CN106458756A - 超高性能混凝土 - Google Patents

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Abstract

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

Description

超高性能混凝土
技术领域
本发明涉及用于建筑领域的材料领域，并且更特别地涉及使得超高性能混凝土得以获得的水硬性组合物。
背景技术
在最近几年中，混凝土领域的技术进展引导着超高性能混凝土的发展，特别是就压缩强度而言。这些混凝土制剂一般涉及对除水泥和骨料之外的附加材料的依靠，例如纤维、有机外加剂或通常比水泥粒子的尺寸更小的所谓超细粒子。
当问题是一次性制备包括横向元件和竖向或斜向元件的混凝土部件时，对这些超高性能混凝土的使用变得不易。例如，当问题是在工厂中制备混凝土部件，该混凝土部件的最终截面是U形或L形时，有必要的是分别横向浇铸该待制备部件的元件，然后通过将它们锚定或用螺丝固定在一起而使它们粘结从而将其组装，以便获得U-截面或L-截面。这具有以下缺点，制备这些部件的操作倍增，制备部件本身变得复杂，失误的可能性增加以及部件的稳健性减小。
有关超高性能混凝土制剂，还存在这样的需求，即用该超高性能混凝土制剂可在单一步骤中制成混凝土部件，而不论这些混凝土部件的形状或截面，无需依靠组装步骤。
发明内容
因此本发明着手解决的问题是提供新颖的非自流平的超高性能混凝土的制剂，所述超高性能混凝土在其应用于斜面或垂直面时能够保持在原位。
本发明的混凝土组合物具有以下优点：
-它们可通过特别是使用投射枪的投射或者通过使用投射喷枪的喷涂而得以应用；
-它们可用在通过压延制备混凝土部件的方法中；
-它们可用于修复或复原存在于斜表面或垂直表面例如桥墩或桥梁板、或者港口的装卸码头上的混凝土结构；
-它们在28天具有通常为90至150MPa或甚至更高的压缩机械强度；
-它们可包含为其提供额外的有益性能如延性的纤维；
-它们具有大于50Pa，优选大于100Pa的应力阈值，其在0.1s-1的剪切梯度下测得。
本发明涉及水硬性组合物，其相对于水泥以相对质量份包含：
-100份水泥，其粒子具有1.20至5m2/g的BET比表面积；
-32至42份水；
-5至50份矿物掺和料A1，其粒子具有小于或等于6μm的D50，其选自硅灰、偏高岭土、矿渣、火山灰或其混合物；
-90至230份砂子，其粒子具有大于或等于50μm的D50和小于或等于3mm的D90；
-0.0001至10份超增塑剂，其活性材料浓度为15质量％。
在剩下的文本中，表述“本发明的水硬性组合物”是指以上所描述的水硬性组合物及其以下所描述的变体no1和变体no2。
根据变体no1，水硬性组合物相对于水泥以相对质量份包含：
-100份水泥，其粒子具有1.20至1.7m2/g的BET比表面积；
-38至42份水；
-8至20份矿物掺和料A1，其粒子具有小于或等于6μm的D50，其选自硅灰、偏高岭土、矿渣、火山灰或其混合物；
-90至180份砂子，其粒子具有100μm至400μm的D50和小于或等于800μm的D90；
-0.0001至10份超增塑剂，其活性材料浓度为15质量％。
根据变体no2，水硬性组合物相对于水泥以相对质量份包含：
-100份水泥，其粒子具有1.20至5m2/g的BET比表面积；
-32至42份水；
-5至50份矿物掺和料A1，其粒子具有小于或等于6μm的D50，其选自硅灰、偏高岭土、矿渣、火山灰或其混合物；
-90至230份砂子，其粒子具有大于或等于50μm的D50和小于或等于3mm的D90；
-0.0001至10份超增塑剂，其活性材料浓度为15质量％；以及
-0.001至2份粘度改性剂。
