(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111427708.1 (22)申请日 2021.11.25 (71)申请人 中建西部建 设西南有限公司 地址 610000 四川省成 都市天府新区汉州 路989号中建大厦23 -24层 申请人 中建西部建 设股份有限公司 (72)发明人 张武宗　王军　张远　兰聪　 唐吉尧　郑学奇　 (74)专利代理 机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 代理人 唐邦英 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) C04B 28/04(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于矿物掺合料水化热的大体积混凝土配 合比设计方法 (57)摘要 本发明公开了基于矿物掺合料水化热的大 体积混凝土配合比设计方法， 包括以下步骤： S1、 以目标混凝土的强度和绝热温升作为混凝土配 合比设计指标， 确定矿物掺合料种类； S2、 计算采 用纯水泥时满足目标混凝土强度的用水量和水 泥用量Cf； S3、 计算采用纯水泥时满足混凝土目 标绝热温升T的水泥用量CQ； S4、 确定矿物掺合料 的强度活性Kf和水化热调整系数KQ； S5、 计算矿 物掺合料用量A和水泥用量C； S6、 计算目标混凝 土配合比。 本发 明将大体积混凝土的绝热温升作 为目标性能参与配合比计算， 在满足混凝土强度 的同时降低胶凝材料的水化热， 进而减小大体积 混凝土因温度 产生的收缩。 权利要求书2页 说明书6页 CN 114117793 A 2022.03.01 CN 114117793 A 1.基于矿物掺合料水化热的大体积混凝土配合比设计方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： S1、 以目标混凝土的强度和绝热温升T作为混凝土配合比设计指标， 确定矿物掺合料种 类， 以及基于混凝土 的强度指标确定水泥种类及其对应 的总水化热QC， 确定粗骨料的种类 和减水剂种类； S2、 基于强度指标和所选粗骨料和减水剂， 计算采用纯水泥时满足目标混凝土强度的 用水量W和水泥用量Cf； S3、 基于绝热温升T、 水泥的总水化热QC， 以及目标混凝土的比热容Cp和密度ρ， 计算采用 纯水泥时满足混凝 土目标绝热温升T的水泥用量CQ； S4、 确定矿物掺 合料的强度活性Kf和水化热调整系数 KQ； S5、 基于步骤S2 ‑S4计算获得的水泥用量Cf、 水泥用量CQ、 强度活性Kf和水化热调整系数 KQ； 计算矿物掺 合料用量A和水泥用量C； S6、 基于步骤S1 ‑S5确定的用水量W、 水泥用量C及矿物掺合料用量A， 计算目标混凝土配 合比。 2.根据权利要求1所述的基于矿物掺合料水化热的大体积混凝土配合比设计方法， 其 特征在于， 步骤S2中， 用水量 W和水泥用量Cf的计算过程如下： S21、 基于目标混凝 土的强度指标计算获得混凝 土配制强度fcu,0； S22、 基于步骤S21获得的混凝土配制强度fcu,0， 结合步骤S1所选粗骨料对应的回归系数 和胶凝材 料28d胶砂抗压强度， 计算获得 水胶比W/ Cf， S23、 基于目标混凝土的坍落度要求， 以及粗骨料的种类和减水剂的减水率β， 计算获得 用水量W； S24、 基于步骤S2 2获得的水胶比W/ Cf和步骤S23获得的用水量 W， 计算获得 水泥用量Cf。 3.根据权利要求2所述的基于矿物掺合料水化热的大体积混凝土配合比设计方法， 其 特征在于， 步骤S21中， 混凝 土配制强度fcu,0的计算公式如下： fcu,0＝fcu,k+1.645σ 式中， fcu.0为混凝土强度配制值， 单位为MPa； fcu.k为混凝土目标强度值， 单位为MPa； σ 为 标准差， 单位 为MPa。 4.根据权利要求2所述的基于矿物掺合料水化热的大体积混凝土配合比设计方法， 其 特征在于， 步骤S2 2中， 水胶比W/ Cf的计算公式如下： 式中， W为用水量， 单位为Kg； B为胶凝材料用量， 单位为Kg， 当胶凝材料只有水泥时， 胶 凝材料用量B为水泥用量Cf； fcu.0为混凝土强度配制值， 单位为MPa； αa、 αb均为粗骨料的回归 系数； fb为胶凝材 料28d胶砂抗压强度， 单位 为MPa。 5.根据权利要求2所述的基于矿物掺合料水化热的大体积混凝土配合比设计方法， 其 特征在于， 步骤S23中， 用水量 W的计算公式如下： mwo＝mwo'(1‑β ) 式中， mwo表示掺减水剂时满足坍落度要求的单位用水量， 即用水量 W， β 为减水率。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114117793 A 26.根据权利要求1所述的基于矿物掺合料水化热的大体积混凝土配合比设计方法， 其 特征在于， 步骤S3中， 水泥用量CQ的计算公式如下： 式中， Cp为混凝土比热容， 单位为kJ/(kg ·℃)； ρ 为混凝土密度， 单位为kg/m3； QC为水泥 的总水化热QC， 单位为kJ/kg； T为目标混凝 土的绝热温升， 单位 为℃。 7.根据权利要求1所述的基于矿物掺合料水化热的大体积混凝土配合比设计方法， 其 特征在于， 步骤S4中， 利用掺入矿物掺合料的胶砂28d强度数据与同质量纯水泥胶砂强度的 比值计算强度活性Kf， 利用掺矿物掺合料的总水化放热量与同质量纯水泥总水化放热量的 比值计算水化热调整系数 KQ。 8.根据权利要求所述的基于矿物掺合料水化热的大体积混凝土配合比设计方法， 其特 征在于， 步骤S5中， 矿物掺 合料用量A和水泥用量C的计算公式如下： 9.根据权利要求1所述的基于矿物掺合料水化热的大体积混凝土配合比设计方法， 其 特征在于， 步骤S 6中， 在已经确定用水量W、 水泥用量C及 矿物掺合料用量A的基础上， 确定砂 用量和石子用量， 确定目标混凝 土中水、 水泥、 矿物掺 合料、 砂和石子的用量比。 10.根据权利要求1 ‑9任一项所述的基于矿物掺合料水化热的大体积混凝土配合比设 计方法， 其特 征在于， 步骤S1中， 所述矿物掺 合料至少包括粉煤灰、 矿 粉和硅灰中的一种。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114117793 A 3