水灰比和水膠比

CC未摻礦物摻合料混凝土中的水泥用量kg/m3。水灰比與水膠比［摘要］本文對(duì)商品混凝土發(fā)展中的水灰比與水膠比,裂縫與補(bǔ)償收縮,結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)等幾個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行理論及實(shí)踐的探討,希能引起各方人士的關(guān)注,達(dá)到促進(jìn)其發(fā)展之目的。［關(guān)鍵詞］商品混凝土水灰比與水膠比裂縫補(bǔ)償收縮結(jié)構(gòu)實(shí)體2商品混凝土中的焦點(diǎn)問(wèn)題2．1水灰比與水膠比在混凝土配合比設(shè)計(jì)中,水灰比是主要設(shè)計(jì)參數(shù)之一,水灰比與配制強(qiáng)度的關(guān)系是配合比設(shè)計(jì)中首先要確立的基本關(guān)系。早在1918年，美國(guó)波特蘭水泥協(xié)會(huì)的D?A阿伯拉姆斯以“混凝土混合物的設(shè)計(jì)”為題,發(fā)表了著名的水灰比定律:“在一定的工作條件下,集料的品質(zhì)和配合比不變時(shí)，可塑性混凝土的強(qiáng)度與其它性質(zhì)都是由水灰比所決定”。19世紀(jì)20年代以后，瑞士混凝土專(zhuān)家保羅米根據(jù)法國(guó)菲萊公式，把28天混凝土抗壓強(qiáng)度的曲線公式改為近似直線的公式(［2］)，即我國(guó)至今仍然沿用的保羅米公式。按照《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55-2000,該公式為:式中aa、ab回歸系數(shù)feu?o配制強(qiáng)度(MPa)fee水泥28d抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值(MPa)由于材料科學(xué)的進(jìn)步及我國(guó)商品混凝土的發(fā)展,普通混凝土的組成材料已經(jīng)由四組份發(fā)展到六組份,而膠凝材料也不僅僅是水泥一個(gè)品種,已經(jīng)發(fā)展到粉煤灰、礦粉等多個(gè)品種。因此,在六組份配合比設(shè)計(jì)中,需要考慮如下幾點(diǎn):依據(jù)水泥熟料礦物具有膠凝能力的本質(zhì)與條件,粉煤灰、礦粉等礦物摻合料,同樣具備結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性,同樣具有活性效應(yīng)。其中粉煤灰的活性決定于活性Al2O3及SiO2的含量。而礦粉的活性不僅與化學(xué)成分有關(guān),而且在很大程度上決定于成粒條件、結(jié)構(gòu)等多種因素。粉煤灰的礦相組成主要是鋁硅玻璃體,玻璃體含量越多,活性越高。而礦粉的活性是潛在的,這種潛在活性的發(fā)揮，則以石灰等物料的存在為必要條件。即在Ca(OH)2的溶液中，會(huì)發(fā)生顯著的水化作用,而且在飽和的Ca(OH)2溶液中反應(yīng)更快。[3]由于粉煤灰、礦粉在組成成份和形成過(guò)程與水泥存在一些差異,其活性低于水泥熟料礦物。因此,有學(xué)者提出粉煤灰混凝土強(qiáng)度的改進(jìn)公式[4]式中爐根據(jù)水泥品種、粉煤灰摻量所確定的折減系數(shù)B———常數(shù)從上式可知,保羅米公式仍然可以應(yīng)用,但應(yīng)根據(jù)粉煤灰、礦粉等膠凝材料的活性對(duì)現(xiàn)行配合比設(shè)計(jì)中的公式予以修正。對(duì)于高強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì),保羅米公式是否適用,尚需進(jìn)一步探討。在摻有粉煤灰、礦粉等礦物摻合料的混凝土中,由于其活性成分所產(chǎn)生的化學(xué)效應(yīng)低于水泥,因此,如需取得相等的混凝土強(qiáng)度,礦物摻合料不能等量取代水泥,其水膠比不等于水灰比,且水膠比小于水灰比。其表達(dá)式為:式中mc———每立方米摻礦物摻合料混凝土中的水泥用量kg/m3。mf———每立方米混凝土中的礦物摻合料用量kg/m3。在用水量W不變的條件下,me+mf>C。在工程實(shí)踐中,水膠比的大小,不應(yīng)受設(shè)計(jì)強(qiáng)度左右。在確保設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下,應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)對(duì)象、耐久性要求,結(jié)合環(huán)境條件及原材料特性,有針對(duì)性地調(diào)整用水量及礦物摻合料用量,并積極降低水泥用量。(5)建議修改現(xiàn)行《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55-2000)中的W/C