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知识普及:混凝土的水灰比和塌落度是什么关系?

水灰比是指混凝土中水的用量与水泥用量的重量比值。水灰比影响混凝土的流变性能、水泥浆凝聚结构以及其硬化后的密实度,因而在组成材料给定的情况下,水灰比是决定混凝土强度、耐久性和其他一系列物理力学性能的主要参数。

对某种水泥就有一个最适宜的比值,过大或过小都会使强度等性能受到影响。混凝土坍落度主要是指混凝土的塑化性能和可泵性能,影响混凝土坍落度的因素主要有级配变化、含水量、衡器的称量偏差、外加剂的用量,容易被忽视的还有水泥的温度等。 坍落度是指混凝土的和易性,具体来说就是保证施工的正常进行,其中包括混凝土的保水性,流动性和粘聚性。

和易性是指混凝土是否易于施工操作和均匀密实的性能,是一个很综合的性能其中包含流动性、 粘聚性和保水性。影响和易性主要有用水量、水灰比、砂率以及包括水泥品种、骨料条件、时间和温度、外加剂等几个方面。

混凝土的坍落度,应根据建筑物的结构断面、钢筋含量、运输距离、浇注方法、运输方式、振捣能力和气候等条件决定,在选定配合比时应综合考虑,并宜采用较小的坍落度。

混凝土的水灰比和塌落度过是建筑工程在施工中经常要碰到的问题,对于两者的相互关系,大部分民工乃至部分施工技术人员和部分监理人员,不是很清楚。以为水灰比就是塌落度大,塌落度大就是水灰比大,认为两者是一码事,其实不然。

这两者之间有本质的区分,但两者之间又有相互牵连的关系,要说明这个问题,得从混凝土的配合比设计说起,现以重量比为例,配合比商务计算顺序如下:

1.计算水灰比,计算公式如下:RH:0.46RC(C/W-0.52)式中,RH为混凝土的试配强度,RC为水泥强度,c/w为灰比,即水灰比w/c的倒数,其中c代表水泥,w代表水

从式中可以看出,混凝土强度同水泥强度成正比,同灰水比成正比,即同水灰比成反比,(水灰比为灰水比的倒数,1/灰水比即为水灰比,1/水灰比即为灰水比),因此灰水比越大则水灰比越小,混凝土强度越大则水灰比越小。

由此可见,在确定水灰比大小的计算中,水灰比只与混凝土强度和水泥强度两个因素有关,与塌落度的大小是没有关系的。故水灰比是根据混凝土配比强度和水泥强度计算所得,是既定的,是不能任意改变的。

2.确定塌落度,塌落度是根据混凝土浇灌部位,构件体积,钢筋密集等情况确定的,如基础工程塌落度可小一点,一般为10-30mm,柱梁工程一般为30-50mm,构件细小或配筋密集,混凝土较难浇灌,则塌落度应适当大一点,一般可在50-90mm.

3.确定用水量,每立方混凝土的用水量是根据塌落度的大小决定的,此外,与石子粒径的大小和黄砂的粗细略有关系。粒径偏细的石子和细砂用水量略偏大,以中砂为例,石子最大粒径40mm,塌落度30-50mm,每立方混凝土的用水量为180KG.关于用水量可在相关表中查出。

4.计算水泥用量,水泥用量根据每立方混凝土用水量和水灰比计算:即用水量*灰水比或用水量/水灰比,例如水灰比为0.5,用水量为180KG,则水泥用量为180/0.5=360KG

5.确定每立方混凝土的容量,一般混凝土每立方容量约2400KG,强度高的略重,强度低的略轻,但偏差不是很大。

6.计算砂石总用量,砂石总用量为砼容重-用水量-水泥用量,以上述为例,砂石总用量为砼容重2400-水180-水泥360=1860KG

7.确定砂率并计算砂、石用量、砂率一般为35%,水灰比小的砂率略小,水灰比大的砂率略大,可根据试配混凝土的和易性调整砂率,以上述为例,中砂用量为1860Χ35%=651kg,石子用量为1860—651=1209kg。水、砂、石子用量分别除水泥用量,即成为以水泥为1的配合比,水泥1:水0.5:中砂1.81:石子3.36

8.综合上所述,水灰比是混凝土中水与水泥的比例,是计算所得,水灰比的大小只与混凝土试配强度和水泥强度有关,与塌落度的大小没有关系,水灰比是保证混凝土强度的先决条件,这个比例在施工中自始至终不得改变。

而塌落度则是混凝土的干稀程度,即适宜混凝土施工的工作度,这就是我开头所讲水灰比与塌落度有本质的区别。塌落度大并非水灰比一定大,例如商品砼,塌落度很大,一般都在120mm及以上,可它的水灰比不大,只是用水量大而按水灰比增大了水泥的用量,故商品砼的水泥用量比一般自拌砼要大。因此水灰比和塌落度都是在配合比中规定了的,是不能任意改变的,如果任意增大塌落度,则水灰比相应增大,这就是塌落度和水灰比的牵连关系。

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