[发明专利]一种利用粉煤灰替代细骨料制备混凝土的方法

说明书

本发明公开了一种利用粉煤灰替代细骨料制备混凝土的方法，该方法是将粉煤灰作为一种独立组分，采用等体积替代部分细骨料的方式制备粉煤灰细骨料混凝土；所述粉煤灰细骨料混凝土主要由水、水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料和减水剂组成，其中水、水泥、细骨料、粗骨料各组分的质量比为：1：1.77：4.87：5.88。本发明将粉煤灰作为一种独立的材料组分进行混凝土配合，制备出绿色环保、高强度的粉煤灰细骨粉混凝土，在实际应用中不仅大幅度提升了粉煤灰的综合利用率，减少了天然砂石的用量，并且降低了土木工程建设成本，缓解了工业废渣对环境的污染，节约了堆放粉煤灰的大量宝贵土地，进一步拓展了粉煤灰的利用方法。

技术领域：

本发明属于混凝土制备技术领域，特别是一种利用粉煤灰替代细骨料制备 混凝土的方法。

背景技术：

截止目前国内外研究者通过不懈研究，已使粉煤灰成为与水泥、集料、外 加剂同等重要的掺合料，有效提高了粉煤灰的综合利用率，同时对其作为胶凝 材料替代水泥后的3种效应作用机理进行了大量的研究报道。但将粉煤灰单独 作为一种混凝土集料组分的研究成果还鲜有报道，就其影响规律和作用机理的 相关研究尚不系统，限制了在实际工程之中粉煤灰的更大量使用。

目前，现有技术在混凝土配合比设计中，较为普遍的是将粉煤灰作为外掺 物等质量取代部分水泥在混凝土原料中进行粉煤灰混凝土的制备。这种设计方 法很难满足现代混凝土多样性的需求，并伴随着强度下降的趋势。

发明内容：

本发明的目的是提供一种将粉煤灰作为独立组分代替细骨料用于混凝土的 配合设计与施工中，获得绿色环保、高强度混凝土的方法。

为达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种利用粉煤灰替代细骨料制备混凝土的方法，该方法是将粉煤灰作为一 种独立组分，采用等体积替代部分细骨料的方式制备粉煤灰细骨料混凝土；所 述粉煤灰细骨料混凝土主要由水、水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料和减水剂组 成，其中：

所述粉煤灰采用等体积替代细骨料的方式掺入，掺入量通过以下公式精确 得到：

上式中：M_FA为每立方米粉煤灰用量，M_S为每立方米细骨料用量，ρ_FA为 粉煤灰的密度，ρ_S为细骨料的密度；

上述公式为粉煤灰等体积替代5％细骨料得出的掺入量，粉煤灰的掺入量数 值范围为0％～50％，其它替代率和5％的计算方法相似，进行换算后与其它组分 进行配比，即得粉煤灰细骨料混凝土。

上述粉煤灰细骨料混凝土中水、水泥、细骨料、粗骨料各组分的质量比为： 1：1.77：4.87：5.88。

优选地，上述粉煤灰细骨料混凝土按重量份计各组分的含量如下：粗骨料 1027份，水泥308份，细骨料383～851份，粉煤灰0～380份，水174～181份， 减水剂7～13份。

优选地，上述粗骨料采用级配连续粒径5～31.5mm的天然碎石，表观密度为2690kg/m³，孔隙率为46.3％。

优选地，上述细骨料采用天然河砂，其细度模数为2.71，表观密度为 2600kg/m³。

优选地，上述减水剂为萘系减水剂，其掺入量为水泥质量的2.5％～4％。

上述粉煤灰细骨料混凝土的制备方法，包括以下步骤；

S1：向搅拌机内按配比依次加入细骨料、水泥和粉煤灰进行搅拌30s；

S2：搅拌均匀后，按配比将水和减水剂预先混合，先加入75％的水和减水 剂；