CN108793887A - 一种大体积混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大体积混凝土及其制备方法，属于建筑材料领域，其技术方案要点是以重量份数计，包括以下组分：水泥180‑190份、水170‑180份、中砂730‑740份、碎石1010‑1020份、粉煤灰70‑80份、矿粉170‑180份、减水剂4‑5份、外加剂4‑6份；所述减水剂为聚羧酸系减水剂；所述外加剂为低温可膨胀石墨、有机膨润土以及碳纤维，所述低温膨胀石墨、有机膨润土以及碳纤维的重量比为3:1:1。本发明通过低温可膨胀石墨降低混凝土内部的温度，减少混凝土内外的温度差；并且膨胀后的石墨可以将裂缝阻塞，降低渗水的情况；有机膨润土与低温可膨胀石墨配合使用，膨润土遇水膨胀，能及时阻塞毛细孔通道和微裂缝，并阻断和消除盐蚀；碳纤维的加入可以提高混凝土的强度与韧性，提高混凝土的力学性能。

Description

一种大体积混凝土及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，更具体的说，它涉及一种大体积混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，称之为大体积混凝土；现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等。它主要的特点就是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m，它的表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部升温比较快；混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。

造成大体积混凝士开裂的原因可分为两类:一是结构性裂缝，是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受外力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝士的收缩引起的，温度应力引起裂缝，产生温度裂缝的主要原因是由温差造成的。大体积混凝士在浇筑施工以及后期养护过程中，由于水泥等胶凝材料的水化反应放出大量的热量即水化热，并且混凝土体量大、厚度厚，而混凝土本身是热的不良导体，水化热积聚在混凝士内部不易散发，内部温度高达60-90℃。但混凝土在降温过程中，内部热混凝士约束外部冷混凝士的收缩，即内部温度场存在温度梯度，形成温度应力，引起内应力，在受约束部位，混凝土的收缩，将产生很大的拉应力，如果超过混凝土的极限抗拉强度,将出现混凝士裂缝，导致混凝土物理力学性能降低，侵蚀介质易渗透到混凝土结构内部，从而降低混凝上寿命。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种大体积混凝土，其通过加入低温可膨胀石墨可以吸收水泥发生水化反应时的热量，降低混凝土内部的温度，减少混凝土内外的温度差；并且可膨胀石墨在受热后会膨胀，膨胀后的石墨可以膨胀将裂缝阻塞，降低渗水的情况；有机膨润土与低温可膨胀石墨配合使用，当可膨胀石墨不能完全堵塞混凝土的缝隙时，水分会经过混凝土的缝隙进入到其内部，此时膨润土遇水膨胀，能及时阻塞毛细孔通道和微裂缝，并阻断和消除盐蚀；碳纤维的加入可以提高混凝土的强度与韧性，提高混凝土的力学性能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种大体积混凝土，以重量份数计，包括以下组分：水泥180-190份、水170-180份、中砂730-740份、碎石1010-1020份、粉煤灰70-80份、矿粉170-180份、减水剂4-5份、外加剂4-6份；所述减水剂为聚羧酸系减水剂；所述外加剂为低温可膨胀石墨、有机膨润土以及碳纤维，所述低温膨胀石墨、有机膨润土以及碳纤维的重量比为3:1:1。

通过采用上述技术方案，水泥是混凝土胶凝体系中最主要的材料，是影响混凝土升温的主要因素之一，外掺料粉煤灰以及矿粉的加入可以提高混凝土的内部屈服剪应力，改善流变性能，改善混凝土的孔结构和力学性能；中砂与碎石的加入可以减少水泥的用量，从而可以降低混凝土的水化热；聚羧酸系减水剂不但可以降低用水量,减少混凝土配合比的总胶用量，同时在水灰比不变的情况下可以降低了单方水泥用量，从而减少水泥产生的水化热，降低混凝土内外的温度差。

