需水量比是體現粉煤灰質量的重要參數之一，粉煤灰需水量的大小直接影響混凝土用水量。粉煤灰品種不同，廠家不同，其質量存在差異造成粉煤灰的需水量比也不相同。粉煤灰需水量比試驗方法是通過內摻一定比例粉煤灰的試驗膠砂與不摻粉煤灰的對比膠砂兩者流動度達到規定區間時膠砂用水量之比，以此比值來劃分粉煤灰所屬等級的試驗方法。

（一）現行規范對粉煤灰需水量比的測定方法

測定粉煤灰對混凝土用水量影響最簡單的方法就是將粉煤灰摻入膠凝材料中，直接進行配合比對比試驗，當混凝土拌和物的坍落度相同時，受檢混凝土的用水量與基準混凝土的用水量之比即為粉煤灰需水量，此種方法最直接準確，但工作量大，不利于粉煤灰質量檢測。自我國現行規范中，主要采用膠砂流動度法檢測粉煤灰需水量比。這種方法雖然較混凝土方法方便，但不同的規范采用的試驗方法不同，從配比到流動度都有一定的差異。

（1）《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2017

原材料，水泥，強度等級42.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥且按表1配制的對比膠砂流動度（L0）在145mm～155mm內；粉煤灰，樣品粉煤灰；砂子，0.5～1.0mm中級砂，由ISO標準砂篩分得到；水，純凈水。測定時各原材料配合比計量見表1。

表1  粉煤灰需水量比測試方法及材料用量

分別試驗測試砂漿流動度。當試驗膠砂流動度達到對比膠砂流動度（L0）的±2mm時，記錄此時的加水量（m）；當試驗膠砂流動度超過對比膠砂流動度的（L0）±2mm時，重新調整試驗膠砂流動度達到對比膠砂流動度（L0）的±2mm為止。需水量比按公式計算：

X=m/125×100%

式中：X——需水量比，%；

m——試驗膠砂流動度達到對比膠砂流動度（L0）的±2mm的加水量，單位未克（g）；125——對比膠砂的加水量，單位為克（g）。

在實踐中發現，GB/T1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》規范的附錄A的試驗方法中中認為：對比膠砂加入125ml水可以使其流動度滿足145mm～155mm，因為只有達到同樣相似流動度才有意義。在實際的試驗中發現：以P.O 42.5 水泥為試驗用水泥，加入125ml 水時，其流動度往往超過145mm～155mm的范圍，甚至有些水泥流動度超過200mm。因此，認為GB/T1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》規范的附錄A中，規定的粉煤灰需水量比的計算公式方法有待商榷。將公式中對比膠砂125g的用水量改成對比砂流動度達到145mm～155mm時的加水量，（g），再進行計算才合適。

《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596-2017)中測定方法存在以下不便。①標準砂采用GB/T17671規定的0.5～1.0mm的中級砂，需要對標準砂進行篩分，過程繁瑣，標準砂浪費嚴重，試驗成本增加，且由于人工篩分增加了誤差的引入機會；②基準膠砂的用水量125mL并不一定能使膠砂的流動度達到145mm～155mm的范圍；③受檢膠砂的流動度達到145mm～155mm的范圍需要多次調整才能夠達到，每次都用標準砂浪費嚴重。所以，該規范所給的方法繁瑣，不能達到快速測定的目的。

（2）《高強高性能混凝土用礦物外加劑》(GB/T18736-2017)

原材料：水泥，基準水泥；粉煤灰，樣品粉煤灰；砂子，ISO標準砂；水，純凈水。測定時各原材料配合比計量見表2。

表2  粉煤灰需水量比測試方法及材料用量

需水量比計算公式：

RW=Wt/225×100%

式中：Rw——受檢膠砂的需水量比，%；

Wt——受檢膠砂的用水量，單位為克（g）；

225——基準膠砂的用水量，單位為克（g）。

《高強高性能混凝土用礦物外加劑》(GB/T18736-2017)中粉煤灰需水量比的測定方法與GB1596-2017所給的方法相比只是標準砂不用篩分，減少了誤差引入的機會。在配比上，基準膠砂配比也是定水量，用量為225mL。并且調整受檢膠砂流動度在基準膠砂流動度上下5mm時的用水量仍需要進行多次調整，依然存在標準砂浪費等問題。

