具有低熱導率的輕質混凝土的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有低熱導率的輕質混凝土,以及這種混凝土的制備方法和用途。
【專利說明】具有低熱導率的輕質混凝土
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種具有低熱導率的輕質混凝土,以及這種混凝土的制備方法和用 途。這種混凝土可以旨在建造用于建筑物和土木工程結構的現場澆鑄的結構、預澆鑄的結 構或者預澆鑄的結構的部件。
【背景技術】
[0002] 降低混凝土的熱導率是非常可取的,因為這使得有可能增加建筑物的能量效能。 例如,它使得有可能降低熱橋,尤其是在具有室內熱隔離的多層建筑物中的熱橋。再者,降 低混凝土的熱導率使得有可能減少所需以空調調節建筑物的能量消耗。
[0003] 然而,混凝土熱導率的降低通常通過減少混凝土的密度來獲得。這種密度的降低 導致了混凝土強度的損失,這往往限制其作為結構混凝土的使用。已經提出了具有降低的 熱導率的多種混凝土配方。
[0004] 因此,本發明旨在解決的問題就是提供輕質結構混凝土的一種新配方,使得有可 能將壓縮強度和低熱導率相關聯,壓縮強度必須足以使得有可能在施工工程的負載軸承的 結構中使用該混凝土。
[0005] 出人意料的是,發明人已表明可以使用具有選定尺寸和密度的聚集體,以獲得低 熱導率,同時又保持有效的機械強度。
【發明內容】
[0006] 為了這個目的,本發明提供一種混凝土,其包含至少一種水泥,有效水,聚集體,任 選的外加劑和任選的添加物。
[0007] 根據本發明的混凝土具有下面的一個或多個特征:
[0008] -有利地,根據本發明的混凝土在23°C和50%相對濕度下具有小于0. 35WAm. K) 的熱導率;
[0009] -有利地,根據本發明的混凝土,根據2005年10月的歐洲的NF EN206-1標準和 2003年2月的歐洲NF ENl2390-3標準,具有在15cm x30cm圓柱體上測量的混合后28天 12Mpa的壓縮強度,或者在15cm xl5cm立方體上測量的混合后28天15Mpa的壓縮強度, [0010]-有利地,根據本發明的混凝土具有在干燥狀態下小于1250kg/m 3,優選小于 1200kg/m3的硬化混凝土的密度。
[0011] 承重結構通常包括承載多于其自身重量的結構的所有部件。作為可承重部件的例 子,可以提及柱,地板,墻壁,房梁,楣。
[0012] 本發明涉及混凝土,其包含:
[0013] -水泥;
[0014] -有效水;
[0015] -具有20mm的最大尺寸和450至1200kg/m3的真密度(P J的聚集體(Gl);
[0016] -任選地,具有4mm的最大尺寸和真密度(P 2)的聚集體(G2),使得混合物 (Gl) + (G2)的真密度(P )為 450 至 1200kg/m3,且 I/P = mlA P J+m2A P 2),ml 和 m2 分 別是(Gl)和(G2)的質量分數;
[0017] 所述混凝土在新鮮狀態下密度為800至1500kg/m3,有利地小于或等于1400kg/m 3,
[0018] 所述混凝土在新鮮狀態下具有0. 19至0. 60的在新鮮狀態下的Ιε--ε&νε/Βε(1比率,
[0019] 其中Wrffertive表示每立方米新鮮混凝土中以千克計的有效水的量;
[0020] 其中Brai表示每立方米新鮮混凝土中以千克計的以粘合劑等價物表示的水泥和任 選的添加物的量;
[0021] 所述混凝土在每立方米新鮮混凝土中包含100至320升有效水的量;
[0022] 所述混凝土在每立方米新鮮混凝土中包含大于或等于200千克的水泥和可任選 的添加物的量;且
[0023] 所述混凝土在新鮮狀態下具有大于或等于3001/m3新鮮混凝土的糊體積;以及
[0024] 所述混凝土在新鮮狀態下具有1至16 %的空氣體積。
[0025] 水硬性粘合劑是通過水合作用固化和硬化的材料。優選地,水硬性粘合劑為水泥。
[0026] 根據本發明所用的水硬性粘合劑可以包含水泥和任選的添加物。
[0027] 適合根據本發明的混凝土的水泥優選為根據2001年2月的歐洲NF EN 197-1標 準所述的水泥。適合根據本發明的混凝土的水泥可以是CEM I,CEM II,CEM III,CEM IV或 者(EM V類型。
[0028] 優選地,根據本發明所用的水泥選自如下水泥類型:
[0029] -CEM III,CEM IV 或 CEM V,或者
[0030] -CEM I或CEM II,任選地與添加物混合。
[0031] 根據本發明優選的水泥是CHM III水泥,單獨地或者與添加物或者其它水泥混合, 例如那些根據2001年2月的歐洲NF EN 197-1標準所述的水泥。
[0032] 適合根據本發明的混凝土的另一種水泥是鋁酸鈣水泥。它通常是包含 C4A3$,CA, C12A7, C3A或者C11A7CaF2礦物相的水泥或它們的混合物,例如Fondu 1(水泥,硫鋁酸 鹽水泥,符合2006年12月的NF EN 14647標準的鋁酸鈣水泥,在專利申請WO 2006/018569 中所描述的獲自熟料的水泥,或者它們的混合物。
[0033] 根據一種變體,根據本發明的混凝土包含CEM I或CEM II類型的水泥,與爐渣和 /或飛灰和/或娃粉(silica fume)和/或火山灰材料和/或偏高嶺土的添加物混合。
[0034] 水泥和任選的添加物的量可以根據2005年10月的NF EN 206-1標準由每立方米 新鮮混凝土中以千克計的粘合劑等價物來表示。添加物通常是可以用來部分取代水泥的材 料。根據本發明所用的添加物可以是火山灰材料(例如在2001年2月的歐洲NF EN 197-1 標準第5. 2. 3段所定義的火山灰材料),硅粉(例如,在2001年2月的歐洲NF EN197-1標準 第5. 2. 7段所定義的硅粉),爐渣(例如,在2001年2月的歐洲NF EN 197-1標準第5. 2. 2 段所定義的爐渣),煅燒頁巖(例如在2001年2月的歐洲NF EN 197-1標準第5. 2. 5段所定 義的煅燒頁巖),包含碳酸鈣的材料,例如石灰石(例如,在歐洲NF EN 197-1標準第5. 2.6 段所定義的石灰石),硅質添加物(例如,在1998年12月的法國NF P 18-509標準第5段 所定義的硅質添加物),飛灰(例如,在2001年2月的歐洲NF EN 197-1標準第5. 2. 4段所 述的飛灰),偏高嶺土或其混合物。
[0035] 飛灰通常是在由供煤的火力發電廠排放的煙中包含的粉狀顆粒。飛灰通常通過靜 電或機械沉淀回收。
[0036] 飛灰的化學組成主要取決于未燃燒碳的化學組成和所來源的火力發電廠中所用 的工藝。它的礦物學組成也取決于相同的因素。根據本發明所用的飛灰可具有硅質或鈣的 性質。
[0037] 優選地,根據本發明所用的飛灰選自在2001年2月的歐洲NF EN197-1標準中所 述的那些飛灰。
[0038] 爐渣通常通過快速冷卻由鐵礦石在高爐中熔化得到的熔融爐渣而獲得。
[0039] 根據本發明所用的爐渣可以選自根據2001年2月的EN197-1標準第5. 2. 2段所 述的粒化高爐礦渣。
[0040] 根據本發明所用的硅粉可以是在用于生產硅和硅鐵合金的電弧爐中用煤還原很 純石英而獲得的材料。硅粉通常由包含至少85質量%的無定形二氧化硅的球形粒子形成。
[0041] 優選地,根據本發明所用的硅粉可以選自根據2001年2月的歐洲NF EN197-1標 準第5. 2. 7段所述的硅粉。
[0042] 根據本發明所用的火山灰材料可以是天然硅質和/或者硅-鋁物質或者它們的組 合。在火山灰材料中,可以提及天然火山灰(其通常是火山源或者沉積巖材料),和天然煅 燒火山灰(其是火山源、粘土、頁巖或熱活化沉積巖的材料)。根據本發明所用的火山灰材 料可以選自浮石、凝灰巖、熔渣或其混合物。
[0043] 優選地,根據本發明所用的火山灰材料可以選自根據2001年2月的歐洲NF EN197-1標準第5. 2. 3段所述的火山灰材料。
[0044] 偏高嶺土可以是粘土,高嶺石,結合不同的礦物質(頁硅酸鹽、石英、氧化鐵)根據 沉積物以不同比例煅燒的結果。它們可以通過先煅燒后研磨或者先研磨后煅燒,在具有旋 轉窯、托盤的生產設備中,或者例如,通過名為"閃光"煅燒的煅燒而獲得。它們本質上由無 定形硅酸鋁粒子組成。
[0045] 優選地,根據本發明所用的偏高嶺土可以選自根據2011年12月的PR NF P18-513 標準的初步計劃所述的偏高嶺土。
[0046] 優選地,根據本發明所用的添加物可以是爐渣和/或飛灰和/或硅粉。優選地,根 據本發明所用的添加物是爐渣。
[0047] 所述聚集體通常是礦物材料,但也可以是植物來源的材料或再生材料。
[0048] 天然或人造聚集體可以在礦物聚集體中發現。
[0049] 礦物源的天然聚集體通常未受到任何除了機械轉換之外的轉換,并且通常來自火 山巖。這些天然聚集體是,例如,火山灰(浮石)或硅酸鹽(蛭石或珍珠巖)。
[0050] 礦物源的人造聚集體得自包括熱或者其它改性的工業過程。這些人造聚集體是, 例如,粘土(膨脹粘土),頁巖(膨脹頁巖,膨脹板巖)或硅酸鹽(膨脹蛭石或膨脹珍珠巖) 或膨脹玻璃的聚集體。
[0051] 根據本發明所用的煅燒頁巖可以是在近似800°C的溫度下在特殊的窯爐中生產的 主要包括硅酸二鈣和鋁酸一鈣(參見EN197-1標準,第5. 2. 5段)的材料。
[0052] 根據本發明所用的粘土可以是頁硅酸鹽。根據發明的粘土可以選自高嶺石、蒙脫 石類(smectites)(通用術語,用于指膨脹粘土,包括蒙特石(montorillonite))、伊利石、 白云母、綠泥石、或它們的混合物。
[0053] 根據本發明所用的經煅燒粘土可以是已受到熱處理的粘土。
[0054] 植物來源的聚集體是天然的多孔木質纖維復合材料,并富含有機物質(纖維素, 半纖維素,木質素),獲自工廠并經過工業生產過程(如研磨)。
[0055] 植物來源的聚集體的例子有麻谷殼(麻),玉米芯,高粱,亞麻粗纖維,芒草(象 草)稻殼,甘蔗渣,木屑(例如云杉)的聚集體。
[0056] 從再生材料獲得的聚集體的例子特別地為源于混凝土回收的聚集體,源于塑料回 收的替代聚集體,例如,從電子或電氣設備的廢物產生的聚集體。
[0057] 根據本發明所用的聚集體可以是塑料聚集體。
[0058] 根據本發明所用的聚集體可以是輕質聚集體,尤其是在2002年12月的NF EN13055-1標準中所定義的。
[0059] 根據本發明所用的聚集體可以是不同類型的材料并通過不同的過程處理過的聚 集體,以減少它們的吸水能力。此外,可以提及部分或完全預浸水的飽和聚集體,其在使用 所述飽和聚集體前先進行24小時的浸漬。
[0060] 例如,處理過的聚集體可以已經混合有或噴涂有賦予它們特定性質的化合物。例 如,處理可以使聚集體更憎水或可減少其吸水能力。根據本發明的處理過的聚集體可以:
[0061] -用純樹脂(基于鏈烴,浙青,聚乙烯醋酸乙烯酯,硅烷,硅氧烷或環氧樹脂)浸漬; 或者
[0062]-通過浸漬或噴涂上述樹脂的乳液來浸漬;或者
[0063]-用隨時間膠凝的溶液來浸漬,例如用無機凝膠(硅酸鈉,氫氧化鋁,氫氧化鐵,氫 氧化鎂,或碳酸鈣凝膠),有機凝膠(醋酸纖維素,硝基纖維素或醇混合的油酸鈉),或天然 有機凝膠(多糖,包括葡聚糖或瓊脂,酪蛋白或凝膠化油)。
[0064] 這些聚集體可以通過它們在干燥爐中干燥后測定的真密度來表征。根據2001年 6月的歐洲NF EN 1097-6標準第3. 2段,在干燥爐中干燥后測定的真密度是在干燥爐中干 燥的試樣的質量與在水中所占體積之間的比率,包括封閉的毛孔和那些水可及的毛孔。為 了簡化的目的,在干燥爐中干燥后測定的真密度在整個說明書和所附權利要求書中被稱為 真密度(P )。
[0065] 根據本發明的混凝土包含具有20mm的最大尺寸和450到1200kg/m3的真密度 (P 1)的聚集體(Gl)。
[0066] 優選地,根據本發明的混凝土包含具有最大尺寸18mm和真密度(Pl)470到 1150kg/m3 的聚集體(Gl)。
[0067] 優選地,根據本發明的混凝土包含具有最大尺寸16mm和真密度(Pl)470到 1150kg/m3 的聚集體(Gl)。
[0068] 優選地,根據本發明的混凝土包含具有最大尺寸16mm和真密度(Pl)470到 1000kg/m 3 的聚集體(Gl)。
[0069] 優選地,根據本發明的混凝土包含具有最大尺寸16mm和真密度(Ρι)500到 900kg/m 3 的聚集體(Gl)。
[0070] 優選地,根據本發明的混凝土包含具有最大尺寸IOmm和真密度(P1WOO到 900kg/m 3 的聚集體(Gl)。
[0071] 根據本發明的混凝土可以進一步包含具有4_的最大尺寸和真密度(P 2)的聚集 體(G2),使得混合物(Gl) + (G2)的真密度(P )為 450 至 1200kg/m3,且 I/ P = mlA P J +m2/ (P 2),ml和m2分別是(Gl)和(G2)的質量分數;優選地為600至900kg/m3。質量分數是每 種聚集體在總的聚集體混合物中的質量比例。
[0072] 根據一個變體,聚集體(Gl)和聚集體(G2)是同源材料。
[0073] 根據一個變體,混凝土包含至少一種處理過的聚集體。根據另一變體,根據本發明 所用的所有聚集體是處理過的聚集體。
[0074] 優選地,根據本發明的混凝土包含的聚集體的量小于或等于700升/立方米新鮮 混凝土。
[0075] 有效水是用來水合水硬性粘合劑并提供在新鮮狀態下獲得的水硬性組合物的流 動性所需的水。總水量表示存在于混合物(在混合時)的水的總量,并且包括了有效水和 由聚集體所吸收的水。由聚集體保留的水不考慮為有效水,因為它不參與水硬性粘合劑的 水合作用。有效水及其計算在2005年10月的歐洲NF EN206-1標準中進行了描述。
[0076] 聚集體吸收水的量從根據2001年6月的歐洲NF EN1097-6標準測定的聚集體的 吸收系數推導得到。水的吸收系數是最初干燥的聚集體試樣在水中浸泡24小時后增加的 質量相對于它的干燥質量的比率。質量的增加是因為水進入到水可及聚集體的孔中。
[0077] 根據發明的混凝土可以例如包含在2002年9月的歐洲NF EN934-2標準,2009年 11月的歐洲NF EN 934-3標準或者2009年8月的歐洲NF EN 934-4標準中描述的外加劑 中的一種。有利地,根據本發明的水硬性組合物包含用于水硬性組合物的外加劑。這種外 加劑可以是以下外加劑中的一種或多種:促進劑,引氣劑,粘度改性劑,阻滯劑,粘土 -惰性 齊U,抗泡劑,增塑劑,超增塑劑等。特別地,使用聚羧酸鹽/酯類的超增塑劑是有用的,尤其 是基于粘合劑質量的0.05%至1.5%,優選0. 1至0.8%。
[0078] 粘土惰性劑是允許減少或者阻止粘土對水硬性粘合劑的性質產生有害影響的化 合物。粘土惰性劑包括那些在W02006/032785和W02006/032786中描述的粘土惰性劑。
[0079] 根據一個變體,根據本發明的混凝土包括超增塑劑。
[0080] 在本說明書和所附權利要求書中使用的術語超增塑劑應理解為既包含減水 劑又包含超增塑劑,如在 Concrete Admixtures Handbook, Properties Science and Technology, V. S. Ramachandran, Noyes Publications, 1984 中所述。
[0081] 減水劑被定義為外加劑,其降低具有給定可加工性的混凝土的混合水量的通常 10-15%。減水劑包括,例如,木素磺酸鹽,羥基羧酸,糖類和其他特定的有機化合物,例如甘 油,聚乙烯醇,甲基硅酸鋁鈉,磺胺酸和酪蛋白。
[0082] 超增塑劑屬于一類新的減水劑,其與舊的減水劑化學性質不同并且能夠減少水含 量約30質量%。所述超增塑劑已被大致分為四組:磺化的萘甲醛濃縮物(SNF)(通常為鈉 鹽);磺化的三聚氰胺甲醛濃縮物(SMF);改性的木素磺化鹽(MLS)及其它。更近期的超增 塑劑包括聚羧酸化合物,如聚羧酸鹽,例如聚丙烯酸鹽。超增塑劑優選為新一代超增塑劑, 例如包含聚乙二醇作為接枝鏈和在主鏈具有羧基官能團(例如多羧酸醚)的共聚物。它可 以是具有不同效果的PCP。還可使用聚羧酸-聚磺酸鈉和聚丙烯酸鈉。也可使用磷酸衍生 物。通常所需的超增塑劑的量取決于水泥的反應性。反應性越低,所需的超增塑劑的量越 少。
[0083] 根據本發明的混凝土可以是預拌的混凝土,預計的混凝土,在現場預鑄混凝土,或 者在預鑄部件的生產廠生產的混凝土。優選地,根據本發明的混凝土是預拌的混凝土。預 拌的混凝土通常為具有足夠開放的可加工時間以允許混凝土被運輸到待澆鑄的施工現場 的混凝土。交付時,預拌的混凝土通常應處于與根據2005年10月的歐洲NF EN206-1標準 所述的至少S3相一致的類別。優選地,預拌的混凝土的開放的可加工時間可以為至少1小 時30分。
[0084] 為了獲得和控制在根據發明的混凝土中所需空氣的比例,可以加入一種或多種引 氣外加劑。這些外加劑通常用于混凝土領域,并且可以,例如選自離子或非離子表面活性 齊IJ,例如油酸鹽,磺酸鹽和羧酸鹽。可以調節外加劑的量以獲得預拌的混凝土交付時的目標 傳播(target spread) 〇
[0085] 根據發明的混凝土在新鮮狀態可包含1至16體積%的空氣。
[0086] 優選地,根據發明的混凝土在新鮮狀態可包含1至14體積%的空氣。
[0087] 優選地,根據發明的混凝土在新鮮狀態可包含2至12體積%的空氣。
[0088] 優選地,根據發明的混凝土在新鮮狀態可包含3至10體積%的空氣。
[0089] 根據本發明的混凝土在新鮮狀態下具有大于或等于3001/m3新鮮混凝土的糊體 積。
[0090] 糊的體積通常是水泥,任選的添加劑,有效水,空氣和外加劑的體積。
[0091] 根據發明的混凝土的配方關聯到足夠高的壓縮強度以確保它們與那些在該領域 中通常可用的混凝土相比具有降低的熱導率的結構作用。而且,這些配方是簡單且易于使 用的。最后,所用的材料相對便宜并且容易獲得。這使得這些配方在行業中特別有用。
[0092] 優選地,根據本發明的混凝土具有在23°C和50% RH下小于0. 35W/m. K,優選小于 0. 30W/m. K,甚至更優選小于0. 20W/m. K的熱導率。
[0093] 熱導率(也稱為IambdaU))是表征通過傳導在熱傳遞期間的材料的行為的物理 值。熱導率表示每單位表面和每單位時間傳送的熱量的溫度梯度的量。在國際單位制中,熱 導率以瓦/米/開爾文計,(W · πΓ1 · Γ1)。常規混凝土在23°C和50%相對濕度下具有1. 3 至2. 1的熱導率。常規輕質結構混凝土在23°C和50 %相對濕度下具有通常大于0. 8W/m. K 的熱導率。
[0094] 根據本發明的熱導率應理解為在23°C和50% RH下的熱導率,其根據下面的程序 測定:
[0095]-在樣品完全干燥后,根據1991年8月的IS08302標準,采用保護熱板法測量干熱 導率,
[0096] -根據2008年6月的歐洲NF EN IS010456標準,給定確定的分位和置信水平并 符合在標準條件下被認為合理的使用時間,基于參考溫度和濕度條件下測量的值確定熱導 率。
[0097] 本發明還涉及根據本發明的混凝土的制備方法,其包括如下步驟:混合水和水泥, 聚集體,任選的除了熟料以外的無機材料,和任選的外加劑,其用量如上文用于根據本發明 的混凝土所描述的。
[0098] 本發明還涉及根據本發明的混凝土的制備方法,該方法包括混合:
[0099] -水泥;
[0100] -有效水;
[0101]-具有20mm的最大尺寸和450至1200kg/m3的真密度(P J的聚集體(Gl); [0102]-任選地,具有4_的最大尺寸和真密度(P2)的聚集體(G2),使得混合物 (Gl) + (G2)的真密度(P )為 450 至 1200kg/m3,且 I/ P = mlA P J +m2A P 2),ml 和 m2 分 別是(Gl)和(G2)的質量分數;
[0103] 所述混凝土在新鮮狀態下的密度為800至1500kg/m3,有利地小于或等于1400kg/ m3,
[0104] 所述混凝土在新鮮狀態下具有0. 19至0. 60的在新鮮狀態下的比率,
[0105] 其中Weffertive表示新鮮混凝土以千克/立方米計的有效水的量;
[0106] 其中Beq表示水泥和任選的添加物以新鮮混凝土的粘合劑等價物表示的以千克/ 立方米計的量;
[0107] 所述混凝土的新鮮混凝土中包含100至320升/立方米的有效水的量;
[0108] 所述混凝土的新鮮混凝土包含大于或等于200千克/立方米的水泥和任選的添加 物的量;且
[0109] 所述混凝土在新鮮狀態下具有大于或等于3001/m3新鮮混凝土的糊體積;以及
[0110] 所述混凝土在新鮮狀態下具有1至16%的空氣體積。
[0111] 該混合例如可以用已知的方法來進行。
[0112] 根據本發明的一個實施方案,水硬性粘合劑在第一步驟過程中制備,并且聚集體 和水在第二步驟過程中添加。
[0113] 根據本發明的方法的另一實施方案,有可能分別添加上文提及的部件中的每一 個。
[0114] 根據本發明的混凝土可以在水化和硬化后,澆鑄成生產用于建筑領域的鑄體。本 發明還涉及這樣的鑄體,其包含如上所述的混凝土。用于建筑領域的鑄體包括,例如,板,地 板,整平板,地基,墻壁,隔離壁,天花板,橫梁,工作臺,支柱,橋墩,塊狀混凝土,任選泡沫混 凝土,管道,導管,桿,臺階,鑲板,檐口,模具,道路系統組件(例如路面的邊界),屋頂瓦,鋪 面(例如道路或墻壁),絕緣組件(聲學和/或熱學)。
[0115] 在本說明書中,包括所附的權利要求書,除非另外指明,百分比均以質量計。
[0116] 本發明還涉及根據本發明的混凝土作為結構材料的用途。
[0117] 本發明還涉及根據本發明的混凝土物體。
[0118] 以下實施例是為了本發明提供的,純粹出于說明性和非限制性的目的。
【具體實施方式】
[0119] 有效水的含量的測定:
[0120] 有效水在混凝土中的含量為在1立方米新鮮混凝土中所含總的水的量與可被聚 集體所吸收的水的量之間的差值。可被聚集體所吸收的水的量通過在1立方米新鮮混凝土 中干聚集體的質量乘以聚集體的水的吸收系數而確定。聚集體的水的吸收系數根據在2001 年6月的歐洲NF EN1097-6標準的附錄C中所描述的方法而獲得。這種方法對于尺寸自4 至31. 5mm變化的聚集體是有效的。對于尺寸小于4mm的聚集體,應該使用在2001年6月 的歐洲NF EN1097-6標準第9段中所描述的方法。
[0121] 在新鮮狀杰下密度的測定:
[0122] 新拌混凝土的密度根據1999年12月的歐洲NF EN12350-6標準測定。
[0123] 在干燥狀杰下硬化的混凝十的密度的測定:
[0124] 在干燥狀態下硬化的混凝土的密度根據2001年9月的歐洲NF EN12390-7測定。
[0125] 混凝十中宇氣含量的測定:
[0126] 在混凝土中的空氣含量根據2001年11月的ASTM C173標準測定。
[0127] 壓縮強度的測定:
[0128] 壓縮強度的測量根據2003年2月的歐洲NF EN 12390-3標準在圓柱體(直徑: 11cm,聞度:22cm)上進打。
[0129] 原材料的清單:
[0130] CEM III/A52. 5水泥是具有2960kg/m3密度的高爐水泥。這種水泥是CEM III型 并具有52. 5強度等級,獲自勒阿弗爾(Le Havre)的拉法基工廠。
[0131] CEM I 52. 5水泥是具有3150kg/m3密度的波特蘭水泥。這種水泥是CEM I型并且 具有52. 5強度等級。它獲自勒阿弗爾的拉法基工廠。
[0132] 高爐礦渣是由在福斯港的Mittal-Arcelor生產的礦渣。此爐渣的密度是2950kg/ m3,布萊恩比表面積為3258cm2/g。
[0133] 膨脹粘土的砂具有840kg/m3的真密度,最大尺寸為2mm,1小時吸水率為1質量%。 它獲自Laterlite公司(意大利)。
[0134] 膨脹粘土的粗集料具有8mm的最大尺寸,550kg/m3的真密度,1小時吸水率為1質 量%。其獲自Laterlite公司(意大利)。
[0135] 浮石砂具有930kg/m3的真密度,最大尺寸為4mm,1小時吸水率為10質量%。浮 石沙獲自Ecoponce S. A. M公司。
[0136] 浮石粗集料具有16_的最大尺寸,640kg/m3的真密度,1小時吸水率為12質量%。 浮石粗集料獲自Ecoponce S. A. M公司。
[0137] 塑料集料具有IOmm的最大尺寸,1180kg/m3的真密度,1小時吸水率為1質量%。 砂子和粗集料獲自Veolia環境公司(法國)。
[0138] 超增塑劑是聚羧酸酯多氧化物(PCP)類的,它是獲自BASF公司的GLENIUM27。
[0139] 該增塑劑具有木素磺酸鹽的基底。它是獲自BASF公司的p〇ZZ〇lith391N。
[0140] 引氣劑具有油酸鈉的基底。它是獲自BASF公司的Microair 104。
[0141] 抗起泡劑具有脂肪酸酯的基底。它是獲自BASF公司的Clerol。
[0142] 水是自來水。
[0143] 混凝十的牛產討稈:
[0144] 生產過程是用于標準輕質混凝土的過程。
[0145] 將實施例中的原材料引入標準的30升有行星運動的攪拌器中,參照物:ZYKLOS ZK30,獲自 Pemat Mischtechnik GmbH 公司。
[0146] 進行預濕聚集體的初步步驟,在該步驟中,所述聚集體與預濕水混合兩分鐘,然后 靜置1至24小時的一定時間段。然后進行下面的步驟:
[0147] -在攪拌器中引入聚集體,
[0148] -混合1分鐘,
[0149] -停止混合,
[0150] -在攪拌器中30秒內引入水泥,和任選的添加物,
[0151] -重新開始混合1分鐘,
[0152] -在攪拌器中30秒內引入混合的水(總水量),同時繼續混合,
[0153] -混合1分鐘。
[0154] 獲得新鮮混凝土并將其澆鑄到具有圓柱形的模具中(直徑:11cm,高度:22cm)。
[0155] 混凝土的圓柱體(稱為樣品)被制成3層,并且根據2001年10月的歐洲NF EN12390-2標準,第5. 2. 3段所述,用搗固棒澆鑄混凝土。填充模具后,根據2001年10月的 歐洲NF EN12390標準第5. 5段所述的方法保存這些樣品。
[0156] 由此獲得的混凝土的性能使用2003年2月的歐洲NF EN12390-3標準,2005年10 月的歐洲NF EN206-1標準,IS03806和2008年6月的歐洲NF EN IS010456標準進行測定。
[0157] 根據本發明的混凝土示例在下文描述的實施方案中。
[0158] 實施例1 :根據本發明何含膨脹粘十的混凝十
【權利要求】
1. 一種混凝土,其包含: -水泥; -有效水; -具有20mm的最大尺寸和450至1200kg/m3的真密度(Pi)的聚集體(G1); -任選地,具有4_的最大尺寸和真密度(P2)的聚集體(G2),使得混合物(G1) + (G2) 的真密度(P)為 450 至 1200kg/m3,且 1/P=mlAPJ+m2AP2),ml和m2 分別是(G1)和 (G2)的質量分數; 所述混凝土在新鮮狀態下密度為800至1500kg/m3,有利地小于或等于1400kg/m3, 所述混凝土在新鮮狀態下具有0. 19至0. 60的在新鮮狀態下的W6ff6C;tiV6/B6q比率, 其中Weffec;tiTC表示每立方米新鮮混凝土中以千克計的有效水的量; 其中Beq表示每立方米新鮮混凝土中以千克計的以粘合劑等價物表示的水泥和任選的 添加物的量; 所述混凝土在每立方米新鮮混凝土中包含100至320升有效水的量; 所述混凝土在每立方米新鮮混凝土中包含大于或等于200千克的水泥和可任選的添 加物的量;且 所述混凝土在新鮮狀態下具有大于或等于3001/m3新鮮混凝土的糊體積;以及 所述混凝土在新鮮狀態下具有1至16%的空氣體積。
2. 根據權利要求1所述的混凝土,其中所述聚集體是處理過的聚集體。
3. 根據權利要求1或權利要求2所述的混凝土,其包含超增塑劑。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的混凝土,其中所述水泥選自如下水泥類型: -CEMIII,CEMIV或CEMV,或者 -CEMI或(EMII,任選地與添加物混合。
5. 根據權利要求4所述的混凝土,其包含CEMI或CEMII類型的水泥,并與爐渣和/ 或飛灰和/或硅粉和/或偏高嶺土的添加物混合。
6. 根據權利要求1至4中任一項所述的混凝土,其在新鮮狀態下包含2體積%至12體 積%的空氣。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的混凝土的制備方法,所述方法包括混合: _水泥; -有效水; -具有20mm的最大尺寸和450至1200kg/m3的真密度(P^的聚集體(G1); -任選地,具有4_的最大尺寸和真密度(P2)的聚集體(G2),使得混合物(G1) + (G2) 的真密度(P)為 450 至 1200kg/m3,且 1/P=mlAPJ+m2AP2),ml和m2 分別是(G1)和 (G2)的質量分數; 所述混凝土在新鮮狀態下的密度為800至1500kg/m3,有利地小于或等于1400kg/m3, 所述混凝土在新鮮狀態下具有0. 19至0. 60的在新鮮狀態下的W6ff6C;tiV6/B6q比率, 其中Weffec;tiTC表示每立方米新鮮混凝土中以千克計的有效水的量; 其中Beq表示每立方米新鮮混凝土中以千克計的以粘合劑等價物表示的水泥和任選的 添加物的量; 所述混凝土在每立方米新鮮混凝土中包含100至320升有效水的量; 所述混凝土在每立方米新鮮混凝土中包含大于或等于200千克的水泥和可任選的添 加物的量;且 所述混凝土在新鮮狀態下具有大于或等于3001/m3新鮮混凝土的糊體積;以及 所述混凝土在新鮮狀態下具有1至16%的空氣體積。
8. 根據權利要求1至6中任一項所述的混凝土作為建筑材料的用途。
9. 根據權利要求1至6中任一項所述的混凝土物體。
【文檔編號】C04B111/40GK104379534SQ201380032139
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年7月5日 優先權日:2012年7月6日
【發明者】S·貝爾納迪, L·費雷拉, S·邁薩迪, P·瓦紹 申請人:拉法基公司