[发明专利]一种普通大体积混凝土配合比设计方法

说明书

本发明涉及一种普通大体积混凝土配合比设计方法，通过水胶比、经验浆体体积占比、掺合料取代重量比例及水泥、掺合料和水的密度，计算出胶凝材料总体用量，基于胶凝材料总体用量分别计算出水泥、掺合料和水的用量；再通过经验浆体体积占比计算出骨料体积占比，根据骨料体积砂率，得到粗骨料、细骨料分别的体积占比，结合粗、细骨料表观密度，分别计算出粗、细骨料用量；基于计算出的各组分用量得到普通大体积混凝土中各组分质量的配合比。基于该设计方法计算出的配合比配制的大体积混凝土，具有胶凝材料用量少、水化温升小、混凝土结构实体开裂敏感性小等优势；该设计方法计算简单、指导性强，适于大规模推广应用，具有实用性。

技术领域

本发明涉及混凝土配合比设计技术领域，尤其涉及一种普通大体积混凝土配合比设计方法。

背景技术

现代建筑中普通大体积混凝土广泛应用于高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等的施工中，由于普通大体积混凝土表面系数比较小，胶凝材料水化热释放比较集中，内部温升快，所以当混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。目前工程中采用的混凝土配合比设计方法大多按照《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011的要求执行，但该方法为了广泛应用于各类混凝土，其中试配强度的设置高于普通大体积混凝土的需求，试配强度富余较大导致混凝土的水胶比偏小，胶凝材料用量偏高。

《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009给出了混凝土温升值的计算公式：

式中，T(t)为混凝土龄期为t时的绝热温升(℃)；Q为胶凝材料水化热总量(kJ/kg)；W为每立方米混凝土的胶凝材料用量(kg/m³)；C为混凝土的比热容[kJ/(kg·℃)]；ρ为混凝土的质量密度(kg/m³)；t为混凝土的龄期；m为与水泥品种、用量、入模温度等有关的单方胶凝材料对应系数。从上述公式中可以看出，混凝土的绝热温升受胶凝材料用量的影响：胶凝材料用量越多，相同龄期的混凝土的绝热温升越高，混凝土产生裂缝的风险就越大。因此，《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011的混凝土配合比设计方法虽然满足了普通大体积混凝土的强度要求，但无法兼顾普通大体积混凝土低水化温升的要求；同时，该设计方法应用于普通大体积混凝土时需要调整的幅度较大，计算出的调整配合比区间也较大，导致在此区间内优选配合比的时间成本随之增加。

发明内容

为了改善背景技术中的问题，本发明提供了一种普通大体积混凝土配合比设计方法。基于该设计方法计算出的配合比配制的普通大体积混凝土在满足混凝土强度要求的同时，能够达到胶凝材料用量低，低用量的胶凝材料又能够进一步带来混凝土的水化温升小、混凝土结构实体开裂敏感性小等优势。

一种普通大体积混凝土配合比设计方法，包括如下步骤：

基于普通大体积混凝土的目标强度等级，计算普通大体积混凝土的试配强度，所述普通大体积混凝土的试配强度不低于其目标强度等级的110％。相对于《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011，本发明减小混凝土试配强度的富余程度，从而使得水胶比增大，减少了胶凝材料的用量，使得胶凝材料的用量符合实际需求，同时降低混凝土的水化温升。

基于普通大体积混凝土的目标强度等级确定经验浆体体积占比。浆体体积占比等于混凝土中水体积占比与胶凝材料体积占比的总和。

基于掺合料取代重量比例确定掺合料影响系数，并基于所述掺合料影响系数，计算出胶凝材料28d胶砂抗压强度。

基于所述普通大体积混凝土的试配强度以及所述胶凝材料28d胶砂抗压强度，计算出水胶比；