CN1466555A - 高耐性和高韧性含纤维混凝土 - Google Patents

高耐性和高韧性含纤维混凝土 Download PDF

Info

Publication number
CN1466555A
CN1466555A CNA018165974A CN01816597A CN1466555A CN 1466555 A CN1466555 A CN 1466555A CN A018165974 A CNA018165974 A CN A018165974A CN 01816597 A CN01816597 A CN 01816597A CN 1466555 A CN1466555 A CN 1466555A
Authority
CN
China
Prior art keywords
concrete
ratio
cement
composition
steel fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA018165974A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1232466C (zh
Inventor
P����ŵ��
P·卡萨诺瓦
H·崇
B·克拉沃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lafarge Holsim Co.,Ltd.
Holcim Technology Ltd
Original Assignee
Lafarge SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lafarge SA filed Critical Lafarge SA
Publication of CN1466555A publication Critical patent/CN1466555A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1232466C publication Critical patent/CN1232466C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/48—Clinker treatment
    • C04B7/52—Grinding ; After-treatment of ground cement
    • C04B7/527—Grinding ; After-treatment of ground cement obtaining cements characterised by fineness, e.g. by multi-modal particle size distribution
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/0076—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials characterised by the grain distribution
    • C04B20/008—Micro- or nanosized fillers, e.g. micronised fillers with particle size smaller than that of the hydraulic binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
    • C04B2201/52—High compression strength concretes, i.e. with a compression strength higher than about 55 N/mm2, e.g. reactive powder concrete [RPC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

本发明步及一种其中分散有金属纤维的混凝土，通过混合水和含有下述成分的组合物得到：a)一种水泥；b)具有火山灰作用的细成分；c)颗粒分为大于1mm但小于5mm的C1级和5～15mm的C2级粒状成分；d)水泥添加物；e)添加在混合物中的一定量的水E；f)分散剂，优选超塑化剂；g)金属纤维，其含量不超过每立方米混凝土120kg。以体积表示时，各种成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量以及水(E)的量满足下述关系：比值1：0.50≤(C2)/(C1)≤1.20；比值2：0.25≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.60；比值3：0.10≤(b)/(a)≤0.30；比值4：0.50≤E/[(a)+(b)+(d)]≤0.75；比值5：(d)/(a)≤0.20。本发明适用于制造没有的拱楔块，饰块和板型构件，壳体或等。

