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CN101801876B - 具有低熟料含量的混凝土 - Google Patents

具有低熟料含量的混凝土 Download PDF

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CN101801876B CN2008801073430A CN200880107343A CN101801876B CN 101801876 B CN101801876 B CN 101801876B CN 2008801073430 A CN2008801073430 A CN 2008801073430A CN 200880107343 A CN200880107343 A CN 200880107343A CN 101801876 B CN101801876 B CN 101801876B
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Abstract

本发明涉及一种干燥粘合剂预混物,其包括以重量百分比计的如下组分:颗粒形式的波特兰熟料,其具有10至30微米的Dv97或者具有大于或等于5300平方厘米/克,优选大于或等于5500平方厘米/克的勃氏比表面积,对于具有10至30微米的Dv97的熟料而言,使用公式(I)确定以重量百分比计的所述熟料的最小量,或者,对于具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料而言,使用公式(II)确定以重量百分比计的所述熟料的最小量,即[26×ln(Dv97k)]-43(公式(I)),其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97,以及[-6.10-3×SSBk]+75(公式(II)),其中SSBk为以平方厘米/克计的熟料的勃氏比表面积;炉渣,在其与具有10至30微米的Dv97的熟料的混合物的情况中,使用公式(III)确定以重量百分比计的所述炉渣的最小量,或者,在其与具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料的混合物的情况中,使用公式(IV)确定以重量百分比计的所述炉渣的最小量,即[1000÷SSBL]×[(-90×ln(Dv97k))+310](公式(III)),其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97,且SSBL为以平方厘米/克计的炉渣的勃氏比表面积,以及[1000+SSBL]×[(0.021×SSBk)-103](公式(IV)),其中SSBk和SSBL分别为以平方厘米/克计的熟料和炉渣的勃氏比表面积;在粘合剂预混物中的熟料总量严格地低于60%。本发明还涉及一种通过将所述干燥粘合剂预混物与聚集体混合而获得的干燥粘合剂预混物,以及通过与水混合而获得的一种湿混凝土。

Description

具有低熟料含量的混凝土
技术领域
本发明涉及具有低熟料含量的混凝土,以及这种混凝土的制备方法,和用于实施这些方法的组合物。
背景技术
在普通结构混凝土,特别是C25/30型混凝土(其根据EN 206-1标准,在16x32厘米圆柱上测得的在混合后28天的典型压缩强度为至少25兆帕)的领域中,需要注意的是水泥的量通常为260至360千克/立方米混凝土。而且,当前的欧洲标准不提供水泥水平小于260千克/立方米的普通结构混凝土。
目前,水泥,更特别地水泥的必要组分熟料的制造方法是二氧化碳高排放的原因。事实上,制造熟料颗粒需要:
a)生料的预热和脱二氧化碳,其通过研磨原料(原料特别为石灰石和粘土)获得;以及
b)在1450-1550℃的温度下焙烧或烧炼生料,接着进行快速冷却。
这两个阶段产生CO2,所述CO2在一方面为脱二氧化碳的直接产物,在另一方面为在焙烧阶段为了升高温度而实施的燃烧的副产物。
对于通常用于制造C25/30混凝土的粘合剂而言,排放水平达到每吨粘合剂大约560千克CO2,所述粘合剂包含65%的熟料(基于每吨熟料排放平均850千克CO2),对于超高性能的混凝土,排放水平甚至更高。
目前,在制备水泥和混凝土组合物的标准方法中二氧化碳的高排放构成了主要的环境问题,且在目前情况下需受到高的经济处罚。
因此强烈需要一种能够制备混凝土且具有降低的相关二氧化碳排放的方法,所述混凝土提供满意的机械性能,特别是就其在建筑工业中的用途而言,等价于目前存在的那些性能。特别地,所需的混凝土的典型压缩强度根据EN 206-1标准应该是在28天后大于或等于25兆帕。在另一方面,所需的混凝土的平均压缩强度在20℃下混合后16小时应该大于或者等于4兆帕,优选大于或等于5兆帕,测量根据EN12390-3标准在圆柱形样品上进行,所述圆柱形样品根据EN 12390-2标准保持于20℃±2℃和大于95%的相对湿度下。所需的湿混凝土的流变性能也应该是令人满意的,即特别地,混合的混合物的粘度足够低以使其易于处理,甚至是在混合后2小时。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种干燥粘合剂预混物,其包括以质量比例计的如下组分:
-颗粒形式的波特兰熟料,其具有10至30微米的Dv97或者具有大于或等于5300平方厘米/克,优选大于或等于5500平方厘米/克的勃氏比表面积,
对于具有10至30微米的Dv97的熟料而言,根据公式(I)确定以质量百分比计的所述熟料的最小量,或者,对于具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料而言,根据公式(II)确定以质量百分比计的所述熟料的最小量:
[26xln(Dv97k)]-43
                                公式(I)
其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97;
[-6.10-3x BSSk]+75
                                公式(II)
其中BSSk为以平方厘米/克计的熟料的勃氏比表面积;
-炉渣,在其与具有10至30微米的Dv97的熟料的混合物的情况中,根据公式(III)确定以质量百分比计的所述炉渣的最小量,或者,在其与具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料的混合物的情况中,根据公式(IV)确定以质量百分比计的所述炉渣的最小量:
[1000÷BSSS]x[(-90xln(Dv97k))+310]
                                    公式(III)
其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97,
BSSS为以平方厘米/克计的炉渣的勃氏比表面积;
[1000÷BSSS]x[(0.021x BSSk)-103]
                                            公式(IV)
其中BSSk和BSSS分别为以平方厘米/克计的熟料和炉渣的勃氏比表面积;
在粘合剂预混物中的熟料总量严格地低于60%。
在公式(I)和(III)两者中,“ln”是指纳皮尔对数。
根据一个具体实施方案,根据本发明的干燥粘合剂预混物进一步包括具有小于或等于200微米的Dv90的补充材料。
