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在理論上，水泥水化時(shí)所需的結(jié)合水僅為水泥質(zhì)量的24％左右。在水膠比為0.24時(shí)，混凝土拌合物是沒(méi)有流動(dòng)性的，除非摻加特殊的高效減水劑。在實(shí)際工程中為了獲得必要的施工和易性，在拌制混凝土拌合物時(shí)常需加入較多的水，導(dǎo)致普通混凝土的水膠比提高，通常在0.30～0.70之間。當(dāng)混凝土硬化后，多余水分殘留在混凝土中形成水泡，蒸發(fā)后則形成氣孔，從而減小了混凝土抵抗荷載的有效截面，并在氣孔周圍形成應(yīng)力集中，進(jìn)而降低混凝土強(qiáng)度。

在混凝土的配制強(qiáng)度確定后，在膠凝材料(28d)膠砂強(qiáng)度一定的條件下，水膠比就被首先確定；再在泵送劑的減水率和施工要求和易性已知的條件下，混凝土的用水量就被確定了。混凝土的配合比經(jīng)過(guò)了初步計(jì)算、試拌及和易性調(diào)整，以及水膠比和強(qiáng)度調(diào)整，最終得到了實(shí)驗(yàn)室配合比。其中的用水量和水膠比是一定的或是確定的，不應(yīng)變動(dòng)，不然就會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的變化。

對(duì)于混凝土攪拌樓的控制，應(yīng)按照“最終得到的實(shí)驗(yàn)室配合比”轉(zhuǎn)化為施工配合比，它必須是設(shè)法拌出滿足和易性要求的混凝土。但由于原材料的波動(dòng)，用水量會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，會(huì)引起混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)。對(duì)此在攪拌樓工作的人們已做出了很多努力，但仍有不合常規(guī)的情況發(fā)生。

因此，在當(dāng)今，雖然違規(guī)增加用水量的事已越來(lái)越少；但不可控的增加用水量的事實(shí)卻常有發(fā)生，從而導(dǎo)致強(qiáng)度降低。為此，筆者通過(guò)近年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，撰寫成此文，與大家分享，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同提高。

1關(guān)于多加水引起的強(qiáng)度波動(dòng)

以配制C35泵送(坍落度180m3m3)混凝土(配制強(qiáng)度43.2m3Pa)為例，在不摻泵送劑的條件下其用水量為240kg/m3。該混凝土配合比經(jīng)過(guò)了初步計(jì)算、試拌及和易性調(diào)整、以及水膠比和強(qiáng)度調(diào)整，最終得到了實(shí)驗(yàn)室配合比“為膠凝材料：水：細(xì)骨料(已整形的機(jī)制砂(中砂))：粗骨料(5—31.5mm碎石)：泵送劑(固體)=400：180：800：1000：2.4(kg/m3)。

其中采用42.5級(jí)普通水泥、Ⅱ級(jí)粉煤灰和S95礦渣粉用量分別為280、50、70kg/m3，泵送劑用量為8kg/m3(泵送劑為水溶液，含固率為30％，其中的含水量應(yīng)計(jì)入用水量中，減水率為25％，減水組分以脂肪族減水劑為主)，水膠比為0.45，用水量為180kg/m3。

1.1由單獨(dú)增加用水量而引起的強(qiáng)度降低

為了揭示用水量增加與混凝土強(qiáng)度降低之間的關(guān)系，在此先建立一個(gè)多加水與強(qiáng)度降低之間的關(guān)系。例如，在上述C35混凝土拌合物中每方單獨(dú)分別增加用水量為0、5、10、20、30、40、50kg的條件下，混凝土的水膠比依次增加分別為0.4500.462、0.475、0.500、0.525、0550、0.575混凝土的抗壓強(qiáng)度(在攪拌均勻的條件下，經(jīng)過(guò)計(jì)算)依次降低分別為43.2、42.0、40.7、38.5、36.4、34.6、32.9MPa；與不加水的混凝土強(qiáng)度相比較，其混凝土強(qiáng)度降低值分別為0、1.2、2.5、4.7、6.8、8.6、10.6MPa，其混凝土強(qiáng)度降低率分別為0％、2.8％、5.8％、10.9％、15.7％、19.9％、24。5％。見表1。