Description

高耐性和高韧性含纤维混凝土
技术领域
本发明涉及含纤维混凝土，尤其是波特兰水泥或类似类型的并包含金属纤维的高性能水硬性胶凝材料基混凝土。
技术背景
用在此处的术语“混凝土”通常不加选择地包括混凝土、砂浆或注浆，这在本文的其它部分也适用。
目前不含纤维的高性能混凝土，具有由于抗弯强度低而呈脆性的缺陷。
现在，对于土木工程中的许多应用，特别是对于使用预制的拱楔块(voussoirs)作隧道饰面需要小的厚度，这需要高和超高性能的混凝土。而且由于这些拱楔块所处条件苛刻，需要高的抗弯强度，以及高的混凝土和易性与韧性。
从经济的观点看，只有用具有传统非受力框架的钢筋混凝土可以满足上述要求，即使存在超高性能的混凝土(抗压强度Rc高于120MPa)。这些传统的拱楔块受到复杂而多向的应力。具体地说，它们具有的抗弯强度以棱柱试样测量应高于15MPa，同时是韧性的。
非弹性材料如混凝土的术语“韧性”指的是超过屈服强度后产生变形而不突然破裂的能力且，优选地，同时应力增加或者至少具有稳定的状态。
而且，希望这种混凝土具有可变的稠度，根据应用场合其变化范围可从硬实(firm)到自成型(autoconform)。
现有的最新技术方案涉及包含金属或有机纤维的超高性能混凝土，所述混凝土是韧性的或者其技术性能可以使制造具有隧道拱楔块所需特性的构件成为可能。
具体地说，专利申请WO-99/28267和EP934915提出了能满足所需技术性能的超高性能的含纤维混凝土。但是，专利申请WO-99/28267披露了一种具有包含细和超细颗粒的粒状骨料(granular skeleton)混凝土，所用骨料使混凝土具有优异的性能，但对于所需的应用是昂贵的。
在专利申请EP-934915中，达到了上述所需的技术性能，一方面，通过非常硬的颗粒，例如昂贵的煅烧矾土，另一方面，通过使用非常大量的同样使材料昂贵的细和超细的颗粒。
除了这些配方非常昂贵的事实之外，为了实施，它们还需要使用特定的设备来投入纤维并混合含纤维的混凝土。因此难以在通过远处的混凝土搅拌车输送混凝土的商品混凝土单元中使用。
使用现有的技术配方不能从经济角度获得令人满意的方案以解决出现问题，即生产抗压强度Rc高于120Mpa、抗弯强度Rfl高于或等于15MPa(强度Rc和Rfl以圆柱或棱柱试样测量)的韧性混凝土，而且其中每立方米混凝土最多包含120kg的金属纤维，并使用传统的颗粒，例如它们可以在传统的商品混凝土单元或预制单元中得到。
为了得到满足这种标准的混凝土，本申请人为了以便宜得多的材料成本得到所需的力学性能，使用一种不同于现有技术的配方概念，其中在存在纤维时使用appolonian型粒状骨料，并使用从力学和流变学角度优化的胶凝浆体；混凝土中浆体的量由为达到所需和易性而需要的粒状骨料的松散程度决定。
因此，本发明的目的是提供一种含有金属纤维的超高性能混凝土，其具有的平均力学特性(以圆柱或棱柱试样测量)为：
Rc＞120MPa，和
Rfl≥15MPa，
同时是韧性的，而且每立方米混凝土最多包含120kg的金属纤维，而且其中使用传统的颗粒，例如可以在传统的商品混凝土单元和预制构件的设备中得到。
取决于应用类型，这些混凝土将具有到自成型范围内的稠度，具体稠度根据DIN 1048标准测定。
发明内容
因此，本发明的目的是使用高性能混凝土的普通成分制造含有金属纤维的混凝土，金属纤维的含量等于或高于120kg/m3，这种混凝土尤其容许制造用于没有构架的隧道的拱楔块，它具有小于10cm的厚度。
根据本发明的混凝土组分容许制造带比现有技术改进的技术和成本的含纤维混凝土。具体地说，所述组份可以扩展到在混凝土中使用任何类型的纤维。最终的成本/性能比与目前已知的含纤维混凝土相比更有利。
本发明的目的旨在生产一种包含其中分散有金属纤维的硬化的水泥基混凝土，通过混合下述成分得到：
a)粒径D50为10～20μm的水泥颗粒；
b)具有火山灰作用的超细成分，这种成分的粒径D50最大为1μm；
c)分为两个粒状等级C1和C2的粒状成分，所述等级定义如下：
C1：粒径大于1μm但小于5mm的颗粒；
C2：粒径在5～15mm范围内的颗粒，优选为6～12mm；
d)粒径D50低于或等于100μm的水泥添加物；
e)添加在混合料中的一定量的水E；
f)一种分散剂，优选为超塑化剂，基于水泥以1.5～5％体积比存在于干混物中；
g)金属纤维，其含量最大为每立方米混凝土120kg，并且单根纤维的长度l使混凝土的l/φ值至少为2，优选至少为3，其中l为纤维的长度，φ为最大颗粒的直径；
其特征在于以体积表示时，各种成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量以及水(E)的量满足下述关系：
比值1：0.50≤(C2)/(C1)≤1.20
比值2：0.25≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.60
比值3：0.10≤(b)/(a)≤0.30
比值4：0.50≤E/[(a)+(b)+(d)]≤0.75
比值5：(d)/(a)≤0.20。
有利地，无论最终的混凝土的稠度是多少，以体积表示时，成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)以及水(E)的含量的比值1，3，4和5满足下述关系：
比值1：0.60≤(C2)/(C1)≤1.0
比值3：0.15≤(b)/(a)≤0.25
比值4：0.55≤E/[(a)+(b)+(d)]≤0.70
比值5：(d)/(a)≤0.15。
取决于所需的混凝土稠度，从硬实到自成型，成分(a)，(b)，(d)，(C1)和(C2)的比值2满足下述关系：
