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摘 要：大体积混土工程在现代工程建设中，如各种形式的混泥土大坝，港口建筑物，建筑物地下室底板以及大型设备的基础等有着广泛的应用，但是对于大体积混凝土的概念，一直存在着多种说法。我国《混凝土结构工程施工及验收规范》认为，建筑物的基础最小边尺寸在1～3m范围内就属于大体积混凝土。
关键词：大体积混凝土；材料要求；配合比设计原则
Large volume concrete requirements for raw materials and mix proportion design principles
A bu li mi ti·wu shou
（Department of Water Resources in Xinjiang Kashgar River Basin Authority， Xinjiang kashgar 844000）
Abstract：The large volume of mixed soil engineering in modern construction， such as various forms of concrete dams， port buildings， basement floor of the building， as well as large equipment base has a wide range of applications， but for the concept of mass concrete，there has been a variety of claims. China's concrete structural engineering construction and acceptance of norms "that belongs to the large volume of concrete， building the basis of minimum edge size within 1 to 3 m range.
Keywords：mass concrete； material requirements； mix proportion design principles
1.对原材料要求
（1）水泥；
a.水泥品种。混凝土温升的热源主要是水泥在水化反应中产生的水化热，因此选用中热或低热的水泥品种，是控制混凝土温升的最根本方法。
《普通混凝土配合比程设计规》（JGJ55—2000）中建议大体积混凝土水泥应选用水化热低和凝结时间长的水泥。如低热矿渣硅酸盐水泥，中热硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥。火山灰质硅酸盐水泥等。当采用硅酸盐你水泥或普通硅酸盐水泥时，应采取相应措施延暖水化热的释放。对大体积混凝土所用的水泥，应进水水化热测定，水泥水化热的测定按现行国家标准《水泥水化热试验方法（直接法）进行，配制混凝土所用水泥7d的水化热不宜大于250kj/kg根据国内外经验主要有以下几条：内部混凝土，主要考虑抗裂性能好，兼顾低热和高强两方面的要求，一般采用矿渣水泥，中热硅酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。外部混泥土，除抗裂性能外，还要要求抗冻融性，耐磨性，抗蚀性，强度较高及干缩较小，因此一般采用较高强度等级的中热硅酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀时，应采用抗硫酸水泥。
b.水泥用量。根据大量的实验资料表明，每立方混凝土中的水泥用量，每增减10kg其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。因此，为控制混凝土温升，降低温度应力，避免温度裂缝，在满足混泥土强度和耐久性的提前下，尽量减少水泥的用量。
（2）细集料：大体积混凝土的中的细集料以采用优质的中，粗砂为宜，细度模数宜2.6～2.9范围内。
（3）粗集料：大体积混凝土宜优先选择以自然连续级配的粗集料配制。这种连续级配粗集料配置的混凝土具有较好的和易性。较少的用水量，节约水泥用量，较高的抗压强度等优点。石子选用卵石或碎石均可，但要求针片状少，颗粒级配符合筛分曲线要求。这样可以避免堵泵，减少砂率，水泥用量，提高混凝土强度。在选择粗集料粒径时可根据施工条件，尽量选用粒径较大，级配良好的石子。当石子的最大粒径较大时，混凝土的密实性较好，并可以节约水泥。选用较大的集料粒径，确实有很大优越性。但是，集料粒径增大后，容易银起起混凝土的离析，影响混凝土的质量，因此必须调整好级配设计，施工时加强振捣作业。
（4）粉灰煤。粉灰煤可以降低大体积混凝土早期水化热。大量的工程研究实践证明，当粉灰煤的参量在20%以内时能显著改善混凝土的各项性能，混凝土的早期抗压强度也不会降低过度，混凝土的成本有所降低，但不会很多；当粉煤灰的掺量在20%～40%时，可改善混凝土的绝大部分性能，但改善一些性能的同时也使混凝土的早期强度发展暖慢，混凝土的抗碳化性能和抗冻性能将有所降低，混凝土的成本显著降低。，其粉灰煤的掺量大都在这一范围。但对于建筑工程的基础大体积混凝土而言，因为可以采取90d或180d后期强度作为混凝土配合比及施工验收的依据，因此，还可以适当提高粉煤灰的掺入量。
