浅谈大体积混凝土的质量控制

作者：张馨予

随着经济的不断发展，对建筑物提出了更高的要求。从多层建筑发展到高层建筑甚至到目前的超高层建筑，从简单的构筑物到现在的大型构筑物，无不反映了建筑技术的飞速发展。大体积混凝土是现代工程建设中一种重要的结构形式，大体积混凝土的水化热是近年来人们比较关注的问题，对于建筑物和桥梁的基础、桥墩等大体积混凝土需要考虑水化热引起的温度应力，温度应力引起的裂缝具有裂缝宽，上下贯通的特点，因此对结构的承载能力、防水性能、耐久性能等都会产生很大的影响。本文结合北京北京CBD核心区Z13地块商业金融项目底板的浇筑，讨论对大体积混凝土的质量控制。

北京CBD核心区Z13地块商业金融项目是中国人寿在CBD核心区的标志性建筑，工程占地面积约8000m2 ，总建筑面积约16万平方米，地下5层，地上39层，最高点高度190m，底板厚3m，混凝土强度等级为C40抗渗等级P10。底板无疑体量巨大，须从各个角度详细考虑混凝土温度变形的各种类型和产生机理，并结合工程实际施工情况提出有效的防治措施。

1原材料选择原则及控制

1.1水泥的选用

综合考虑其水化热和水泥活性，以及因水泥品种所导致的掺合料可能的最大掺量。普通硅酸盐水泥单位体积水化热较高，但其活性也高，单方混凝土的水泥用量较少，所以水泥的选用应综合考虑，使得总水化热降到最低。

1.2外加剂的选用

优选减水率较高的聚羧酸高性能减水剂，以降低混凝土的用水量，从而降低混凝土的水胶比，可有效减少水泥用量和胶材用量，降低总的水化热值。此外，适当使用混凝土的缓凝技术，应用缓凝外加剂，还能降低水化热的释放速度，延长混凝土的凝结时间，使水泥水化热缓慢释放，以降低水化热峰值，并推迟水化热峰值出现的时间，从而达到减少混凝土内外温差的目的，减小因此产生的裂缝，还能有效地预防冷缝产生。

1.3掺合料的选用

应优先选用水化热较低，需水量小，对混凝土后期强度贡献较大的掺合料。需水量小的掺合料，能降低单方混凝土的用水量，从而降低单方水泥用量；使用粉煤灰和矿粉双掺，可替代部分水泥，降低水化热，提高后期强度，增加混凝土的流动性，提高混凝土密实度。改善界面过渡区结构，能够和水泥水化产物发生二次反应，提高抗Cl- 渗透力，从而提高混凝土的耐久性。

1.4骨料的选择

骨料在混凝土中体积稳定性最好，能够减小由于胶凝材料在凝结硬化过程中干缩湿胀引起的体积变化，减小裂缝的发生。在符合泵送的条件下，尽可能选择粒径大一些的骨料，5～25mm连续级配的碎石和细度模数在2.6～2.9之间的中粗砂.

1.5其他材料

如水，除满足常规施工要求外，应尽量降低其温度，从而降低混凝土的出机温度，混凝土的出机温度直接影响混凝土的温度。采用控制水泥、矿粉、粉煤灰进厂温度、骨料入大棚遮阳储存、降低生产用水温度的方法来控制混凝土的温度。

2配合比设计及试配

2.1设计依据

GB50496-2009《大体积混凝土施工规范》、JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》。

2.2配合比设计原则

(1)为降低水化热峰值，设计混凝土龄期为60天。

(2)为了满足大体积混凝土绝热温升的要求，配合比设计采取降低水泥用量增大掺合料的使用量；以及提高外加剂减水率降低胶材总量的方式来减少因配合比本身带来的水化热；这些措施同时也降低了混凝土的粘度，易于泵送施工。

(3)减少用水量，即降低水胶比，提高混凝土的密实度，从而增加混凝土的抗渗、抗冻等耐久性能。

(4)尽可能降低砂率，减少混凝土的收缩。

2.3原材料选择及质量控制

(1)水泥控制入仓温度<60℃；3天、7天水化热符合大体积混凝土标准，3天≤40kJ/kg，7天≤270kJ/kg；3天强度≥21MPa，28天强度≥50MPa；水泥中C3 A含量(降低水泥中C3 A和C3 S的含量，可以降低早期的水化热)≤8％；比表面积(水泥细度影响水化热的放热速率，在不影响水泥活性的前提下，水泥细度应适当放大)控制在300～350m2 /kg。本工程选用北京金隅集团生产的琉璃河P·O 42.5水泥。