大体积混凝土配合比的试验

王玉瑛，郝文明，杜守明，冯锁钟

（1内蒙古包头市杜氏建材有限责任公司，内蒙古包头014060；（2 内蒙古巴彦淖尔市建设工程质量监督站，内蒙古巴彦淖尔015000）

大体积混凝土配合比的试验

王玉瑛1，郝文明2，杜守明1，冯锁钟1

（1内蒙古包头市杜氏建材有限责任公司，内蒙古包头014060；（2 内蒙古巴彦淖尔市建设工程质量监督站，内蒙古巴彦淖尔015000）

本文对常规C20、C30、C40大体积混凝土配合比使用了不同的掺合料用量、不同的砂率对强度的影响进行了初步试验，通过试验和工程实践,对大体积混凝土的配制提出了粗浅的认识和体会,以供参考。

大体积混凝土；配合比；试验

1 概述

在确保大体积混凝土强度、施工和易性、混凝土质量的前提下，降低混凝土中水化热和混凝土内部最高温升是关键，其最终目的是使混凝土中心温度和混凝土表面温度、混凝土表面温度和环境温度的两个温差小于25℃和20℃，且温差越小越好。目前所采取的主要技术措施就是将单方水泥用量降到最低，将掺合料用量提高到最大程度，混凝土砂率满足施工工作性和泵送混凝土的泵送性能要求等等。

大体积混凝土在工业与民用高层建筑中筏板基础上的应用最为多见，混凝土等级一般在C20～C40。针对此情况,我单位近几年进行了大量的大体积泵送混凝土配合比试配和工程应用，现将我们试验的初步结果和工程应用的体会进行总结，以供参考。

2 所用原材料及检测结果

（1）水泥：P·O42.5级，28d抗压为50.5MPa。

（2）中砂：实测级配为Ⅱ区中砂，细度模数为2.7，含泥量为3%，泥块含泥为1%。

（3）粗骨料：C20混凝土选用卵石，连续粒级5～40mm，级配合格，含泥量为1%；C30～C40混凝土选用花岗岩碎石，5～31.5mm连续粒级，二级配为5～20∶16～31.5=60∶40，实测级配合格，针片状颗粒含量为2%，压碎指标为7%。

表1 C20、C30、C40混凝土配合比及性能检测结果

表2 砂率变化的C30混凝土配合比及性能检测结果

表3 不同强度等级和厚度大体积混凝土的龄期设计

（4）掺合料：采用复合掺合料，Ⅱ级粉煤灰0.045mm筛细度为12%，需水量比为82%，烧失量为1.2%；S75级磨细矿渣粉，比表面积为395m2/kg，流动度比为102%，7d活性指数70%，28d活性指数94%。

（5）外加剂：天津雍阳减水剂厂产液体YNB型泵送剂。

3 试验要求

（1）试配常规混凝土等级C20、C30、C40混凝土；

（2）试验龄期为28d、56d，标准养护；

（3）复合掺合料为既掺粉煤灰又掺磨细矿渣粉；

（4）每m3混凝土胶凝材料总量进行控制，C20混凝土按310kg/m3、C30混凝土按390kg/m3、C40混凝土按465kg/m3左右；

（5）混凝土坍落度按180～220mm控制。

4 试验结果

见表1和表2。表1的砂率基本相同，表2的砂率有些差别（适应钢筋较密的混凝土结构）。

5 简要分析

上述试验结果可作为优选大体积混凝土时的参考。笔者通过试验和近几年来大体积混凝土工程应用实践体会到，大体积混凝土配合比试验和工程实际差别较大，大体积混凝土不同于普通混凝土的试配，普通混凝土试配和工程实际情况较为接近，而大体积混凝土所用的试模和工程结构混凝土的体积相差较大，混凝土结构最小尺寸都要在1m以上（模拟大体积混凝土结构尺寸试验除外）。试配时，小试件的水化热很小，不能很好地代表混凝土工程结构实体的水化热；实体大体积混凝土强度的发展都是在较高温度、高湿度的条件下进行的，试配的大体积混凝土强度是在标准养护条件下产生的，因此说，试配标养28d龄期强度不能较好地代表实体大体积混凝土的强度，只能作参考。

为此，笔者认为，试配大体积混凝土配合比时的标准养护龄期是关键，不能以标养28d作为大体积混凝土配合比试配龄期，应根据混凝土工程结构厚度和混凝土强度等级的不同，适当延长标准养护龄期，或按等效养护龄期℃·d设计。

经验得知:大体积混凝土水化热一般3d左右可释放出总热量的50%左右，3～5d左右混凝土中心温度可达最高峰值，5～7d左右开始下降，所以说，大体积混凝土28d左右，混凝土温度变化基本平稳了，混凝土强度的发展峰值也基本平稳了，28d后混凝土强度即使再增长，也不会太高，在2～3MPa左右。

笔者认为，在进行大体积混凝土配合比试配时，其标准养护龄期应模拟工程实际，以标准养护的℃·d相当龄期设计，即根据不同的混凝土等级、混凝土厚度，预计混凝土中心最高温度来确定混凝土配合比试配龄期，每m3混凝土最小水泥用量或胶凝材料总量。

通过实践总结，列出表3，供参考。

混凝土等级、水泥用量、混凝土中心最高温度和试配（验收）龄期，应该存在一个相对应的关系，应协调处理，以确保大体积混凝土工程质量。

上述表3只是经验值参考，尚须进一步试验，以臻完善。

6 小结

一般大体积混凝土在地下部分的筏板基础较多，相对水泥用量较少，掺合料用量较多，尽量减少水泥用量，但也应有个范围，根据混凝土耐久性要求，每m3混凝土水泥用量或掺合料最大用量，应符合混凝土耐久性要求，进行大体积混凝土配合比试配时，应适当延长标准养护龄期，以42d、60d或90d标养龄期的℃·d相当于实体工程28d左右龄期的强度发展，进行试配。

近几年来，我单位为多项工程上生产大体积混凝土，取得了较好地技术经济效果，并对大体积混凝土有了粗浅的认识，有待今后通过实践进一步总结、完善。

[单位地址]包头市青山区呼得木林大街11号街坊21栋8号（014030）

王玉瑛（1942-），男，河北定兴县人，高级工程师，内蒙古科技创新示范项目专家，杜氏集团总工程师，主要从事建材、商品混凝土、建筑施工技术研究和管理等等。