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        關(guān)于“水灰比”或“水膠比”中“水”定義的探討

        2012-12-02 13:40:52謝欣欣陳志飛
        商品混凝土 2012年6期
        關(guān)鍵詞:水膠水灰比吸水率

        謝欣欣,陳志飛

        (南通建筑工程總承包有限公司,南通 226018)

        在混凝土配合比設(shè)計的過程中,“水灰比”或“水膠比”指標不僅是決定混凝土強度的最主要因素,同時也是影響混凝土耐久性的重要指標。但是對于“水灰比”或“水膠比”中的“水”的定義,不同的規(guī)范定義卻不一樣。第一種定義是指混凝土中的總用水量,第二種定義是指總用水量扣除骨料吸收的水(吸水至飽和面干)之后的用水量。兩種不同的定義計算得出不同的“水灰比”或“水膠比”值,而許多規(guī)范又對混凝土的最大水灰比有明確要求,這樣有時就會出現(xiàn)得出的兩個水灰比值,一個滿足要求而另一個不滿足要求的情況,因此準確定義“水灰比”或“水膠比”就顯得尤為重要。

        1 “水灰比”或“水膠比”的定義

        1.1 第一種定義

        舊《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》 (JGJ55-2000 J64-2000)5.06 條,水灰比的計算公式:

        式中 mc0——基準配合比混凝土每立方的水泥用量;

        mw0——基準配合比混凝土每立方的用水量。

        由上述公式可知,水灰比是指混凝土中水與水泥的質(zhì)量比。而5.01 條“進行混凝土配合比計算時,其計算公式和有關(guān)參數(shù)表格中的數(shù)值均以干燥狀態(tài)骨料為基準”,根據(jù)以上條款,可以知道此處“水灰比”中的“水”沒有扣除骨料吸收的水,是指混凝土的總用水量。

        新《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(JGJ55-2011 J64-2011)2.1.13 條,水膠比是指混凝土中用水量與膠凝材料用量的質(zhì)量比;3.0.2 條規(guī)定“配合比設(shè)計應(yīng)以干燥狀態(tài)骨料為基準,細骨料含水率應(yīng)小于0.5%,粗骨料含水率應(yīng)小于0.2%”。根據(jù)以上條款可知,新規(guī)范中“水灰比”中的“水”還是指混凝土的總用水量。

        1.2 第二種定義

        《水工混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(DLT5330-2005)3.1.16、3.1.17 規(guī)定:用水量是指每立方混凝土中的拌合用水(不包括骨料吸收的水),水膠比是指水泥混凝土或砂漿中拌合水(不包括骨料吸收的水)與膠凝材料的質(zhì)量比。由以上條款可知,此處“水灰比”中的“水”是指扣除骨料吸收的水后的凈用水量。

        查閱了相關(guān)的國外規(guī)范,英國規(guī)范《Concrete—part1:Specification,performance,production and conformity》(BS EN 206-1:2000)3.1.30、3.1.31:有效用水量是新拌混凝土中總水量扣除骨料吸收的水之后的量。水灰比是指新拌混凝土中有效用水量與水泥的質(zhì)量比。此處明確提出了 “有效用水量”的概念,“水灰比”中的“水”是指扣除骨料吸收的水后的凈用水量。

        1.3 兩種定義的差別

        兩種定義的差別在于用水量是否扣除骨料吸收的那部分水,當骨料吸水率較小時,以上兩種定義而計算出的水灰比會比較接近;但是當骨料的吸水率較大時,根據(jù)以上兩種定義而計算出的水灰比會相差很大。

        2 規(guī)范中關(guān)于最大水灰比的限制

        在一些規(guī)范中,對水灰比的最大值做了明確的規(guī)定。

        《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》(GB/T50476-2008)表4.3.1就對不同設(shè)計年限的建筑物在不同外界環(huán)境下的混凝土的最大水灰比有限制。如設(shè)計使用年限100 年梁、柱等條形構(gòu)件在I-C 等級環(huán)境下,C45 混凝土的水灰比不能大于0.4,C50 及以上等級的混凝土的水灰比不能大于0.36。

        《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)表3.4.2 規(guī)定,一類、二a 類、二b 類和三類環(huán)境中,設(shè)計使用年限為50 年的結(jié)構(gòu)混凝土最大水灰比為0.65、0.60、0.55、0.50。

        3 水灰比定義的影響

        根據(jù)以上兩種不同的“水灰比”或“水膠比”定義,計算出的“水灰比”或“水膠比”值,有時可能出現(xiàn)與規(guī)范或工程合同技術(shù)條款沖突的情況。

        以某項目使用的C45 混凝土配合比(見表1)為例說明。

        表1 某項目C45 混凝土配合比 kg/m3

        配制出的混凝土坍落度150mm,和易性良好,試配7 天強度45.7MPa,28 天強度55.1MPa。和易性和強度完全符合規(guī)范要求。但是根據(jù)本工程的技術(shù)條款要求,C45 混凝土的水灰比必須小于0.45。

        按照第一種定義計算水灰比

        這樣水灰比大于技術(shù)條款要求。

        因為本工程使用的骨料為破碎石灰?guī)r骨料,吸水率遠遠大于一般的天然卵石骨料。骨料的吸水率和含水率見表2。

        表2 骨料吸水率和含水率

        按照第二種定義計算水灰比

        這樣計算出的水灰比能滿足技術(shù)條款要求。

        4 結(jié)論

        對于吸水率小的天然卵石骨料、花崗巖骨料,兩種定義計算的水灰比計算差別不大,但是對于吸水率大的石灰?guī)r骨料、砂巖骨料,兩種定義計算出的水灰比有很大的差距?!镀胀ɑ炷僚浜媳仍O(shè)計規(guī)程》(JGJ55-2011 J64-2011)在定義水灰比時,未考慮到骨料吸水率的影響,建議考慮不同骨料吸水率懸殊的影響,完善水灰比的定義。

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