CN116396026B - 一种大坝混凝土的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水利水电工程技术领域，具体涉及一种大坝混凝土的制备方法及其原料组合物。本发明提供的大坝混凝土的制备方法，利用内含氧化镁的水泥与钙矾石类膨胀剂作为混凝土原料来配制大坝混凝土。其中，在确定钙矾石类膨胀剂的掺量时，基于预制浆体的体积膨胀率增量相对钙矾石类膨胀剂掺量的关联关系，根据预制浆体的体积膨胀率增量非线性变化时对应的钙矾石类膨胀剂掺量来确定钙矾石类膨胀剂的实际掺量，在该实际掺量下，早期膨胀的钙矾石类膨胀剂能够与后期膨胀的氧化镁产生相干性，协同增效氧化镁的后期膨胀效果，使大坝混凝土的后期氧化镁膨胀率呈非线性增长，甚至成倍增长。
Description
技术领域
本发明涉及水利水电工程技术领域，具体涉及一种大坝混凝土的制备方法。
背景技术
在水利水电工程中，大坝混凝土通常在施工或者运行后期发生温降收缩。为补偿其温降收缩，降低开裂风险，常用的手段是利用氧化镁产生后期膨胀以补偿混凝土的后期温降收缩，例如，使用高内含氧化镁的膨胀水泥配制混凝土或在混凝土中外掺氧化镁膨胀剂。
但是，在混凝土的配制过程中，如果氧化镁的掺量过大，氧化镁产生的后期膨胀量过大，同样会导致混凝土开裂，进而降低混凝土安定性。因此，水泥中MgO含量一般均低于5wt％，当压蒸试验合格时，可提高至不超过6％。已有研究表明，在不外掺膨胀剂的情况下，即使采用高内含MgO微膨胀低热硅酸盐水泥(MgO＞4wt％)配制混凝土，混凝土的自生体积膨胀也不能完全补偿大坝混凝土的后期温降收缩。
外掺MgO膨胀剂的混凝土具有良好的后期微膨胀性能，对大坝混凝土的后期温降收缩能够起到较好的补偿作用，能够有效提高混凝土自身的抗裂能力。但是，外掺氧化镁膨胀剂的掺量过大，仍然会影响混凝土的安定性，因此，在现有的应用外掺MgO混凝土技术的水利水电工程中，外掺MgO膨胀剂的掺量大都为1.75wt％～6wt％，在该种情况下，1年后混凝土的自生体积膨胀约为50×10-6～180×10-6。但是，根据朱伯芳院士的研究结果，若要达到通仓、全年浇筑混凝土的要求，混凝土的自生体积膨胀需要提高至200×10－6～300×10－6，外掺MgO的混凝土浇注技术也难以达到该要求。
因此，由于MgO在水泥混凝土中的掺量有限，氧化镁产生的后期膨胀难以完全补偿大坝混凝土的后期温降收缩，导致现有技术中制备得到的氧化镁混凝土的抗裂性能仍然不足，难以满足水工自生体积膨胀要求，限制了氧化镁混凝土在筑坝领域中的应用。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中制备得到的氧化镁混凝土的抗裂性能仍然不足的缺陷，从而提供一种大坝混凝土的制备方法。
本发明的发明人通过大量研究与试验后发现，当钙矾石类膨胀剂与氧化镁膨胀剂的相对掺量在某一合适的值时，作为早期膨胀剂的钙矾石类膨胀剂能够与作为后期膨胀剂的氧化镁产生相干性，使得混凝土的膨胀率开始出现非线性增长，并显著提升混凝土的后期膨胀量，使得混凝土的后期膨胀量达到200×10－6～300×10－6的要求。
为此，本发明提供一种大坝混凝土的制备方法，包括利用混凝土原料配制所述大坝混凝土的步骤，所述混凝土原料包括低热硅酸盐水泥与钙矾石类膨胀剂，所述低热硅酸盐水泥内含氧化镁；
所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量由如下方法确定：
针对M种预制浆体中的每种预制浆体，确定所述预制浆体在至少一个龄期中的每个龄期下相较于第一预设龄期时的体积膨胀率增量，其中，M为大于1的整数，每种所述预制浆体中外掺有不同掺量的所述钙矾石类膨胀剂，所述至少一个龄期中的每个龄期均晚于所述第一预设龄期；
针对所述至少一个龄期中的每个龄期，基于每个龄期下每种所述预制浆体对应的所述体积膨胀率增量，以及每种所述预制浆体对应的钙矾石类膨胀剂掺量，确定每个龄期下所述体积膨胀率增量相对所述钙矾石类膨胀剂掺量的关联关系；
