BR112013014685B1 - Mistura de compósito de concreto geopolimérico de ultra-alto desempenho (gcuad) e método de fabricação da referida mistura - Google Patents
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Abstract
compósito geopolimérico para concretos de ultra-alto desempenho um compósito geopolimérico de concreto de ultra-alto desempenho (gcuad), e métodos de fabricação do mesmo, são fornecidos neste, o gcuad compreendendo: (a) um ligante compreendendo um ou mais selecionados do grupo consistindo de aluminossilicato reativo ou aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo; (b) um ativador alcalino compreendendo uma solução aquosa de hidróxio de metal e silicato de metal; e (c) um ou mais agregados.
Description
Este pedido reivindica prioridade ao Pedido EUA Na de Série 61/457, 052, depositado em 17 de dezembro de 2010, aqui incorporado por referência na sua totalidade.
A presente invenção refere-se a um compósito geopolimérico ligante para concreto de ultra-alto desempenho e métodos de produção e utilização deste.
A seguinte descrição dos antecedentes da invenção é fornecida simplesmente como um auxílio para a compreensão da invenção e não é admitido para descrever ou constituem arte anterior à invenção.
Durante os últimos dez anos, avanços consideráveis têm sido feitos no desenvolvimento de concretos de alto desempenho, ou, mais recentemente, de ultra-alto desempenho, com o cimento Portland. Concreto de ultra-alto desempenho (CUAD) representa um passo importante de desenvolvimento sobre concreto de alto desempenho (CAD), através da conquista de muito alta resistência e muito baixa permeabilidade. Tipicamente, a resistência à compressão do CUAD varia de cerca de 120 a 400 MPa, a sua resistência à tração varia de cerca de 10 a 30 MPa, e os seus módulos de elasticidade é, no intervalo de cerca de 60 a 100 GPa.
Benefícios de CUAD por ser um material de "defeito mínimo" - um material com um mínimo de defeitos, tais como microfissuras e poros interconectados com uma densidade máxima de embalagem. Uma abordagem para minimização de defeitos é a abordagem de Livre de macro defeitos (MDF do inglês Macro Defect Free), que utiliza polimeros para preencher os poros na matriz do concreto. O processo necessário para a fabricação de concretos MDF é muito exigente, e inclui laminação e prensagem. Concretos MDF são suscetíveis a danos causados pela água, tem uma grande quantidade de deformação, e são muito frágeis. Outra abordagem para minimizar os defeitos é a abordagem de Adensados com Pequenas Particulas (DSP - Densified with Small Particles), que utiliza grandes quantidades de superplastificante e silica ativa na mistura de concreto. Concretos DSP devem usar agregados grossos muito rigidos ou eliminá-los completamente, a fim de impedir os agregados de ser o componente mais fraco da mistura. Concretos DSP não exigem as condições de produção extremas que concretos MDF exigem, mas concretos DSP têm uma resistência muito menor à tração. A adição de fibras de aço foi considerada para melhorar a ductilidade do concreto DSP.
Princípios empregados em CUAD convencional incluem a melhoria da homogeneidade através da eliminação de agregado bruto; densidade de empacotamento aprimorada pela otimização da mistura granular através de uma ampla distribuição de classes de tamanho em pó; propriedades da matriz melhoradas através da adição de um aditivo pozolânico, como silica ativa; propriedades da matriz melhoradas por redução da proporção de água/ligante; ductilidade melhorada através da inclusão de fibras de aço pequenas; e maior desempenho mecânico, através de tratamento de calor após ajuste (90-150°C) para transformar amorfos hidratados em produtos cristalinos, fazendo uma microestrutura melhorada (tobermorite, xonotlite) possível.
Vários tipos de CUAD foram desenvolvidos em diferentes países e por diferentes fabricantes. A principal diferença entre os vários tipos de CUAD é o tipo e a quantidade de fibras utilizadas. Os quatro principais tipos de CUAD são Ceracem/BSI, compósitos compactos reforçados (CRC), compósito de cimento multi escala (MSCC) e concreto de pó reativo (RPC). RPC é o CUAD mais comumente disponível e um produto desse tipo é atualmente comercializado sob o nome Ductual® por Tafarge, Bouygues e Rhodia.
Misturas de concreto RPC contêm geralmente areia fina (150-600 pm) , cimento Portland (<100 pm), sílica ativa (0,1 -0,2 pm), quartzo esmagado (5-30 pm), fibras curtas, superplastificante e água. Uma mistura típica de concreto RPC tem cerca de 38,8% de areia, 22,7% de cimento Portland, 10,6% de sílica ativa, 8,1% quartzo esmagado, 2,0% de fibra de aço ou de fibra orgânica, 1,4% de superplastificante, e 16,5% de água (todos em porcentual de volume).
Cimento Portland é o aglomerante primário utilizado na CUAD convencional, mas em uma proporção muito maior em relação ao concreto comum ou CAD. Cimento com elevadas proporções de aluminato de tricálcio (C3A) e de silicato de tricálcio (C3S), e uma finura Blaine inferior são desejáveis para CUAD convencional, como o C3A e C3S contribuem para uma elevada resistência inicial e a finura Blaine menor reduz a demanda de água. A adição de sílica ativa cumpre vários papéis, incluindo empacotamento de partículas, aumentando a fluidez devido à natureza esférica e reatividade pozolânica (reação com o produto de hidratação mais fraco de hidróxido de cálcio), levando à produção de silicatos de cálcio. Areia de quartzo com um diâmetro máximo de cerca de 600 pm é o maior componente, além das fibras de aço. Tanto o quartzo moido (cerca de 10 pm) quanto a areia de quartzo contribuem para a embalagem otimizada. Ao reduzir a quantidade de água necessária para produzir uma mistura de fluidos, e, por conseguinte, a permeabilidade, o superplastificante policarboxilato também contribui para melhorar a trabalhabilidade e durabilidade. Finalmente, a adição de fibras de aço auxilia na prevenção da propagação de microfissuras e macrofissuras e, assim, limita largura de fissuras e permeabilidade.
Apesar das vantagens de desempenho oferecidas por CUAD a implantação tem sido lenta. Há várias razões possiveis para isso, incluindo a falta de um beneficio financeiro claro para os fabricantes. Como seria de esperar, os custos de fabricação de componentes CUAD são significativamente mais elevados do que os custos de fabricação de componentes de concreto convencionais. Além disso, o alto custo dos materiais constituintes em CUAD significa necessariamente que CUAD tem um custo por unidade de volume maior do que concretos convencionais e de alto desempenho. Muito do custo da CUAD vem da sua fibra de aço, superplastificante e de elevada pureza de silica ativa. Concreto armado de fibra de ultra-alto desempenho é geralmente curado com calor e/ou pressão, para melhorar as suas propriedades e para acelerar a reação de hidratação do ligante, o que também aumenta o custo de fabricação.
A presente invenção refere-se à utilização de compósitos geopoliméricos (CG) ligantes, ao invés de cimento Portland, para aplicações de cimento de ultra-alto desempenho (GCUAD).
Um aspecto da presente invenção fornece uma mistura de compósito geopolimérico de concreto de ultra-alto desempenho (GCUAD), compreendendo: (a) um ligante compreendendo um ou mais selecionados de entre o grupo consistindo de silicato de alumínio reativo e silicato de alumínio de alcalinos-terrosos de reativo e (b) um ativador alcalino compreendendo uma solução aquosa de hidróxido de metal e o silicato de metal, e (c) um ou mais agregados.
Em algumas formas de realização, o ligante compreende cerca de 10 a 50% em peso da mistura GCUAD. Em algumas formas de realização, o ligante compreende uma ou mais aluminossilicato reativo compreendendo cerca de 0 a 30% em peso da mistura GCUAD. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais silicato de alumínio reativo é selecionado a partir do grupo que consiste em meta-caulino, vidros de aluminossilicato reativo e cinza volante ultrafina Classe F. Em algumas formas de realização, o um ou mais alumino reativo compreende metacaulino. [0014] Em algumas formas de realização, o ligante compreende um ou mais aluminossilicato alcalino terroso reativo compreendendo cerca de 2 a 40% em peso da mistura GCUAD. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais aluminossilicato alcalino-terross reativo é selecionado de entre o grupo constituído por escória de forno alto granulada, aluminossilicato vítreo de cálcio (VCAS), cinzas volantes da classe C, e poeira de forno de cimento. Em algumas formas de realização relacionadas, a uma ou mais aluminosilicato alcalino-terroso reativo compreende, escória de alto forno granulada.
Em algumas formas de realização, o ligante compreende aluminosilicato reativo e aluminossilicato alcalino-terroso reativoa. Em algumas formas de realização relacionadas, a massa do aluminossilicato reativo é de até cerca de 10 vezes, de preferência até cerca de 1,5 vezes, de preferência de cerca de 0,2 a cerca de 0,8 vezes, a massa do aluminossilicato alcalino terroso reativo. Em algumas formas de realização relacionadas, a massa do aluminossilicato alcalino terroso reativo é de até cerca de 20 vezes, e de preferência entre cerca de 2 a cerca de 5 vezes, a massa do aluminosilicato reativo. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais aluminossilicato reativo compreende cerca de 2 a cerca de 15% em peso da mistura GCUAD. Em algumas formas de realização relacionadas, o aluminossilicato alcalino terroso reativo compreende cerca de 8 a cerca de 25% em peso da mistura GCUAD.
Em algumas formas de realização, a mistura GCUAD compreende ainda um ou mais agentes de enchimento, que compreende até cerca de 35% em peso, de preferência desde cerca de 2 até cerca de 25% em peso, da mistura GCUAD. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais de enchimento compreende um ou mais enchimentos reativos. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais enchimento é selecionado de entre o grupo que consiste em pó de quartzo moido, cinzas Classe F, cinzas volantes da classe C, zeólito, vidro moido, pó de silica, cinzas volantes ultrafinas, silica precipitada e alumina micron. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais enchimento compreende silica ativa. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais enchimento compreende pó de quartzo moido e silica ativa. Em algumas formas de realização relacionadas, a um ou mais enchimento compreende cinzas volantes Classe C. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais enchimento compreende cinzas volantes Classe F. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais enchimento compreende silica ativa e cinza volante Classe F. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais enchimento compreende sílica ativa e cinza volante Classe C. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais de enchimento tem um tamanho de partícula de entre 1 e 75 pm, e é selecionado de entre o grupo consistindo de quartzo moído, cinzas Classe F cinzas volantes da classe C, zeólito, vidro moído, metacaulino, escória de alto-forno granulada moída, escórias de forno ultrafinas, e cinzas ultrafinas. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais de enchimento tem um tamanho de partícula de entre cerca de 0,05 e 1 pm, e é selecionado de entre o grupo constituído por sílica ativa, sílica precipitada, carbonato de cálcio ultrafino, alumina micron, e as partículas submicrônicas de óxidos de metal.
Em algumas formas de realização, o um ou mais agregado compreende cerca de 0 a 75% em peso, de preferência cerca de 30 a 60% em peso da mistura GCUAD. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais agregado compreende partículas com um tamanho de partícula de cerca de 0,075 a 10 mm. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais agregado compreende um ou mais agregado bruto tendo um tamanho de partícula de entre cerca de 0,075 e cerca de 10 mm, que é selecionado a partir do grupo consistindo de areia de quartzo, granito, basalto, gneisse, escória de alto forno granulada moída, calcário e areia bauxita calcinada. Em algumas formas de realização relacionadas, o uma ou mais agregado compreende um agregado fino com um tamanho de partícula de entre cerca de 0,075 e 0,75 mm. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais agregado compreende areia de alvenaria, areia fina de rio, ou ambos.
Em algumas formas de realização, a solução de ativador alcalino compreende cerca de 10 a 40% em peso, mais preferivelmente cerca de 15 a cerca de 25% em peso, da mistura GCUAD. Em algumas formas de realização, o hidróxido de metal compreende cerca de 2 a 15% em peso como M20 da mistura GCUAD. Em algumas formas de realização, o hidróxido de metal compreende hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, ou ambos. Em algumas formas de realização, o hidróxido de metal compreende cerca de 2 a 10% em peso como M2O da mistura GCUAD. Em algumas formas de realização, a água da solução alcalina de ativador compreende cerca de 4 a 25% em peso, mais preferivelmente cerca de 5 a 15% em peso, da mistura GCUAD.
Em algumas formas de realização, o silicato de metal compreende cerca de 2 a 10% em peso de SiO2 da mistura GCUAD. Em algumas formas de realização, o silicato de metal compreende um silicato de metal alcalino ou um silicato de metal alcalino terroso. Em algumas formas de realização, o silicato de metal compreende o silicato de sódio, silicato de potássio, ou ambos.
Em algumas formas de realização, a mistura GCUAD compreende ainda uma ou mais fibras, que compreende cerca de 0 a 15% em peso da mistura GCUAD. Em algumas formas de realização relacionadas, a uma ou mais fibras compreende uma ou mais fibras selecionadas de entre o grupo consistindo de fibras orgânicas, fibras de vidro, fibras de carbono, nano fibras, e fibras de metal. Em algumas formas de realização relacionadas, a uma ou mais fibras compreende fibras de aço.
Em algumas formas de realização, a mistura GCUAD compreende ainda um ou mais potenciadores de força, que compreende até cerca de 2% em peso da mistura GCUAD. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais potenciador de força é selecionado de entre o grupo constituído por hidróxido de aluminio, carbonato alcalino, fosfato alcalino, sulfato alcalino, oxalato alcalino e fluoreto alcalino. Em algumas formas de realização relacionadas, o um ou mais forças potenciador é selecionado de entre o grupo constituído por hidróxido de aluminio, carbonato de sódio, fosfato de sódio, sulfato de sódio, oxalato de sódio e fluoreto de sódio.
Em algumas formas de realização, a mistura GCUAD compreende ainda sólidos superplastificantes, que compreende até cerca de 5% em peso da mistura GCUAD.
Em algumas formas de realização, a mistura GCUAD compreende ainda um conjunto retardador. Em algumas formas de realização relacionadas, o conjunto retardador compreende até cerca de 5% em peso da mistura GCUAD.
Em algumas formas de realização, a densidade de empacotamento de todos os componentes sólidos na mistura GCUAD é de pelo menos 0,5 (v/v), tal como pelo menos 0,6 (v/v), tal como pelo menos 0,75 (v/v).
Em algumas formas de realização, os resultados da mistura GCUAD em um produto GCUAD com uma resistência à compressão de 28 dias de pelo menos cerca de 10.000 psi, tal como pelo menos cerca de 20000 psi, tal como, pelo menos, cerca de 25.000 psi.
Em algumas formas de realização, os resultados da mistura GCUAD em um produto GCUAD com um tempo de fixação de cerca de 30 minutos a 3 horas.
Em algumas formas de realização, os resultados da mistura GCUAD em um produto GCUAD com um ajuste de temperatura entre cerca de 0 e 150°C, tal como entre cerca de 20 e 90°C. Num outro aspecto, métodos de produção de produtos de compósitos geopoliméricos de concreto de ultra-alto desempenho (GCUAD) a partir de misturas GCUAD aqui descritas são fornecidos. Em alguns métodos, uma mistura seca GCUAD é misturada com uma solução de ativador para formar uma pasta GCUAD, que é estabelecida e curada para formar um produto GCUAD. Nestes métodos, a mistura seca de GCUAD compreende um ligante em cerca de 10 a 50% em peso, o ligante compreende um ou mais selecionados de entre o grupo consistindo de silicato de alumínio reativo e aluminossilicato de alcalino-terroso reativo, e a solução de ativador compreende uma solução aquosa de hidróxido de metal e silicato de metal. A mistura seca de GCUAD compreende ainda um ou mais selecionados de entre o grupo consistindo de agregado, agente de enchimento e fibra.