1)比值2：0.25≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.45，在稠度为硬实到流体稠度的情况下，
2)比值2：0.45≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.65，在自成型稠度的情况下，
无论稠度是从硬实到流体或自成型，比值1，3，4和5保持不变。
根据本发明的混凝土组合物中金属纤维的存在容许制造具有构架的隧道的拱楔块和如饰块、板、壳体等构件。
根据本发明的组合物的水泥(a)有利的是波特兰水泥。优选地，根据本发明的组合物的水泥是HTS波特兰水泥，基于水泥的重量，所述水泥包含至少20重量％的组合硅石。所述水泥也可以是铝酸钙基水泥或任何基于高炉矿渣的水硬性胶凝材料或甚至任何基于这些水泥和/或矿渣混合物的水硬性胶凝材料。
具有火山灰作用的超细成分(b)在现有技术中是已知的。它们通常在硅灰中选择，优选来自锆工业或硅工业的硅灰。
粒状成分(c)可以是任何传统的用于生产混凝土的粒状成分。粒状成分(c)是筛分或磨碎的砾石、砂子或砂混合物。
水泥添加物(d)包括粉煤灰和/或白垩填料，和/或矿渣，和/或硅砂，具体地说为石英粉或磨细的白垩。
在一个优选实施例中，水泥颗粒(a)的粒径D50为约15μm，具有火山灰作用的超细成分(b)的粒径D50低于1μm。
至于金属纤维，具体地说，它们可以从下述纤维中选择：具有低碳含量的钢纤维(低碳钢)，具有高碳含量、高机械强度的钢纤维(共析钢及过共析钢)，合金的或微合金的钢纤维，无定形钢纤维及不锈钢纤维。优选地，使用具有低碳含量的钢纤维，或具有高碳含量的钢纤维。
混凝土中金属纤维的量低于或等于120kg/m3混凝土，通常为20～120kg/m3混凝土，优选为40～100kg/m3混凝土。
以体积表示，金属纤维通常占混凝土体积的1.5％或更少。
金属纤维的单根长度l通常至少为最大粒径的两倍，优选为三倍。
钢纤维可以任选地用有色金属，例如铜、锌、镍或其合金涂覆。
可以使用不同几何形状的纤维；它们在端部可以是锯齿状的、波浪式的、或绞编状的。
还可以调节纤维的粗糙度和/或使用具有变化横截面的纤维。
根据本发明的组合物还包括一种分散剂，优选为超塑化剂，基于水泥以1.5～5％体积、优选2.5～3.5％体积存在于干混物中。
超塑化剂是用以改善混凝土流变性的传统的混凝土成分。在这些超塑化剂中，聚氧乙烯化膦酸酯POE，polyox polycarboxylates PCP及其共混物是优选的。这些超塑化剂是商业上可得到的产品；例如由CHRYSO销售的OPTIMA 100，PREMIA 100和OPTIMA 175产品。
根据本发明的混凝土还可以包括各种其它添加物，包括着色颜料、分散剂、消泡剂、防离析或防沉剂、促凝剂或有机产品的含水乳液，这些都是本领域人员所熟知的。
根据本发明的混凝土还可以包括聚乙烯醇、聚丙烯腈、高密度聚乙烯、芳族聚酰胺或聚丙烯短纤维(长度小于2mm，优选最大1mm)。
可以使用本领域技术人员已知的任何方法制备混凝土，包括混合固体成分和水，成型(模制)，然后硬化。
通常，得到的混凝土可以在如下条件下养护：
●或在20℃和大于90％相对湿度下保存，
●或者在模具中定位后直接进行热处理，
●或者在模具中定位后、在20℃和大于90％相对湿度下保存之后的预定时间直接进行热处理。
这种热处理将在20℃～100℃下进行。
根据本发明产生的混凝土具有：
-在棱柱试样上测量的抗弯强度Rfl高于或等于15MPa，
-在圆柱试样上测量的抗压强度Rc高于或等于120MPa，
-所述抗弯强度Rfl和抗压强度Rc是在第28天测定的。
与例1和2对应的混凝土
1) 原料
●为了使所进行的对比具有完全的意义，所有试样都使用与下述相同的成分。
● 水泥：
-来自LAFARGE CIMENTS FRANCE的高硅含量HTS型波特兰水泥(CPA CEM I 52.5)，
-来自LAFARGE公司的50型波特兰水泥(根据CSA加拿大标准)。
● 粒状成分：
-来自LAFARGE GRANULATS FRANCE的GRENADE 0/4冲积砂，
-来自LAFARGE GRANULATS FRANCE的LE TERTRE 6/10砾石(硅酸盐的沉积岩)，
-来自SIFRACO的GSI 0/0.315硅质砂，
-6/12花岗岩砾石，
-0/5硅质砂，
-0/0.5硅质砂
● 水泥添加物：
-来自SUNDANCE的粉煤灰
● 具有火山灰作用的超细成分：
-硅灰：ELKEM 940 U玻璃纤维硅石(glass microsilica)
-SKW硅灰
● 超塑化剂：
-来自CHRYSO、FRANCE的聚氧乙烯化膦酸酯(POE)，OPTIMA 100，
-来自CHRYSO、FRANCE的聚氧乙烯化膦酸酯(POE)和polyoxpolycarboxylates(PCP)的混合物，OPTIMA 175。
● 金属纤维：
- 纤维A：由BEKAERT供给的DRAMIX RC 80-60 LC钢纤维，呈30根纤维粘为一体的片状物形式(绞编的柱状纤维，低碳含量，长度lf＝60mm，直径df＝0.8mm)。
- 纤维B：由BEKAERT供给的DRAMIX RC 80-60 HC钢纤维，与纤维A类似但具有高碳含量。
- 纤维C：由NOVOCON供给的钢纤维(具有矩形截面的波浪式纤维，lf＝50mm，af＝2.5mm，bf＝0.4mm)。
2)制备方法
在实施例1中，在实验室中用SKAKO搅拌机进行混凝土的生产。在混凝土的制备过程中，按下述顺序混合所述成分：
-将粒状物引入搅拌机，
-引入湿润水30秒，
