CN112430015A - 一种大掺量粉煤灰混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及建筑材料技术领域，具体公开了一种大掺量粉煤灰混凝土及其制备方法，混凝土由包含以下重量份的原料制成：粗骨料980～1120份、细骨料750～810份、水泥180～240份、水140～180份、粉煤灰120～180份、激发剂0.2～0.8份以及减水剂4.8～6.0份，所述激发剂包括质量比为（4～6）：1的三异丙醇胺接枝纤维素与硫酸钠；混凝土的制备具体包括以下步骤：S1.主料混合；S2.粉煤灰添加；S3.水剂添加。本申请的混凝土配方中的激发剂可用于改善大掺量粉煤灰混凝土强度较低的缺陷。

Description

一种大掺量粉煤灰混凝土及其制备方法

技术领域

本申请涉及建筑材料技术领域，更具体地说，它涉及一种大掺量粉煤灰混凝土及其制备方法。

背景技术

粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，其粒形完整、表面光滑、质地致密，且具有“形态效应”，即粉煤灰中含有70％以上的粒径较小的玻璃微珠。粉煤灰中这些粒径很小的微珠和碎屑在水泥石中相当于未水化的水泥颗粒，极细小的微珠相当于活泼的纳米材料，能明显改善和增强混凝土及其制品的结构强度，提高匀质性和致密性。

相关技术为CN1749201A的中国发明专利公开了一种粉煤灰透水路面混凝土，其特征在于，由水泥、粉煤灰、碎石、减水剂和水组成，各组分重量百分比为：普通硅酸盐水泥13.0～15.0％、粉煤灰2.0～4.0％、水4.0～5.0％、粗集料76.0～79.0％、高效减水剂0.5～1.0％。

针对上述中的相关技术，发明人认为：混凝土中粉煤灰的掺量较少，为了进一步增强混凝土的结构强度、匀质性与致密性，发明人提高了粉煤灰在混凝土中的掺量，使用大掺量粉煤灰替代部分水泥，即增大了粉煤灰与水泥的掺量比，但是粉煤灰的水化反应比水泥慢，加大粉煤灰掺量会降低混凝土的早期水化反应速度，导致混凝土早期强度下降。因此，如何在提高粉煤灰掺量以提高混凝土力学性能的同时保证混凝土早期强度是亟需解决的难题。

发明内容

为了改善大掺量粉煤灰混凝土强度较低的缺陷，本申请提供一种大掺量粉煤灰混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种大掺量粉煤灰混凝土，采用如下的技术方案：

一种大掺量粉煤灰混凝土，由包含以下重量份的原料制成：粗骨料980～1120份、细骨料750～810份、水泥180～240份、水140～180份、粉煤灰120～180份、激发剂0.2～0.8份以及减水剂4.8～6.0份，所述激发剂包括质量比为(4～6)：1的三异丙醇胺接枝纤维素与硫酸钠。

通过采用上述技术方案，硫酸钠通过与水泥以及粉煤灰中的活性成分反应生成胶凝物质而起到提高水泥早期水化效率以及活化粉煤灰并缩短其水化时间的作用，从而提高混凝土的早期强度；由于硫酸钠在碱性条件下具有更优的激发效果，三异丙醇胺接枝纤维素中含有大量的羟基，可为水化反应提供碱性条件，从而促进硫酸钠对水泥以及粉煤灰水化反应速率的提升效果，且三异丙醇胺接枝纤维素通过与水泥中的钙离子、铁离子等以及粉煤灰中的铝离子、二氧化硅等生成易溶于水的络合离子，而提高水泥颗粒与粉煤灰颗粒表面的可溶性，从而促进铝酸三钙等的溶解，加速胶凝材料的生成，从而促进混凝土早期强度增长。

将三异丙醇胺接枝纤维素与硫酸钠的质量比控制在(4～6)：1，即硫酸钠的添加量较少，这是由于硫酸钠虽然对于水泥与粉煤灰具有优异的激发作用，但会与硬化混凝土反应，对混凝土产生侵蚀，影响混凝土的耐久性与施工性能，三异丙醇胺接枝纤维素具有良好的防腐蚀性与保水性，具有弥补硫酸钠侵蚀混凝土缺陷的性能，两者复配不仅具有提高水泥与粉煤灰水化速率的效果，还具有降低硫酸钠侵蚀缺陷的作用。