石墨晶体具有由碳元素组成的六角网平面层状结构，层平面上的碳原子以强有力的共价键结合，而层与层间以范德华力结合，结合非常弱，而且层间距离较大；因此，在适当的条件下，酸、碱金属、盐类等多种化学物质可插入石墨层间，并与碳原子结合形成新的化学相——石墨层间化合物；这种层间化合物在加热到适当温度时，可瞬间迅速分解，产生大量气体，使石墨沿轴方向膨胀成蠕虫状的新物质，即膨胀石墨；在水泥发生水化反应时，混凝土的内部会产生大量的热，此时可膨胀石墨可以吸收该热量，降低混凝土内部的温度，减少混凝土内外的温度差，从而降低开裂的现象；由于水泥的水化热比较大，当可膨胀石墨的吸热速率小于水泥的放热速率时，混凝土仍会产生裂缝，此时由于可膨胀石墨在受热后会膨胀，膨胀后的石墨可以膨胀将裂缝阻塞，降低渗水的情况；但是普通的膨胀石墨的起始膨胀温度比较高，一般在150-250℃，而水泥的水化热的温度一般为60-90℃，因此普通的可膨胀石墨的吸热效果较差，而低温可膨胀石墨在低温下便有优异的膨胀性能，能吸收水泥产生的热量，降低混凝土的内部温度。

膨润土的主要矿物成分为蒙脱石,蒙脱石是一类具有层间结构的特殊的硅铝酸盐矿物，利用有机膨润士与聚羧酸减水剂分子协同作用，在水泥、混凝士介质环境中，调质后表现的活性及层间吸附交换活性，改善对水泥水合矿物的相融性,一则提高混凝士强度，二则抑制和隔离盐蚀环境水分的盐蚀影响；利用有机膨润土遇水膨胀的性质，当可膨胀石墨不能完全堵塞混凝土的缝隙时，水分会经过混凝土的缝隙进入到其内部，此时膨润土遇水膨胀，能及时阻塞毛细孔通道和微裂缝，并阻断和消除盐蚀，以解决混凝士工程的抗渗抗盐蚀问题；低温可膨胀石墨和有机膨润土的相互作用，能大大降低混凝土的开裂现象，并且降低因水、盐的渗入对混凝土寿命的影响。

碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料；碳纤维质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，碳纤维除了具有一般碳素材料的特性外，其外形有显著的各向异性柔软，可以提高混凝土的强度与韧性，从而提高混凝土的力学性能。

本发明进一步设置为：以重量份数计，包括以下组分：水泥183份、水175份、中砂734份、碎石1013份、粉煤灰73份、矿粉171份、减水剂4.5份、外加剂5份；所述减水剂为聚羧酸系减水剂；所述外加剂为低温可膨胀石墨、有机膨润土以及碳纤维，所述低温膨胀石墨、有机膨润土以及碳纤维的重量比为3:1:1。

通过采用上述技术方案，可有效的减少混凝土的水化热和放热速率，降低混凝士早期强度等性能的发展，有利于混凝土早期性能的提高，降低了混凝土早期产生缺陷的风险,提高了混凝土抵抗开裂的能力。

本发明进一步设置为：所述水泥为P·LH42.5低热硅酸盐水泥，比表面积为350m²/kg。

通过采用上述技术方案，由于混凝士的导热率低，水泥水化时放出的热量不易散失，容易使混凝上内部最高温度达60℃以上；由于混凝土外表面冷却较快,就使混凝士内外温差达几十度。混凝土外部冷却产生收缩，而内部尚末冷却，就产生内应力，容易产生微裂缝,致使混凝土耐水性降低；低热硅酸盐水泥水化热低，且具有优异的抗硫酸盐性能，而且干缩低，耐磨性好，尤其适用于高性能混凝土，高强高性能混凝土，水工大体积混凝土的制备。

本发明进一步设置为：所述中砂的细度模数为3.0。

通过采用上述技术方案，中砂的细度模数为3.0，有利于提高混凝土的强度，改善混凝土的性能。

本发明进一步设置为：所述碎石的粒径为5-25mm连续级配，碎石的表观密度为2840kg/m³，松散堆积孔隙率为47％，松散堆积密度为1565kg/m³。

通过采用上述技术方案，使用5-25mm连续级配的碎石作为粗骨料，不同粒径的碎石堆积形成密实填充的搭接骨架，减少孔隙率，提高混凝土的强度。

本发明进一步设置为：所述粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)为10％，需水量比为98％，烧失量为5.5％，含水量为0.2％。

