具有低熟料含量的水硬性組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水硬性粘結(jié)劑,所述水硬性粘結(jié)劑包含以質(zhì)量份計的(a)40至70份的波特蘭熟料;(b)30至60份的飛灰;(c)任選的高達30份的除了熟料或飛灰以外的無機材料;(d)2.5至15份的堿金屬鹽,所述堿金屬鹽以相對于100份的飛灰的Na2O當量的份數(shù)表示;以及(e)2至14份的硫酸鹽,所述硫酸鹽以相對于100份的熟料的SO3的份數(shù)表示;所述飛灰具有小于或等于40μm的Dv97,且(a)、(b)和(c)的和等于100。
【專利說明】具有低熟料含量的水硬性組合物
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有低熟料含量的水硬性粘結(jié)劑和水硬性組合物,以及這種水硬 性組合物的制備方法和用途。
【背景技術】
[0002] 對于水硬性組合物的已知的問題是在它們的生產(chǎn)過程中(主要是在波特蘭熟料 的生產(chǎn)過程中)的二氧化碳的高排放水平。二氧化碳的排放問題的已知的解決方案是通過 礦物添加劑替代水硬性組合物中包含的一部分波特蘭熟料。因此,具有低熟料含量的水硬 性組合物具有高"C/K"比,"C"為粘結(jié)劑的量,亦即,熟料和礦物添加劑的量,"K"為熟料的 量。用于替代一部分波特蘭熟料的一種經(jīng)常使用的礦物添加劑是飛灰。
[0003] 具有高C/K比的水硬性組合物,特別是包含飛灰的那些的已知的問題是相比于根 據(jù)2001年二月的EN197-1標準的CEM I類的水泥,在水硬性組合物已經(jīng)混合后28天測量 的壓縮強度的降低。
[0004] 將堿金屬鹽添加至具有高c/κ比的水硬性組合物是已知的方法,但這是解決早期 壓縮強度降低,特別是水硬性組合物已經(jīng)混合后24小時通常測量的壓縮強度降低的問題 的解決方案。此外,該解決方案的缺陷在于其降低了水硬性組合物已經(jīng)混合28天后測量的 壓縮強度,特別是對于包含作為礦物添加劑的飛灰的水硬性組合物。
[0005] 此外,提高材料的反應性的已知的方法是提高其細度。然而不幸的是,此效果(被 稱為"細度效果")通常不足以通過其本身令人滿意的增加包含此材料的水硬性組合物已混 合后28天測量的壓縮強度。
[0006] 為了符合使用者的要求,已經(jīng)必須找到增加具有高C/Κ比的水硬性組合物,特別 是包含作為礦物添加劑的飛灰的水硬性組合物混合后28天測量的壓縮強度的另一種方 法。
[0007] 因此,本發(fā)明旨在解決的問題是提供一種新的方法以提高具有高C/Κ比并包含作 為礦物添加劑的飛灰的水硬性組合物混合后28天測量的壓縮強度。
[0008] 當研究新的水硬性組合物的性質(zhì)時,可能難以分離出由一種單獨成分、其量或例 如其粒子尺寸的修改而引起的效果。修改可能改進一種性質(zhì),但具有對其他性質(zhì)的消極影 響。修改可能需要其他化合物的不同修改以維持或保證所需的性質(zhì)。當修改兩個或更多化 合物時,通??赡艿氖穷A測將會如何影響組合物的不同性質(zhì)。需要長期嚴謹?shù)脑囼炑芯?。?須考慮物理性質(zhì)(例如壓縮強度及其隨時間的進展)以及經(jīng)濟和環(huán)境因素(例如與組合物 的不同成分相關的成本和由熟料的生產(chǎn)而產(chǎn)生的二氧化碳的量)兩者。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 出人意料地,本發(fā)明人已經(jīng)顯示了可能的是堿金屬鹽與高細度飛灰的組合使用用 于改進具有高C/κ比并包含飛灰的水硬性組合物混合后28天測量的壓縮強度。
[0010] 為此目的,本發(fā)明提出包含波特蘭熟料、具有經(jīng)選擇細度的飛灰、任選的無機材 料、堿金屬鹽和硫酸鈣的水硬性粘結(jié)劑。
[0011] 本發(fā)明涉及提供新型水硬性粘結(jié)劑和具有一種或多種如下特征的水硬性組合 物:
[0012] -減少的與根據(jù)本發(fā)明的組合物的生產(chǎn)相關的C02的排放,考慮到熟料的量小于常 規(guī)混凝土,特別是C25/30類的混凝土。C25/30類的混凝土是根據(jù)EN206-1標準的混凝土, 其在16cm x32cm的圓柱體上在水硬性組合物混合后28天測量的壓縮強度為至少25MPa,并 在15cm xl5cm的立方體上測量壓縮強度時,其為至少30MPa。
[0013] -本發(fā)明可以在減少波特蘭熟料的量的同時保持水硬性組合物混合后28天測量 的壓縮強度,等同于在減少波特蘭熟料的量前組合物的壓縮強度。
[0014] -在以根據(jù)本發(fā)明給出的比例使用的堿金屬鹽和增加飛灰的細度之間觀察到的效 果,能夠?qū)嵸|(zhì)上并出乎意料地增加具有高C/K比的水硬性組合物混合后28天測量的壓縮強 度。
[0015] -本發(fā)明能夠獲得具有在水硬性組合物混合后28天測量的壓縮強度為至少35MPa 的水硬性組合物。
[0016] -本發(fā)明能夠使用更少的飛灰和例如更多的含有碳酸鈣的材料,例如石灰石,并仍 然獲得相同的性能并節(jié)約成本。
[0017] 在本說明書以及所附附圖中,術語"一個"應理解為"一個或更多個"。
[0018] 本發(fā)明涉及一種水硬性粘結(jié)劑,其包含以質(zhì)量份計的:
[0019] (a) 40至70份的波特蘭熟料;
[0020] (b) 30至60份的飛灰;
[0021] (c)任選的,高達30份的除了熟料或飛灰以外的無機材料;
[0022] (d) 2. 5至15份的堿金屬鹽,所述堿金屬鹽以相對于100份的飛灰的Na20當量的 份數(shù)表示;以及
[0023] (e) 2至14份的硫酸鹽,所述硫酸鹽以相對于100份熟料的S03份數(shù)表示;
[0024] 飛灰具有小于或等于40 μ m的Dv97,且(a)、(b)和(c)的和等于100。
[0025] 水硬性粘結(jié)劑是通過水合凝固硬化的物質(zhì)。優(yōu)選地,水硬性粘結(jié)劑是水泥。
[0026] 如2001年2月的NF EN197-1標準中所定義的波特蘭熟料通過在高溫熔結(jié)包含石 灰石和例如粘土的混合物而獲得。
[0027] 優(yōu)選地,波特蘭熟料具有大于或等于3500cm2/g,更優(yōu)選大于或等于5500cm 2/g的 Blaine比表面積。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明使用的波特蘭熟料可以研磨和/或(通過動態(tài)分離器)分離以獲得具 有大于或等于5500cm 2/g的Blaine比表面積的熟料。此熟料可有資格作為超細熟料。所述 熟料可以例如在兩個步驟中研磨。在第一步驟中,所述熟料可以被研磨至3500至4000cm 2/ g的Blaine比表面積。被稱為第二或第三代的高效率分離器可以用于此第一步驟中以分 離具有所需細度的熟料和需要返回至研磨機的熟料。在第二步驟中,所述熟料可以首先 通過被稱為非常高細度(VHF)的非常高效率的分離器以分離Blaine比表面積大于或等于 5500cm 2/g的熟料粒子和Blaine比表面積小于5500cm2/g的熟料粒子。可以使用Blaine 比表面積大于或等于5500cm2/g的熟料粒子本身??梢栽俅窝心laine比表面積小于 5500cm 2/g的熟料粒子直至獲得所需的Blaine比表面積。在兩個步驟中可以使用的研磨機 為,例如球磨機、立式磨機、輥壓機、臥式磨機(例如Horomill?)或攪拌的立式磨機(例 如塔式磨機)。
[0029] 在市場可得的飛灰的粒子尺寸通常大于40 μ m,甚至大于100 μ m。根據(jù)本發(fā)明使 用的飛灰通常為經(jīng)研磨的并被分離以將粒子尺寸減少至所需的Dv97,例如,使用用于熟料 的上述方法。
[0030] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明使用的飛灰具有小于或等于30 μ m的Dv97。