Em algumas formas de realização, o hidróxido de metal alcalino compreende um ou mais de hidróxido de sódio e hidróxido de potássio ou ambos.
Em algumas formas de realização, a mistura é efetuada com um misturador intensivo.
Em algumas formas de realização, a pasta de GCUAD compreende ainda um ou mais selecionados de entre o grupo consistindo de potenciador de força, superplastificantes sólidos e conjunto retardador.
Em algumas formas de realização, o produto de GCUAD compreende uma ou mais fibras, que são adicionadas à pasta fluida de GCUAD antes da configuração.
Em algumas formas de realização, o produto de GCUAD compreende um ou mais potenciadores de força, que são adicionadas à solução aquosa de um ou mais ativadores alcalinos, antes de se misturar com a mistura seca de GCUAD
Em algumas formas de realização, a solução de ativador tem uma concentração molar de hidróxido alcalino a partir de cerca de 5 a cerca de 15, preferivelmente de cerca de 7 a cerca de 12.
Num outro aspecto, métodos de preparação de um produto de compósito geopolimérico de concreto de ultra-alto desempenho (GCUAD) a partir de uma mistura de GCUAD são fornecidos onde os componentes de uma mistura de GCUAD são misturados num misturador intensivo até a mistura progredir para um granulado como consistência e desenvolver uma pasta fluida suave com mistura continuada. Nestas formas de realização, a mistura de GCUAD compreende uma solução de ativador e um ligante; a solução de ativador compreendendo uma solução aquosa de hidróxido de metal e silicato de metal, o ligante compreende um ou mais selecionados de entre o grupo consistindo de silicato de aluminio reativo e silicato de aluminio de alcalinos terrosos reativo. Em algumas formas de realização, a mistura de GCUAD tem uma razão de água para sólidos geopoliméricos (W/C) entre cerca de 0,12 a 0,65; tal como entre cerca de 0,2 a 0,5, tal como entre cerca de 0,3 a 0,45.
O termo "cerca de" tal como aqui utilizado em referência às medições quantitativas não incluindo a medição da massa de um ion, refere-se ao valor indicado mais ou menos 10%. Salvo especificação em contrário, "um" ou "uma" significa "um ou mais". O sumário da invenção descrita acima não é limitativo e outras características e vantagens da invenção serão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada da invenção, e a partir das reivindicações.
A Figura 1 mostra um gráfico da resistência à compressão de várias amostras de GCUAD como uma função do tempo de cura. Os pormenores são discutidos no Exemplo 14.
Um aspecto aqui descrito fornece uma composição de mistura de compósito de concreto geopolimérico de ultra- alto desempenho (GCUAD) . No minimo, uma mistura de GCUAD inclui: i) um ligante compreendendo pelo menos um material de aluminossilicato amorfo reativo, tal como metacaolino, e/ou, pelo menos, um aluminossilicato de alcalino terroso amorfo reativo, tais como, escória de alto forno granulada, e ii) uma solução aquosa compreendendo pelo menos um ativador alcalino.
Em algumas formas de realização, os componentes adicionais podem ser incluídos na mistura de GCUAD. Por exemplo, enchimento (reativo e/ou não reativo) com um tamanho de particula até cerca de 75 pm, e/ou agregados, tais como areia fina de alvenaria de tamanho de particula entre cerca de 75 a 750 pm, tal como cerca de 250 pm podem também ser incluidos na mistura. Além disso, os componentes tais como fibras, intensificadores de força, superplastificante e conjunto de retardadores também podem ser incluidos para afetar o desempenho de GCUAD.
Para formar um GCUAD, os constituintes secos da composição de mistura de GCUAD (ligante e material de enchimento e agregados, se presente) são combinados com uma solução de ativador alcalino. Os constituintes são misturados para formar uma pasta fluida, a qual estabelece a um produto de GCUAD enquanto os constituintes formam geopolimeros. Geopolimeros consistem em'átomos de silício e alumínio, ligados através de átomos de oxigênio em uma rede de polímero. O processo de formação de geopolimeros envolve reações de dissolução / condensação / poli condensação / polimerização, que começam tão cedo quanto certos materiais de aluminosilicato reativos são expostos a uma solução alcalina. Utilizando certos materiais de aluminosilicato, que são altamente reativos em soluções alcalinas e otimizando as composições e as propriedades das soluções de ativadores alcalinos permitem produzir matrizes geopoliméricas muito densas, duráveis de resistência mecânica extremamente alta.
Através da utilização de certos princípios verdadeiros para CUAD convencional, tal como o aumento da homogeneidade excluindo os agregados brutos e um aumento do empacotamento de agregado, selecionando as distribuições de tamanho de partículas, um CUAD com compósito geopolimérico pode ser obtido mediante força de compressão acima de 20.000 psi. Ao contrário do CUAD convencional, o uso de um tratamento térmico e adição de grande quantidade de agente redutor não são necessários para alcançar desempenho ultra-alto. Com um misturador intensivo, razões de água para sólidos geopoliméricos (W/C) podem ser diminuidas sem doping significativo com um superplastificante. Em contraste, CUAD convencional utiliza grandes quantidades de agente redutor para reduzir razões W/C. Além disso, GCUAD não tem absolutamente nenhum cimento Portland, utiliza principalmente residues industriais, e não emite dióxido de carbono na produção. Assim, GCUAD é muito menos dispendioso do que CUAD convencional, sendo um concreto muito mais verde. GCUAD também exibe muito melhor resistência ao calor fogo, impacto e ao ácido do que CUAD convencional.
É bem sabido que o desempenho dos produtos geopoliméricos depende da reatividade e da massa do gel formado. Os inventores verificaram que a ativação alcalina do material de aluminossilicato reativo, tal como metacaolino, gera uma grande quantidade de gel de aluminossilicato alcalino (AAS gel).
Ativação alcalina de materiais de aluminosilicato de alcalinos terrosos reativos, tais como, escória de alto- forno granulada, aluminossilicato de cálcio vitreo, ou cinzas volantes da classe C, produz também hidrato de silicato de cálcio (CSH) abundante em gel e/ou géis relacionados e/ou de cálcio hidrato de silicato de aluminio (CASH) em gel, para além de EAA em gel.
Ativação alcalina de aluminossilicato reativo e aluminossilicato de alcalinos terrosos reativo é muito rápida com as reações concluídas em poucas horas (por exemplo, metacaulim) à alguns dias (por exemplo, escória de terra de alto-forno granulada, cinzas volantes Classe C) em temperatura ambiente. Aumentando a temperatura significativamente aumenta a ativação alcalina e os processos de endurecimento.
Os inventores também descobriram que um compósito geopolimérico feito de dois ou mais materiais de aluminosilicato reativos resulta numa matriz hibrida de EAA CSH e/ou géis afins, e/ou aluminossilicato de cálcio hidratado (CASH) com uma obtenção de maior taxa de força bem como uma resistência final mais elevada do produto geopolimérico. Otimização da relação AAS gel para CSH gel em uma matriz de compósito geopolimérico pode render o máximo desempenho de força.
Princípios básicos para CUAD convencional também são verdadeiros para GCUAD, como o aumento da homogeneidade por exclusão de agregados brutos e um aumento do empacotamento de agregado selecionando distribuições de tamanho de partículas. Em algumas formas de realização, areia de rio prontamente disponível ou areia de alvenaria (por exemplo, tamanho de partícula cerca de 75-750 pm) pode ser utilizado como agregado fino, a fim de reduzir o custo de produção. Em outras formas de realização, outras areias, tal como areia de alvenaria, poderão ser utilizadas como agregado. Em certas formas de realização, um ou mais enchimentos reativos finos e/ou ultrafinos podem ser usados possuindo um tamanho de partícula de entre cerca de 3 a 75 pm, eliminando, assim, o pó de quartzo moído (5 a 30 pm) encontrados em típicas misturas de concreto de pó reativo (RPC) . Em algumas formas de realização, enchimentos submicrons com um tamanho de partícula variando desde cerca de 0,05 a cerca de 1 pm podem ser utilizados. Enquanto os enchimentos reativos (fino, ultrafino e submícron) atuam como recheio nos vazios na próxima classe granular mais larga na mistura, os enchientos também reagem com fontes alcalinas (reação pozolânica) com o aumento do tempo de cura e produz gel AAS adicional para apoiar crescimento de força de longo prazo.
Em algumas formas de realização, a inclusão de agregados e materiais de enchimento nas mistura de GCUAD resulta em uma densidade de empacotamento de todos os aditivos sólidos (isto é, materiais ligantes, agregado (se presente), e enchimento (se presente)) de pelo menos 0,5 (v/v), tal como pelo menos 0,6 (v/v), tal como 0,75 (v/v).
Razão água/sólidos geopolimérico (W/C) foi usada como um indicador de resistência do concreto. O termo sólidos geopoliméricos é definido como a soma dos componentes de ligante e sílica dissolvida e óxidos alcalinos na solução de ativador. W/C afeta a porosidade e as distribuições de tamanho de poro da matriz geopolimérica. Uma relação W/C menor geralmente resulta num gel geopolimérico com poros menores (por exemplo, cerca de 20 a 100 nm de tamanho) e por sua vez a resistência à compressão mais elevada.
Os inventores determinaram que uma mistura de GCUAD com ótima ou quase ótima W/C apresenta uma progressão característica por várias fases em mistura contínua intensiva. Com uma relação W/C ótima ou quase ótima, observa-se que a mistura de GCUAD inicialmente desenvolve uma areia ou consistência como granulado, o que sugere que uma quantidade insuficiente de água está presente. No entanto, mistura continuada, sem adição de água adicional, resulta na areia ou mistura como grânulos, formando uma mistura com a consistência semelhante a pasta, e, finalmente, uma pasta homogênea viável, escoável que está pronta para o vazamento. Os inventores ainda determinaram que os produtos de GCUAD feitos a partir de misturas de GCUAD que apresentam esta sequência são excepcionalmente fortes, com a força de compressão superior a 20.000 psi curados durante 28 dias à temperatura ambiente.
Os inventores determinaram que a faixa de W/C preferida para misturas de GCUAD tal como aqui descrito está dentro do intervalo de cerca de 0,12 a cerca de 0,65, tal como cerca de 0,2 a cerca de 0,5, tal como cerca de 0,3 a cerca de 0,45.
O que se segue é uma descrição mais detalhada dos vários componentes que podem estar presentes em certas misturas de GCUAD da presente invenção. Os constituintes a partir do qual é feito o GCUAD incluem pelo menos um ligante que compreende pelo menos um aluminossilicato reativo e/ou pelo menos um aluminossilicato de alcalinos terrosos reativo e uma solução aquosa de ativador. Componentes adicionais incluidos em certas formas de realização aqui discutidas incluem enchimento, agregados, fibras, melhoradores de resistência, superplastificante, conjunto retardador, e qualquer combinação dos mesmos. Esta lista não pretende ser exaustiva, e como entendido por um perito na arte, outros componentes podem também ser incluídos.
O primeiro constituinte de uma mistura de GCUAD é o ligante, que compreende aluminossilicato reativo e/ou aluminossilicato de alcalinos terrosos reativo. Exemplos de materiais que contêm reagentes de aluminosilicato apropriados para utilização na presente invenção incluem Metacaulino (MK), escória do forno granulada (GGBFS), aluminosilicato de cálcio vítreo (VCAS), cinzas volantes da classe F (FFA), e cinzas volantes Classe C (CFA).
Metacaulino é uma dos aluminosilicatos pozolanos mais reativos, um material finamente dividido (por exemplo, dentro do intervalo de cerca de 0,1 a 20 microns) que reage com a cal apagada à temperatura normal e na presença de umidade para formar um forte cimento de lento endurecimento Metacaulino é formado por calcinação da caulinita purificada, normalmente entre 650-700°C, num forno rotativo Ativação alcalina de metacaulino pode ser concluída dentro de algumas horas.
Dependendo da composição química e do método de produção, escória de alto-forno granulada moída (GGBFS) é um material granular vítreo, que varia de uma bruta, a estrutura friável do tipo pipoca com tamanho de partícula superior a cerca de 4,75 milímetros de diâmetro, a denso, de tamanho de grãos de areia. Moagem reduz o tamanho das partículas a finura de cimento, permitindo a sua utilização como um material cimentício suplementar em concreto Portland à base de cimento. Escória de alto-forno granulada moída típica inclui cerca de 27-38% SiC>2, 7-12% AI2O3, 34- 43% CaO, 7-15% MgO, 0,2-1,6% Fe2O3, 0,1-0,76% MnO e 1,0- 1,9% de outros por peso. Porque GGBFS é quase 100% vítreo (ou "amorfo"), ele é geralmente mais reativo do que a maioria das cinzas volantes. GGBFS produz uma maior proporção da melhoria da força de hidrato de silicato de cálcio (CSH) do que o cimento Portland, resultando, assim, na resistência final mais elevada do que o concreto feito com cimento de Portland.
A cinza volante é um subproduto de pó fino formado a partir da combustão de carvão. Planta de fornos de energia elétrica de serviço público de queima de carvão pulverizado produz a maior parte das cinzas volantes disponíveis no mercado. Estas cinzas volantes são constituídas principalmente por partículas vítreas substancialmente esféricas, bem como hematite, magnetite, carbono não queimado, e algumas fases cristalinas formadas durante o arrefecimento. American Society for Testing and Materials (ASTM) norma padronizada C618 reconhece duas classes principais de cinzas volantes para uso em concreto: Classe C e Classe F. Na norma ASTM C618, uma grande diferença de especificação entre cinzas Classe F e cinzas Classe C é o limite mais baixo de (SiO2 + A12O3 + Fe2O3) na composição. O limite mais baixo de (SiO2 + A12O3 + Fe2O3) para cinzas volantes Classe F é de 70% e este para as cinzas volantes classe C é de 50%. Assim, cinzas volantes da classe F geralmente têm um teor de cerca de 15% em peso ou menos de óxido de cálcio, enquanto cinzas volantes da classe C têm geralmente um elevado teor de óxido de cálcio (por exemplo, superior a 15% em peso, tal como cerca de 20 a 40% em peso) Alto teor de óxido de cálcio torna cinzas volantes da classe C possuirem propriedades de cimento, levando à formação de hidratos de silicato de cálcio e aluminato de cálcio, quando misturado com água.
Qualquer aluminossilicato reativo conhecido na arte pode ser usado, mas metacaulino é o mais favorável, uma vez que é prontamente disponível e tem tamanho de particula pequeno, tal como de cerca de 0,5 a 20 pm. As taxas de dissolução de metacaulino e a polimerização numa solução alcalina, podem ser muito altas (ou seja, de minutos a horas), e a água expelida durante a geopolimerização pode ajudar a melhorar a trabalhabilidade da pasta e aumentar o GCUAD ativação alcalina/hidratação de um aluminossilicato de alcalinos errosos reativo.
Alguns materiais pozolânicos sintéticos são ainda mais reativos do que metacaulim. Por exemplo, os inventores sintetizaram aluminosilicato vitreo reativo com composições quimicas análogas às cinzas volantes da classe C, a temperaturas entre cerca de 1400°C e 1500°C. As matérias- primas úteis para a sintese de aluminossilicato vitreos reativos incluem cinzas volantes Classe C com a adição de uma pequena quantidade de componentes de fluxo (tal como carbonato de sódio) ou outros produtos quimicos individuais Antes de usar em misturas de GCUAD, vidro sintético pode ser moido passando a 325 mesh. Ativação alcalina dos pós de vidro sintéticos geralmente produz a resistência à compressão de mais de 20.000 psi após a cura por 28 dias.
Em geral, cinzas volantes Classe F são menos reativas que metacaulim, embora cinzas Classe F sejam essencialmente um aluminossilicato vitreo. A reatividade de cinzas volantes Classe F depende da quantidade da fase amorfa contida na mesma, da dimensão das particulas das cinzas volantes esféricas sólidas, e na temperatura de cura. De acordo com as medições dos inventores, a energia de ativação de hidratação pode ser tão elevada como cerca de 100 kJ/mol para cinzas volantes Classe F convencionais baseado geopolimérico na faixa de temperaturas de cerca de 20 a 75 °C. Por comparação, as energias de ativação de hidratação de cimentos Portland e escória do forno varia de cerca de 20 a 50 kJ/mol. Sem tratamento térmico pós-fixado, como normalmente aplicado para a fabricação de CUAD convencional, cinzas volantes da classe F convencional não podem ser um aluminossilicato reativo preferido num GCUAD dependendo do tamanho de partícula.
Para ser utilizado como um silicato de aluminio numa mistura reativa de GCUAD curada à temperatura ambiente, a cinza volante de Classe F tem de preferência um tamanho de partícula menor do que cerca de 15 pm, bem como pequenas quantidades de carvão não queimado, tal como menos do que cerca de 1 % em peso. Tais cinzas volantes da classe F têm de preferência um tamanho médio de partícula de cerca de 3 pm, e pode ser processado a partir de cinzas volantes brutas por remoção mecânica de particulas mais grosseiras. Cinzas ultrafinas também podem ser produzidas por um processo de moagem. Cinzas volantes com um tamanho médio de partícula no intervalo de 6 a 10 pm podem ser geradas desta maneira.
Como já discutido, o ligante compreende aluminossilicato reativo e/ou aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo. Exemplos de materiais de aluminossilicatos de alcalinos terrosos reativos são, escória de alto-forno granulada (GGBFS), aluminossilicato vitreo de cálcio (VCAS), cinzas Classe C (CFA) e poeiras do forno de cimento (CKD). GGBFS é o de aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo mais favorável, devido à sua alta reatividade em solução alcalina e seu baixo custo. Embora todos os três tipos de escória de forno (isto é, 80, 100 e 120 pela norma ASTM C989-92) são adequados para uma mistura de GCUAD, escória de forno de grau 120 é preferido porque exibe uma maior reatividade em solução alcalina. Além disso, GGBFS ultrafino é ainda mais reativo em relação à escória de forno grau 120. Por exemplo MC-500® Microfine® Cement (de Neef Construction Chemicals) é uma escória de forno ultrafina com tamanhos de partículas inferiores a cerca de 10 pm e área superficial especifica de cerca de 800 m2/kg, que é mais reativa do que o grau de escória de forno 120. VCAS é um subproduto da produção de fibra de vidro. Numa instalação de fabricação de fibra de vidro representativa, tipicamente cerca de 10-20% em peso do material de vidro processado não é convertido no produto final, e é rejeitado como subproduto ou residue de VCAS e enviada para eliminação para um aterro. VCAS é 100% amorfo e a sua composição é muito consistente, principalmente compreendendo cerca de 50-55% em peso de SÍO2, 15-20% em peso de AI2O3, e 20-25% em peso de CaO. VCAS base apresenta atividade pozolânica comparável à silica ativa e metacaulim quando testado em conformidade com a norma ASTM C618 e Cl 240. Portanto, pode ser aluminossilicato de alcalinos- terrosos muito reativo, formando compostos de cimento adicionais, tais como CSH e géis de CASH. CKD é um subproduto da fabricação de cimento Portland, e, por conseguinte, um residuo industrial. Mais de 30 milhões de toneladas de CKD são produzidas anualmente em todo o mundo, com quantidades significativas colocadas em aterros sanitários. CKD tipica contém cerca de 38-64% em peso de CaO, 9-16% em peso de SiO2, 2,6-6,0% em peso de AI2O3, 1,0-4,0% em peso de Fe2O3, 0,0-3,2% em peso de MgO, 2,4-13% em peso de K2O, 0,0-2,0% em peso de Na2O, 1,6-18% em peso de SO3, 0,0-5,3% em peso de Cl", e 5,0-25% em peso, LOT. CDK é geralmente um pó muito fino (por exemplo, cerca de 4.600-14.000 cm2/g de área de superfície específica) e é um bom aluminossilicato de alcalinos terrosos reativo. Quando CKD é usado numa formulação de GCUAD, elevadas concentrações dos óxidos alcalinos contidos no mesmo melhoram a geopolimerização. Formação adicional de gel de CSH, etringite (3CaO . A12C>3.3CaSC>4.32H2O) , e/ou singenite (um sulfato misturado de álcalis-cálcio) pode ajudar a desenvolver força de GCUAD antecipada.
A composição de concreto compreende cerca de 2 a 40% em peso de aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo, e de preferência cerca de 8 a 25% em peso. A composição de concreto compreende até 30% em peso de aluminossilicato reativo. Os materiais ligantes compreendem aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo e aluminossilicato reativo, que contribuem com até cerca de 50% em peso, tal como cerca de 20 a 40% em peso, tal como cerca de 15 a 30% em peso, de uma mistura de GCUAD. No ligante, uma proporção em massa de aluminosilicato reativo para aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativos varia a partir de cerca de 0,0 a cerca de 10, com uma relação de massa entre cerca de 0,2 e cerca de 0,8 é preferida. No ligante, uma relação de massa de aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo à aluminossilicato reativo de entre cerca de 0,0 a 20 é preferido, tal como entre cerca de 1 a 10, tal como entre cerca de 2 e 5.
O segundo componente critico em uma mistura de GCUAD é a solução de ativador. Em adição ao ligante descrito acima, uma solução de ativação alcalina ("solução de ativador") deve ser adicionada a um componente de mistura seca de GCUAD para formar uma mistura de GCUAD completa. O ativador é de fato uma solução de um ou mais hidróxidos de metal e um ou mais silicatos de metal.
Numa forma de realização, o um ou mais hidróxidos de metal compreendem um ou mais hidróxidos de metal alcalino, tais como hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, ou ambos.
Uma ou mais silicatos de metal podem compreender um ou mais silicatos de metal alcalino e/ou um ou mais silicato de metal alcalino-terroso. Silicatos de metal alcalino, particularmente uma solução mista de silicatos de potássio e de sódio, são desejáveis.
Sílica ativa ou microssílica é composta de partículas vítreas de sílica (SÍO2) muito pequenas (por exemplo, cerca de 0,1 pm em tamanho), que são substancialmente esféricas, com uma área de superfície específica da ordem de 20 m2/g. Sílica ativa é extremamente reativa em solução alcalina. Uma solução de ativador é preparada por dissolução de silica ativa na solução de hidróxido de metal alcalino. Em algumas formas de realização da presente invenção, a silica ativa é também aplicada como um arquivador reativo. Ao contrário de cimento Portland convencional baseado em CUAD, GCUAD é tolerante ao carbono não queimado presente nos residues industriais de silica ativa de até cerca de 5% em peso, tal como na silica ativa proveniente da produção de silicio e ligas de ferro-silicio. GCUAD feito a partir de tais residues industriais de silica ativa pode aparecer cinza ou de cor mais escura. No entanto, GCUAD compreendendo silica ativa branca, como da indústria de zircônio, contêm muito menos carbono não queimado e aparecem na cor branca. Assim, certos corantes ou pigmentos podem ser adicionados aos GCUAD feitos a partir de silica ativa branca para alcançar uma variedade de cores no produto final.
Em algumas formas de realização, silica ativapode ser usado para fazer a solução de ativador, dissolvendo-o em uma solução de hidróxido de metal alcalino, em conjunto com melhoradores de resistência (se presente). Em outras formas de realização, pós de vidro de silicato alcalino podem ser dissolvidos numa solução de hidróxido de metal alcalino para se preparar uma solução de ativador. Temperatura elevada pode ajudar a aumentar a taxa de dissolução de pó de vidro de silicatos alcalinos. Exemplos disponíveis comercialmente de vidros de silicatos alcalinos solúveis incluem silicato de sódio SS® e silicato de potássio Kasolv® de PQ Corporation. Em outras formas de realização, as soluções de silicatos de metais alcalinos disponíveis comercialmente podem ser utilizadas para preparar soluções de ativador. Exemplos de tais soluções de silicatos de metais alcalinos incluem solução de silicato de sódio Ru™ e solução de silicato de potássio KASIL®6 a partir de PQ Corporation. Quando estes materiais solúveis comerciais de silicato de metais alcalinos são utilizados para preparar soluções de ativador, os produtos de GCUAD são geralmente de cor clara. Se desejado, certos pigmentos podem ser adicionados para criar várias cores de acabamento.
A solução de ativador contribui para a mistura de GCUAD como se segue: hidróxido de metal como M2O (M = Na, K, ou ambos) em cerca de 2 a 15% em peso, silicato como SÍO2 a cerca de 2 a 15% em peso, e água de 4 a 25% em peso.
De preferência, o hidróxido de metal é adicionado como hidróxidos de sódio, potássio, ou ambos, mais preferencialmente, cerca de 2 a 10% em peso, de Na2O (adicionado como NaOH), K2O (adicionado como KOH), ou ambos; mais preferencialmente, cerca de 2 a 8% em peso, de Na2O (adicionado como NaOH), K2O (adicionado como KOH), ou ambos.
De preferência, é adicionado como silica ativa. De preferência, SiO2 dissolvido está presente na mistura de GCUAD em cerca de 2 a 10% em peso, mais preferivelmente cerca de 2 a 8% em peso
De preferência, a água está presente na mistura de GCUAD a cerca de 4 a 25% em peso, mais preferencialmente a cerca de 7 a 15% em peso. Enchimento
Um componente opcional em uma mistura de GCUAD é enchimento com um tamanho de particula até cerca de 75 pm. Dois tipos de agentes de enchimento podem ser classificados em termos de tamanhos de partículas e da sua reatividade em solução alcalina. Um tipo de material de enchimento compreende principalmente particulas submicron reativas possuindo um tamanho de particula de entre cerca de 0,05 a 1 pm. Outro tipo de material de enchimento inclui particulas finas e ultrafinas com tamanhos de particulas entre cerca de 1 a 75 pm. O material de enchimento combinado pode compreender até cerca de 35% em peso de uma mistura de GCUAD. Preferivelmente, o enchimento combinado compreende entre cerca de 2 e 35% em peso. Mais preferencialmente, o material de enchimento combinado compreende entre cerca de 2 e 25% em peso.
Enchimentos exemplares finos e ultrafinos incluem zeólitas calcinadas, cinzas volantes Classe F, cinzas volantes Classe C, cinzas volantes de gaseificação de carvão, cinza vulcânica, e pó de vidro de residues moido. Em geral, estas particulas de material de enchimento são também muito reativas após a exposição a uma solução alcalina. Cinzas volantes, incluindo Classe F e cinzas volantes da classe C, geralmente têm um tamanho de particula entre cerca de 5 e 75 pm. Das cinzas volantes, com tamanhos de particulas menores são preferidos, tais como cinzas volantes ultrafinas (UFFA) com um tamanho médio de particula de cerca de 1 a 10 pm. UFFA é cuidadosamente processada por separação mecanicamente da fração ultrafina das cinzas volantes parentais. Cinzas de gaseificação de carvão são descarregadas de usinas de gaseificação de carvão, geralmente como particulas esféricas de SÍO2 substancialmente ricas, com um tamanho máximo de particula gaseificação de carvão também são enchimento adequado.
Cinzas Classe F são essencialmente um vidro de silicato de aluminio, que é menos reativo do que o meta- caulino, em solução alcalina. A reatividade de cinzas volantes Classe F depende da quantidade da fase amorfa que contém, sobre a dimensão das partículas das cinzas volantes sólidas, e na temperatura de cura. De acordo com as medições dos inventores, a energia de ativação de hidratação pode ser tão elevada como cerca de 100 kJ/mol para cinzas volantes Classe F geopolimérica baseada na faixa de temperaturas de cerca de 20 a 75°C. Por comparação as energias de ativação de hidratação de cimentos Portland variam desde cerca de 20 a 50 kJ/mol. Cinzas volantes classe F podem ser utilizadas como material de enchimento, uma vez que geralmente tem um tamanho médio de partícula inferior a 75 micra, permitindo, assim, a eliminação de quartzo moído, um dos componentes chave no CUAD convencional. Cinzas volantes classe F com menor teor de carbono não queimado (por exemplo, menos do que cerca de 2% em peso) é preferível.
Metacaulino e escória de alto forno granulada pode também ser incluído como material de enchimento reativo, enquanto eles funcionam bem como ligante. Ambos os materiais têm um tamanho de partícula entre 0,5 e 75 pm. Eles preenchem espaços vazios para melhorar a densidade de empacotamento da mistura de GCUAD e reagir com a solução de silicato alcalino, para formar AAS adicionais e CHS e/ou CASH géis.
Exemplos de zeólitas incluem Zeólita Tipo 5A, Zeólita tipo 13X, clinoptilolita e filipsita. As fases de zeólitos têm razões molares SÍO2/AI2O3 de entre cerca de 2 a 7, que se encontram dentro da faixa favorável de formação de composições geopoliméricas. O tratamento térmico de materiais zeoliticos, a temperaturas entre cerca de 500 a 800°C torna eles amorfos em estrutura e reativos após a exposição à solução altamente alcalina. Materiais zeoliticos calcinados têm tipicamente um tamanho de particula entre cerca de 0,5 e 10 pm.
Exemplos de agentes de enchimento submicrons úteis na presente invenção incluem silica ativa, silica precipitada, alumina de tamanho micron, com silica ativa sendo a mais preferida. Esses enchimentos submicron são tipicamente extremamente reativos após a exposição à solução alcalina. Particulas ultrafinas de carbonato de cálcio possuindo uma área superficial especifica igual a ou maior do que cerca de 10 m2/g podem também ser utilizadas como material de enchimento de submicron, embora menos reativo do que silica ativa. Outros materiais que têm um tamanho de particula inferior a cerca de 1 pm podem também ser usados como enchimento submicron, embora possam não ser necessariamente reativos. Exemplos de tais particulas submicrons incluem Fe2θ3, ZrO2, e as particulas de SiC de tamanho apropriado.
Tal como utilizado no CUAD convencional, o pó de quartzo moido tendo um tamanho de particula entre cerca de 1 e 75 pm, e mais preferivelmente entre cerca de 5 e 30 pm, pode ser utilizado para melhorar otimização da distribuição do tamanho de particula e é considerado inerte. No entanto, quartzo moido pode tornar-se relativamente reativo em GCUAD já que particulas de quartzo com elevada área superficial dissolve em soluções altamente alcalinas com um pH> 14.
Portanto, em misturas de GCUAD da presente invenção, o pó de quartzo moido pode ser classificado como enchimento reativo fraco.