基于每个龄期对应的所述关联关系，确定每个龄期下所述体积膨胀率增量相对所述钙矾石类膨胀剂掺量非线性变化时对应的钙矾石类膨胀剂掺量，以作为目标掺量；
基于每个龄期对应的所述目标掺量，确定所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量。
其中，本大明中涉及的钙矾石类膨胀剂掺量是指钙矾石类膨胀剂的用量占胶凝材料总质量的百分比(％)。各所述预制浆体可以是由胶凝材料与不同掺量的钙矾石类膨胀剂掺水后制备得到，胶凝材料可以包括主胶凝材料(低热硅酸盐水泥)和辅助胶凝材料(例如粉煤灰)。
可选地，所述基于每个龄期对应的所述目标掺量，确定所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量，包括：
基于每个龄期对应的所述目标掺量，确定所有所述目标掺量中的最大掺量，以作为基准掺量；
基于所述基准掺量，确定所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量。
可选地，所述基于所述基准掺量，确定所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量，包括：
基于所述基准掺量，确定候选掺量集，其中，所述候选掺量集中包括多个候选掺量，所述候选掺量包括所述基准掺量；
针对所述候选掺量集中的任意候选掺量，确定该候选掺量下混凝土的力学性能、自生体积变形性能及安定性能；
将所述力学性能、所述自生体积变形性能以及所述安定性能符合规定的混凝土对应的所述候选掺量，确定为所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量。
可选地，所述基于所述基准掺量，确定候选掺量集，包括：
基于所述基准掺量，将所述基准掺量增减预设值，得到所述候选掺量集；其中，所述预设值不大于2％。
可选地，所述确定所述预制浆体在至少一个龄期中的每个龄期下相较于第一预设龄期时的体积膨胀率增量，包括：
针对M种预制浆体中的每种预制浆体，确定所述预制浆体在所述第一预设龄期以及所述至少一个龄期中的每个龄期下的体积膨胀率；
基于所述体积膨胀率，确定每种所述预制浆体在所述至少一个龄期中的每个龄期下相较于所述第一预设龄期时的体积膨胀率增量。
可选地，所述体积膨胀率为预制浆体相较于基准浆体的相对体积膨胀率，所述基准浆体中未掺有所述钙矾石类膨胀剂；
针对任意龄期，所述体积膨胀率的确定方法包括：
基于所述预制浆体以及所述基准浆体在相应龄期下的长度增量，分别确定所述预制浆体以及所述基准浆体的实际体积膨胀率；
针对同一龄期，对该龄期下所述预制浆体的实际体积膨胀率和所述基准浆体的实际体积膨胀率进行归一化处理，得到该龄期下所述预制浆体相较于所述基准浆体的相对体积膨胀率，以作为所述体积膨胀率。
其中，基准浆体可以是由胶凝材料掺水后制备得到，胶凝材料可以包括主胶凝材料(低热硅酸盐水泥)和辅助胶凝材料(例如粉煤灰)。
可选地，所述第一预设龄期不小于28天，优选为28天。
可选地，在所述混凝土原料中，所述低热硅酸盐水泥的用量为104～124kg/m3；
可选地，所述低热硅酸盐水泥中内含氧化镁的含量为4wt％～5wt％；
可选地，所述低热硅酸盐水泥包括如下质量百分含量的各组分：
C2S：42wt％～46wt％，C3S：30wt％～40wt％，C3A：1wt％～3wt％，C4AF：15wt％～19wt％，方镁石：2wt％～3wt％。
可选地，所述混凝土原料还包括粉煤灰、减水剂、水、砂以及石子；其中，
在所述混凝土原料中，所述水的用量为78～86kg/m3，所述砂的用量为505～556kg/m3，所述石子的用量为1688～1711kg/m3；
所述粉煤灰与所述低热硅酸盐水泥构成胶凝材料，所述粉煤灰在所述胶凝材料中的质量百分含量为30～40wt％，所述减水剂的用量占所述胶凝材料总质量的0.5～0.6％。
其中，所述大坝混凝土为三级配或四级配常态混凝土。当所述大坝混凝土为三级配常态混凝土时，所述石子中大石(40～80mm)、中石(20～40mm)、小石(5～20mm)的最优质量比为40:30:30；当所述大坝混凝土为四级配常态混凝土时，所述石子中特大石(80～150mm)、大石(40～80mm)、中石(20～40mm)、小石(5～20mm)的最优质量比为30:30:20:20。可选地，砂和石子可以为人工石灰岩骨料。