优选的，一种大掺量粉煤灰混凝土由包含以下重量份的原料制成：粗骨料1000～1100份、细骨料760～790份、水泥200～220份、水150～170份、粉煤灰135～165份、激发剂0.35～0.75份以及减水剂5.2～5.6份，所述激发剂包括质量比为(4.5～5.5)：1的三异丙醇胺接枝纤维素与硫酸钠。

通过采用上述技术方案，由试验数据可知，当各原料采用上述配比时，混凝土具有更加优异的早期强度性能与施工性能。

优选的，所述三异丙醇胺接枝纤维素的制备方法为：1)取100g三异丙醇胺置于洁净容器A中，使用0.1mol/L的冰醋酸调节pH值至5.5，升温至75℃后，在搅拌状态下持续缓慢滴加70ml环氧氯丙烷，反应2h后，制得中间体；2)称取100ml质量浓度为40％的纤维素溶液置于洁净容器B中，使用30％氢氧化钠溶液调节pH值至12，升温至70℃后，缓慢滴加步骤1)中的中间体，搅拌状态下反应5h，制得三异丙醇胺接枝纤维素初成品；3)将初成品依次经分子量为1000和10000的超滤膜进行提纯，经5次去离子水水洗后进行蒸发浓缩、真空干燥、研磨成粉处理，制得三异丙醇胺接枝纤维素。

通过采用上述技术方案，三异丙醇胺先与环氧氯丙烷发生加成反应生成中间体，再在碱性环境下与纤维素发生取代反应，从而将纤维素大分子接枝到三异丙醇胺的分子结构上，由于取代反应是在碱性条件下进行，制备的三异丙醇胺接枝纤维素具有一定的碱性特性，从而对硫酸钠的激发性能具有一定的促进效果，从而进一步提升激发剂对水泥与粉煤灰的活性激发作用。

优选的，所述三异丙醇胺接枝纤维素为三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素。

通过采用上述技术方案，羟乙基纤维素的分子基团较大，接枝在三异丙醇胺的分子配位体上有利于形成空间位阻效应，从而提高混凝土中胶凝材料的分散稳定性，避免混凝土早期水化速率提升后生成的胶凝材料团聚，从而避免混凝土的早期强度因胶凝材料团聚而下降；羟乙基纤维素的分子结构上具有多个羟基，使其具有良好的保水性能，从而降低混凝土早期离析泌水情况的发生。

优选的，所述三异丙醇胺接枝纤维素为三异丙醇胺接枝羟丙基甲基纤维素。

通过采用上述技术方案，羟丙基甲基纤维素的分子基团上具有多个羟基，羟基有利于为硫酸钠以及三异丙醇胺的激发提供碱性环境，从而对水泥与粉煤灰的水化反应起到促进作用；羟丙基甲基纤维素还具有良好的悬浮稳定性，有利于降低生成的胶凝材料团聚的可能性，提高混凝土内部结构的稳定性，从而确保混凝土的早强稳定性与施工性能。

优选的，所述激发剂中还包括N，N-二甲基乙醇胺。

通过采用上述技术方案，N，N-二甲基乙醇胺具有良好的阻蚀作用，与硫酸钠配合使用，具有缓解硫酸钠侵蚀混凝土的效果，且N，N-二甲基乙醇胺作为醇胺类有机物，分子基团上含有羟基，具有为水泥与粉煤灰活化提供碱性环境的作用，从而提高硫酸钠与三异丙醇胺接枝纤维素的激发效果，从而进一步提高混凝土的早期强度与施工性能。

优选的，所述粗骨料为粒径为15～25mm、压碎值为5.5～8.1％的连续级配碎石。

通过采用上述技术方案，由试验数据可知，当粗骨料采用粒径为15～25mm、压碎值为5.5～8.1％的连续级配碎石，混凝土的早期抗压强度更高，且后期不易坍塌。

优选的，所述细骨料由质量比为(3～4)：1的粗砂与细砂组成，所述粗砂的细度模数为4.5～5.5，所述细砂的细度模数为0.5～1.5。

通过采用上述技术方案，当细骨料采用细度模数为4.5～5.5的粗砂与细度模数为0.5～1.5的细砂配合时，细砂可在拌合过程中填充至粗砂的缝隙中，从而增强混凝土的强度与稳定性，且细骨料与粗骨料之间也形成良好级配，有利于减少混凝土内部结构，使混凝土结构更加密实。