Em algumas formas de realização, um único material de enchimento, de preferência, um único material de enchimento reativo, é incorporado numa mistura de GCUAD. Em alguns destes enquadramentos, o único material de enchimento é silica ativa. Nestas formas de realização, até cerca de 5% em peso de silica ativa é incorporado nas misturas de GCUAD Em outras formas de realização, vários agentes de enchimento, que podem ou não incluir um ou mais enchimentos reativos, são incorporados nas misturas de GCUAD. Por exemplo, dois materiais de enchimento podem ser incorporados numa mistura de GCUAD. Em certas formas de realização, silica ativa e calcinado tipo zeólito 5A podem ser incorporados numa mistura de GCUAD com quantidades combinadas de até cerca de 10% em peso. Em outras formas de realização, silica ativa e pó de quartzo moido podem ser incorporados numa mistura de GCUAD com a quantidade de pó de quartzo moido sendo de até cerca de 25% em peso, tal como até cerca de 10% em peso, e a quantidade de silica ativa de até cerca 8% em peso, tal como até cerca de 5% em peso. Ainda noutras formas de realização, silica ativa e cinza volante da Classe C podem ser incorporadas numa mistura de GCUAD com a quantidade de silica ativa de até cerca de 8% em peso, tal como até cerca de 5% em peso, e a quantidade de cinzas volantes Classe C até cerca de 25% em peso, tal como até cerca de 10% em peso. Ainda noutras formas de realização, silica ativa e cinza volante de Classe F podem ser incorporadas numa mistura de GCUAD com a quantidade de silica ativa de até cerca de 8% em peso e a quantidade de cinzas volantes Classe C até cerca de 25% em peso. Ainda noutras formas de realização, mais do que dois, como três, quatro, ou mais, agentes de enchimento podem ser incorporados numa mistura de GCUAD.
Em uma mistura de GCUAD, enchimentos com diferentes tamanhos médios de partículas e reatividades podem ser somados juntos para atingir a maior densidade de empacotamento de uma mistura de GCUAD e para melhorar a geopolimerização, o que pode levar a uma melhoria do desempenho do produto. Tanto silica ativa/cinzas volantes (Classe C e/ou Classe F) e silica ativa/pó de quartzo moido são exemplos preferidos de tais combinações.
Um segundo elemento opcional em uma mistura de GCUAD é um agregado. Agregados limita a matriz geopolimérica a dicionar força, e podem ser finos ou brutos, com agregados finos entendidos como tendo um tamanho de partícula variando de cerca de 0,075 mm a 1 mm, tal como desde cerca de 0,15 a 0,60 mm. Se um agregado fino é utilizado na mistura de GCUAD, pode ser utilizado qualquer agregado bem conhecido na arte. Um agregado fino exemplar é areia de rio fina comum, a qual pode ser adicionada a uma mistura de GCUAD em até cerca de 75% em peso, tal como de cerca de 30 a 60% em peso, tal como de cerca de 40 a 60% em peso, tal como desde cerca 25 a 55% em peso, tal como até cerca de 50% em peso, tal como de cerca de 10 a 30%, tal como de cerca de 15 a 25% em peso.
Opcionalmente, o agregado com um tamanho de partícula entre cerca de 0,75 e 10 mm, tal como entre cerca de 1 e 5 mm, tal como entre cerca de 1 e 2 mm, pode também ser adicionado a uma mistura de GCUAD em até cerca de 50% em peso, de preferência em conjunto com agregados finos. Exemplos de agregados brutos incluem, mas não estão limitados a, quartzo moido, granito, gnaisse, basalto, calcário e areias de bauxita calcinada.
Escórias de alto forno granuladas esmagadas com um tamanho de particula entre cerca de 0,1 e 10 mm também podem ser utilizadas como agregado em uma mistura de GCUAD. Forte ligação entre as particulas agregadas e a matriz geopolimérica pode ser observada em tais misturas, devido à elevada reatividade da escória do forno em solução alcalina
Opcionalmente, pelo menos um potenciador de resistência pode ser adicionado à solução de ativador de até cerca de 2% em peso, tal como desde cerca de 0 a 3% em peso, tal como desde cerca de 0 a 2% em peso, tal como desde cerca de 0,5 a 1,5% em peso, ou tal como cerca de 0 a 1,5% em peso, tal como cerca de 0-0,75% em peso da mistura de GCUAD. Qualquer potenciador de força conhecido na técnica, ou uma combinação das mesmas, pode ser utilizado. Potenciadores ‘ de força exemplares incluem, mas não estão limitados a, fluoreto de sódio, fluoreto de potássio, sulfato de sódio, oxalato de sódio, fosfato de sódio e compostos afins, e hidróxido de aluminio.
Opcionalmente, fibra pode ser adicionada a uma mistura de GCUAD até cerca de 15% em peso, tal como até cerca de 10%, tal como até cerca de 7,5% em peso, a fim de assegurar um comportamento dúctil desejável do produto endurecido.
Exemplos de fibras incluem as fibras curtas, tais como: fibras orgânicas (por exemplo, fibras de álcool polivinilico e fibras de poliacrilonitrilo), fibras de vidro (por exemplo, fibras de basalto), fibras de carbono, e as fibras metálicas.
Fibras de metal são preferidas devido à sua maleabilidade ; e o aumento substancial de ductilidade que conferem a um produto de GCUAD. Fibras de metal são geralmente escolhidas a partir de fibras de aço, tal como fibras de aço de alta resistência e de fibras de aço inoxidável. Oicomprimento individual das fibras de metal é geralmente de pelo menos 2 mm e preferivelmente entre cerca de 10 e 30 mm. A razão entre comprimento e diâmetro das fibras de metal usadas para o reforço é tipicamente na faixa de cerca de 10 a 300, e está preferivelmente dentro da faixa de cerca de 30 a 100. Fibras com uma geometria variável (tal como sendo frisada, ondulada, ou enganchada no final) podem ser utilizadas. A ligação das fibras metálicas na matriz geopolimérica pode ser melhorada por tratamento dás superficies das fibras por métodos conhecidos na arte, tais como decapagem ácida ou revestimento das fibras com camadas de cerâmica. Fibras de aço DRAMIX® (como a de 13 mm de comprimento e 0,20 mm de diâmetro) de Bekaert Corporation são fibras de metal exemplares que foram utilizados pelos inventores para preparar determinados produtos de GCUAD exemplares.
Opcionalmente, os redutores de água ou sólidos superplastificante podem ser utilizados para diminuir a solução de ativador para uma mistura de GCUAD. Sólidos superplastificante pertencem a uma nova classe de redutores de água capazes de reduzir o teor de água em cerca de 30% para os concretos baseados em cimento Portland. Superplastificantes mais recentes incluem compostos policarboxílicos, tais como poliacrilatos, embora qualquer agente redutor conhecido na arte possa ser utilizado.
Se incluídos, os sólidos superplastificantes são preferencialmente utilizados em até cerca de 5% em peso, tal como até cerca de 2,5% em peso, tal como até cerca de 1,5% em peso.
Opcionalmente, um ou mais retardadores de conjunto (por exemplo, ácido bórico, certos produtos comerciais, tais como Daratar 17 de Grace-construções, etc) podem ser incluídos para estender vezes de fixação de uma pasta de GCUAD. Qualquer retardador de conjunto conhecido na técnica pode ser incluído em níveis apropriados.
Numa forma de realização, a solução de ativador é preparado por dissolução de sílica ativa na solução de hidróxido de metal alcalino. Opcionalmente, a solução de ativador pode ser envelhecida, com agitação intermitente. Os constituintes secos descritos acima, exceto para o material de enchimento de submicron, são pré-misturados em um misturador apropriado, tal como misturador intensivo. Em seguida, a solução alcalina de ativação, em conjunto com o superplastificante (se algum) e/ou potenciador de resistência (se houver), são vertidos sobre a mistura seca e misturados. Com uma razão W/C próxima a ótima, a mistura seca se transforma em uma mistura como granulado, a qual se transforma em uma mistura como areia sob mistura continuada a alta velocidade de cisalhamento, por exemplo, a cerca de 250 rotações por minuto ou superior. Submicron de enchimento, tal como silica ativa, é então adicionado e misturado, e a mistura como areia se transforma em uma mistura como massa que finalmente se torna uma homogênea, funcional, fluida, pasta que está pronta para envasamento. Fibras curtas (se houver) são de preferência adicionadas quase no final do processo de mistura, tal como, juntamente com o material de enchimento de submicron ou posterior.
Os concretos geopoliméricos de ultra-alto desempenho (GCUAD) do presente invento podem ser fabricados por métodos conhecidos, tais como os métodos conhecidos de mistura de constituintes secos, juntamente com uma solução de ativador, moldando e colocando (moldagem, envasamnto, injeção, bombeamento, extrusão, compactação de rolo, etc), curando e endurecendo. O processo de cura de GHUPC de acordo com a presente invenção não está sujeita a quaisquer limitações particulares. Qualquer processo de cura comum pode ser usado para concretos moldados no lugar e pré- moldados.
Os constituintes e as suas proporções em várias misturas de GCUAD são compilados e apresentados nas Tabelas 1 e 2. Tabela 1. Constituintes e as suas proporções na mistura de GCUAD
Tabela 2. Constituintes e suas proporções preferenciais em mistura de GCUAD
Parâmetros de restrição e os seus respectivos 5 intervalos podem ser utilizados para definir algumas formulações não limitativas de GCUAD. Parâmetros restritivos são definidos para os componentes específicos utilizados na mistura de GCUAD.
Em formas de realização em metacaulino é usado como um aluminossilicato reativo, o metacaulino restringindo parâmetros incluem um conjunto de razões molares de SÍO2/AI2O3, M2O/AI2O3, e H2O/M2O, onde M representa um ou mais metais alcalinos (por exemplo, Na, K, Li) ou metais alcalino-terrosos. A relação molar SÍO2/AI2O3 θmmetacaulim é cerca de 2. Hidróxido alcalino e de silicato alcalino são adicionados à solução para obter os valores necessários para as relações molares características de uma solução de ativação. Estas razões molares característicos são SÍO2/AI2O3 entre cerca de 3,0 a 6,0, tal como desde cerca de 3,25 a 4,5, como desde cerca de 3,5 a 4,0M2θ/Al2C>3 de cerca de 0,7 a 1,5, tais como a partir de cerca de 0,9 a 1,25, ou cerca de 1,0 a 1,35, com e H2O/M2O a partir de cerca de 5,0 a 18,0, tal como desde cerca de 5,0 a 14,0, tal como cerca de 6,0 a 10,0.
Em formas de realização onde cinzas do pó de vidro sintético são usadas como um aluminossilicato reativo; aluminossilicato de cálcio vítreo é usado como um aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo; escória de alto forno é utilizada como um aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo, ou alguma sua combinação, os parâmetros restritivos são como se segue. Os parâmetros restritivos incluem um conjunto de frações de massa de M2O, SiO2, H2O, e razão molar de SiO2/H2O, que são usadas para formular uma solução de ativação. Ambos aluminosilicato reativo e aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo são materiais pozolânicos responsáveis pela formação de uma matriz geopolimérica. Frações de massa de M2O ou SiO2 dos materiais pozolânicos podem variar de cerca de 0,03 a 0,15, tal como cerca de 0,05 a 0,10. A razão molar SiO2/M2O varia desde cerca de 0,2 a 2,5, tal como cerca de 0,8 a 1,5. A fração da massa de H2O varia entre cerca de 0,15 a 0,40, tal como cerca de 0,25 a 0,30. Os metais alcalinos podem ser qualquer de Na, K ou Li, ou qualquer combinação, com Na particularmente útil para a redução de custos. As quantidades de hidróxido alcalino, silicato alcalino e água necessária para os componentes reativos são somadas para formular uma composição de solução de ativação.
A restrição de parâmetros para CKD como um aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo inclui as frações de massa de SÍO2 (silica dissolvida ou qualquer outra fonte de material de silica amorfa - por exemplo, a micro-sílica, silica ativa, etc.), AI2O3 (aluminato dissolvido, alumina, hidróxidos de alumínio, etc.), e H2O. CKD é rica em cal livre e gesso, mostrando forte propriedade pozolânica hidráulica. As frações de massa de SÍO2 variam de cerca de 0,05 a 0,75, tal como cerca de 0,25 a 0,5. A fração da massa de AI2O3 varia de cerca de 0,00 a 1,0 e a fração de massa de agua varia entre cerca de 0,15 a 0,6, de preferência de cerca de 0,25 a 0,35. As composições de gel resultantes incluirão CSH, etringite, CASH e AAS.
Nenhum parâmetro restritivo é necessário para a utilização de um ou mais de sílica ativa, sílica precipitada, alumina ou zeólito calcinado como material de enchimento reativo, se estes enchimentos reativos são adicionados a uma mistura de GCUAD em uma pequena quantidade, por exemplo, menos do que cerca de 2 % em peso da mistura. No entanto, se os enchimentos reativos combinados exceder 2% em peso da mistura, certos parâmetros restritivos necessitam ser aplicados. Frações de massa de M2O para os enchimentos reativos indicados podem variar de cerca de 0,0-0,10, tal como cerca de 0,025 a 0,05. A fração da massa de H2O varia entre cerca de 0,0-0,15, tais como a partir de cerca de 0,025 a 0,05.
Em formas de realização onde cinzas volantes são usadas como material de enchimento reativo, sílica solúvel adicional pode ser adicionada à solução de ativador com frações em massa de SÍO2 dos enchimentos reativos variando entre cerca de 0,0-0,10, tal como cerca de 0,025 a 0,05. As razões molares SiO2/H2O variam entre cerca de 0,2 a 2,5, tal como cerca de 0,8 a 1,5.
A água para a razão em massa de sólidos geopolimérico (W/C) é um parâmetro muito importante para uma mistura de GCUAD. Tal como aqui utilizado, o termo "sólidos geopoliméricos" é definido como a soma das massas dos componentes reativos no ligante (isto é, aluminossilicato 10 reativo e/ou aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo) e massas de óxido alcalino e dióxido de silicio dissolvidos no ativador. A relação W/C é determinada por um conjunto de parâmetros, tal como a relação molar H2O/M2O para metacaulino (se presente), fração de massa de H2O, para 15 aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo e outros materiais de aluminosilicate reativo diferente de metacaulino (se houver), fração de massa de H2O para enchimentos reativos, bem como quando e quanto a um superplastificante é aplicado. Em certos exemplos aqui 20 apresentados, a areia de alvenaria com umidade de cerca de 2,5% em peso é usada como um agregado fino. Se o teor de umidade do agregado fino se desvia cerca de 2,5% em peso, a mistura deve ser corrigida para a diferença de H2O. Tipicamente, as razões W/C em mistura de GCUAD variam de 25 cerca de 0,12 a 0,60 tal como cerca de 0,20-0,50, tal como cerca de 0,30-0,45. A Tabela 3 mostra restrições gerais e valores preferidos utilizados para formular a solução de ativador para uma mistura de GCUAD. Tabela 3. Restrições e faixas preferenciais para solução de ativador
*BFS representa aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo
O que se segue é uma abordagem geral para formular uma mistura de GCUAD. Em primeiro lugar, as percentagens em peso de agregado, agente de enchimento, fibra (se algum), e os sólidos superplastificante (se existirem) são prescritos.
Em segundo lugar, percentual do peso do aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo e de aluminossilicato reativo é definido com uma relação de massa desejada. Em terceiro lugar, as proporções de agregado, agente de enchimento e ligante podem em seguida, ser otimizadas em termos da teoria de densidade máxima. A composição de uma solução de ativação é formulada com base em um conjunto de restrições de parâmetros e os seus respectivos intervalos para os constituintes (isto é, aluminossilicato reativo, aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo e certos materiais de enchimento reativos) pela soma das quantidades necessárias de hidróxido de metal alcalino, silica dissolvida e/ou dissolvidos de alumina (se algum), e água. Finalmente, o ligante (aluminossilicato reativo e/ou aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo), agente de enchimento (se houver), agregados (se houver), fibra (se houver), superplastificantes (se houver), conjuntos retardadores (se houver) e a solução de ativação, em seguida, são normalizados de modo que o total das quantidades de mistura de composição de GCUAD seja 100% em peso.
