CN106660878A - 超高性能非自密实混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水硬性粘合剂，所述水硬性粘合剂以重量％计包含：‑20％至82％的波特兰水泥，所述波特兰水泥的颗粒具有2μm至11μm的D50；‑15％至56％的非火山灰矿物添加剂A1，所述非火山灰矿物添加剂A1的颗粒具有1μm至150μm的D50，所述添加剂选自石灰石添加剂例如碳酸钙，二氧化硅添加剂例如石英，二氧化硅/石灰石矿物添加剂，煅烧页岩，沸石，燃烧植物灰及其混合物；和‑4％至30％的火山灰矿物添加剂A2，所述火山灰矿物添加剂A2的颗粒具有1μm至150μm的D50。这些百分比的总和为90％至100％。

Description

超高性能非自密实混凝土
技术领域
本发明涉及水硬性粘合剂、包含该粘合剂的混合物以及包含该混合物的水硬性组合物，所述水硬性粘合剂能够获得具有低水泥含量的超高性能混凝土。
背景技术
当问题是一次性制备包括水平元件和竖直或倾斜元件的混凝土部件时，精致地使用这些超高性能混凝土。例如，当问题是在工厂中制造具有U形或L形最终截面的混凝土部件时，需要分离地并且水平地浇铸待制备部件的元件然后通过粘性结合、锚固或螺丝接合组装所述元件从而获得U截面或L截面。其缺点在于，这些部件的制造操作繁多，部件本身的制造变得复杂，增加错误的可能性并且降低部件的坚固性。
还需要超高性能混凝土制剂，所述超高性能混凝土制剂可以在单个步骤中制备混凝土部件而不借助组装步骤，无论其形状或其截面如何。
发明内容
而且本发明要解决的问题是提供超高性能非自密实(或非自流平)混凝土的新型制剂，当施加至倾斜或竖直平面时所述混凝土可以维持原位。
非自密实表示材料具有大于20帕斯卡，优选200和400帕斯卡之间的根据本专利申请中描述的方法测得的应力值。该材料还被称为阈值材料并且不适合作为自密实混凝土。
根据本发明的水硬性组合物具有如下优点：
-它们可以通过投射(特别是使用投射枪)或通过用投射刀喷射进行施加；
-它们可以用于通过压延制造混凝土部件的方法；
-它们可以用于倾斜或竖直表面(例如桥墩或桥板或海港的未负载码头)上存在的修补或修复混凝土结构；
-它们在28天时可以具有通常为90至150MPa或甚至更高的压缩机械强度；
-它们可以包含纤维从而赋予其额外的感兴趣性质，例如延展性；
-它们可以具有在0.1s–1的剪切梯度下测得的大于20Pa，优选大于80Pa的应力阈值。
出于该目的，本发明提出水硬性粘合剂，所述水硬性粘合剂以质量百分比计包含：
-20％至82％的波特兰水泥，所述波特兰水泥的颗粒具有2μm至11μm的D50；
-15％至56％的非火山灰矿物添加剂A1，所述非火山灰矿物添加剂A1的颗粒具有1至150μm的D50并且选自石灰石添加剂例如碳酸钙，硅质添加剂例如石英，硅质石灰石矿物添加剂，煅烧页岩，沸石，燃烧植物灰及其混合物；
-4％至30％的火山灰矿物添加剂A2，所述火山灰矿物添加剂A2的颗粒具有1至150μm的D50；
这些百分比的总和为90％至100％。
本发明的主题还有混合物，所述混合物以体积百分比计包含至少43％的根据本发明的水硬性粘合剂和至少30％的砂，这些百分比的总和为95％至100％。
本发明的主题还有水硬性组合物，排除夹带空气，所述水硬性组合物在1m3的体积中包含：
-140至246kg的水；和
-至少654升的根据本发明的混合物；
这两种组分的体积的总和为900至1,000升。
