FI123979B - Alkaliaktivoitu kalkkikivibetonikoostumus ja koostumuksen käyttö betonivalussa - Google Patents

Description

ALKALIAKTIVOITU KALKKIKIVIBETONIKOOSTUMUS JA KOOSTUMUKSEN KÄYTTÖ BETONIVALUSSA

Keksinnön ala 5 Keksintö liittyy betonikoostumusten alaan. Erityisesti keksintö liittyy alkaliaktivoituuun kalkkikivibetonikoostumukseen ja tämän koostumuksen käyttöön betonivalussa.

Keksinnön tausta

Alkaliaktivoitu betoni, jota kutsutaan myös geopolymeeribetoniksi, käsittää karkeita 10 kiviaineita, hiekkaa, mahdollisia täyteaineita, vettä, kemiallisen aktivaattorin ja sideaineita, kuten masuunikuonaa, lentotuhkaa, metakaoliinia ja portlandsementtiä, joita voidaan yhdistää eri suhteissa. Kemiallinen aktivaattori lisätään sekoituksen yhteydessä edistämään kovettumisprosessia. Tavanomaisessa käytössä olevat alkaliaktivaattorit ovat aikalisiä yhdisteitä, kuten karbonaatteja, hydroksideja ja silikaatteja, joita voidaan lisätä 15 nestemäisessä tai kuivassa muodossa.

Suurin ongelma aiemmin kehitettyihin geopolymeeribetoneihin liittyen on raaka-aineiden saatavuus. Granuloitua masuunikuonaa on laajasti käytetty betoniteollisuudessa ja sen tarjonta etenkin Euroopassa on hyvin rajallinen. Lisäksi suuresta kysynnästä johtuen, sen 20 hinta nousee jatkuvasti. Myös hiilen käytön väheneminen voimalaitoksissa alentaa lentotuhkan saatavuutta. Lentotuhkan käyttö betonin tuotannossa on lisääntynyt viimeaikoina. Toinen lentotuhkan ongelma on sen morfologian ja kemiallisen koostumuksen vaihtelu, joka aiheuttaa ongelmia tuotettujen betonien suunniteltujen ominaisuuksien ylläpitoon.

co 25

Portlandsementin käyttö on ongelmallista, koska se valmistetaan sintraamalla raaka-aineita, Y ensisijaisesti kalkkikiveä, 1450°C:essa. Tavallisen portlandsementtibetonin jokaista tonnia o kohti, noin 800 kg kasvihuonekaasuja pääsee ilmaan. Kasvihuonekaasut johtuvat jr polttoainekoostumuksesta, kun raaka-aineita lämmitetään korkeisiin lämpötiloihin samoin 30 kun kemiallisista muutoksista, jotka tapahtuvat tämän lämmityksen aikana esim. kalkkikiven S hiilenpoistossa.

δ C\] WO 2008048617 kuvaa geopolymeeri- ja kuonapohjaisen betonikoostumuksen.

Geopolymeerikomponentti sisältää suhteellisen suuren määrän amorfista piidioksidia ja 2 sekoitetaan kiviaineskomponentin, kuten graniitin, kalkkikiven tai hiekan kanssa. Geopolymeeripohjaisen betonin valmistusprosessi käyttää amorfisen piidioksidin alkaliaktivointia ja minimoi kalkin tarpeen ja on täten ympäristöystävällinen prosessi. Kuonaan perustuva betonikoostumus käsittää kuonaa ja kiviainesta, sisältäen kalkkikiveä, 5 graniittia ja hiekkaa. Se voi myös sisältää aktivaattoria, kuten vesilasia ja soodaa yhdisteen pH:n nostamiseksi. Keksintö vähentää portlandsementin käyttöä ja CCVpäästöjä. Tässä keksinnössä kalkkikiveä on käytetty vain kiviaineena.

Esillä olevan keksinnön kehittämisen ensisijaisena tavoitteena on korvata portlandsementti, lentotuhka ja masuunikuona kokonaan tai osittaan materiaaleilla, joita on saatavilla suurina 10 määrinä luonnossa ja jotka eivät välttämättä tarvitse suuria energiamääriä vaativia valmistus- tai esikäsittelyprosesseja.