可选地，所述钙矾石类膨胀剂包括硫铝酸盐类膨胀剂和/或硫酸盐类膨胀剂。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的大坝混凝土的制备方法，利用内含氧化镁的低热硅酸盐水泥与钙矾石类膨胀剂作为混凝土原料来配制大坝混凝土。其中，在确定钙矾石类膨胀剂的实际掺量时，基于预制浆体的体积膨胀率增量相对钙矾石类膨胀剂掺量的关联关系，根据预制浆体的体积膨胀率增量非线性变化时对应的钙矾石类膨胀剂掺量来确定钙矾石类膨胀剂的实际掺量，在该实际掺量下，早期膨胀的钙矾石类膨胀剂能够与后期膨胀的氧化镁产生相干性，协同增效氧化镁的后期膨胀效果，使大坝混凝土的后期氧化镁膨胀率呈非线性增长，甚至成倍增长。
因此，本发明的方法能够在氧化镁含量有限的情况下，也即在不破坏混凝土的力学性能和安定性能等要求的情况下，有效补偿大坝混凝土的后期温降收缩，显著提升大坝混凝土的抗裂性能。通过本发明的方法，可在不设施工缝、大幅减少(甚至不设置)温控措施的情况下使混凝土达到水工大坝的温控防裂要求，在减低施工成本的同时实现了通仓、全年浇筑混凝土的高效施工，大大拓展了氧化镁混凝土在筑坝领域中的应用。
此外，本发明的制备方法中，采用的混凝土原料为内含氧化镁的微膨胀低热硅酸盐水泥以及钙矾石类膨胀剂，其中，采用的高内含微膨胀低热硅酸盐水泥兼具低热、微膨胀的特性，制备出的混凝土温升、膨胀均可控且膨胀不倒缩；外掺钙矾石类膨胀剂可补偿早期混凝土收缩，密实混凝土结构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中体积膨胀率增量随膨胀剂掺量变化的关联曲线；
图2是本发明实施例中各混凝土试件自生体积变形性能发展规律图。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例
在某水电站工程中，采用42.5高内含MgO低热硅酸盐水泥(以下简称低热水泥)并外掺硫铝酸盐类膨胀剂，其中，低热硅酸盐水泥中MgO含量为4.5wt％，其物理特性如表1所示，该水泥满足GB/T200-2017《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥》中关于低热硅酸盐水泥的相关技术要求。
表1低热水泥的物理特性
一、在混凝土配制之前，按照如下方法确定钙矾石类膨胀剂的实际掺量：
1、针对M种预制浆体中的每种预制浆体，确定所述预制浆体在至少一个龄期中的每个龄期下相较于第一预设龄期时的体积膨胀率增量，其中，M为大于1的整数，每种所述预制浆体中外掺有不同掺量的所述钙矾石类膨胀剂，所述至少一个龄期中的每个龄期均晚于所述第一预设龄期。
具体地，在确定所述预制浆体在至少一个龄期中的每个龄期下相较于第一预设龄期时的体积膨胀率增量时，可以按照如下步骤进行：
(1)针对M种预制浆体中的每种预制浆体，确定所述预制浆体在所述第一预设龄期以及所述至少一个龄期中的每个龄期下的体积膨胀率。
其中，所述第一预设龄期不小于28天，例如可以为28天。
一种可选方式，所述体积膨胀率为预制浆体相较于基准浆体的相对体积膨胀率，其中所述基准浆体中未掺有所述钙矾石类膨胀剂。在该可选方式中，针对任意龄期，所述体积膨胀率的确定方法可以是：
①基于所述预制浆体以及所述基准浆体在相应龄期下的长度增量，分别确定所述预制浆体以及所述基准浆体的实际体积膨胀率。
示例性地，利用前述低热水泥、粉煤灰以及硫铝酸盐膨胀剂按照表2所示配方配制基准浆体和预制浆体，其中，J0为基准浆体，J1-J5为预制浆体。
表2基准浆体和各预制浆体配方
| 编号 | 水泥 | 水胶比 | 粉煤灰，wt％ | 膨胀剂，wt％ |
| J0 | 低热水泥 | 0.42 | 35 | 0 |
| J1 | 低热水泥 | 0.42 | 35 | 6 |
| J2 | 低热水泥 | 0.42 | 35 | 8 |