根据一个具体实施方案,所述干燥粘合剂预混物还包括0.05至1.5质量%,优选0.1至0.8质量%的增塑剂,所述增塑剂优选为聚羧酸酯型。
根据本发明的干燥粘合剂预混物的一个具体实施方案,所述熟料为颗粒形式,其具有10至20微米的Dv97或者大于或等于6500平方厘米/克,优选大于或等于8500平方厘米/克的勃氏比表面积。
根据一个具体实施方案,所述补充材料构成惰性填料。
根据本发明的干燥粘合剂预混物的一个具体实施方案,所述补充材料选自飞灰、石灰石粉末、煅烧页岩、偏高岭土、硅酸填料、二氧化硅粉末、火山灰、炉渣或熟料或其混合物。
根据一个具体实施方案,所述干燥粘合剂预混物进一步包括加速剂和/或加气剂和/或增稠剂和/或阻滞剂和/或粘土惰性剂和/或增塑剂。
本发明还提供一种干燥粘合剂混合物,其包括以体积比例计的如下组分:
-至少10%的上述干燥粘合剂预混物;以及
-至多90%的聚集体。
根据本发明的干燥粘合剂混合物的一个具体实施方案,所述聚集体包括砂子和砾石,砂子的量与砾石的量的质量比为1.5∶1至1∶1.8,优选为1.25∶1至1∶1.4,更优选为1.2∶1至1∶1.2。
本发明还提供一种湿混凝土组合物,其包括140至220升/立方米的有效水以及
-至少10体积%的在其变体中进一步包括补充材料的上述干燥粘合剂预混物;和
-至多90体积%的聚集体;
百分比对应于相对于总干燥体积的比例。
根据本发明的湿混凝土组合物的一个具体实施方案,所述聚集体包括砂子和砾石,砂子的量与砾石的量的质量比为1.5∶1至1∶1.8,优选为1.25∶1至1∶1.4,更优选为1.2∶1至1∶1.2。
根据本发明的湿混凝土组合物的一个具体实施方案,所用有效水的量为140至200升/立方米,优选为150至180升/立方米(参见EN206-1标准第3.1.30段)。
根据一个具体实施方案,根据本发明的湿混凝土组合物为阈值混凝土。
根据一个具体实施方案,根据本发明的湿混凝土组合物具有在20℃下混合后16小时大于4兆帕的平均压缩强度,和在混合后28天大于25兆帕的典型压缩强度。
根据一个具体实施方案,根据本发明的湿混凝土组合物具有采用ASTM C230标准锥,在1分45秒时间段后(其中30秒是在50赫兹频率和0.5毫米振幅的存在下)180至270毫米,优选215至235毫米的扩展。
根据本发明的湿混凝土组合物的一个具体实施方案,使用艾布拉姆斯锥的塌落(或塌落值)为0至250毫米,优选为100至240毫米。
本发明还提供上述组合物的硬化混凝土物体。
本发明还提供湿混凝土组合物的制备方法,所述方法包括如下阶段:
-将上述混合物与140至220升/立方米的有效水混合;或者
-将在其变体中进一步包括补充材料的预混物与聚集体和140至220升/立方米的有效水混合;或者
-将在其变体中不包括补充材料的预混物与补充材料、聚集体和140至220升/立方米的有效水混合。
根据本发明的湿混凝土组合物的制备方法的一个变体,混合此外在硫酸钙的存在下进行。
本发明还提供湿混凝土组合物的制备方法,所述方法包括如下阶段:
-颗粒形式的波特兰熟料,其具有10至30微米的Dv97或者具有大于或等于5300平方厘米/克,优选大于或等于5500平方厘米/克的勃氏比表面积,
对于具有10至30微米的Dv97的熟料而言,根据公式(V)确定以千克/立方米计的所述熟料的最小量,或者,对于具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料而言,根据公式(VI)确定以千克/立方米计的所述熟料的最小量:
[(90xln(Dv97k))-150]x(Weff÷140)
                                公式(V)
其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
[(-0.021x BSSk)+263]x(Weff÷140)
                                公式(VI)
其中BSSk为以平方厘米/克计的熟料的勃氏比表面积,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
-炉渣,在其与具有10至30微米的Dv97的熟料的混合物的情况中,根据公式(VII)确定以千克/立方米计的所述炉渣的最小量,或者,在其与具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料的混合物的情况中,根据公式(VIII)确定以千克/立方米计的所述炉渣的最小量:
(3500÷BSSL)x[-90x ln(Dv97k)+310]x(Weff÷140)
                                            公式(VII)
其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97,
BSSS为以平方厘米/克计的炉渣的勃氏比表面积,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
(3500÷BSSS)x[0.021x BSSk-103]x(Eeff÷140)
                                            公式(VIII)
其中BSSk和BSSS分别为以平方厘米/克计的熟料和炉渣的勃氏比表面积,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
-硫酸钙;
-补充材料,其具有小于或者等于200微米的Dv90,根据如下公式(IX)确定其以千克/立方米计的最小量:
220-(炉渣的量)-(熟料的量)-(硫酸钙的量)
                                        公式(IX);
-1500至2200千克/立方米,优选1700至2000千克/立方米的聚集体;
-增塑剂;
-任选地,加速剂和/或加气剂和/或增稠剂和/或阻滞剂和/或粘土惰性剂;以及
-140至220升/立方米的有效水,
在湿混凝土中的熟料总量为小于或者等于200千克/立方米。
在公式(V)和(VII)两者中,“ln”是指纳皮尔对数。
根据湿混凝土组合物的制备方法的一个具体实施方案,熟料和/或炉渣和/或补充材料如上述与预混物相关地进行限定。
根据湿混凝土组合物的制备方法的一个具体实施方案,所用有效水的量为140至200升/立方米,优选为150至180升/立方米。
本发明还提供湿混凝土铸件的制备方法,所述方法包括如下阶段:
-模铸如上限定的湿混凝土组合物。
本发明还提供混凝土物体的制备方法,所述方法包括如下阶段:
-硬化如上所限定的湿混凝土组合物或者如上所限定的湿混凝土铸件。
本发明使得有可能响应减少CO2排放的需要(迄今通过已知混凝土不能满足该需要)。实际上,在本发明范围内所用的水泥的量(特别是熟料的量)少于常规所需的量。更确切而言,CO2的诱导排放与标准C25/30型混凝土相比减少了50至60%的量级,而且同时不会导致混凝土机械性能的任何显著降低,因为本发明提供了具有在混合后28天大于或等于25兆帕的典型压缩强度和在20℃下16小时量级的拆模时间的混凝土。而且,湿混凝土组合物的流变性与那些标准混凝土组合物保持相同的量级。此外,本发明(尽管具有非常低水平的熟料)使得有可能与使用具有标准含量熟料配方获得的那些相比保持相同量级的早期强度。
根据本发明获得的混凝土还具有如下优点:
-根据本发明的干燥粘合剂预混物的成本通常比用于制备标准C25/30混凝土的干燥粘合剂预混物的成本低7至10%。
本发明的各种具体目的和优点以及具体实施方案可以通过对所有配方参数进行完全优化而获得,特别是通过如下方式获得:
-优化各种材料的颗粒填充(从而将对于给定的流变性能的水量最小化);
-优化混合物的拓扑结构,即通过水泥水化物的“胶点”(特别是通过使用比普通波特兰水泥颗粒细大约2至5倍的熟料颗粒),在砂子和/或聚集体的颗粒间的粘合界面的空间中的复合性(multiplication)和均匀性;
-寻找“时间配方”(chrono-formulation),即,利用最少量的熟料以确保短期机械强度的获得,同时调节其他粘合材料的存在量以提供机械强度的更长期获得(在某种程度上充当熟料的接替以增加机械强度);
-通过选择具有相对低总水需求的材料(特别是低孔隙率)调节总水需求,这也使得有可能最大化压缩强度;
-优化各种混合物,特别是增塑剂(超增塑剂),这使得有可能通过优化粉末的分散并由此优化填充而最大化地减少有效水。
附图说明
图1表示了在以下实施例中所用的水泥的颗粒曲线图。以微米计的尺寸在x轴上显示,体积百分比在y轴上显示。曲线n°1对应于“所选的SPLC dv97=16微米”的水泥,曲线n°2对应于CEM I 52.5HTS LeTeil水泥,且曲线n°3对应于“微粒化的SPLC dv97=15微米”的水泥(参见实施例4)。
图2表示了在以下实施例中所用的石灰石填料的颗粒曲线图。以微米计的尺寸在x轴上表示,体积百分比在y轴上表示。曲线n°1代表BL200填料,曲线n°2代表Calgar FV填料,曲线n°3代表Mikhart 15填料,且曲线n°4代表Calgar 40填料(参见实施例4)。
图3表示了在以下实施例中所用的炉渣的颗粒曲线图。以微米计的尺寸在x轴上表示,体积百分比在y轴上表示。曲线n°1代表具有3260平方厘米/克的勃氏表面积的工业研磨Fos/Mer炉渣。曲线n°2代表微粒化至9150平方厘米/克的勃氏表面积的相同炉渣(参见实施例4)。
图4表示了在以下实施例中所用的聚集体的颗粒曲线图。以毫米计的尺寸在x轴上表示,总体积百分比在y轴上表示。曲线n°1代表Honfleur 0/4R砂子(河流冲击砂子),曲线n°2代表Cassis 0/3.15砂子(碎砂),曲线n°3代表Cassis 6.3/10聚集体(碎砾石),曲线n°4代表St Bonnet 0/5R聚集体(参见实施例4)。
具体实施方式
现在本发明在以下说明书中更详细地且以非限制性的方式进行描述。
熟料
根据本发明,将“熟料”理解为在EN 197-1标准第5.2.1段中定义的波特兰熟料。
根据本发明的波特兰熟料可以由标准波特兰水泥获得,特别地由在EN 197-1欧洲标准中描述的水泥获得。例如有可能使用CEM I或CEM II 52.5N或R或PM(海上建造,NF P 15-317标准)水泥或PMES水泥(海上建造,硫酸盐化水,NF P 15-319标准)。水泥可以为HRI型(高初始强度)。
在某些情况下,特别是对于CEM II型,波特兰水泥不包括纯熟料。CEM II型波特兰水泥包括与至多37质量%的量的至少一种另外的材料(炉渣、硅粉、火山灰、飞灰、煅烧页岩、石灰石...)混合的熟料。因此,如果所用熟料来自这样的水泥,则所述另外的材料或者算作炉渣之一,或者算作上述“补充材料”之一(如果它们是颗粒形式的材料,并具有小于或等于200微米的Dv90,且优选具有小于或等于200微米的Dv97)。
这样的水泥必须被研磨和/或切割(通过气动分类)以提供具有本发明所需特性,即具有10至30微米,优选10至20微米的Dv97,或者具有大于或等于5300平方厘米/克,优选大于或等于5500平方厘米/克的勃氏比表面积(根据EN 196-6标准第4段)的熟料。
根据本发明的一个变体,熟料具有10至30微米的Dv97和大于或等于5300平方厘米/克,优选大于或等于5500平方厘米/克的勃氏比表面积。
根据本发明的另一变体,熟料具有10至30微米的Dv97和/或大于或等于5300平方厘米/克,优选大于或等于5500平方厘米/克的勃氏比表面积。
根据本发明的第三个变体,熟料具有大于或等于5300平方厘米/克,优选大于或等于5500平方厘米/克的勃氏比表面积。
根据本发明的第四个变体,熟料具有10至30微米的Dv97。
根据本发明的熟料可描述为超细熟料。例如,水泥可以使用研磨设备研磨,所述研磨设备包括研磨型或立式主研磨机,并结合
Figure GPA00001058543200091
摆动、或球磨或喷气磨型的精轧机。还有可能使用第二、第三代或极高效率的充气选择器或分类器。
本发明通过减少熟料的尺寸以最大化水泥颗粒的扩散距离,从而通过颗粒间胶点的最佳分布来最大化基体的均匀性。
Dv97(以体积计)对应于第百分之97的颗粒尺寸分布,即97%的颗粒具有小于Dv97的尺寸,3%的颗粒具有大于Dv97的尺寸。同样地,Dv90对应于第百分之90的颗粒尺寸分布,即90%的颗粒具有小于Dv90的尺寸,10%的颗粒具有大于Dv90的尺寸。
通常,Dv90、Dv97和相同类型的其他数值(所述这些数值为聚集的粒子或颗粒的颗粒曲线(体积分布)的特性)可以通过激光粒度测定仪(对于小于200微米的颗粒尺寸)或者通过筛分(对于大于200微米的颗粒尺寸)加以确定。
尽管如此,当各个颗粒具有聚集的趋势时,有必要通过电子显微镜确定它们的尺寸,前提是通过激光衍射粒度测定仪测得的表观尺寸比实际颗粒尺寸(其容易歪曲解释(附聚和絮凝))更重要。
优选使用具有高含量可溶性碱的水泥。例如这能够激活炉渣组分。
炉渣
根据本发明的术语“炉渣”可理解为根据EN 197-1标准第5.2.2段的鼓风炉炉渣,其具有80%的最小玻璃含量,研磨至具有2500平方厘米/克的最小细度(勃氏比表面,标准化方法EN 196-6)。
根据本发明的炉渣可单独使用或者互相结合使用。本领域技术人员将根据它们的反应活性,即它们促进在混合后1至28天的压缩强度的能力,来选择合适的炉渣。该能力随所用的炉渣的类型和具体来源而变化。
补充材料
“补充材料”应理解为是指颗粒形式的材料,其具有小于或等于200微米的Dv90,优选具有小于或等于200微米的Dv97。
这些材料可用作基体的填充材料,即它们填充具有较大颗粒尺寸的其他材料之间的间隙。
虽然有可能设想补充材料为粘合剂材料,但是根据本发明对混凝土的优化(特别是就成本而言)导致补充材料优选作为惰性填料,即非粘合材料(无水硬性或火山灰性)。
例如,其有可能用作补充材料石灰石粉末(石灰石填料)或飞灰或其混合物。还有可能使用煅烧页岩、偏高岭土、硅酸填料、二氧化硅粉末、火山灰(参见EN197-1标准第5.2.3段)、炉渣或又一与本发明的熟料不同的熟料。
硫酸钙
“硫酸钙”根据本发明应理解为是指能够将硫酸盐(SO3)提供给粘合剂的任何材料,如EN 197-1标准第5.4段中所定义。
根据本发明的硫酸钙可特别地选自石膏、半水合物、无水石膏或其混合物。硫酸钙可以自然状态存在,或者可以某些工业过程的副产品的形式来自工业。
根据本发明的硫酸钙的量以常规方式进行调整从而在24小时后和在20℃下具有最优机械压缩强度。优选地,根据本发明的硫酸钙的量(根据在EN 196-2标准第8段中描述的方法加以确定)相对于混合物的质量(熟料+炉渣+补充材料+硫酸钙)以质量百分比计为2.0至3.5%的硫酸盐(SO3)。
混凝土包括不同种类的水。首先,有效水为混凝土的内部水,其位于由聚集体、熟料、炉渣和补充材料形成的固体骨架的颗粒之间。因此,有效水表示用于水合和获得稠度所需的水。在另一方面,混凝土包括在聚集体、熟料和补充材料的孔隙中保留的水。该水并不被视为有效水。其被认为是被束缚的且不参与水泥的水合或获得稠度。总水表示在混合物中(在混合的时候)所有的水。
干燥粘合剂预混物
根据本发明的干燥粘合剂预混物包括以质量比例计的如下组分:
-颗粒形式的波特兰熟料,其具有10至30微米的Dv97或者具有大于或等于5300平方厘米/克,优选大于或等于5500平方厘米/克的勃氏比表面积,
对于具有10至30微米的Dv97的熟料而言,根据公式(I)确定以质量百分比计的所述熟料的最小量,或者,对于具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料而言,根据公式(II)确定以质量百分比计的所述熟料的最小量:
[26x ln(Dv97k)]-43
                                        公式(I)
其中Dv97k以微米计;
[-6.10-3x BSSk]+75
                                        公式(II)
其中BSSk为以平方厘米/克计的熟料的勃氏比表面积;
-炉渣,在具有10至30微米的Dv97的熟料的情况中,根据公式(III)确定以质量百分比计的所述炉渣的最小量,或者,在其与具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料的混合物的情况中,根据公式(IV)确定以质量百分比计的所述炉渣的最小量:
[1000÷BSSS]x[(-90x ln(Dv97k))+310]
                                        公式(III)
其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97,
BSSS为以平方厘米/克计的炉渣的勃氏比表面积;
[1000÷BSSS]x[(0.021x BSSk)-103]
                                        公式(IV)
其中BSSk和BSSS分别为以平方厘米/克计的熟料和炉渣的勃氏比表面积;
在粘合剂预混物中的熟料总量严格地低于60%。
优选地,对于具有10至30微米的Dv97的熟料而言,根据公式(I2)确定以质量百分比计的所述熟料的最小量,或者,对于具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料而言,根据公式(II2)确定以质量百分比计的所述熟料的最小量:
[26x ln(Dv97k)]-37
                                公式(I2)
其中Dv97k以微米计
[-6.10-3x BSSk]+81
                                公式(II2)
其中BSSk为以平方厘米/克计的熟料的勃氏比表面积;
在具有10至30微米的Dv97的熟料的情况中,根据公式(III2)确定以质量百分比计的所述炉渣的最小量,或者,在其与具有大于或等于5300平方米/克的勃氏比表面积的熟料的混合物的情况中,根据公式(IV2)确定以质量百分比计的所述炉渣的最小量:
[1000÷BSSS]x[(-90x ln(Dv97k))+330]
                                公式(III2)
其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97,
BSSS为以平方厘米/克计的炉渣的勃氏比表面积;
[1000÷BSSS]x[(0.021x BSSk)-83]
                                公式(IV2)
其中BSSk和BSSS分别为以平方厘米/克计的熟料和炉渣的勃氏比表面积。
在公式(I2)和(III2)两者中,“ln”是指纳皮尔对数。
优选地,根据本发明的干燥粘合剂预混物进一步包括具有小于或等于200微米的Dv90的补充材料。
优选地,根据本发明的干燥粘合剂预混物进一步包括硫酸钙。
熟料、炉渣和补充材料可按照上述给定的比例有利地混合以形成旨在与聚集体和水混合的干燥粘合剂预混物(不含加入的水)。
如下根据本发明的干燥粘合剂预混物是特别有利的:
-熟料、炉渣和石灰石粉;
-熟料、炉渣和飞灰;
有利地,可设想本领域通常使用的一种或多种混合物也可存在于这些干燥粘合剂预混物中:加速剂和/或加气剂和/或增稠剂和/或阻滞剂和/或粘土惰性剂和/或增塑剂。特别地,有用的是包括特别为0.05至1.5质量%,优选0.1至0.8质量%的特别为聚羧酸酯型的增塑剂(超增塑剂)。
“粘土惰性剂”应理解是指能够降低或抵消粘土对水硬性粘合剂性能的不良影响的所有分子。有可能使用特别地如在国际专利申请WO2006/032785和WO 2006/032786文件中描述的那些粘土惰性剂。
聚集体
根据本发明的聚集体的定义为XPP18-545标准的定义,前提是根据本发明的聚集体具有小于或等于32毫米的最大D最大尺寸。根据本发明的聚集体包括砂子(具有小于4毫米的最大D最大尺寸的颗粒,如通过筛子所限定,EN 12620标准第3.8段)和/或砾石(具有大于4毫米的最小D最小尺寸的颗粒或小砾石,如筛保留所限定,EN 12620标准第3.9段)。
聚集体可以为石灰石、硅质或二氧化硅-石灰石质。
砂子和砾石可以为河流中的和/或压碎的。碎砂相比于河砂包括更大比例的细砂。根据在砂子领域使用的词汇,细砂为具有小于63微米(通过筛子)的尺寸的颗粒。
当砂子包括超过1%(砂子的质量分数)的细砂量时,有必要通过将如上所述的“补充材料”的量减少等于存在于砂子中的细砂(小于63微米的部分)的量(所述细砂量超过了1%的阈值),考虑由砂子提供的细砂量。
优选地,砂子和聚集体的粘土含量小于1%。高粘土含量对混凝土加工性产生负面影响。
优选地,砂子的量与砾石的量的质量比为1.5∶1至1∶1.8,更特别地为1.25∶1至1∶1.4,特别地为1.2∶1至1∶1.2,且理想地为等于或接近1∶1。
干燥粘合剂混合物
聚集体、熟料、炉渣、补充材料、任选的混合物(特别是增塑剂)可以结合在干燥粘合剂混合物(不含加入的水)中。这样的干燥粘合剂混合物或者可以通过将如上限定的干燥粘合剂预混物与聚集体混合而制得,或者通过自始直接混合不同的组分而制得。
不同组分的体积比例则可如下限定:
-至少10%的上述干燥粘合剂预混物;以及
-至多90%的聚集体。
优选地,根据本发明的干燥粘合剂混合物包括补充材料。
优选地,根据本发明的干燥粘合剂混合物进一步包括硫酸钙。
如此限定的干燥粘合剂混合物可以为干燥的调和(ready-mix)混凝土,其可通过简单地与水混合加以使用。
根据本发明的干燥粘合剂混合物的一个变体,不同组分的体积比例可如下限定:
-至少10%的上述干燥粘合剂预混物;以及
-至多90%的砾石。
优选地,根据本发明的干燥粘合剂混合物进一步包括硫酸钙。
根据本发明的干燥粘合剂混合物的一个变体,不同组分的体积比例可如下限定:
-至少10%的上述干燥粘合剂预混物;以及
-至多90%的砂子。
优选地,根据本发明的干燥粘合剂混合物进一步包括硫酸钙。
混凝土
根据本发明的术语“湿混凝土”应理解为是指新拌混凝土(参见EN 206-1标准第3.1.2段)。
根据本发明的湿混凝土通过混合如下组分制得:
-至少10体积%的在其变体中进一步包括补充材料的干燥粘合剂预混物;和
-至多90体积%的聚集体;
-140至220升/立方米有效水。
百分比对应于相对于总干燥体积的比例。
优选地,根据本发明的湿混凝土进一步包括硫酸钙。
所述湿混凝土也可以通过将如上限定的干燥混合物与140至220升/立方米有效水混合而直接制得。
根据本发明的混凝土还可通过将不同成分一起与水的直接混合而制得。根据本发明的湿混凝土组合物的制备方法包括混合如下组分的步骤:
-颗粒形式的波特兰熟料,其具有10至30微米的Dv97或者具有大于或等于5300平方厘米/克,优选大于或等于5500平方厘米/克的勃氏比表面积,
对于具有10至30微米的Dv97的熟料而言,根据公式(V)确定以千克/立方米计的所述熟料的最小量,或者,对于具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料而言,根据公式(VI)确定以千克/立方米计的所述熟料的最小量:
[(90x ln(Dv97k))-150]x(Weff÷140)
                                        公式(V)
其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
[(-0.021x BSSk)+263]x(Weff÷140)
                                        公式(VI)
其中BSSk为以平方厘米/克计的熟料的勃氏比表面积,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
-炉渣,在其与具有10至30微米的Dv97的熟料的混合物的情况中,根据公式(VII)确定以千克/立方米计的所述炉渣的最小量,或者,在其与具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料的混合物的情况中,根据公式(VIII)确定以千克/立方米计的所述炉渣的最小量:
(3500÷BSSS)x[-90x ln(Dv97k)+310]x(Weff÷140)
                                        公式(VII)
其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97,
BSSS为以平方厘米/克计的炉渣的勃氏比表面积,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
(3500÷BSSS)x[0.021x BSSk-103]x(Weff÷140)
                                公式(VIII)
其中BSSk和BSSS分别为以平方厘米/克计的熟料和炉渣的勃氏比表面积,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
-硫酸钙;
-补充材料,其具有小于或者等于200微米的Dv90,根据如下公式(IX)确定其以千克/立方米计的最小量:
220-(炉渣的量)-(熟料的量)-(硫酸钙的量)
                                    公式(IX);
-1500至2200千克/立方米,优选1700至2000千克/立方米的聚集体;
-增塑剂;
-任选地,加速剂和/或加气剂和/或增稠剂和/或阻滞剂和/或粘土惰性剂;以及
-140至220升/立方米有效水,
在湿混凝土中的熟料总量为小于或者等于200千克/立方米。
“千克/立方米”应理解为制备每立方米混凝土所用的材料的质量。
优选地,对于具有10至30微米的Dv97的熟料而言,根据公式(V2)确定以千克/立方米计的所述熟料的最小量,或者,对于具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料而言,根据公式(VI2)确定以千克/立方米计的所述熟料的最小量:
[(90x ln(Dv97k))-130]x(Weff÷140)
                                    公式(V2)
其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
[(-0.021x BSSk)+283]x(Weff÷140)
                                    公式(VI2)
其中BSSk为以平方厘米/克计的熟料的勃氏比表面积,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
在其与具有10至30微米的Dv97的熟料的混合物的情况中,根据公式(VII2)确定以千克/立方米计的所述炉渣的最小量,或者,在其与具有大于或等于5300平方米/克的勃氏比表面积的熟料的混合物的情况中,根据公式(VIII2)确定以千克/立方米计的所述炉渣的最小量:
(3500÷BSSS)x[-90x ln(Dv97k)+330]x(Weff÷140)
                                            公式(VII2)
其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97,
BSSS为以平方厘米/克计的炉渣的勃氏比表面积,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
(3500÷BSSS)x[0.021x BSSk-83]x(Weff÷140)
                                            公式(VIII2)
其中BSSk和BSSS分别为以平方厘米/克计的熟料和炉渣的勃氏比表面积,
Weff为以升/立方米计的有效水的量。
在公式(V2)和(VII2)两者中,“ln”是指纳皮尔对数。
使用的所述熟料的量优选小于180千克/立方米,有利地小于150千克/立方米,优选小于120千克/立方米。
优选地,以千克/立方米计的补充材料的最小量根据如下公式(IX2)加以确定:
250-(炉渣的量)-(熟料的量)-(硫酸钙的量)
                                        公式(IX2)
根据本发明的湿混凝土的制备方法的一个具体实施方案,所用有效水的量为140至200升/立方米,优选为150至180升/立方米。根据某些具体实施方案,有效水的量相对于标准混凝土因此得以减少。
优选地,聚集体包括砂子和砾石,砂子的量与砾石的量的质量比为1.5∶1至1∶1.8,更特别地为1.25∶1至1∶1.4,特别地为1.2∶1至1∶1.2,且理想地为等于或接近1∶1。
根据特定具体实施方案,所讨论的材料具有与上文相对于根据本发明的粘合剂混合物和预混物描述的那些相同的特性。
混合使用在混凝土混合设备中的常规混合器或者直接在鼓车混合器中进行,混合时间为在本领域中常用的混合时间。
根据本发明获得的湿混凝土组合物具有与标准C25/30型混凝土相当的机械性能,优选至少与标准C25/30型混凝土一样良好或甚至更好的机械性能,特别是就在16小时后和28天后的压缩强度以及流变性而言。
特别地,根据本发明的一个具体实施方案,平均压缩强度在20℃下混合后16小时大于或等于4兆帕,优选大于或等于5兆帕,在混合后28天大于或等于25兆帕,优选大于或等于28兆帕。
根据本发明的湿混凝土的一个具体实施方案,使用艾布拉姆斯锥的塌落(或塌落值)为0至250毫米,优选为100至240毫米,测量根据1999年12月的EN 12350-2欧洲标准进行。
