什么是大體積混凝土 ，對(duì)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(shí)體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計(jì)會(huì)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(chēng)之為大體積混凝土。
現(xiàn)代建筑中時(shí)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(diǎn)就是體積大，最小斷面的任何一個(gè)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?；炷羶?nèi)外溫差較大時(shí)，會(huì)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(guó)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(shí)，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(yàn)方法應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥水化熱測(cè)定方法》gb/t 12959執(zhí)行。
（2）粗骨料宜為連續(xù)級(jí)配，最大公稱(chēng)粒徑不宜小于31.5mm，含泥量不應(yīng)大于1.0％。
（3）細(xì)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(jì)強(qiáng)度時(shí)，宜采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。
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(qiáng)度發(fā)展較慢，設(shè)計(jì)采用混凝土60d或90d齡期強(qiáng)度也是合理的。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件未能兩全時(shí)，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(duì)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?yàn)樗嗨療嵯鄬?duì)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(dá)到降低水化熱的目的。
5. 在配合比試配和調(diào)整時(shí)，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(shí)通過(guò)混凝土絕熱溫升測(cè)試設(shè)備測(cè)定混凝土的絕熱溫升，或通過(guò)計(jì)算求出混凝土的絕熱溫升，從而在配合比設(shè)計(jì)過(guò)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(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間的要求。延遲混凝土的凝結(jié)時(shí)間對(duì)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(jì)應(yīng)重視混凝土的凝結(jié)時(shí)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(guò)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(duì)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(wú)法及時(shí)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(shí)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(huì)大大增加內(nèi)外層混凝土溫差，這對(duì)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(shí)，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(dá)60～65℃，并且有較長(zhǎng)的延續(xù)時(shí)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(huì)引起混凝土體積的收縮?；炷潦湛s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(dá)到原有的體積。干濕交替會(huì)引起混凝土體積的交替變化，這對(duì)混凝土是很不利的。