Keksinnön yhteenveto

Esillä oleva keksintö perustuu alkaliaktivointiprosessiin ja käyttää hienoa kalkkikiveä tai kalkkikiven ja metakaoliinin tai masuunikuonan yhdistelmää sideaineena. Kemialliset 15 aktivaattorit koostuvat alkalisten silikaattien, karbonaattien ja oksidien erilaisista yhdistelmistä. Käynnistääkseen ja nopeuttaakseen kovettumisprosessia, ylimääräistä lämpökäsittelyä saatetaan tarvita joissain seoskoostumuksissa. Valmistetulle betonille on ominaista riittävät mekaaniset ominaisuudet ja erittäin alhaiset CCE-päästöt.

20 Keksinnön yhden suoritusmuodon mukaisesti aikaansaadaan alkaliaktivoitu kalkkikivibetonikoostumus, käsittäen sideaineen ja alkaliaktivaattorin, missä kalkkikiven määrä sideaineessa on 40-100 paino- %. Sideaine voi lisäksi käsittää masuunikuonaa, co metakaoliinia, portlandsementtiä tai mitä tahansa näiden yhdistelmää. Sideaine voi käsittää ° vähintään yhtä seuraavista esitetyissä määrissä: korkeintaan 60 paino- % masuunikuonaa, ^ 25 korkeintaan 50 paino- % metakaoliinia ja korkeintaan 30 paino- % portlandsementtiä.

n o x Alkaliaktivaattori käsittää natriumsilikaattia, natriumkarbonaattia, kaliumkarbonaattia, CC 7 7?

CL

kalsiumoksidia tai kalsiumhydroksidia tai mitä tahansa näiden yhdistelmää. Alkali - co aktivaattori voi käsittää vähintään yhtä seuraavista esitetyissä määrissä: 2-28 paino- % ^ 30 natriumsilikaattia, 4-15 paino- % natriumkarbonaattia, 4-15 paino- % kaliumkarbonaattia, 5- c\j 30 paino- % kalsiumoksidia ja 5-30 paino- % kalsiumhydroksidia, painoprosenttiosuudet 3 ovat suhteessa sideaineeseen ilman portlandsementtiä. Natriumsilikaatilla on moduuli 0,3-2,5. Alakaliaktivaattori voidaan lisätä vedettömänä tai vesiliuoksena.

Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti aikaansaadaan alkaliaktivoidun 5 kalkkikivibetonin käyttö betonivalussa. Alkaliaktivoitua kalkkikivibetonia voidaan käyttää betonin valussa paikan päällä tai esivalmistettujen betonielementtien valussa. Alkaliaktivoitu betoni voidaan käyttää tärytettynä betonina, jyrättynä betonina tai itsetiivistyvänä (ΓΓ) betonina.

10 Kuvioiden lyhyt kuvaus

Keksintöjä sen yksityiskohdat selostetaan lähemmin seuraavassa, viitaten oheisiin kuvioihin, joissa

Kuvio 1 esittää esimerkkejä seoksista, näiden seosten puristuslujuuden kehityksestä ja muista ominaisuuksista, 15 Kuvio 2 esittää eri kalkkiki vibetoni seosten vaikutusta lujuuteen,

Kuvio 3 esittää natriumsilikaatin määrien vaikutusta kalkkikiveä ja metakaoliinia sisältävän betonin mekaanisiin ominaisuuksiin,

Kuvio 4 esittää natriumsilikaatin määrien vaikutusta kalkkikiveä ja masuunikuonaa sisältävän betonin mekaanisiin ominaisuuksiin, 20 Kuvio 5 esittää natriumsilikaatin moduulin vaikutusta kalkkikiveä ja masuunikuonaa sisältävän betonin mekaanisiin ominaisuuksiin,

Kuvio 6 esittää natriumsilikaatin moduulin vaikutusta kalkkikiveä ja metakaoliinia sisältävän betonin mekaanisiin ominaisuuksiin,

