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1、大体积混凝土的定义（ACI）在大体积结构中的混凝土，即某一梁、柱、墩、船闸或大坝，由于其体积巨大，需要采取专门的方法来对付产生的热量与伴随的体积变化。水化热温升 温度应力 开裂 高强混凝土因水泥用量大，温度开裂也应引起足够重视大体积混凝土的定义（JASS5）结构断面最小尺寸在80cm以上，水化热引起混凝土内的最高温度与外界气温之差，预计超过25oC的混凝土大体积混凝土的定义（JGJ55-2000）结构实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土大体积混凝土面临的主要问题温升开裂冷缝影响大体积混凝土温升开裂的因素 水泥品种 水泥细度 外加剂 掺合料 混
2、凝土体积 集料与浆体的比例 混凝土浇注温度 环境温度水泥熟料矿物组成对水化热的影响 水化热 C3AC3SC4AFC2S中热水泥和低热水泥 中热水泥-以适当成分的硅酸盐水泥加入石膏，磨细制成的具有中等水化热的水泥 低热水泥-以适当成分的硅酸盐水泥熟料加入矿渣、适量石膏磨细而成的具有低水化热的水泥，矿渣掺量20%-60%，并允许用不超过混合材总量50%的磷渣或粉煤灰代替部分矿渣水泥熟料矿物的水化放热（卡/克）水化时间 C3A C3S C4AF C2S (天)3 170 98 29 19 7 188 110 43 28 28 202 114 48 44 90 188 122 50 55 180 21
3、9 129 73 58 360 -136 -62各种硅酸盐水泥的矿物含量(%)矿物名矿物名称称普通水普通水泥泥低热水低热水泥泥早强水早强水泥泥超早强超早强水泥水泥耐硫酸耐硫酸盐水泥盐水泥C3S5241656857C2S243410523C3A96892C4AF999813中热水泥和低热水泥的水化热水化热(J/g),水泥3d7d425#251293中热水泥525#251293325#188230低热水泥425#197230各种水泥的水化放热70oF 情况下的水化热(Cal/g)水泥品种3d7d29d90d1 年6.5年13.5年普通水泥618096104109117118快硬水泥75921011
4、07113121121低热水泥41506675818587外加剂对水泥水化热温升速率的影响 缓凝剂 延缓水泥的水化，温峰出现的时间推迟，温峰降低 对于分层、分段浇注的大体积混凝土，可避免冷缝的出现 减水剂 降低单位立方混凝土水泥用量，降低温峰高度外加剂对水泥水化热温升速率的影响 引气剂 在混凝土中引入4%-8%的空气，对于贫混凝土，有利于在保证强度的情况下减少水泥用量，增加工作度 缓凝减水剂和缓凝高效减水剂 兼有缓凝剂和减水剂的双重作用W/C对水化热的影响70oF 时的水化热(Cal/g)W/C3d7d28d90d365d0.46179961041090.666881071151200.866
5、89112120122外加剂在大体积混凝土中的作用木钙掺量木钙掺量 水化热水化热 放热峰放热峰 放热峰出现放热峰出现（%）（Cal/g）出现时间出现时间(h)温度温度(OC)时间延迟时间延迟(h)1d 3d 7d 0 25.5 39.1 48.2 21.5 33.3 0 0.25 15.4 35.4 48.7 29.4 29.9 7.9 注：水泥为325#矿渣水泥外加剂在大体积混凝土中的作用水泥 3FG-2 第一峰 第二峰 各龄期水化热(cal/g)掺量 时间 温度 时间 温度 (%C)(h:min)（oC)(h:min)（oC)1d 3d 5d 7d 唐山 0 10:53 43.4 65 7
6、0 73 76 水泥 0.27 0:20 34.8 30:00 32.2 25 65 70 73中国 0 7:53 34.3 46 60 64 67水泥 0.27 1:35 31.3 55:00 25.6 16 49 61 65大体积配合比设计要点 应选用水化热低和凝结时间长的水泥，如低热、中热水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥等，如果采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，应采取相应措施延缓水泥水化热的释放 粗集料宜采用连续级配，细集料宜采用中砂 应掺用缓凝剂、减水剂和减少水泥水化热的掺合料大体积配合比设计要点 在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺合料及集料的含量上海大体积混凝土综合措
7、施 尽可能利用混凝土的后期强度，把28天设计强度延长到45天或56天，以减少水泥用量，降低水化热总量 采用混合材水泥或增加掺合料用量，并掺加缓凝减水剂，以降低水化热和推迟水化热峰值出现的时间，以利协调由于温度引起的应力过高和混凝土初始结构强度过低的矛盾，从而减少大体积混凝土的裂缝 采取内降外保的养护工艺，针对不同的工程条件采取合理的养护制度，延长养护时间 采用智能化温度采样系统，动态控制大体积混凝土内部温度变化的情况上海大体积混凝土工程实例工程名称 施工日期 基础混凝土方量(m3)宝钢转炉 1979年 90.831.82.5=7218.6 杨浦大桥 1992年 7600 (主塔)徐浦大桥 1995年 13000(厚6m)(主塔)世贸大厦 1995年 183109(12.3)=25000 金茂大厦 1995年9月 13500 上海环球金融中心 2005年3月 29500