[0031] "Dv97"為粒子尺寸分布的以體積計的第97百分位;S卩,97%的粒子具有小于或等 于Dv97的尺寸,3%的粒子具有大于Dv97的尺寸。以相似方式定義Dv90。
[0032] 優(yōu)選地,如果飛灰包括大于10 %的反應性CaO,則其具有大于或等于15 μ m,更優(yōu) 選地大于或等于20 μ m的Dv97。反應性CaO是粘結(jié)劑的總CaO減去來自CaC03的CaO (在 測量的C02含量的基礎上計算得到),并減去來自CaS04的CaO (在測量的S03含量減去堿金 屬鹽帶有的S03的基礎上計算得到)。
[0033] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明所用的飛灰包含小于10 %的反應性CaO和/或包含大于 50%,更優(yōu)選大于70%的Si02+Al20 3+Fe203的量。
[0034] 飛灰通常為包含在來自于用煤進料的熱電廠的煙中的粉狀粒子。其通常通過靜電 或機械沉淀回收。
[0035] 飛灰的化學組成主要取決于未燃燒的碳的化學組成并取決于其源自的熱電廠中 所用的工序。這同樣地適用于其礦物學組成。
[0036] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明所用的飛灰選自描述于2001年2月的EN197-1標準和2008 年的ASTM C618標準中的那些。飛灰可以例如為根據(jù)2001年2月的EN197-1標準的V或W 類的飛灰,或根據(jù)2008年的ASTM C618標準的F或C級的飛灰,或者它們的混合物。優(yōu)選 地,飛灰選自根據(jù)2001年2月的EN197-1標準的V類的飛灰,根據(jù)2008年的ASTM C618標 準的F級的飛灰,和它們的混合物。
[0037] V類的飛灰包含小于10.0質(zhì)量%的反應性CaO,至多1.0質(zhì)量%的游離CaO和至 少25. 0質(zhì)量%的反應性Si02。
[0038] W類的飛灰包含至少10. 0質(zhì)量%的反應性CaO。包含10. 0至15. 0%的反應性CaO 的W類的飛灰也包含至少25. 0質(zhì)量%的反應性Si02。
[0039] C級飛灰包含至少50. 0%的Si02+Al203+Fe203,至多5. 0%的S03和至多6. 0%的燒 失量。
[0040] F級飛灰包含至少70. 0%的Si02+Al203+Fe203,至多5. 0%的S03和至多6. 0%的燒 失量。
[0041] 使用Malvern MS2000激光粒度測試儀測量小于約200 μ m的粒子尺寸分布和粒子 尺寸。測量在乙醇中進行。光源由紅色He-Ne激光器(632nm)和藍色二極管(466nm)構(gòu)成。 光學模型為Mie光學模型,計算矩陣為多分散型。
[0042] 在每個工作進程之前通過已知粒子尺寸分布的標樣(Sibelco C10二氧化硅)校 準所述裝置。
[0043] 用如下參數(shù)進行測量:泵速:2300rpm,攪拌器速度:800rpm。導入樣品以產(chǎn)生10 和20%之間的暗度(obscuration)。在暗度穩(wěn)定后進行測量。應用80%的超聲波1分鐘以 確保樣品的解附聚。在約30s (用于清除可能的空氣泡)后,進行測量15s (15000張分析圖 像)。在不清空室的情況下,重復測量至少兩次以驗證結(jié)果的穩(wěn)定性并去除可能的氣泡。
[0044] 在本說明書和特定范圍中所給出的全部值對應于通過超聲波獲得的平均值。
[0045] 大于200 μ m的粒子尺寸通常通過篩分測定。
[0046] 本發(fā)明的水硬性粘結(jié)劑中所使用的無機材料通常為Dv90小于或等于200 μ m的粒 子形式的材料,優(yōu)選Dv97小于或等于200 μ m。無機材料可以為天然的,或可以產(chǎn)生自工業(yè) 過程。無機材料包括惰性或具有低水硬性或凝硬性性能的材料。它們優(yōu)選對水硬性粘結(jié)劑 的需水量、水硬性組合物的壓縮強度和/或加強件的抗腐蝕保護不具有消極影響。