Em principio, o desempenho do GCUAD é pelo menos parcialmente dependente da densidade de empacotamento de todas as particulas dos constituintes secos, incluindo aluminosilicato reativo, aluminossilicato de alcalinos terrosos reativo, agregado e enchimento. Porque produtos de GCUAD podem ser fabricados com materiais disponíveis localmente, é benéfico determinar densidades de empacotamento de amostras de teste com diferentes proporções de componentes através da utilização de ambos os métodos de prensagem a seco e molhado. As composições com maior densidade de particulas de embalagem podem, então, ser sujeitas a processos de otimização.
Razões características de uma solução de ativação incluem a relação W/C, o ativador para razões de sólidos geopoliméricos, o óxido alcalino para razões de sólidos geopoliméricos, a silica solúvel para razões de sólidos geopoliméricos, e a silica solúvel em relação ao óxido alcalino, todos por peso. As faixas preferidas destas razões características são determinadas pela restrição de parâmetros e os seus respectivos intervalos definidos para cada um dos componentes de GCUAD onde se aplicam. O M2O (M=K, Na) da razão de sólidos geopoliméricos, em peso, é geralmente na faixa de cerca de 0,01 a 0,25, tal como cerca de 0,02 a 0,15, tal como cerca de 0,05 a 0,10. O SÍO2 da razão de sólidos geopoliméricos é geralmente na faixa de cerca de 0,01 a 0,25, tal como cerca de 0,03 a 0,25, tal como cerca de 0,02 a 0,20, tal como 0,05 a 0,15. O SÍO2 da proporção de Na2<0 em peso está geralmente na faixa de cerca de 0,1 a 2,0, tal como cerca de 0,5 a 1,5, tal como cerca de 0,75 a 1,25. O ativador para proporção de sólidos geopoliméricos em peso é geralmente na faixa de cerca de 0,20-1,25, tal como cerca de 0,50 a 1,0. O ativador para a razão total do sólido é geralmente na faixa de cerca de 0,05 a 0,70, tal como cerca de 0,30 a 0,50. Para uma solução de ativação, o silicato de metal preferido é uma mistura de silicatos de metais alcalinos, tais como potássio e sódio com razões de massa de K2θ/Na2θ a partir de cerca de 0 a 5; e o hidróxido de metal alcalino preferido é uma mistura de hidróxidos de metais alcalinos, tais como e Na com razões de massa de K2θ/Na2θ a partir de cerca de 0,1 a 3.
As concentrações molares de hidróxido alcalino (por exemplo, KOH e NaOH) em solução de ativador estão geralmente na faixa de cerca de 5 a 15 M, de preferência desde cerca de 7,5 a 12 M. A umidade presente no agregado é geralmente incluída em tais cálculos .
Solução de ativador varia entre cerca de 10% em peso a cerca de 40% em peso da mistura de concreto.
Manipulação das proporções de constituintes dentro de determinados intervalos (ver, por exemplo, a Tabela 1), permite a otimização das composições de mistura de GCUAD para atingir um crescimento de força rápido e alta resistência final. Misturas de GCUAD aqui descritas podem ser formuladas para aplicações em temperaturas ambiente, ou especificamente formuladas para qualquer aplicação em qualquer outra temperatura normalmente aplicada na indústria de construção civil, tal como para aplicações de pré-moldados, que geralmente requerem a cura a temperaturas elevadas para conseguir elevadas taxas de produção. Uma vantagem da mistura de GCUAD aqui descrita é que, para além da elevada resistência à compressão do produto final, a cura térmica pode não ser necessária. A temperatura de cura pode ser menor do que aqueles para CUAD convencional. Por exemplo, a cura pode ser executada a menos de ou igual a cerca de 250°C, tal como menos do que ou igual a cerca de 100 °C, tal como menos do que ou igual a cerca de 75 °C, tal como menos do que ou igual a cerca de 50°C, tal como menos do que ou igual a cerca de 45 °C, tal como menos do que ou igual a cerca de 30°C, tal como menos do que ou igual a cerca de 25 °C, tal como menos do que ou igual a cerca de 20°C.
Tempo de ajuste inicial para misturas de GCUAD aqui descrito pode ser de cerca de 0,5 a cerca de 3 horas, tal como cerca de 0,5 a 1 hora. Após a composição ser ajustada, ela é curada durante 24 horas ou mais, tal como 24 horas a uma semana ou mais, a uma temperatura de cura entre cerca de 20°C e cerca de 75°C. Tempos de ajuste desejado podem ser obtidos por otimização da composição ligante e material de enchimento (por exemplo, escolhendo ligante e as composições de enchimento com diferentes reatividades em soluções alcalinas), ou por outros métodos conhecidos na arte.
Os exemplos seguintes servem para ilustrar a invenção. Estes exemplos são de nenhuma maneira a intenção de limitar o âmbito dos métodos.
Nos seguintes Exemplos, todas as pastas de GCUAD foram curadas à temperatura ambiente, por exemplo, a cerca de 25 °C, exceto se outras temperaturas de cura são especificadas.
Areia de alvenaria de Agregados Industriais foi utilizada como agregado fino que tem um tamanho de particula entre 50 e 600 pm com um tamanho médio de cerca de 250 pm. A umidade do agregado miúdo foi cerca de 2,5% em peso à temperatura ambiente. A umidade do agregado fino foi incluida para calcular as concentrações molares de hidróxido alcalino e água à relação de sólidos geopoliméricos. Desvio de umidade real de 2,5% em peso foi corrigido. #4 QROK foi utilizado como areia de quartzo bruto tendo um tamanho de particula entre 0,6 e 1,7 mm e Min U- SIL® foi utilizado como um pó de quartzo moido tendo um tamanho de particula entre 1 a 25 pm com um diâmetro médio de cerca de 5 pm. Ambos os produtos de quartzo eram da U.S. Silica.
Metacaulino (Kaorock) foi da Thiele Kaolin Company, Sandersville, GA. 0 metacaulino tinha um tamanho de particula entre 0,5 e 50 pm com 50% em volume menor do que 4 pm.
Escória de alto-forno granulada moida classe 120 (NewCem Slag cement) foi da Lafarge, North America Inc. (Baltimore Terminal). A escória de forno tinha um tamanho de particula entre 0,5 e 60 pm, com 50% em volume inferior a 7 pm.
Silica ativa, um produto do residue industrial de liga Fe-Si, foi da Norchem Inc. A silica ativa continha 2,42% em peso de carbono. A silica ativa foi utilizada para preparar soluções de ativadores dissolvendo silica ativa na solução de hidróxido de metal alcalino, ou adicionada como material submicron de enchimento reativo.
Uma classe F de cinzas volantes (Micron3) foi da Boral Material Technologies Inc. As cinzas volantes Boral tinham um tamanho de particula entre 0,5 e 125 pm com 50% em volume abaixo de 15 pm. Outra classe de cinzas F da Brandon Shores Power Station, Baltimore, MD, foi da Separation Technologies LLC. As cinzas volantes Brandon Shores apresentaram menor CaO (0,9% em peso) e uma baixa perda de ignição (<1,5%) e foi comercializado sob ProAsh. As cinzas Brandon Shores tinham um tamanho de particula entre 0,6 e 300 pm com 50% em volume abaixo de 26 pm. Outra classe de cinzas F da Limestone Power Station, Jewett, Texas, foi da Headwater Resources. As cinzas volantes Jewett continham cerca de 12% em peso de CaO e tinha um tamanho de particula entre 0,5 e 300 pm com 50% em volume abaixo de 15 pm.
Fibras de aço DRAMIX® (13 mm de comprimento e 0,20 mm de diâmetro) da Bekaert Corporation foram utilizadas para melhorar a ductilidade.
A resistência à compressão foi medida em uma máquina de compressão Test Mark CM-4000-SD, segundo o método ASTM C39/C39M. Durante o teste, todas as amostras foram tapadas com blocos de borracha, porque as superficies superior e inferior não são suficientemente plano-paralelo para medição nua.
KOH (90%) e NaOH (98%) foram dissolvidos em água da torneira para fazer a solução alcalina com um agitador mecânico, e silica ativa foi dissolvida em solução de NaOH e KOH. A silica ativa da Norchem Inc. continha cerca de 2,42% em peso de carbono. A solução de ativador era negra devido ao carbono não dissolvido. A solução de ativador foi envelhecida por cerca de dois dias antes da preparação da amostra. Areia de alvenaria com cerca de 2,5% em peso de umidade foi usada como agregado fino. Para preparar o GCUAD, os seguintes componentes foram primeiro misturados secos: Metacaulino como aluminossilicato reativo (12,65% em peso), Escória de alto-forno granulada moida como aluminossilicatos de alcalinos-terrosos (32,65% em peso), Zeólitos calcinados 13X e silica ativa como enchimentos reativos (total de 2% em peso), e Areia de alvenaria como agregado fino (19,00% em peso). Em seguida, o ativador foi preparado misturando: Na2O (2,52% em peso) como NaOH, K2O (6,18% em peso) como KOH SiO2 (8,44% em peso) como silica ativa, H2O (16,55% em peso), e potenciadores de força. Potenciadores de força utilizados na mistura incluiram hidróxido de aluminio, carbonato de sódio, fosfato de sódio sulfato de sódio, oxalato de sódio e fluoreto. Adição total foi de cerca de 1,25% em peso da mistura de concreto. Estes foram dissolvidos em água antes de usar. A solução de ativador foi misturada com os componentes secos pré-misturados com uma batedeira de mão UNITEC EHR23 (velocidade máxima 275 rpm) . Durante a mistura, as seguintes fases foram observadas: mistura seca, mistura como areia, mistura como grânulos, mistura como massa, e, finalmente, a mistura semelhante a massa tornou-se uma pasta fina, que pôde ser vertida, indicando que a combinação teve uma relação W/C quase ótima ou ótima. O tempo funcional da fase final (a pasta fina) foi cerca de 50 min. A pasta foi colocada em moldes cilíndricos (2 por 4 polegadas), vibrado durante o enchimento durante cerca de 3 minutos para que as bolhas escaparem e, em seguida curada a temperatura ambiente. Após 24 horas, os cilindros foram de- moldados e armazenados à temperatura ambiente. Depois de uma cura de 28 dias, a resistência à compressão das amostras foi medida como sendo de 23341 psi.
Um segundo exemplar de GCUAD foi preparado como se segue. KOH (90%) e NaOH (98%) foram dissolvidos em água da torneira para fazer a solução alcalina com um agitador mecânico, e silica ativa de elevada pureza (cerca de 99,5% em peso) a partir de Cabot Corporation foi dissolvida na solução de KOH e NaOH . Fluoreto de sódio, utilizado como um potenciador de resistência foi primeiro dissolvido em água da torneira. A adição foi de cerca de 0,5% em peso da mistura de concreto. Os seguintes constituintes (salvo indicação em contrário, obtidos das fontes indicadas acima) foram misturados a seco: Metacaulino reativo como aluminossilicato reativo (12,87% em peso), Escória de alto-forno granulada moida como aluminossilicato de alcalinos-terrosos (33,20% em peso), Zeólito calcinado 13X e silica ativa como enchimentos reativos (total de 2% em peso), Fluoreto de sódio como potenciador de força (cerca de 0,6% em peso do GCUAD seco), e Areia de alvenaria como agregado fino (19,00% em peso). Em seguida, o ativador foi preparado misturando: Na2O (2,57% em peso) como NaOH, K2O (6,28% em peso) como KOH, SiO2 (8,59% em peso) como silica ativa, e H2O (15,50% em peso). Superplastificante ADVA 140M da Grace Constructions foi adicionado ao ativador antes de se misturar com os componentes secos pré-misturados. A dose de superplastificante foi de cerca de 1.500 ml por 100 kg de produto seco. Durante a mistura dos constituintes secos juntamente com a solução de ativador, foram observadas as mesmas fases (mistura seca, mistura como areia, mistura como grânulos, mistura como massa, e, finalmente, uma pasta fina). O tempo funcional da fase final (a pasta fina) foi cerca de 50 min. Tal como no Exemplo 1, as amostras foram vertidas, curadas a temperatura ambiente, de-moldadas após a cura de 24 horas e armazenadas à temperatura ambiente. Depois de uma cura de 28 dias, a resistência à compressão das amostras foi medida como sendo 21248 psi.
Utilizando o mesmo procedimento descrito no Exemplo 1, com nenhum agente redutor adicionado, as amostras de GCUAD adicionais (Amostras 3-9) foram preparadas para testar o efeito de intensificadores de força individual na solução de ativador. Melhoradores de resistência individual avaliados em amostras 2-4 e 6-9 foram fluoreto de estanho, fluoreto de sódio, oxalato de sódio, sulfato de sódio, e hidróxido de aluminio. Cada adição foi de cerca de 0,5% em peso das misturas de concreto. Nenhuma potenciador de força foi incluido no Exemplo 5. As resistências à compressão foram medidas após a cura por 28 dias. Todas as amostras foram medidas acima de 20000 psi de força compressiva. A composição, W/C, a concentração de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e força de compressão das amostras adicionais estão apresentadas na Tabela 4. Tabela 4. Composição (% em peso)/ W/C, concentração molar de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão (psi) a partir de amostras de GCUAD*
* SFF = enchimento de silica ativa; ZT = zeólito; Na2O e K2O adicionados como hidróxidos, e SÍO2 adicionado como silcia ativa (por exemplo, liga residue de Fe-Si) para preparar soluções de ativadores.
Utilizando o mesmo procedimento descrito no Exemplo 1, as amostras adicionais de GCUAD (Amostras 10-16) foram preparadas. As resistências à compressão foram medidas após a cura por 28 dias. Cerca de 1,2% em peso de sólidos de superplastificante (molde ADVA 575 da Grace Constructions) foi adicionado para reduzir a demanda de água e para melhorar a fluidez das pastas. Potenciadores de força, incluindo o fluoreto de sódio, oxalato de sódio, sulfato de sódio e hidróxido de aluminio em conjunto foram adicionados a cerca de 1,15% em peso. No Exemplo 13, fibras de aço da Bekaert Corporation em cerca de 2% em peso (não representado na Tabela 5) foram adicionadas no último passo de mistura para melhorar a ductilidade. A composição, W/C, concentração de hidróxidos alcalinos em solução de ativador e resistência à compressão das amostras adicionais estão apresentadas na Tabela 5. Tabela 5. Composição (% em peso), W/C, concentração molar de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão (psi) a partir de amostras adicionais de GCUAD*
*SFF = enchimento de silica ativa; ZT = zeólito; SP = sólidos superplastificantes; Na2O e K2O adicionados como respectivos hidróxidos e SiO2 adicionado como silica ativa (por exemplo, liga residuo de Fe-Si) para preparar soluções de ativador.
Utilizando o mesmo procedimento descrito no Exemplo 1, as amostras adicionais de GCUAD (Amostras 17-33) foram preparadas. As amostras foram curadas a temperatura ambiente e as suas forças de compressão foram medidas após a cura por 28 dias. Quartzo moido (QZ) com um tamanho médio de particula de 15 pm da U.S. Silica foi utilizado como um material de enchimento reativo fraco para melhorar a densidade de empacotamento dos produtos. Nenhum superplastificante foi adicionado. Nos Exemplos 18, 23, 29 e 32, cerca de 2% em peso de fibra de aço da Bekaert Corporation foi adicionado para melhorar a ductilidade. Nos Exemplos 20-22, fluoreto molar (F)/Si numa solução de ativador foi aumentado de 0,2 para 0,3 e 0,4, respectivamente, para testar o efeito da concentração de fluoreto no desempenho. Do mesmo modo, o fluoreto de sódio 5 foi aumentado de 0,90, 1,35, a 1,79% em peso da mistura de concreto. A composição, W/C, concentração de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão das amostras adicionais estão apresentadas na Tabela 6. Tabela 6. Composição (% em peso), W/C, concentração molar de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão (psi) a partir de amostras adicionais de GCUAD
*SFF=enchimetos de silica ativa; ZT = zeolito; Fibra = fibra de aco; QZ=quartzo moido, Na2O e K2O adicionados como hidroXidos e SiO2 adicionado como silica ativa (por eXemplo, liga residuo de Fe-Si) para preparer soluções de ativador.
