大体积混凝土配合比设计

ＳＯＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬ０ＧＹ　ｌＮＦＯＲＭＡＴ１０Ｎ　ＤＯＩ：１０．１６６６１／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７２—３７９１．２０１６．０５．０６４　Ｃ　５０大体积混凝土配合比设计　唐金阳杨志宾　（天津市天材伟业建筑材料有限公司天津３０００００）　工业技术　摘要：随着科学技术的进步，社会的不断发展，尤其在一、二线城市，高强度的大体积混凝土在工程上的使用越来越广泛。　该文阐述了Ｃ５Ｏ大体积混凝土配合比设计的方法，原材料的控制及混凝土的试配与实验。大体积混凝土不仅要考虑抗压强度，还　需特别注意控制内外部温差，降低混凝土水化热，选择缓凝型外加剂延长混凝土凝结时间，注意控制温度裂缝和收缩裂缝。在实　际工程中，记录监测温度，对浇筑的混凝土进行保温保涅措施。　关键词：Ｃ５０大体积混凝土　配合比设计　原材料控制　水化热　绝热升温　中图分类号：ＴＵ５２８　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２－－３７９１（２０１６）０２（ｂ）一００６４一ｏ２　１　大体积混凝土配合比设计思路　（１）配合比设计应依据《普通混凝土配合比设计规程　进行配　合比设计和试验。　（２）大体积混凝土宜采用６０　ｄ或９０　ｄ的强度作为配合比设计、　混凝土强度评定及工程验收的依据。　（３）大体积混凝土产生裂缝主要是因为水泥水化热过高引起　混凝土内外温差过大造成，所以水泥选择上应选用低水化热水　泥，并控制水泥用量。　（４）要考虑混凝土的膨胀收缩及其工作性能。　２原材料的控制　２．１水泥　大体积混凝土易产生裂缝，水泥应选用低水化热水泥，并考虑　到大体积混凝土的耐久性，应选取低碱含量和低氯离子含量的水　泥。由于早期强度不宜太高，所以水泥细度不应过细。　２．２矿物掺合料　配置Ｃ５０高强度混凝土的水泥用量较高，但过高的水泥会造　成原材料成本的增加，并会导致后续的混凝土温度快速地增长，　造成温差裂缝等一系列问题，因此选用掺大量的矿物掺合料来降　低水泥用量，并改善混凝土孔隙结构，提高混凝土的密实度和耐　久性，增加混凝土后期强度的上升空间。　（１）矿粉。　矿粉用作混凝土的矿物掺合料可改善胶凝材料的物理级配，　提高混凝土的和易性，延长水泥凝结时间，降低水化热。矿粉的选　用应注意比表面积不要过大，过细的矿粉易造成大体积混凝土的　开裂，活性不应太小，不然后期强度无法保障，宜选用￥９５级矿粉。　（２）粉煤灰。　大体积混凝土掺粉煤灰可以降低水灰比，减少水泥用量，保证　混凝土的可泵性和不离析，提高混凝土后期强度。粉煤灰应选用　需水量小、烧失量低、安定性合格的品种，可减少单方用水量，减　少和防止产生干缩裂缝。　２．３骨料　骨料作为混凝土的骨架结构，对混凝土的工作性和强度起着　重要的作用。骨料的选用应符合　普通混凝土用砂、石质量及检验　方法标准））ＪＧＪ５２的有关规定，选择压碎值低、级配合理、含泥量　低、非碱活性的骨料，可提高混凝土的强度，提高混凝土的和易　性，减少干缩、徐变的不利影响，提高混凝土的耐久性。　２．４外加剂　外加剂应选取缓凝型的外加剂，延长水泥凝结时间，降低水化　热。减水率高的外加剂应优先考虑。对耐久性要求较高或寒冷地　区的大体积混凝土，可适当掺入引气剂，但过高的含气会使混凝　土的强度降低。　２．５膨胀剂　使用膨胀剂是为了引入定量的体积膨胀，补偿混凝土本身的　收缩值，防止大体积混凝土出现收缩开裂。膨胀剂的选用应符合　国家标准《混凝土膨胀剂》ＧＢ２３４３９中的规定。　３　Ｃ５０大体积混凝土的配合比设计及试验　Ｃ５０大体积混凝土的配合比设计，不仅要考虑其抗压强度、工　作性能，还要着重考虑水化热问题，加大矿物掺合料用量，调整外　加剂，延长凝结时间，降低水化热，根据计算得出配比（见表１）。　通过试配试验得出扩展度：６９０ｍｍｘ　７２０ｍｍ，倒提５　ｓ，含气：　３．８％。养护７　ｄ，强度４０．６　ＭＰａ，养护２８　ｄ，强度５５．５　ＭＰａ，养护　６０　ｄ，强度６３．８　ＭＰａ。　混凝土绝热升温按照下式计算。　Ｔ…＝ＷＱ／Ｃ　Ｐ　式ＣＴ…为混凝土绝热升温最大值（℃）；Ｗ为每立方胶凝材　料用量（ｋｇ／ｍ　）；Ｃ为混凝土比热容，可取０．９２～１．０　ｋＪ／ｋｇ·℃；　表１配合比（单位：ｋｇ／ｍ　）　水泥　ｌ矿粉　ｌ粉煤灰　Ｉ膨胀剂　Ｉ石　Ｉ砂　ｌ缓凝型减水剂　水　２７０　Ｉ　１３０　ｌ　７０　Ｉ　３８　ｌ　１０２７　Ｉ　７２１　ｌ　５．５　１７３　６４　科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　（下转６６页）