Kuvio 7 esittää kaliumkarbonaatin määrien vaikutusta puristuslujuuden arvoihin, ” 25 Kuvio 8 esittää natriumkarbonaatin määrien vaikutusta puristuslujuuden arvoihin, ja ^ Kuvio 9 esittää kalsiumoksidin määrien vaikutusta puristuslujuuden arvoihin.

i m

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus cc

Keksinnön mukaan alkaliaktivoitu kalkkiki vihetonikoostumus käsittää sideaineen ja co 30 alkaliaktivaattorin, jossa koostumuksessa kalkkikiven määrä sideaineessa on 40-100 paino- ^ %. Edullisesti kalkkikiven määrä sideaineessa on 50-100 paino- %. Edullisemmin o c\j kalkkikiven määrä sideaineessa on 50-80 paino- %. Edullisimmin kalkkikiven määrä sideaineessa on 55-65 paino- %. Tällainen betonikoostumus hyödyntää saatavilla olevia ja 4 suhteellisen edullisia raaka-aineita kilpailukykyisen betonin tuottamiseen hyvin alhaisella hiilidioksidijalanjäljellä.

Alkaliaktivoitu kalkkikivibetoni voi myös käsittää muita sideaineita, kuten masuunikuonaa, 5 metakaoliinia ja joissain tapauksissa myös portlandsementtiä, jotka sideaineet voidaan yhdistää eri suhteissa. Alkaliaktivoidut sideaineet perustuvat raaka-aineiden kemialliseen aktivointiin, jotka raaka-aineet eivät ole kovin aktiivisia sekoitettaessa yksin veden kanssa. Kun masuunikuona, metakaoliini tai portlandsementti sideaineessa korvataan kalkkikivellä, CCh-päästöt ovat kymmenen kertaa alhaisemmat verrattuna normaaleihin betoneihin. CO2-10 päästöjen väheneminen saavutetaan myös, kun vain pieniä määriä masuunikuonaa, metakaoliinia tai portlandsementtiä yhdistetään kalkkikiven kanssa sideaineessa.

Edullisesti sideaine käsittää vähintään yhtä seuraavista esitetyissä määrissä: korkeintaan 60 paino- % masuunikuonaa, korkeintaan 50 paino- % metakaoliinia ja korkeintaan 30 paino-15 % portlandsementtiä. Edullisemmin masuunikuonan määrä sideaineessa on 10-50 paino- %, edullisimmin masuunikuonan määrä sideaineessa on 35-45 paino- %. Edullisemmin metakaoliinin määrä sideaineessa on 10-50 paino- %, edullisimmin metakaoliinin määrä sideaineessa on 35-45 paino- %. Edullisemmin portlandsementin määrä on 10-30 paino- %, edullisimmin portlandsementin määrä on 15-25 paino- %.

20

Kemiallinen aktivointi voidaan panna alulle muuttamalla liuoksen pH:ta vähintään tasolle 12. Tämä voidaan tehdä yhdistämällä alkalikomponentteja esim. karbonaatteja, hydroksideja tai silikaatteja vesiliuokseen yksinään tai yhdisteenä. Yleisimmin käytetyt kemialliset aktivaattorit ovat natriumsilikaatti, natrium- ia kaliumkarbonaatti, kalsiumoksidi tai co o 25 kalsiumhydroksidi tai mikä tahansa näiden yhdistelmä. Edullisesti alkaiiaktivaattori käsittää Ά vähintään yhtä seuraavista esitetyissä vedettömissä määrissä: 2-28 paino- % m natriumsilikaattia, 4-15 paino- % natriumkarbonaattia, 4-15 paino- % kaliumkarbonaattia, 5- 0 1 30 paino- % kalsiumoksidia ja 5-30 paino- % kalsiumhydroksidia, painoprosentit laskettuna