-搅拌湿的粒状物30秒，
-静置4分钟，
-引入胶凝材料30秒，
-搅拌1分钟，
-引入混合的水和组分(builders)，
-搅拌混凝土3分钟，
-引入一半金属纤维，同时使它们分布在混凝土表面，
-启动搅拌机并将另一半纤维引入30秒，以及
-搅拌所述混凝土1分钟。
在例2中，使用工业用搅拌机。制备混凝土的方法如下：
-将除纤维外的所有成分引入搅拌机，
-干法搅拌1分钟，
-将水和超塑化剂引入，
-搅拌5分钟，
-引入纤维，以及
-搅拌1分钟。
之后填满模具，然后对于具有硬实稠度到流体稠度的混凝土进行振动，对于具有自成型稠度的混凝土不进行振动。
3) 养护
样品或者立即进行如前所定义的热处理，或者在20℃下保存在水中，然后有选择地在预定时间后进行热处理。
测量方法
1) 摊开度测量
对于具有低流动性的混凝土，测量原则在于测量脱模后的混凝土受到振动后形成的混凝土圆盘状物的直径。DIN 1048标准描述了这种摊开度测量方法。
对于具有高流动性的混凝土，使用相同的方法，但不加振动。
对于所有的实验，在添加金属纤维之后进行摊开度测量。不同的稠度对应于下面的摊开程度：
-硬实稠度：振动下的DIN摊开度低于或等于350mm，
-塑性稠度：振动下的DIN摊开度为350～450mm，
-流体稠度：无振动下的DIN摊开度为450～600mm，
-自成型稠度：无振动下的DIN摊开度高于或等于600mm。
摊开度测量或者在混凝土生产结束时(to)进行，或者在混凝土生产结束后一小时(to+1小时)进行，具体根据实际情况而定。
2) 抗弯和抗压力学强度的测量
测量原则在于确定下述值：
-根据NF P 18-409标准确定的操作模式，在尺寸为10mm×10mm×40mm的棱柱试样上以4-点弯曲试验测定抗弯强度Rfl，
-根据NF P 18-406标准确定的操作模式，在下述尺寸的圆柱试样上测得的抗压强度Rc：φ＝11cm×h＝22cm。
实施例1
制备了数种根据本发明的含纤维混凝土，以下被标以R2和03～05。
表1给出了混凝土R2和03～05的成分(以kg/m3表示)，以及前述定义的成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)和E含量的比值1～5。
                               表1
    成分                    kg/m3
类型 性能 R2 03 04 05
砾石砂子细砂水泥硅灰水超塑化剂金属纤维金属纤维 6/10 Le Tertre0/4 Grenade0/0.315 GSICEM I52.5 HTS LeTeil940 U ELKEM有效水OPTIMA 100RC 80-60 LC DRAMIXRC 80-60 HC DRAMIX 8924983264826712014.9-80 7444283626228713718.780- 66538632872310115921.7-80 57550929072510115921.780-
比值1比值2比值3比值4比值5 1.110.280.200.670 0.970.400.200.590 0.950.510.200.590 0.740.520.200.590
比值1～5满足所需的规定。
由于混凝土R2和03～05的组成中不包括任何水泥添加物(d)，所以比值5为0。
这些混凝土包含低于120kg/m3的金属纤维。
这些混凝土的流变和力学性能示于表2以及图1和2。
                              表2
                           实验结果
典型性能 单位 R2 03 04 05
无振动的DIN摊开度(to)有振动的DIN摊开度(to)无振动的DIN摊开度(to+1小时)28天抗压强度28天抗弯强度 MmMmMmMpaMPa -330-14119.3 480550-14816.3 640--14621.1 690-60014416.3
根据表2，所有的混凝土(R2，03～05)满足下述规定：
●28天抗弯强度Rfl高于15MPa，和
●28天抗压强度Rc高于120MPa。
表2还表明这些规定对于硬实、流体和自成型混凝土是令人满意的，所述混凝土分别由R2，03，04和05表示。自成型混凝土是无振动下摊开度高于600mm的混凝土。以标号05表示的混凝土的摊开度结果表明能够生产一种自成型混凝土，同时流变能力保持至少一小时。
图1和2各自给出了由4-点弯曲试验所得到的三条曲线，纵座标表示应力值(kN)，横座标表示对应于混凝土试样03和05的修正位移值。
所述试验根据NF P 18-409标准进行；位移值根据本领域技术人员所熟知的规则进行校正，这是由于移动出现在试验进行期间。
这三条曲线各对应于在一个试样上进行的试验(测试了三个试样)。
图1和2表明混凝土03和05在弯曲时具有易韧性。
实施例2
和实施例1相同，制备根据本发明的含纤维混凝土，此后被标以06，其中已经加入了水泥添加物(粉煤灰)。这种混凝土06的组成在下面的表3中示出。
                  表3
         成分 Kg/m3
类型 性能 06
砾石砂子细砂水泥粉煤灰硅灰水超塑化剂金属纤维 6/12mm粒度0/5mm硅质0/05mm硅质50EXSHAW型波特兰SundanceSKW有效水OPTIMA 175NOVOCON 830692266468435610921.540
比值1 0.86
比值2 0.29
比值3 0.18
比值4 0.56
比值5 0.14
此表表明比值1～5满足所需的规定。
抗压试验的结果表明这种混凝土在28天时的抗压强度为132Mpa。

