[发明专利]高强度的水硬复合材料

说明书

本发明论及一种具有高强度的水硬复合材料，更详细地说，它是一种由水硬材料、超细微粒、减水剂和水组成的水硬复合材料。

从公开号为55-500863的PCT专利申请和公开号为57-500645的专利申请得知：将水泥与一种含二氧化硅烟雾的超细微粒（生产硅铁制品的副产品）相混合，再掺入减水剂和水，然后用普通方法拌合，可获得一种水泥混合料，这种水泥混合料即使在水/（水泥+超细微粒）的比率小的情况下，也具有流动性;该混合料在水中养护后的硬化块材的抗压强度不低于100兆帕，若再与一种特定的集料相混合，其抗压强度可进一步提高（增到170-200兆帕）。

但是，上述已知的混合料具有水合收缩的缺点，因此在生产过程中，会由于水合收缩大而改变制品尺寸，或者会生成裂纹。另一方面，众所周知，硬化制品的强度是与水/灰比有密切关系的，若水/灰比大大减少，则可制得高强制品。上述的已知技术是减少水/灰比的一种方法。然而，水/灰比小的混合料的流动性变化很大，这种变化取决于所用的水泥种类。所以，有必要研制一种具有高强度而且改进了性能的水泥混合料。

因此，本发明的主要目的是提供一种水硬复合材料，该复合材料即使在水/水硬材料比率小的情况下，也具有良好的流动性，并且可得到具有高强度的硬化制品。

本发明的第二个目的是提供一种水硬复合材料，该复合材料的水合收缩性小，从而可防止开裂。

本发明的第三个目的是提供一种水硬复合材料，该复合材料的耐化学腐蚀性好，并可制得具有刚性和韧性的硬化制品。

本发明的第四个目的是提供一种水硬复合材料，该复合材料经短时间养护后可达到高的强度。

从如下的详细说明，将更容易理解本发明的上述目的及其它目的。

本发明提供的高强水硬复合材料是由水硬材料、超细微粒、减水剂和水组成的。水硬材料含有0-16.5%（以重量计）的铝酸盐相，铝酸盐相实质上由3CaO·Al₂O₃和4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃组成。

下面将对本发明作更详细的叙述。

本发明的水硬材料应含有一种铝酸盐相，其含量与水硬材料重量之比为0-16.5%，最好为0-14.0%。这种铝酸盐相实质上由3CaO·Al₂O₃和4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃组成。这意味着可用粉末X射线衍射仪或光学显微镜以及类似的仪器来探测水硬材料中的铝酸盐相以证实3CaO·Al₂O₃和4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃的存在;作为本发明的一个重要方面，已确定3CaO·Al₂O₃和4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃的总含量应为0-16.5%，该含量是通过化学分析测定的化学成分来计算的，这通常是根据JISR-5202方法，同时用布基（Bouge）公式而导出的。应注意，这里所说的铝酸盐相的含量是以水硬材料的重量为基数，并用重量百分数表示的。当铝酸盐相的含量减少时，在水/水硬材料比率低的情况下，该复合材料的流动性显著提高。若铝酸盐相的含量超过16.5%，在水/水硬材料比率低的情况下，该复合材料的流动性没有明显提高。

可用于本发明的水硬材料包括：各种水泥、矿物材料、具有水硬活性的混合材料和活化剂，以及上述材料的泥合物。水泥的例子为：各种波特兰水泥，如普通波特兰水泥、高早强波特兰水泥、中等热度波特兰水泥、白波特兰水泥及耐硫酸盐腐蚀的波特兰水泥;各种油井水泥;混合水泥，如硅石水泥、飞灰水泥和高炉矿渣水泥;以及上述各种水泥的混合料。