水泥混凝土中的“关系户”

骨灰比关系





1、骨灰比，顾名思义为混凝土中集料与胶凝材料之比。在20世纪50年代以前，按重量计算的骨灰比多在7:1～10:1之间，随着混凝土向高强、高性能方向发展，现在混凝土的骨灰比多在7:1 3.5:1之间。





2、由于混凝土主要是由水泥加掺合料加水配成的浆体，将散落的砂石混拌粘结在一起的，而且浆体的多少、稀稠，是否能包裹住砂、石，包裹砂、石后有多少余量，对混凝土拌合物性能及后期性能都有着密切的关系。因此称之为浆骨比较合适。





3、浆骨比的关键在于浆体量多少，配制某种强度等级的混凝土，首先要选定水泥，确定水灰比和单方用水量，自然就得出每立方米混凝土的浆体量。一般不掺引气剂的混凝土含气量约为1％，则99%减去浆体体积即为每立方米混凝土的集料体积。







砂浆与粗集料之间的关系









1、配制混凝土有一个概念，即砂浆在填满粗集料的空隙后应有一定的富余量，以利于混凝土的流动性。砂浆体积与粗集料空隙体积之比称为砂浆富余系数。





2、有的称为包盖系数或拨开系数，如下式所示：

a=Vm/Vg式中，a—砂浆富余系数；

vm—为砂浆体积(L)；

Vg—为粗集料空隙体积(L)。





3、砂浆富余系数越大，混凝土坍落度越大，流动性越好。干硬性混凝土的砂浆富余系数仅为1.1左右，坍落度为10～30mm的低塑性混凝土的砂浆富余系数为1.3左右。





坍落度为70～90mm的塑性混凝土的砂浆富余系数为1.5左右，坍落度为130～150mm的流动性混凝土的砂浆富余系数为1.7左右，而坍落度为180～200mm的高流动性混凝土的砂浆富余系数为2.0左右。











粗集料与砂率的关系



1、从现行的《普通混凝土设计规程》中看出，砂率是水灰比的函数，是因为水灰比越小，混凝土的强度越高；水泥用量越多浆体量也越多，配置数量大体相同的砂浆所用的砂量就少的缘故。





2、在具体工程中要根据设计要求，施工和易性等需要，选定了水泥、掺合料、水胶比和单方用水量，这样每立方混凝土的浆体体积就确定了。余下的就是粗细骨料的体积。如何正确选定工程混凝土的最合适砂率，则与砂石的粒径、级配相关。



集料物理性与配合比的关系





1、在设计混凝土配合比时，通过选定水泥、掺合料品种、水胶比及加水量，得出浆体量，又通过测试石子空隙率，选定单方石子用量和相应的砂率，混凝土配合比就初步形成了。





2、鉴于细集料一砂是混凝土的重要组成部分，砂的级配、空隙率和细度对于配制性能优良的混凝土，同样不可忽视。但是在混凝土配合比中，砂与浆体的关系和粗集料与砂浆的关系却有着根本性的不同。





3、由于天然砂的级配都比较好，空隙率基本在33％～38％之间，浆体在填充砂空隙以后，往往余量很多。而优质混凝土一方面要求浆体能充分包裹住砂，另一方面又不希望存在没有细集料做支撑的多余浆体。





4、由于砂的特点是细度细，比表面积大，细度模数低一些的砂较细度模数高一些的砂的比表面积明显增大，所消耗的浆体量显著增多，因此，对于一定量的浆体，砂粒细时，就需要减少砂用量，浆体才足以包裹住砂。





5、砂粒粗时，必须增加砂率，砂粒才能充分占有浆体，避免出现没有砂支撑的多余浆体。配置时要经过反复多次试验，在配制混凝土时大体有以下规律：即用上述方法求出的砂率，基本上符合细度模数为2.5的中砂。





6、砂子细度模数每减少0.1，在配制混凝土时宜减少1％的砂率，以利于浆体充分包裹住砂粒。反之砂细度模数每增加0.1，混凝土的砂率宜增加1％，以避免出现没有细集料支撑的浆体。





结术语





现从混凝土配合比相互关系中进行探讨分析，从这些规律性中可以初步得出配制优质混凝土应遵循的原则。





1、首先是尽可能降低浆骨比值，即在符合混凝土施工性和强度等各种设计性能的基础上，尽可能减少浆体含量，增加集料含量。





2、减少浆体量的主要方法是减少单方用水量，在水胶比不变的情况，水泥和掺合料的数量也随之降低，从而达到减少浆体含量的效果。





3、同时可采取减水性外加剂、减水性掺合料和增加粗集料含量的方法得以实现。