Water to cement (w/c) ratio is usually the most important parameter specified in concrete design and is sometimes the subject of dispute when a shortfall in concrete strength or durability is an issue. However, determination of w/c ratio in hardened concrete by testing is very difficult once the concrete has set. This paper presents the results from an inter-laboratory round-robin study organised by the Applied Petrography Group to evaluate and compare microscopy methods for measuring w/c ratio in hardened concrete. Five concrete prisms with w/c ratios ranging from 0.35 to 0.55, but otherwise identical in mix design were prepared independently and distributed to 11 participating petrographic laboratories across Europe. Participants used a range of methods routine to their laboratory and these are broadly divided into visual assessment, measurement of fluorescent intensity and quantitative backscattered electron microscopy. Some participants determined w/c ratio using more than one method or operator. Consequently, 100 individual w/c ratio determinations were collected, representing the largest study of its type ever undertaken. The majority (81%) of the results are accurate to within ± 0.1 of the target mix w/c ratios, 58% come to within ± 0.05 and 37% are within ± 0.025. The study shows that microscopy-based methods are more accurate and reliable compared to the BS 1881-124 physicochemical method for determining w/c ratio. The practical significance, potential sources of errors and limitations are discussed with the view to inform future applications.

中文翻译：

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用于确定硬化混凝土中水灰比 (w/c) 的显微镜技术：循环评估

水水泥 (w/c) 比通常是混凝土设计中规定的最重要的参数，当混凝土强度或耐久性不足是一个问题时，有时会引起争议。然而，一旦混凝土凝固，通过试验确定硬化混凝土的水灰比是非常困难的。本文介绍了应用岩石学小组组织的实验室间循环研究的结果，以评估和比较用于测量硬化混凝土中水灰比的显微镜方法。五个混凝土棱柱的水灰比范围为 0.35 至 0.55，但在配合比设计方面完全相同，是独立制备的，并分发给欧洲 11 个参与的岩相实验室。参与者使用了一系列实验室常规方法，这些方法大致分为视觉评估、测量荧光强度和定量背散射电子显微镜。一些参与者使用一种以上的方法或操作员来确定水油比。因此，收集了 100 个单独的 w/c 比率测定，代表了有史以来进行的同类研究中规模最大的一次。大多数 (81%) 结果的准确度在目标混合水灰比的 ± 0.1 以内，58% 的精度在 ± 0.05 以内，37% 的精度在 ± 0.025 以内。研究表明，与用于确定水灰比的 BS 1881-124 物理化学方法相比，基于显微镜的方法更加准确和可靠。讨论了实际意义、错误的潜在来源和限制，以便为未来的应用提供信息。一些参与者使用一种以上的方法或操作员来确定水油比。因此，收集了 100 个单独的 w/c 比率测定，代表了有史以来进行的同类研究中规模最大的一次。大多数 (81%) 结果的准确度在目标混合水灰比的 ± 0.1 以内，58% 的精度在 ± 0.05 以内，37% 的精度在 ± 0.025 以内。研究表明，与用于确定水灰比的 BS 1881-124 物理化学方法相比，基于显微镜的方法更加准确和可靠。讨论了实际意义、错误的潜在来源和限制，以期为未来的应用提供信息。一些参与者使用一种以上的方法或操作员来确定水油比。因此，收集了 100 个单独的 w/c 比率测定，代表了有史以来进行的同类研究中规模最大的一次。大多数 (81%) 结果的准确度在目标混合水灰比的 ± 0.1 以内，58% 的精度在 ± 0.05 以内，37% 的精度在 ± 0.025 以内。研究表明，与用于确定水灰比的 BS 1881-124 物理化学方法相比，基于显微镜的方法更加准确和可靠。讨论了实际意义、错误的潜在来源和限制，以期为未来的应用提供信息。1 的目标混合水/煤比，58% 在 ± 0.05 以内，37% 在 ± 0.025 以内。研究表明，与用于确定水灰比的 BS 1881-124 物理化学方法相比，基于显微镜的方法更加准确和可靠。讨论了实际意义、错误的潜在来源和限制，以期为未来的应用提供信息。1 的目标混合水/煤比，58% 在 ± 0.05 以内，37% 在 ± 0.025 以内。研究表明，与用于确定水灰比的 BS 1881-124 物理化学方法相比，基于显微镜的方法更加准确和可靠。讨论了实际意义、错误的潜在来源和限制，以便为未来的应用提供信息。