我们一般把具有活性或潜在活性的粉料称为胶体，原来胶体中只有水泥的时候，水泥的用量与用水量的比值基本可以反映混凝土的强度及其它长期性能。但是当其它掺合料加入后，特别是粉煤灰采用超量替代后，就出现了水灰比和水胶比两个概念。

水灰比代表了原来意义上的强度关系，而水胶比则代表了浆体中胶体与用水量的比例。由于胶体各种掺合料的活性指数不同，水胶比就不能正确反映混凝土的强度与用水量的关系了。

水胶比是指水与水泥和其他掺料（如粉煤灰）的和之比普通混凝土的基本构成就是水泥、砂（一般为中砂，或者粗细搭配）、碎石、水，水和水泥的比称为水灰比，一般强度等级高的水灰比比较小。

这就是水，混凝土的主要成分就是水泥、砂、碎石，而特殊用途的混凝土一般是在混凝土中加入其他外加剂，以耐酸、耐热、奶油、抗碱、抗渗等功效，外加剂的搀量一般为0.5~2%，特殊混凝土只是加入了一些外加剂，水泥的量调整不大，水也基本没有变化，特殊外加剂的量和水泥相比当然很低了。

水胶比是指混凝土用水量与胶凝材料用量的比值，水胶比是混凝土配合比的重要参数，混凝土的很多性能都与水胶比有直接的关系，如工作性、强度、耐久性等。

（一）水胶比与强度的关系

在胶凝材料品种、质量和掺量确定不变的条件下，水胶比的大小直接决定混凝土强度。一般来说，混凝土强度随着水胶比的减小而变大，混凝土强度随着水胶比的增大而降低。但水胶比的变动与混凝土强度的变化关系不是显简单的线性关系，在不同的水胶比范围内水胶比变化0.01对强度产生的影响有很大区别，水胶比越小，同样的变化相同的水胶比对强度影响越大。换句话说，混凝土强度等级越高，水胶比较小的波动都会对混凝土强度产生较大的影响，一般来说水胶比变化0.01，抗压强度变化5%左右。

在过去，混凝土只使用水泥一种胶凝材料，水泥的品种和质量一旦确定，水灰比的大小直接影响混凝土强度。如今，胶凝材料不在是单一的水泥，还包括矿物掺合料，水胶比与强度的关系变得相对复杂，相同的水胶比，强度不一定相同，有时甚至有很大的差别。

例如，水泥和粉煤灰品种和质量不变，相同的水胶比0.5，粉煤灰掺量30%与粉煤灰掺量50%配制的混凝土28d强度显然具有很大的差别；再如，相同的水胶比0.5，粉煤灰掺量30%与矿粉掺量30%配制的混凝土28d强度也是不同的；再如，相同的水胶比0.5，掺量同为30%的I级粉煤灰II级粉煤灰配制的混凝土28d强度也不相同。等等……

二、对耐久性的影响

在低水胶比条件下，水泥基材料水化形成的孔隙以封闭孔为主，在干燥环境中很难使得内部孔隙失水，所以水胶比减小时，材料的收缩也会降低。另一方面，在使用机制砂替代天然砂后，在水胶比相近的情况下，试件的收缩率明显降低，即使在水胶比大幅提高，机制砂砂浆的收缩值仍处在和天然砂同样的水平，这样的结果说明机制砂对降低水泥基材料的收缩是有利的。

机制砂中的石粉可以提高集料的堆积密度，在水泥水化过程中阻止毛细孔道的形成[8]，试验中采用的机制砂含有10%左右的石粉，混凝土更为密实，可供自由水蒸发的通道少，从而使砂浆的收缩量变小，提髙混凝土的体积稳定性。

但是机制砂中石歡量过多或过少都不利于混凝土的体积稳定性，石舱量太少，不能有效填充空隙，而石粉含量过多时，会导致混凝土中浆料过多，包裹骨料的浆体变厚，降低了骨料间的嵌锁效应，不能形成稳定的骨架，而且石粉是惰性材料，不参与水泥水化反应，过多的石粉也会使骨料间的黏结力减弱，导致收缩的加剧。结合目前的研究结论和本课题的试验结果，机制砂中的石粉含量

范围在8%～15%为宜。混凝土长期抗氯离子渗透性能的试验结果如表5所示。

对于中低强度混凝土C30和C40,当水胶比相近时，机制砂混凝土具有更好的抗渗性能，但是过多的提高水胶比会导致机制砂混凝土的水胶比下降。而对于高强混凝土，机制砂混凝土的抗渗性能略低于天然砂混凝土，但增幅不大。一般对于C50混凝土，氯离子扩散系数控制在范围，因此即使机制砂混凝土提高水胶比后仍能满足耐久性要求，但在高强混凝土中，为了改善混凝土和易性而提高水胶比应慎重。

（三）水胶比对工作性的影响

水胶比的大小对混凝土浆体稠度有直接的影响，水胶比越大，浆体稠度越低，浆体的抑制骨料下沉的浮力越小，混凝土就越容易分层，反之浆体稠度越大，混凝土抗离析能力越强。水胶比较大的低强度等级混凝土，浆体浓度低，混凝土粘聚性差，保水性不足，混凝土容易泌水、离析，宜使用低外加剂掺量并适当提高砂率，改善保水性。

而在低水胶比的高强混凝土中，浆体的浓度大，混凝土粘聚性较好，保水性好，但粘度大，工作性差，再不增加用水量的情况下，应使用较高的外加剂掺量提高混凝土工作性。

（四）水胶比与矿物掺合料掺量

在水胶比不变的情况下，由于矿物掺合料的活性低于水泥的活性，随着矿物掺合料掺量的增加，混凝土早期强度降低。为了获得满意的早期强度，在增加矿物掺合料掺量的同时，适当降低水胶比，提高混凝土早期强度，使其满足施工的需要。

矿物掺合料增加所需降低的水胶比的量与混凝土水胶比有很大的关系，例如，当混凝土水胶比0.6左右时，粉煤灰掺量增加10%，水胶比要降低0.04左右，才能保证混凝土28天强度不明显降低；在水胶比0.4左右时，粉煤灰掺量增加10%，水胶比降低0.01可以保证混凝土28天强度不明显降低。

此外，随着粉煤灰掺量的增加，水胶比降低的幅度逐渐增加。外加剂的使用可以实现低水胶比配制混凝土已经不是什么难事，但混凝土水胶比并不是越低越好，过低的水胶比使外加剂用量增加，用水量敏感性增加，给混凝土质量控制带来困难。因此，不应一味追求矿物掺合料大掺量，低水胶比，应根据工程实践需要选择合适矿物掺合料掺量和适宜的水胶比。

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知识点：混凝土水胶比的影响