Utilizando o mesmo procedimento descrito no Exemplo 1, amostras adicionais de GCUAD foram preparadas (Amostras 34- 42) . As amostras foram curadas a temperatura ambiente e as suas forças de compressão foram medidas após a cura por 28 dias. Nestas amostras, a areia de alvenaria foi usada como agregado fino e silica ativa e zeólito foram adicionados juntos como enchimentos reativos. Potenciadores de força, incluindo o fluoreto de sódio, oxalato de sódio, sulfato de sódio, e hidróxido de aluminio em conjunto foram adicionados a cerca de 1,15% em peso da mistura de concreto nas Amostras 34-40. Fluoreto de sódio e oxalato de sódio foram adicionados a cerca de 0,8% em peso da mistura de concreto nas Amostras 41 e 42. Nenhum superplastificante foi adicionado. No Exemplo 40, fibras de aço da Bekaert Corporation foram adicionadas para melhorar a ductilidade. A composição, W/C, concentração de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão das amostras adicionais estão apresentadas na Tabela 7. Tabela7.Composição(%empeso),W/C,concentração molar de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistênciaàcompressão(psi)apartirdeamostras adicionais de GCUAD*
* SFF = enchimentos de silica ativa; ZT = zeólito; Fibra = fibra de aço; Na2O e K2O adicionados como hidróxidos respectivamente e SiO2 adicionado como silica ativa (por exemplo, liga residuo de Fe-Si) para preparar soluções de ativador.
Utilizando o mesmo procedimento descrito no Exemplo 1, as amostras adicionais de GCUAD (Amostras 43-48) foram preparadas. As amostras foram curadas a temperatura ambiente e as suas forças de compressão foram medidas após a cura por 28 dias. Nestas amostras, a areia de alvenaria foi utilizada como agregado fino, e sílica ativa e/ou zeólito foram adicionados como enchimentos reativos. Potenciadores de força, incluindo o fluoreto de sódio, oxalato de sódio, sulfato de sódio e hidróxido de alumínio em conjunto foram adicionados a cerca de 1,15% em peso da mistura de concreto em Amostras 43-45. Fluoreto de sódio e/ou oxalato de sódio foram adicionados como potenciadores de força em cerca de 0,7% em peso da mistura de concreto nas Amostras 46-48. Nenhum superplastificante foi adicionado. Cinzas Classe F da Boral Material Technologies foram usadas como enchimento reativo. A composição, W/C, concentração de hidróxidos alcalinos em solução de ativador e resistência à compressão das amostras adicionais estão apresentadas na Tabela 8. Tabela 8. Composição (% em peso), W/C, concentração molar de hidróxidos alcalinos em solução de ativador e resistência à compressão (psi) a partir de amostras adicionais de GCUAD
*SFF = enchimento de silica atica; ZT = zeolito; FFA = cinzas volantes classe F; Na2O e K2O adicionados como hidroXidos e SiO2 adicionado como silica ativa (por eXemplo , liga residuo de Fe-Si) para preparer solucoes de ativador
Utilizando o mesmo procedimento descrito no EXemplo 1, as amostras adicionais de GCUAD (Amostras 49-52) foram preparadas. As amostras foram curadas a temperatura ambiente e as suas forces de compressao foram medidas apos a cura por 28 dias. Nestas amostras, areia de alvenaria foi usasa como agregado fino e silica ativa e/ou zeolito foram adicionados como enchimento reativo. Quartzo moido (QZ) com um tamanho medio de particular de 15 um da U.S. Silica foi usado como enchimento reativo fraco. Além disso, areia grossa de quartzo (#4 Q-ROK) da U.S. Silica foi adicionado para melhorar a densidade de empacotamento. Potenciadores de força utilizados nestas amostras incluiram hidróxido de aluminio, carbonato de sódio, fosfato de sódio, sulfato de sódio, oxalato de sódio e flúor. Adição total de potenciadores de força foi de cerca de 0,85% em peso da mistura de concreto em Amostras 49 e 51. Fluoreto de sódio sozinho foi adicionado como um potenciador de resistência de cerca de 0,25% em peso da mistura de concreto nas Amostras 50 e 52. Nenhum superplastificante foi adicionado. A composição, W/C, concentração de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão das amostras adicionais estão apresentadas na Tabela 9. Tabela 9. Composição (% em peso), W/C, concentração molar de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão (psi) a partir de amostras adicionais de GCUAD
*SFF = enchimento de silica atica; CA = agregado bruto; Qz= quartzo moido; Fibra = fibra de aco; Na2O e K2O adicionados como hidroXidos respectivos e SiO2 adicionado como silica ativa (por eXemplo , De-Si llifa residuo) para preparer solucoes de ativador
Utilizando o mesmo procedimento descrito no EXemplo 1,as amostras adicionais de GCUAD (Amostras 53-56) foram preparadas. As amostras foram curadas a temperatura ambiente e as suas forças de compressão foram medidas após a cura por 28 dias. Nestas amostras, areia de alvenaria foi usada como agregado fino e sílica ativa foi adicionada como enchimento reativo submícron. Quartzo moído (QZ) da U.S. Silica foi usado como enchimento reativo fraco. O fluoreto de sódio (NaF) a cerca de 0,25% em peso da mistura de concreto foi adicionado como um potenciador de força. Nenhum superplastificante foi adicionado. No Exemplo 55, fibras de aço da Bekaert Corporation foram adicionadas para melhorar a ductilidade. A composição, W/C, concentração de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão das amostras adicionais estão apresentadas na Tabela 10. Tabela 10. Composição (% em peso), W/C, concentração molar de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão (psi) a partir de amostras adicionais de GCUAD*
*SFF = enchimentos de sílica ativa, QZ = quartzo moído; Fibra = fibra de aço; Na2O e K2O adicionados como hidróxidos e SÍO2 adicionado como sílica ativa (por exemplo, Fe-Si liga resíduo ) para preparar soluções ativador
Utilizando o mesmo procedimento descrito no Exemplo 1, as amostras adicionais de GCUAD (Amostras 57-64) foram preparadas. As amostras foram curadas a temperatura ambiente e as suas forças de compressão foram medidas após a cura por 28 dias. Nestas amostras, areia de alvenaria foi usada como agregado fino e silica ativa e/ou zeólita foram adicionados como carga reativa. Quartzo moido (QZ) da U.S. Silica foi usado como enchimento reativo fraco em amostras 62 e 64. As soluções de ativador foram preparadas usando predominantemente hidróxido de sódio e residuos industriais de silica ativa da Norchem Inc. Potenciadores de força utilizados nestas amostras incluiram hidróxido de aluminio, carbonato de sódio, fosfato de sódio, sulfato de sódio, oxalato de sódio e flúor. Adição total de melhoradores de resistência foi inferior a cerca de 1,0% em peso da mistura de concreto. Estes foram dissolvidos em água antes da dissolução de hidróxidos alcalinos. Nenhum superplastificante foi adicionado. A composição, W/C, concentração de hidróxidos alcalinos em solução de ativador e resistência à compressão das amostras adicionais estão apresentadas na Tabela 11. Tabela 11. Composição (% em peso), W / C, a concentração molar de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão (psi) a partir de amostras adicionais GCUAD*
*SFF = enchimentos de silica ativa; QZ = quartzo moido; Fibra = fibra de aço; Na2O e K20 adicionados como hidróxidos respectivos e SiO2 adicionado como silica ativa (por exemplo, liga residue de Fe-Si) para preparar soluções de ativador
Utilizando um procedimento semelhante ao descrito no Exemplo 1, as amostras de GCUAD adicionais (Amostras 65-67) foram preparadas. As amostras foram curadas a temperatura ambiente e as suas forças de compressão foram medidas após a cura por 28 dias. Nestas amostras, areia de alvenaria foi usada como agregado fino e silica ativa da Norchem Inc. foi usaao como enchimento submicron reativo. Quartzo moido (QZ) da U.S. Silica foi usado como enchimento reativo fraco nas amostras 65 e 66. Cinzas Classe F da Boral Material Technologies foram usadas para substituir o pó de quartzo moido na amostra 67. As soluções de ativador foram preparadas usando solução de silicato de sódio disponível comercialmente (solução de silicato de sódio Ru™, PQ Inc.), em vez de dissolver a silica ativa em uma solução de hidróxido alcalino. 0 fluoreto de sódio (NaF) a cerca de 0,25% em peso da mistura de concreto foi adicionado como um potenciador de força. Nenhum superplastificante foi adicionado. A composição, W/C, concentração de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão das amostras adicionais estão apresentadas na Tabela 12. Tabela 12. Composição (% em peso), W/C, concentração molar de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão (psi) a partir de amostras adicionais de GCUAD
*SFF = enchimento de silica ativa; QZ=quartz moido; FFA=cinzas classe F
Utilizando o meso procedimento como descrito no Exemplo 1, foram preparadas amostras de GCUAD adicionais (Amostras 68-70) As amostras foram curadas a temperature ambiente e as suas forces de compressao foram medias apos a cura por 28 dias. Nestas amostras, areia de alvenaria foi usada como agregado fino e silica ativa da Boral Material Technologies foram usados como enchimento reactive nas amostras 68 e 70. Silica ativa juntamente com o quartzo moido (QZ) da U.S. Silica foram usados como enchimento reativo na Amostra 69. As soluções de ativador foram preparadas pela dissolução de silica ativa da Norchem Inc. em meio solução de hidróxido alcalino com proporções em massa de K2O/Na2O de cerca de 0,8. O fluoreto de sódio (NaF) a cerca de 0,25% em peso da mistura de concreto foi adicionado como um potenciador de força. Nenhum superplastificante foi adicionado. A composição, W/C, concentração de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão das amostras adicionais estão apresentadas na Tabela 13. Tabela 13. Composição (% em peso), W/C, concentração molar de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão (psi) a partir de amostras adicionais de GCUAD
*SFF = enchimentos de silica ativa; QZ = quartzo moido; Fibra = fibra de aço; Na2O e K20 adicionados como hidróxidos respectivos e SiO2 adicionado como silica ativa (por exemplo, liga residue de Fe-Si) para preparar soluções de ativador
Utilizando um procedimento semelhante ao descrito no Exemplo 1, as amostras de GCUAD adicionais (Amostras 71-88) foram preparadas. Mistrura foi realizada com um misturador intensive elvado (Mixer K-Lab da Lancaster Products). As amostras foram curadas a temperature ambiente e as suas forças de compressão foram medidas após a cura por 28 dias. Nestas amostras, areia de alvenaria foi usada como agregado fino e silica ativa da Norchem Inc. juntamente com quartzo moido (QZ) da U.S. Silica foram usados nas amostras 71-79. Silica ativa em conjunto com as cinzas classe F da Boral Material Technologies foram usadas como enchimento reativo nas amostras 80-86. Zeólita foi usada como enchimento reativo nas amostras 87 e 88. As soluções de ativador foram preparadas por dissolução de silica ativa da Norchem Inc. em solução de hidróxido alcalina com razões de massa de I<2θ/Na2θ de cerca de 2 a cerca de 3. Fibra de aço da Bekaert Corporation foi adicionada para melhorar a ductilidade nas amostras 71, 73, 76, 81, 85 e 87. O fluoreto de sódio (NaF) a cerca de 0,25% em peso da mistura 15 de concreto foi adicionado como uma potenciador de força. Nenhum superplastificante foi adicionado. A composição, W/C, concentração de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão das amostras adicionais estão apresentadas na Tabela 14. Tabela 14. Composição (% em peso), W/C, concentração molar de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão (psi) a partir de amostras adicionais de GCUAD*
*SFF = enchimento de silica ativa; QZ = quartzo moído; FAF = Cinzas classe F, Na2O e K20 adicionados como hidróxidos respectivos e SiO2 adicionado como sílica ativa (por exemplo, liga resíduo de Fe-Si) para preparar soluções de ativador **Zeólito
Usando o mesmo procedimento tal como descrito nos Exemplos 71-88, as amostras de GCUAD adicionais (Amostras 89-92) foram preparadas. Mistura foi realizada com um 15 misturador intensivo elevado (Mixer K-Lab da Lancaster Products). Tempo de ajuste inicial foi determinado utilizando um sistema de Vicat. As amostras foram curadas a temperatura ambiente e as suas forças de compressão foram medidas após cura durante 3 horas, 6 horas, 1 dia, 3 dias, 7 dias, 15 dias, 21 dias e 28 dias. Nestas amostras, areia de alvenaria foi usada como agregado fino e silica ativa da Norchem Inc., juntamente com as cinzas classe F da Boral Material Technologies foram usados como enchimento reativo no Exemplo 89. Silica ativa juntamente com o quartzo moido (QZ) da U.S. Silica foram usados como enchimento reativo nas amostras 90-92. Soluções de ativador foram preparadas pela dissolução de sílica ativa da Norchem Inc. em uma solução de hidróxido alcalino com proporções em massa de K2O/Na2O em cerca de 2,2. Nenhum superplastificante foi adicionado. Fluoreto de sódio (NaF) foi adicionado como uma potenciador de força. A composição, W/C, concentração de hidróxidos alcalinos em solução de ativador das amostras adicionais estão apresentados na Tabela 15. Forças compressivas das Amostras 89-92 nos tempos acima indicados são apresentadas na Tabela 16. Uma parcela destas forças de compressão versus o tempo de cura é mostrada na Figura 1. Tabela 15. Composição (% em peso), W/C, concentração molar de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência á compressão (psi) a partir de amostras adicionais de GCUAD*
*SFF = enchimento de silica ativa; QZ = quartzo moido; FAF = cinzas Classe F, Na2O e K20 adicionados como hidróxidos e SiO2adicionado como silica ativa (por exemplo liga residue de Fe-Si) para preparar soluções de ativador Tabela 16. A resistência à compressão (psi) de amostrascuradasdurantetemposdiferentes
Utilizando o mesmo procedimento como descrito no Exemplo 13, foram preparadas as amostras de GCUAD adicionais (Amostras 93-98). Mistura foi realizada com um misturador intensivo elevado (Mixer K-Lab da Lancaster Products). As amostras foram curadas a temperatura ambiente e as suas forças de compressão foram medidas após cura durante 3 horas, 6 horas, 1 dia, 3 dias, 7 dias, 15 dias, 21 dias e 28 dias. Nestas amostras, areia de alvenaria foi usada como agregado fino e silica ativa da Norchem Inc., juntamente com cinzas Classe F de CaO baixo da Brandon Shores Power Stations, Baltimore, Maryland (Separation Technologies) foram usados como enchimento reativo nas amostras 93, 95 , 97 e 99. Silica ativa de Norchem Inc., juntamente com cinzas Classe F de CaO baixo da Limestone Power Station, Jewett, Texas (Headwater Resources) foram usadas como enchimento reativo nas amostras 94, 96, 98 e 100. Soluções de ativador foram preparadas pela dissolução de silica ativa da Norchem Inc. em solução alcalina de hidróxido com proporções em massa de K2O/Na2O de cerca de 2,2. Nenhum superplastificante foi adicionado. 0 fluoreto de sódio (NaF) a cerca de 0,25% em peso da mistura de concreto foi adicionado como uma potenciador de força. A 5 composição, W/C, concentração de hidróxidos alcalinos em solução de ativador das amostras adicionais estão apresentados na Tabela 17. Forças compressivas das Amostras 93-98 nos tempos acima indicados são apresentadas na Tabela 18 . Tabela 17. Composição (% em peso), W/C, concentração molar de hidróxidos alcalinos em solução de ativador, e resistência à compressão (psi) a partir de amostras adicionais de GCUAD
*SFF = enchimento de silica ativa; QZ = quartzo moido; FAF = cinzas Classe F, Na2O e K20 adicionados como hidróxidos e SiO2adicionado como silica ativa (por exemplo liga residue de Fe-Si) para preparar soluções de ativador Tabela 18. Resistência à compressão (psi) de amostras curadas durante tempos diferentes
ND = não determinado O conteúdo dos artigos, patentes e pedidos de patentes, e todos os outros documentos e informação disponivel eletronicamente ou mencionado aqui citadas, são aqui incorporadas por referência na sua totalidade para a mesma extensão como se cada publicação individual fosse especificamente e individualmente indicada para ser incorporada por referência. Requerentes reservam-se o direito de incorporar fisicamente para esta aplicação todos e quaisquer materiais e informação de qualquer um desses artigos, patentes e pedidos de patentes, ou outros documentos fisicos e eletrônicos. Os métodos descritos aqui ilustrativamente podem ser praticados adequadamente na ausência de qualquer elemento ou elementos, limitação ou limitações que não sejam especificamente aqui descritas. Assim, por exemplo, os termos "compreendendo", "incluindo, "contendo", etc. devem ser lidos expansivamente e sem limitação. Além disso, os termos e expressões aqui empregues foram utilizados como termos de descrição e não de limitação, e não há intenção, no uso de tais termos e expressões de excluir quaisquer equivalentes das características mostradas e descritas ou suas porções. Reconhece-se que são possiveis várias modificações dentro do âmbito da invenção reivindicada. Assim, deve ser entendido que, embora o presente invenção tenha sido especificamente descrita por formas de realização preferidas e características opcionais, modificação e variação da invenção incorporada nela aqui divulgadas podem ser invocadas pelos especialistas na técnica, e que tais modificações e variações são consideradas como estando dentro do âmbito da presente invenção. A invenção tem sido descrita de forma ampla e genérica aqui. Cada uma das espécies mais estreitas e grupos subgenéricos que caem dentro da descrição genérica também fazem parte dos métodos. Isto inclui a descrição genérica de métodos com uma condição ou limitação negativa removendo qualquer assunto do gênero, independentemente de haver ou não o material excisado é aqui especificamente recitado. Outras formas de realização estão dentro das reivindicações seguintes. Além disso, quando as características ou aspectos dos métodos são descritos em termos de grupos Markush, aqueles especialistas na técnica irão reconhecer que a invenção também é, assim, descrita em termos de qualquer membro individual ou subgrupo de membros do grupo Markush.