优选的，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。

通过采用上述技术方案，聚羧酸系减水剂吸附于混凝土颗粒表面使颗粒显示电性能，颗粒间由于带相同电荷而相互排斥，从而使混凝土颗粒被分散而释放颗粒间多余的水分而产生减水作用；聚羧酸类减水剂价廉易得，选用该类减水剂作为本申请的减水剂有利于降低生产成本。

第二方面，本申请提供一种大掺量粉煤灰混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：

一种大掺量粉煤灰混凝土的制备方法，具体包括以下制备步骤：

S1.主料混合：按配重称取粗骨料、细骨料、水泥、水、粉煤灰、激发剂以及减水剂，先将粗骨料、细骨料与水泥投入搅拌机中混合均匀，制得拌合物；

S2.粉煤灰添加：向粉煤灰中添加1/2份量的减水剂，减水剂分散均匀后将混合物加入S1的拌合物中搅拌均匀，制得干粉混合料；

S3.水剂添加：向干粉混合料中加入剩余的减水剂拌合均匀，并将激发剂分散于水中，再将水溶液加入混合料中，拌合均匀后制得混凝土成品。

通过采用上述技术方案，将1/2量的减水剂混合在粉煤灰中，由于粉煤灰自身具有较大的孔隙率，减水剂可填充至粉煤灰的孔隙中，剩余的减水剂直接加入体系中先发生减水反应，填充在粉煤灰中的减水剂后发生减水反应，从而确保混凝土整个养护周期均具有良好的减水性能，从而确保混凝土具有良好的和易性、流动性以及优异的强度性能。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用三异丙醇胺接枝纤维素与硫酸钠复配的激发剂，三异丙醇胺接枝纤维素既具有激发粉煤灰与水泥活化效率的作用，还具有弥补硫酸钠侵蚀混凝土造成混凝土耐久性不足的缺陷的作用，获得了显著增强混凝土早期强度的效果。

2、本申请中优选采用的三异丙醇胺接枝纤维素的方法，由于取代反应是在碱性条件下进行，制备的三异丙醇胺接枝纤维素具有一定的碱性特性，从而对硫酸钠的激发性能具有一定的促进效果，从而进一步提升激发剂对水泥与粉煤灰的活性激发作用。

3、本申请中使用羟乙基纤维素与三异丙醇胺接枝，由于羟乙基纤维素接枝在三异丙醇胺的分子配位体上有利于确保形成空间位阻效应，从而提高混凝土中胶凝材料的分散稳定性，避免混凝土早期水化速率提升后生成的胶凝材料团聚，因此获得了混凝土早期强度稳定的效果。

4、本申请中使用羟丙基甲基纤维素与三异丙醇胺接枝，由于羟丙基甲基纤维素的分子基团上具有多个羟基，羟基有利于为硫酸钠以及三异丙醇胺的激发提供碱性环境，因此获得了促进水泥与粉煤灰的水化反应的效果。

5、N，N-二甲基乙醇胺具有良好的阻蚀作用，与硫酸钠配合使用，具有缓解硫酸钠侵蚀混凝土的效果。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请一种大掺量粉煤灰混凝土作进一步详细说明。

本申请配方中的减水剂购自鑫源德仁建筑材料有限公司。

原料制备例

制备例1

三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素的制备方法为：1)取100g三异丙醇胺置于洁净容器A中，使用0.1mol/L的冰醋酸调节pH值至5.5，升温至75℃后，在搅拌状态下持续缓慢滴加70ml环氧氯丙烷，反应2h后，制得中间体；2)称取100ml质量浓度为40％的羟乙基纤维素溶液置于洁净容器B中，使用30％氢氧化钠溶液调节pH值至12，升温至70℃后，缓慢滴加步骤1)中的中间体，搅拌状态下反应5h，制得三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素初成品；3)将初成品依次经分子量为1000和10000的超滤膜进行提纯，经5次去离子水水洗后进行蒸发浓缩、真空干燥、研磨成粉处理，制得三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素。

制备例2

三异丙醇胺接枝羟丙基甲基纤维素的制备方法为：1)取100g三异丙醇胺置于洁净容器A中，使用0.1mol/L的冰醋酸调节pH值至5.5，升温至75℃后，在搅拌状态下持续缓慢滴加70ml环氧氯丙烷，反应2h后，制得中间体；2)称取100ml质量浓度为40％的羟丙基甲基纤维素溶液置于洁净容器B中，使用30％氢氧化钠溶液调节pH值至12，升温至70℃后，缓慢滴加步骤1)中的中间体，搅拌状态下反应5h，制得三异丙醇胺接枝羟丙基甲基纤维素初成品；3)将初成品依次经分子量为1000和10000的超滤膜进行提纯，经5次去离子水水洗后进行蒸发浓缩、真空干燥、研磨成粉处理，制得三异丙醇胺接枝羟丙基甲基纤维素。

制备例3

三异丙醇胺接枝羟甲基纤维素的制备方法为：1)取100g三异丙醇胺置于洁净容器A中，使用0.1mol/L的冰醋酸调节pH值至5.5，升温至75℃后，在搅拌状态下持续缓慢滴加70ml环氧氯丙烷，反应2h后，制得中间体；2)称取100ml质量浓度为40％的羟甲基纤维素溶液置于洁净容器B中，使用30％氢氧化钠溶液调节pH值至12，升温至70℃后，缓慢滴加步骤1)中的中间体，搅拌状态下反应5h，制得三异丙醇胺接枝羟甲基纤维素初成品；3)将初成品依次经分子量为1000和10000的超滤膜进行提纯，经5次去离子水水洗后进行蒸发浓缩、真空干燥、研磨成粉处理，制得三异丙醇胺接枝羟甲基纤维素。

实施例

实施例1

一种大掺量粉煤灰混凝土，其组分含量如表1所示：

表1-实施例1～5混凝土组分含量表

其中，粗骨料为粒径为15mm、压碎值为5.5％的连续级配碎石；

细骨料为质量比为3：1且细度模数为4.5的粗砂与细度模数为0.5的细砂的混合物；激发剂为质量比为4：1的三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素与硫酸钠，其中，三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素由制备例1制得；

减水剂为聚羧酸类减水剂；

大掺量粉煤灰混凝土的制备方法具体包括以下制备步骤：

S1.主料混合：按配重称取粗骨料、细骨料、水泥、水、粉煤灰、激发剂以及减水剂，先将粗骨料、细骨料与水泥投入搅拌机中混合均匀，制得拌合物；

S2.粉煤灰添加：向粉煤灰中添加1/2份量的减水剂，减水剂分散均匀后将混合物加入S1的拌合物中搅拌均匀，制得干粉混合料；

S3.水剂添加：向干粉混合料中加入剩余的减水剂拌合均匀，并将激发剂分散于水中，再将水溶液加入混合料中，拌合均匀后制得混凝土成品。

实施例2

一种大掺量粉煤灰混凝土，其组分含量如表1所示；

其中，粗骨料为粒径为17.5mm、压碎值为6.1％的连续级配碎石；

细骨料为质量比为3.25：1且细度模数为4.75的粗砂与细度模数为0.75的细砂的混合物；激发剂为质量比为4.5：1的三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素与硫酸钠，其中，三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素由制备例1制得；

减水剂为聚羧酸类减水剂；

大掺量粉煤灰混凝土的制备方法具体包括以下制备步骤：

S1.主料混合：按配重称取粗骨料、细骨料、水泥、水、粉煤灰、激发剂以及减水剂，先将粗骨料、细骨料与水泥投入搅拌机中混合均匀，制得拌合物；

S2.粉煤灰添加：向粉煤灰中添加1/2份量的减水剂，减水剂分散均匀后将混合物加入S1的拌合物中搅拌均匀，制得干粉混合料；

S3.水剂添加：向干粉混合料中加入剩余的减水剂拌合均匀，并将激发剂分散于水中，再将水溶液加入混合料中，拌合均匀后制得混凝土成品。

实施例3

一种大掺量粉煤灰混凝土，其组分含量如表1所示；

其中，粗骨料为粒径为20mm、压碎值为6.8％的连续级配碎石；

细骨料为质量比为3.5：1且细度模数为5的粗砂与细度模数为1的细砂的混合物；

激发剂为质量比为5：1的三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素与硫酸钠，其中，三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素由制备例1制得；