假設(shè)由于等待時(shí)間長(zhǎng)和氣溫高等原因，在坍落度經(jīng)時(shí)損失量大的情況下，在施工現(xiàn)場(chǎng)單獨(dú)增加用水量，有時(shí)會(huì)達(dá)到每方混凝土中增加20～40kg水。

在原材料品質(zhì)良好的條件下，在攪拌樓每立方混凝土中增加20～40kg水，這幾乎是不可能的事。但在細(xì)骨料的含水率大幅度波動(dòng)(料堆底層，或突然降大雨)的情況下，這種情況還是有可能發(fā)生的。

由此可見，單獨(dú)增加10、20、40kg用水量，混凝土強(qiáng)度降低率分別為5.8％、10.9％、19.9％。因此，對(duì)于工地加水的做法不可取。在工地現(xiàn)場(chǎng)混凝土拌合物坍落度損失嚴(yán)重的情況下，必須通過(guò)再摻加泵送劑的方法對(duì)和易性進(jìn)行調(diào)整。

1.2忽視骨料含水率變化，在不知不覺(jué)中多加了水

在原材料等質(zhì)量穩(wěn)定的條件下，按設(shè)計(jì)好的配合比拌制混凝土，按技術(shù)要求控制混凝土質(zhì)量。在通常情況下不會(huì)增加用水量，電腦操控員或工藝員的權(quán)限一般定為每立方混凝土可增加不大于5kg或不大于10kg用水量。并應(yīng)及時(shí)匯報(bào)試驗(yàn)室主任，采取必要的措施。

一般情況下粗細(xì)骨料的含水率是常有波動(dòng)的，如遇下雨或在料堆的底層多會(huì)使骨料的含水率增加。假設(shè)由于粗骨料的含水率少計(jì)1.0％和2.0％，則在每立方混凝土中多增加了10kg和20kg水而少用了10kg和20kg粗骨料；又假設(shè)由于細(xì)骨料的含水率少計(jì)2.5％和5.0％，則在每立方混凝土中多增加了20kg和40kg水而少用了20kg和40kg細(xì)骨料。多加水和少用骨料都會(huì)使混凝土的強(qiáng)度降低。

上述情況常有發(fā)生，有時(shí)還有粗細(xì)骨料的含水率同時(shí)少計(jì)，易使混凝土拌合物發(fā)生離析和強(qiáng)度下降。由表1可知，每方混凝土拌合物多加了30kg水，混凝土強(qiáng)度將由43.2MPa降為36.4MPa，如果再遇上工地第二天就拆模且不再保濕養(yǎng)護(hù)，如柱和剪力墻，則28d齡期強(qiáng)度還要再降30％，降為25.5MPa。

這種“忽視骨料含水率變化，在不知不覺(jué)中多加了水”的現(xiàn)象是很容易被發(fā)現(xiàn)的。因?yàn)椋�水一多則流動(dòng)性馬上偏大，甚至離析。電腦操控員或工藝員要認(rèn)真觀察，控制好用水量。

有個(gè)實(shí)例，可說(shuō)明多加水造成的后果。某攪拌站的一車混凝土拌合物到達(dá)工地，泵送到10層樓面澆筑柱梁板，當(dāng)打滿柱再打梁和板時(shí)發(fā)現(xiàn)該混凝土拌合物嚴(yán)重離析，無(wú)法使用，在被阻止前已澆筑約5m3導(dǎo)致這一澆筑區(qū)域的混凝土在第二天被清除，鋼筋重新布置和模板重新支撐，多支出人工費(fèi)和材料費(fèi)5萬(wàn)元。對(duì)于上述混凝土拌合物的嚴(yán)重離析現(xiàn)象，查看攪拌樓記錄和監(jiān)控錄像，前中后這三車混凝土的用水量相同，卸料口混凝土拌合物的流動(dòng)性也相當(dāng)，攪拌樓沒(méi)有多加水。后經(jīng)監(jiān)控錄像可知是駕駛員未清除攪拌筒中的洗車水或其他積水。這些水使每方混凝土拌合物單獨(dú)增加用水量約為40kg，導(dǎo)致本該正常的混凝土拌合物嚴(yán)重離析。

