C50大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)

唐金陽 楊志賓

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，社會(huì)的不斷發(fā)展，尤其在一、二線城市，高強(qiáng)度的大體積混凝土在工程上的使用越來越廣泛。該文闡述了C50大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法，原材料的控制及混凝土的試配與實(shí)驗(yàn)。大體積混凝土不僅要考慮抗壓強(qiáng)度，還需特別注意控制內(nèi)外部溫差，降低混凝土水化熱，選擇緩凝型外加劑延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間，注意控制溫度裂縫和收縮裂縫。在實(shí)際工程中，記錄監(jiān)測(cè)溫度，對(duì)澆筑的混凝土進(jìn)行保溫保濕措施。

關(guān)鍵詞：C50大體積混凝土 配合比設(shè)計(jì) 原材料控制 水化熱 絕熱升溫

中圖分類號(hào)：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）02（b）-0064-02

1 大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)思路

（1）配合比設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)和試驗(yàn)。

（2）大體積混凝土宜采用60 d或90 d的強(qiáng)度作為配合比設(shè)計(jì)、混凝土強(qiáng)度評(píng)定及工程驗(yàn)收的依據(jù)。

（3）大體積混凝土產(chǎn)生裂縫主要是因?yàn)樗嗨療徇^高引起混凝土內(nèi)外溫差過大造成，所以水泥選擇上應(yīng)選用低水化熱水泥，并控制水泥用量。

（4）要考慮混凝土的膨脹收縮及其工作性能。

2 原材料的控制

2.1 水泥

大體積混凝土易產(chǎn)生裂縫，水泥應(yīng)選用低水化熱水泥，并考慮到大體積混凝土的耐久性，應(yīng)選取低堿含量和低氯離子含量的水泥。由于早期強(qiáng)度不宜太高，所以水泥細(xì)度不應(yīng)過細(xì)。

2.2 礦物摻合料

配置C50高強(qiáng)度混凝土的水泥用量較高，但過高的水泥會(huì)造成原材料成本的增加，并會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的混凝土溫度快速地增長(zhǎng)，造成溫差裂縫等一系列問題，因此選用摻大量的礦物摻合料來降低水泥用量，并改善混凝土孔隙結(jié)構(gòu)，提高混凝土的密實(shí)度和耐久性，增加混凝土后期強(qiáng)度的上升空間。

（1）礦粉。

礦粉用作混凝土的礦物摻合料可改善膠凝材料的物理級(jí)配，提高混凝土的和易性，延長(zhǎng)水泥凝結(jié)時(shí)間，降低水化熱。礦粉的選用應(yīng)注意比表面積不要過大，過細(xì)的礦粉易造成大體積混凝土的開裂，活性不應(yīng)太小，不然后期強(qiáng)度無法保障，宜選用S95級(jí)礦粉。

（2）粉煤灰。

大體積混凝土摻粉煤灰可以降低水灰比，減少水泥用量，保證混凝土的可泵性和不離析，提高混凝土后期強(qiáng)度。粉煤灰應(yīng)選用需水量小、燒失量低、安定性合格的品種，可減少單方用水量，減少和防止產(chǎn)生干縮裂縫。

2.3 骨料

骨料作為混凝土的骨架結(jié)構(gòu)，對(duì)混凝土的工作性和強(qiáng)度起著重要的作用。骨料的選用應(yīng)符合《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》JGJ52的有關(guān)規(guī)定，選擇壓碎值低、級(jí)配合理、含泥量低、非堿活性的骨料，可提高混凝土的強(qiáng)度，提高混凝土的和易性，減少干縮、徐變的不利影響，提高混凝土的耐久性。

2.4 外加劑

外加劑應(yīng)選取緩凝型的外加劑，延長(zhǎng)水泥凝結(jié)時(shí)間，降低水化熱。減水率高的外加劑應(yīng)優(yōu)先考慮。對(duì)耐久性要求較高或寒冷地區(qū)的大體積混凝土，可適當(dāng)摻入引氣劑，但過高的含氣會(huì)使混凝土的強(qiáng)度降低。

2.5 膨脹劑

使用膨脹劑是為了引入定量的體積膨脹，補(bǔ)償混凝土本身的收縮值，防止大體積混凝土出現(xiàn)收縮開裂。膨脹劑的選用應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》GB23439中的規(guī)定。

3 C50大體積混凝土的配合比設(shè)計(jì)及試驗(yàn)

C50大體積混凝土的配合比設(shè)計(jì)，不僅要考慮其抗壓強(qiáng)度、工作性能，還要著重考慮水化熱問題，加大礦物摻合料用量，調(diào)整外加劑，延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間，降低水化熱，根據(jù)計(jì)算得出配比（見表1）。

通過試配試驗(yàn)得出擴(kuò)展度：690 mm×720 mm，倒提5 s，含氣：3.8%。養(yǎng)護(hù)7 d，強(qiáng)度40.6 MPa，養(yǎng)護(hù)28 d，強(qiáng)度55.5 MPa，養(yǎng)護(hù)60 d，強(qiáng)度63.8 MPa。

混凝土絕熱升溫按照下式計(jì)算。

Tmax=WQ/Cρ

式中Tmax為混凝土絕熱升溫最大值（℃）；W為每立方膠凝材料用量（kg/m3）；C為混凝土比熱容，可取0.92～1.0 kJ/kg·℃；ρ為混凝土質(zhì)量密度kg/m3。

通過計(jì)算得出混凝土絕熱升溫最大值為62.6 ℃。由于混凝土中摻加緩凝型減水劑后，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定水化熱降低10%，并通過對(duì)攪拌水加入冰塊，降低攪拌水溫度來降低混凝土絕熱升溫最大值。

4 施工養(yǎng)護(hù)注意事項(xiàng)

大體積混凝土應(yīng)進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)，持續(xù)時(shí)間不得少于14 d，應(yīng)用塑料薄膜外加兩層麻袋進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，隨時(shí)觀測(cè)內(nèi)外差溫度，當(dāng)實(shí)測(cè)結(jié)果不滿足溫控指標(biāo)時(shí)，應(yīng)及時(shí)地調(diào)整保溫養(yǎng)護(hù)措施。每天應(yīng)對(duì)混凝土表面進(jìn)行適量的澆水，保持混凝土表面濕潤(rùn)。

5 結(jié)語

C50大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)按60 d強(qiáng)度設(shè)計(jì)配比，著重考慮混凝土內(nèi)外溫差，在原材料的選用上應(yīng)使用低水化熱水泥，并摻一種或多種礦物摻合料，使用強(qiáng)度高、級(jí)配合理的骨料，并使用高減水的緩凝型外加劑，在有需要的情況下?lián)郊优蛎泟┗蚩沽逊浪畡┑龋ㄟ^采用合理的配合比，提高混凝土的后期強(qiáng)度、增加混凝土的耐久性，節(jié)約水泥用量，降低水化熱及成本。

參考文獻(xiàn)

[1] GB 50496-2009，大體積混凝土施工規(guī)范[S].2009.

[2] 苗春，湯俊，繆小星，等.C40大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007，39（2）：249-252.

[3] 劉亞柱，黃燕.天津嘉里中心基礎(chǔ)底板大體積混凝土生產(chǎn)組織與質(zhì)量控制[J].混凝土技術(shù)，2013（7）：56-59.