[0047] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明所使用的無機材料選自礦物添加劑。礦物添加劑為例如凝 硬性材料(例如由2001年2月的如"水泥"NF EN197-1標準所定義的,第5. 2. 3段), 硅灰(例如由2001年2月的"水泥"NF EN197-1標準所定義的,第5. 2. 7段,或由"混凝 土"prEN13263:1998或NF P18-502標準所定義的),爐渣(例如由2001年2月的"水泥'WF EN197-1標準所定義的,第5. 2. 2段,或由"混凝土"NF P18-506標準所定義的),煅燒頁巖 (例如由2001年2月的"水泥"NF EN197-1標準所定義的,第5. 2. 5段),含有碳酸鈣的材 料,例如石灰石(例如由2001年2月的"水泥" NF EN197-1標準所定義的,第5. 2. 6段,或 如"混凝土"NF P18-506標準所定義的),硅質(zhì)添加劑(例如由"混凝土"NF P18-506標準 所定義的),偏高嶺土或它們的混合物。
[0048] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明所用的無機材料選自如上定義的礦物添加劑,亦即,凝硬性材 料、硅灰、爐渣、煅燒頁巖、含有碳酸鈣的材料(例如石灰石)、硅質(zhì)添加劑、偏高嶺土和它們 的混合物。
[0049] 優(yōu)選地,無機材料為含有碳酸鈣的材料(例如石灰石),特別是經(jīng)研磨的含有碳酸 鈣的材料(例如經(jīng)研磨的石灰石)。
[0050] 盡管無機材料可以是粘結(jié)材料,但是無機材料優(yōu)選為惰性材料,也就是說,非粘結(jié) 材料(沒有水硬性活性或凝硬性活性)。惰性無機材料特別地適合用于根據(jù)本發(fā)明的水硬 性組合物的優(yōu)化目的(特別是在成本方面)。
[0051] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明所用的堿金屬鹽選自鈉鹽、鉀鹽、鋰鹽和它們的混合物。更優(yōu) 選地,根據(jù)本發(fā)明所用的堿金屬鹽是鈉鹽。
[0052] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明所用的堿金屬鹽是水溶性的。水溶性優(yōu)選地在20°C大于 2g/100ml。
[0053] 優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明所用的堿金屬鹽中的陰離子是硫酸根、硝酸根、氯離子、硅 酸根、氫氧根和它們的混合物。優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明所用的堿金屬鹽中的陰離子是硫酸 根。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明所用的堿金屬鹽包括硫酸鈉。
[0054] 通常,在根據(jù)本發(fā)明所述的Na20當量的范圍內(nèi),堿金屬鹽的含量越高,壓縮強度越 好。
[0055] 確定根據(jù)本發(fā)明所用的堿金屬鹽的含量應當考慮包含在粘結(jié)劑中的不同材料中 的堿金屬鹽。
[0056] 以克計的粘結(jié)劑中的Na20當量的含量根據(jù)下式確定:
[0057] Na20 當量=Na20+(0. 658χ Κ20) + (2· 08x Li20)
[0058] 其中Na20、K20和Li20分別表示以克計的Na 20、K20和Li20的質(zhì)量。
[0059] 應理解,通過使用堿金屬的氧化物相對于Na20的分子質(zhì)量,相同的計算可以用于 堿金屬的其他氧化物。
[0060] 根據(jù)本發(fā)明使用的硫酸鹽可以例如通過硫酸鈣提供。根據(jù)本發(fā)明所用的硫酸鈣 包括石膏(二水合硫酸鈣,CaS0 4. 2H20)、半水和物(CaS04. 1/2H20)、無水石膏(無水硫酸鈣 CaS04)或它們的混合物。石膏和無水石膏以自然狀態(tài)存在。也可以使用作為某些工業(yè)過程 的副產(chǎn)物產(chǎn)生的硫酸鈣。