本发明还提出用于建筑领域的成形制品，所述成形制品包含根据本发明的水硬性粘合剂或根据本发明的混合物。
本发明旨在提供下文描述的至少一个决定性优点。
本发明能够实现降低CO2排放的需求。事实上，本发明的范围内使用的水泥(特别是熟料)的量小于超高性能混凝土通常需要的量(每m3混凝土高达200kg/m3的水泥)。
通过阅读说明书和下文给出的仅为说明性而非限制性的实施例，本发明的其它优点和特征将变得明显。
本发明的主题为水硬性粘合剂，所述水硬性粘合剂以质量百分比计包含：
-20％至82％的波特兰水泥，所述波特兰水泥的颗粒具有2μm至11μm的D50；
-15％至56％的非火山灰矿物添加剂A1，所述非火山灰矿物添加剂A1的颗粒具有1至150μm的D50并且选自石灰石添加剂例如碳酸钙，硅质添加剂例如石英，硅质石灰石矿物添加剂，煅烧页岩，沸石，源自植物燃烧的灰及其混合物；
-4％至30％的火山灰矿物添加剂A2，所述火山灰矿物添加剂A2的颗粒具有1至150μm的D50；
这些百分比的总和为90％至100％。
水硬性粘合剂为通过水合凝固和硬化的材料。
凝固通常表示水硬性粘合剂通过水合反应转变成固体状态。凝固之后通常是硬化阶段。
硬化通常表示水硬性粘合剂获得机械强度。硬化通常在凝固结束之后进行。
根据本发明的水硬性粘合剂包含波特兰水泥。在本发明的含义内，波特兰水泥包括波特兰熟料。如果进一步加入硫酸钙，还可以想到使用经研磨的波特兰熟料作为波特兰水泥。
优选的波特兰水泥为2012年4月的欧洲标准NF EN 197–1中限定的那些以及ASTMC150–12标准中描述的那些，更优选为CEM I水泥。
优选地，根据本发明的水硬性粘合剂包含25％至55％，更优选30％至45％的波特兰水泥，以基于粘合剂的质量百分比表示。
适用于本发明的水泥通常为BET比表面积为1.20至3.3m2/g的波特兰水泥。
BET比表面积为颗粒的实际总表面积的测量值，所述测量值考虑凹凸、不平整、表面空穴或内部空穴、孔隙的存在。
根据本发明适合使用的水泥优选为颗粒的D10为1μm至4μm，更优选1μm至3μm，甚至更优选1μm至2.5μm的水泥。
根据本发明适合使用的水泥优选为颗粒的D50为3μm至11μm，更优选6μm至9μm的水泥。
根据本发明适合使用的水泥优选为颗粒的D90为8μm至40μm，更优选15μm至37μm的水泥。
D90(也被称为DV90)对应于粒径体积分布的第90百分位数，即90％的体积由粒径小于D90的颗粒组成并且10％的体积由粒径大于D90的颗粒组成。
同样地，D50(也被称为DV50)对应于粒径体积分布的第50百分位数，即50％的体积由粒径小于D50的颗粒组成并且50％的体积由粒径大于D50的颗粒组成。
同样地，D10(也被称为DV10)对应于粒径体积分布的第10百分位数，即10％的体积由粒径小于D10的颗粒组成并且90％的体积由粒径大于D10的颗粒组成。
对于粒径小于800μm的颗粒，通常可以通过激光粒度测量确定一组颗粒的D10或D90，或者对于粒径大于63μm的颗粒，通过筛选确定。
优选地，根据本发明可以使用的合适的波特兰水泥的BET比表面积大于或等于1.2m2/g，更优选大于或等于1.25m2/g，优选1.2至5m2/g。
优选地，根据本发明适合使用的波特兰水泥具有大于或等于6,050cm2/g，更优选大于或等于6,100cm2/g的勃氏比表面积。
根据本发明可以使用的波特兰水泥可以研磨和/或分离(通过动态分离器)从而获得勃氏比表面积大于或等于6,050cm2/g的水泥，或者获得BET比表面积大于或等于1.2m2/g的水泥。该水泥可以被称为超细水泥。例如可以根据两种方法研磨水泥。
根据第一种方法，可以将水泥或熟料研磨成6,050cm2/g至9,000cm2/g的勃氏比表面积或1.2m2/g至3.2m2/g的BET比表面积。在该第一步骤中可以使用第二代或第三代高效分离器或极高效分离器从而分离具有希望细度的水泥并且除去不具有希望细度的水泥。然后将不具有希望细度的水泥送回至研磨机。
根据第二种方法，可以使波特兰水泥穿过被称为VHF(极高细度)分离器的极高效分离器从而使BET或勃氏比表面积大于或等于目标细度(目标细度大于1.2m2/g或大于6,050cm2/g)的水泥颗粒和BET或勃氏比表面积小于目标细度的水泥颗粒分离。BET或勃氏比表面积大于或等于目标细度的水泥颗粒本身可以使用。BET或勃氏比表面积小于目标细度的水泥颗粒可以除去或分离研磨直至获得希望的勃氏比表面积。可以用于这两种方法的磨机例如为球磨机、立式磨机、辊压机、水平磨机(例如型)或搅拌立式磨机(例如Tower Mill型)。
根据本发明的水硬性粘合剂包含矿物添加剂A1。
优选地，根据本发明的水硬性粘合剂包含25％至50％，更优选30％至48％的添加剂A1，以基于粘合剂的质量百分比表示。
不同于下文描述的添加剂A2，矿物添加剂A1为非火山灰矿物添加剂，即其不具有或几乎不具有火山灰活性。
矿物添加剂A1为基本惰性的。与矿物添加剂结合的表述“基本惰性的”表示添加剂几乎不具有火山灰活性。
矿物添加剂A1选自石灰石添加剂例如碳酸钙，硅质添加剂例如石英，硅质石灰石矿物添加剂，煅烧页岩，沸石，源自植物燃烧的灰及其混合物。
石灰石添加剂可以例如为研磨天然碳酸钙(例如白垩、方解石、大理石或任何其它天然碳酸钙)，碳酸钙沉淀(也被称为合成碳酸钙)或其混合物。
优选地，根据本发明合适的矿物添加剂可以为碳酸钡、白云石、滑石、结晶二氧化硅、热解二氧化钛、二氧化钛、玄武岩、铝土矿或其混合物。
优选研磨碳酸钙和碳酸钙沉淀。
例如，矿物添加剂A1为煅烧页岩(例如在NF EN 197–1标准第5.2.5段中描述)，包含碳酸钙的矿物添加剂，例如石灰石(例如在NF EN 197–1标准第5.2.6段中限定)，包含二氧化硅的矿物添加剂，例如硅质细粒或其混合物。
根据本发明的水硬性粘合剂包含矿物添加剂A2。
优选地，根据本发明的水硬性粘合剂包含4％至25％，更优选5％至30％的添加剂A2，以基于粘合剂的质量百分比表示。
在Lea的名为Chemistry of Cement and Concrete的书籍(第4版，由Arnold出版)中，火山灰矿物添加剂被描述为当与氢氧化钙(石灰)混合或与可以释放氢氧化钙的材料(例如波特兰水泥熟料)混合时在水中硬化的无机、天然或合成材料。火山灰矿物添加剂通常为硅质材料或者硅质材料和铝质材料，其本身不太具有或完全不具有作为水泥的价值，但是能够在水分的存在下在室温下与氢氧化钙发生化学反应从而形成具有水泥性质的化合物。
火山灰矿物添加剂还被理解为具有火山灰活性的矿物添加剂。
根据本发明还适合的矿物添加剂A2可以选自硅粉、微硅、火山灰材料、偏高岭土、任选研磨的炉渣或其混合物。
根据本发明适合的硅粉可以为冶金生产和硅生产的副产品。硅粉通常以球体颗粒的形式形成并且包含至少85质量％的无定形二氧化硅。硅粉通常包含直径为5至10nm的基本颗粒。这些基本硅粉颗粒可能附聚从而形成直径为0.1至1μm的附聚颗粒。这些附聚颗粒可能附聚从而形成直径为20至30μm的附聚物。
硅粉通常具有4至30m2/g的BET比表面积。
