水灰比

水灰比也叫水灰比率是指混凝土中水的用量與水泥用量的重量比值。

基本介紹

• 中文名：水灰比
• 外文名：water cement ratio
• 術語所屬：建築術語
• 套用範疇：建築工程
• 學科分類：建築學 土木工程

簡介

拌制水泥漿、砂漿、混凝土時所用的水和水泥的重量之比。水灰比影響混凝土的流變性能、水泥漿凝聚結構以及其硬化後的密實度，因而在組成材料給定的情況下，水灰比是決定混凝土強度、耐久性和其他一系列物理力學性能的主要參數。對某種水泥就有一個最適宜的比值，過大或過小都會使強度等性能受到影響。

水灰比按同品種水泥固定。矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥、礦渣水泥為0.44；

火山灰水泥、粉煤灰水泥為0.46。

計算公式

水灰比計算

混凝土強度等級小於C60時

水灰比W/C=αa×fce/（fcu，o+αa×αb×fce）

αa、αb為回歸係數

採用碎石時αa=0.46αb=0.07，採用卵石時αa=0.48αb=0.33

fce=γc×fce，g

γc為水泥強度等級值的富餘係數，按實際統計資料確定

fce，g水泥強度等級值（MPa）

計算每立方米混凝土的水泥用量

Mco=mwo/（w/C）mwo為單位混凝土用水量

計算砂率

重量法：βs=Mso/(Mgo+Mso)%

單位混凝土拌和物重量Mcp=Mco+Mgo+Mso+Mwo

Mco每立方米混凝土水泥用量（kg）

Mgo每立方米混凝土粗骨料用量（kg）

Mso每立方米混凝土細骨料用量（kg）

Mwo每立方米混凝土水用量（kg）

參數影響

水灰比=水/水泥

水灰比過小會使水化熱較大，混凝土易開裂，砼的和易性較差，不利於現場施工操作

水灰比過大會降低混凝土的強度

水灰比（W/C）與抗壓強度f、水泥實際強度F的關係：f=A*F(C/W-B)

其中A、B是與骨料種類等的係數。例如：採用碎石時，A=0.53，B=0.20；採用卵石時A=0.49B=0.13

水灰比對混凝土強度的影響

“配合比”相同，水灰比越小，混凝土的強度越高。混凝土的流動性越小，坍落度就越小，和易性也越差。“配合比”相同，水灰比越大，混凝土的強度越低。混凝土的流動性越大，坍落度就越大，和易性也越好。

水灰比太大，混凝土雖然流動性大，但是容易離析和泌水，和易性不好，嚴重影響混凝土強度，水灰比太小，混凝土流動性差，顯得乾澀影響泵送，對施工不利，但是對混凝土的強度有所提高。

對混凝土碳化的影響：

由於混凝土的碳化是CO2向混凝土內擴散的過程，混凝土的密實程度越高，擴散的阻力越大，混凝土的碳化深度就越小。混凝土碳化的深度還受單位體積的水泥用量或水泥石中的Ca(OH)2含量的影響。水灰比越大，單位水泥用量越小，混凝土單位體積內的Ca(OH)2含量也就越少，擴散的阻力就越小，CO2就越容易進入混凝土體內，碳化速度也就越快。水灰比對混凝土的孔隙結構影響極大，在水泥用量一定的條件下，增大水灰比，混凝土的孔隙率也隨之增大，密實度降低，碳化速度增大。而水灰比小的混凝土由於水泥漿的組織密實，透氣性較小，因而碳化速度較慢。同理，單位水泥用量多的混凝土碳化較慢，水灰比小的混凝土合成物多，中和所需的CO2量也多，中和反應需要的時間也較長。另一方面水灰比小的混凝土，水泥水化後殘留水分少，混凝土密實性高，孔隙小，大孔少，CO2向混凝土內擴散的阻力較大，這也造成中和反應需要時間較長，碳化深度較小。通過試驗得出當水灰比小於0.6時碳化深度較小，當水灰比大於0.75時碳化深度急劇加大。因此為了減少混凝土碳化引起的危害，適當控制水灰比是非常必要的。水灰比過大時，新生成的膠體水泥漿濃度低，水化後混凝土體內的多餘游離水分往往先附著在骨料上，膠體與骨料粘結面積減小，粘結力下降，混凝土硬化時會產生細小裂紋，從而降低了混凝土強度。

水灰比過小時，膠體和晶體的材料不能充分形成，混凝土和易性差，混凝土振搗、密實很困難，如果在混凝土充分硬化後未水化水泥再遇水發生水化作用，水化產物造成的膨脹應力作用便有可能造成混凝土的開裂。所以為施工方便和保證質量，水灰比不宜小於0.5。