具有低熱導(dǎo)率的輕質(zhì)混凝土的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有低熱導(dǎo)率的輕質(zhì)混凝土，以及這種混凝土的制備方法和用途。
【專利說(shuō)明】具有低熱導(dǎo)率的輕質(zhì)混凝土

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有低熱導(dǎo)率的輕質(zhì)混凝土，以及這種混凝土的制備方法和用 途。這種混凝土可以旨在建造用于建筑物和土木工程結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)澆鑄的結(jié)構(gòu)、預(yù)澆鑄的結(jié) 構(gòu)或者預(yù)澆鑄的結(jié)構(gòu)的部件。

【背景技術(shù)】
[0002] 降低混凝土的熱導(dǎo)率是非?？扇〉?，因?yàn)檫@使得有可能增加建筑物的能量效能。 例如，它使得有可能降低熱橋，尤其是在具有室內(nèi)熱隔離的多層建筑物中的熱橋。再者，降 低混凝土的熱導(dǎo)率使得有可能減少所需以空調(diào)調(diào)節(jié)建筑物的能量消耗。
[0003] 然而，混凝土熱導(dǎo)率的降低通常通過(guò)減少混凝土的密度來(lái)獲得。這種密度的降低 導(dǎo)致了混凝土強(qiáng)度的損失，這往往限制其作為結(jié)構(gòu)混凝土的使用。已經(jīng)提出了具有降低的 熱導(dǎo)率的多種混凝土配方。
[0004] 因此，本發(fā)明旨在解決的問(wèn)題就是提供輕質(zhì)結(jié)構(gòu)混凝土的一種新配方，使得有可 能將壓縮強(qiáng)度和低熱導(dǎo)率相關(guān)聯(lián)，壓縮強(qiáng)度必須足以使得有可能在施工工程的負(fù)載軸承的 結(jié)構(gòu)中使用該混凝土。
[0005] 出人意料的是，發(fā)明人已表明可以使用具有選定尺寸和密度的聚集體，以獲得低 熱導(dǎo)率，同時(shí)又保持有效的機(jī)械強(qiáng)度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了這個(gè)目的，本發(fā)明提供一種混凝土，其包含至少一種水泥，有效水，聚集體，任 選的外加劑和任選的添加物。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的混凝土具有下面的一個(gè)或多個(gè)特征：
[0008] -有利地，根據(jù)本發(fā)明的混凝土在23°C和50%相對(duì)濕度下具有小于0. 35WAm. K) 的熱導(dǎo)率；
[0009] -有利地，根據(jù)本發(fā)明的混凝土，根據(jù)2005年10月的歐洲的NF EN206-1標(biāo)準(zhǔn)和 2003年2月的歐洲NF ENl2390-3標(biāo)準(zhǔn)，具有在15cm x30cm圓柱體上測(cè)量的混合后28天 12Mpa的壓縮強(qiáng)度，或者在15cm xl5cm立方體上測(cè)量的混合后28天15Mpa的壓縮強(qiáng)度， [0010]-有利地，根據(jù)本發(fā)明的混凝土具有在干燥狀態(tài)下小于1250kg/m 3,優(yōu)選小于 1200kg/m3的硬化混凝土的密度。
[0011] 承重結(jié)構(gòu)通常包括承載多于其自身重量的結(jié)構(gòu)的所有部件。作為可承重部件的例 子，可以提及柱，地板，墻壁，房梁，楣。
[0012] 本發(fā)明涉及混凝土，其包含：
[0013] -水泥；
[0014] -有效水；
[0015] -具有20mm的最大尺寸和450至1200kg/m3的真密度（P J的聚集體（Gl);
[0016] -任選地，具有4mm的最大尺寸和真密度（P 2)的聚集體（G2)，使得混合物 (Gl) + (G2)的真密度（P )為 450 至 1200kg/m3,且 I/P = mlA P J+m2A P 2)，ml 和 m2 分 別是（Gl)和（G2)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
[0017] 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下密度為800至1500kg/m3,有利地小于或等于1400kg/m 3，
[0018] 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下具有0. 19至0. 60的在新鮮狀態(tài)下的Ιε--ε&νε/Βε(1比率，