减水剂为聚羧酸类减水剂；

大掺量粉煤灰混凝土的制备方法具体包括以下制备步骤：

S1.主料混合：按配重称取粗骨料、细骨料、水泥、水、粉煤灰、激发剂以及减水剂，先将粗骨料、细骨料与水泥投入搅拌机中混合均匀，制得拌合物；

S2.粉煤灰添加：向粉煤灰中添加1/2份量的减水剂，减水剂分散均匀后将混合物加入S1的拌合物中搅拌均匀，制得干粉混合料；

S3.水剂添加：向干粉混合料中加入剩余的减水剂拌合均匀，并将激发剂分散于水中，再将水溶液加入混合料中，拌合均匀后制得混凝土成品。

实施例4

一种大掺量粉煤灰混凝土，其组分含量如表1所示；

其中，粗骨料为粒径为22.5mm、压碎值为7.4％的连续级配碎石；

细骨料为质量比为3.75：1且细度模数为5.25的粗砂与细度模数为1.25的细砂的混合物；激发剂为质量比为5.5：1的三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素与硫酸钠，其中，三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素由制备例1制得；

减水剂为聚羧酸类减水剂；

大掺量粉煤灰混凝土的制备方法具体包括以下制备步骤：

S1.主料混合：按配重称取粗骨料、细骨料、水泥、水、粉煤灰、激发剂以及减水剂，先将粗骨料、细骨料与水泥投入搅拌机中混合均匀，制得拌合物；

S2.粉煤灰添加：向粉煤灰中添加1/2份量的减水剂，减水剂分散均匀后将混合物加入S1的拌合物中搅拌均匀，制得干粉混合料；

S3.水剂添加：向干粉混合料中加入剩余的减水剂拌合均匀，并将激发剂分散于水中，再将水溶液加入混合料中，拌合均匀后制得混凝土成品。

实施例5

一种大掺量粉煤灰混凝土，其组分含量如表1所示；

其中，粗骨料为粒径为25mm、压碎值为8.1％的连续级配碎石；

细骨料为质量比为4：1且细度模数为5.5的粗砂与细度模数为1.5的细砂的混合物；

激发剂为质量比为6：1的三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素与硫酸钠，其中，三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素由制备例1制得；

减水剂为聚羧酸类减水剂；

大掺量粉煤灰混凝土的制备方法具体包括以下制备步骤：

S1.主料混合：按配重称取粗骨料、细骨料、水泥、水、粉煤灰、激发剂以及减水剂，先将粗骨料、细骨料与水泥投入搅拌机中混合均匀，制得拌合物；

S2.粉煤灰添加：向粉煤灰中添加1/2份量的减水剂，减水剂分散均匀后将混合物加入S1的拌合物中搅拌均匀，制得干粉混合料；

S3.水剂添加：向干粉混合料中加入剩余的减水剂拌合均匀，并将激发剂分散于水中，再将水溶液加入混合料中，拌合均匀后制得混凝土成品。

实施例6，本实施例与实施例3的区别之处在于：

激发剂为质量比为5：1的三异丙醇胺接枝羟丙基甲基纤维素与硫酸钠，其中，三异丙醇胺接枝羟丙基甲基纤维素由制备例2制得；

实施例7，本实施例与实施例3的区别之处在于：

激发剂为质量比为5：1的三异丙醇胺接枝羟甲基纤维素与硫酸钠，其中，三异丙醇胺接枝羟甲基纤维素由制备例3制得；

实施例8，本实施例与实施例3的区别之处在于：

激发剂还包括N，N-二甲基乙醇胺，且三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素、硫酸钠、N，N-二甲基乙醇胺的质量比为5：1：2。