CL

sideaineen painosta ilman portlandsementtiä. Edullisemmin natriumsilikaatin määrä on 5-25 m 30 paino- %, edullisimmin natriumsilikaatin määrä on 7-20 paino- %. Edullisemmin ^ natriumkarbonaatin määrä on 6-13 paino- %, edullisimmin natriumkarbonaatin määrä on Ι οί 12 paino- %. Edullisemmin kaliumkarbonaatin määrä on 6-13 paino- %, edullisimmin natriumsilikaatin määrä on 7-12 paino- %. Edullisemmin kalsiumoksidin määrä on 10-20 5 paino- %, edullisimmin kalsiumoksidin määrä on noin 12-18 paino- %. Edullisemmin kalsiumhydroksidin määrä on 10-20 paino- %, edullisimmin kalsiumhydroksidin määrä on 12-18 paino- %. Seuraavassa esityksessä alkaliaktivaattorit ovat vedettömiä ellei toisin mainita.

5

Kuvion 1 taulukossa esitetään esimerkkejä betonikoostumuksista käsittäen 60 paino- % kalkkikiveä ja 40 paino- % metakaoliinia (MTK) tai masuunikuonaa (BFS). Nämä seokset aktivoitiin yhdellä seuraavista: 27 tai 55 paino- % nestemäisellä natriumsilikaatilla (vesilasi WG, moduuli M), joka vastaa noin 13,5 tai 27,5 paino- % vedetöntä natriumsilikaattia, 5 tai 10 10 paino- % kaliumkarbonaatilla, 10 paino- % natriumkarbonaatilla tai 15 paino- % natriumhydroksidilla. Kuviossa 1 A merkitsee kosteita kovettumisolosuhteita ja B kuivia kovettumisolosuhteita. Kuvio 1 kuvaa myös seosten puristuslujuuden vaikutuksia, CO2-päästöjen määrää ja seosten arvioitua hintaa. Kuvio 2 esittää kuvion 1 betoniseosten lujuuden kehitystä mitattuna 1, 7 ja 28 päivää sekoittamisen jälkeen.

15

Alkaliaktivaattoreita voidaan lisätä vesiliuoksena tai kuivana jauheena (vedetön) tai näiden molempien yhdistelmänä. Aktivaattoreiden määrä lasketaan kuiva-ainepitoisuutena. Nestemäinen aktivaattori voidaan saada valmiina tuotteena tai sekoittamalla vettä kuivan aktivattorin kanssa. Veden kokonaismäärää betonikoostumuksessa säädetään sopivaksi 20 ottaen huomioon alkaliaktivaattorin mahdollinen veden määrä.

Natriumsilikaatin määrällä on voimakas vaikutus valmistettujen betonien mekaanisiin ominaisuuksiin. Natriumsilikaatin edullinen määrä on erilainen metakaoliinia sisältäville seoksille ja masuunikuonaa sisältäville seoksille, mikä voidaan suoraan yhdistää niiden co δ 25 kemiallisen koostumuksen eroihin. Kuvio 3 esittää natriumsilikaatin määrien vaikutuksen 60 c\j 2- paino- % kalkkikiveä, 40 paino- % metakaoliinia ja nestemäistä natriumsilikaattia käsittävän g betonin mekaanisiin ominaisuuksiin. Se myös kuvaa, että 80 paino- % nestemäisen

i natriumsilikaatin käyttö johtaa 70 MPa lujuuden ylitykseen jo 24 tunnin kuluttua 50 C

CL

lämpötilassa kovetettaessa. Kuvio 4 esittää natriumsilikaatin määrien vaikutusta 60 paino- % g 30 kalkkikiveä, 40 paino- % masuunikuonaa ja nestemäistä natriumsilikaattia moduulilla 2,0 (SiCVNaiO-suhde) käsittävän betonin mekaanisiin ominaisuuksiin.

C\J

6

Keksinnön mukaista betoniseosta voidaan lisäksi parantaa säätelemällä natriumsilikaatin moduulia, yhdistämällä tämä yhdiste tietyssä suhteessa karbonaattien, oksidien kanssa ja/tai käyttämällä kuivaa n atrium silikaatti a. Natriumsilikaatin moduuli on määritetty SiCVNaiO-suhteena. Edullinen moduuli on 0,3-2,5. Käytetyn natriumsilikaatin moduuli vaikuttaa 5 valmistettujen betonien mekaanisiin ominaisuuksiin. Pienin moduuli saattaa vaihdella riippuen esim. sideainekomponenttien käytetyistä osuuksista. Optimaalinen moduuli on erilainen kalkkikiveä ja masuunikuonaa sisältäville seoksille verrattuna kalkkikiveä ja metakaoliinia sisältäviin. Kalkkikiveä (LS) ja masuunikuonaa (MK) käsittävän sideaineen edullinen natriumsilikaatin moduuli on 0,3-0,7 tai 1,7-2,3, mekaanisten ominaisuuksien 10 suhteen, kuten kuviossa 5 esitetään. Kalkkikiveä ja masuunikuonaa käsittävän sideaineen edullisempi natriumsilikaatin moduuli on noin 0,5 tai noin 2,0. Kalkkikiveä ja metakaoliinia käsittävän sideaineen edullinen natriumsilikaatin moduuli on 0,5-1,5, kuten kuviosta 6 nähdään. Kalkkikiveä ja metakaoliinia käsittävän sideaineen edullisempi natriumsilikaatin moduuli on noin 1,0. Kaikki kuvioissa 5 ja 6 esitetyt seokset lämpökokäsiteltiin lämpötilassa 15 50 °C.

Karbonaattien, joko kalium- tai natriumkarbonaattien, määrän vaikutus 28 päivän puristuslujuuden arvoon on suhteellisen rajoittunut samoissa kovettumisolosuhteissa. Varhainen lujuus vaikuttaa enemmän varsinkin silloin, kun käytetään kalsiumkarbonaattia. Suositeltava karbonaattien määrä tulisi olla 5 ja 15 paino- % välillä 20 kokonaissideainemäärästä. Kuvio 7 esittää kaliumkarbonaatin vaikutusta mekaanisiin ominaisuuksiin. Kuvio 8 esittää natriumkarbonaatin vaikutusta mekaanisiin ominaisuuksiin.

Kalsiumoksidia voidaan käyttää myös alkaliaktivaattorina. Maksimipuristuslujuus co saavutetaan noin 15 paino- % kokonaissideainemäärällä. Tämän aktivaattorin mekaaniset ominaisuudet ovat hieman paremmat, kun käytetään metakaoliinia toissijaisena sideaineena.

i Y 25 Tämän seoksen suurin etu on äärimmäisen alhainen hinta verrattuna alkalisilikaatteja ja -

o karbonaatteja käyttäviin seoksiin. Haittana on vaaditut korkeat yli 80 C

g kovettumislämpötilat. Kuvio 9 esittää kalsiumoksidin määrien vaikutukset 1 ja 28 päivän puristuslujuuden arvoihin. Kaikki masuunikuonaa sisältävät seokset lämpökäsiteltiin 50 ίο C:ssa, kun taas metakaoliinia sisältävät seokset lämpökäsiteltiin 80 C:ssa.

δ c\j 30 Betonimateriaali käsittää karkeita kiviaineita, hiekkaa, mahdollisia täyteaineita, vettä, kemiallisen aktivaattorin ja sideainetta. Karkeiden kiviaineiden halkaisija on yleensä 7 suurempi kuin 2 mm. Mahdolliset täyteaineet ovat hienoja materiaaleja, joiden halkaisija seoksessa on pienempi kuin seoksen hickkapartikkclcidcn ja joissain tapauksissa vähemmän kuin sementtipartikkeleiden. Kiviaineet ja täyteaineet eivät ole aktiivisia tavanomaisissa olosuhteissa ja pääasiassa parantavat pakkaustiheyttä. Sideainemateriaaleiden halkaisija on 5 normaalisti 5-100 pm, edullisesti sideainemateriaaleiden halkaisija on 5-50 pm, edullisemmin sideainemateriaaleiden halkaisija on 5-40 pm. Sideaineen osuus suhteessa koko betonimäärään vaikuttaa mekaanisiin ominaisuuksiin samoin kuin työstettävyyteen esim. itsetiivistyvässä betonissa hienompia partikkeleita, sisältäen sementin ja täyteaineita, voidaan käyttää työstettävyyden parantamiseen. Myös aktivaattorin määrällä suhteessa 10 sideaineeseen on vaikutusta sementtiin, koska liian pienet määrät aiheuttavat huonompia mekaanisia ominaisuuksia sekä aikaisessa vaiheessa että täydellisen jähmettymisen jälkeen. Liian suuret määrät aiheuttavat esim. nopeaa kovettumista, työstettävyyden nopeaa menetystä ja mahdollisia kestävyysongelmia.