[0019] 其中Wrffertive表示每立方米新鮮混凝土中以千克計(jì)的有效水的量；
[0020] 其中Brai表示每立方米新鮮混凝土中以千克計(jì)的以粘合劑等價(jià)物表示的水泥和任 選的添加物的量；
[0021] 所述混凝土在每立方米新鮮混凝土中包含100至320升有效水的量；
[0022] 所述混凝土在每立方米新鮮混凝土中包含大于或等于200千克的水泥和可任選 的添加物的量；且
[0023] 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下具有大于或等于3001/m3新鮮混凝土的糊體積；以及
[0024] 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下具有1至16 %的空氣體積。
[0025] 水硬性粘合劑是通過(guò)水合作用固化和硬化的材料。優(yōu)選地，水硬性粘合劑為水泥。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明所用的水硬性粘合劑可以包含水泥和任選的添加物。
[0027] 適合根據(jù)本發(fā)明的混凝土的水泥優(yōu)選為根據(jù)2001年2月的歐洲NF EN 197-1標(biāo) 準(zhǔn)所述的水泥。適合根據(jù)本發(fā)明的混凝土的水泥可以是CEM I，CEM II，CEM III，CEM IV或 者(EM V類型。
[0028] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所用的水泥選自如下水泥類型：
[0029] -CEM III，CEM IV 或 CEM V，或者
[0030] -CEM I或CEM II，任選地與添加物混合。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的水泥是CHM III水泥，單獨(dú)地或者與添加物或者其它水泥混合， 例如那些根據(jù)2001年2月的歐洲NF EN 197-1標(biāo)準(zhǔn)所述的水泥。
[0032] 適合根據(jù)本發(fā)明的混凝土的另一種水泥是鋁酸鈣水泥。它通常是包含 C4A3$，CA, C12A7, C3A或者C11A7CaF2礦物相的水泥或它們的混合物，例如Fondu 1(水泥，硫鋁酸 鹽水泥，符合2006年12月的NF EN 14647標(biāo)準(zhǔn)的鋁酸鈣水泥，在專利申請(qǐng)WO 2006/018569 中所描述的獲自熟料的水泥，或者它們的混合物。
[0033] 根據(jù)一種變體，根據(jù)本發(fā)明的混凝土包含CEM I或CEM II類型的水泥，與爐渣和 /或飛灰和/或娃粉（silica fume)和/或火山灰材料和/或偏高嶺土的添加物混合。
[0034] 水泥和任選的添加物的量可以根據(jù)2005年10月的NF EN 206-1標(biāo)準(zhǔn)由每立方米 新鮮混凝土中以千克計(jì)的粘合劑等價(jià)物來(lái)表示。添加物通常是可以用來(lái)部分取代水泥的材 料。根據(jù)本發(fā)明所用的添加物可以是火山灰材料（例如在2001年2月的歐洲NF EN 197-1 標(biāo)準(zhǔn)第5. 2. 3段所定義的火山灰材料），硅粉（例如，在2001年2月的歐洲NF EN197-1標(biāo)準(zhǔn) 第5. 2. 7段所定義的硅粉），爐渣（例如，在2001年2月的歐洲NF EN 197-1標(biāo)準(zhǔn)第5. 2. 2 段所定義的爐渣），煅燒頁(yè)巖（例如在2001年2月的歐洲NF EN 197-1標(biāo)準(zhǔn)第5. 2. 5段所定 義的煅燒頁(yè)巖），包含碳酸鈣的材料，例如石灰石（例如，在歐洲NF EN 197-1標(biāo)準(zhǔn)第5. 2.6 段所定義的石灰石），硅質(zhì)添加物（例如，在1998年12月的法國(guó)NF P 18-509標(biāo)準(zhǔn)第5段 所定義的硅質(zhì)添加物），飛灰（例如，在2001年2月的歐洲NF EN 197-1標(biāo)準(zhǔn)第5. 2. 4段所 述的飛灰），偏高嶺土或其混合物。
[0035] 飛灰通常是在由供煤的火力發(fā)電廠排放的煙中包含的粉狀顆粒。飛灰通常通過(guò)靜 電或機(jī)械沉淀回收。
[0036] 飛灰的化學(xué)組成主要取決于未燃燒碳的化學(xué)組成和所來(lái)源的火力發(fā)電廠中所用 的工藝。它的礦物學(xué)組成也取決于相同的因素。根據(jù)本發(fā)明所用的飛灰可具有硅質(zhì)或鈣的 性質(zhì)。
