混凝土中水胶比对力学性能的影响研究

第２ｌ卷第２期　２０ｏ６年６月　西南科技大学学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｅ］　Ｖ０１．２１　Ｎｏ．２　Ｊｕｎｅ　２００６　

不同水胶比混凝土的收缩性能研究　

刘涛谭克锋　

（西南科技大学材料科学与工程学院四川绵阳　６２１０１０）　

摘要：实验研究了不同水胶比的混凝土干缩性能及自收缩性能。结果表明，水胶比越低，混凝土的自收缩越大。高　性能混凝土具有严重的自收缩现象。但整体的干缩与普通？昆凝土相似。高水胶比混凝土的自收缩可以忽略不计。　掺入硅灰将增大高性能混凝土的自收缩。　关键词：高性能混凝土干缩自收缩　中图分类号：ＴＵ５２８　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—８７５５（２００６）０２—００１１—０４　

Ｓｅｌｆ　Ｓｈｒｉｎｋａｇｅ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ、）ｌ，ｉｔｈ　Ｄｉｆｅｒｅｎｔ　Ｗａｔｅｒ　ｔｏ　Ｂｉｎｄｅｒ　Ｒａｔｉｏｓ　

ＬＩＵ　Ｔａｏ．ＴＡＮ　Ｋｅ．ｆｅｎｇ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＭａｔｅｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　

Ｍｉａｎｙａｎｇ　６２１０１０，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ￣Ｔｈｅ　ｄｒｙｉｎｇ　ｓｈｒｉｎｋａｇｅ　ａｎｄ　ｓｅｌｆ—ｓｈｒｉｎｋａｇｅ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅｓ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｗａｔｅｒ　ｔｏ　ｂｉｎｄｅｒ　ｒａｔｉｏｓ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．　Ｆｈｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｅｌｆ—ｓｈｒｉｎｋａｇｅ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｔｏ　ｂｉｎｄｅｒ　ｒａｔｉｏ．　

Ｈｉｇｈ　Ｐｅｒｆｏｌｙｎａｎｃｅ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＨＰＣ）ｈａｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｓｅｌｆ—ｓｈｒｉｎｋａｇｅ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｃａｕｓｅｄ　

混凝土配合比设计时,选用水胶比的原则

混凝土配合比设计是指确定混凝土中水、水泥、矿物掺合料和骨料的比例，以达到在施工中所要求的强度、耐久性、可塑性和经济性等要求。其中，水胶比是混凝土配合比设计中最重要的参数之一，对混凝土的性能及其使用寿命等具有重要影响。

水胶比(W/C)是指混凝土中水的质量与水泥的质量之比。选用合适的水胶比是混凝土配合比设计的重要原则之一。以下是选用水胶比的原则详解。

1.满足强度要求：选择合适的水胶比是保证混凝土强度达标的关键。通常情况下，较低的水胶比可以提高混凝土的强度，因为更少的水分将减少混凝土中的孔隙。但是，过低的水胶比会使混凝土的可塑性降低，难以施工和加工。因此，需要在强度要求和施工条件之间进行权衡，选择合适的水胶比。

2.保证耐久性：水胶比对混凝土的耐久性有很大影响。较高的水胶比会导致混凝土中的孔隙较多，易受到外界的侵蚀和气候变化的影响，从而降低混凝土的耐久性。因此，在考虑混凝土的耐久性要求时，需要选择合适的水胶比。

3.控制温度变化：水胶比对混凝土的温度变化起到重要的控制作用。较高的水胶比可以增加混凝土内部的水分量，从而增加温度变化时的温度变化范围。这样可以减少混凝土的收缩和开裂现象，保证混凝土的结构完整性。

4.控制自由水含量：选择合适的水胶比可以控制混凝土中的自由水含量。自由水是指混凝土中非化学反应过程产生的水，对混凝土的强度和耐久性有较大影响。较高的水胶比会增加混凝土中的自由水含量，降低混凝土的强度和耐久性。因此，在设计混凝土配合比时，需要选择适当的水胶比，以控制混凝土中的自由水含量。

5.经济性：水胶比对混凝土的经济性也具有一定影响。较低的水胶比会减少混凝土中水泥的用量，从而降低成本。但是，过低的水胶比会增加混凝土的加工难度，可能导致施工质量问题，从而增加施工成本。在进行混凝土配合比设计时，需要根据工程情况和经济考虑，选择经济合理的水胶比。 总之，选择合适的水胶比是混凝土配合比设计中的重要原则之一。在确定水胶比时，需要考虑强度要求、耐久性、温度变化、自由水含量和经济性等因素，以保证混凝土在施工和使用中达到设计要求。正确选择水胶比，可以提高混凝土的强度、耐久性和可塑性，提高工程质量，确保工程的安全性和可靠性。

