20世纪80年代初期，大体积混凝土浇筑主要采用三级配，混凝土的单位用水量一般在1 10～130kg。有些地区骨料级配好，混凝土单位用水量可达100kg以下，馄凝土的强度及耐久性均很好。随着混凝土施工技术及外加剂应用技术的不断发展，泵送混凝土及高效减水剂在混凝土施工中普遍被采用，随后商品混凝土也不断被人们接受。 由于泵送混凝土有其特定的工作条件．因而必须使用二级配．石子粒径不得太于4cm，坍落度宜控制在14cm以上。这样，即使使用高教减水剂，混凝土的单位用水量也在不同程度上提高了，一般用到140～150kg／m3。采用普通减水剂，单位用水量最高可达180kg。泵送混凝土的抗冻性能明显低于普通混凝土。1989年在怀柔水库东溢洪道施工中．由于混凝土出机坍落度无法满足泵送要求，为满足施工要求，我们在保持水灰比不变的条件下，同时增加了水及水泥用量。但混凝土的冻融循环仍比原配台比低50～100次。查阅所用规程、规范、规定中都没有提及限制用水量的条文，所有配台比设计均以水灰比为前提，抗渗、抗冻性能的保证只给定了一个允许最大值水灰比。在采用最低用水量时，也只是提到对耐久性有益。
用水量对混凝土强度、耐久性到底有多大影响，是关系到如何进行泵送混凝土设计的一个重要问题。为此，我们针对这个问题安排了两组系列试验，希望通过试验进一步了解用水量的作用，做好泵送混凝土配合比设计。
1 混凝土配合比的选用及结果
混凝土配合比的选用参照SD105-82《水工混凝土试验规程》，按C18D150泵送混凝土进行设计，水灰比不大于0 .50；用水量取值范围125～166kg／m3。
所用材料：矿渣硅酸盐425#水泥，细骨料为中砂，粗骨料为0．5～4．0cm卵石。
（1）采用相同水灰比、相同砂率、相同外加剂，设定不同坍落度的方法，确定泵送的配台比，测其强度及抗冻性，配合比及试验结果见表1。 
（2）正交设计混凝土配合比及试验结果。为尽可能充分反映混凝土的各影响因素且筒化试验，针对用水量、水灰比、振捣时间等诸因素，我们采用了正交设计法，利用对应的九组抗压强度、抗冻及气泡间距结果进行极差分析。
2 结果分析
（1） 在外加剂、水灰比、砂率不变的情况下，馄凝土的强度取决于水灰比．尽管水泥与用水量相应增加，坍落度不断变大．但强度几乎没变化。这是由于水泥用量的增加，弥补了由于坍落度增大、用水量增加所引起的强度降低现象。另外外加剂自始至终没有变化，它对强度的影响没能反映出来。
（2） 混凝土的抗冻性主要取决于单位用水量。在诸多因素没有变化的情况下，只有混凝土的抗冻性发生了明显变化 我们可以直观地看到用水量在其中起了决定作用。水灰比为0．50时，是抗冻150次的允许最大水灰比值。按普通混凝土设计，抗冻指标很容易达到。但当坍落度大于12cm时，情况却发生了变化，1#配合比用水量143kg，水泥用量为286kg，抗冻可达250次．而03#配比用水量160kg（增17k异），水泥用量高达320kg（比01#增加34kg），抗冻却未达到150次 水泥用量的增加不但没有使其达到设计性能，反而降低了混凝土性能 因此在泵送混凝土配台比设计中，应在限定水灰比的同时、针对不同的抗冻要求，限定用水量，使其在满足最低水泥用量时．发挥出最好效果。
（3）用水量在泵进混凝土中对抗压强度、抗冻性能及气泡间距的作用均大于水灰比。
正交设计试验结果表明，用水量小，抗压强度、抗冻性能及气泡间距三个指标都占优势，而水灰比的影响却不明显．其原因有两个：
①混凝土密实度高：混凝土密实度与混凝土孔隙有关，硬化浆俸存在大量孔隙，而孔隙中又含有水分，孔隙包括较为粗大的毛细孔，遍布于水泥浆体中，水灰比越大，毛细孔越多，毛细孔中的水分是游离水；较微细的孔隙是凝胶孔，水化的纯硅酸盐水泥凝胶孔约占凝胶体积的28％，它是一个常数。凝胶孔中的水分是吸附水．而水泥水化产物中的化学结合水，则是固相的一部分。降低用水量，就是降低了毛孔中的游离水含量．这部分水不参加水化。用水量的降低，毛细孔则相应减少，混凝土的密实度高，因此强度及耐久性好。这种情况在高强混凝土设计中，反映很明显，即使不掺引气剂，由于密实度高，混凝土的抗冻性及抗渗性能均很好。
②可冻水含量少。混凝土抗冻性能是以混凝土经受冻融循环多少来评定的，它的作用机理是，当混凝土受冻后，混凝土体内孔隙中的水产生冻张力，致使体积膨胀、结构破坏。当混凝土的抗冻性好，同时密实度高，强度也高。
3 结束语
对于泵送混凝土单位用水量的作用比水灰比更为重要，这一点已通过试验得到验证，这就要求我们在进行泵送混凝土设计中，同时兼顾用水量及水灰比两个因素： 目前我们只是认识到了其重要性，如何更好地进行泵送混凝土设计，还要靠我们不断探索。