| J3 | 低热水泥 | 0.42 | 35 | 10 |
| J4 | 低热水泥 | 0.42 | 35 | 12 |
| J5 | 低热水泥 | 0.42 | 35 | 14 |
在表2中，粉煤灰掺量是指粉煤灰质量占胶凝材料(粉煤灰和低热水泥)总质量的质量百分含量，膨胀剂掺量是指膨胀剂质量占胶凝材料(粉煤灰和低热水泥)总质量的百分比。
配制完成后，根据JC/T 313-2009《膨胀水泥膨胀率试验方法》，对基准浆体及各预制浆体进行膨胀率试验，以测试得到各浆体试件在各规定龄期时的实际体积膨胀率Et(i)。具体地，将成型好的各浆体试件先标准养护24h后脱模，放入比长仪上测量试件的初始长度L0；然后放入20℃的水中养护，至规定龄期取出测出试件长度Lt，按照如下公式分别计算各浆体试件在各规定龄期时的实际膨胀率。
其中，i为各浆体试件对应的膨胀剂掺量(wt％)；t为规定的测试龄期(d)。
经过上述测试，得到各浆体试件在各规定龄期时的实际体积膨胀率如表3所示。
表3各浆体试件在各规定龄期时的实际体积膨胀率
②针对同一龄期，对该龄期下所述预制浆体的实际体积膨胀率和所述基准浆体的实际体积膨胀率进行归一化处理，得到该龄期下所述预制浆体相较于所述基准浆体的相对体积膨胀率，以作为所述体积膨胀率。
示例性地，将浆体试件J1-J5在各规定龄期时的实际体积膨胀率和浆体试件J0在对应龄期时的实际体积膨胀率进行归一化处理，也即，在各规定龄期，分别从浆体试件J1-J5的实际体积膨胀率中扣除浆体试件J0的实际体积膨胀率，得到浆体试件J1-J5的体积膨胀率Et＇(i):
E(′t i)＝E(t i)-E(t 0)
其中，Et(0)即为基准浆体试件在龄期t时的实际体积膨胀率。结果如表4所示。
表4各浆体试件在各规定龄期时的体积膨胀率
(2)基于所述体积膨胀率，确定每种所述预制浆体在所述至少一个龄期中的每个龄期下相较于所述第一预设龄期时的体积膨胀率增量。
示例性地，本实施例中将第一预设龄期设置为28天，基于表4数据，按照下式计算各预制浆体试件在28天后各规定龄期下相较于第28天时的体积膨胀率增量△Et＇(i)：
ΔE(′t i)＝E(′t i)-E′2(8i)，t＞28d。
计算结果如表5所示。
表5各预制浆体试件在28天后各规定龄期下的体积膨胀率增量
2、针对所述至少一个龄期中的每个龄期，基于每个龄期下每种所述预制浆体对应的所述体积膨胀率增量，以及每种所述预制浆体对应的钙矾石类膨胀剂掺量，确定每个龄期下所述体积膨胀率增量相对所述钙矾石类膨胀剂掺量的关联关系。
一种可选方式，体积膨胀率增量相对钙矾石类膨胀剂掺量的关联关系，可以通过体积膨胀率增量随钙矾石类膨胀剂掺量变化的关联曲线进行表征。
示例性地，在本实施例中，在确定每个龄期下体积膨胀率增量相对钙矾石类膨胀剂掺量的关联关系时，可以基于表5中的数据，针对90d、180d和360d三个规定龄期中的每个龄期，分别以膨胀剂掺量为横坐标，以各膨胀剂掺量对应的体积膨胀率增量ΔE′t(i)为纵坐标，绘制体积膨胀率增量随膨胀剂掺量变化的关联曲线，结果如图1所示。
3、基于每个龄期对应的所述关联关系，确定每个龄期下所述体积膨胀率增量相对所述钙矾石类膨胀剂掺量非线性变化时对应的钙矾石类膨胀剂掺量，以作为目标掺量。
在本实施例中，由图1可以看出，在90d、180d和360d三个龄期对应的关联曲线中，浆体试件的体积膨胀率增量均在膨胀剂掺量大于10％时及以后发生非线性增长，即在膨胀剂掺量大于10％时及以后，外掺的钙矾石类膨胀剂与水泥中内含的氧化镁膨胀剂产生相干性。为了避免膨胀剂的外掺量过大而影响混凝土的安定性，将能够引发相干性的最小膨胀剂掺量作为目标掺量，因此，本实施例中，在90d、180d和360d三个龄期下，均将膨胀剂掺量10％确定为目标掺量。
4、基于每个龄期对应的所述目标掺量，确定所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量。
具体地，在基于每个龄期对应的所述目标掺量，确定所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量时，可以按照如下步骤进行：
