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具有低熟料含量的混凝土制造技术

技术编号:5399410 阅读:265 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术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%。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
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°C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C02,所述C02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C02,所述粘合剂包含65%的熟料(基于每吨熟料排放平均850千克C02),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°C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EW2390-3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°C 士2°C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。
技术实现思路
因此,本专利技术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-43公式(I)其中Dv97k为以微米计的熟料的Dv97 ; x 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;x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⑴和(III)两者中,“In”是指纳皮尔对数。根据一个具体实施方案,根据本专利技术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。根据本专利技术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。根据本专利技术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。本专利技术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。根据本专利技术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。本专利技术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。根据本专利技术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。根据本专利技术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,根据本专利技术的湿混凝土组合物为阈值混凝土。根据一个具体实施方案,根据本专利技术的湿混凝土组合物具有在20°C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,根据本专利技术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。根据本专利技术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。本专利技术还提供上述组合物的硬化混凝土物体。本专利技术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。根据本专利技术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。本专利技术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 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; 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,ffeff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,本文档来自技高网
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【技术保护点】
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/克勃氏的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(Dv97↓[k])]-43公式(Ⅰ)其中Dv97↓[k]以微米计;[-6.10↑[-3]xBSS↓[k]]+75公式(Ⅱ)其中BSS↓[k]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÷BSS↓[S]]x[(-90xln(Dv97↓[k]))+310]公式(Ⅲ)其中Dv97↓[k]为以微米计的熟料的Dv97,BSS↓[S]为以平方厘米/克计的炉渣的勃氏比表面积;[1000÷BSS↓[S]]x[(0.021xBSS↓[k])-103]公式(Ⅳ)其中BSS↓[k]和BSS↓[S]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%。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A施瓦岑特鲁贝E加西亚
申请(专利权)人:拉法基公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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