（5）减水剂
A.暖凝减剂。大体积混凝土施工过程中，为降低混凝土的水化热和推迟水化热的峰值，一般在大体积混凝土施工中加入暖凝剂，但目前在实际应用中，在大体积混凝土中单纯采用暖凝剂已经比较少见，一般常用暖凝凝减水剂。在基础大体积混凝土施工中常用暖凝减水剂的掺量为：木质素磺酸盐类为0.3%～0.5%；糖蜜类减水剂为0.1%～0.3%；羟羧基酸及其盐类为0.01%～0.10%；无机暖凝剂为0.1%～0.2%；其中糖蜜类减水剂掺量高于0.5%时，可能会导致混凝土捉凝。
B.高效减水剂。基础：大体积混凝土使用的高效减水剂：FDD，JM-H，UNF，AF，MF等品种。FDN掺量范围为0.2%～0.5%常用掺量为0.4%常温情况下掺用FDN的混凝土，其初凝时间可延长0.5～2h，适于炎热气候下使用。此外，掺用FDN外加剂可使混凝土的内部温升有所降低而延暖温峰的出现。萘磺酸盐高效减水剂（JM）减水率均在20%以上最大的可达23.6%.对于大流动性混凝土，其减水效果更加明显，最大减水率可达31.8%，28d强度较普通混凝土一般可提高35%～60%。掺JM的混凝土，其初凝时间可延暖10h左右，这一特性为避免或减少施工冷缝提供了保证；掺JM的水泥基材的水化热峰值明显降低，且峰值出现的时间向后推迟达24h，有效降低了早期水化热，其1d水化热仅为群水泥浆体的1/7，从而有效地减小或避免了温度裂缝的出现；JM抗泌水，抗离析性能好，且泵送摩阻力小，便于泵送。
C.膨胀剂。大体积混凝土常用的膨胀剂主要有明矾石膨胀剂（EA-L）锃酸钙膨胀剂（AEA），U型膨胀剂（UEA）硫铝酸钙膨胀剂（CSA）及复合膨胀剂（CEA）等。UEA掺量可经试验确定，一般来说，配制补偿收缩混凝土，UEA掺量为8%～10%填充性混凝土其UEA掺量为12%～25%，对于配筋率较高的钢筋混凝土结构可用上述掺量上限。
2.大体积混凝土配合比设计原则。
大体积混凝土工程“温控”施工的核心是从大体积混凝土施工的各个环节控制混凝土浇筑块体内部温度及其变化，以达到控制混凝土浇筑块体温度裂缝的目的。大体积混凝土配合比的选择，在保证基础工程设计所规定的强度，耐久性等要求和满足施工工艺特性的前提下，应按照合理使用材料、减少水泥用量和降低混凝土的绝热温升的原则进行选择。这样就可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低，也可以降低养护的费用。大体积混凝土配合比的确定应符合下列规定：
（1）混凝土配合比应通过计算和试配确定，对泵送混泥土还应进行泵送试验。
（2）混凝土配合比设计方法应按现行的《普通混泥土配合比设计技术规程》执行。
（3）混凝土强度应符合国家现行《混泥土强度检验评定标准》的有关规定：
（4）在确定混泥土配合比时，还应根据混泥土的绝热升值，温度及裂缝控制的要求，提出必要的砂，石料和拌合用水的降温，入模温度控制的技术措施。
关键词：大体积混凝土；材料要求；配合比设计原则
Large volume concrete requirements for raw materials and mix proportion design principles
A bu li mi ti·wu shou
（Department of Water Resources in Xinjiang Kashgar River Basin Authority， Xinjiang kashgar 844000）
Abstract：The large volume of mixed soil engineering in modern construction， such as various forms of concrete dams， port buildings， basement floor of the building， as well as large equipment base has a wide range of applications， but for the concept of mass concrete，there has been a variety of claims. China's concrete structural engineering construction and acceptance of norms "that belongs to the large volume of concrete， building the basis of minimum edge size within 1 to 3 m range.
Keywords：mass concrete； material requirements； mix proportion design principles
1.对原材料要求
（1）水泥；
a.水泥品种。混凝土温升的热源主要是水泥在水化反应中产生的水化热，因此选用中热或低热的水泥品种，是控制混凝土温升的最根本方法。