水硬性粘结剂是通过水合作用凝结和硬化的材料，例如水泥。
凝结通常为水硬性粘结剂通过水合反应转到固态状态。凝结通常伴随着硬化期。
硬化通常为水硬性粘结剂机械强度的获得。硬化通常在凝结结束后发生。
本发明的水硬性组合物既包含在新鲜状态下的组合物，又包含在硬化状态下的组合物，例如水泥浆、砂浆或混凝土。
适合用于本发明的水泥通常为波特兰水泥，其BET表面积为1.20至5m2/g。
优选的波特兰水泥为在2001年2月的欧洲标准NF EN 197-1中所限定的那些，更优选它们为CEM I水泥。
优选地，水泥是其粒子的BET比表面积为1.20至3m2/g，更优选1.20至2.2m2/g，进一步优选1.20至1.7m2/g的水泥。
优选地，水泥是其粒子的D10为1μm至8μm，更优选1μm至5μm，进一步优选1μm至2μm的水泥。
优选地，水泥是其粒子的D50为4μm至10μm，更优选5μm至9μm的水泥。
优选地，水泥是其粒子的D90为8μm至25μm，更优选10μm至20μm的水泥。
优选地，水泥是其Blaine比表面积大于或等于6050cm2/g，优选大于或等于6100cm2/g的水泥。
能够用于本发明的波特兰水泥可被研磨和/或分离(使用动态分离器)以获得Blaine比表面积大于或等于6050cm2/g的水泥。该水泥可变得超细。可用例如以下两种方法研磨水泥。
根据第一种方法，可将水泥或熟料磨至其Blaine比表面积为6050至9000cm2/g。可在该第一步骤使用第二或第三代高效分离器或极高效分离器以使具有所需细度的水泥与未具有所需细度的水泥分离。然后将后者返回至研磨机。
根据第二种方法，可将波特兰水泥通过极高效分离器(称为极高细度分离器)以使具有大于或等于目标细度(目标细度大于6050cm2/g)的Blaine比表面积的水泥粒子与具有低于目标细度的Blaine比表面积的水泥粒子分离。可如此使用具有大于或等于目标细度的Blaine比表面积的水泥粒子。可将具有低于目标细度的Blaine比表面积的水泥粒子搁置一边或单独研磨直至获得所需的Blaine比表面积。在两种方法中都可使用的研磨机是例如球磨机、立磨机、辊压机、卧式研磨机(例如型)或搅拌立磨机(例如Tower Mill型)。
优选地，本发明的水硬性组合物包含33至42份水，更优选35至42份水，进一步优选38至42份水，其相对于水泥以相对质量份表示。
优选地，本发明的水硬性组合物包含6至40份A1，更优选7至30份A1，进一步优选8至20份A1，其相对于水泥以相对质量份表示。
优选地，A1是其粒子的D50小于或等于6μm，优选小于或等于2μm的掺和料。
优选地，本发明的水硬性组合物包含90至210份砂子，更优选90至180份砂子，其相对于水泥以相对质量份表示。
优选地，本发明的水硬性组合物包含粒子的D10为150μm至400μm的砂子。
优选地，本发明的水硬性组合物包含粒子的D50为100μm至500μm，更优选100μm至400μm的砂子。
优选地，本发明的水硬性组合物包含粒子的D90小于或等于2mm，更优选D90为200μm至1mm，进一步优选D90为200μm至600μm的砂子。
优选地，本发明的水硬性组合物的砂子为硅质砂、焙烧或未焙烧的铝土矿砂、硅钙质砂或其混合物。
优选地，本发明的水硬性组合物进一步包含0至300份不同于A1的矿物掺和料A2，其相对于水泥以相对质量份表示，其粒子具有1μm至50μm的D50。
优选地，A2没有火山灰活性。火山灰活性在本发明的含义是指在常温20℃下与石灰材料或石灰释放材料混合时能够形成具有水硬性的化合物的材料。因此，在本发明的含义中，没有火山灰活性的材料是指在常温20℃下与石灰材料或石灰释放材料混合时不能形成具有水硬性的化合物的材料。
例如，没有火山灰活性的材料为包含碳酸钙(例如经研磨或沉淀的碳酸钙)，优选经研磨的碳酸钙的材料。经研磨的碳酸钙可为例如1(OMYA，法国)。没有火山灰活性的材料可为经研磨的石英例如C6，其是由法国Sibelco所供应的实质上非火山灰的二氧化硅填充物材料。经研磨的碳酸钙或石英的优选BET比表面积(用以上所描述的已知方法测得)为2至10m2/g，一般小于8m2/g，例如4至7m2/g，优选小于约6m2/g。沉淀的碳酸钙也适于作为没有火山灰活性的材料。单个粒子一般具有约20nm的尺寸(称作初级尺寸)。单个粒子凝聚为具有0.1至1μm的尺寸(称作二级尺寸)的骨料。(二级)尺寸为0.1至1μm的骨料自身可形成尺寸(称作三级尺寸)大于1μm的骨料。
没有火山灰活性的单个材料或者没有火山灰活性的材料混合物可用在本发明的水硬性组合物中，例如经研磨的碳酸钙、经研磨的石英或沉淀的碳酸钙或它们的混合物。
矿物掺合料A2通常为分得极细的矿物材料，其用在水硬性组合物(例如混凝土)或水硬性粘结剂(例如水泥)中以提高一定的性能或赋予它们特别的性能。例如，矿物掺合料A2为焙烤的页岩(例如如在NF EN 197-1标准第5.2.5节所限定)、包含碳酸钙的矿物掺合料例如石灰岩(例如如在NF EN 197-1标准第5.2.6节所限定)、包含二氧化硅的矿物掺合料例如硅质粉或其混合物。
优选矿物掺合料A2为硅质填充物。
优选地，本发明的水硬性组合物进一步包含0至10份无水硫酸钙，其相对于水泥以相对质量份表示。
可在天然状态下获得无水硫酸钙。也可以使用为一定工业过程中的副产物的无水硫酸钙。
优选地，当水泥的细度增加时，也可以增加无水硫酸钙的量以便维持等同的机械强度。本领域技术人员将从其知识了解如何通过使用已知的方法来使无水硫酸钙的量最佳。该最佳化是水泥粒子细度的函数。例如，本领域技术人员可以为粒子的BET比表面积为1.7m2/g的水泥添加2.5份无水硫酸钙，其相对于水泥以相对质量份表示。根据另一例子，本领域技术人员可以为粒子的BET比表面积为1.85m2/g的水泥添加4.5份无水硫酸钙，其相对于水泥以相对质量份表示。
优选地，本发明的水硬性组合物进一步包含矿物纤维(例如玻璃、玄武岩)、有机纤维、金属纤维(例如钢)或其混合物。
有机纤维可特别选自聚乙烯醇(APV)纤维、聚丙烯腈(PAN)纤维、高密度聚乙烯(PEHD)纤维、聚酰胺或聚酰亚胺纤维、聚丙烯纤维、芳族聚酰胺纤维或碳纤维。还可使用这些纤维的混合物。
这些有机纤维可以由单束或多束组成的制品而呈现，所述制品的直径为25微米至800微米。有机纤维的单个长度优选介于10至50mm。
依靠于具有不同特性的纤维混合物使得混凝土的性能适应于所需的特性。
优选地，本发明的水硬性组合物进一步包含0.001至1.5份粘度改性剂，其相对于水泥以相对质量份表示。
如在本发明和所附权利要求中使用的术语“粘度改性剂”可理解为如包含增粘剂、增稠剂的用于改变流动极限的试剂。其被添加至介质从而增加该介质的粘度的是水溶性产品。
优选地，本发明的水硬性组合物的粘度改性剂选自：
-天然源的聚合物：淀粉，植物蛋白，藻酸盐，威兰胶以及所有其它的天然胶(瓜尔豆胶、黄原胶、阿拉伯胶、角豆粉、角叉菜胶、定优胶)；
-半合成聚合物，例如：淀粉衍生物；纤维素醚，例如甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基甲基纤维素(HEMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟乙基纤维素(HEC)以及羧甲基纤维素(CMC)；
-合成聚合物，主要是乳胶、聚醚(聚乙二醇)、聚丙烯酰胺、以及为乙烯基(聚乙烯醇)的那些。
可使用这些试剂的混合物。
优选地，本发明的水硬性组合物进一步包含0至0.5份防起泡剂，其相对于水泥以相对质量份表示。