1.3忽視原材料品質(zhì)的變化，在不知不覺(jué)中多加了水

在骨料含水率確定的條件下，按照設(shè)計(jì)好的(能滿足強(qiáng)度、和易性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性要求)混凝土配合比，用于攪拌樓，此時(shí)拌出來(lái)的混凝土拌合物，一定是以滿足和易性為準(zhǔn)的。但在原材料品質(zhì)有較大波動(dòng)的情況下，不進(jìn)行檢測(cè)，不進(jìn)行試拌，而且忽視這些波動(dòng)，使攪拌樓在不知不覺(jué)中多加了水，而且似乎是有理由的多加水。

這實(shí)際上要比工地加生水，更不可取。所以只要有一個(gè)材料變了，(理論上)就要進(jìn)行試驗(yàn)室試拌，控制實(shí)際用水量，調(diào)整泵送劑的摻量。例如，換了粉煤灰或水泥或泵送劑或砂等，就得試拌。更不能把攪拌樓當(dāng)成試拌的平臺(tái)。

以下就由原材料品質(zhì)降低而引起的多加水現(xiàn)象進(jìn)行探討。

1.3.1泵送劑減水率降低

由表2可知，案例A中泵送劑減水率由25％分別降為21％、17％、12％和8％時(shí)，為了達(dá)到要求的坍落度，在攪拌樓上就得分別增加約l0、20、30、40kg/m3的用水量，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。這主要是由于對(duì)進(jìn)場(chǎng)泵送劑檢驗(yàn)的不到位和不及時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)室試拌而引起。情況主要有兩種：一是賣方故意降低了泵送劑質(zhì)量；二是泵送劑質(zhì)量未降低但對(duì)膠凝材料的適應(yīng)性降低了。

1.3.2泵送劑對(duì)水泥或粉煤灰的適用性降低

由表2可知，案例B中泵送劑對(duì)水泥或粉煤灰的適用性由好降為較好、中和差時(shí)，為了達(dá)到要求的和易性或坍落度，在攪拌樓上就得分別增加約10、20、30kg/m3的用水量，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。

1.3.3粉煤灰質(zhì)量降低

由表2可知，案例C中粉煤灰質(zhì)量由Ⅱ級(jí)降為準(zhǔn)Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)和低于Ⅲ級(jí)時(shí)，為了達(dá)到要求的坍落度，在攪拌樓上就得分別增加約10、15、30kg/m3的用水量，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。

1.3.4水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量增加

由表2可知，案例D中水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量由27.0％增加到28.5％和30.0％時(shí)，為了達(dá)到要求的坍落度，在攪拌樓上就得分別增加約10kg/m3和20kg/m3的用水量，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。

1.3.5細(xì)骨料含石粉或泥量增加

由表2可知，案例E中細(xì)骨料含石粉或泥量由1％增加到6％、11％和16％時(shí)，為了達(dá)到要求的坍落度，在攪拌樓上就得分別增加約20、40、60kg/m3的用水量，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。例如，當(dāng)含石粉或泥量由1％增加到11％時(shí)，在原有的800kg細(xì)骨料中就多帶人了80kg的石粉或泥，這80kg細(xì)料相當(dāng)于非活性的摻合料，混入水泥中使普通水泥降級(jí)為復(fù)合水泥，并使總的細(xì)料(膠凝材料)增加了80kg，這80kg細(xì)料要流動(dòng)就需要增加用水量約40kg，這80kg細(xì)料要泵送還需要增加泵送劑(水溶液)約1.6～2.0kg。如果忽視這些要求，強(qiáng)度就要降低。