超高性能混凝土性能研究分析

2.基准方中建筑设计股份有限公司，四川 成都，610000

1. 前言

超高性能混凝土UHPC(Ultra-High Performance Concrete)是一种由水泥、硅灰、石英粉、减水剂、水、砂、钢纤维组成的一种新型水泥基复合材料，在大跨径混凝土桥梁、高层建筑，各种市政工程等领域有着理想的应用前景。

2.UHPC与普通混凝土的对比

超高性能混凝土UHPC（以下简称为UHPC）的水胶比在0.2左右，而普通混凝土一般为0.4——0.6，较高的水胶比会导致混凝土孔隙率升高，影响耐久性。如果考察UHPC的浆体和骨料比值，更是达到了大约6成，是普通混凝土不到3成浆体比例的两倍还多。的在抗压强度方面，UHPC可以达到120MPa以上，相比常见的30MPa左右抗压强度的混凝土达3倍以上。UHPC的韧性和断裂能优异，和高性能混凝土相比，UHPC的韧性提高了300倍以上，可以和一些金属相提并论。而另一项评价混凝土耐久性的重要指标——氯离子迁移系数则比普通混凝土小100倍，达到了10-14m2/s，普通混凝土则大约是1.5×10-12～4.5×10-12m2/s。

3.UHPC中各项有利于工程的指标受到几方面影响

1. UHPC的胶凝材料通常采用水泥、硅灰，由于造价和碳排放限制，也可以考虑用粉煤灰、矿渣、metakaolin、石灰石粉等材料替代上述两种胶凝材料。

2. 不同组分对UHPC抗压强度的影响。当前典型的UHPC的配合比通常是710kg/m3水泥（28%），230kg/m3硅灰（10%），210kg/m3石英粉（8%），1020kg/m3砂（31%），40～160kg/m3纤维（3%），13kg/m3减水剂（1%），140kg/m3水（18%）。在史才军教授团队的研究报告中（见图1）表明：水胶比从0.14变化至0.22，UHPC的抗压强度在3天到90天的养护条件下，均呈现下降趋势。以28天养护龄期为例，抗压强度随着水胶比升高，会从145Mpa下降至125Mpa。硅灰的使用量从15%调整到25%，考察不同龄期的抗压强度，则影响不大。石英粉的比例从15%调整至40%的过程中，发现强度略有提高——28天龄期的抗压强度可以从125mpa升至133mpa；砂和胶凝材料之比从0.8调整至1.6，对强度的影响也不大。综上，从组分比例看来，对强度影响较大的仍旧是水灰比，石英粉比例影响次之。

浅谈影响混凝土弹性模量的两个因素

[摘要] 结合预制箱梁工程混凝土弹性模量的试验研究，讨论了水胶比、养护条件等对弹性模量的影响。

[关键词] 弹性模量;水胶比;养护条件;强度

[abstract] with precast concrete box girders of concrete elastic modulus of

experiments, discusses the water-binder ratio, maintenance condition on elastic

modulus influence.

[keywords] elastic modulus; Water-binder ratio; Maintenance condition; strength

前言

后张法预制预应力混凝土梁张拉引起的起拱、变形与混凝土弹性模量有着密切的关系。随着科学的发展，预制梁的长度越来越长，为保证桥面的平整，在预制梁的生产过程中对预制梁张拉后有严格的起拱要求，控制起拱的一个重要参数就是弹性模量。弹性模量又称杨氏模量。是指材料形变时应力与相应的应变之比，是弹性材料的一种重要、最具特征的力学性质，是物体变形难易程度的表征。本文结合新建贵阳至广州铁路站前工程10标，怀集制梁场生产的预制预应力混凝土箱梁的具体要求，在试验室进行了对混凝土弹性模量影响的试验，使早期弹性模量达到张拉要求，并在实际生产中得到应用。

试验情况及测试方法

原材料

水泥：广西华润水泥厂生产的P.O42.5普通硅酸盐水泥，检测各项指标均符合标准要求。

细骨料：坳仔河砂场

表观密度2740(kg/m3) 堆积密度1620(kg/m3)

细度模数2.7含泥量0.1(%)

泥块含量0

其它检测各项指标均符合标准要求。

粗骨料：金丰石场

表观密度2760(kg/m3) 含泥量0.2(%)

压碎指标8.3(%)

检测各项指标均符合标准要求。