根据本发明的湿混凝土的一个具体实施方案,使用ASTM C230标准锥在不存在振动的情况下,在一分钟后的扩展为50至140毫米,优选为85至105毫米。
根据本发明的湿混凝土的一个具体实施方案,使用ASTM C230标准锥在存在振动的情况下(测量如下文实施例6所述进行),在一分钟后的扩展为180至270毫米,优选为215至235毫米。
因此根据本发明的混凝土具有与标准C25/30混凝土同等的流变性能。
优选地,根据本发明的混凝土为阈值混凝土。“阈值混凝土”应理解为需要提供正能量(例如剪切力,振动或震动)以触发其流动的混凝土(湿)。相比而言,非阈值混凝土自身可流动,而无需提供外部能量。因此,阈值混凝土在能量阈值以下的行为基本上与可变形弹性固体类似,在该能量阈值以上,与粘性流体类似。
用于制备根据本发明的混凝土的熟料的量比制备标准C25/30混凝土所需的量少很多,这提供了一种极大减少CO2排放的方式。与包含95千克/立方米的石灰石和260千克/立方米的水泥的参照C25/30配方相比,包括例如100至120千克/立方米的熟料的根据本发明的混凝土可减少50至60%量级的CO2排放。
根据本发明的混凝土可根据常规方法进行模铸;在水合/硬化后,可获得硬化混凝土物体,例如建筑元件、结构元件或其他。
实施例
以下实施例用于说明本发明,但是并不限制本发明。
实施例1:激光粒度测定仪法
使用Malvern MS2000激光粒度测定仪获得不同粉末的粒度曲线。测量通过湿法(水性介质)进行;粒子尺寸必须为0.02微米至2毫米。光源由红色He-Ne激光(632纳米)和蓝色二极管(466纳米)提供。光学模型为Fraunhofer模型,计算矩阵为多分散型。
背景噪声的测量首先在没有超声存在下在2000rpm的泵速、800rpm的搅拌速度下进行,噪声测量进行10秒。在装置的校准/空白测量阶段,激光的光强验证为至少等于80%,从而获得背景噪声的下降的指数曲线。否则,必须清洗池透镜。
然后采用如下参数在样品上进行第一次测量:泵速:2000rpm,搅拌速度:800rpm,不存在超声。引入样品从而具有10至20%的不透光度。“不透光度”应理解为激光信号通过在发射器和中央传感器(浊度计)之间悬浮传播而消失。100%不透光度对应于信号的完全消失。相反,0%不透光度对应于无任何颗粒的纯透明流体。不透光度取决于悬浮液中的固体浓度以及粒子的折射率。在不透光度稳定后进行测量,浸入与测量间的固定期间设定在10秒。测量的持续时间为30秒(分析30000幅衍射图像)。在获得的颗粒图中,应该考虑部分粉末可能团聚。
然后在超声存在下进行第二次测量(不排空容器)。泵速采用2500rmp,搅拌采用1000rpm,超声以100%(30瓦)发射。维持这些条件3分钟,然后恢复初始参数:2000rpm的泵速,800rpm的搅拌速度,不存在超声。在10秒结束后(以除去任何可能的气泡),进行测量达30秒(分析30000幅图像)。该第二次测量对应于通过超声波分散去团聚粉末。
重复每个测量至少两次以验证结果的稳定性。在每个工作进程前利用颗粒曲线已知的标准样品(Sifraco C10二氧化硅)校准装置。在说明书中给出的所有装置和指出的范围对应于在超声波存在下获得的值。
实施例2:比表面的测定方法
BET比表面:
不同粉末的比表面如下测量。取如下质量的粉末样品:对于估计比表面积为大于30平方米/克,取0.1至0.2克;对于估计比表面积为10-30平方米/克,取0.3克;对于估计比表面积为3-10平方米/克,取1克;对于估计比表面积为2-3平方米/克,取1.5克;对于估计比表面积为1.5-2平方米/克,取2克;对于估计比表面积为1-1.5平方米/克,取3克。
取决于样品的体积而使用3立方厘米或9立方厘米池。称重测量池组件(池+玻璃棒)。然后向池中加入样品:产品距离池颈顶部必须不小于一毫米。称重组件(池+玻璃棒+样品)。将测量池放在脱气单元上,对样品进行脱气。脱气参数对于波特兰水泥、石膏、火山灰为30分钟/45℃;对于炉渣、硅粉、飞灰高铝水泥、石灰石为3小时/200℃;对于参照氧化铝为4小时/300℃。在脱气后用塞子快速关闭池。称重组件并记录结果。所有的称重在无塞子存在下进行。通过从池+脱气样品的质量减去池的质量获得样品的质量。
然后在将样品置于测量单元上之后进行样品分析。分析仪为Beckman Coulter SA 3100。测量基于在给定温度(在此情况中为液氮的温度,即-196℃)下样品对氮气的吸附。装置测量参比池(其中吸附质在其饱和蒸汽压下)的压力和样品池(其中注入了已知体积的吸附质)的压力。这些测量的所得曲线为吸附等温线。在测量过程中,必须知道池的死空间:因此在分析前采用氦气进行该体积的测量。
输入预先计算的样品的质量作为一个参数。BET面积利用软件由实验曲线通过线性回归加以确定。由在比表面积为21.4平方米/克的二氧化硅上进行10次测量获得的再现性的标准偏差为0.07。由在比表面积为0.9平方米/克的水泥上进行10次测量获得的再现性的标准偏差为0.02。每两周在参比产品上进行一次调控。每年用由制造商提供的参比氧化铝进行两次调控。
勃氏比表面:
这可以根据EN 196-6标准第4段加以确定。
实施例3:原材料
在下文中更特别地使用如下材料。
水泥:使用CPA CEM I 52.5水泥(得自Lafarge Cements-Saint-Pierre la Cour水泥厂,称作“SPLC”)。使用两种方法处理它:选择和微粒化。
选择使用Alpine Hosokawa AFG100分离器进行。在该方法后产生如下的水泥质量:“所选的SPLC dv97=16微米”水泥(涡轮速度:13000转/分钟,42.95%回收材料);
微粒化使用Alpine Hosokawa AFG200对置喷气磨机进行。设定涡轮机的旋转速度以获得15微米的dv97。该微粒化水泥现在称作:“微粒化SPLC dv97=15微米”。
这两种水泥质量的颗粒曲线如图1所示。该水泥由具有95%熟料、2%石灰石和3%填料的碱性混合物获得,向该水泥中加入5%石膏或无水石膏,和任选的研磨剂和/或铬VI还原剂。因此,该水泥包括至少90%的熟料。
使用来自Le Teil(由Lafarge提供)的HTS CEM I 52.5PMES水泥作为参照混凝土(参照C25/30)。
炉渣来自Fos sur Mer。炉渣为工业研磨的。使用两个细度:3260和3500平方厘米/克(勃氏表面积)。利用Alpine Hosokawa AFG200对置喷气磨机,将具有3260平方厘米/克的勃氏表面积的炉渣样品微粒化至具有9150平方厘米/克的勃氏表面积。不同批次炉渣的名称参照如下勃氏表面积:
-“炉渣3500平方厘米/克”;
-“炉渣3260平方厘米/克”;
-“微粒化炉渣9150平方厘米/克”;
具有3260平方厘米/克和9150平方厘米/克的勃氏表面积的炉渣的颗粒曲线如图3所示。
补充材料:使用如下所列的石灰石填料。
-Calgar 40(
Figure GPA00001058543200211
SA),其具有0.99平方米/克的BET比表面积,和根据NF EN 933-9标准0.6克/100克的亚甲蓝值MBF
-Mikhart 15(
Figure GPA00001058543200212
SA提供),其具有1.2平方米/克的BET比表面积,和根据NF EN 933-9标准0.27克/100克的亚甲蓝值MBF
-BL200(Omya提供),其具有0.86平方米/克的BET比表面积,和根据NF EN 933-9标准0.3克/100克的亚甲蓝值MBF
-Calgar FV(
