水灰比率

水灰比率

水灰比率也叫水灰比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:水灰比率
  • 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,計算公式,參數影響,水灰比率對混凝土強度的影響,

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。水灰比率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,水灰比率是決定混凝土強度、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。
水灰比率按同品種水泥固定。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

水灰比率計算
混凝土強度等級小於C60
水灰比率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
fcec×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

水灰比率=水/水泥
水灰比率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
水灰比率過大會降低混凝土的強度
水灰比率(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

水灰比率對混凝土強度的影響

“配合比”相同,水灰比率越小,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,水灰比率越大,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。
水灰比率太大,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,水灰比率太小,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。水灰比率越大,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。水灰比率對混凝土的孔隙結構影響極大,在水泥用量一定的條件下,增大水灰比率,混凝土的孔隙率也隨之增大,密實度降低,碳化速度增大。而水灰比率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,水灰比率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。另一方面水灰比率小的混凝土,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率小於0.6時碳化深度較小,當水灰比率大於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,適當控制水灰比率是非常必要的。水灰比率過大時,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。
水灰比率過小時,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,水灰比率不宜小於0.5。

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