[发明专利]具有硫铝酸盐熟料和卜特兰熟料基底的水硬结合剂无效
申请号: | 200980151266.3 | 申请日: | 2009-12-18 |
公开(公告)号: | CN102256911A | 公开(公告)日: | 2011-11-23 |
发明(设计)人: | G·瓦伦塔;C·孔帕雷;V·莫兰;E·加特内 | 申请(专利权)人: | 拉法基公司 |
主分类号: | C04B7/32 | 分类号: | C04B7/32;C04B28/06;C04B28/02 |
代理公司: | 北京戈程知识产权代理有限公司 11314 | 代理人: | 程伟 |
地址: | 法国*** | 国省代码: | 法国;FR |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 具有 硫铝酸盐 熟料 卜特兰 基底 硬结 合剂 | ||
技术领域
本发明涉及至少包含硫铝酸盐熟料和卜特兰熟料的组合物,其制备方法及其制备水硬结合剂的用途。
背景技术
绝大多数现代混凝土由通常获自熟料的水硬水泥制成。通过将包含例如石灰石、粘土、二氧化硅和铁矿石的细小且均匀的混合物在回转窑中加热至通常高于1350℃的温度来制备卜特兰熟料。在焙烧混合物之后,熟料呈硬料球(nodules)的形式,在冷却后,将其与硫酸钙和其他矿物掺合料(additions)研磨以形成卜特兰水泥。为了获得具有硅酸三钙作为其主要矿物相的熟料,在引入窑中的原材料的混合物中很高含量的石灰石是必需的。硅酸三钙是三硅酸钙的不纯形式,Ca3SiO5,其传统符号是C3S。高含量的硅酸三钙(通常大于质量百分比的50%)是在现代水泥的矿物学组成中不可缺少的,因为这允许强度性质在凝固后即快速发展,并允许在28天及以上时的强度性质充分发展,以符合此领域中大多数水泥标准的规范。对于本发明说明书的剩余部分,除非另有明示,将使用以下简写符号以指定水泥的矿物学组分:
-C代表CaO(石灰),
-A代表Al2O3(氧化铝),
-F代表Fe2O3,
-S代表SiO2(二氧化硅),
-$代表SO3,
-H代表H2O(水)。
卜特兰熟料的制备在大气中释放了二氧化碳。水泥工业实际上对约5%的CO2工业排放有责任。如果几乎完全去除硅酸三钙,这些在卜特兰熟料的制备中的CO2排放可降低约10%。如果将引入窑的石灰石的量降低10%这可实现;与焙烧期间的石灰石脱碳相关的CO2量以及为提供石灰石脱碳所要求的能量而需要的燃料量将被降低。这将伴随窑温的降低,使得有可能在熟料制备中节约能量,并因此节约制备熟料的成本。
但是,在卜特兰熟料的制备期间的硅酸三钙的降低不会使得有可能获得制备具有令人满意的机械强度的水泥的熟料。具有低含量硅酸三钙的熟料产生具有短期机械强度的水泥,该水泥并不满足标准要求并且不能达到当今现代混凝土应用所要求的性能。
为了开发其制备与低CO2工业排放相联的市场化水泥的目标,寻找另一种低CO2排放水平的熟料制备方法已经变得必要。
发明内容
因此,本发明旨在解决的问题是提供新的熟料。
出人意料地,发明人已经显示,有可能将卜特兰熟料与不含硅酸三钙的熟料混合,任选与很低含量的硅酸三钙混合,同时保持和/或增加机械强度,特别是短期机械强度。
为此目的,本发明提供了组合物,以相对于组合物总质量的以质量表示的%计,其至少包含,
-1%至99%的卜特兰熟料或卜特兰水泥;和
-99%至1%的二钙硅酸盐-硫铝酸钙-铁酸盐熟料(BCSAF),以相对于BCSAF熟料总质量的以质量表示的%计,其至少包含
■5%至30%的对应于通式C2AXF(1-X)的组合物的铁铝酸钙相,其中X为0.2至0.8;
■10%至35%的硫铝酸钙相“ye’elimite”(C4A3$),
■40%至75%的二钙硅酸盐(C2S),
■0.01%至10%的一种或多种选自硫酸钙、碱性硫酸盐、钙钛矿、钙铝黄长石、游离石灰和方镁石和/或玻璃相的少量相,
并且其中这些相的总百分比大于或等于97%。
本发明还涉及水泥,其至少包含
-如上所述的组合物;和
-1%至40%的硫酸钙(相对于水泥总质量的质量%)。
本发明还涉及至少包含如上所述的水泥的混凝土。
最后,本发明还涉及根据本发明的混凝土的制备方法,该方法包括将根据本发明的水泥与骨料、水、任选的添加剂和任选的矿物掺合料混合的步骤。
本发明提供至少一种如下所述的决定性优势。
有利地,根据本发明的水硬结合剂具有高的短期机械强度,特别是在24小时后。
本发明还具有另一优势,其在于根据本发明的组合物可在常规回转窑和/或不同的窑中制备。
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