谈谈混凝土水灰比和塌落度的相互关系

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混凝土的水灰比和塌落度过是建筑工程在施工中经常要碰到的问题，对于两者的相互关系，大部分民工乃至部分施工技术人员和我们部分监理人员，不是很清楚，以为水灰比大就是塌落度大，塌落度大就是水灰比大，认为两者是一码事，其实不然。这两者之间有本质的区分，但两者之间又有相互牵连的关系。要说明这个问题，得从混凝土的配合比设计说起，现以重量比为例，配合比的计算顺序如下：
　　1、计算水灰比，计算公式如下：Rh=0.46Rc(C/W-0.52)式中：Rh为混凝土的试配强度，Rc为水泥强度，C/W为灰水比，即水灰比W/C的倒数，其中C代表水泥，W代表水，从式中可以看出，混凝土强度同水泥强度成正比，同灰水比成正比，即同水灰比成反比，（水灰比为灰水比的倒数，1÷灰水比即为水灰比，1÷水灰比即为灰水比），因此灰水比越大则水灰比越小，混凝土强度越大则水灰比越小。由此可见，在确定水灰比大小的计算中，水灰比只与混凝土强度和水泥强度两个因素有关，与塌落度的大小是没有关系的。故水灰比是根据混凝土配比强度和水泥强度计算所得，是既定的，是不能任意改变的。
　　2、确定塌落度，塌落度是根据混凝土浇灌部位、构件体积、钢筋密集等情况确定的，如基础工程塌落度可小一点，一般为10-30mm，柱梁工程一般为30-50mm，构件细小或者配筋密集，混凝土较难浇灌，则塌落度应适当大一点，一般可在50-90mm。
　　3、确定用水量，每立方混凝土的用水量是根据塌落度的大小决定的，此外，与石子粒径的大小和黄砂的粗细略有关系。粒径偏细的石子和细砂用水量略偏大，以中砂为例，石子最大粒径40mm，塌落度30-50mm，每立方混凝土的用水量为180kg。关于用水量可在相关表中查得。
　　4、计算水泥用量，水泥用量根据每立方混凝土用水量和水灰比计算：即用水量Χ灰水比或者用水量÷水灰比，例如水灰比为0.5，用水量为180kg，则水泥用量为180÷0.5=360kg。
　　5、确定每立方混凝土的容重，一般混凝土每立方容重约2400kg，强度高的略重，强度低的略轻，但偏差不是很大。
　　6、计算砂石总用量，砂石总用量为砼容重—用水量—水泥用量，以上述为例，砂石总用量为砼容重2400—水180—水泥360=1860kg。
　　7、确定砂率并计算砂、石用量、砂率一般为35%，水灰比小的砂率略小，水灰比大的砂率略大，可根据试配混凝土的和易性调整砂率，以上述为例，中砂用量为1860Χ35%=651kg，石子用量为1860—651=1209kg。水、砂、石子用量分别除水泥用量，即成为以水泥为1的配合比，水泥1：水0.5:中砂1.81：石子3.36。
　　综合上所述，水灰比是混凝土中水与水泥的比例，是计算所得，水灰比的大小只与混凝土试配强度和水泥强度有关，与塌落度的大小没有关系。水灰比是保证混凝土强度的先决条件，这个比例在施工中自始至终不得改变。而塌落度则是混凝土的干稀程度，即适宜混凝土施工的工作度，这就是我开头所讲水灰比与塌落度有本质的区分。塌落度大并非水灰比一定大，例如商品砼，塌落度很大，一般都在120mm及以上，可它的水灰比不大，只是用水量大而按水灰比增大了水泥的用量，故商品砼的水泥用量比一般自拌砼要大。因此水灰比和塌落度都是在配合比中规定了的，是不能任意改变的。如果任意增大塌落度，则水灰比相应增大，这就是塌落度和水灰比的牵连关系。所以我们平时经常讲到要控制塌落度保证水灰比，道理就在此。因此，在混凝土捣拌时要经常做塌落度试验。有时在混凝土浇灌中，确实会碰到特殊情况，如局部构件特别细小、配筋特别密集、浇灌有困难，这时可适当增大塌落度，但必须按水灰比相应增加水泥用量，例如水灰比为0.5，用水量比原配比每一拌增加了5公斤水，则5÷0.5=10，就是说每拌应增加10公斤水泥，这样就仍然保持原来的水灰比。在施工现场，民工们往往为了工作上省力，而任意增大用水量，则增大了水灰比，用他们自己的话讲，我们只多加了一点水，水泥按配比没有少放，对混凝土强度不会有影响。当真对强度没有影响吗？非也，这就是我们经常讲的要控制塌落度的原因，而且原因很简单，因为混凝土随着硬化过程，水分逐渐蒸发，在混凝土内部形成空隙，水分越多，空隙当然越多，从而降低了混凝土的密实度，则降低了混凝土的强度。若为操作省力，增大塌落度，必须影响混凝土强度，此时只能按水灰比增加水泥用量，才能保证规定的水灰比，从而保证强度，但这无疑造成了水泥的浪费。因此，控制塌落度，不造成水泥的浪费，也有其一定的经济意义。任意增大塌落度的危害性并非只影响混凝土强度这一点，而它另一个危害性则能增加现浇板裂缝的因素，众所得知，混凝土裂缝的几个主要原因之一，就是混凝土自身的收缩裂缝，塌落度越大则硬化后的收缩性越大，裂缝的可能性也就越大。
　　目前，大多数工地在浇灌楼层时多采用了商品混凝土，在某种意义上讲，这能节约劳动力和加快施工进度，有其先进的一面。但由于商品混凝土塌落度大，硬化后的收缩性较大，故现浇板裂缝现象非常普遍，相关人员都有一种共同的体会，就是自拌混凝土的裂缝要少于商品砼，究其原因就是商品砼塌落度大。
　　我市建管局曾先后两次发布的关于防治质量通病导则的文件中，两次都提到对于现浇板必须采取两次抹面，这一点是针对塌落度大的混凝土所存在的缺陷所采取的措施。本人认为，两次抹面有两个好处，一是能够增加混凝土的强度，二是能够头减少板面裂缝。因为通过适时的第二次抹面，能增强混凝土的密实度，把一部分混凝土内部的水分，通过第二次抹面挤压出来，减少混凝土内部的空隙，增加密实度，从而达到增加强度、减少裂缝的效果，把一部分裂缝消灭在萌芽状态。两次抹面不能片面地理解为抹两次面就行了，这里重点强调的是适时，如果过早地进行第二次抹面，此时混凝土表面还有较多水分，虽然操作比较省力，但是效果不大。但过迟进行第二次抹面则混凝土已硬化不能操作。一定要等到混凝土表面水分已干，但尚可操作，即在终凝前进行第二次抹面，所以作业人员必须在浇灌现场耐心等候试抹，待最佳时机下手操作，以获得最好的效果。