超高性能混凝土制造技术

本发明专利技术涉及新颖的非自流平的超高性能水硬性组合物，其能够用于以单一步骤制备混凝土部件，而不论该部件的形状或横截面，且无需组装步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于建筑领域的材料领域，并且更特别地涉及使得超高性能混凝土得以获得的水硬性组合物。
技术介绍
在最近几年中，混凝土领域的技术进展引导着超高性能混凝土的发展，特别是就压缩强度而言。这些混凝土制剂一般涉及对除水泥和骨料之外的附加材料的依靠，例如纤维、有机外加剂或通常比水泥粒子的尺寸更小的所谓超细粒子。当问题是一次性制备包括横向元件和竖向或斜向元件的混凝土部件时，对这些超高性能混凝土的使用变得不易。例如，当问题是在工厂中制备混凝土部件，该混凝土部件的最终截面是U形或L形时，有必要的是分别横向浇铸该待制备部件的元件，然后通过将它们锚定或用螺丝固定在一起而使它们粘结从而将其组装，以便获得U-截面或L-截面。这具有以下缺点，制备这些部件的操作倍增，制备部件本身变得复杂，失误的可能性增加以及部件的稳健性减小。有关超高性能混凝土制剂，还存在这样的需求，即用该超高性能混凝土制剂可在单一步骤中制成混凝土部件，而不论这些混凝土部件的形状或截面，无需依靠组装步骤。
技术实现思路
因此本专利技术着手解决的问题是提供新颖的非自流平的超高性能混凝土的制剂，所述超高性能混凝土在其应用于斜面或垂直面时能够保持在原位。本专利技术的混凝土组合物具有以下优点：-它们可通过特别是使用投射枪的投射或者通过使用投射喷枪的喷涂而得以应用；-它们可用在通过压延制备混凝土部件的方法中；-它们可用于修复或复原存在于斜表面或垂直表面例如桥墩或桥梁板、或者港口的装卸码头上的混凝土结构；-它们在28天具有通常为90至150MPa或甚至更高的压缩机械强度；-它们可包含为其提供额外的有益性能如延性的纤维；-它们具有大于50Pa，优选大于100Pa的应力阈值，其在0.1s-1的剪切梯度下测得。本专利技术涉及水硬性组合物，其相对于水泥以相对质量份包含：-100份水泥，其粒子具有1.20至5m2/g的BET比表面积；-32至42份水；-5至50份矿物掺和料A1，其粒子具有小于或等于6μm的D50，其选自硅灰、偏高岭土、矿渣、火山灰或其混合物；-90至230份砂子，其粒子具有大于或等于50μm的D50和小于或等于3mm的D90；-0.0001至10份超增塑剂，其活性材料浓度为15质量％。在剩下的文本中，表述“本专利技术的水硬性组合物”是指以上所描述的水硬性组合物及其以下所描述的变体no1和变体no2。根据变体no1，水硬性组合物相对于水泥以相对质量份包含：-100份水泥，其粒子具有1.20至1.7m2/g的BET比表面积；-38至42份水；-8至20份矿物掺和料A1，其粒子具有小于或等于6μm的D50，其选自硅灰、偏高岭土、矿渣、火山灰或其混合物；-90至180份砂子，其粒子具有100μm至400μm的D50和小于或等于800μm的D90；-0.0001至10份超增塑剂，其活性材料浓度为15质量％。根据变体no2，水硬性组合物相对于水泥以相对质量份包含：-100份水泥，其粒子具有1.20至5m2/g的BET比表面积；-32至42份水；-5至50份矿物掺和料A1，其粒子具有小于或等于6μm的D50，其选自硅灰、偏高岭土、矿渣、火山灰或其混合物；-90至230份砂子，其粒子具有大于或等于50μm的D50和小于或等于3mm的D90；-0.0001至10份超增塑剂，其活性材料浓度为15质量％；以及-0.001至2份粘度改性剂。水硬性粘结剂是通过水合作用凝结和硬化的材料，例如水泥。凝结通常为水硬性粘结剂通过水合反应转到固态状态。凝结通常伴随着硬化期。硬化通常为水硬性粘结剂机械强度的获得。硬化通常在凝结结束后发生。本专利技术的水硬性组合物既包含在新鲜状态下的组合物，又包含在硬化状态下的组合物，例如水泥浆、砂浆或混凝土。适合用于本专利技术的水泥通常为波特兰水泥，其BET表面积为1.20至5m2/g。优选的波特兰水泥为在2001年2月的欧洲标准NFEN197-1中所限定的那些，更优选它们为CEMI水泥。优选地，水泥是其粒子的BET比表面积为1.20至3m2/g，更优选1.20至2.2m2/g，进一步优选1.20至1.7m2/g的水泥。优选地，水泥是其粒子的D10为1μm至8μm，更优选1μm至5μm，进一步优选1μm至2μm的水泥。优选地，水泥是其粒子的D50为4μm至10μm，更优选5μm至9μm的水泥。优选地，水泥是其粒子的D90为8μm至25μm，更优选10μm至20μm的水泥。优选地，水泥是其Blaine比表面积大于或等于6050cm2/g，优选大于或等于6100cm2/g的水泥。能够用于本专利技术的波特兰水泥可被研磨和/或分离(使用动态分离器)以获得Blaine比表面积大于或等于6050cm2/g的水泥。该水泥可变得超细。可用例如以下两种方法研磨水泥。根据第一种方法，可将水泥或熟料磨至其Blaine比表面积为6050至9000cm2/g。