根据一个变体形式，本发明的水硬性组合物可进一步包含外加剂，例如在标准EN934-2、EN 934-3或EN 934-4中所描述的那些。
这可为用于水硬性组合物的外加剂，例如促进剂、加气剂、阻滞剂、黏土惰化剂、增塑剂和/或超增塑剂。黏土惰化剂是使得减小或防止黏土对水硬性粘结剂性能的有害影响的化合物。黏土惰化剂包含在WO 2006/032785和WO 2006/032786中所描述的那些。
本发明的水硬性组合物可进一步包含活化剂以促进玻璃质材料的水合反应。这样的试剂包含钠盐和/或钙盐。本发明的水硬性组合物包含0.0001至10份超增塑剂，其活性材料浓度为15质量％。优选地，该超增塑剂是液体形式。
优选地，本发明的水硬性组合物包含0.1至10份超增塑剂，其活性材料浓度为15质量％。更优选地，本发明的水硬性组合物包含0.2至5份超增塑剂，其活性材料浓度为15质量％。
特别地，包含聚羧酸型超增塑剂是有用的。
如在本说明书和所附权利要求中使用的术语“超增塑剂”应理解为包含减水剂和超增塑剂两者，如在V.S.Ramachandran，Noyes Publications，1984，名为“ConcreteAdmixtures Handbook,Properties Science and Technology”的书中所描述。
减水剂定义为为了规定的施工性通常将混凝土的混合水的量减少10至15％的外加剂。减水剂包含例如木素磺酸盐，羟基羧酸，碳水化物和其它特定的有机化合物，例如甘油、聚乙烯醇、铝甲基硅酸钠(I’alumino-méthyl siliconate de sodium)、对氨基苯磺酸和酪蛋白。
超增塑剂属于新类别的减水剂，其在化学上不同于通常的减水剂，而能够减少约30％的水量。超增塑剂总体分为四类：萘甲醛的磺化缩合物(SNF)(通常为钠盐)；三聚羟胺甲醛的磺化缩合物(SMF)；改性木素磺酸盐(MLS)；以及其它。较新的超增塑剂包含聚羧酸化合物例如聚羧酸盐，如聚丙烯酸盐。超增塑剂优选新一代的超增塑剂，例如包含作为枝接链的聚乙烯醇和在主链如聚羧酸醚中的羧基官能的共聚物。还可使用聚羧酸-聚磺酸钠和聚丙烯酸钠。还可使用膦酸的衍生物。所需超增塑剂的量通常取决于水泥的反应性。反应性越低，所需超增塑剂的量越小。为了减少碱性盐的总量，可以将超增塑剂以钙盐而不是钠盐来使用。
本发明还涉及用于制备根据本发明的水硬性组合物的方法，其中将水泥、掺和料、砂子、水和超增塑剂任选地与以上所描述的其它化合物混合。水硬性组合物的混合可使用例如已知的方法来进行。
可在工作地点以新鲜的状态直接使用本发明的水硬性组合物并将其应用至待修复的墙壁上，或者在预制工厂使用，或者用作固体支撑物上的涂层。
本发明还涉及制备用于建筑领域的制品的方法，其包括以下步骤：
(i)制备根据本发明的水硬性组合物；
(ii)将在步骤(i)所制备的组合物应用至支撑物。
优选地，本发明制备制品的方法进一步包括在水硬性组合物的硬化之后的脱模步骤(iii)，特别是如果在步骤(ii)的支撑物是模具的话。
优选地，本发明制备制品的方法进一步包括在步骤(i)之后泵送水硬性组合物的步骤。
优选地，根据本发明制备制品的方法，在步骤(i)的支撑物可为模具、围墙、隔墙或地板。
优选地，根据本发明制备制品的方法，在步骤(ii)的支撑物可为模具、围墙、隔墙或地板。还可以设想当应用本发明的水硬性组合物时，将加固元件固定至支撑物并使这些元件全部或部分嵌入。这些加固元件可用矿物材料(玻璃、玄武岩)、有机材料(例如以上所描述的用于有机纤维的有机材料)、金属材料(钢)或其混合物。例如，其可为钢丝网或用玻璃纤维的加固棒。
优选地，根据本发明制备制品的方法，步骤(ii)通过投射以上所描述的水硬性组合物，特别是相对于水泥以相对质量份包含以下的水硬性组合物来进行：