Claims (15)
1. Mistura de compósito de concreto geopolimérico de ultra-alto desempenho (GCUAD), caracterizadopelo fato de que compreende: (A) um ligante compreendendo um ou mais selecionados a partir do grupo que consiste em aluminossilicato reativos e aluminosilicato de alcalinos-terrosos reativo; em que o ligante compreende 10 a 50% em peso da mistura GCUAD; (B) um ativador alcalino compreendendo uma solução aquosa de hidróxido de metal e silicato de metal; (C) um ou mais agregados; e (D) um ou mais enchimentos com um tamanho de particula até 75 pm, em que o conteúdo de enchimento combinado é até 35% em peso de uma mistura de GCUAD; em que um tipo de um ou mais enchimentos tem um tamanho de particula entre 0,05 e 1 pm, e é selecionado a partir do grupo que consiste em silica ativa, silica precipitada, carbonato de cálcio ultrafino, alumina micron, e as particulas submicrônicas de óxidos de metal; e em que o outro tipo de um ou mais enchimentos tem um tamanho de particula entre 1 e 75 pm, e é selecionado a partir do grupo que consiste em quartzo moido, zeólito e vidro moido.
2. Mistura GCUAD, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o ligante compreende um ou mais aluminossilicato reativo compreendendo de 0 a 30% em peso da mistura GCUAD; opcionalmente em que um ou mais aluminossilicato reativo é selecionado a partir do grupo que consiste em meta-caulino, aluminossilicatos vitreos reativos, e cinzas volantes ultrafinas Classe F; ou em que o ligante compreende um ou mais aluminossilicatos de alcalinos-terrosos reativo que compreende 2 a 40% em peso da mistura GCUAD; opcionalmente em que um ou mais aluminosilicato de alcalinos-terrosos reativo são selecionados a partir do grupo que consiste em escória de alto-forno granulada, aluminossilicato vitreo de cálcio (VCAS), cinzas volantes da classe C, e poeira de forno de cimento.
3. Mistura GCUAD, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o ligante compreende aluminosilicato reativo e aluminossilicato de alcalinos- terrosos reativo; opcionalmente em que o aluminosilicato reativo é meta-caulino e em que o aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo é escória de alto-forno granulada; opcionalmente em que o aluminosilicato reativo compreende 2 a 15% em peso da mistura GCUAD; ou em que o aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo compreende de 8 a 25% em peso da mistura GCUAD.
4. Mistura GCUAD, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o conteúdo de enchimento combinado é de 2 a 25% em peso da mistura GCUAD.
5. Mistura GCUAD, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que um ou mais agregados têm um tamanho de particula entre 0,075 e 10 mm, e compreende até 75% em peso, de preferência 30 a 60% em peso, da mistura GCUAD; opcionalmente em que um ou mais agregados são selecionados a partir do grupo que consiste em quartzo, granito, basalto, gneisse, calcário e areia bauxita calcinada.
6. Mistura GCUAD, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que um ou mais agregados compreendem um ou mais agregados finos com um tamanho de particula entre 0,075 e 0,75 mm; ou em que a solução de ativador alcalino é de 10 a 40% em peso, mais preferivelmente de 15 a 25% em peso, da mistura GCUAD.
7. Mistura GCUAD, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o hidróxido de metal compreende hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, ou ambos; ou em que o hidróxido de metal compreende 2 a 10% em peso de M-0 da mistura GCUAD; ou em que o silicato de metal compreende o silicato de sódio, silicato de potássio, ou ambos; ou em que o silicato de metal compreende 2 a 10% em peso de SiOs da mistura GCUAD; ou em que o ativador alcalino compreende água de 4 a 25% em peso, mais preferivelmente 5 a 15% em peso, da mistura GCUAD.
8. Mistura GCUAD, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de compreender ainda uma ou mais fibras, compreendendo até 15% em peso da mistura GCUAD; opcionalmente em que uma ou mais fibras são selecionadas a partir do grupo que consiste em fibras orgânicas, fibras de vidro, fibras de basalto, fibras de carbono, nano fibras, e fibras de metal.
9. Mistura GCUAD, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de compreender ainda um ou mais potenciadores de resistência compreendendo até 2% em peso da mistura GCUAD; em que um ou mais potenciadores de resistência são selecionados a partir do grupo que consiste em carbonato alcalino, fosfato alcalino, sulfato alcalino, oxalato alcalino e fluoreto alcalino.
10. Mistura GCUAD, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de compreende ainda sólidos superplastificantes, compreendendo até 5% em peso da mistura GCUAD; ou compreendendo ainda um retardador de pega, que compreende até 5 % em peso da mistura GCUAD.
11. Mistura GCUAD, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que a densidade de empacotamento de todos os componentes sólidos na mistura GCUAD é de pelo menos 0,5 (v/v), preferencialmente pelo menos 0,6 (v/v), mais preferencialmente pelo menos 0,7 (v/v).
12. Mistura GCUAD, de acordo com as reivindicações 1 a 11, caracterizadapelo fato de que a mistura GCUAD tem uma razão de água para sólidos geopoliméricos (W/C) entre 0,20 e 0,50, e mais preferivelmente entre 0,30 e 0,45, em que o termo "sólidos geopoliméricos" é definido como a soma das massas dos respectivos constituintes do ligante, isto é, aluminossilicato reativo e/ou aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo, e massas de óxido alcalino e dióxido de silicio dissolvidos no ativador; a razão W/C é determinada por um conjunto de parâmetros, tal como a relação molar H2O/M2O para metacaulino, se presente, fração de massa de H2O para aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo e outros materiais de aluminosilicato reativo diferentes de metacaulino, fração de massa de H2O para enchimentos reativos, bem como quando e quanto um superplastificante é aplicado; se o teor de umidade do agregado fino se desvia de 2,5% em peso, a mistura deve ser corrigida para a diferença de H2O.
13. Método de fabricação de uma mistura de compósito de concreto geopolimérico de ultra-alto desempenho (GCUAD), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizadopelo fato de que compreende: a. misturar uma mistura seca de GCUAD com uma solução de ativador para formar uma pasta GCUAD; e b. fixação e cura da pasta GCUAD para formar um produto GCUAD; em que a referida mistura seca de GCUAD compreende um ligante de 10 a 50% em peso, o ligante compreende um ou mais selecionados a partir do grupo que consiste em aluminossilicato reativo e aluminossilicato de alcalinos-terrosos reativo, e a solução de ativador compreende uma solução aquosa de hidróxido de metal e silicato de metal; a mistura seca compreende ainda um ou mais agregados, e um ou mais enchimentos; em que conteúdo de enchimento combinado é de 2% a 35% em peso da mistura GCUAD; em que um tipo de um ou mais enchimentos com um tamanho de particula de até 7 5 pm tem um tamanho de particula entre 0,05 e 1 pm, e é selecionado a partir do grupo que consiste em silica ativa, silica precipitada, carbonato de cálcio ultrafino, alumina micron, e as particulas submicrônicas de óxidos de metal; e em que o outro tipo de um ou mais enchimentos tem um tamanho de particula entre 1 e 75 pm e é selecionado a partir do grupo que consiste em quartzo moido, zeólito, e vidro moido.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que a pega da pasta GCUAD tem um tempo de pega de 30 minutos a 3 horas.
15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que a pega da pasta GCUAD tem uma temperatura de pega entre 20 e 90°C.
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| US8562735B2 (en) * | 2011-08-27 | 2013-10-22 | Louisiana Tech University Research Foundation, a division of Louisiana Tech University Founcation, Inc. | Incinerator fly ash geopolymer and method |
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| WO2014075134A1 (en) * | 2012-11-13 | 2014-05-22 | Cement Australia Pty Limited | Geopolymer cement |
| DE202013011896U1 (de) | 2013-02-04 | 2014-09-16 | Refratechnik Holding Gmbh | Feuerbetonversatz enthaltend ein Geopolymer-Bindemittelsystem sowie die Verwendung des Versatzes |
| KR101306186B1 (ko) | 2013-03-08 | 2013-09-09 | 하나케이환경 주식회사 | 건설폐기물 순환골재를 이용한 비시멘트 친환경 신 건설자재인 지오폴리머 콘크리트의 제조방법 |
| US9919974B2 (en) * | 2013-03-14 | 2018-03-20 | The Catholic University Of America | High-strength geopolymer composite cellular concrete |
| BR112015024812B1 (pt) * | 2013-03-28 | 2021-11-23 | Socpra Sciences Et Génie S.E.C. | Concretos de vidro de ultra-alto desempenho e composição para concreto de vidro de ultra-alto desempenho |
| WO2014166875A1 (en) * | 2013-04-10 | 2014-10-16 | Sika Technology Ag | Composition for use as a two component back filled grout comprising extracted silicate |
| US9388072B2 (en) * | 2013-06-25 | 2016-07-12 | Carboncure Technologies Inc. | Methods and compositions for concrete production |
| US9321687B2 (en) * | 2013-07-03 | 2016-04-26 | University Of North Dakota | Low concentration alkali fly ash cement and method of making |
| DE102013108836A1 (de) * | 2013-08-15 | 2015-02-19 | Europoles Gmbh & Co. Kg | Ultrahochfester Beton und daraus hergestelltes Betonbauteil |
| CN103551029B (zh) * | 2013-10-22 | 2015-05-06 | 重庆大学 | 一种半干法烧结烟气脱硫灰的改性方法 |
| US10087365B2 (en) | 2013-10-30 | 2018-10-02 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Proppants with improved strength |
| AU2014363056B2 (en) * | 2013-12-11 | 2017-11-30 | University Of Pretoria | Improved alkaline-activated slag (AAS) composition |
| BR102013033014A2 (pt) * | 2013-12-20 | 2020-12-29 | Univ Estadual Ponta Grossa | processo de fabricação de cimento geopolimérico e seus materiais derivados a partir da reciclagem de vidros e outros materiais para utilização como materiais de construção civil |
| JP6284388B2 (ja) * | 2014-02-25 | 2018-02-28 | 前田建設工業株式会社 | ジオポリマー組成物 |
| US20150246850A1 (en) * | 2014-02-28 | 2015-09-03 | Anf Technology Limited | Alumina nanofiber reinforced cement-based materials and method for producing same |
| JP6347512B2 (ja) * | 2014-05-14 | 2018-06-27 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | 自硬性材料の製造方法 |
| EP2949632B1 (en) * | 2014-05-30 | 2020-03-11 | Destaclean Oy | Hydraulic composite material based on recycled materials and method for production thereof |
| NL2012959B1 (nl) * | 2014-06-06 | 2016-06-27 | Ascem B V | Cementsamenstelling, en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. |
| JP6300678B2 (ja) * | 2014-07-31 | 2018-03-28 | 太平洋マテリアル株式会社 | ジオポリマー組成物の硬化促進方法および製造方法 |
| CN107074651B (zh) * | 2014-08-13 | 2020-12-11 | 保利阿格有限公司 | 地质聚合物和地质聚合物的骨料 |
| CN104193270B (zh) * | 2014-08-26 | 2016-03-23 | 重庆大学 | 碱矿渣植筋锚固材料 |
| NO342894B1 (no) * | 2014-08-29 | 2018-08-27 | Mahmoud Khalifeh | Sementerende, aplittbasert geopolymermateriale og fremgangsmåte for å tilveiebringe en pumpbar, herdbar velling av et sementerende, aplittbasert geopolymermateriale |
| FR3026739B1 (fr) * | 2014-10-07 | 2020-10-09 | Centre Detudes Et De Rech De Lindustrie Du Beton | Procede ameliore pour la realisation d'un beton ecologique et composition d'un beton ecologique. |
| JP6580313B2 (ja) * | 2014-10-10 | 2019-09-25 | 東邦化学工業株式会社 | ジオポリマー用添加剤及びジオポリマー硬化体 |
| EP3262008B1 (en) * | 2015-02-27 | 2020-12-16 | Imertech Sas | Particulate compositions for the formation of geopolymers, their use and methods for forming geopolymers therewith |
| FR3034094B1 (fr) | 2015-03-27 | 2020-10-09 | Hoffmann Jb Tech | Composition pour materiau de construction a base de metakaolin, procede de fabrication associe et utilisation pour la realisation d'elements de construction |
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| JP6686693B2 (ja) * | 2015-05-29 | 2020-04-22 | 株式会社大林組 | 硬化体の製造方法 |
| RU2626493C2 (ru) * | 2015-06-01 | 2017-07-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Строительная композиция и комплексная добавка для строительной композиции |
| WO2017025127A1 (en) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | Cemex Research Group Ag | Fly ash based castable construction material with controlled flow and workability retention |
