本發明涉及建筑材料，特別涉及一種基于粉煤灰與水泥無集料普通中高強度混凝土及制備方法。
背景技術：
1、傳統混凝土需摻加大量砂、石等集料，生產過程對環境影響較大，且容重高，不利于結構輕量化。而無集料（亦稱泡沫）混凝土，以其輕質、保溫等特性，在非承重填充領域得到應用。然而，現有無集料混凝土通常存在以下缺陷：1)?強度偏低：主要以水泥為單一膠凝材料，或僅單摻粉煤灰，使用普通動物蛋白或植物蛋白類泡沫劑，水膠比偏高，導致硬化后結構疏松，抗壓強度普遍低于10mpa，難以用于承重結構；2)?耐久性差：高水膠比及不穩定的氣泡結構，易導致硬化體開裂、滲水，耐久性不足；3)?功能單一：配方側重保溫填充，無法滿足對強度有較高要求的工程場景。部分配方為追求更低密度而過度減少膠凝材料用量，進一步加劇了強度和耐久性問題。
技術實現思路
1、本發明要解決的技術問題是：克服現有無集料混凝土因膠凝材料體系單一、活性不足、泡沫穩定性差、工藝控制不當等導致的抗壓強度低、耐久性不足的技術缺陷，提供一種無需使用傳統砂石集料即可制備出具有普通、中高強度的輕質混凝土。
2、為實現上述目的，本申請提供如下技術方案：一種基于粉煤灰與水泥無集料普通中高強度混凝土及制備方法，其原料按質量份數包括：
3、硅酸鹽水泥?(42.5級及以上)：?50-70份，
4、粉煤灰?(i級或ii級)：?15-25份，
5、硅灰：?15-25份，
6、高性能復合泡沫劑：?0.5-3.0份，
7、水：?總水膠比控制在0.25-0.40。
8、優選地，所述硅酸鹽水泥、粉煤灰與硅灰三者的質量比為(6:2:2)至(7:1.5:1.5)。優選地，所述粉煤灰為f類i級或ii級灰。優選地，所述硅灰的sio2含量不小于90%，比表面積不小于15000?m2/kg。
9、優選地，所述高性能復合泡沫劑為以表面活性劑為主要成分，并復配穩泡劑、增稠劑等組分的化學合成型或復合蛋白型泡沫劑，其發泡倍數不低于20倍，1小時泌水率不大于10%。
10、優選地，所述混凝土的干表觀密度為800-1600?kg/m3，28天標準養護后的抗壓強度不低于10?mpa，優選的抗壓強度范圍可達到15-35?mpa。
11、另一方面，本發明提供上述基于粉煤灰與水泥的無集料普通中高強度混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
12、s1.?計量備料：按照配比準確稱量硅酸鹽水泥、粉煤灰、硅灰、高性能復合泡沫劑及水；
13、s2.?漿體制備：將稱量好的硅酸鹽水泥、粉煤灰和硅灰投入攪拌機中，進行干粉預拌1-3分鐘，使其混合均勻；然后加入總用水量，進行充分攪拌3-5分鐘，形成均勻的漿體；
14、s3.?泡沫制備與摻入：使用專用的物理發泡設備，將高性能復合泡沫劑與水按比例稀釋并發泡，制備出密度穩定、氣泡均勻細膩的泡沫；將制備好的泡沫緩緩加入步驟s2得到的漿體中，低速攪拌3-8分鐘，直至泡沫與漿體混合均勻，獲得流態均勻的泡沫混凝土拌合物；
15、s4.?澆筑與養護：將步驟s3得到的拌合物注入模具中，輕微振動或刮平；隨后進行養護：首先在溫度20±2℃、相對濕度95%以上的條件下標準養護1-3天，然后轉入溫度50-90℃、相對濕度90%以上的蒸汽養護環境中養護4-7天；或者，全程采用標準養護28天。
16、優選地，步驟s3中，泡沫的摻入量以控制最終混凝土拌合物的濕密度或硬化后干密度為目標進行調節，以獲得目標強度等級的混凝土。
17、優選地，所述養護制度優選為先標準養護2-3天，再進行溫度為60-80℃的蒸汽養護5-7天，以加速強度發展。
18、綜上，本發明的技術效果和優點：
19、高強度：通過采用“水泥-粉煤灰-硅灰”三元復合膠凝體系，優化了活性組分比例（質量比6:2:2至7:1.5:1.5），并嚴格控制低水膠比(0.25-0.40)，配合高性能穩泡劑，在無傳統砂石集料條件下，顯著提升了材料的密實度和界面過渡區強度，使得28天抗壓強度可穩定達到10mpa以上，甚至可達普通至中高強度等級（15-35mpa），突破了傳統無集料混凝土強度低的瓶頸。
20、良好耐久性：低水膠比減少了內部自由水含量，三元膠材體系（特別是硅灰的填充與火山灰效應）改善了孔結構和基體密實度，穩定的泡沫結構減少了有害連通孔，從而有效降低了混凝土的收縮、開裂與滲透風險，提高了長期耐久性。
21、拓展應用場景：本發明的混凝土在保持輕質（干密度800-1600?kg/m3）特性的同時，獲得了較高的力學性能，使其應用不再局限于非承重保溫填充領域，可拓展至對強度有要求的輕質承重墻體、屋面找坡承重層、輕質隔墻板、復合墻板面層等工程場景。
22、環保與經濟性：充分利用了工業副產品粉煤灰和硅灰，減少了水泥用量；同時完全無需開采和使用天然砂石集料，保護了環境，降低了原材料運輸和預處理成本，簡化了生產流程，符合綠色建筑材料的發展方向。
23、工藝可控：通過“干料預混-制漿-物理發泡摻入”的制備工藝以及“標準+蒸汽”結合的養護制度，確保了泡沫的均勻分布和混凝土強度的充分發展，生產過程穩定可控，易于工業化生產。
1.一種基于粉煤灰與水泥無集料普通中高強度混凝土及制備方法，其特征在于：包括其原料按質量份數包括：
2.根據權利要求1所述的無集料高強度混凝土，其特征在于，所述硅酸鹽水泥、粉煤灰與硅灰三者的質量比為(6:2:2)至(7:1.5:1.5)。
3.根據權利要求1所述的無集料高強度混凝土，其特征在于，所述粉煤灰為f類i級或ii級灰；所述硅灰的sio2含量不小于90%，比表面積不小于15000?m2/kg。
4.根據權利要求1所述的無集料高強度混凝土，其特征在于，所述高性能復合泡沫劑為化學合成型或復合蛋白型泡沫劑，其發泡倍數不低于20倍，1小時泌水率不大于10%。
5.一種權利要求1至4中任一項所述的無集料高強度混凝土的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟s2中，所述干粉預拌和加入總用水量后的攪拌均在攪拌機中進行。
7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟s3中，使用物理發泡設備進行所述泡沫的制備。
8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟s3中，所述泡沫的摻入量根據目標混凝土的干表觀密度進行調節。
9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟s4中，所述蒸汽養護的溫度為60-80℃。
10.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟s4所述的養護制度為：先標準養護2-3天，再進行溫度為60-80℃的蒸汽養護5-7天。