1.3.6粗骨料含石粉或泥量增加

由表2可知，案例F中粗骨料含石粉或泥量由0％增加到2％、3％和4％時(shí)，為了達(dá)到要求的坍落度，在攪拌樓上就得分別增加約10、15、20kg/m3的用水量，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。

例如，當(dāng)含石粉或泥量由0％增加到3％時(shí)，在原有的1000kg粗骨料中就多帶入了30kg的石粉或泥，這30kg細(xì)料相當(dāng)于非活性的摻合料，這30kg細(xì)料要流動(dòng)就需要增加用水量約15kg，這30kg細(xì)料要泵送就還需要增加泵送劑(水溶液)約0.6～1.0kg。

1.3.7細(xì)骨料品質(zhì)降低

由表2可知，案例G中當(dāng)細(xì)骨料品質(zhì)由已整形的機(jī)制砂降為普通機(jī)制砂、碎屑(已去石粉)和山砂(部分風(fēng)化，吸水率大)時(shí)，為了達(dá)到要求的坍落度，在攪拌樓上就得分別增加約10、15、30kg/m3的用水量，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。如果不進(jìn)行試驗(yàn)室試拌，忽視細(xì)骨料品質(zhì)的降低，混凝土強(qiáng)度降低是不可避免的。

1.3.8粗骨料品種變化

由表2可知，案例H中當(dāng)粗骨料品種由原有的5～31.5mm碎石變?yōu)?～20mm碎石時(shí)，為了達(dá)到要求的坍落度，在攪拌樓上就得增加約10kg/m3的用水量，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。

當(dāng)粗骨料品種由碎石變?yōu)槁咽瘯r(shí)，為了達(dá)到要求的坍落度，在攪拌樓上往往是可以減水約10kg/m3的。但如果不進(jìn)行試驗(yàn)室試拌，忽視粗骨料品種的變化，不減少用水量，混凝土強(qiáng)度降低是不可避免的。

1.3.9由外摻膨脹劑而引起的多加水現(xiàn)象

由表2可知，案例I中在通常情況下膨脹劑均按原膠凝材料量外摻加入混凝土中，在外摻40kg/m3膨脹劑又不相應(yīng)地增加泵送劑用量的條件下，為了達(dá)到要求的坍落度，在攪拌樓上就得增加約20kg/m3的用水量，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。

如果外摻40kg/m3膨脹劑是假的，實(shí)為粉煤灰，那么由于多加水一定會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低，但由于是粉煤灰，在28d齡期后它會(huì)對(duì)混凝土強(qiáng)度作出貢獻(xiàn)。

如果外摻40kg/m3膨脹劑是假的，實(shí)為石灰石粉，那么由于多加水一定會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低，但由于是石灰石粉，在28d齡期后它不會(huì)對(duì)混凝土強(qiáng)度作出貢獻(xiàn)。

如果膨脹劑是假的，實(shí)為粉煤灰，它取代粉煤灰內(nèi)摻40kg/m3，那么它不會(huì)使混凝土膨脹，在用水量、和易性和強(qiáng)度方面大致維持不變。如果膨脹劑是假的，實(shí)為石灰石粉，它取代粉煤灰內(nèi)摻40kg/m3，那么它不會(huì)使混凝土膨脹，在用水量及和易性方面大致維持不變的條件下，而使混凝土強(qiáng)度有所降低。

1.3.10由摻合料品質(zhì)降低而引起的多加水現(xiàn)象

由表2可知，案例J中當(dāng)用粉煤灰取代40kg礦渣時(shí)，需要超量取代，設(shè)超量系數(shù)為1.5，則粉煤灰用量為60kg，如果不進(jìn)行試拌、不增加泵送劑的量，用水量至少約增加10kg，從而使混凝土強(qiáng)度降低。當(dāng)原用50kg粉煤灰現(xiàn)為50kg假粉煤灰(實(shí)為石灰石粉)時(shí)，在用水量及和易性方面大致維持不變的條件下，而使混凝土強(qiáng)度降低。