通过采用上述技术方案，Ⅱ级粉煤灰能代替部分水泥作为凝胶材料，从而降低水泥的水化放热速率，降低水泥的放热量，粉煤灰具有“活性效应”、“界面效应”、“减水效应”、“微填效应”等诸多综合效应，可以改善流变性能，降低水化热，降低坍落度损失。

本发明进一步设置为：所述矿粉为S95级矿渣粉，密度为3.0g/cm³，比表面积为415m²/kg，活性指数(7d)为80％，活性指数(28d)为96％，流动度比为97％，含水量为0.2％。

通过采用上述技术方案，矿粉有很好的化学活性，其与水混合之后，产生二次水化反应，减少混凝土的连通孔，提高混凝土密实性，提高混凝土的抗渗性。

本发明进一步设置为：所述碳纤维的长度为8-10mm，纤度为1.5-2.0D。

通过采用上述技术方案，碳纤维的长度为8-10mm，纤度为1.5-2.0D，能提高大体积混凝土的力学性能，改善产品品质。

本发明的目的之二在于提高一种大体积混凝土的制备方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种大体积混凝土的制备方法，包括如下步骤：

发明进一步设置为：S1:按照比例将水泥、中砂、碎石、粉煤灰、矿粉、减水剂、有机膨润土以及低温可膨胀石墨充分混合，得到第一混合物；

S2:向第一混合物中加入4/5的水，充分混合，得到第二混合物；

S3:向第二混合物中加入碳纤维以及剩余的水，充分混合，得到大体积混凝土。

通过采用上述技术方案，碎石与中砂在搅拌的过程中，较大颗粒的碎石相互搭接行程骨架，较小的中砂填充在较大颗粒的碎石之间，减小骨架的孔隙率；在搅拌的过程中，骨架与水泥的混合，配合以粉煤灰、矿粉、有机膨润土以及低温可膨胀石墨的混合，能提高混凝土的密实性以及抗渗性能，在与水的混合，有机膨润土与低温可膨胀石墨能降低水泥的水化热，减少混凝土的缝隙，碳纤维的加入能进一步提高混凝土的密实性以及力学性能。

综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：

1.可膨胀石墨可以吸收水泥发生水化反应时的热量，降低混凝土内部的温度，减少混凝土内外的温度差，从而降低开裂的现象；并且可膨胀石墨在受热后会膨胀，膨胀后的石墨可以膨胀将裂缝阻塞，降低渗水的情况；

2.当可膨胀石墨不能完全堵塞混凝土的缝隙时，水分会经过混凝土的缝隙进入到其内部，此时膨润土遇水膨胀，能及时阻塞毛细孔通道和微裂缝，并阻断和消除盐蚀；

3.碳纤维的质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，碳纤维除了具有一般碳素材料的特性外，其外形有显著的各向异性柔软，可以提高混凝土的强度与韧性，从而提高混凝土的力学性能。

具体实施方式

以下对本发明作进一步详细说明。

一、实施例1-7

实施例1：一种大体积混凝土采用如下方法制备而得：

S1:将180kg水泥、730kg中砂、1010kg碎石、70kg粉煤灰、170kg矿粉、4kg聚羧酸系减水剂、0.8kg有机膨润土以及2.4kg低温可膨胀石墨充分混合，得到第一混合物；

S2:向第一混合物中加入136kg的水，充分混合，得到第二混合物；

S3:向第二混合物中加入0.8kg碳纤维以及34.4kg水，充分混合，得到大体积混凝土。

其中，水泥为P·LH42.5低热硅酸盐水泥，比表面积为350m²/kg；中砂的细度模数为3.0；碎石的粒径为5-25mm连续级配，碎石的表观密度为2840kg/m³，松散堆积孔隙率为47％，松散堆积密度为1565kg/m³；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)为10％，需水量比为98％，烧失量为5.5％，含水量为0.2％；矿粉为S95级矿渣粉，密度为3.0g/cm³，比表面积为415m²/kg，活性指数(7d)为80％，活性指数(28d)为96％，流动度比为97％，含水量为0.2％；碳纤维的长度为8-10mm，纤度为1.5-2.0D。

