谈谈水胶比的演变及其确定方法.docx

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1、（一）水灰（胶）比的演变混凝土强度主要决定于水灰（胶）比的原理，最早是1918年D.A.Abrams提出混凝土强度的水灰比定则，认为混凝土强度随水灰比的增大而降低，随灰水比的增大而提高，其数学式如下：KlJcwKW式中:/c抗压强度；W/C体积水灰比：KuK2常数1932年瑞士的J-Belomey（鲍罗米）提出混凝土的水灰比定则：对于一定的材料，强度取决于一个因素一一水灰比，即混凝土强度与水胶比成反比，与胶水比成正比。CS=K-Kf旧+式中S混凝土强度：C水泥体积：V水体积：A空气体积：K、K1回归系数保罗米公式中是没有水泥强度因素的，水泥强度和砂石及其他因素都含在回归系数中。前苏联将鲍罗米公

2、式进行改造，将混凝土配制强度和水泥材料考虑进去以后就变成：R23=ARc(-ykJ式中：Rc水泥实际强度(MPa；C水泥用量：W用水量(kgm3)：A,B与石子类型有关的两个系数。20世纪80年代后，矿物掺合料和高效减水剂的大量使用，在多年工程实践经验积累的基础上，普通配合比设计规程(JGJ55-2011)又将此定则改为水胶比:W_aafi111三1B余t,o+OCaabjb式中:三混凝土水胶比：Baa,ab回归系数；fi胶凝材料28d抗压强度，MPa；嬴。混凝土配制强度，MPao混凝土工程技术经过一百多年的发展，由普通配合比设计发展到当前的高强、高性能、各种特殊领域内应用的混凝土，对混凝土各

3、项性能指标的要求都有了很大的变化，然而强度与用水量的关系仍以水灰(胶)比定则为基础。正确地理解和灵活掌握水灰(胶)比定则是混凝土配合比设计的基础。常用混凝土配合比设计中，美国(ACI211.1)、英国(BRE1988)、法国(Dreuxl970)以及日本等国也都是以水灰(胶)比定则或鲍罗米定律为基础的。(一)根据混凝土配制强度确定水胶比(1)利用规范计算水(胶)比普通配合比设计规程(JGJ55-2011)给出混凝土水胶比的计算公式：WB=(afb)/(feu,0+abfb)式中：W/B一混凝土水胶比；a,b回归系数；fb一一胶凝材料28d抗压强度，MPa；feu.。一一混凝土配制强度，MPao

4、根据普通配合比设计规程(JGJ55-2011)所给出的水胶比计算公式，再结合规范中关于水胶比公式中各参数确定的方法，逐步确定各参数，就可以计算出混凝土配制强度对应的水胶比。虽然很多专家认为混凝土水胶比不是算出来的，而是试验出来的，但规范给定的公式可以计算出所配制混凝土的大致水胶比范围，便于初学者试验。(2)建立水(胶)比的一元回归方程在混凝土的生产过程中，根据所使用的原材料，根据预拌混凝土生产实际，建立“胶水比一一混凝土强度”的回归方程。从生产和试验中随机选取C10-C60的W/B与R28关系对应数据，使用电脑建立两者的关系，在配合比设计时直接利用两者的关系确立水胶比。建立胶水比为X,对应的混

5、凝土强度值为y,建立如下关系式：y=ax+b在混凝土配合比试验时，直接利用根据生产实践所建立的关系式，直接确定混凝土配制强度所对应的胶水比，然后取其倒数即为水胶比。生产中产品的质量波动是不可避免的，只能使波动减至最小，控制在许可范围。所谓控制，实际上是在生产过程中对混凝土强度的质量控制，即按要求R28的预期平均值在要求的置信度范围内（丫1,丫2）内取值时，相应的X值应控制的范围，才能满足在预定的置信度范围内合格，尽早发现问题，做到预防在先。因此，在选定混凝土的水胶比时，不是选定某一个确定的数值，而是选定一个水胶比区间。矿物掺合料掺量的选择应根据工程部位的强度、耐久性以及工作性确定矿物掺合料的掺

6、量范围，见表1。表1各强度等级矿物掺合料掺量与水胶比推荐选用表强度等级粉煤灰单掺粉煤灰、矿粉双掺水胶比掺量水胶比掺量ClO0.700.6630%40%0.680.6440%50%C150.660.630.630.60ClO0.680.6440%50%0.660.6250%60%C150.630.600.60.58C20O.620.5720%30%O.600.5830%40%C25O.56O.52O.550.52C20O.590.5430%40%O.570.5340%50%C25O.53O.50O.5.49C20O.570.5335%45%O.550.5245%55%C25O.50.48O.49

7、0.47C30O.490.4620%30%O.480.4530%40%C35O.440.41O.430.40C30O.470.4430%40%O.470.4335%45%C35O.420.39O.420.38C40O.40.3815%25%O.400.3720%30%C45O.380.36O.380.35C40O.400.3720%30%O.390.3630%40%C45O.360.34O.350.33C50O.340.3215%O.340.3220%C55O.320.30O.320.30C60O.3.29O.3.29C50O.330.3115%25%O.330.3120%30%C55O.32

8、0.29O.320.29C60O.3.28O.3.28C60,C8OO.280.33C80,C800.26-0.28ClOO0.24-0.26注：所用水泥为P042.5,矿物掺合料为：II级粉煤，S95级矿渣粉；矿物掺合料的掺量根据气温变化，可以调整幅度5*左右，即夏季比春秋季、比冬期掺量逐步增多；单掺要比复掺的掺量低10%左右；使用P052.5水泥时，水胶比可以增加0.03左右；高强混凝土使用S105级矿粉，适当加入硅灰.(三)根据混凝土耐久性修正水胶比在混凝土配合比设计工作中，混凝土耐久性是根据工程环境的特点，在满足混凝土强度的基础上，必须满足的技术指标。混凝土强度是各项指标中最容易检测的

9、，在某种程度上混凝土强度可以反映混凝土的耐久性指标。但为了满足工程实际对耐久性的需求，应有一个最大水胶比和最小胶凝材料总量的限制。水胶比：(WB)(W/Bo)max=0.75-0.05Hul胶凝材料总量：C0Cmin=275+25(H+I)式中：H耐久性环境作用等级；I配筋情况。根据混凝土结构耐久性设计规范(GB/T50746-2008)标准，把耐久性所要求的环境类别分为：一般环境、冻融环境、海洋氯化物环境、除冰盐等其他氯化物环境、化学腐蚀环境，并把这些环境类别等级分为A(轻微)、B(轻度)、C(中度)、D(严重）、E（非常严重）、F（极端严重）六个等级，其H分别取1、2、3、4、5、6；对于I的取值，有配筋要求取1=1,无配筋取I=Oo当耐久性确定的最大水胶比，小于依据强度确立的水胶比时,取依耐久性确定的水胶比进行试配。如果强度超出配制强度的要求，调整矿物掺合料掺量，对混凝土强度进行调整。最终找到一个既满足混凝土耐久性要求，有符合混凝土强度要求，经济合理的水胶比。