[0037] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所用的飛灰選自在2001年2月的歐洲NF EN197-1標(biāo)準(zhǔn)中所 述的那些飛灰。
[0038] 爐渣通常通過(guò)快速冷卻由鐵礦石在高爐中熔化得到的熔融爐渣而獲得。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明所用的爐渣可以選自根據(jù)2001年2月的EN197-1標(biāo)準(zhǔn)第5. 2. 2段所 述的?；郀t礦渣。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明所用的硅粉可以是在用于生產(chǎn)硅和硅鐵合金的電弧爐中用煤還原很 純石英而獲得的材料。硅粉通常由包含至少85質(zhì)量％的無(wú)定形二氧化硅的球形粒子形成。
[0041] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所用的硅粉可以選自根據(jù)2001年2月的歐洲NF EN197-1標(biāo) 準(zhǔn)第5. 2. 7段所述的硅粉。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明所用的火山灰材料可以是天然硅質(zhì)和/或者硅-鋁物質(zhì)或者它們的組 合。在火山灰材料中，可以提及天然火山灰（其通常是火山源或者沉積巖材料），和天然煅 燒火山灰（其是火山源、粘土、頁(yè)巖或熱活化沉積巖的材料）。根據(jù)本發(fā)明所用的火山灰材 料可以選自浮石、凝灰?guī)r、熔渣或其混合物。
[0043] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所用的火山灰材料可以選自根據(jù)2001年2月的歐洲NF EN197-1標(biāo)準(zhǔn)第5. 2. 3段所述的火山灰材料。
[0044] 偏高嶺土可以是粘土，高嶺石，結(jié)合不同的礦物質(zhì)（頁(yè)硅酸鹽、石英、氧化鐵）根據(jù) 沉積物以不同比例煅燒的結(jié)果。它們可以通過(guò)先煅燒后研磨或者先研磨后煅燒，在具有旋 轉(zhuǎn)窯、托盤的生產(chǎn)設(shè)備中，或者例如，通過(guò)名為"閃光"煅燒的煅燒而獲得。它們本質(zhì)上由無(wú) 定形硅酸鋁粒子組成。
[0045] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所用的偏高嶺土可以選自根據(jù)2011年12月的PR NF P18-513 標(biāo)準(zhǔn)的初步計(jì)劃所述的偏高嶺土。
[0046] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明所用的添加物可以是爐渣和/或飛灰和/或硅粉。優(yōu)選地，根 據(jù)本發(fā)明所用的添加物是爐渣。
[0047] 所述聚集體通常是礦物材料，但也可以是植物來(lái)源的材料或再生材料。
[0048] 天然或人造聚集體可以在礦物聚集體中發(fā)現(xiàn)。
[0049] 礦物源的天然聚集體通常未受到任何除了機(jī)械轉(zhuǎn)換之外的轉(zhuǎn)換，并且通常來(lái)自火 山巖。這些天然聚集體是，例如，火山灰（浮石）或硅酸鹽（蛭石或珍珠巖）。
[0050] 礦物源的人造聚集體得自包括熱或者其它改性的工業(yè)過(guò)程。這些人造聚集體是， 例如，粘土（膨脹粘土），頁(yè)巖（膨脹頁(yè)巖，膨脹板巖）或硅酸鹽（膨脹蛭石或膨脹珍珠巖） 或膨脹玻璃的聚集體。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明所用的煅燒頁(yè)巖可以是在近似800°C的溫度下在特殊的窯爐中生產(chǎn)的 主要包括硅酸二鈣和鋁酸一鈣（參見(jiàn)EN197-1標(biāo)準(zhǔn)，第5. 2. 5段）的材料。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明所用的粘土可以是頁(yè)硅酸鹽。根據(jù)發(fā)明的粘土可以選自高嶺石、蒙脫 石類（smectites)(通用術(shù)語(yǔ)，用于指膨脹粘土，包括蒙特石（montorillonite))、伊利石、 白云母、綠泥石、或它們的混合物。
[0053] 根據(jù)本發(fā)明所用的經(jīng)煅燒粘土可以是已受到熱處理的粘土。
[0054] 植物來(lái)源的聚集體是天然的多孔木質(zhì)纖維復(fù)合材料，并富含有機(jī)物質(zhì)（纖維素， 半纖維素，木質(zhì)素），獲自工廠并經(jīng)過(guò)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程（如研磨）。
[0055] 植物來(lái)源的聚集體的例子有麻谷殼（麻），玉米芯，高粱，亞麻粗纖維，芒草（象 草）稻殼，甘蔗渣，木屑（例如云杉）的聚集體。
[0056] 從再生材料獲得的聚集體的例子特別地為源于混凝土回收的聚集體，源于塑料回 收的替代聚集體，例如，從電子或電氣設(shè)備的廢物產(chǎn)生的聚集體。
[0057] 根據(jù)本發(fā)明所用的聚集體可以是塑料聚集體。
[0058] 根據(jù)本發(fā)明所用的聚集體可以是輕質(zhì)聚集體，尤其是在2002年12月的NF EN13055-1標(biāo)準(zhǔn)中所定義的。
[0059] 根據(jù)本發(fā)明所用的聚集體可以是不同類型的材料并通過(guò)不同的過(guò)程處理過(guò)的聚 集體，以減少它們的吸水能力。此外，可以提及部分或完全預(yù)浸水的飽和聚集體，其在使用 所述飽和聚集體前先進(jìn)行24小時(shí)的浸漬。
[0060] 例如，處理過(guò)的聚集體可以已經(jīng)混合有或噴涂有賦予它們特定性質(zhì)的化合物。例 如，處理可以使聚集體更憎水或可減少其吸水能力。根據(jù)本發(fā)明的處理過(guò)的聚集體可以：
[0061] -用純樹脂（基于鏈烴，浙青，聚乙烯醋酸乙烯酯，硅烷，硅氧烷或環(huán)氧樹脂）浸漬； 或者
[0062]-通過(guò)浸漬或噴涂上述樹脂的乳液來(lái)浸漬；或者
[0063]-用隨時(shí)間膠凝的溶液來(lái)浸漬，例如用無(wú)機(jī)凝膠（硅酸鈉，氫氧化鋁，氫氧化鐵，氫 氧化鎂，或碳酸鈣凝膠），有機(jī)凝膠（醋酸纖維素，硝基纖維素或醇混合的油酸鈉），或天然 有機(jī)凝膠（多糖，包括葡聚糖或瓊脂，酪蛋白或凝膠化油）。
[0064] 這些聚集體可以通過(guò)它們?cè)诟稍餇t中干燥后測(cè)定的真密度來(lái)表征。根據(jù)2001年 6月的歐洲NF EN 1097-6標(biāo)準(zhǔn)第3. 2段，在干燥爐中干燥后測(cè)定的真密度是在干燥爐中干 燥的試樣的質(zhì)量與在水中所占體積之間的比率，包括封閉的毛孔和那些水可及的毛孔。為 了簡(jiǎn)化的目的，在干燥爐中干燥后測(cè)定的真密度在整個(gè)說(shuō)明書和所附權(quán)利要求書中被稱為 真密度（P )。
[0065] 根據(jù)本發(fā)明的混凝土包含具有20mm的最大尺寸和450到1200kg/m3的真密度 (P 1)的聚集體（Gl)。
[0066] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的混凝土包含具有最大尺寸18mm和真密度（Pl)470到 1150kg/m3 的聚集體（Gl)。
[0067] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的混凝土包含具有最大尺寸16mm和真密度（Pl)470到 1150kg/m3 的聚集體（Gl)。
[0068] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的混凝土包含具有最大尺寸16mm和真密度（Pl)470到 1000kg/m 3 的聚集體（Gl)。
[0069] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的混凝土包含具有最大尺寸16mm和真密度（Ρι)500到 900kg/m 3 的聚集體（Gl)。
[0070] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的混凝土包含具有最大尺寸IOmm和真密度（P1WOO到 900kg/m 3 的聚集體（Gl)。
[0071] 根據(jù)本發(fā)明的混凝土可以進(jìn)一步包含具有4_的最大尺寸和真密度（P 2)的聚集 體（G2)，使得混合物（Gl) + (G2)的真密度（P )為 450 至 1200kg/m3,且 I/ P = mlA P J +m2/ (P 2)，ml和m2分別是（Gl)和（G2)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；優(yōu)選地為600至900kg/m3。質(zhì)量分?jǐn)?shù)是每 種聚集體在總的聚集體混合物中的質(zhì)量比例。
[0072] 根據(jù)一個(gè)變體，聚集體（Gl)和聚集體（G2)是同源材料。
[0073] 根據(jù)一個(gè)變體，混凝土包含至少一種處理過(guò)的聚集體。根據(jù)另一變體，根據(jù)本發(fā)明 所用的所有聚集體是處理過(guò)的聚集體。
[0074] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的混凝土包含的聚集體的量小于或等于700升/立方米新鮮 混凝土。
[0075] 有效水是用來(lái)水合水硬性粘合劑并提供在新鮮狀態(tài)下獲得的水硬性組合物的流 動(dòng)性所需的水?？偹勘硎敬嬖谟诨旌衔铮ㄔ诨旌蠒r(shí)）的水的總量，并且包括了有效水和 由聚集體所吸收的水。由聚集體保留的水不考慮為有效水，因?yàn)樗粎⑴c水硬性粘合劑的 水合作用。有效水及其計(jì)算在2005年10月的歐洲NF EN206-1標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了描述。
[0076] 聚集體吸收水的量從根據(jù)2001年6月的歐洲NF EN1097-6標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的聚集體的 吸收系數(shù)推導(dǎo)得到。水的吸收系數(shù)是最初干燥的聚集體試樣在水中浸泡24小時(shí)后增加的 質(zhì)量相對(duì)于它的干燥質(zhì)量的比率。質(zhì)量的增加是因?yàn)樗M(jìn)入到水可及聚集體的孔中。
[0077] 根據(jù)發(fā)明的混凝土可以例如包含在2002年9月的歐洲NF EN934-2標(biāo)準(zhǔn)，2009年 11月的歐洲NF EN 934-3標(biāo)準(zhǔn)或者2009年8月的歐洲NF EN 934-4標(biāo)準(zhǔn)中描述的外加劑 中的一種。有利地，根據(jù)本發(fā)明的水硬性組合物包含用于水硬性組合物的外加劑。這種外 加劑可以是以下外加劑中的一種或多種：促進(jìn)劑，引氣劑，粘度改性劑，阻滯劑，粘土 -惰性 齊U，抗泡劑，增塑劑，超增塑劑等。特別地，使用聚羧酸鹽/酯類的超增塑劑是有用的，尤其 是基于粘合劑質(zhì)量的0.05%至1.5%，優(yōu)選0. 1至0.8%。
[0078] 粘土惰性劑是允許減少或者阻止粘土對(duì)水硬性粘合劑的性質(zhì)產(chǎn)生有害影響的化 合物。粘土惰性劑包括那些在W02006/032785和W02006/032786中描述的粘土惰性劑。
[0079] 根據(jù)一個(gè)變體，根據(jù)本發(fā)明的混凝土包括超增塑劑。
[0080] 在本說(shuō)明書和所附權(quán)利要求書中使用的術(shù)語(yǔ)超增塑劑應(yīng)理解為既包含減水 劑又包含超增塑劑，如在 Concrete Admixtures Handbook, Properties Science and Technology, V. S. Ramachandran, Noyes Publications, 1984 中所述。
[0081] 減水劑被定義為外加劑，其降低具有給定可加工性的混凝土的混合水量的通常 10-15%。減水劑包括，例如，木素磺酸鹽，羥基羧酸，糖類和其他特定的有機(jī)化合物，例如甘 油，聚乙烯醇，甲基硅酸鋁鈉，磺胺酸和酪蛋白。
[0082] 超增塑劑屬于一類新的減水劑，其與舊的減水劑化學(xué)性質(zhì)不同并且能夠減少水含 量約30質(zhì)量％。所述超增塑劑已被大致分為四組：磺化的萘甲醛濃縮物（SNF)(通常為鈉 鹽）；磺化的三聚氰胺甲醛濃縮物（SMF);改性的木素磺化鹽（MLS)及其它。更近期的超增 塑劑包括聚羧酸化合物，如聚羧酸鹽，例如聚丙烯酸鹽。超增塑劑優(yōu)選為新一代超增塑劑， 例如包含聚乙二醇作為接枝鏈和在主鏈具有羧基官能團(tuán)（例如多羧酸醚）的共聚物。它可 以是具有不同效果的PCP。還可使用聚羧酸-聚磺酸鈉和聚丙烯酸鈉。也可使用磷酸衍生 物。通常所需的超增塑劑的量取決于水泥的反應(yīng)性。反應(yīng)性越低，所需的超增塑劑的量越 少。