优选地，根据本发明使用的硅粉可以选自根据2012年4月的欧洲标准NF EN 197–1的硅粉。
优选地，根据本发明使用的火山灰材料为2012年4月的欧洲标准NF EN 197–1中限定的那些。
优选地，根据本发明使用的炉渣为2012年4月的欧洲标准NF EN 197–1中限定的那些。
优选地，根据本发明使用的飞灰为2012年4月的欧洲标准NF EN 197–1中限定的那些。
根据本发明的水硬性粘合剂可以进一步包含硫酸钙。
优选地，根据本发明的水硬性粘合剂进一步包含0至8％的硫酸钙，以基于粘合剂的质量百分比表示。
根据本发明使用的硫酸钙包括石膏(硫酸钙二水合物，CaSO4.2H2O)、半水石膏(CaSO4.1/2H2O)、无水石膏(无水硫酸钙，CaSO4)或其混合物。石膏和无水石膏以天然状态存在。还有可能使用作为某些工业过程的副产物的硫酸钙。
优选地，当水泥的细度增加时，还有可能增加硫酸钙的量从而维持等同的机械强度。本领域技术人员根据其知识能够知晓如何使用已知方法优化硫酸钙的量。可以根据水泥颗粒的细度完成该优化。
本发明的另一个主题还有混合物，所述混合物以体积百分比计包含至少43％的根据本发明的水硬性粘合剂和至少30％的砂，这些百分比的总和为95％至100％。
根据本发明的混合物包含砂。
优选地，根据本发明的混合物的砂为硅质砂、煅烧铝土矿砂、硅质石灰石砂、石灰石砂或其混合物。
砂的粒度通常通过筛选确定。
优选地，根据本发明的混合物包含颗粒的D10为50μm至1mm，更优选55至500μm的砂。
优选地，根据本发明的混合物包含颗粒的D50为130μm至3mm，更优选150至500μm的砂。
优选地，根据本发明的混合物包含颗粒的D90小于或等于5mm，更优选D90为220μm至5mm，还更优选D90为250μm至1,000μm的砂。
优选地，根据本发明的混合物包含颗粒的D10为100μm至1mm、D50为200μm至3mm并且D90为300μm至5mm的砂。
本发明的另一个主题还有水硬性组合物，排除夹带空气，所述水硬性组合物在1m3的体积中包含：
-140至246升的水；和
-至少654升的根据本发明的混合物；
这些组分的总和为900至1,000升。
根据本发明的水硬性组合物包括新鲜条件和凝固条件下的组合物，例如水泥浆料、灰泥或混凝土。
根据本发明的水硬性组合物还可以包含掺合剂(例如2002年9月的EN 934–2标准、2009年11月的EN 934–3标准或2009年8月的EN 934–4中描述的那些)和任选的矿物添加剂。
优选地，根据本发明的水硬性组合物还包含用于水硬性组合物的掺合剂，例如促进剂、稠化剂、消泡剂、阻滞剂、粘土惰化剂、减缩剂、增塑剂和/或超增塑剂。特别地有用的是，特别包含0.01至6质量％，优选0.1质量％至4质量％的聚羧酸酯型超增塑剂，所述百分比以基于水泥质量的干提取物质量表示。
应注意可以将这些掺合剂加入根据本发明的粘合剂或混合物。
根据本发明的水硬性组合物可以进一步包含流化剂或超增塑剂。
本说明书和附带的权利要求书中使用的术语“超增塑剂”应被理解为包括名为“Concrete Admixtures Handbook,Properties Science and Technology”(V.S.Ramachandran，Noyes出版社，1984)的书籍中描述的减水剂和超增塑剂。
减水剂的定义是对于给定可加工性通常将混凝土的混合水量减少10％至15％的掺合剂。减水剂例如包括木质素磺酸盐，羟基羧酸，碳水化合物和其它专用有机化合物，例如甘油、聚乙烯醇、甲基铝硅酸钠、磺胺酸和酪蛋白。
超增塑剂属于减水剂的新类别，在化学上与正常减水剂不同并且能够将水量减少约30％。全球将超增塑剂分成四个群组：萘甲醛的磺化缩合物(SNF)(通常为钠盐)；三聚氰胺甲醛的磺化缩合物(SMF)；改性木质素磺酸盐(MLS)等。更近代的超增塑剂包括聚羧酸化合物例如聚羧酸酯，例如聚丙烯酸酯。超增塑剂优选为新一代超增塑剂，例如包含作为支链的聚乙二醇并且主链中包含羧酸官能的共聚物，例如聚羧酸醚。还可以使用聚羧酸聚磺酸钠和聚丙烯酸钠。还可以使用膦酸的衍生物。需要的超增塑剂的量通常取决于水泥的反应性。反应性越低，需要的超增塑剂的量越小。为了减少碱金属盐的总量，超增塑剂可以以钙盐而非钠盐的形式使用。
还可以使用膦酸的衍生物。还可以使用聚羧酸聚磺酸钠和聚丙烯酸钠。需要的超增塑剂的量通常取决于水泥的反应性。反应性越低，需要的超增塑剂的量越小。为了减少碱金属盐的总含量，超增塑剂可以以钙盐而非钠盐的形式使用。
根据本发明的水硬性组合物可以进一步包含消泡剂，例如聚二甲基硅氧烷。消泡剂还包括硅树脂，所述硅树脂为溶液、固体或优选树脂、油或乳液(优选在水中)的形式。包含基团(RSiO0.5)和(R2SiO)的硅树脂是最合适的。在这些通式中，基团R可以相同或不同并且优选为氢原子或具有1至8个碳原子的烷基，优选甲基。单元的数目优选为30至120。
根据本发明的水硬性组合物可以进一步包含稠化剂和/或用于改变流动极限(通常用于增加粘度和/或流动极限)的试剂。这些试剂包括：纤维素衍生物，例如可溶于水的纤维素醚，例如羧甲基钠纤维素醚、甲基纤维素醚、乙基纤维素醚、羟乙基纤维素醚和羟丙基纤维素醚；海藻酸盐；和黄原胶、角叉菜胶或瓜尔豆胶。可以使用这些试剂的混合物。
根据本发明的水硬性组合物可以进一步包含促进剂和/或阻滞剂。
根据本发明的水硬性组合物可以进一步包含消泡剂。
根据本发明的水硬性组合物可以进一步包含纤维，例如矿物纤维(玻璃、玄武岩)，有机纤维，金属纤维(钢)或其混合物。
有机纤维可以特别选自聚乙烯醇(PVA)纤维，聚丙烯腈(PAN)纤维，高密度聚乙烯(HDPE)纤维，聚酰胺或聚酰亚胺纤维，聚丙烯纤维，芳纶纤维或碳纤维。也可以使用这些纤维的混合物。
这些有机纤维可以以单股或多股制品的形式出现，制品的直径为25微米至800微米。有机纤维的个体长度优选在10和50mm之间。
至于金属纤维，其可以是选自钢纤维例如高机械强度钢纤维、无定形钢纤维或其它不锈钢纤维的金属纤维。任选地，钢纤维可以涂布有例如铜、锌、镍(或其合金)的非铁金属。
金属纤维的个体长度优选为至少2mm，甚至更优选在10–30mm的范围内。
可以使用端部具有凹口、褶皱或为钩状的纤维。
优选的，纤维的量为水硬性组合物的体积的0％至6％，甚至更优选1％至5％。
借助于具有不同特征的纤维混合物，能够关于目标特征调节混凝土的性质。
应注意可以将纤维加入根据本发明的粘合剂或混合物。
可以通过使根据本发明的混合物或根据本发明的水硬性粘合剂与水混合从而制备根据本发明的水硬性组合物。
根据用于制备根据本发明的混凝土组合物的方法的一个有利的实施方案，使用的水量为140至246l/m3，优选180至235l/m3。
可以例如用金属框架增强水硬性组合物。
水硬性组合物可以通过缆线或附着钢筋受到预应力，或者通过缆线或钢筋或片材或非附着棒材受到后张力。预张力或后张力形式的预应力特别适合于根据本发明制造的组合物。
有利地，根据本发明获得的水硬性组合物在混合之后的28天时的压缩强度大于或等于90MPa和/或在热处理之后(例如在20℃下2天之后在90℃下热处理2天之后)的压缩强度大于或等于95MPa。