２００７年ｌ２月　河北工程技术高等专科学校学报　第４期　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＨＥＢＥＩ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ　ＣＯＬＬＥＧＥ　Ｄｅｃ．２００７　Ｎｏ．４　

文章编号：１ＯＯ８—３７８２（２００７）０４一ＯＯＯ５一Ｏ４　

大体积混凝土配合比设计及工程应用　

甄广常　，马　海。，任伟记。，齐　玮。　

（１．河北工程技术高等专科学校土木工程系，河北沧州０６１００１；２．河北沧兴集团混凝士公司，河北沧州０６１００１　３．衡水市建筑总公司，河北衡水０５３０００）　

摘要：大体积混凝土工程中，混凝土配合比设计应以控制温度差为首要目标．充分利用控制水泥用量、掺加矿粉和粉煤灰、延　长混凝土设计龄期、选用缓凝型高效减水剂等方法．降低水化热、延缓和削弱水化热峰值，减少混凝土温度差，避免混凝土温　度裂缝的产生。　

关键词：大体积；配合比；温度差；裂缝　

中图分类号：ＴＵ５２８．０　文献标识码：Ａ　

大体积混凝土，一般是指结构的体积较大，就地浇筑、成型、养护的混凝土。关于大体积混凝土的定义，目　

前国内外尚无一个统一的规定口］。由于大体积混凝土的体积大，浇筑后水泥水化过程中产生大量的热量，使　

混凝土内部温度升高，与外界形成较大的温差，从而产生较大的温度应力。当温度应力超过混凝土的抗拉强　

度时，混凝土就会产生裂缝。因此，浇筑大体积混凝土时应将控制温度裂缝作为关键性的工作内容。为了保　

证大体积混凝土的均匀性和整体性，最好使用商品混凝土，并采用泵送施工。　

１　大体积混凝土配合比设计　

１．１　大体积混凝土配合比设计原则　

大体积混凝土配合比设计，除满足普通混凝土所要求的强度和耐久性等指标外，更重要的是控制混凝土　

的内外温差，以防止温度裂缝的发生。为此在进行配合比设计时，主要应考虑以下几个方面。　

１）选择水泥品种，控制水泥用量。大体积混凝土的内部温升，主要是水泥水化热引起的，因此要优先选用　

水化热较低的矿渣水泥或低热水泥，尽量降低水泥用量，每减少１ｏ　ｋｇ水泥，水化热温升可降低１～２　Ｃ［２］。　

南昌生米大桥

大体积混凝土

配合比设计、浇筑及养护

中铁一局南昌生米大桥

第三合同段项目经理部

2005.2.5

大体积混凝土的配合比设计首先要分析大体积混凝

土问题所在，才能更好的进行下一步工作。

一、大体积混凝土最大的难题是开裂，即贯穿开裂和表面开裂，治标先要治本，所以首先要谈混凝土的开裂。

混凝土的开裂有三种，自身收缩、干燥收缩和塑性收缩。自身收缩和干燥收缩都是水的迁移造成的，但自身收缩不是水份蒸发了，是水泥水化时消耗了水份，产生自干燥作用，混凝土的相对湿度降低，体积减小。水灰比对自身收缩和干燥收缩的影响正相反，水灰比减小干燥收缩减小，自身收缩增大，但水灰比减小到一定程度时，对干燥收缩和自身收缩的影响就各半了。