-100份水泥，其粒子具有1.20至5m2/g的BET比表面积；
-32至42份水；
-5至50份矿物掺和料A1，其粒子具有小于或等于6μm的D50，其选自硅灰、偏高岭土、矿渣、火山灰或其混合物；
-90至230份砂子，其粒子具有大于或等于50μm的D50和小于或等于3mm的D90；
-0.0001至10份超增塑剂，其活性材料浓度为15质量％。
还可设想的是通过提供气动的机械能例如在压力下使用活塞来喷涂水硬性组合物。
优选地，根据本发明制备制品的方法，步骤(ii)通过喷涂本发明水硬性组合物的变体no1来进行。还可以设想压缩空气连续喷涂至水硬性组合物上。
优选地，根据本发明制备制品的方法，步骤(ii)通过浇铸或压延本发明水硬性组合物的变体no2来进行。
优选地，根据本发明制备制品的方法，投射步骤(ii)可使用以下来进行：
-正排量泵，例如活塞泵、隔膜泵、齿轮泵、叶片泵、偏心螺杆泵；或者
-动力式泵，例如离心泵、旋涡泵。
根据本发明制备制品的方法的一个变体形式，可以在步骤(ii)之后将加固件固定在新鲜状态下的组合物中，然后重复步骤(ii)。
根据本发明制备制品的方法的一个变体形式，可以喷涂上述的矿物纤维、有机纤维或金属纤维，其独立于本发明的水硬性组合物的投射。该纤维的投射可与步骤(ii)同时或在其之后发生。
优选地，本发明制备制品的方法进一步包括热处理步骤。
本发明还涉及用于建筑领域所形成的制品，其包含本发明的水硬性组合物。
本发明的水硬性组合物可如此形成以使得在水合作用和硬化之后，制备所形成的制品用于建筑领域。本发明还涉及所述的所形成的制品，其包含本发明的水硬性粘结剂或本发明的水硬性组合物。用于建筑领域所形成的制品包括例如地板、砂浆层、地基、围墙、隔墙、天花板、横梁、台面、柱子、桥桩、砌块、管道、标杆、楼梯、镶板、檐板、模具、道路施工元件(例如人行道路缘)、屋顶瓦、覆面(例如为道路或墙壁)、有助于隔热系统的元件。
本发明还涉及水硬性粘结剂，其包含本发明的水硬性组合物的材料，但排除了：
-水；以及
-超增塑剂，当其是液体时。
在本说明书和所附权利要求中，除非另有说明，百分数表示为质量分数。
具体实施方式
BET比表面积测定方法
测定各种粉末的比表面积，如下。以以下的质量取粉末样品：0.1至0.2g，其估算的比表面积大于30m2/g；0.3g，其估算的比表面积为10至30m2/g；1g，其估算的比表面积为3至10m2/g；1.5g，其估算的比表面积为2至3m2/g；2g，其估算的比表面积为1.5至2m2/g；3g，其估算的比表面积为1至1.5m2/g。
根据样品的体积使用3cm3或9cm3的小室。对整个测量小室(小室+玻璃棒)称重。接下来将样品添加至小室中：产品不应当距小室颈部的顶端不到一毫米。对整体(小室+玻璃棒+样品)称重。将测量小室放置于脱气台并使样品脱气。脱气参数如下：对于波特兰水泥、石膏、火山灰，30min/45℃；对于矿渣、粉煤灰(cendres volantes)、铝质水泥、石灰岩，3h/200℃；以及对于可控的矾土，4h/300℃。在脱气之后用堵塞物快速封盖小室。对整体称重并记录结果。所有的称重操作在没有堵塞物下进行，为进行测量会暂时移走堵塞物。样品的质量通过从小室和经脱气样品的总质量中减去小室的质量而获得。
接下来对样品的分析在将其放置于测定台之后进行。分析仪是来自BeckmanCoulter的SA 3100。测定是基于在规定温度下，这里是在液氮温度即约-196℃下样品的氮吸附。仪器测定参比室的压力和样品小室的压力，在参比室中吸附物是在其饱和蒸汽压下，向样品的小室中注入已知体积的吸附物。得自这些测定的结果曲线为吸附等温线。在该测定方法中，需要知道小室的死体积：因此在分析之前用氦进行该体积的测定。