可在该第一步骤使用第二或第三代高效分离器或极高效分离器以使具有所需细度的水泥与未具有所需细度的水泥分离。然后将后者返回至研磨机。根据第二种方法，可将波特兰水泥通过极高效分离器(称为极高细度分离器)以使具有大于或等于目标细度(目标细度大于6050cm2/g)的Blaine比表面积的水泥粒子与具有低于目标细度的Blaine比表面积的水泥粒子分离。可如此使用具有大于或等于目标细度的Blaine比表面积的水泥粒子。可将具有低于目标细度的Blaine比表面积的水泥粒子搁置一边或单独研磨直至获得所需的Blaine比表面积。在两种方法中都可使用的研磨机是例如球磨机、立磨机、辊压机、卧式研磨机(例如型)或搅拌立磨机(例如TowerMill型)。优选地，本专利技术的水硬性组合物包含33至42份水，更优选35至42份水，进一步优选38至42份水，其相对于水泥以相对质量份表示。优选地，本专利技术的水硬性组合物包含6至40份A1，更优选7至30份A1，进一步优选8至20份A1，其相对于水泥以相对质量份表示。优选地，A1是其粒子的D50小于或等于6μm，优选小于或等于2μm的掺和料。优选地，本专利技术的水硬性组合物包含90至210份砂子，更优选90至180份砂子，其相对于水泥以相对质量份表示。优选地，本专利技术的水硬性组合物包含粒子的D10为150μm至400μm的砂子。优选地，本专利技术的水硬性组合物包含粒子的D50为100μm至500μm，更优选100μm至400μm的砂子。优选地，本专利技术的水硬性组合物包含粒子的D90小于或等于2mm，更优选D90为200μm至1mm，进一步优选D90为200μm至600μm的砂子。优选地，本专利技术的水硬性组合物的砂子为硅质砂、焙烧或未焙烧的铝土矿砂、硅钙质砂或其混合物。优选地，本专利技术的水硬性组合物进一步包含0至300份不同于A1的矿物掺和料A2，其相对于水泥以相对质量份表示，其粒子具有1μm至50μm的D50。优选地，A2没有火山灰活性。火山灰活性在本专利技术的含义是指在常温20℃下与石灰材料或石灰释放材料混合时能够形成具有水硬性的化合物的材料。因此，在本专利技术的含义中，没有火山灰活性的材料是指在常温20℃下与石灰材料或石灰释放材料混合时不能形成具有水硬性的化合物的材料。例如，没有火山灰活性的材料为包含碳酸钙(例如经研磨或沉淀的碳酸钙)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水硬性组合物，所述水硬性组合物相对于水泥以相对质量份包含：‑100份水泥，所述水泥的粒子具有1.20至5m2/g的BET比表面积；‑32至42份水；‑5至50份矿物掺和料A1，所述矿物掺和料A1的粒子具有小于或等于6μm的D50，其选自硅灰、偏高岭土、矿渣、火山灰或其混合物；‑90至230份砂子，所述砂子的粒子具有大于或等于50μm的D50和小于或等于3mm的D90；‑0.0001至10份超增塑剂，所述超增塑剂的活性材料浓度为15质量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.20 FR 14557251.一种水硬性组合物，所述水硬性组合物相对于水泥以相对质量份包含：-100份水泥，所述水泥的粒子具有1.20至5m2/g的BET比表面积；-32至42份水；-5至50份矿物掺和料A1，所述矿物掺和料A1的粒子具有小于或等于6μm的D50，其选自硅灰、偏高岭土、矿渣、火山灰或其混合物；-90至230份砂子，所述砂子的粒子具有大于或等于50μm的D50和小于或等于3mm的D90；-0.0001至10份超增塑剂，所述超增塑剂的活性材料浓度为15质量％。2.根据权利要求1所述的水硬性组合物，其相对于水泥以相对质量份包含：-100份水泥，其粒子具有1.20至1.7m2/g的BET比表面积；-38至42份水；-8至20份矿物掺和料A1，其粒子具有小于或等于6μm的D50，并选自硅灰、偏高岭土、矿渣、火山灰或其混合物；-90至180份砂子，其粒子具有100μm至400μm的D50和小于或等于800μm的D90；-0.0001至10份超增塑剂，其活性材料浓度为15质量％。3.根据权利要求1所述的水硬性组合物，其特征在于其进一步包含相对于水泥以相对质量份表示的0.001至2份的粘度改性剂。4.根据权利要求1或2所述的水硬性组合物，其特征在于水泥为CEMI水泥。5.根据权利要求1至3中任一项所述的水硬性组合物，其特征在于其进一步包含相对于水泥以相对质量份表示的0至300份不同于A1的矿物掺和料A2，其粒子具有1μm至50μm的D50。6.根据权利要求1至5中任一项所述的水硬性组合物，其特征在于其进一步包...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·费雷拉，O·哈林，F·佩雷，J·凡尔纳，
申请(专利权)人：拉法基公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR