试析大体积混凝土配合比设计及工程应用

试析大体积混凝土配合比设计及工程应用

易超 吕明超  

古蔺县盛泽建材有限公司

【摘要】近年来，工程建设发展迅速，在工程施工过程中大体积混凝土占据着十分重要的地位，因为其具有体积大、运用方便等特点，因此在工程建设中使用较为广泛。但是，由于大体积混凝土体积大，散热缓慢，在工程建设的过程中若不能有效的解决其内部温度，不能在有限的时间内将温度控制在安全范围内，则易让工程建设结构物出现裂缝问题，这将严重的影响工程的施工质量。因此，对于大体积混凝土而言，需要严格控制配比，并且运用控制裂缝的技术，降低结构物中出现裂缝的可能，使得大体积呈现完美的建设效果，进而提升工程建设质量。

关键词：大体积混凝土；混凝土收缩；控制裂缝

1在工程施工过程中大体积混凝土的配合比

1.1选择合适的水泥种类，控制用量

在建筑施工中运用大体积混凝土进行作业时，因混凝土的体积较大，内部产生的热量在短时间内无法散热，这就容易导致混凝土结构中出现裂缝，进而影响到工程建设的质量。要想有效的降低裂缝问题的发生，在进行混凝土制作过程中，合理选择水泥种类非常重要，一般而言需要尽可能的选择含碱量低的水泥。此外，还应该严格的控制水泥的用量，这样可以减少水泥与水之间产生的反应，降低热量生成。工作多年所得到的经验表明，减少水泥用量是降低水泥和水之间反应最有效且最快速的方法，但这并不意味着你需要盲目将水泥的用量减小，而是应根据建设标准去选择合适的水泥用量。如果随意降低水泥用量，那将会导致混凝土质量不符合标准，进而引起严重的工程质量问题。

1.2作业中选择矿物掺合料

在进行混凝土设计配比的过程中，可以选择矿物掺合料，因为矿物掺合料具有一定的活性，在进行掺合料作业时会很大程度的降低水泥和水的热反应，即使产生了热反应，其产热也相对较少。在进行矿物掺合料选择时，可以选择矿粉和粉煤灰等材料，一方面，不会因为混凝土体积增大导致混凝土性能改变，另一方面，配比有矿物掺合料的大体积混凝土还能够保持一定的活性和稳定性，可以大幅度提升工程建设的质量。

1.3将混凝土配合比设计的龄期延长

在进行大体积混凝土配比作业时，将其中加入矿物掺合料能够显著提升大体积混凝土性能。值得一提的是，为了提升工程作业质量，在进行配比时可以适当的延长配合比时长，最佳的状态为延长至60天或90天。

2配比设计

2.1选择合适的原材料

在进行大体积混凝土作业时，若混凝土内部的温度和外部环境的温度差异较大，产生裂缝的概率则非常高。故进行混凝土配比时，一定要控制好原材料的选择，比如说中热硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥就是工程作业中的首先。此外，还可以选择水泥的辅助物比如粉煤灰、矿粉等，使用这些材料进行作业。

2.2积极控制温度

在进行大体积混凝土施工过程中，应当注意把控混凝土内部温度，大体积混凝土内部不论是温度过低还是过高，都容易导致混凝土质量出现问题，其使用效能将大大降低。因此在施工过程中做好混凝土的冷却处理至关重要。一般而言，在进行混凝土施工中，应当在大体积混凝土内部插入小于20cm，大于15cm的冷却管，利用冷却管将自来水灌入混凝土内部，这样有效的吸收混凝土内部产生的热量，进而实现有效散热，降低出现裂缝的概率。因此，在进行大体积混凝土作业时一定要重视冷却控制，并且在进行自来水灌入的过程中要严密监测自来水温度，保障冷却管内的自来水是处于流动状态，这样能够最大限度的发挥冷却管的作用。

2.3在适当的时机应用粉煤灰

为满足工程设计的整体要求，在大体积混凝土施工之前，我们需要严格控制配合比。为了降低水胶比，可以采用减少水泥用量的方法，从而在保证混凝土强度要求的同时，用粉煤灰替代部分水泥以提高混凝土的整体质量。粉煤灰掺量的增加会降低水泥中熟料含量，从而降低凝结硬化速度和早期强度。然而，当龄期超过28d后，粉煤灰二次水化反应会开始，最终导致混凝土强度超过同强度等级的混凝土。因此，在实际使用中，我们需要确定强度值需求，然后合理控制粉煤灰的掺入量，以满足混凝土的工作性能需求，并确保混凝土的质量。加入适量的粉煤灰之后，由于其透明玻璃珠状的外形结构，它可以明显地改善混凝土的工作性能，同时还有助于降低大体积混凝土内部的温度，从而有效地避免裂缝出现。因此，在设计大体积混凝土配合比的时候，我们需要严格控制粉煤灰的掺入量，通过合理使用粉煤灰来为混凝土的性能和质量提升保驾护航。

2.4总体配比设计要符合标准

在进行混凝土施工时，建议选择常规的P·O425硅酸盐水泥作为主要材料。这种水泥的凝结时间为222分钟，最终凝结时间为274分钟，3天和28天后的抗压强度分别为25.9MPa和51.4MPa。为了达到更好的混凝土效果，我们可以加入粉煤灰和矿渣粉等掺合料。矿渣粉适合用作掺合料，其在7天和28天的活性指数分别为80%和95%，实际表面积为418m2/kg，需要的水量一般在93%左右。粉煤灰是Ⅰ级，细度为7.0%。外加剂建议使用聚羧酸高性能减水剂，可以使混凝土的减水率达到26%，每小时的变化量为20mm，常压泌水率为53%。在混凝土施工的过程中，应严格按照相关标准进行，以保证混凝土的稳定性和安全性，并加强对混凝土配合比的重视，同时注意混凝土的施工材料、水化热、养护等各项要求，以确保大体积混凝土的质量。

3控制技术研究

3.1控制好大体积混凝土的入模温度

混凝土结构是现代建筑非常重要的组成部分，所以对于混凝土质量的掌控在建筑中显得尤为关键。而当采用大体积混凝土浇筑时，会出现一些具有挑战性的问题。外界环境的温度是否恰当是大体积混凝土浇筑的一个重要参考系数，如果当外界环境的温度升高，将导致所使用的混凝土材料的基础温度随之增加，混凝土拌和后的温度就会上升，进而导致浇筑后的混凝土内部的温度也会上升，从而出现大体积混凝土裂缝的风险。因此，为了降低混凝土裂缝的风险，需要在外界温度低的时候，也就是在外界温度不高于30℃时进行浇筑。不过，即使在这样的环境下，仍然需要计算浇筑过程中大体积混凝土的内外温差，而这种温度差异是很难完全满足施工要求的，因此施工过程中必须降低混凝土内部的水温和石子的温度，同时需要严格控制降低水温和石子温度的顺序，以防影响混凝土的入模温度。此外，在高温时，施工人员还需降低模板温度。为了进一步提高大体积混凝土入模的温度控制水平，建议加强技术研究，综合考虑如何全面控制混凝土浇筑施工的温度，进一步改善混凝土组织，提高混凝土的性能。在此过程中，打破传统观念将是非常必要的一步，新的思路新的技术也能带来新的探索机会。

4.2大体积混凝土的养护以及对温度的监控

大体积混凝土的养护工作是保障混凝土结构施工质量的关键流程。针对大体积混凝土浇筑工程中，需要严格遵守混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204）的相关规定进行工程养护，具体内容如下：

（1）在进行大体积混凝土养护的过程中，应当根据混凝土配比设计等情况制定有效的养护措施，将混凝土内外温度差控制在25度，这样能够很大程度减少因为温度差导致裂缝的发生概率；（2）在进行大体积混凝土养护过程中，若其内外温度差接近25度，就应该根据施工情况选择塑料薄膜或麻袋对大体积混凝土表面覆盖，这样可以控制内部温度。若在施工过程中，混凝土内外温度差在20度之内，就需要拆除保温层。当日间施工环境温度较高时，就需要拆除保温层，促进混凝土内部温度的释放，在夜间需要覆盖保温层，避免温度过低；（3）大体积混凝土在拆除的时候，需要监测内外温度，若温度差在20度之内，就需要根据情况合理的埋设蛇形冷却管，并且在管内注入冷水（主要是井水或者是山泉水）。

4结束语

大体积混凝土是工程施工建设中常用的材料，但是因为大体积混凝土其自身的性能特点，使得其在运用的过程中容易因为内部温度差异出现裂缝，并且大体积混凝土无法在短时间内实现内部温度降低。因此在施工作业的过程中，需要根据作业要求、施工特点合理选择配比、原材料等降低大体积混凝土水热反应，避免出现裂缝，提高施工质量和效率。

参考文献

[1]黄黎明.西北严寒地区承台大体积混凝土冬季施工温控技术[J].甘肃科技,2019,35(10):107-108+98.

[2]刘伟.超长无缝连续施工的大体积混凝土配合比设计及工程应用研究[J].市政技术,2016,34(6):157-159+163.

[3]杨炜康,王智磊.大体积混凝土裂缝的控制及配合比的优化[J].建设工程混凝土应用新技术,2017,32(06):109-110.