[0061] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明所用的硫酸鹽由多于一種來源提供,例如硫酸鈣和堿金屬硫 酸鹽,例如硫酸鈉。硫酸鹽的不同來源具有不同的溶解度和溶解速度。該不同可以在混合 后的不同時期使得硫酸鹽在溶液中可得。
[0062] 確定根據(jù)本發(fā)明所用的硫酸鹽的含量應當考慮包含在粘結(jié)劑中的不同材料中的 硫酸鹽。
[0063] 本發(fā)明還涉及包含水和在上文中所述的水硬性粘結(jié)劑的水硬性組合物。
[0064] 水硬性組合物通常包括水硬性粘結(jié)劑和水、任選的骨料、任選的礦物添加劑和任 選的摻合料。根據(jù)本發(fā)明的水硬性組合物包括新鮮的組合物和硬化的組合物兩者,例如水 泥漿料、灰泥或混凝土。
[0065] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的水硬性組合物具有0. 25至0. 7的有效水/粘結(jié)劑比。
[0066] 有效水是水合水硬性粘結(jié)劑并為新鮮的水硬性組合物提供流動性所需的水??偹?表示存在于混合物中(在混合時)全部的水,并包含有效水和由骨料吸收的水。有效水及 其計算在2005年10月的EN206-1標準第17頁第3. 1. 30段有所討論。
[0067] 從根據(jù)2001年6月的NF1097-6標準第6頁3. 6段和相關附件B測量的骨料的吸 收系數(shù)推知可吸收水的量。水吸收系數(shù)是初始干燥隨后浸入水中24小時的骨料的樣品因 為水滲透入水可接近的孔中而增長的質(zhì)量相對于其干燥質(zhì)量的比。
[0068] 優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的水硬性組合物進一步包括骨料。
[0069] 根據(jù)本發(fā)明的組合物中所用的骨料包括沙子(其粒子通常具有小于或等于4_的 最大尺寸(Dmax))和粗骨料(其粒子通常具有大于4mm的最小尺寸(Dmin)和優(yōu)選小于或 等于20_的Dmax)。
[0070] 所述骨料包括鈣質(zhì)材料、硅質(zhì)材料和硅鈣質(zhì)材料。它們包括天然材料、人工材料、 廢物材料和回收材料。所述骨料還可以包含例如木頭。
[0071] 水硬性組合物可以直接以新鮮狀態(tài)用于工地并傾倒入適應給定應用的模板,或在 預澆筑工廠中使用,或用作固體支撐物上的涂層。
[0072] 水硬性粘結(jié)劑和水硬性組合物包含各種尺寸的若干不同組分??赡苡欣氖墙Y(jié)合 組分,所述組分各自的尺寸相互補充,也就是說,具有最小粒子的組分可以滑入具有較大粒 子的組分之間。例如,根據(jù)本發(fā)明中所用的無機材料可以用作填充材料,其意指它們可以填 充具有較大尺寸的粒子的其他組分之間的空隙。
[0073] 根據(jù)本發(fā)明的水硬性組合物可以例如包含在EN934-2 (2002年9月、EN934-3 (2009 年11月)或EN934-4(2009年8月)標準中所述的摻合料之一。有利地,根據(jù)本發(fā)明的水硬 性組合物包含至少一種用于水硬性組合物的摻合料:促進劑、加氣劑、粘度調(diào)節(jié)劑、緩凝劑、 粘土惰化劑、增塑劑和/或超增塑劑。特別地,有用的是包括聚羧酸酯超增塑劑,例如,其量 為0. 05至1. 5質(zhì)量%,優(yōu)選0. 1至0. 8質(zhì)量%。
[0074] 粘土惰化劑是允許減少或防止粘土對水硬性粘結(jié)劑的性能具有有害效果的化合 物。粘土惰化劑包括在W02006/032785和W02006/032786中所描述的那些。
[0075] 本說明書和所附權利要求書中所使用的術語超增塑劑應被理解為包括描 述在 Concrete Admixtures Handbook, Properties Science and Technology,V. S. Ramachandran, Noyes Publications, 1984 中的減水劑和超增塑劑兩者。
[0076] 減水劑被定義為使給定可加工性的混凝土的混合水的量通常減少10-15%的摻合 料。減水劑包括例如木質(zhì)素磺酸鹽、羥基羧酸、糖精和其他專門的有機化合物,例如甘油、聚 乙烯醇、鋁甲基硅酸鈉、磺胺酸和酪蛋白。
[0077] 超增塑劑屬于新的類型的減水劑,其在化學上不同于典型的減水劑并可以減少含 水量約30%。超增塑劑大致分為四組:磺化萘甲醛縮合物(SNF)(通常為鈉鹽);磺化三聚 氰胺甲醛縮合物(SMF);改性木質(zhì)素磺酸鹽(MLS);及其他。更近的超增塑劑包括聚羧酸類 化合物,例如聚羧酸酯,例如聚丙烯酸酯。超增塑劑優(yōu)選新一代的超增塑劑,例如含有作為 支鏈的聚乙二醇和在主鏈中的羧酸類官能團(例如聚羧酸醚)的共聚物。也可以使用聚羧 酸-聚磺酸鈉和聚丙烯酸鈉。也可以使用磷酸衍生物。超增塑劑的需要量通常取決于水泥 的反應性。水泥的反應性越低,所需超增塑劑的量越低。為了減少總堿鹽含量,超增塑劑可 以以鈣鹽而不是鈉鹽的形式使用。
[0078] 本發(fā)明也涉及根據(jù)本發(fā)明的的水硬性組合物的生產(chǎn)方法,其包括將水和波特蘭熟 料、Dv97小于或等于40 μ m的飛灰、任選的除了熟料或飛灰以外的無機材料、如上文中所限 定的量的用于根據(jù)本發(fā)明的水硬性組合物的堿金屬鹽和硫酸鹽混合的步驟。
[0079] 可以通過例如已知的方法進行混合。
[0080] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案,水硬性粘結(jié)劑在第一步驟的過程中制備,骨料和水在第 二步驟的過程中添加。
[0081] 根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實施方案,可能的是分別添加如上所述的每一種成分。
[0082] 也可能的是使用根據(jù)2001年2月的EN197-1標準的CEM I類的水泥,其包含波特 蘭熟料和硫酸鈣,或共混水泥,其可以包含波特蘭熟料、硫酸鈣和至少一種礦物添加劑,例 如爐渣和/或含有碳酸鈣的材料(例如石灰石)。如果使用CEM I類水泥或共混水泥,則需 要調(diào)節(jié)每一個成分的各自的量以獲得根據(jù)本發(fā)明的水硬性粘結(jié)劑或水硬性組合物。
[0083] 根據(jù)本發(fā)明的水硬性組合物可以在水合和硬化后成型以生產(chǎn)用于建筑領域的成 型制品。本發(fā)明還涉及這種成型制品,其包括如上所述的水硬性粘結(jié)劑。用于建筑領域的 成型制品包括例如地板、整平板、地基、墻、隔墻、天花板、梁、工作臺面、柱、橋墩、混凝土塊、 導管、桿、樓梯、鑲板、檐口、模型、道路系統(tǒng)組件(例如人行道的邊緣)、屋頂瓦片、鋪面(例 如道路鋪面或墻鋪面)、糊墻紙板、隔離組件(隔音和/或隔熱)。
[0084] 在本說明書中,包括在所附權利要求書中,除非另有說明,百分比以質(zhì)量計。
[0085] 提供如下實施例用于本發(fā)明,僅出于說明而非限定性目的。
【具體實施方式】
[0086] 實施例
[0087] 原材料
[0088] 水泥:CEM 152. 5 水泥(來自 Lafarge Cement-Saint-Pierre La Cour 的水泥廠, 被稱為"SPLC")。
[0089] 在配方中使用FA-1和FA-4飛灰,水泥具有97質(zhì)量%的波特蘭熟料,0. 75質(zhì)量% 的 Na20 當量,3. 47 質(zhì)量% 的 S03, Dv97 為 19 μ m,Blaine 比表面積為 6270cm2/g。
[0090] 在配方中使用FA-2和FA-3飛灰,水泥具有96質(zhì)量%的波特蘭熟料,0. 74質(zhì)量% 的 Na20 當量,3. 86 質(zhì)量% 的 S03, Dv97 為 19 μ m,Blaine 比表面積為 6, 540cm2/g。