Claims (38)

1.一种其中分散有金属纤维的混凝土，通过混合水和下述成分得到：
a)粒径D50为10～20μm的水泥；
b)具有火山灰作用的超细成分，其中粒径D50最大为1μm；
c)分为两个粒状等级C1和C2的粒状成分，所述等级定义如下：
C1：粒径大于1μm但小于5mm的颗粒；
C2：粒径在5～15mm范围内的颗粒，优选为6～12mm；
d)粒径D50低于或等于100μm的水泥添加物；
e)添加在混合料中的一定量的水E；
f)一种分散剂，优选为超塑化剂，基于水泥以1.5～5％体积存在于干混物中；
g)金属纤维，其含量最大为每立方米混凝土120kg，并且单根纤维的长度1为使混凝土的1/φ值至少为2，优选至少为3，其中1为单根纤维的长度，φ为最大颗粒的直径；
其特征在于以体积表示时，各种成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量以及水(E)的量满足下述关系：
比值1：0.50≤(C2)/(C1)≤1.20
比值2：0.25≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.60
比值3：0.10≤(b)/(a)≤0.30
比值4：0.50≤E/[(a)+(b)+(d)]≤0.75
比值5：(d)/(a)≤0.20。
2.根据权利要求1所述的混凝土，特征在于：
a)水泥颗粒(a)的粒径D50为约15μm，
b)具有火山灰作用的超细成分(b)的粒径D50小于1μm。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土，特征在于当最终的混凝土具有硬实到流体的稠度时，以体积表示成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量比值2满足下述关系：
比值2：0.25≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.45。
4.根据权利要求1或2所述的混凝土，特征在于当最终的混凝土具有自成型稠度时，以体积表示成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量比值2满足下述关系：
比值2：0.45≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.60。
5.根据前述任一权利要求所述的混凝土，特征在于无论最终的混凝土的稠度怎样，以体积表示成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)以及水E的含量的比值1，3，4，5满足下述关系：
比值1：0.60≤(C2)/(C1)≤1.0
比值3：0.15≤(b)/(a)≤0.25
比值4：0.55≤E/[(a)+(b)+(d)]≤0.70
比值5：(d)/(a)≤0.15。
6.根据前述任一权利要求所述的混凝土，特征在于其中的水泥是一种高硅含量水泥，基于水泥的重量，所述水泥含有至少20％重量的组合硅石。
7.根据前述任一权利要求所述的混凝土，特征在于所述混凝土中金属纤维的量为每立方米混凝土20～120kg，优选40～100kg。
8.根据前述任一权利要求所述的混凝土，特征在于所述金属纤维是钢纤维。
9.根据权利要求8所述的混凝土，特征在于所述钢纤维具有0.7～0.8％的高碳含量。
10.根据权利要求8所述的混凝土，特征在于所述钢纤维具有低于或等于0.1％的低碳含量。
11.根据前述任一权利要求所述的混凝土，特征在于还包括聚乙烯醇、聚丙烯腈、高密度聚乙烯、芳族聚酰胺或聚丙烯短纤维。
12.根据前述任一权利要求所述的混凝土，特征在于含有一种超塑化剂，基于水泥体积所述超塑化剂以1.5～5％体积、优选2.5～3.5％体积存在于干混物中。
13.根据前述任一权利要求所述的混凝土，特征在于所述超塑化剂从聚氧乙烯化膦酸酯POE，polyox polycarboxylates PCP及其混合物中选择。
14.根据前述任一权利要求所述的混凝土，其特征在于具有：
●以棱柱试样测量的抗弯强度Rfl高于或等于15MPa，
●以圆柱试样测量的抗压强度Rc高于或等于120MPa，
所述抗弯强度和抗压强度在28天期满时测量。
15.根据前述任一权利要求所述的混凝土，特征在于具有火山灰作用的超细成分(b)包括硅灰。
16.根据前述任一权利要求所述的混凝土，特征在于粒状成分(c)是筛分或磨碎的颗粒或其混合物。
17.根据前述任一权利要求所述的混凝土，特征在于水泥添加物(d)是填料，具体为石英粉或硬白垩或粉煤灰或矿渣。
18.拱楔块、饰块、板或壳体构件，其特征在于它们由前述权利要求1至17中任一项所述的混凝土制成。
19.一种预制构件，特征在于它由前述权利要求1至17中任一项所述的混凝土制成。
20.根据前述权利要求1～17中任一项所述的混凝土，特征在于它在商品混凝土工厂中生产。
21.根据前述权利要求1～17中任一项所述的混凝土，特征在于它在预制工厂中生产。
22.一种生产其中分散有金属纤维的混凝土的方法，包括混合一定量的水E和下述成分：
a)粒径D50为10～20μm的水泥；
b)具有火山灰作用的超细成分，其中粒径D50最大为1μm；
c)分为两个粒状等级C1和C2的粒状成分，所述等级定义如下：
