水胶比是什么意思(水胶比怎么算出来的)

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比较了不同规范中对“水灰比”或“水胶比”中“水”的两种不同定义，指出了它们之间的差异，分析了差异的影响，并提出了自己的见解。

关键词:水灰比；水胶比；集料吸水率；总用水量；有效耗水量

在混凝土配合比设计过程中，“水灰比”或“水胶比”不仅是决定混凝土强度的最重要因素，也是影响混凝土耐久性的重要指标。但不同规范对“水灰比”或“水胶比”中“水”的定义是不同的。第一个定义是指混凝土中的总用水量，第二个定义是指扣除骨料吸水(吸水至饱和面干燥)后的总用水量。两种不同的定义计算出不同的水灰比或水胶比，而很多规范对混凝土的最大水灰比有明确的要求，所以有时会出现两种水灰比，一种符合要求，一种不符合要求。因此，准确定义水灰比或水胶比尤为重要。

1“水灰比”或“水灰比”的定义

1.1第一个定义

旧《普通混凝土配合比设计规范》(JGJ55-2000J64-2000)第5.06条规定，水灰比的计算公式:

式中mc0——基准配合比混凝土每立方米水泥用量；

MW——参考配合比下每立方米混凝土的用水量。

根据上式，水灰比是指混凝土中水与水泥的质量比。但第5.01条“计算混凝土配合比时，计算公式及相关参数表中的数值均以干骨料为基准”。根据以上条款可以知道，这里的“水灰比”中的“水”是指不扣除骨料吸收的水的混凝土总用水量。

《普通混凝土配合比设计新规范》(JGJ55-2011J64-2011)第2.1.13条，水胶比是指混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。第3.0.2条规定“配合比设计应以干骨料为准，细骨料含水率应小于0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%”。根据上述条款，新规范中“水灰比”中的“水”仍指混凝土的总用水量。

1.2第二个定义

根据《水工混凝土配合比设计规范》( DLT 5330-2005)3 . 1 . 16和3.1.17，用水量是指每立方混凝土中的拌合水(不包括骨料吸收的水),水胶比是指水泥混凝土或砂浆中拌合水(不包括骨料吸收的水)与胶凝材料的质量比。从以上条款可以看出，这里的“水灰比”中的“水”是指扣除骨料吸收的水后的净用水量。

参考国外相关规范后，英国规范《混凝土-第1部分:规范、性能、生产和符合性》(BS EN 206-1: 2000) 3.1.30和3.1.31:有效用水量为新拌混凝土中扣除骨料吸收的水后的总用水量。水灰比是指新拌混凝土中有效用水量与水泥的质量比。这里明确提出了“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净用水量。

1.3两种定义的区别

两个定义的区别在于用水量是否扣除了骨料吸收的水分。当骨料吸水率较小时，上述两种定义计算的水灰比会比较接近；但当骨料吸水率较大时，按上述两种定义计算的水灰比会有较大差异。

2.规范中最大水灰比的限制

在一些规范中，明确规定了水灰比的最大值。

《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476-2008)表4.3.1对不同设计年限的建筑，规定了不同外部环境下混凝土的最大水灰比。比如C45混凝土的水灰比不能大于0.4，C50及以上混凝土的水灰比在I-C级环境下不能大于0.36。

根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)表3.4.2，设计使用年限为50年的结构混凝土在一级、二级、二级和三级环境下的最大水灰比分别为0.65、0.60、0.55和0.50。

3水灰比定义的影响

根据上述“水灰比”或“水灰比”的两种不同定义，“水灰比”或“水灰比”的计算值有时可能与工程合同的规范或技术条款相冲突。

以某工程使用的C45混凝土配合比(见表1)为例。

表1某工程C45混凝土配合比

根据第一个定义，通过计算水灰比配置的混凝土坍落度为150mm，和易性良好。该混凝土7天强度为45.7MPa，28天强度为55.1MPa。和易性和强度完全满足规范要求。但根据本工程的技术条款，C45混凝土的水灰比必须小于0.45。

这个水灰比大于技术要求。

由于本工程使用的骨料为碎石灰石骨料，其吸水率远大于普通天然卵石骨料。骨料的吸水率和含水率见表2。

表2骨料的吸水率和含水率

总计

水分/含水量

吸水性

10-20石

0.12%

2.62%

5-10石

0.19%

3.35%

2-5石

0.18%

5.45%

细砂

0.19%

0.45%

根据第二个定义计算水灰比。

计算出的水灰比能够满足技术要求。

4结论

对于吸水率低的天然卵石骨料和花岗岩骨料，两种定义计算的水灰比相差不大，而对于吸水率高的石灰岩骨料和砂岩骨料，两种定义计算的水灰比相差较大。《普通混凝土配合比设计规范》(JGJ55-2011 J64-2011)中水灰比的定义中，没有考虑骨料吸水率的影响。建议考虑不同骨料吸水率的影响，完善水灰比的定义。