混凝土水灰比和塌落度的相互关系

2022年3月28日00:00:51试验检测评论214

混凝土的水灰比和塌落度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,大部分工人乃至部分施工技术人员和监理人员,不是很清楚,以为水灰比大就是塌落度大,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,同时又有相互牵连的关系。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

1 混凝土的配合比设计

1.1 计算水灰比,计算公式为:Rh=0.46Rc(C/W-0.52)文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

式中:Rh 为混凝土的试配强度,Rc 为水泥强度,C/W 为灰水比,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),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。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

1.2 确定塌落度文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

塌落度是根据混凝土浇筑部位、构件体积、钢筋密集程度等情况确定的,如基础工程塌落度可小一点,一般为10mm~30mm,柱梁工程一般为30mm~50mm,构件细小或者配筋密集,混凝土较难浇筑,则塌落度应适当大一点,一般可在50mm~90mm。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

1.3 确定用水量文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

每立方混凝土的用水量是根据塌落度的大小决定的,此外,还与石子粒径的大小和砂子的粗细有关系。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30mm~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得。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

1.4 计算水泥用量文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

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× 灰水比或者用水量÷ 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。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

1.5 确定每立方混凝土的容重文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

一般混凝土每立方容重约2 400kg,强度高的略重,强度低的略轻,但偏差不是很大。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

1.6 计算砂石总用量文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

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2 400- 水180- 水泥360=1 860kg。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

1.7 确定砂率并计算砂、石用量文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

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,砂子用量为1 860×35%=651kg,石子用量为1 860-651=1 209kg。用水、砂、石子用量分别除以水泥用量,即成为以水泥为1 的配合比,水泥1 :水0.5: 砂子1.81 :石子3.36。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

2 水灰比和塌落度的相互关系分析

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。而塌落度则是衡量混凝土塑化性能和可泵性能,即适宜混凝土施工的工作度,这就是开头所讲水灰比与塌落度有本质的区分。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。所以我们平时经常讲到要控制塌落度保证水灰比,道理就在此。因此,在混凝土捣拌时要经常做塌落度试验。有时在混凝土浇筑中确实会碰到特殊情况,如局部构件特别细小、配筋特别密集、浇筑有困难,这时可适当增大塌落度,但必须按水灰比相应增加水泥用量。例如水灰比为0.5,用水量比原配比每一拌增加了5kg 水,则5÷0.5=10,就是说每拌应增加10kg 水泥,这样就仍然保持原来的水灰比。在施工现场,工人们往往为了工作上省力,而任意增大用水量,则增大了水灰比,用他们自己的话讲,我们只多加了一点水,水泥按配比没有少放,对混凝土强度不会有影响。当真对强度没有影响吗?非也,这就是我们经常讲的要控制塌落度的原因,而且原因很简单,因为混凝土随着硬化过程,水分逐渐蒸发,在混凝土内部形成空隙,水分越多,空隙当然越多,从而降低了混凝土的密实度,则降低了混凝土的强度。若为操作省力,增大塌落度,必然影响混凝土强度,此时只能按水灰比增加水泥用量,才能保证规定的水灰比,从而保证强度,但这无疑造成了水泥的浪费。因此,控制塌落度,不造成水泥的浪费,也有其一定的经济意义。任意增大塌落度的危害性并非只影响混凝土强度这一点,而它另一个危害性则是增加了现浇板裂缝的因素。众所周知,混凝土裂缝的几个主要原因之一,就是混凝土自身的收缩裂缝,塌落度越大则硬化后的收缩性越大,裂缝的可能性也就越大。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

防治因混凝土塌落度大而造成的现浇板裂缝质量通病的有效措施是采取两次抹面。两次抹面有两个好处,一是能够增加混凝土的强度;二是能够减少板面裂缝。因为通过适时的第二次抹面,能增强混凝土的密实度,把一部分混凝土内部的水分,通过第二次抹面挤压出来,减少混凝土内部的空隙,增加密实度,从而达到增加强度、减少裂缝的效果,把一部分裂缝消灭在萌芽状态。两次抹面不能片面地理解为抹两次面就行了,这里重点强调的是适时,如果过早地进行第二次抹面,此时混凝土表面还有较多水分,虽然操作比较省力,但是效果不大。但过迟进行第二次抹面则混凝土已硬化不能操作。一定要等到混凝土表面水分已干,但尚可操作,即在终凝前进行第二次抹面,所以作业人员必须在浇筑现场耐心等候试抹,待最佳时机下手操作,以获得最好的效果。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

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作者信息:赵 飞(青海智鑫电力监理咨询有限公司,青海西宁 810000)文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/8818.html

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