15 Sekoitusprosessi alkaa sekoittamalla kuivia kiviaineksia, sideaineita, mahdollisesti myös joitakin tai kaikkia kemiallisia aktivaattoreita. Sekoittamista seuraa veden lisääminen, joka vesi mahdollisesti sisältää kaikki tai osan kemiallisista aktivaattoreista.

Kokonaissekoitusaika on samanlainen kuin tavanomaisella betonilla. Alkaliaktivoitu kalkkikivibetoni voi olla tärytettävää, jyrättyä, itsetiivistyvää, kosteaa, maakosteaa tai mitä 20 tahansa betonia, joka voidaan valmistaa tämän keksinnön mukaisesti. Näitä betoneita voidaan käyttää extruusiolla, liukuvalulla, paikalla valulla tai millä tahansa sopivalla menetelmällä tehdyssä valussa. Alkaliaktivoitua kalkkikivibetonia voidaan käyttää esivalettujen betonielementtien valussa tai betonin valussa paikan päällä käyttäen valmiiksi sekoitettua betonia suoraan rakennustyömaalla. Keksinnön mukaista alkaliaktivoitua co o 25 kalkkikivibetonia voidaan käyttää kantavissa ja ei-kantavissa rakenteissa esimerkiksi 2- erilaisissa sovelluksissa mukaan lukien, mutta ei rajoittaen seinät, patsaat, veistokset, i g monumentit, kulutustuotteet, kuten puutarha- ja maisemointituotteet. Kaikki kehitetyt x betonit voidaan käsitellä normaaliin tapaan. Valun jälkeen elementit voidaan peittää ja

CL

lämpökäsitellä. Lämpökäsittely ei ole pakollinen.

CO

co 30 m δ c\j 8

Esimerkit

Alkaliaktivoitu betonikoostumus kuvataan nyt viitaten seuraaviin esimerkkeihin. Nämä esimerkit on tarkoitettu vain havainnollistamaan, eikä niitä tulisi millään tapaa pitää keksintöä rajoittavina.

5

Esimerkki 1 186 kg/m3 (60 paino- %) kalkkikiveä, jonka halkaisija on noin 5-50 pm, 124 kg/m3 (40 paino- %) masuunikuonaa, jonka pinta-ala on noin 400 m3/kg, 21 kg/m (7 paino- %) nestemäistä natriumsilikaattia moduulilla 0,5, graniittikiviaineita 12 mm 10 maksimikiviaineskokolla, vettä 146 kg/m, kovettuminen 50 C, jolla on 1 päivän puristuslujuus 12.7 MPa ja 28 päivän puristuslujuus 23 MPa.

Esimerkki 2 186 kg/m3 (60 paino- %) kalkkikiveä, jonka halkaisija on noin 5-50 pm, 124 kg/m3 (40 -3 15 paino- %) metakaoliinia, jonka pinta-ala on noin 13000 m3/kg, 46 kg/m (15 paino- %) sammutettua kalkkia, graniittikiviaineita 12 mm maksimikiviaineskokolla, vettä 146 kg/m , kovettuminen 80 C, jolla on 1 päivän puristuslujuus 17.8 MPa ja 28 päivän puristuslujuus 20 MPa.