Figure GPA00001058543200213
SA),其具有1.08平方米/克的BET比表面积,和根据NF EN 933-9标准0.3克/100克的亚甲蓝值MBF
这些材料的颗粒曲线如图2所示。
混合物:
在实施例中使用的产品如下:
-得自Chryso的超增塑剂“Optima 203”,其为聚羧酸酯型;
-得自Chryso的增塑剂“Chrysoplast 209”,其为木质素磺酸盐型;
-得自Chryso的超增塑剂“Premia 180”,其为聚羧酸酯型;
-得自Chryso的增塑剂“Optima 100”,其为聚膦酸酯型;
-得自Chryso的增塑剂“Omega 101”,其为聚羧酸酯型;
-消泡剂“TBP”,具有磷酸三丁酯基。
聚集体:使用如下所列的材料:
-Cassis砂子0/3.15(碎砂);
-Honfleur砂子0/4R(冲积河砂);
-St Bonnet砂子0/5R(冲积河砂);
-Cassis聚集体6.3/10(碎砾石)。
这些材料的颗粒曲线示于图4。
实施例4:根据本发明的混凝土配方
如下配方为根据本发明的混凝土组合物的配方,除了作为对比的C25/30配方之外。所用材料为在实施例3中描述的那些。每个数据对应于制备1立方米混凝土所用材料的质量(以千克计)。
配方G3-1
Cassis聚集体6.3/10                        941.5
Honfleur砂子0/4R                          941.5
所选SPLC水泥dv97=16微米                  100
BL200填料                                 218.8
炉渣3500平方厘米/克                       60
Optima 203混合物                          2.3
总水                                      164.2
有效水                                    142
配方G3-2
Cassis聚集体6.3/10                        941.5
Cassis砂子0/3.15                          941.5
所选SPLC水泥dv97=16微米                100
BL200填料                               93.8
炉渣3500平方厘米/克                     60
Optima 203混合物                        2.3
总水                                    164.2
有效水                                  145
与G3-1配方相比,在G3-2配方中的填料的量减少,因为所用的砂子(碎砂,不是河砂)包括显著量的细砂,所述细砂被考虑在补充材料部分中。
配方G3-3
Cassis聚集体6.3/10                      941.5
Honfleur砂子0/4R                        941.5
所选SPLC水泥dv97=16微米                100
Calgar FV填料                           218.8
炉渣3500平方厘米/克                     60
Optima 203混合物                        2.5
总水                                    164
有效水                                  142
配方G3-4
Cassis聚集体6.3/10                      941.5
Honfleur砂子0/4R                        941.5
所选SPLC水泥dv97=16微米                100
Calgar 40填料                           217.9
炉渣3500平方厘米/克                     60
Optima 203混合物                        3
总水                                    163.6
有效水                                  142
配方G3-5
Cassis聚集体6.3/10                      941.5
Honfleur砂子0/4R                        941.5
所选SPLC水泥dv97=16微米                100
Mikhart 15填料                    217.9
炉渣3500平方厘米/克               60
Optima 203混合物                  3.5
总水                              163.2
有效水                            142
配方G4-1
Cassis聚集体6.3/10                920
Honfleur砂子0/4R                  920
所选SPLC水泥dv97=16微米          120
BL200填料                         126
炉渣3500平方厘米/克               100
CHRYSOPLAST 209混合物             0.80
总水                              193
有效水                            171
配方G4-2
Cassis聚集体6.3/10                920
Honfleur 0/4R砂子                 920
所选SPLC水泥dv97=16微米          120
BL200填料                         144
炉渣3500平方厘米/克               80
CHRYSOPLAST 209混合物             1.02
总水                              195
有效水                            173
配方G4-3和G4-4突出了炉渣细度对其用量的影响。
配方G4-3
Cassis聚集体6.3/10                920
St Bonnet 0/5R砂子                920
微粒化SPLC水泥dv97=15微米        120
BL200填料                         144
炉渣3260平方厘米/克               80
OMEGA 101混合物                   0.86
TBP混合物                         0.03
总水                              184.1
有效水                            161
配方G4-4