C1：粒径大于1μm但小于5mm的颗粒；
C2：粒径在5～15mm范围内的颗粒，优选为6～12mm；
d)粒径D50低于或等于100μm的水泥添加物；
e)一种分散剂，优选为超塑化剂，基于水泥体积以1.5～5％体积存在于干混物中；
f)金属纤维，其含量最大为每立方米混凝土120kg，并且单根纤维的长度l为这样使混凝土的l/φ值至少为2，优选至少为3，其中l为单根纤维的长度，φ为最大颗粒的直径；
其特征在于以体积表示时，各种成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量以及水(E)的量满足下述关系：
比值1：0.50≤(C2)/(C1)≤1.20
比值2：0.25≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.60
比值3：0.10≤(b)/(a)≤0.30
比值4：0.50≤E/[(a)+(b)+(d)]≤0.75
比值5：(d)/(a)≤0.20。
23.根据权利要求1所述的方法，特征在于：
a)水泥颗粒(a)的粒径D50为约15μm，和
b)具有火山灰作用的超细成分(b)的粒径D50小于1μm。
24.根据权利要求22或23所述的方法，特征在于当最终的混凝土具有硬实到流体的稠度时，以体积表示成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量比值2满足下述关系：
比值2：0.25≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.45。
25.根据权利要求22或23所述的方法，特征在于在最终的水泥具有自成型稠度时，以体积表示成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量比值2满足下述关系：
比值2：0.45≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.60。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的方法，特征在于无论最终混凝土的稠度怎样，以体积表示成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)以及水E的含量的比值1，3，4，5满足下述关系：
比值1：0.60≤(C2)/(C1)≤1.0
比值3：0.15≤(b)/(a)≤0.25
比值4：0.55≤E/[(a)+(b)+(d)]≤0.70
比值5：(d)/(a)≤0.15。
27.根据权利要求22～26中任一项所述的方法，特征在于其中的水泥是一种高硅含量水泥，基于水泥重量，所述水泥含有至少20％重量的组合硅石。
28.根据权利要求22～27中任一项所述的方法，特征在于所述混凝土中金属纤维的量为每立方米混凝土20～120kg，优选40～100kg。
29.根据权利要求22～28中任一项所述的方法，特征在于所述金属纤维是钢纤维。
30.根据权利要求29所述的方法，特征在于所述钢纤维具有0.7～0.8％的高碳含量。
31.根据权利要求29所述的方法，特征在于所述钢纤维具有低于或等于0.1％的低碳含量。
32.根据权利要求22～31中任一项所述的方法，特征在于还包含聚乙烯醇、聚丙烯腈、高密度聚乙烯、芳族聚酰胺或聚丙烯短纤维。
33.根据权利要求22～32中任一项所述的方法，特征在于包含一种超塑化剂，基于水泥体积，所述超塑化剂以1.5～5％体积、优选2.5～3.5％体积存在于干混物中。
34.根据权利要求22～33中任一项所述的方法，特征在于所述超塑化剂从聚氧乙烯化膦酸酯POE，polyox polycarboxylates PCP及其混合物中选择。
35.根据权利要求22～34中任一项所述的方法，特征在于所述混凝土具有：
●以棱柱试样测量的抗弯强度Rfl高于或等于15MPa，和
●以圆柱试样测量的抗压强度Rc高于或等于120MPa，
所述抗弯强度和抗压强度在28天期满时测量。
36.根据权利要求22～35中任一项所述的方法，特征在于具有火山灰作用的超细成分(b)包括硅灰。
37.根据权利要求22～36中任一项所述的方法，特征在于粒状成分(c)是筛分或磨碎的颗粒或其混合物。
38.根据前述权利要求22～37中任一项所述的方法，特征在于水泥添加物(d)是填料，具体为石英粉或硬白垩或粉煤灰或矿渣。
CNB018165974A 2000-09-01 2001-08-31 高耐性和高韧性含纤维混凝土 Expired - Fee Related CN1232466C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0011209A FR2813601B1 (fr) 2000-09-01 2000-09-01 Betons fibres a tres hautes resistances et ductilite
FR00/11209 2000-09-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1466555A true CN1466555A (zh) 2004-01-07
CN1232466C CN1232466C (zh) 2005-12-21