将早先所计算的样品质量作为参数输入。BET表面积从实验曲线中通过线性回归的软件块而确定。从对比表面积为21.4m2/g的二氧化硅的10次测定所获得的重现性标准偏差为0.07。从对比表面积为0.9m2/g的水泥的10次测定中所获得的重现性标准偏差为0.02。每隔两周，对参照产品进行检查。两年一次，用制造商所提供的参照矾土进行检查。
粒度的确定
在本说明书和所附权利要求中，粒度通过激光粒度分析，例如使用MalvernMS2000激光粒度分析仪来测得。测定在乙醇中进行。光源是红色He-Ne激光(632nm)和蓝色二极管(466nm)。光学模型是Mie模型和多分散型的计算矩阵。
在每个工作进程之前，使用已知粒度曲线的标准样品(C10二氧化硅，Sibelco)校准仪器。
使用以下参数进行测定：泵速率2300rpm以及搅拌器速度800rpm。将样品放在适当的位置以获得10至20％遮蔽。在遮蔽稳定之后进行测定。释出80％声波振荡1分钟以确保样品解聚。在约30秒之后(以消除任何空气气泡)测定样品15秒(分析15000张图像)。在不排空小室下，重复该测定至少两次以检验结果的稳定性和任何气泡的消除。
在本说明书和指定的范围中所给出的所有测定与用超声波所获得的平均值一致。
砂子的粒度通常通过筛选而确定。
D90还表示为Dv90，对应于第90百分位的粒度体积分布即90％粒子的尺寸小于D90而10％的尺寸大于D90。
同理，D50还表示为Dv50，对应于第50百分位的粒度体积分布即50％粒子的尺寸小于D50而50％的尺寸大于D50。
同理，D10还表示为Dv10，对应于第10百分位的粒度体积分布即10％粒子的尺寸小于D10而90％的尺寸大于D10。
应力阈值的确定
应力阈值是在0.1s-1的剪切梯度下所测得的应力值(以帕斯卡表示)，测定在由Anton Paar公司所提供的Rheolab QC流变仪上进行，其在用于降低剪切速率的阶段中使用称作SHSP的单一螺距螺旋桨简单工具。测量通常在室温下进行。
将水硬性组合物放置于直径为45mm以及高为120mm的圆柱形容器中。将该容器置于流变仪中。将SHSP工具引入容器中。在60秒内从0至20s-1逐步施加第一剪切梯度，然后在60秒内从20s-1至0.1s-1施加第二剪切梯度。记录所获得的应力值。
压缩强度测定方法
不考虑测试成熟期(l'échéance)，在直径为7cm以及高为14cm的圆柱形硬化的混凝土或砂浆样品上测定压缩强度，在压缩测试过程中，施加至样品的载荷以3.85kN/sec的速率增加。
在制得混凝土或砂浆之后立即将硬化的混凝土或砂浆样品进行模塑。使模具连着振动台。以两层将混凝土或砂浆灌入模具中。在振动下使第一层混凝土或砂浆及然后的第二层置于位置中直到充分固定。然后从振动台移去模具并使其平整以去除过量的混凝土或砂浆。用盖子关上模具并将其置于20℃±1℃的湿润室中。从该室中移去模具，并将混凝土或砂浆硬化的测试块在被选定用于在混合之后至多24小时的压缩强度测试的测试成熟期进行脱模。
对于在混合之后超过24小时的测试成熟期，在混合之后24小时将测试块脱模，然后将其置于20℃±1℃的湿润室中。在测定压缩强度之前将硬化的混凝土或砂浆测试块从该室中移去。用湿布擦拭并覆盖硬化的混凝土或砂浆测试块，直至测定。
为了测定压缩强度，将渐增的载荷以2400N/s±200N/s的速率施加至硬化的混凝土或砂浆测试块的侧表面，直至测试块破裂。
实施例
原材料
水泥no1是由Saint Pierre La Cour，Lafarge所供应的波特兰CEM I，52.5N CECP2NF水泥。该水泥通过使用极高细度的TSV 1000分离器来气动分类而制得。原理是将起始组分为两小部分(甚至是三小部分，如果单独考虑超细的话)：一小部分由起始产品的粗糙粒子组成，称作筛渣；一小部分由起始产品的精细粒子组成。设定选择器的旋转速度和空气流速以达到分离所需粒度的粒子。所获得的水泥中粒子的特性在下表1中给出。