Cassis聚集体6.3/10                920
St Bonnet 0/5R砂子                920
微粒化SPLC水泥dv97=15微米        120
BL200填料                         181
炉渣9150平方厘米/克               40
OMEGA 101混合物                   1.07
TBP混合物                         0.03
总水                              184.1
有效水                            161
配方C25/30(参照)
Cassis聚集体6.3/10                900
Honfleur 0/4R砂子                 900
得自Le Teil的CEM I 52.5N HTS水泥  257
BL200填料                         95
CHRYSOPLAST 209混合物             0.54
总水                              189
有效水                            173
实施例5:根据本发明的混凝土的性能
评价根据本发明的混凝土性能的如下各点。
-压缩强度。这根据EN 12390-3标准在圆柱形样品上加以确定,所述样品根据EN 12390-2标准保持在20℃±2℃和大于95%的相对湿度下。
平均压缩强度的测量结果记录在如下表1中:其特别地显示了上述配方提供了在16小时大于或等于4兆帕,在28天大于或等于25兆帕(甚至接近30兆帕)的平均压缩强度。
表1-在具有70毫米直径的圆柱体上测量的至多28天的平均压缩强 度(以兆帕计)。
Figure GPA00001058543200261
nm=未测定
也评价上述混凝土组合物的流变性。对此,扩展的“静止”和“振动”测量如下进行:
使用在ASTM C230标准中描述的ASTM锥。将该锥置于配备有方形工作台(600毫米×600毫米)的振动电磁SINEX TS100桌上(频率50赫兹,振幅0.5毫米)。扩展测量在干燥表面上进行。扩展在三个方向上进行测量,记录平均值(四舍五入至最接近的5毫米)。
制备:将2升干燥混合物引入容器中;以低速混合30秒;停止混合器;引入水和液体混合物的总量;以低速进行混合2分钟。在混合结束时,即在与水接触后2分钟(T=2分钟),一次填充锥并使其水平,然后升起锥。
在T=3分钟时,在等待1分钟后测量“静止”扩展。
在T=3分钟15秒时,开始以50赫兹和0.5毫米振幅振动30秒。
在T=3分钟45秒,测量“振动”扩展。
回收混凝土并置于封闭塑料袋中以避免在测量间的干燥。在每次取样前,使用刮刀略微搅拌糊状物。
在T=10分钟时,一次填充锥,使其水平,然后升起锥。
在T=11分钟时,在等待1分钟后测量“静止”扩展。
在T=11分15秒时,开始以50赫兹和0.5毫米振幅振动30秒。
在T=11分钟45秒,测量“振动”扩展。
结果如下表2中所示。结果表明,根据本发明配制的混凝土在流变性方面具有可接受的性能,其具有与标准C25/30混凝土一样良好的流变性。在存在和不存在振动下所获得的结果之间的区别突出了流体阈值行为(类似标准C25/30混凝土)。
表2-流变性能(扩展以毫米计)
Figure GPA00001058543200271
nm=未测定

Claims (7)

1.一种湿混凝土组合物的制备方法,所述方法包括混合如下组分的阶段:
-颗粒形式的波特兰熟料,其具有10至30微米的Dv97或者具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积,
对于具有10至30微米的Dv97的熟料而言,根据公式(V)确定以千克/立方米计的所述熟料的最小量,或者,对于具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料而言,根据公式(VI)确定以千克/立方米计的所述熟料的最小量:
[(90xln(Dv97k))-150]x(Weff÷140)
                             公式(V)
其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97,
Weff为以升/立方米计的有效水的量,
[(-0.021xBSSk)+263]x(Weff÷140)
                             公式(VI)
其中BSSk为以平方厘米/克计的熟料的勃氏比表面积,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
-炉渣,在其与具有10至30微米的Dv97的熟料的混合物的情况中,根据公式(VII)确定以千克/立方米计的所述炉渣的最小量,或者,在其与具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料的混合物的情况中,根据公式(VIII)确定以千克/立方米计的所述炉渣的最小量:
(3500÷BSSS)x[-90xln(Dv97k)+310]x(Weff÷140)
                                      公式(VII)
其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97,
BSSS为以平方厘米/克计的炉渣的勃氏比表面积,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
(3500÷BSSS)x[0.021xBSSk-103]x(Weff÷140)
                                      公式(VIII)
其中BSSk和BSSS分别为以平方厘米/克计的熟料和炉渣的勃氏比表面积,
Weff为以升/立方米计的有效水的量;
-硫酸钙;
-补充材料,其具有小于或者等于200微米的Dv90,并选自飞灰、石灰石粉末、煅烧页岩、偏高岭土、硅酸填料、二氧化硅粉末、火山灰、炉渣或熟料或其混合物,根据如下公式(IX)确定其以千克/立方米计的最小量:
220-(炉渣的量)-(熟料的量)-(硫酸钙的量)
                                     公式(IX);
-1500至2200千克/立方米的砂子和/或砾石;
-增塑剂;
-任选地,加速剂和/或加气剂和/或增稠剂和/或阻滞剂和/或粘土惰性剂;以及
-140至220升/立方米的有效水,
在湿混凝土中的熟料总量为小于或者等于200千克/立方米。
2.根据权利要求1所述的湿混凝土组合物的制备方法,所述颗粒形式的波特兰熟料的勃氏比表面积大于或等于5500平方厘米/克。
3.根据权利要求1所述的湿混凝土组合物的制备方法,所述砂子和/或砾石的量为1700至2000千克/立方米。
4.根据权利要求1所述的湿混凝土组合物的制备方法,其中所用有效水的量为140至200升/立方米。
5.根据权利要求4所述的湿混凝土组合物的制备方法,其中所用有效水的量为150至180升/立方米。
6.一种通过权利要求1至5任一项所述的方法获得的湿混凝土组合物。
7.一种由权利要求6所述的湿混凝土组合物获得的硬化的混凝土物体。
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