实施例2：一种大体积混凝土采用如下方法制备而得：

S1:将182kg水泥、732kg中砂、1012kg碎石、72kg粉煤灰、172kg矿粉、4.2kg聚羧酸系减水剂、0.88kg有机膨润土以及2.64kg低温可膨胀石墨充分混合，得到第一混合物；

S2:向第一混合物中加入137.6kg的水，充分混合，得到第二混合物；

S3:向第二混合物中加入0.88kg碳纤维以及34.4kg水，充分混合，得到大体积混凝土。

其中，水泥为P·LH42.5低热硅酸盐水泥，比表面积为350m²/kg；中砂的细度模数为3.0；碎石的粒径为5-25mm连续级配，碎石的表观密度为2840kg/m³，松散堆积孔隙率为47％，松散堆积密度为1565kg/m³；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)为10％，需水量比为98％，烧失量为5.5％，含水量为0.2％；矿粉为S95级矿渣粉，密度为3.0g/cm³，比表面积为415m²/kg，活性指数(7d)为80％，活性指数(28d)为96％，流动度比为97％，含水量为0.2％；碳纤维的长度为8-10mm，纤度为1.5-2.0D。

实施例3：一种大体积混凝土采用如下方法制备而得：

S1:将183kg水泥、734kg中砂、1013kg碎石、73kg粉煤灰、171kg矿粉、4.5kg聚羧酸系减水剂、1kg有机膨润土以及3kg低温可膨胀石墨充分混合，得到第一混合物；

S2:向第一混合物中加入140kg的水，充分混合，得到第二混合物；

S3:向第二混合物中加入1kg碳纤维以及35kg水，充分混合，得到大体积混凝土。

其中，水泥为P·LH42.5低热硅酸盐水泥，比表面积为350m²/kg；中砂的细度模数为3.0；碎石的粒径为5-25mm连续级配，碎石的表观密度为2840kg/m³，松散堆积孔隙率为47％，松散堆积密度为1565kg/m³；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)为10％，需水量比为98％，烧失量为5.5％，含水量为0.2％；矿粉为S95级矿渣粉，密度为3.0g/cm³，比表面积为415m²/kg，活性指数(7d)为80％，活性指数(28d)为96％，流动度比为97％，含水量为0.2％；碳纤维的长度为8-10mm，纤度为1.5-2.0D。

实施例4：一种大体积混凝土采用如下方法制备而得：

S1:将184kg水泥、736kg中砂、1014kg碎石、74kg粉煤灰、174kg矿粉、4.4kg聚羧酸系减水剂、0.96kg有机膨润土以及2.88kg低温可膨胀石墨充分混合，得到第一混合物；

S2:向第一混合物中加入139.2kg的水，充分混合，得到第二混合物；

S3:向第二混合物中加入0.96kg碳纤维以及35.2kg水，充分混合，得到大体积混凝土。

其中，水泥为P·LH42.5低热硅酸盐水泥，比表面积为350m²/kg；中砂的细度模数为3.0；碎石的粒径为5-25mm连续级配，碎石的表观密度为2840kg/m³，松散堆积孔隙率为47％，松散堆积密度为1565kg/m³；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)为10％，需水量比为98％，烧失量为5.5％，含水量为0.2％；矿粉为S95级矿渣粉，密度为3.0g/cm³，比表面积为415m²/kg，活性指数(7d)为80％，活性指数(28d)为96％，流动度比为97％，含水量为0.2％；碳纤维的长度为8-10mm，纤度为1.5-2.0D。

实施例5：一种大体积混凝土采用如下方法制备而得：

S1:将186kg水泥、738kg中砂、1016kg碎石、76kg粉煤灰、176kg矿粉、4.6kg聚羧酸系减水剂、1.04kg有机膨润土以及3.12kg低温可膨胀石墨充分混合，得到第一混合物；