①基于每个龄期对应的所述目标掺量，确定所有所述目标掺量中的最大掺量，以作为基准掺量；
②基于所述基准掺量，确定所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量。
进一步地，所述基于所述基准掺量，确定所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量，可以包括：
a、基于所述基准掺量，确定候选掺量集，其中，所述候选掺量集中包括多个候选掺量，所述候选掺量包括所述基准掺量；
b、针对所述候选掺量集中的任意候选掺量，确定该候选掺量下混凝土的力学性能、自生体积变形性能及安定性能；
c、将所述力学性能、所述自生体积变形性能以及所述安定性能符合规定的混凝土对应的所述候选掺量，确定为所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量。
更进一步地，在基于所述基准掺量，确定候选掺量集时，可以基于所述基准掺量，将所述基准掺量增减预设值，得到所述候选掺量集；其中，所述预设值不大于2％。
示例性地，在本实施例中，90d、180d和360d三个龄期对应的目标掺量均为10％，因此将10％作为本实施例中最终确定的基准掺量P0。
在基准掺量P0的基础上，以±2％为波动幅度上下浮动2个掺量，得到候选掺量集，也即8％-12％。基于该候选掺量集，成型混凝土试件，硫铝酸盐膨胀剂以外加剂的方式掺入，参考SL/T 352-2020《水工混凝土试验规程》进行混凝土成型及力学和变形性能测试。安定性检测采用一级配混凝土试件，参考DL/T5296-2013《水工混凝土掺用氧化镁技术规范》进行。
各混凝土试件的配方见表6，各混凝土试件的力学性能及安定性检测结果见表7，自生体积变形性能检测结果及发展规律见表8和图2。
表6混凝土试件配方
表7混凝土试件的力学性能及安定性检测结果
表8混凝土试件的自生体积变形性能检测结果
表8(续)混凝土试件的自生体积变形性能检测结果
由表7、表8以及图2可以看出，在候选掺量集内，当膨胀剂掺量达到12％时，1年混凝土自生体积膨胀量达到180×10-6以上，且后期稳定不倒缩，混凝土强度规律发展正常，且安定性均满足要求，因此，确定钙矾石类膨胀剂在混凝土原料中的实际掺量为12％。
二、配制混凝土
按照确定出的钙矾石类膨胀剂实际掺量，以及混凝土原料配方配制混凝土。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (11)
1.一种大坝混凝土的制备方法，包括利用混凝土原料配制所述大坝混凝土的步骤，其特征在于，所述混凝土原料包括低热硅酸盐水泥与钙矾石类膨胀剂，所述低热硅酸盐水泥内含氧化镁；
所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量由如下方法确定：
针对M种预制浆体中的每种预制浆体，确定所述预制浆体在至少一个龄期中的每个龄期下相较于第一预设龄期时的体积膨胀率增量，其中，M为大于1的整数，每种所述预制浆体中外掺有不同掺量的所述钙矾石类膨胀剂，所述至少一个龄期中的每个龄期均晚于所述第一预设龄期；
针对所述至少一个龄期中的每个龄期，基于每个龄期下每种所述预制浆体对应的所述体积膨胀率增量，以及每种所述预制浆体对应的钙矾石类膨胀剂掺量，确定每个龄期下所述体积膨胀率增量相对所述钙矾石类膨胀剂掺量的关联关系；
基于每个龄期对应的所述关联关系，确定每个龄期下所述体积膨胀率增量相对所述钙矾石类膨胀剂掺量非线性变化时对应的钙矾石类膨胀剂掺量，以作为目标掺量；
基于每个龄期对应的所述目标掺量，确定所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量；
其中，所述基于每个龄期对应的所述目标掺量，确定所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量，包括：
基于每个龄期对应的所述目标掺量，确定所有所述目标掺量中的最大掺量，以作为基准掺量；
