什么是大體積混凝土 ，對大體積混凝土原材料和配合比的要求與規(guī)定，大體積混凝土裂縫形成原因

1. 什么是大體積混凝土

混凝土結(jié)構(gòu)物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土，稱之為大體積混凝土。

現(xiàn)代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工，如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、水利大壩等。它主要的特點就是體積大，最小斷面的任何一個方向的尺寸最小為1m。它的表面系數(shù)比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部升溫比較快�；炷�土內(nèi)外溫差較大時，會使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。

2. 大體積混凝土所用的原材料應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）水泥宜采用中、低熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，水泥的3d和7d水化熱應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《中熱硅酸鹽水泥 低熱硅酸鹽水泥 低熱礦渣硅酸鹽水泥》GB 200規(guī)定。當(dāng)采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時，應(yīng)摻加礦物摻合料，膠凝材料的3d和7d水化熱分別不宜大于240kJ/kg和270kJ/kg。水化熱試驗方法應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥水化熱測定方法》GB/T 12959執(zhí)行。

（2）粗骨料宜為連續(xù)級配，最大公稱粒徑不宜小于31.5mm，含泥量不應(yīng)大于1.0％。

（3）細骨料宜采用中砂，含泥量不應(yīng)大于3.0％。

（4）宜摻用礦物摻合料和緩凝型減水劑。

采用低水化熱的膠凝材料，有利于限制大體積混凝土由于溫度應(yīng)力引起的裂縫。粗骨料粒徑太小則限制混凝土變形作用較小。摻用緩凝型減水劑有利于緩解溫升，起到溫控作用。

3. 當(dāng)采用混凝土60d或90d齡期的設(shè)計強度時，宜采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件進行抗壓強度試驗。

由于采用低水化熱的膠凝材料有利于限制大體積混凝土由于溫度應(yīng)力引起的裂縫，所以大體積混凝土的膠凝材料中往往摻用大量粉煤灰等礦物摻合料，使混凝土強度發(fā)展較慢，設(shè)計采用混凝土60d或90d齡期強度也是合理的。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護時間和標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件未能兩全時，維持標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件比較合理。 

4. 大體積混凝土配合比應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）水膠比不宜大于0.55，用水量不宜大于175kg/m3；水膠比大，用水量多對限制裂縫不利。

（2）在保證混凝土性能要求的前提下，宜提高每立方米混凝土中的粗骨料用量；砂率宜為38％～42％；混凝土中粗骨料較多有利于限制膠凝材料硬化體的變形作用。

（3）在保證混凝土性能要求的前提下，應(yīng)減少膠凝材料中的水泥用量，提高礦物摻合料摻量，礦物摻合料摻量應(yīng)符合本規(guī)程規(guī)定。因為水泥水化熱相對較高，所以大體積混凝土中往往摻用大量粉煤灰，減少膠凝材料中的水泥用量，以達到降低水化熱的目的。

5. 在配合比試配和調(diào)整時，控制混凝土絕熱溫升不宜大于50℃�？稍谂浜媳仍嚺浜驼{(diào)整時通過混凝土絕熱溫升測試設(shè)備測定混凝土的絕熱溫升，或通過計算求出混凝土的絕熱溫升，從而在配合比設(shè)計過程中控制混凝土絕熱溫升。

6. 大體積混凝土配合比應(yīng)滿足施工對混凝土凝結(jié)時間的要求。延遲混凝土的凝結(jié)時間對大體積混凝土施工操作和溫度控制有利，大體積混凝土配合比設(shè)計應(yīng)重視混凝土的凝結(jié)時間。

7. 大體積混凝土裂縫形成原因

大體積混凝土內(nèi)出現(xiàn)的裂縫按深度的不同，分為貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫發(fā)展為深層裂縫，最終形成貫穿裂縫。它切斷了結(jié)構(gòu)的斷面，可能破壞結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，其危害性是較嚴(yán)重的；而深層裂縫部分地切斷了結(jié)構(gòu)斷面，也有一定危害性；表面裂縫一般危害性較小。

產(chǎn)生裂縫的主要原因有以下幾方面：

（1）水泥水化熱；水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量，而大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面系數(shù)相對較小，所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無法及時散發(fā)出去，以至于越積越高，使內(nèi)外溫差增大。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱，實際上內(nèi)部的最高溫度，多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初3～5天。

（2）外界氣溫變化

大體積混凝土在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降，會大大增加內(nèi)外層混凝土溫差，這對大體積混凝土是極為不利的。

溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形造成的；溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。同時，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達60～65℃，并且有較長的延續(xù)時間。因此，應(yīng)采取溫度控制措施，防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力。

（3）混凝土的收縮

混凝土中約20%的水分是水泥硬化所必須的，而約80%的水分要蒸發(fā)。多余水分的蒸發(fā)會引起混凝土體積的收縮。混凝土收縮的主要原因是內(nèi)部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態(tài)，還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達到原有的體積。干濕交替會引起混凝土體積的交替變化，這對混凝土是很不利的。