S2:向第一混合物中加入140.8kg的水，充分混合，得到第二混合物；

S3:向第二混合物中加入1kg碳纤维以及35.2kg水，充分混合，得到大体积混凝土。

其中，水泥为P·LH42.5低热硅酸盐水泥，比表面积为350m²/kg；中砂的细度模数为3.0；碎石的粒径为5-25mm连续级配，碎石的表观密度为2840kg/m³，松散堆积孔隙率为47％，松散堆积密度为1565kg/m³；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)为10％，需水量比为98％，烧失量为5.5％，含水量为0.2％；矿粉为S95级矿渣粉，密度为3.0g/cm³，比表面积为415m²/kg，活性指数(7d)为80％，活性指数(28d)为96％，流动度比为97％，含水量为0.2％；碳纤维的长度为8-10mm，纤度为1.5-2.0D。

实施例6：一种大体积混凝土采用如下方法制备而得：

S1:将188kg水泥、734kg中砂、1018kg碎石、78kg粉煤灰、178kg矿粉、4.8kg聚羧酸系减水剂、1.12kg有机膨润土以及3.36kg低温可膨胀石墨充分混合，得到第一混合物；

S2:向第一混合物中加入142.4kg的水，充分混合，得到第二混合物；

S3:向第二混合物中加入1.12kg碳纤维以及35.6kg水，充分混合，得到大体积混凝土。

其中，水泥为P·LH42.5低热硅酸盐水泥，比表面积为350m²/kg；中砂的细度模数为3.0；碎石的粒径为5-25mm连续级配，碎石的表观密度为2840kg/m³，松散堆积孔隙率为47％，松散堆积密度为1565kg/m³；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)为10％，需水量比为98％，烧失量为5.5％，含水量为0.2％；矿粉为S95级矿渣粉，密度为3.0g/cm³，比表面积为415m²/kg，活性指数(7d)为80％，活性指数(28d)为96％，流动度比为97％，含水量为0.2％；碳纤维的长度为8-10mm，纤度为1.5-2.0D。

实施例7：一种大体积混凝土采用如下方法制备而得：

S1:将190kg水泥、740kg中砂、1020kg碎石、80kg粉煤灰、180kg矿粉、5kg聚羧酸系减水剂、1。2kg有机膨润土以及3.6kg低温可膨胀石墨充分混合，得到第一混合物；

S2:向第一混合物中加入144kg的水，充分混合，得到第二混合物；

S3:向第二混合物中加入1.2kg碳纤维以及36kg水，充分混合，得到大体积混凝土。

其中，水泥为P·LH42.5低热硅酸盐水泥，比表面积为350m²/kg；中砂的细度模数为3.0；碎石的粒径为5-25mm连续级配，碎石的表观密度为2840kg/m³，松散堆积孔隙率为47％，松散堆积密度为1565kg/m³；粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度(45μm方孔筛筛余)为10％，需水量比为98％，烧失量为5.5％，含水量为0.2％；矿粉为S95级矿渣粉，密度为3.0g/cm³，比表面积为415m²/kg，活性指数(7d)为80％，活性指数(28d)为96％，流动度比为97％，含水量为0.2％；碳纤维的长度为8-10mm，纤度为1.5-2.0D。

表1实施例1-7中大体积混凝土组分表(单位：kg)

二、对比例1-7

对比例1：采用授权公告号为CN102241497B的中国专利，其公开了一种超大体积高强度低水化热混凝士，该混凝士包括有如下成分:组分立方用量灰(kg/m³)：水泥200-260；矿粉100-160；粉煤灰80-100；细骨料740-800；粗骨料1010-1050；外加剂4.0-5.0；水155-165。

对比例2：采用申请公布号为CN107777956A的专利申请文件，其公开了一种抗裂大体积混凝土，包括下述以重量份表示的组分：水160-180份，水泥230-140份，粉煤灰105-128份，矿粉80-90份，碎石980-1230份，砂子600-690份，外加剂8.8-9.3份，纤维抗裂防水剂30-40份，其中外加剂包括聚羧酸高性能减水剂、三萜皂甙、膨润土。

对比例3：对比例3与实施例1的不同之处在于原料中未添加低温可膨胀石墨。

对比例4：对比例4与实施例1的不同之处在于原料中未添加有机膨润土。

对比例5：对比例5与实施例1的不同之处在于原料中未添加碳纤维。

对比例6：对比例6与实施例1的不同之处在于原料中未添加低温可膨胀石墨以及有机膨润土。

对比例7：对比例7与实施例1的不同之处在于原料中未添加外加剂低温可膨胀石墨、有机膨润土以及碳纤维。

表2对比例1-7的大体积混凝土的组分表(单位：kg)