基于所述基准掺量，确定所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量；
所述基于所述基准掺量，确定所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量，包括：
基于所述基准掺量，确定候选掺量集，其中，所述候选掺量集中包括多个候选掺量，所述候选掺量包括所述基准掺量；
针对所述候选掺量集中的任意候选掺量，确定该候选掺量下混凝土的力学性能、自生体积变形性能及安定性能；
将所述力学性能、所述自生体积变形性能以及所述安定性能符合规定的混凝土对应的所述候选掺量，确定为所述钙矾石类膨胀剂的实际掺量。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基于所述基准掺量，确定候选掺量集，包括：
基于所述基准掺量，将所述基准掺量增减预设值，得到所述候选掺量集；其中，所述预设值不大于2%。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述确定所述预制浆体在至少一个龄期中的每个龄期下相较于第一预设龄期时的体积膨胀率增量，包括：
针对M种预制浆体中的每种预制浆体，确定所述预制浆体在所述第一预设龄期以及所述至少一个龄期中的每个龄期下的体积膨胀率；
基于所述体积膨胀率，确定每种所述预制浆体在所述至少一个龄期中的每个龄期下相较于所述第一预设龄期时的体积膨胀率增量。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述体积膨胀率为预制浆体相较于基准浆体的相对体积膨胀率，所述基准浆体中未掺有所述钙矾石类膨胀剂；
针对任意龄期，所述体积膨胀率的确定方法包括：
基于所述预制浆体以及所述基准浆体在相应龄期下的长度增量，分别确定所述预制浆体以及所述基准浆体的实际体积膨胀率；
针对同一龄期，对该龄期下所述预制浆体的实际体积膨胀率和所述基准浆体的实际体积膨胀率进行归一化处理，得到该龄期下所述预制浆体相较于所述基准浆体的相对体积膨胀率，以作为所述体积膨胀率。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一预设龄期不小于28天。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一预设龄期为28天。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在所述混凝土原料中，所述低热硅酸盐水泥的用量为104～124kg/m3。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述低热硅酸盐水泥中内含氧化镁的含量为4wt%～5wt%。
9.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在，所述低热硅酸盐水泥包括如下质量百分含量的各组分：
C2S：42wt%~46wt%，C3S：30wt%~40wt%，C3A：1wt%~3wt%，C4AF：15wt%~19wt%，方镁石：2wt%~3wt%。
10.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述混凝土原料还包括粉煤灰、减水剂、水、砂以及石子；其中，
在所述混凝土原料中，所述水的用量为78～86kg/m3，所述砂的用量为505～556kg/m3，所述石子的用量为1688～1711kg/m3；
所述粉煤灰与所述低热硅酸盐水泥构成胶凝材料，所述粉煤灰在所述胶凝材料中的质量百分含量为30～40wt%，所述减水剂的用量占所述胶凝材料总质量的0.5～0.6%。
11.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述钙矾石类膨胀剂包括硫铝酸盐类膨胀剂和/或硫酸盐类膨胀剂。
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