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在大体积混凝土的配合比设计、生产施工及应用过程中,通常采用优化配合比、优选原材料、循环冷却水降温技术措施等,在保证混凝土工作性能、力学性能符合设计施工要求的同时,能够有效降低混凝土的水化放热量和绝热温升,降低由温度应力引起温度裂缝的风险。本文以中高温C40大体积承台混凝土为研究对象,分析了不同种类的水泥、粉煤灰和矿渣粉的水化放热特性,优选整体水化放热量较小,符合大体积混凝土温度控制要求的胶凝材料体系。根据计算得到的基准配合比,通过双掺矿物掺合料、优选外加剂和骨料等进行配合比优化,研究了配合比关键参数对大体积混凝土工作性能、力学性能、凝结时间等的影响,确定大体积混凝土的最优配合比。按照大体积混凝土温度控制的要求,进行混凝土绝热温升值及温度应力场的模拟计算分析,并布置合理的循环冷却水管并进行温度监测。得出的主要结论如下:(1)胶凝材料水化放热试验研究表明:刘总旗水泥的水化放热量最高,永发和玉珠水泥次之,嘉华水泥的3d和7d水化放热量最低,水化热温度排序为:刘总旗水泥>永发水泥>玉珠水泥>嘉华水泥。水泥-粉煤灰胶凝材料体系中,采用恒阳粉煤灰的胶凝材料水化放热量小于汉华粉煤灰;水泥-矿渣粉胶凝材料体系中,采用德源矿渣粉的总体水化放热量小于三和矿渣粉;胶凝材料掺加矿物掺合料后水化热明显降低,小于纯水泥的水化放热量。(2)采用大掺量掺合料能够有效的改善混凝土的工作性能,同时能够保证混凝土强度等级要求;采用15%粉煤灰+矿渣粉胶凝材料体系的水化热较低,7d龄期的抗压强度均达到设计强度的120%以上,28d抗压强度达到设计强度值的137%以上;最佳碎石比例为:1#:2#:3#=10%:78%:12%,最佳级配下的堆积孔隙率为44%,良好的骨料级配能够有效的提高混凝土的密实度,改善混凝土的工作性能,提高混凝土的耐久性能。(3)本课题用于承台C40混凝土配合比的理论计算最高温度为62.4℃,最大温升值为34.3℃,最大里表温差为18.7℃,均满足规范和设计要求;温度监测过程中混凝土芯部与顶面混凝土温差最大为23.6℃,与侧面温差最大为24.5℃,平均温度的降温速率在0.8~1.9℃/d,温控指标符合大体积混凝土的温度控制要求。(4)随着掺合料掺量的增加,大体积混凝土的抗开裂性能呈现出先增加后降低的趋势,掺量较小或掺量过大时其抗开裂性能较差,掺合料掺量为17%时,混凝土的抗开裂性能最佳;矿物掺合料的种类和掺量对抗碳化性能有一定影响,采用汉华粉煤灰和德源矿渣粉时各龄期碳化深度明显降低;双掺15%粉煤灰+15%矿渣粉混凝土的碳化深度最小,抗碳化能力最佳。