《普通混凝土配合比程设计规》（JGJ55—2000）中建议大体积混凝土水泥应选用水化热低和凝结时间长的水泥。如低热矿渣硅酸盐水泥，中热硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥。火山灰质硅酸盐水泥等。当采用硅酸盐你水泥或普通硅酸盐水泥时，应采取相应措施延暖水化热的释放。对大体积混凝土所用的水泥，应进水水化热测定，水泥水化热的测定按现行国家标准《水泥水化热试验方法（直接法）进行，配制混凝土所用水泥7d的水化热不宜大于250kj/kg根据国内外经验主要有以下几条：内部混凝土，主要考虑抗裂性能好，兼顾低热和高强两方面的要求，一般采用矿渣水泥，中热硅酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。外部混泥土，除抗裂性能外，还要要求抗冻融性，耐磨性，抗蚀性，强度较高及干缩较小，因此一般采用较高强度等级的中热硅酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀时，应采用抗硫酸水泥。
b.水泥用量。根据大量的实验资料表明，每立方混凝土中的水泥用量，每增减10kg其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。因此，为控制混凝土温升，降低温度应力，避免温度裂缝，在满足混泥土强度和耐久性的提前下，尽量减少水泥的用量。
（2）细集料：大体积混凝土的中的细集料以采用优质的中，粗砂为宜，细度模数宜2.6～2.9范围内。
（3）粗集料：大体积混凝土宜优先选择以自然连续级配的粗集料配制。这种连续级配粗集料配置的混凝土具有较好的和易性。较少的用水量，节约水泥用量，较高的抗压强度等优点。石子选用卵石或碎石均可，但要求针片状少，颗粒级配符合筛分曲线要求。这样可以避免堵泵，减少砂率，水泥用量，提高混凝土强度。在选择粗集料粒径时可根据施工条件，尽量选用粒径较大，级配良好的石子。当石子的最大粒径较大时，混凝土的密实性较好，并可以节约水泥。选用较大的集料粒径，确实有很大优越性。但是，集料粒径增大后，容易银起起混凝土的离析，影响混凝土的质量，因此必须调整好级配设计，施工时加强振捣作业。
（4）粉灰煤。粉灰煤可以降低大体积混凝土早期水化热。大量的工程研究实践证明，当粉灰煤的参量在20%以内时能显著改善混凝土的各项性能，混凝土的早期抗压强度也不会降低过度，混凝土的成本有所降低，但不会很多；当粉煤灰的掺量在20%～40%时，可改善混凝土的绝大部分性能，但改善一些性能的同时也使混凝土的早期强度发展暖慢，混凝土的抗碳化性能和抗冻性能将有所降低，混凝土的成本显著降低。，其粉灰煤的掺量大都在这一范围。但对于建筑工程的基础大体积混凝土而言，因为可以采取90d或180d后期强度作为混凝土配合比及施工验收的依据，因此，还可以适当提高粉煤灰的掺入量。
（5）减水剂
A.暖凝减剂。大体积混凝土施工过程中，为降低混凝土的水化热和推迟水化热的峰值，一般在大体积混凝土施工中加入暖凝剂，但目前在实际应用中，在大体积混凝土中单纯采用暖凝剂已经比较少见，一般常用暖凝凝减水剂。在基础大体积混凝土施工中常用暖凝减水剂的掺量为：木质素磺酸盐类为0.3%～0.5%；糖蜜类减水剂为0.1%～0.3%；羟羧基酸及其盐类为0.01%～0.10%；无机暖凝剂为0.1%～0.2%；其中糖蜜类减水剂掺量高于0.5%时，可能会导致混凝土捉凝。
B.高效减水剂。基础：大体积混凝土使用的高效减水剂：FDD，JM-H，UNF，AF，MF等品种。FDN掺量范围为0.2%～0.5%常用掺量为0.4%常温情况下掺用FDN的混凝土，其初凝时间可延长0.5～2h，适于炎热气候下使用。此外，掺用FDN外加剂可使混凝土的内部温升有所降低而延暖温峰的出现。萘磺酸盐高效减水剂（JM）减水率均在20%以上最大的可达23.6%.对于大流动性混凝土，其减水效果更加明显，最大减水率可达31.8%，28d强度较普通混凝土一般可提高35%～60%。掺JM的混凝土，其初凝时间可延暖10h左右，这一特性为避免或减少施工冷缝提供了保证；掺JM的水泥基材的水化热峰值明显降低，且峰值出现的时间向后推迟达24h，有效降低了早期水化热，其1d水化热仅为群水泥浆体的1/7，从而有效地减小或避免了温度裂缝的出现；JM抗泌水，抗离析性能好，且泵送摩阻力小，便于泵送。
C.膨胀剂。大体积混凝土常用的膨胀剂主要有明矾石膨胀剂（EA-L）锃酸钙膨胀剂（AEA），U型膨胀剂（UEA）硫铝酸钙膨胀剂（CSA）及复合膨胀剂（CEA）等。UEA掺量可经试验确定，一般来说，配制补偿收缩混凝土，UEA掺量为8%～10%填充性混凝土其UEA掺量为12%～25%，对于配筋率较高的钢筋混凝土结构可用上述掺量上限。
2.大体积混凝土配合比设计原则。
大体积混凝土工程“温控”施工的核心是从大体积混凝土施工的各个环节控制混凝土浇筑块体内部温度及其变化，以达到控制混凝土浇筑块体温度裂缝的目的。大体积混凝土配合比的选择，在保证基础工程设计所规定的强度，耐久性等要求和满足施工工艺特性的前提下，应按照合理使用材料、减少水泥用量和降低混凝土的绝热温升的原则进行选择。这样就可以使混凝土浇筑后的内外温差和降温速度控制的难度降低，也可以降低养护的费用。大体积混凝土配合比的确定应符合下列规定：
（1）混凝土配合比应通过计算和试配确定，对泵送混泥土还应进行泵送试验。
（2）混凝土配合比设计方法应按现行的《普通混泥土配合比设计技术规程》执行。
（3）混凝土强度应符合国家现行《混泥土强度检验评定标准》的有关规定：
（4）在确定混泥土配合比时，还应根据混泥土的绝热升值，温度及裂缝控制的要求，提出必要的砂，石料和拌合用水的降温，入模温度控制的技术措施。