Family

ID=8853918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB018165974A Expired - Fee Related CN1232466C (zh) 2000-09-01 2001-08-31 高耐性和高韧性含纤维混凝土

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6887309B2 (zh)
EP (1) EP1315683B1 (zh)
JP (1) JP4947507B2 (zh)
CN (1) CN1232466C (zh)
AT (1) ATE364582T1 (zh)
AU (1) AU2001287793A1 (zh)
BR (1) BR0113683B1 (zh)
CA (1) CA2420775C (zh)
DE (1) DE60128930T2 (zh)
DK (1) DK1315683T3 (zh)
ES (1) ES2288171T3 (zh)
FR (1) FR2813601B1 (zh)
HK (1) HK1052919B (zh)
MX (1) MXPA03001807A (zh)
PT (1) PT1315683E (zh)
WO (1) WO2002018291A1 (zh)
ZA (1) ZA200301717B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102079647A (zh) * 2010-11-30 2011-06-01 南京理工大学 一种玄武岩纤维增强的水泥基复合材料及其制备方法

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8163081B2 (en) * 2002-04-04 2012-04-24 Kirby Wayne Beard Composite materials using novel reinforcements
AU2002952900A0 (en) * 2002-11-25 2002-12-12 Vsl Prestressing (Aust) Pty Ltd Protective device
US7178597B2 (en) 2004-07-02 2007-02-20 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising high aspect ratio materials and methods of use in subterranean formations
EP1544181A1 (fr) 2003-12-16 2005-06-22 Trefilarbed Bissen S.A. Béton de fibres métalliques
US7537054B2 (en) 2004-07-02 2009-05-26 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising high aspect ratio materials and methods of use in subterranean formations
JP3762780B1 (ja) * 2005-02-02 2006-04-05 大成建設株式会社 繊維補強コンクリートと繊維補強コンクリート部材の製造方法
US7350573B2 (en) * 2005-02-09 2008-04-01 Halliburton Energy Services, Inc. Servicing a wellbore with wellbore fluids comprising perlite
JP4558569B2 (ja) * 2005-04-18 2010-10-06 電気化学工業株式会社 超高強度繊維補強セメント組成物、超高強度繊維補強モルタル又はコンクリート、並びに超高強度セメント混和材
FR2893938B1 (fr) * 2005-11-28 2008-02-01 Lafarge Sa Procede de realisation de pieces et ouvrages en beton
US7748307B2 (en) * 2006-08-04 2010-07-06 Gerald Hallissy Shielding for structural support elements
US7926407B1 (en) * 2007-11-16 2011-04-19 Gerald Hallissy Armor shielding
EP2072205A1 (en) * 2007-12-17 2009-06-24 Rovalma SA Method for producing highly mechanically demanded pieces and specially tools from low cost ceramics or polymers
EP2072481A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-24 Lafarge Concrete composition
DE202008014959U1 (de) * 2008-11-11 2010-04-01 Flint, Eckart Mörtelmischung
FR2943053B1 (fr) * 2009-03-12 2012-05-25 Chryso Systeme d'adjuvants pour beton prefabrique
CA2760622C (en) * 2009-06-12 2017-03-28 Nv Bekaert Sa High elongation fibres
CN102459776B (zh) 2009-06-12 2016-08-10 贝卡尔特公司 具有良好锚固性的高伸长率纤维
LV14122B (lv) * 2009-10-26 2010-04-20 Primeteh As Kompozītbetona sastāvs grīdas un pamatu plātņu ieklāšanai
BE1021498B1 (nl) 2010-12-15 2015-12-03 Nv Bekaert Sa Staalvezel voor het wapenen van beton of mortel, met een verankeringseinde met tenminste drie rechte secties
BE1021496B1 (nl) 2010-12-15 2015-12-03 Nv Bekaert Sa Staalvezel voor het wapenen van beton of mortel, met een verankeringseinde met ten minste twee gebogen secties
RU2675116C2 (ru) * 2013-08-15 2018-12-17 Сикэ Текнолоджи Аг Воздухововлекающий агент для минеральных вяжущих композиций
CN103527212B (zh) * 2013-11-06 2015-11-25 西南交通大学 一种纤维混凝土二次衬砌隧道抗减震构造方法
ITAN20130227A1 (it) * 2013-12-02 2015-06-03 Valeria Corinaldesi Composizione di calcestruzzi con alta resistenza a trazione
FR3022543B1 (fr) * 2014-06-20 2021-05-14 Lafarge Sa Nouveau beton a ultra haute performance
FR3033325B1 (fr) * 2015-03-05 2017-04-14 Agence Nat Pour La Gestion Des Dechets Radioactifs Beton a hautes performances, autoplacant et a haute durabilite, utile notamment pour la fabrication de conteneurs d'entreposage et/ou de stockage de dechets radioactifs
US10590039B2 (en) 2015-12-07 2020-03-17 Cementos Argos S.A. Formulation and method for producing ultra-high-performance concretes
FR3059319B1 (fr) * 2016-11-25 2019-06-28 Vicat Compositions, intermediaires et procedes pour la fabrication de mortiers et de betons, produits obtenus et leurs utilisations
US10737980B2 (en) 2017-01-10 2020-08-11 Roman Cement, Llc Use of mineral fines to reduce clinker content of cementitious compositions
US11168029B2 (en) 2017-01-10 2021-11-09 Roman Cement, Llc Use of mineral fines to reduce clinker content of cementitious compositions
DE102019103763A1 (de) 2019-02-14 2020-08-20 Universität Kassel Betonmischung zur Bildung eines ultrahochfesten Leichtbetons
LT6720B (lt) 2019-06-26 2020-03-25 Vilniaus Gedimino technikos universitetas Cementbetonio moduliai pėsčiųjų ir dviračių takams
CN110905555A (zh) * 2019-12-11 2020-03-24 湘潭大学 一种隧道用uhpc衬砌结构及其施工方法
LT6806B (lt) 2020-06-29 2021-03-10 Vilniaus Gedimino technikos universitetas Kompozitinis modulis pėsčiųjų ir dviratininkų eismo zonoms bei jo montavimo būdas