[0083] 根據(jù)本發(fā)明的混凝土可以是預(yù)拌的混凝土，預(yù)計(jì)的混凝土，在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)鑄混凝土，或 者在預(yù)鑄部件的生產(chǎn)廠生產(chǎn)的混凝土。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的混凝土是預(yù)拌的混凝土。預(yù) 拌的混凝土通常為具有足夠開放的可加工時(shí)間以允許混凝土被運(yùn)輸?shù)酱凉茶T的施工現(xiàn)場(chǎng) 的混凝土。交付時(shí)，預(yù)拌的混凝土通常應(yīng)處于與根據(jù)2005年10月的歐洲NF EN206-1標(biāo)準(zhǔn) 所述的至少S3相一致的類別。優(yōu)選地，預(yù)拌的混凝土的開放的可加工時(shí)間可以為至少1小 時(shí)30分。
[0084] 為了獲得和控制在根據(jù)發(fā)明的混凝土中所需空氣的比例，可以加入一種或多種引 氣外加劑。這些外加劑通常用于混凝土領(lǐng)域，并且可以，例如選自離子或非離子表面活性 齊IJ，例如油酸鹽，磺酸鹽和羧酸鹽。可以調(diào)節(jié)外加劑的量以獲得預(yù)拌的混凝土交付時(shí)的目標(biāo) 傳播（target spread) 〇
[0085] 根據(jù)發(fā)明的混凝土在新鮮狀態(tài)可包含1至16體積％的空氣。
[0086] 優(yōu)選地，根據(jù)發(fā)明的混凝土在新鮮狀態(tài)可包含1至14體積％的空氣。
[0087] 優(yōu)選地，根據(jù)發(fā)明的混凝土在新鮮狀態(tài)可包含2至12體積％的空氣。
[0088] 優(yōu)選地，根據(jù)發(fā)明的混凝土在新鮮狀態(tài)可包含3至10體積％的空氣。
[0089] 根據(jù)本發(fā)明的混凝土在新鮮狀態(tài)下具有大于或等于3001/m3新鮮混凝土的糊體 積。
[0090] 糊的體積通常是水泥，任選的添加劑，有效水，空氣和外加劑的體積。
[0091] 根據(jù)發(fā)明的混凝土的配方關(guān)聯(lián)到足夠高的壓縮強(qiáng)度以確保它們與那些在該領(lǐng)域 中通?？捎玫幕炷料啾染哂薪档偷臒釋?dǎo)率的結(jié)構(gòu)作用。而且，這些配方是簡(jiǎn)單且易于使 用的。最后，所用的材料相對(duì)便宜并且容易獲得。這使得這些配方在行業(yè)中特別有用。
[0092] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的混凝土具有在23°C和50% RH下小于0. 35W/m. K，優(yōu)選小于 0. 30W/m. K，甚至更優(yōu)選小于0. 20W/m. K的熱導(dǎo)率。
[0093] 熱導(dǎo)率（也稱為IambdaU))是表征通過(guò)傳導(dǎo)在熱傳遞期間的材料的行為的物理 值。熱導(dǎo)率表示每單位表面和每單位時(shí)間傳送的熱量的溫度梯度的量。在國(guó)際單位制中，熱 導(dǎo)率以瓦/米/開爾文計(jì)，（W · πΓ1 · Γ1)。常規(guī)混凝土在23°C和50%相對(duì)濕度下具有1. 3 至2. 1的熱導(dǎo)率。常規(guī)輕質(zhì)結(jié)構(gòu)混凝土在23°C和50 %相對(duì)濕度下具有通常大于0. 8W/m. K 的熱導(dǎo)率。
[0094] 根據(jù)本發(fā)明的熱導(dǎo)率應(yīng)理解為在23°C和50% RH下的熱導(dǎo)率，其根據(jù)下面的程序 測(cè)定：
[0095]-在樣品完全干燥后，根據(jù)1991年8月的IS08302標(biāo)準(zhǔn)，采用保護(hù)熱板法測(cè)量干熱 導(dǎo)率，
[0096] -根據(jù)2008年6月的歐洲NF EN IS010456標(biāo)準(zhǔn)，給定確定的分位和置信水平并 符合在標(biāo)準(zhǔn)條件下被認(rèn)為合理的使用時(shí)間，基于參考溫度和濕度條件下測(cè)量的值確定熱導(dǎo) 率。
[0097] 本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的混凝土的制備方法，其包括如下步驟：混合水和水泥， 聚集體，任選的除了熟料以外的無(wú)機(jī)材料，和任選的外加劑，其用量如上文用于根據(jù)本發(fā)明 的混凝土所描述的。
[0098] 本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的混凝土的制備方法，該方法包括混合：
[0099] -水泥；
[0100] -有效水；
[0101]-具有20mm的最大尺寸和450至1200kg/m3的真密度（P J的聚集體（Gl); [0102]-任選地，具有4_的最大尺寸和真密度（P2)的聚集體（G2)，使得混合物 (Gl) + (G2)的真密度（P )為 450 至 1200kg/m3,且 I/ P = mlA P J +m2A P 2)，ml 和 m2 分 別是（Gl)和（G2)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
