大体积混凝土配合比设计

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《建筑工程施工实用技术手册》第662页（1634字）

大体积混凝土的配合比设计，与普通水泥混凝土基本相同，配合比要满足强度、耐久性和经济性的要求。与普通水泥混凝土不同之处，是对混凝土的水泥水化热控制应特别严格。

(一)大体积混凝土配合比设计的原则

大体积混凝土的配合比设计，不仅要满足最基本的强度和耐久性的要求，还应与大体积混凝土的规模相适应，并且应是最经济的。

大体积混凝土结构物的经济问题，是配合比设计中需要考虑的一个最重要的参数。某工程大体积混凝土构筑物形式的选择，有可能取决于经济条件。因此，大体积混凝土的配合比设计，既受结构形式、经济性的要求，又受混凝土强度、耐久性和温度性质的限制。在进行混凝土配合比设计时，主要应考虑以下几个方面：

(1)除集料的最大尺寸之外，用水量应根据能充分地拌合、浇灌和捣实的新拌混凝土容许的最大稠度来决定。典型的不配筋的大体积混凝土的坍落度控制在1～3cm。若要采用预冷却混凝土，则在实验室做试验性拌合物时，也应在相同的低温下进行，因为在低温情况下，水泥水化速度较慢，在5～10℃达到给定稠度的需水量比在正常室温(15～20℃)下更少些。

(2)在大体积混凝土中，水泥用量是由水灰比与强度之间的关系所决定的。这种关系在很大程度上受到集料组织的影响，如表11－11所示。将在标准养护条件下养护过的混凝土试块，与从高坝中钻取芯样(混凝土的水泥用量为223kg／m³)相比较，结果表明：在混凝土结构中的混凝土的实际强度大大超过了要求。在含有火山灰、粉煤灰等活性混合材料的混凝土中，观察到的强度增幅更为惊人，表明了活性混合材料可以增加强度，替代水泥用量和具有降低水化热的作用。在正常或比较温和的气候中，对大体积混凝土的内部，混凝土的最大容许水灰比为0．80，而对暴露于水中或空气中的，其允许水灰比为0．60。

表11－11 不同水灰比引入空气的大体积混凝土的抗压强度

注：当掺加火山灰时，强度应以90d为准，而水灰比则变为W／(C+F)。

(3)大体积混凝土的含气量，通常规定为3%～6%，这样有利于提高混凝土的抗渗性和抗冻性等耐久性指标。根据工程经验，对大体积内部混凝土，按胶凝材料的总体积掺加35%的粉煤灰，对大体积外露混凝土，掺加25%的粉煤灰，是可以满足大体积混凝土各项技术性能要求的。采用的砂子，其细度模数通常为2．6～2．8，粗集料用量为全部集料绝对体积的78%～80%，细集料的含量相应为20%～22%。

(二)大体积混凝土配合比设计过程

大体积混凝土的配合比设计，在遵照其设计原则的前提下，整个设计过程必须按照《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55—2000)和《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2002)的规定执行。

(三)大体积混凝土配合比设计实例

大体积混凝土配合比设计比较简单，主要是根据其内外温差、抗渗性、抗冻性等指标进行设计，其强度要求不高。因此，对大体积混凝土配合比设计的具体方法步骤，不再进行叙述。

表11－12中只列出工程中常用的大体积混凝土的配合比，供工程中应用参考。

表11－12 大体积混凝土参考配合比