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水泥基材料配合比的重要參數(shù)-水膠比

發(fā)布時(shí)間：

2023-09-01

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水膠比、用水量、膠砂比和級配共同構(gòu)成水泥基材料配合比的重要參數(shù)，這四個(gè)參數(shù)一旦確定，水泥基材料配合比也基本確定。水膠比是指水泥基材料用水量與膠凝材料用量的比值，水膠比是水泥基材料配合比的重要參數(shù)，水泥基材料的很多性能都與水膠比有直接的關(guān)系，如工作性、強(qiáng)度、耐久性等。因此，了解和控制水膠比對控制水泥基材料質(zhì)量至關(guān)重要。

 

01 水膠比與強(qiáng)度的關(guān)系

在膠凝材料品種、質(zhì)量和摻量確定不變的條件下，水膠比的大小直接決定水泥基材料強(qiáng)度。一般來說，水泥基材料強(qiáng)度隨著水膠比的減小而變大，水泥基材料強(qiáng)度隨著水膠比的增大而降低。但水膠比的變動與水泥基材料強(qiáng)度的變化關(guān)系不是簡單的線性關(guān)系，在不同的水膠比范圍內(nèi)水膠比變化0.01對強(qiáng)度產(chǎn)生的影響有很大區(qū)別，水膠比越小，同樣的變化相同的水膠比對強(qiáng)度影響越大。換句話說，水泥基材料強(qiáng)度等級越高，水膠比較小的波動都會對水泥基材料強(qiáng)度產(chǎn)生較大的影響。

在過去，水泥基材料只使用水泥一種膠凝材料，水泥的品種和質(zhì)量一旦確定，水灰比的大小直接影響水泥基材料強(qiáng)度。如今，膠凝材料不在是單一的水泥，還包括礦物摻合料，水膠比與強(qiáng)度的關(guān)系變得相對復(fù)雜，相同的水膠比，強(qiáng)度不一定相同，有時(shí)甚至有很大的差別。例如，水泥和粉煤灰品種和質(zhì)量不變，相同的水膠比0.32，粉煤灰摻量5%與粉煤灰摻量10%配制的水泥基材料28d強(qiáng)度顯然具有很大的差別；再如，相同的水膠比0.32，粉煤灰摻量5%與礦粉摻量5%配制的水泥基材料28d強(qiáng)度也是不同的；再如，相同的水膠比0.32，摻量同為5%的I級粉煤灰II級粉煤灰配制的水泥基材料28d強(qiáng)度也不相同。等等……

以上都說明現(xiàn)在水泥基材料水膠比與強(qiáng)度的影響不再是單一的影響，兩者關(guān)系十分復(fù)雜，受礦物摻合料品種、質(zhì)量、細(xì)度（比表面積）、活性、摻量等多種因素制約，甚至同種礦物摻合料，同樣的質(zhì)量等級都會有很大的差別，但原材料和摻量一旦確定后，仍然符合水膠比與強(qiáng)度反比關(guān)系，只是更加不是線性關(guān)系。

 

02 水膠比對工作性的影響

水膠比的大小對水泥基材料漿體稠度有直接的影響，水膠比越大，漿體稠度越低，漿體的抑制骨料下沉的浮力越小，水泥基材料越容易分層，反之漿體稠度越大，水泥基材料抗離析能力越強(qiáng)。水膠比較大的低強(qiáng)度等級水泥基材料，漿體濃度低，水泥基材料粘聚性差，保水性不足，水泥基材料容易泌水、離析，宜使用低外加劑摻量并適當(dāng)提高膠砂比，改善保水性。而在低水膠比的高強(qiáng)水泥基材料中，漿體的濃度大，水泥基材料粘聚性較好，保水性好，但粘度大，工作性差，在不增加用水量的情況下，應(yīng)使用較高的外加劑摻量提高水泥基材料工作性。

 

03 水膠比與礦物摻合料摻量

在水膠比不變的情況下，由于礦物摻合料的活性低于水泥的活性，隨著礦物摻合料摻量的增加，水泥基材料早期強(qiáng)度降低。為了獲得滿意的早期強(qiáng)度，在增加礦物摻合料摻量的同時(shí)，適當(dāng)降低水膠比，提高水泥基材料早期強(qiáng)度，使其滿足施工的需要。

礦物摻合料增加所需降低的水膠比的量與水泥基材料水膠比有很大的關(guān)系，例如，當(dāng)水泥基材料水膠比0.32左右時(shí)，活性礦物摻合料摻量增加10%，水膠比要降低1%左右，才能保證水泥基材料28天強(qiáng)度不明顯降低；在水膠比0.3左右時(shí)，活性礦物參合料摻量增加10%，水膠比降低0.5%可以保證水泥基材料28天強(qiáng)度不明顯降低。

此外，隨著活性礦物摻合料摻量的增加，水膠比降低的幅度逐漸增加。外加劑的使用可以實(shí)現(xiàn)低水膠比配制水泥基材料已經(jīng)不是什么難事，但水泥基材料水膠比并不是越低越好，過低的水膠比使外加劑用量增加，用水量敏感性增加，給水泥基材料質(zhì)量控制帶來困難。因此，不應(yīng)一味追求礦物摻合料大摻量，低水膠比，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)踐需要選擇合適礦物摻合料摻量和適宜的水膠比。

 

04 怎么考慮骨料中的細(xì)顆粒對水膠比的影響

骨料不可避免地混入粒徑小于0.075mm的細(xì)粉顆粒，尤其是當(dāng)前普遍使用機(jī)制砂的情況下，石粉的含量更加不可忽視，這些顆粒有時(shí)雖然不具有活性，僅僅在水泥基材料中起填充作用。在水膠比計(jì)算時(shí)，需不需要考慮這些顆粒，這些顆粒的增加會不會影響實(shí)際水膠比的大小，應(yīng)不應(yīng)該計(jì)入膠凝材料，控制有效水膠比，要具體問題具體分析。骨料混入的細(xì)粉顆粒成分很復(fù)雜，一部分是石粉或砂粉，可以起到填充作用。但也有一部分細(xì)的泥粉顆粒，這些泥粉顆粒吸附水和外加劑，阻礙水泥與骨料的粘結(jié)，降低水泥基材料強(qiáng)度。要不要作為膠凝材料的一部分，應(yīng)區(qū)別對待。

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