（二）總結適用混凝土公司的檢驗方法

規范給出的兩種檢測粉煤灰試驗方法，都存在一定的不足，不能適應混凝土公司進貨量大，需要快速檢驗的特點。因此，需要混凝土技術人員根據實踐總結出適用于自身的檢測方法，必要時再按標準法進行復檢。混凝土公司總結自己適用方法時，應注意和標準給定的方法對比，確定方法與標準的誤差，便于控制質量。例如：

表3  粉煤灰需水量比測試方法及材料用量

分別試驗測試基準與受檢膠砂的流動度，再對比兩者的流動度比：

Rl=L0/L×100%

式中：Rl——兩者砂漿流動度比值，%；

L0——基準膠砂流動度，單位（mm）；

L——受檢膠砂流動度，單位（mm）。

當兩者比值小于100%時，說明粉煤灰需水量小于100%；當兩者比值大于100%時，說明粉煤灰需水量大于100%。若兩者比值大于110%時，應采用規范的檢驗方法確定是否符合相關質量標準，是否需要退貨。

混凝土技術人員也可以總結其他適合自己的方法，如綜合顏色，細度等進行驗收。

（三）粉煤灰需水量比的影響因素

（1）細度對粉煤灰需水量比的影響

細度是體現粉煤灰顆粒大小的一個主要指標，較細的粉煤灰可以填充到水泥漿體中，改善水泥漿的孔結構。用45μm篩篩余來表征粉煤灰的細度，篩余值越大，則表示粉煤灰顆粒越粗，篩余值小，則細度小，比表面積大。粉煤灰細度對其需水量的影響主要是兩個方面博弈的結果，一方面細度越細，比表面積就越大，表面吸水就越多；另一方面粉煤灰細顆粒的填充作用使水泥與粉煤灰的綜合空隙率減小，需水量減小。兩者哪方面起主要作用，對需水量表現就不同。粉煤灰的需水量比并不與細度成線性增長關系，隨著細度的增大而逐漸增大，而是在一定范圍內隨細度的增大而增大，如在細度小于20%時隨著細度的增大而增大，隨后會出現一個不尋常的點，再之后又隨細度的增大而增大。雖然細度對粉煤灰需水量影響很大，但還不能起到決定性的作用，還要考慮其他因素(如燒失量)對需水量的影響。

（2）燒失量對粉煤灰需水量比的影響

燒失量(英文簡寫LOI)，這里指將粉煤灰放入高溫爐中在1000℃±50℃灼燒1～2h后失去的重量百分數。是表征粉煤灰中未燃盡的有機物包括含碳粒多少的重要指標。通常人們認為粉煤灰燒失量越大，則其中含未燃盡碳量越多，因而導致需水量增大。粉煤灰的需水

量比基本上隨燒失量的增大而呈線性的增大，相關系數高達0.95。這表明燒失量對粉煤灰的需水量有負面影響，這主要是因為燒失量大的粉煤灰中未燃盡碳量高，而碳粒本身粗大而多孔，且無膠凝性，因而容易吸水，從而導致粉煤灰的需水量大。這提示我們盡量不要采用燒失量大的粉煤灰作為混凝土的摻合料，否則會增大拌制混凝土時的用水量，從而給混凝土的各項性能帶來負面影響，如降低強度、增大干縮等混凝土重要性能。

（3）顆粒形態

粉煤灰需水量比與粉煤灰的顆粒形貌有很大關系。高品質粉煤灰以球形顆粒為主，表面光滑，多孔組分很少。粉煤灰中表面光滑的球形顆粒越多，相應需水量比越少，而多孔顆粒越多，則需水量比也必然增加。