表1
水泥no2是由Le Teil，Lafarge所供应的波特兰CEM I，52.5N CE PM ES NF水泥。该水泥通过使用含对立空气喷嘴的分离器：ALPINE200AFG来气动分类而制得。原理是将起始组分为两小部分(甚至是三小部分，如果单独考虑超细的话)：一小部分由起始产品的粗糙粒子组成，称作筛渣；一小部分由起始产品的精细粒子组成。设定选择器的旋转速度和空气流速以达到分离具有所需粒度的粒子。所获得的水泥中粒子的特性在下表2中概括。
表2
所用的水是自来水。
矿物掺和料A1是：
-偏高岭土，其由Lavollée SA供应，所售商标名为Métamax，其粒子的D50为4.4μm；或者
-硅灰，由Saint Gobain供应，所售商标名为SEPR Le Pontet，其粒子的D50为3μm。
BE01砂子是经证实的符合2006年4月的欧洲标准NF EN196-1的硅质砂，由Sibelco供应，其粒子的D10为210μm，D50为313μm，而D90为410μm。
包含改性聚羧酸醚的超增塑剂为BASF的Prélom 300，其干提取物浓度为15质量％。
矿物掺和料A2为以下两者之一：
-硅质填充物，由Sibelco供应，所售商标名为Millisil C6，其粒子的D50为35μm；
-碳酸钙，由Omya供应，所售商标名为Durcal 1，其粒子的D50为2.6μm。
防起泡剂为由Cognis供应的Dehydran，其干提取物浓度为质量百分数100％。
无水硫酸钙(在表3中称作无水石膏)从Anhydrite Minérale France获得，所售商标名为Anhydrite Micro A。
粘度改性剂(在表3中称作VMA)为定优胶：Kelco的Kelcocrete，其干提取物浓度为质量百分数100％。
乳胶为苯乙烯-丁二烯型共聚物的细小粒子的水分散体，由Chryso供应，商标名为Cim，其干提取物浓度为质量百分数50％。
设备
-偏心螺杆型正排量泵，由Power Sprays供应，商标名为PS9000；
-Rhéolab QC流变仪、粘度计，由Anton Paar所售；
-捏合-混合机RAYNERI R601，由VMI提供，其具有10公升的容器。该捏合机施加行星旋转运动；
-圆柱形硬纸板模具，其直径为7cm，高为14cm；
-湿度箱，95至100％的相对湿度，90℃+/-1℃，由Verre Labo Mula提供；
-湿润室，95至100％的相对湿度，20+/-1℃。
实施例1
制备本发明的水硬性组合物(混合物202至209，以及混合物238、303和308)，将其与对照组合物(混合物309)相比较。下表3描述所制备的组合物。在该表3中，单位是以水泥计的相对质量份。
遵循以下所描述的规程来制备混凝土：
1)将干燥的材料装入Rayneri捏合-混合机的鼓形容器中；
2)0至60秒：初始慢速捏合(15rpm)以使预混合料均匀；
3)1分至1分30秒：在旋转速度15rpm下，在30s内添加混合水+外加剂；
4)1分30秒至2分30秒：慢速捏合(15rpm)；
5)2分30秒至6分：高速捏合(45rpm)。
遵循以上所述的规程来测定应力阈值和压缩强度(CS)。下表4给出所获得的结果。
表4：应力阈值和压缩强度的结果

Claims (18)

1.一种水硬性组合物，所述水硬性组合物相对于水泥以相对质量份包含：
-100份水泥，所述水泥的粒子具有1.20至5m2/g的BET比表面积；
-32至42份水；
-5至50份矿物掺和料A1，所述矿物掺和料A1的粒子具有小于或等于6μm的D50，其选自硅灰、偏高岭土、矿渣、火山灰或其混合物；