自身收缩和干燥收缩在混凝土内部是均匀发生的，低水灰比的混凝土自身收缩集中发生在混凝土浇注后的初龄期，因为在这以后，由于混凝土体内的自干燥作用，水化就基本停止，也就是说在拆模前，混凝土的自身收缩就已经大部分完成，不象干燥收缩，除了未覆盖且暴露面积很大的地方外，许多构件干缩都发生在拆模以后。

塑性收缩是混凝土水灰比较小，外界环境温度较高，混凝土表面蒸发的水分得不到补充，受到外力的情况下，产生裂缝，混凝土内部水份蒸发加快，于是裂缝迅速扩展。

从以上可以得知混凝土的养护很关键，尤其是干燥收缩和塑性，养护是关键。 这三种收缩中干燥收缩和自身收缩是混凝土开裂的主要因素。但在大体积混凝土的施工中，自身收缩和干燥收缩，它们和温度叠加时就会产生温度应力和约束应力，它才是产生裂缝的元凶。

大体积混凝土的最高温度是由水泥水化热、混凝土浇注温度和混凝土的散热速度决定的。在这三部分中水泥水化热而引起的的绝热温升是主要因素，我们要降低绝热温生，实际就是降减小大体积混凝土内胀外缩的应力，我们所要做的只能是降低绝热温升，并且控制内外温差不大于25度。

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xx生米xx

大体积混凝土

配合比设计、浇筑及养护

中铁一局xx生米xx

第三合同段项目经理部

2005.2.5

大体积混凝土的配合比设计首先要分析大体积混凝土问题所在，才能更好的进行下一步工作。

一、大体积混凝土最大的难题是开裂，即贯穿开裂和表面开裂，治标先要治本，所以首先要谈混凝土的开裂。

混凝土的开裂有三种，自身收缩、干燥收缩和塑性收缩。

自身收缩和干燥收缩都是水的迁移造成的，但自身收缩不是水份蒸发了，是水泥水化时消耗了水份，产生自干燥作用，混凝土的相对湿度降低，体积减小。水灰比对自身收缩和干燥收缩的影响正相反，水灰比减小干燥收缩减小，自身收缩增大，但水灰比减小到一定程度时，对干燥收缩和自身收缩的影响就各半了。

自身收缩和干燥收缩在混凝土内部是均匀发生的，低水灰比的混凝土自身收缩集中发生在混凝土浇注后的初龄期，因为在这以后，由于混凝土体内的自干燥作用，水化就基本停止，也就是说在拆模前，混凝土的自身收缩就已经大部分完成，不象干燥收缩，除了未覆盖且暴露面积很大的地方外，许多构件干缩都发生在拆模以后。

塑性收缩是混凝土水灰比较小，外界环境温度较高，混凝土表面蒸发的水分得不到补充，受到外力的情况下，产生裂缝，混凝土内部水份蒸发加快，于是裂缝迅速扩展。

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从以上可以得知混凝土的养护很关键，尤其是干燥收缩和塑性，养护是关键。这三种收缩中干燥收缩和自身收缩是混凝土开裂的主要因素。但在大体积混凝土的施工中，自身收缩和干燥收缩，它们和温度叠加时就会产生温度应力和约束应力，它才是产生裂缝的元凶。

大体积混凝土的最高温度是由水泥水化热、混凝土浇注温度和混凝土的散热速度决定的。在这三部分中水泥水化热而引起的的绝热温升是主要因素，我们要降低绝热温生，实际就是降减小大体积混凝土内胀外缩的应力，我们所要做的只能是降低绝热温升，并且控制内外温差不大于25度。

而控制温度又有不利因素存在，㈠混凝土超厚；㈡因承台标号高，不得不采用42.5级水泥。在这些不利因素综合作用下，存在产生裂缝的危险，我们就要降低温度应力和提高混凝土早期抗拉强度入手，以下各项措施都围绕这两点来完成的。