根据本发明的水硬性组合物可以根据本领域技术人员已知的方法制得，包括混合固体组分和水，成形(例如投射、喷射或压延)并且硬化。
根据本发明的水硬性组合物可以在凝固之后经受热处理从而改进其机械性质。凝固之后的处理(也被称为混凝土的热固化)通常在60℃至90℃的温度下进行。热处理的温度应当小于水在环境压力下的沸点温度。凝固之后的热处理的温度通常小于100℃。
凝固之后的热处理的持续时间可以例如为6小时至4天，优选约2天。可以通常在凝固开始至少一天之后开始热处理，并且优选在20℃下老化1至7天的混凝土上进行热处理。
热处理可以在干燥环境或湿润环境下进行或者根据两种环境交替的周期进行，例如在湿润环境下处理24小时然后在干燥环境下处理24小时。
本发明还提出用于建筑领域的成形制品，所述成形制品包含根据本发明的水硬性粘合剂或根据本发明的混合物。
使用如下测量方法：
激光粒度测量方法
使用Malvern MS2000激光粒度仪获得不同粉末的粒度曲线。在合适的介质(例如含水介质)中进行测量；粒径应当为0.02μm至2mm。光源由He–Ne红色激光(632nm)和蓝色二极管(466nm)组成。光学模型为Fraunhofer模型，运算矩阵为多分散型。
首先在不存在超声波的条件下，以2,000rpm的泵速度、800rpm的搅拌速度和超过10s的噪声测量进行背景噪声的测量。然后检查激光的光强度至少等于80％，并且检查获得背景噪声的降低指数曲线。如果情况并非如此，必须清洗室中的透镜。
然后在样品上使用如下参数进行第一次测量：2,000rpm的泵速度、800rpm的搅拌速度、不存在超声波、10％和20％之间的暗度极限。引入样品从而具有略大于10％的暗度。在暗度稳定之后，以在浸渍和测量之间的设定为10s的持续时间进行测量。测量持续时间为30s(30,000个分析衍射图像)。在所获得的粒度图中，应当考虑一部分粉末群体可能附聚的事实。
之后使用超声波进行第二次测量(不清空槽)。使泵速度达到2,500rpm，搅拌速度达到1,000rpm，发出100％的超声波(30瓦)。该速度维持3分钟，然后恢复至初始参数：2,000rpm的泵速度，800rpm的搅拌速度，不存在超声波。10s之后(用于除去可能的气泡)，进行测量30s(30,000个分析图像)。该第二次测量对应于通过超声波分散解附聚的粉末。
每次测量重复至少两次从而检查结果的稳定性。在每个工作区段之前通过粒度曲线已知的标准样品(二氧化硅C10Sifraco)校准装置。说明书中显示的所有测量和宣称的范围对应于用超声波获得的值。
BET比表面积测量方法
各种粉末的比表面积如下测得。以如下质量取粉末样品：对于确定的大于30m2/g的比表面积为0.1至0.2g；对于确定的10–30m2/g的比表面积为0.3g；对于确定的3–10m2/g的比表面积为1g；对于确定的2–3m2/g的比表面积为1.5g；对于确定的1.5–2m2/g的比表面积为2g；对于确定的1–1.5m2/g的比表面积为3g。
根据样品的体积，使用3cm3或9cm3的室。称重测量室整体(室+玻璃棒)。之后将样品加入室中：产品离室颈部的顶部的距离不能小于一毫米。称重整体(室+玻璃棒+样品)。将测量室放置在脱气站上并且使样品脱气。脱气参数：对于波特兰水泥、石膏、火山灰为30min/45℃；对于炉渣、飞灰、铝制水泥、石灰石为3h/200℃；并且对于对照矾土为4h/300℃。脱气之后用塞子迅速封住室。称重整体并且记录结果。在没有塞子的情况下进行所有称重操作，进行测量时临时除去塞子。通过室和脱气样品的质量总和减去室的质量从而获得样品的质量。
