[发明专利]高性能或超高性能混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及具有低含量的波特兰水泥的高性能或超高性能混凝 土，以及用于制备这种混凝土的方法和可用于制备这种混凝土的预混 料和混合物。

背景技术

近年来在混凝土领域的技术发展已经产生了创新型水泥配方的发 展，该创新型配方的发展使得获得超高性能混凝土(特别是就压缩强 度而言)成为可能。除水泥和骨料(aggregate)之外，这些配方通常 涉及对辅助材料的依赖，该辅助材料为，例如纤维、有机掺加剂或“超 细”粒子，通常尺寸小于水泥颗粒。此外，常规的高性能或超高性能 混凝土的配方具有相对较高的水泥含量。

事实上，制造水泥的方法，更特别是制造其主要组分(熟料)的 方法导致了二氧化碳的高排放。这是因为熟料颗粒的制备意味着：

a)通过研磨原材料(特别是石灰石和粘土)获得的生料的预热和 脱碳；和

b)在约1500℃的温度下煅烧(burning)或熔结(clinkering)生 料，继而突然冷却。

这两个阶段产生CO₂，一方面作为脱碳的直接产物，而另一方面 作为在煅烧阶段为升高温度进行的燃烧(combustion)的副产物。

事实上，在用于制备水泥和混凝土组合物的常规方法中的二氧化 碳的高排放构成了主要的环境问题，并且在当前受到很高经济处罚。

因此，强烈需要能够制备高性能或超高性能混凝土并降低相关二 氧化碳排放的方法。

发明内容

为此目的，本发明提供了一种粘结剂预混料，该预混料包含以质 量比例计：

-0.2％至63％的超细粒子尺寸种类的材料，该材料包含D90值小于 1微米和/或BET比表面积大于5平方米/克的个体粒子；

-8％至63％的选定的波特兰水泥，该水泥包含D90值小于30微米 的粒子；和

-25％至85％的除水泥之外的细粒子尺寸种类的材料，该材料包含 D10值和D90值为1微米至120微米并且BET比表面积小于5平方米 /克的粒子。

本发明还提供了一种粘结剂混合物，该混合物包含如上定义的预 混料和中等粒子尺寸种类的材料，该材料包含D10值和D90值为120 微米至5毫米的粒子。

本发明的另一主题为一种混凝土组合物，该组合物包含与水混合 的如上定义的粘结剂混合物。

本发明的另一主题为一种用于制备根据本发明的混凝土的方法， 该方法包括将根据本发明的粘结剂混合物与水混合的阶段。

本发明的目的在于提供下述决定性优势的至少一种。

有利地，根据本发明的组合物具有在短期内(特别是48小时后) 大于或等于50兆帕的高机械强度。

直到现在，本发明响应了高性能或超高性能的混凝土所不能满足 的降低CO₂排放的需要。这是因为在本发明上下文中所用的水泥(并 且特别是熟料)的量低于高性能和超高性能混凝土的常规所需的量。

根据本发明获得的混凝土还试图提供以下优势的至少一种：

-其关于钢筋混凝土的增强材料的腐蚀性能至少与常规高性能或超 高性能混凝土的一样好；

-其多孔性及其渗透性至少与常规高性能或超高性能混凝土为同样 的数量级，甚至更低；和

-其对氯化物扩散的抵抗性至少与常规高性能或超高性能混凝土为 同样的数量级。

本发明具有能够用于数种工业的优势，特别是建筑工业、化学工 业(掺加剂制造商)、所有建造市场(建筑、土木工程或预铸厂)、设 备建造工业(the construction industry of units)或水泥工业。

具体实施方式

在阅读以下说明和实施例之后，本发明的其他优势和特点将变得 明显清晰，所述说明和实施例仅以说明书的方式提供而无限制之意。

根据本发明，表述“水硬性粘结剂”理解为表示粉状的材料，该 材料与水混合形成糊剂，该糊剂通过一系列水化反应和过程凝固并硬 化，并且在硬化之后，即使在水下也保持其强度和其稳定性。