三、将实施例1-7以及对比例1-7制备的混凝土的性能采用如下方向进行测试，将测试结果示于表3以及表4。

①坍落度:按照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》测试混凝土拌合物30min时的坍落度。

②抗氯离子渗透性能:按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中快速氯离子迁移系数法测试标准试块的氯离子渗透深度。

③抗水渗透性能:按照GB/T50082-2009《普通混凝士长期性能和耐久性能试验方法标准》中的逐级加压法测试标准试块的渗水深度。

④抗折强度:按照GB/T50081-2016《普通混凝士力学性能试验方法标准》制作标准试块，并测量标准试块养护1d、7d以及28d的抗折强度。

⑤抗压强度:按照GB/T50081-2016《普通混凝士力学性能试验方法标准》制作标准试块，并测量标准试块养护1d、7d以及28d的抗压强度。

⑥早期抗裂性能:按照GB/T50081-2016《普通混凝士力学性能试验方法标准》制作标准试块，计算混凝土浇注24h后测量得到单位面积的裂缝数目以及单位面积上的总开裂面积。

表3实施例1-7制备的混凝土的性能测试表

表4对比例1-7制备的混凝土的性能测试表

由以上数据可以看出，本发明制备的大体积混凝土相较于对比例1-7具有良好的抗氯离子渗透性能以及抗渗水性能，其早期抗裂性能也明显由于对比例1-7制备的混凝土，说明低温膨胀石墨以及有机膨润土对改善大体积混凝土的开裂情况具有明显的作用；此外，本发明制备的混凝土的较对比例1-7具有优良的抗折强度以及抗压强度，说明碳纤维的添加对混凝土的力学性能有很大改善。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种大体积混凝土，其特征在于：以重量份数计，包括以下组分：

水泥180-190份、水170-180份、中砂730-740份、碎石1010-1020份、粉煤灰70-80份、矿粉170-180份、减水剂4-5份、外加剂4-6份；

所述减水剂为聚羧酸系减水剂；

所述外加剂为低温可膨胀石墨、有机膨润土以及碳纤维，所述低温膨胀石墨、有机膨润土以及碳纤维的重量比为3:1:1。

2.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土，其特征在于：以重量份数计，包括以下组分：

水泥183份、水175份、中砂734份、碎石1013份、粉煤灰73份、矿粉171份、减水剂4.5份、外加剂5份；

所述减水剂为聚羧酸系减水剂；

所述外加剂为低温可膨胀石墨、有机膨润土以及碳纤维，所述低温膨胀石墨、有机膨润土以及碳纤维的重量比为3:1:1。

3.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土，其特征在于：所述水泥为P·LH42.5低热硅酸盐水泥，比表面积为350m²/kg。

4.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土，其特征在于：所述中砂的细度模数为3.0。

5.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土，其特征在于：所述碎石的粒径为5-25mm连续级配，碎石的表观密度为2840kg/m³，松散堆积孔隙率为47%，松散堆积密度为1565kg/m³。

6.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土，其特征在于：所述粉煤灰为F类Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰的细度（45μm方孔筛筛余）为10%，需水量比为98%，烧失量为5.5%，含水量为0.2%。

7.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土，其特征在于：所述矿粉为S95级矿渣粉，密度为3.0g/cm³，比表面积为415m²/kg，活性指数（7d）为80%，活性指数（28d）为96%，流动度比为97%，含水量为0.2%。

8.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土，其特征在于：所述碳纤维的长度为8-10mm，纤度为1.5-2.0D。

9.一种大体积混凝土的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1:按照比例将水泥、中砂、碎石、粉煤灰、矿粉、减水剂、有机膨润土以及低温可膨胀石墨充分混合，得到第一混合物；

S2:向第一混合物中加入4/5的水，充分混合，得到第二混合物；

S3:向第二混合物中加入碳纤维以及剩余的水，充分混合，得到大体积混凝土。