然后，将样品放置在测量站上之后进行样品的分析。分析仪为来自BeckmanCoulter的SA 3100。测量基于样品在给定温度(此处为液氮温度，即约-196℃)下的氮气吸附。装置测量参比室和样品室的压力，在所述参比室中吸附物处于其饱和蒸气压，在所述样品室中注入已知体积的吸附物。通过这些测量获得的曲线为等温吸附线。在测量方法中，需要知晓室的死体积：因此在分析之前使用氦气测量该体积。
输入预先计算的样品质量作为参数。使用软件通过线性回归由实验曲线确定BET比表面积。在比表面积为21.4m2/g的二氧化硅上进行的10次测量获得的再现性标准偏差为0.07。在比表面积为0.9m2/g的水泥上进行的10次测量获得的再现性标准偏差为0.02。每两周在参比产品上进行一次检查。每年使用制造商提供的参比矾土进行两次检查。
压缩强度测量方法
无论期限如何，在直径为7cm并且高度为14cm的圆柱形样品上测量压缩强度，向样品施加压缩力的表面平坦。
在压缩试验的过程中，施加的压缩力增加至3.85kN/s的水平。
应力阈值的确定
应力阈值为在由Anton Paar corporation提供的Rheolab QC流变仪上使用单螺距推进器的简单工具(被称为SHSP工具)在降低剪切速度的阶段中以0.1s–1的剪切梯度测量的应力值(以帕斯卡表示)。所述测量通常在室温下进行。
将水硬性组合物放置在直径为45mm并且高度为120mm的圆筒状槽中。将槽放置在流变仪中。将SHSP工具引入槽。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。记录获得的应力值。
具体实施方式
实施例
通过如下非限制性实施例A、B、C、D、E、F、G、H描述本发明：
·原材料：
通过研磨和分离来自经确认的水泥厂的波特兰水泥CEM I 52.5从而制备水泥。通过使用喷气研磨机进行该研磨，所述喷气研磨机与极高效分离器相联。获得的研磨水泥具有如下表I所示的D10、D50、D90、勃氏比表面积(SSB)和BET比表面积。
表I
Le Millisil C6为来自Sibelco的硅质填料(石英)。其对应于A1添加剂。其具有2.9μm的D10、28.9μm的D50和95.6μm的D90。
来自SEPR的硅粉980NS的特征在于13m2/g的BET比表面积和4.24μm的D50。其对应于添加剂A2。
Metamax偏高岭土的特征在于11.8m2/g的BET比表面积和4.37μm的D50。
Superpozz是来自Lafarge的火山灰并且特征在于1.05m2/g的BET比表面积和5μm的D50。
Micro A无水石膏为来自Maxit的微粒化无水硫酸钙。其具有1.6μm的D10、12.3μm的D50和17.0μm的D90。
1号砂BE01为来自Sibelco的硅质砂。其具有约210μm的D10、约310μm的D50和约400μm的D90。
2号砂为来自Fulchiron的硅质砂。其具有约60μm的D10、约150μm的D50和约250μm的D90。
3号砂为来自Betsinor的硅质砂。其具有约170μm的D10、约245μm的D50和约350μm的D90。
超增塑剂F2为基于改性聚羧酸酯的新一代超增塑剂，其干提取物浓度为29.51质量％。
Prelom超增塑剂基于改性聚羧酸醚(来自BASF的Prelom 300)，其干提取物浓度为15质量％。
设备：