实施例9，本实施例与实施例3的区别之处在于：

激发剂中三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素与硫酸钠的质量比为4：1。

实施例10，本实施例与实施例3的区别之处在于：

激发剂中三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素与硫酸钠的质量比为6：1。

对比例

对比例1，本对比例与实施例3的区别之处在于：

不添加激发剂。

对比例2，本对比例与实施例3的区别之处在于：

激发剂仅为三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素。

对比例3，本对比例与实施例3的区别之处在于：

激发剂仅为三异丙醇胺接枝羟丙基甲基纤维素。

对比例4，本对比例与实施例3的区别之处在于：

激发剂仅为三异丙醇胺。

对比例5，本对比例与实施例3的区别之处在于：

激发剂仅为硫酸钠。

对比例6，本实施例与实施例3的区别之处在于：

激发剂中三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素与硫酸钠的质量比为3：1。

对比例7，本实施例与实施例3的区别之处在于：

激发剂中三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素与硫酸钠的质量比为7：1。

对比例8，本对比例与实施例3的区别之处在于：

在制备大掺量粉煤灰混凝土的过程中，减水剂全部分散至S1的拌合物中搅拌均匀。

性能检测试验

1、抗压强度检测：

参照《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2002测定实施例1～18、对比例1～6中拌合混凝土的抗压强度。混凝土立方体抗压强度试件成型后立即用不透水的薄膜覆盖表面，且在温度为20±5℃的环境中带模养护至终凝后24h内拆模。拆模后立即放入温度为20±2℃、相对湿度为95％以上的标准养护室中养护，分别测定3d、7d、28d以及60d的抗压强度测试。检测结果记录至表2中。

2、抗渗性能检测：

根据GB/T50080-2002对样品的渗透性能进行检测，检测采用直流电量法，先将样品放在真空下饱水，密封后持续通电6h，每隔30min记录一次电流，记录6h内总电量。总电量>4000，渗透性高，混凝土抗渗性差；总电量为2000-4000，渗透性中等，混凝土抗渗性良好；总电量为<2000，渗透性低，混凝土抗渗性优异。检测结果记录至表2中。

表2-试验检测数据

结合实施例1～5和对比例1并结合表2可以看出，向混凝土体系中添加激发剂，混凝土的早期强度相较于不添加激发剂的早期强度具有显著提升，说明激发剂对混凝土早期强度的提升具有明显的有益效果。

结合实施例3和实施例6～7并结合表2可以看出，使用羟丙基甲基纤维素或羟乙基纤维素对三异丙醇胺接枝制备的接枝物与硫酸钠的复配激发效果明显优于使用羟甲基纤维素对三异丙醇胺接枝制备的接枝物与硫酸钠的复配激发效果，说明三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素或三异丙醇胺接枝羟丙基甲基纤维素与硫酸钠复配具有优异的协同效果。

结合实施例3和实施例8并结合表2可以看出，添加N，N-二甲基乙醇胺对原有激发剂的激发活化效果具有一定的增效作用，混凝土的早期强度与后期强度以及抗渗性能均具有一定程度的提升。

结合实施例3、实施例9～10以及对比例6～7并结合表2可以看出，硫酸钠的添加量过少时，混凝土的早期强度下降，这是因为硫酸钠与三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素的复配效果不显著，硫酸钠的激发活化效果没有充分发挥；硫酸钠的添加量过多时，混凝土的后期强度有所下降，这是因为混凝土后期收到硫酸钠的侵蚀作用，因此控制三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素与硫酸钠的复配比对于提升混凝土的早期强度以及确保其后期强度均具有重要的作用。

结合实施例3和对比例2～3并结合表2可以看出，三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素或三异丙醇胺接枝羟丙基甲基纤维素不与硫酸钠复配使用，虽然具有一定的激发活化作用，但是效果没有与硫酸钠复配效果显著。

结合实施例3和对比例4并结合表2可以看出，不对三异丙醇胺进行羟乙基纤维素接枝处理，混凝土的早期强度与抗渗性能均有所下降，说明三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素对于提升混凝土的早期强度与抗渗性能具有促进作用。