-90至230份砂子，所述砂子的粒子具有大于或等于50μm的D50和小于或等于3mm的D90；
-0.0001至10份超增塑剂，所述超增塑剂的活性材料浓度为15质量％。
2.根据权利要求1所述的水硬性组合物，其相对于水泥以相对质量份包含：
-100份水泥，其粒子具有1.20至1.7m2/g的BET比表面积；
-38至42份水；
-8至20份矿物掺和料A1，其粒子具有小于或等于6μm的D50，并选自硅灰、偏高岭土、矿渣、火山灰或其混合物；
-90至180份砂子，其粒子具有100μm至400μm的D50和小于或等于800μm的D90；
-0.0001至10份超增塑剂，其活性材料浓度为15质量％。
3.根据权利要求1所述的水硬性组合物，其特征在于其进一步包含相对于水泥以相对质量份表示的0.001至2份的粘度改性剂。
4.根据权利要求1或2所述的水硬性组合物，其特征在于水泥为CEM I水泥。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的水硬性组合物，其特征在于其进一步包含相对于水泥以相对质量份表示的0至300份不同于A1的矿物掺和料A2，其粒子具有1μm至50μm的D50。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的水硬性组合物，其特征在于其进一步包含相对于水泥以相对质量份表示的0至10份无水硫酸钙。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的水硬性组合物，其特征在于其进一步包含矿物纤维、有机纤维或金属纤维或它们的混合物。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的水硬性组合物，其特征在于其进一步包含相对于水泥以相对质量份表示的0至0.5份防起泡剂。
9.一种用于制备根据权利要求1至8中任一项所述的水硬性组合物的方法，其中将水泥、掺和料、砂子、水和超增塑剂进行混合。
10.一种用于建筑领域所形成的制品，其包含根据权利要求1至8中任一项所述的水硬性组合物。
11.一种制备用于建筑领域的制品的方法，其包括以下步骤：
(i)制备根据权利要求1至8中任一项所述的水硬性组合物；
(ii)将在步骤(i)所制备的组合物应用至支撑物。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于其进一步包括在水硬性组合物硬化之后的脱模步骤(iii)。
13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于其进一步包括在步骤(i)之后泵送水硬性组合物的步骤。
14.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于在步骤(i)的支撑物为模具、围墙、隔墙或地板。
15.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于通过投射根据权利要求1所述的水硬性组合物来进行步骤(ii)。
16.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于通过喷涂根据权利要求2所述的组合物来进行步骤(ii)。
17.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于通过浇铸或压延根据权利要求3所述的组合物来进行步骤(ii)。
18.一种水硬性粘结剂，其包含根据权利要求1或2所述的水硬性组合物的材料，但不包含：
-水；以及
-超增塑剂，当其是液体时。
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