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5234754A (en) * 1978-11-03 1993-08-10 Bache Hans H Shaped article and composite material and method for producing same
US4780141A (en) * 1986-08-08 1988-10-25 Cemcom Corporation Cementitious composite material containing metal fiber
FR2633922B1 (fr) * 1988-07-08 1992-10-23 Screg Routes & Travaux Beton compacte renforce de fibres et son utilisation
FR2640962A1 (en) * 1988-12-26 1990-06-29 Sogea Composite concrete of very high performance and process for its use
FR2708263B1 (fr) * 1993-07-01 1995-10-20 Bouygues Sa Composition de béton de fibres métalliques pour mouler un élément en béton, éléments obtenus et procédé de cure thermique.
FR2729658B1 (fr) * 1995-01-25 1997-04-04 Lafarge Nouveaux Materiaux Beton composite
FR2771406B1 (fr) * 1997-11-27 2000-02-11 Bouygues Sa Beton de fibres metalliques, matrice cimentaire et premelanges pour la preparation de la matrice et du beton
FR2774683B1 (fr) 1998-02-06 2000-04-07 Quillery & Cie Entreprise Beton tres haute perfomance, autonivelant, son procede de preparation et son utilisation
FR2778654B1 (fr) * 1998-05-14 2000-11-17 Bouygues Sa Beton comportant des fibres organiques dispersees dans une matrice cimentaire, matrice cimentaire du beton et premelanges
US6080324A (en) * 1999-01-20 2000-06-27 Sentry Valve Co., Inc. Swimming pool surge pit filter
FR2804952B1 (fr) * 2000-02-11 2002-07-26 Rhodia Chimie Sa Composition de beton ultra haute performance resistant au feu

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102079647A (zh) * 2010-11-30 2011-06-01 南京理工大学 一种玄武岩纤维增强的水泥基复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1315683A1 (fr) 2003-06-04
AU2001287793A1 (en) 2002-03-13
DK1315683T3 (da) 2007-10-01
ZA200301717B (en) 2004-03-29
MXPA03001807A (es) 2004-11-01
FR2813601B1 (fr) 2003-05-02
PT1315683E (pt) 2007-09-04
US6887309B2 (en) 2005-05-03
DE60128930T2 (de) 2008-02-28
BR0113683A (pt) 2004-07-20
BR0113683B1 (pt) 2010-09-21
WO2002018291A1 (fr) 2002-03-07
ES2288171T3 (es) 2008-01-01
JP4947507B2 (ja) 2012-06-06
CN1232466C (zh) 2005-12-21
DE60128930D1 (de) 2007-07-26
JP2004507431A (ja) 2004-03-11
FR2813601A1 (fr) 2002-03-08
CA2420775C (fr) 2010-10-26
HK1052919B (zh) 2007-09-21
CA2420775A1 (fr) 2002-03-07
US20040050302A1 (en) 2004-03-18
EP1315683B1 (fr) 2007-06-13
HK1052919A1 (en) 2003-10-03
ATE364582T1 (de) 2007-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1232466C (zh) 高耐性和高韧性含纤维混凝土
CN1046258C (zh) 水泥生产方法、成型混凝土构件的制法及作外加剂的用途
CN1019099B (zh) 高强度的水硬复合材料
CN107954656A (zh) 一种具有超高延性的再生微粉混凝土及其制备方法
CN1934052A (zh) 超高性能、自密实的混凝土，其制备方法和用途
CN1543444A (zh) 用于水泥产品的低密度水合硅酸钙强度促进剂添加剂
GB2424418A (en) Cement composition containing amongst other constituents, pozzolanic reaction particles and fibres
CN107686298B (zh) 一种自密实复合混凝土及其制备方法
CN1681747A (zh) 低聚分散剂
CN102079647A (zh) 一种玄武岩纤维增强的水泥基复合材料及其制备方法
CN109574614B (zh) 一种石英石泥浆改性磷石膏基胶凝材料制备混凝土的方法
CN111792857A (zh) 一种超高强混凝土用复合超细粉、超高强混凝土及其制备方法
CN108516774A (zh) 一种高强韧性混凝土及其制备方法
CN109020451A (zh) 一种管桩水泥及其制备方法
CN115073086A (zh) 一种废弃新拌混凝土再生的改性混凝土及其制备方法
CN1232000A (zh) 人工合成的水泥、混凝土掺合料的制造方法及其产品和应用
CN109574615B (zh) 一种石英石泥浆改性磷石膏制备高掺量固废物胶凝材料的方法
CN106747013A (zh) 不发火混凝土及其制备方法
CN107973555A (zh) 一种玻璃纤维自密实混凝土
CN1454862A (zh) 混凝土混合剂、砂浆混合剂以及混合水泥
CN110482925B (zh) 一种高强混凝土及其制备工艺
CN112408912A (zh) 低成本喷射混凝土及其制备方法
CN107601998A (zh) 一种自行密实的混凝土配方及成型方法
CN112919862A (zh) 一种大体积混凝土及其制备方法
JP2005314120A (ja) 高強度モルタル

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181214

Address after: Swiss Yunus

Patentee after: HOLCIM TECHNOLOGY Ltd.

Address before: Swiss Yunus

Patentee before: Lafarge Holsim Co.,Ltd.

Effective date of registration: 20181214

Address after: Swiss Yunus

Patentee after: Lafarge Holsim Co.,Ltd.

Address before: Paris France

Patentee before: LAFARGE

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20051221

Termination date: 20200831