结合实施例3、对比例1以及对比例5并结合表2可以看出，激发剂仅为硫酸钠时，混凝土的早期强度有所提升，但是提升效果不显著，说明三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素与硫酸钠复配对于混凝土早强的提升效果最明显；且仅使用硫酸钠作为激发剂会导致混凝土的后期强度下降，这是由于硫酸钠具有侵蚀混凝土造成其耐久性降低的缺陷。

结合实施例3和对比例8并结合表2可以看出，减水剂全部加入体系中，混凝土的强度性能、抗渗性能与和易性均有所下降，这是由于部分减水剂与粉煤灰混合后填充至粉煤灰的孔隙中，与直接加入体系中的减水剂发生的减水反应存在时间差，可有效确保混凝土整个养护周期均具有良好的减水性能，对于混凝土的强度性能、抗渗性能以及和易性均有所提升。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种大掺量粉煤灰混凝土，其特征在于：由包含以下重量份的原料制成：粗骨料980～1120份、细骨料750～810份、水泥180～240份、水140～180份、粉煤灰120～180份、激发剂0.2～0.8份以及减水剂4.8～6.0份，所述激发剂包括质量比为（4～6）：1的三异丙醇胺接枝纤维素与硫酸钠。

2.根据权利要求1所述的一种大掺量粉煤灰混凝土，其特征在于：由包含以下重量份的原料制成：粗骨料1000～1100份、细骨料760～790份、水泥200～220份、水150～170份、粉煤灰135～165份、激发剂0.35～0.75份以及减水剂5.2～5.6份，所述激发剂包括质量比为（4.5～5.5）：1的三异丙醇胺接枝纤维素与硫酸钠。

3.根据权利要求2所述的一种大掺量粉煤灰混凝土，其特征在于：所述三异丙醇胺接枝纤维素的制备方法为：1）取100g三异丙醇胺置于洁净容器A中，使用0.1 mol/L的冰醋酸调节pH值至5.5，升温至75℃后，在搅拌状态下持续缓慢滴加70ml环氧氯丙烷，反应2h后，制得中间体；2）称取100 ml质量浓度为40%的纤维素溶液置于洁净容器B中，使用30%氢氧化钠溶液调节pH值至12，升温至70℃后，缓慢滴加步骤1）中的中间体，搅拌状态下反应5 h，制得三异丙醇胺接枝纤维素初成品；3）将初成品依次经分子量为1000和10000的超滤膜进行提纯，经5次去离子水水洗后进行蒸发浓缩、真空干燥、研磨成粉处理，制得三异丙醇胺接枝纤维素。

4.根据权利要求3所述的一种大掺量粉煤灰混凝土，其特征在于：所述三异丙醇胺接枝纤维素为三异丙醇胺接枝羟乙基纤维素。

5.根据权利要求3所述的一种大掺量粉煤灰混凝土，其特征在于：所述三异丙醇胺接枝纤维素为三异丙醇胺接枝羟丙基甲基纤维素。

6.根据权利要求1所述的一种大掺量粉煤灰混凝土，其特征在于：所述激发剂中还包括N，N-二甲基乙醇胺。

7.根据权利要求1所述的一种大掺量粉煤灰混凝土，其特征在于：所述粗骨料为粒径为15～25mm、压碎值为5.5～8.1%的连续级配碎石。

8.根据权利要求1所述的一种大掺量粉煤灰混凝土，其特征在于：所述细骨料由质量比为（3～4）：1的粗砂与细砂组成，所述粗砂的细度模数为4.5～5.5，所述细砂的细度模数为0.5～1.5。

9.根据权利要求1所述的一种大掺量粉煤灰混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸系减水剂。

10.一种权利要求1～9任一项所述的大掺量粉煤灰混凝土的制备方法，其特征在于：具体包括以下制备步骤：

S1.主料混合：按配重称取粗骨料、细骨料、水泥、水、粉煤灰、激发剂以及减水剂，先将粗骨料、细骨料与水泥投入搅拌机中混合均匀，制得拌合物；

S2.粉煤灰添加：向粉煤灰中添加1/2份量的减水剂，减水剂分散均匀后将混合物加入S1的拌合物中搅拌均匀，制得干粉混合料；

S3.水剂添加：向干粉混合料中加入剩余的减水剂拌合均匀，并将激发剂分散于水中，再将水溶液加入混合料中，拌合均匀后制得混凝土成品。