1 水胶比定则的意义和作用
水灰（胶）比定则是1918年Abrams提出来的，是混凝土配合比设计的基础。它阐明了水和胶凝材料的质量比与混凝土抗压强度之间的依赖关系，利用这个定则就可以根据混凝土配制强度确定水胶比。当水胶比在0.4～0.8之间时，混凝土强度与水胶比之间是近似直线的关系，实际上在更大范围内这种线性关系也是存在的。
JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》中，5.1.1公式（以下简称规程511公式）
2 水胶比定则与试配混凝土强度的关系
从“规程511公式”看出，胶凝材料等级（fb）和水胶比（W/B）是影响混凝土试配强度的最主要因素。这是因为混凝土强度主要取决于水泥石强度及其与骨料间的粘结力，而水泥石强度及其与骨料间的粘结力又取决于胶凝材料等级（fb）和水胶比（W/B）。在胶凝材料等级相同的情况下，强度将随水胶比（W/B）的增大而降低，这是因为胶凝材料水化所需要的化学结合水，一般占胶凝材料质量的20%～25%左右，其余的水只是为了满足混凝土流动性的需要使之便于搅拌、浇筑和振捣。而一般常用的塑性混凝土为使其有必要的流动性，水胶比常在0.4～0.8之间，这样不仅使水泥浆变稀，胶结力减弱，而且当混凝土硬化后多余的水分就残留在混凝土中，经蒸发后形成孔隙，这将严重影响混凝土性能，故水胶比愈大，混凝土孔隙愈多，混凝土强度就愈低。
3 混凝土中水的存在形式及作用
（1）化结合水：水泥达到完全水化的理论需水量为0.227，但实际上水胶比需达0.43，才能使水泥完全水化，但是为了满足新拌混凝土的施工性能，实际水胶比达0.4～0.8。这样就在损失强度的前题下满足施工性能的要求。
结合水参与水化反应，使水泥水化硬化，使混凝土具有强度。
（2）吸附水（包括水泥水化初期凝聚结构中所封住的水）影响水泥石与集料间的粘结力，降低混凝土强度和耐久性。
（3）游离水：使新拌混凝土具有工作性，满足施工工艺要求。
在混凝土中掺入减水剂使水泥浆分散，破坏了水泥浆中水化初期凝聚结构中封住的水，使吸附水减少，游离水增多，因而大大提高水泥浆的流动性。
4 减水剂的作用原理
水泥在加水搅拌后生成一定数量的絮凝状结构，在这些絮凝状结构中包裹着很多拌合水，从而降低了新拌混凝土和易性。施工中为保持所需的和易性，就必须相应增加拌合用水量。由于用水量的增加，会使水泥石结构中形成过多的孔隙，从而严重影响硬化混凝土的物理力学性能，若将这些包裹的水释放出来，混凝土的用水量可以大大减少，在混凝土中掺入减水剂就能很好地起到这样作用。
在混凝土中掺入减水剂后由于憎水基团的定向吸附，使水泥胶粒表面上带有相同符号的电荷，于是在电性斥力作用下，使絮凝状结构分散解体，从而将絮凝体内的游离水释放出来达到减水的目的。
在混凝土中掺入减水剂如保持坍落度不变，可使混凝土中水胶比大幅度下降，因而水泥石内部孔隙体积明显减少，水泥石更为致密，混凝土抗压强度显著提高。
在混凝土中掺入减水剂可全面改善混凝土的物理力学性能。
5 减水剂的应用方法
（1）在混凝土中掺入推荐掺量的减水剂，配合比与基准混凝土相同。可达到增大混凝土坍落度的目的，可用于配制流态混凝土、泵送混凝土等。
（2）在混凝土中掺入推荐掺量的减水剂，除调整水胶比以外，水泥、砂、石的比例及混凝土坍落度与基准混凝土相同，可达到提高混凝土强度的目的，可用于配制高强混凝土及确保混凝土强度。
（3）在混凝土中掺入推荐掺量的减水剂，在保持与基准混凝土相同坍落度和强度条件下，调整水泥用量和用水量，减少水和水泥用量，按基准混凝土砂、石比例，增加砂、石用量，达到节省水泥的目的，可用于降低成本，提高企业经济效益。
6 掺减水剂提高混凝土强度试验
6.1 试验过程及结果
在混凝土中掺入推荐掺量的减水剂，在保持坍落度，胶凝材料、砂、石用量与基准混凝土相同条件下，可使混凝土用水量大幅度减少，这时的水胶比将比基准混凝土水胶比明显下降。根据“水胶比定则”及“规程511公式”可知，28天抗压强度比将大幅提高，试验结果见表1及表2。
6.2 说明
（1）表中数据系摘自某科研部门的研究报告。
（2）表1及表2由于混凝土配合比及原材料不同，试验数据有些不同。
7 结语
（1）从混凝土中水存在形式及减水剂作用机理和使用方法，通过试验来论述“水胶比定则”及提高混凝土强度的途径。
（2）从掺减水剂混凝土试验可知，随着减水剂掺量的增加，减水率也增大，水胶比下降而混凝土强度得到提高，这说明“水胶比定则”及“规程511公式”仍然适用于掺减水剂混凝土。
（3）掺减水剂混凝土虽然不影响强度与水胶比之间的线性关系，但对“规程 511 公式”中系数会有较大影响，因此采用这些系数需慎重，或采取必要的修正，或根据试验结果重新确定这些系数。
（4）本文系采用萘系高效减水剂进行论述和试验的。
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