當(dāng)原用70kg礦渣現(xiàn)為70kg假礦渣(實(shí)為內(nèi)含50％粉煤灰的礦渣)時(shí)，在用水量及和易性方面大致維持不變的條件下，而使混凝土強(qiáng)度降低。

當(dāng)原用70kg礦渣現(xiàn)為70kg假礦渣(實(shí)為內(nèi)含50％石灰石粉的礦渣)時(shí)，在用水量及和易性方面大致維持不變的條件下，而使混凝土強(qiáng)度降低得更多。

1.3.11上述10個(gè)案例的綜合分析

上述10個(gè)案例，在實(shí)際生產(chǎn)中均有可能發(fā)生，但不大可能同時(shí)發(fā)生。如果有5個(gè)案例同時(shí)發(fā)生，而且都是按第1種情況(品質(zhì)降低較小的)。例如，案例A1(泵送劑減水率由25％降為21％)+C1(準(zhǔn)Ⅱ粉煤灰替換Ⅱ粉煤灰)+E1(砂含石粉或泥量由1％增加到6％)+GI(普通機(jī)制砂取代已整形的機(jī)制砂)+I1(外摻40kg膨脹劑，由于外摻，未增加泵送劑)同時(shí)發(fā)生，未經(jīng)試拌，并認(rèn)為材料的品質(zhì)未降低，那么在攪拌樓上，為了達(dá)到要求的和易性或坍落度，就得增加用水量大約50kg/m3。需要說(shuō)明的是這5個(gè)案例中的任何一個(gè)都是常發(fā)生的，只是不大可能同時(shí)發(fā)生。

這50kg/m3用水量的增加，只是為了達(dá)到要求的和易性或坍落度，并未造成離析，即對(duì)和易性而言是必要的。這50kg/m3用水量的增加，是由于多個(gè)原材料品質(zhì)降低而引起的。這50kg/m3用水量的增加，按常理而言是不可能發(fā)生的事，這將會(huì)使拌合物流動(dòng)性過(guò)大且會(huì)產(chǎn)生離析，但實(shí)際上沒(méi)有發(fā)生。

這50kg/m3用水量的增加，對(duì)于混凝土強(qiáng)度而言是多余的是有害的，它蒸發(fā)后會(huì)產(chǎn)生氣孔進(jìn)而導(dǎo)致強(qiáng)度降低和抗碳化能力的降低。這50kg/m3用水量的增加，會(huì)使水膠比由0.450增加到0.575，會(huì)使混凝土的28d強(qiáng)度由43.2MPa降為32.9MPa，如果工地不保濕養(yǎng)護(hù)，強(qiáng)度由32.9MPa降為23.0MPa。這樣的事在工程實(shí)際中一年總會(huì)遇上幾次。

2結(jié)語(yǔ)

影響混凝土強(qiáng)度的主要因素是膠凝材料強(qiáng)度(或水泥強(qiáng)度)和水膠比(或水灰比)。在混凝土配合比確定的條件下，攪拌樓用水量往往會(huì)決定混凝土強(qiáng)度。

水可使膠凝材料漿體及其混凝土具有必要的流動(dòng)性，使混凝土施工在省事省力、保質(zhì)保量的條件下進(jìn)行。但用水量增加，水膠比增加，混凝土的強(qiáng)度就會(huì)降低。在混凝土用水量一定的條件下，最好的辦法是盡量借助(高效)減水劑的摻人，通過(guò)試拌，顯著地提高流動(dòng)性，從而達(dá)到可泵性。一切單獨(dú)增加用水量的辦法，只會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度降低，絕對(duì)不可取。