[0091] 飛灰:來自不同熱電廠的飛灰,其特性在下表中給出。在沒有在前研磨的情況下使 用商購可得的飛灰以生產(chǎn)對照組合物。商購可得的飛灰的粒子尺寸通過使用空氣噴射磨機 研磨并結(jié)合分離器減小,以生產(chǎn)在本發(fā)明的實施例中使用的組合物。
[0092] -FA-1 :來自Megalopolis的歐洲熱電廠(希臘;根據(jù)2001年2月的NF EN197-1 標準的W型)的飛灰,具有1. 82質(zhì)量%的Na20當量,1. 63質(zhì)量%的S03,其特性和化學組成 在下表中給出。在研磨前FA-1飛灰具有858 μ m的Dv97 ;
[0093] -FA-2 :來自Sundance的美國熱電廠(美國;根據(jù)2008年的ASTMC618標準的F 級)的飛灰,具有3. 70質(zhì)量%的Na20當量,0. 20質(zhì)量%的S03,其特性和化學組成在下表中 給出。在研磨前FA-2飛灰具有126 μ m的Dv97 ;
[0094] -FA-3 :來自Cottam的歐洲熱電廠(英國;根據(jù)2001年2月的NF EN197-1標準的 V型)的飛灰,具有2. 67質(zhì)量%的Na20當量,0. 99質(zhì)量%的S03,其特性和化學組成在下表 中給出。在研磨前FA-3飛灰具有190 μ m的Dv97 ;
[0095] -FA-4 :來自Le Havre的歐洲熱電廠(法國;根據(jù)2001年2月的NF EN197-1標準 的V型)的飛灰,具有1. 68質(zhì)量%的Na20當量,0. 69質(zhì)量%的S03,其特性和化學組成在下 表中給出。在研磨前FA-4飛灰具有219μπι的Dv97。
[0096]
【權利要求】
1. 一種水硬性粘結(jié)劑,其包含以質(zhì)量份計的: -(a) 40至70份的波特蘭熟料; -(b) 30至60份的飛灰; -(c)任選的,高達30份的除了所述熟料或飛灰以外的無機材料; -(d) 2. 5至15份的堿金屬鹽,所述堿金屬鹽以相對于100份的飛灰的Na20當量的份數(shù) 表示;以及 -(e) 2至14份的硫酸鹽,所述硫酸鹽以相對于100份熟料的S03份數(shù)表示; 所述飛灰具有小于或等于40 μ m的Dv97,且(a)、(b)和(c)的和等于100。
2. 根據(jù)權利要求1所述的水硬性粘結(jié)劑,其中如果所述飛灰包含大于10%的反應性 CaO,則飛灰具有大于或等于15 μ m的Dv97。
3. 根據(jù)權利要求1所述的水硬性粘結(jié)劑,其中所述飛灰包含小于10 %的反應性CaO和 / 或 Si02+Al203+Fe203 的量大于 50%。
4. 根據(jù)權利要求3所述的水硬性粘結(jié)劑,其中所述飛灰包含小于10 %的反應性CaO和 / 或 Si02+Al203+Fe203 的量大于 70%。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的水硬性粘結(jié)劑,其中所述堿金屬鹽包括硫酸鈉。
6. -種水硬性組合物,其特征在于其包含水和根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的水 硬性粘結(jié)劑。
7. -種根據(jù)權利要求6所述的水硬性組合物的生產(chǎn)方法,其特征在于其包括將水和波 特蘭熟料、Dv97小于或等于40 μ m的飛灰、任選的除了熟料或飛灰以外的無機材料、如權利 要求1所限定的量的堿金屬鹽和硫酸鹽混合的步驟。
8. -種用于建筑領域的包含根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的水硬性粘結(jié)劑的成型 物體。
【文檔編號】C04B28/04GK104203868SQ201380012740
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月1日 優(yōu)先權日:2012年3月8日
【發(fā)明者】M·馬丁, E·博尼, A·施瓦岑特呂貝 申請人:拉法基公司