20 Esimerkki 3 186 kg/m3 (60 paino- %) kalkkikiveä, jonka halkaisija on noin 5-50 pm, 124 kg/m3 (40 o paino- %) masuunikuonaa, jonka pinta-ala on noin 400 m3/kg, 83 kg/m (27 paino- %) nestemäistä natriumsilikaattia moduulilla 1,0, graniittikiviaineita 12 mm 3 o maksimikiviaineskokolla, vettä 146 kg/m , kovettuminen 50 C, jolla on 28 päivän o 25 puristuslujuus 32 MPa.

i m Esimerkki 4 o x 60 paino- % masuunikuonaa, 40 paino- % kalkkikiveä aktivoituna 27 paino- %

CL

nestemäisellä natriumsilikaatilla moduulilla 2,0, jolla on 28 päivän puristuslujuus 50,3 MPa.

00 an co 30 m ^ Esimerkki 5 o

CM

20 paino- % portlandsementtiä, 80 paino- % kalkkikiveä aktivoituna 27 paino- % nestemäisellä natriumsilikaatilla moduulilla 2,0, jolla on 28 päivän puristuslujuus 11,6 MPa.

Claims (11)

1. Alkaliaktivoitu k a I k k i k i v i helo n i k oo s I u m u s. käsittäen sideaineen ja alkaliaktivaattorin, kalkkikiven määrä sideaineessa on 40-100 paino- %, tunnettu siitä, että 5 alkaliaktivaattori käsittää: kaliumkarbonaattia ja/tai kalsiumhydroksidia tai natriumkarbonaattia yhdistettynä kaliumkarbonaattiin ja/tai kalsiumhydroksidiin tai natriumsilikaattia yhdistettynä vähintään yhteen seuraavista: natriumkarbonaattiin, kaliumkarbonaattiin tai kalsiumhydroksidiin. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen alkaliaktivoitu kalkkikivibetonikoostumus, missä sideaine lisäksi käsittää masuunikuonaa, metakaoliinia, portlandsementtiä tai mitä tahansa näiden yhdistelmää.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen alkaliaktivoitu kalkkikivibetonikoostumus, missä sideaine käsittää vähintään yhtä seuraavista esitetyissä määrissä: korkeintaan 60 paino- % masuunikuonaa, korkeintaan 50 paino- % metakaoliinia, ja korkeintaan 30 paino- % portlandsementtiä. 20

4. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen alkaliaktivoitu kalkkikivibetonikoostumus, missä alkaliaktivaattori käsittää: 4-15 paino- % kaliumkarbonaattia ja/tai 5-30 paino- % kalsiumhydroksidia tai 4-15 paino- % natriumkarbonaattia yhdistettynä 4-15 paino- % kaliumkarbonaattiin co 25 ja/tai 5-30 paino- % kalsiumhydroksidiin tai - 2-28 paino- % natriumsilikaattia yhdistettynä vähintään yhteen seuraavista: 4-15 i Y paino- % natriumkarbonaattiin, 4-15 paino- % kaliumkarbonaattiin tai 5-30 paino- % o kalsiumhydroksidiin, jr painoprosentit ovat suhteessa sideaineeseen ilman portlandsementtiä. 30 oo 00

5. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen alkaliaktivoitu o kalkkikivibetonikoostumus, missä natriumsilikaatilla on moduuli 0,3-2,5. c\j ’ ’ ’

6. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen alkaliaktivoitu kalkkikivibetonikoostumus, missä alkaliaktivaattori on lisätty vedettömänä.

7. Minkä tahansa patenttivaatimusten 1-5 mukainen alkaliaktivoitu 5 kalkkikivibetonikoostumus, missä alkaliaktivaattori on lisätty vesiliuoksena.

8. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukaisen alkaliaktivoidun kalkkikivibetonin käyttö betonivalussa.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukaisen alkaliaktivoidun kalkkikivibetonin käyttö betonin paikallavalussa.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukaisen alkaliaktivoidun kalkkikivibetonin käyttö valettaessa esivalettuj a betonielelementtej ä. 15

11. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 8-10 mukaisen alkaliaktivoidun kalkkikivibetonin käyttö tärytettynä, jyrättynä tai itsetiivistyvänä betonina. co δ c\j i i m o X cc CL 1^ co co m δ c\j