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| CN105272027B (zh) * | 2015-09-23 | 2017-07-25 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 一种抗压强度300MPa以上超高性能混凝土及其制备方法 |
| CN105130373A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-09 | 四川大学 | 一种粉煤灰基聚合物混凝土的制备方法 |
| US20180371119A1 (en) * | 2015-11-06 | 2018-12-27 | VINCE Reed | Process for providing inorganic polymer ceramic-like materials |
| US9487442B1 (en) * | 2015-12-17 | 2016-11-08 | Mongoose Pictures Limited | Raw mixture and method for producing gas concrete |
| CN105541263A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-04 | 邢台建工商品混凝土有限公司 | 抗渗耐酸混凝土及其制备方法 |
| EP3405446B1 (en) * | 2016-01-19 | 2023-08-16 | Solidia Technologies, Inc. | Novel cement chemistries |
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| US9771294B1 (en) | 2016-04-21 | 2017-09-26 | Americas Basalt Technology, Llc | Basalt fibers produced from high temperature melt |
| CA3022523A1 (en) | 2016-05-05 | 2017-11-09 | Solidia Technologies, Inc. | Synthetic pozzolans |
| CN105924049A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-09-07 | 句容联众科技开发有限公司 | 一种干熄焦炉用混凝土 |
| CN106116364B (zh) * | 2016-06-28 | 2018-09-28 | 王青 | 一种纤维增强混凝土及其制备方法 |
| EP3269693A1 (de) * | 2016-07-12 | 2018-01-17 | MC-Bauchemie Müller GmbH & Co. KG Chemische Fabriken | Mehr-komponenten-baustoffmischung |
| EP3287427A1 (en) * | 2016-08-25 | 2018-02-28 | Imerys Ceramics France | Dry particulate compositions for the formation of geopolymers, a process for forming geopolymers and the geopolymers obtained as a result |
| CA3032884A1 (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | Imertech Sas | Dry particulate compositions for the formation of geopolymers, a process for forming geopolymers and the geopolymers obtained as a result |
| CN106277861A (zh) * | 2016-08-15 | 2017-01-04 | 马鞍山十七冶工程科技有限责任公司 | 一种新型地质聚合物及制备方法 |
| US9802865B1 (en) * | 2016-09-13 | 2017-10-31 | Nano And Advanced Materials Institute Limited | Nano-modified alkali-activated cementitious materials for rapid repair |
| CN106630903A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-05-10 | 浙江建设职业技术学院 | 一种高耐久性地聚合物混凝土地基 |
| CN106495585A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-15 | 中国地质大学（武汉） | 地质聚合物基重载路面铺装材料及其制备方法 |
| CN106630792A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-10 | 广西金洪混凝土有限公司 | 高性能混凝土 |
| WO2018112547A1 (en) | 2016-12-23 | 2018-06-28 | Nu-Rock Corporation S.A.R.L. | Process and apparatus for producing a shaped article |
| US10851016B1 (en) | 2017-02-28 | 2020-12-01 | J&P Invesco Llc | Trona accelerated compositions, and methods of utilizing and producing the same |
| EP3378847B1 (en) | 2017-03-21 | 2021-09-01 | Sociedad Anónima Minera Catalano-Aragonesa | Procedure for decorating ceramic materials produced with inorganic polymers |
| CN107244839B (zh) * | 2017-05-06 | 2019-07-12 | 湖南七纬科技有限公司 | 一种陶瓷砖抛光粉基地质聚合物及其制备方法 |
| US10981831B2 (en) | 2017-09-21 | 2021-04-20 | Crown Products & Services, Inc. | Dry mix and concrete composition containing bed ash and related methods |
| CN107663035B (zh) * | 2017-10-18 | 2020-05-22 | 浙江大学 | 一种铝灰渣基地聚物胶凝材料的制备方法 |
| CN107857543B (zh) * | 2017-11-09 | 2020-06-12 | 山东理工大学 | 一种抗氯盐侵蚀环保砂浆的制备方法 |
| KR102012655B1 (ko) * | 2017-11-24 | 2019-08-21 | 한국교통대학교산학협력단 | 콘크리트 구조물 보강용 내화 모르타르 조성물 |
| WO2019116124A1 (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-20 | The Catholic University Of America | Control of time of setting of geopolymer compositions containing high-ca reactive aluminosilicate materials |
| JP6440339B2 (ja) * | 2018-02-26 | 2018-12-19 | 太平洋マテリアル株式会社 | ジオポリマー組成物 |
| JP7041918B2 (ja) * | 2018-02-27 | 2022-03-25 | 国立大学法人山口大学 | 曲げ性能が高いジオポリマー硬化体及びその製造方法 |
| WO2019190334A1 (es) * | 2018-03-26 | 2019-10-03 | Huaman Mmamni Fredy Alberto | Mortero geopolimérico y procedimiento para la obtención de dicho mortero a partir de relaves mineros sin adición de cemento portland |
| WO2019195862A1 (en) * | 2018-04-05 | 2019-10-10 | Tran Trung Nghia | Method for producing construction aggregate from fly ash and the aggregate obtained with this method |
| US10919807B1 (en) * | 2018-04-25 | 2021-02-16 | J&P Invesco Llc | High-strength flowable fill compositions |
| US11434169B1 (en) | 2018-04-25 | 2022-09-06 | J&P Invesco Llc | High-strength flowable fill compositions |
| US11525077B2 (en) * | 2018-07-25 | 2022-12-13 | The Catholic University Of America | Geopolymer concretes for energy storage applications |
| KR101964007B1 (ko) * | 2018-08-02 | 2019-03-29 | 노재호 | 초고감쇠 경량 콘크리트 조성물 |
| CN108840630B (zh) * | 2018-08-09 | 2020-12-11 | 邢台建工商品混凝土有限公司 | 高性能混凝土 |
| EP3877600A4 (en) * | 2018-11-08 | 2022-08-03 | The Regents Of The University Of Michigan | MODULAR CONSTRUCTION OF SUPPORTING STRUCTURES FROM REUSABLE SUPPORTING ELEMENTS |
| US11180691B2 (en) | 2019-01-22 | 2021-11-23 | Baker Hughes Holdings Llc | Use of composites having coating of reaction product of silicates and polyacrylic acid |
| US11155751B2 (en) | 2019-01-22 | 2021-10-26 | Baker Hughes Holdings Llc | Method of treating subterranean formations with composites having enhanced strength |
| US10843969B2 (en) * | 2019-03-01 | 2020-11-24 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Alkali activated natural pozzolan based concrete containing ground granulated blast furnace slag |
| CN109809751A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-05-28 | 东北林业大学 | 纳米Al2O3-Ca2+基偏高岭土地聚合物道路修补材料 |
| BR112021020557A2 (pt) * | 2019-04-12 | 2021-12-14 | Carbicrete Inc | Produção de produtos de concreto à base de escória moldada por via húmida |
| JP7361325B2 (ja) * | 2019-05-10 | 2023-10-16 | 公立大学法人北九州市立大学 | ジオポリマー組成物の製造方法 |
| KR102260445B1 (ko) * | 2019-05-22 | 2021-06-04 | 한국과학기술원 | 산업부산물 기반 경량 단열 모르타르 조성물 |
| CN110340105B (zh) * | 2019-06-24 | 2021-07-30 | 张开翅 | 一种垃圾硅化处理再利用的方法 |
| CN110316984B (zh) * | 2019-07-10 | 2021-05-28 | 安徽工业大学 | 一种复合碱激发固废型高剪切力、耐高温无机胶及其制备方法 |
| CA3050268A1 (fr) * | 2019-07-19 | 2021-01-19 | Nemaska Lithium Inc. | Utilisation d'aluminosilicates a titre d'additifs cimentaires |
| US11168027B2 (en) | 2019-07-25 | 2021-11-09 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Palm oil fuel ash based mortar compositions |
| WO2021030372A2 (en) * | 2019-08-12 | 2021-02-18 | The Regents Of The University Ofcolorado, A Body Corporate | Acid-resistant inorganic composite material and method of forming same |
| EP4013726A4 (en) | 2019-08-13 | 2023-09-06 | California Institute of Technology | PROCESS FOR MANUFACTURING CALCIUM OXIDE OR ORDINARY PORTLAND CEMENT FROM CALCIUM-CONTAINING ROCKS AND MINERALS |
| CN110510933A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-11-29 | 哈尔滨工程大学 | 一种超高强地质聚合物基材料及制备方法 |
| CN110723929B (zh) * | 2019-09-30 | 2021-04-27 | 辽宁海天阁环保科技有限公司 | 免烧砖及其制备方法 |
| CN110683775B (zh) * | 2019-10-30 | 2021-06-25 | 安徽工业大学 | 一种固废利用型阻燃-高剪切力一体化无机胶及其制备方法 |
| CN110668722B (zh) * | 2019-11-04 | 2021-05-28 | 安徽工业大学 | 一种具有氧化-阻燃-高剪切力一体化的固废型无机胶及其制备方法 |
| CN111620664A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-04 | 广州大学 | 一种非水泥基超高性能混凝土及其制备方法 |
| CN112028551B (zh) * | 2020-07-21 | 2022-01-28 | 北京工业大学 | 一种用于复杂岩体物理模型的3d打印地聚物及其使用方法 |
| CN112028654B (zh) * | 2020-09-14 | 2021-09-14 | 深圳大学 | 一种免烧地聚物复合耐火材料及其制备方法 |
| KR102414695B1 (ko) | 2020-11-03 | 2022-07-01 | 한국건설기술연구원 | 초고성능 콘크리트를 사용한 초고속 이동체계용 콘크리트 진공튜브 세그먼트 및 그 제작 방법 |
| CN112573868B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-10-21 | 广东工业大学 | 一种花岗岩微粉地聚物复合基及其制备方法和应用 |
| CN113185208A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-07-30 | 广州大学 | 一种建筑硬化材料及其制备方法和应用 |
| JP7048062B1 (ja) * | 2021-08-04 | 2022-04-06 | ソブエクレー株式会社 | ジオポリマーのフレッシュ性状の調整方法及びジオポリマーの硬化開始時間の調整方法 |
| CN113582194B (zh) * | 2021-08-24 | 2022-11-08 | 广西民族大学 | 一种基于粉煤灰制备沸石微球的方法及沸石微球 |
| US20230257306A1 (en) * | 2021-12-14 | 2023-08-17 | Icon Technology, Inc. | Mix formulation for 3d printing of structures |
| WO2023130182A1 (en) * | 2022-01-07 | 2023-07-13 | Universite Laval | High-strength concrete and method of producing same |
| CN114436575B (zh) * | 2022-02-24 | 2023-07-14 | 西安理工大学 | 高耐腐双纤维复掺改性修复砂浆及其制备方法 |
| CN114591035B (zh) * | 2022-03-07 | 2023-03-24 | 青岛理工大学 | 桥面碱激发混凝土材料及其制备方法 |
| CN115159950B (zh) * | 2022-08-15 | 2023-10-20 | 中晶环境科技股份有限公司 | 建筑材料的制备方法及建筑材料 |
| EP4371960A1 (en) * | 2022-11-21 | 2024-05-22 | Saint-Gobain Ecophon AB | Porous geopolymer product |
| US20240182774A1 (en) * | 2022-12-02 | 2024-06-06 | Schlumberger Technology Corporation | Cement slurry compositions comprising pozzolanic cement additives and methods for improving development of compressive strengths in the cement slurry compositions |
| KR102650310B1 (ko) * | 2023-06-01 | 2024-03-25 | 국방과학연구소 | 지오폴리머를 기재로 하는 내화염성 무기 섬유 복합소재 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4509985A (en) * | 1984-02-22 | 1985-04-09 | Pyrament Inc. | Early high-strength mineral polymer |
| JPH06211557A (ja) * | 1993-01-19 | 1994-08-02 | Sekisui Chem Co Ltd | 硬化性無機質組成物 |
| EP0809613B1 (en) * | 1995-02-17 | 2004-04-28 | Zeo Tech Corp. | Fly ash cementitious material |
| DE69820303D1 (de) * | 1998-06-08 | 2004-01-15 | Contesta Oy Vantaa | Verfahren und injizierbare zusammensetzung zur füllung von rissen in stein- und betonkonstruktionen |
| JP4677181B2 (ja) | 2002-11-07 | 2011-04-27 | 土木地質株式会社 | 水ガラススラグコンクリート用水ガラス、その製造方法および水ガラススラグコンクリート |
| RU2329898C2 (ru) * | 2003-06-06 | 2008-07-27 | Гудрич Корпорейшн | Многослойная барьерная система (варианты) |
| CA2545407A1 (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-02 | Rocla Pty Ltd. | Geopolymer concrete and method of preparation and casting |
| ES2297334T3 (es) * | 2004-02-05 | 2008-05-01 | Optos Optimale Oszillationstechnik Gmbh | Metodo para preparar un material de construccion. |
| WO2006074662A1 (en) | 2005-01-13 | 2006-07-20 | Serwin Holding Aps | Ultra high strength asphalt |
| US7658797B2 (en) * | 2005-03-22 | 2010-02-09 | Nova Chemicals Inc. | Lightweight concrete compositions |
| BRPI0504155A (pt) * | 2005-05-25 | 2007-01-23 | Rodolfo Dafico Bernar Oliveira | processo de fabricação de artefatos extrusados ou moldados por compressão de alumino-silicatos naturais e agregados em meio alcalino com pequeno tempo de cura e alta eficiência térmica |
| US8574358B2 (en) * | 2005-12-06 | 2013-11-05 | James Hardie Technology Limited | Geopolymeric particles, fibers, shaped articles and methods of manufacture |
| AU2007231558B2 (en) * | 2006-03-29 | 2011-06-23 | Zeobond Research Pty Ltd | Dry mix cement composition, methods and systems involving same |
| FR2904307B1 (fr) | 2006-07-28 | 2008-09-05 | Joseph Davidovits | Ciment geopolymerique a base de cendres volantes et a grande innocuite d'emploi. |
| EP1887064B1 (en) * | 2006-08-07 | 2011-07-13 | Services Pétroliers Schlumberger | Geopolymer composition and application for carbon dioxide storage |
| JP5091519B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2012-12-05 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | ジオポリマー組成物及びその製造方法 |
| WO2009005205A1 (en) | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Industry Foundation Of Chonnam National University | Alkali-activated binder with no cement, method for fabricating mortar using it, and method for fabricating alkali-activated reinforcement mortar with no cement |
| AU2008207367B2 (en) | 2007-08-20 | 2013-07-18 | Grant Davon Birch | Cellular Cementitious Composition |
| US20090158970A1 (en) | 2007-12-20 | 2009-06-25 | Icrete, Llc | Concrete compositions optimized for high workability |
| US8366823B2 (en) * | 2008-09-25 | 2013-02-05 | United States Gypsum Company | Fly ash based lightweight cementitious composition with high compressive strength and fast set |
| ES2788084T3 (es) * | 2009-01-22 | 2020-10-20 | Univ America Catholic | Aglutinantes de material compuesto de geopolímero a medida para aplicaciones en cemento y hormigón |
| CN101570426B (zh) * | 2009-04-21 | 2012-07-04 | 同济大学 | 地质聚合物再生混凝土及其制备方法 |
| CN101560071B (zh) | 2009-05-26 | 2011-07-20 | 广西大学 | 一种磷酸基地质聚合物多孔材料及其制备方法 |
| CN101792275A (zh) | 2010-04-22 | 2010-08-04 | 西安建筑科技大学 | 一种粉煤灰基无机聚合物复合胶凝材料及其制备方法 |
| US8562735B2 (en) * | 2011-08-27 | 2013-10-22 | Louisiana Tech University Research Foundation, a division of Louisiana Tech University Founcation, Inc. | Incinerator fly ash geopolymer and method |
-
2011
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