-捏合机-混合器RAYNERI R601，其由VMI提供并且具有10升的槽。该捏合机施加行星式旋转移动；
-圆筒状纸板模具，其直径为7cm并且高度为14cm；
-风化箱，其具有95％-100％的相对湿度和90℃+/–1℃并且由Verre Labo Mula提供；
-湿润箱，其具有95％-100％的相对湿度和20+/–1℃。
用于制备根据本发明的水硬性组合物的程序：
根据下文描述的程序制造混凝土(水硬性组合物)：
1)在Rayneri捏合机的碗中引入干燥材料(砂、A1、水泥、硫酸钙和硅粉)；
2)以15转/分钟的速度捏合60秒从而均质化干燥材料；
3)在30秒内以15转/分钟的旋转速度引入混合水和超增塑剂；
4)以15转/分钟的速度捏合1分钟；
5)以45转/分钟的速度捏合3分钟30秒。
获得新鲜混凝土。将混凝土浇铸在圆筒状模具中。获得的模制样本密封地封闭并且在20℃下等待24小时。然后，从模具中除去样本并且：
-将样本放置在具有20℃和100％相对湿度的潮湿箱中28天；或者
-将样本放置在具有20℃和100％相对湿度的潮湿箱中7天，然后将样本放置在具有90℃和100％相对湿度的风化箱中48h(热处理)。
然后测量机械强度。

Claims (12)

1.一种水硬性粘合剂，所述水硬性粘合剂以质量百分比计包含：
-20％至82％的波特兰水泥，所述波特兰水泥的颗粒具有2μm至11μm的D50；
-15％至56％的非火山灰矿物添加剂A1，所述非火山灰矿物添加剂A1的颗粒具有1至150μm的D50并且选自石灰石添加剂例如碳酸钙，硅质添加剂例如石英，硅质石灰石矿物添加剂，煅烧页岩，沸石，燃烧植物灰及其混合物；
-4％至30％的火山灰矿物添加剂A2，所述火山灰矿物添加剂A2的颗粒具有1至150μm的D50；
这些百分比的总和为90％至100％。
2.根据权利要求1所述的水硬性粘合剂，其特征在于，水泥为CEM I水泥。
3.根据权利要求1或2所述的水硬性粘合剂，其特征在于，所述水硬性粘合剂进一步包含硫酸钙。
4.根据前述权利要求任一项所述的水硬性粘合剂，其特征在于，矿物添加剂A2选自硅粉、微硅、火山灰材料、偏高岭土、任选研磨的炉渣，或它们的混合物。
5.根据前述权利要求任一项所述的水硬性粘合剂，其特征在于，水泥的颗粒具有8μm至40μm的D90。
6.一种混合物，所述混合物以体积百分比计包含至少43％的根据权利要求1至6任一项所述的水硬性粘合剂和至少30％的砂，这些百分比的总和为95％至100％。
7.根据权利要求6所述的混合物，其特征在于，所述混合物进一步包含颗粒的D10为100μm至1mm、D50为200μm至3mm并且D90为300μm至5mm的砂。
8.根据权利要求7或8所述的混合物，其特征在于，砂为硅质砂或煅烧铝土矿砂或其混合物。
9.一种水硬性组合物，排除夹带空气，所述水硬性组合物在1m3的体积中包含：
-140kg至246kg的水；和
-至少654升的根据权利要求5至8任一项所述的混合物；
这两种组分的体积的总和为900升至1,000升。
10.根据权利要求9所述的水硬性组合物，所述水硬性组合物包含消泡剂。
11.根据权利要求9至10任一项所述的水硬性组合物，其特征在于，所述水硬性组合物进一步包含矿物纤维(玻璃、玄武岩)、有机纤维(PVA型塑料)或金属纤维(钢)或其混合物。
12.用于建筑领域的成形制品，其包括根据权利要求1至5任一项所述的水硬性粘合剂或根据权利要求6至8任一项所述的混合物。
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