[0103] 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下的密度為800至1500kg/m3,有利地小于或等于1400kg/ m3,
[0104] 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下具有0. 19至0. 60的在新鮮狀態(tài)下的比率，
[0105] 其中Weffertive表示新鮮混凝土以千克/立方米計(jì)的有效水的量；
[0106] 其中Beq表示水泥和任選的添加物以新鮮混凝土的粘合劑等價(jià)物表示的以千克/ 立方米計(jì)的量；
[0107] 所述混凝土的新鮮混凝土中包含100至320升/立方米的有效水的量；
[0108] 所述混凝土的新鮮混凝土包含大于或等于200千克/立方米的水泥和任選的添加 物的量；且
[0109] 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下具有大于或等于3001/m3新鮮混凝土的糊體積；以及
[0110] 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下具有1至16%的空氣體積。
[0111] 該混合例如可以用已知的方法來(lái)進(jìn)行。
[0112] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，水硬性粘合劑在第一步驟過(guò)程中制備，并且聚集體 和水在第二步驟過(guò)程中添加。
[0113] 根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實(shí)施方案，有可能分別添加上文提及的部件中的每一 個(gè)。
[0114] 根據(jù)本發(fā)明的混凝土可以在水化和硬化后，澆鑄成生產(chǎn)用于建筑領(lǐng)域的鑄體。本 發(fā)明還涉及這樣的鑄體，其包含如上所述的混凝土。用于建筑領(lǐng)域的鑄體包括，例如，板，地 板，整平板，地基，墻壁，隔離壁，天花板，橫梁，工作臺(tái)，支柱，橋墩，塊狀混凝土，任選泡沫混 凝土，管道，導(dǎo)管，桿，臺(tái)階，鑲板，檐口，模具，道路系統(tǒng)組件（例如路面的邊界），屋頂瓦，鋪 面（例如道路或墻壁），絕緣組件（聲學(xué)和/或熱學(xué)）。
[0115] 在本說(shuō)明書中，包括所附的權(quán)利要求書，除非另外指明，百分比均以質(zhì)量計(jì)。
[0116] 本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的混凝土作為結(jié)構(gòu)材料的用途。
[0117] 本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的混凝土物體。
[0118] 以下實(shí)施例是為了本發(fā)明提供的，純粹出于說(shuō)明性和非限制性的目的。

【具體實(shí)施方式】
[0119] 有效水的含量的測(cè)定：
[0120] 有效水在混凝土中的含量為在1立方米新鮮混凝土中所含總的水的量與可被聚 集體所吸收的水的量之間的差值?？杀痪奂w所吸收的水的量通過(guò)在1立方米新鮮混凝土 中干聚集體的質(zhì)量乘以聚集體的水的吸收系數(shù)而確定。聚集體的水的吸收系數(shù)根據(jù)在2001 年6月的歐洲NF EN1097-6標(biāo)準(zhǔn)的附錄C中所描述的方法而獲得。這種方法對(duì)于尺寸自4 至31. 5mm變化的聚集體是有效的。對(duì)于尺寸小于4mm的聚集體，應(yīng)該使用在2001年6月 的歐洲NF EN1097-6標(biāo)準(zhǔn)第9段中所描述的方法。
[0121] 在新鮮狀杰下密度的測(cè)定：
[0122] 新拌混凝土的密度根據(jù)1999年12月的歐洲NF EN12350-6標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。
[0123] 在干燥狀杰下硬化的混凝十的密度的測(cè)定：
[0124] 在干燥狀態(tài)下硬化的混凝土的密度根據(jù)2001年9月的歐洲NF EN12390-7測(cè)定。
[0125] 混凝十中宇氣含量的測(cè)定：
[0126] 在混凝土中的空氣含量根據(jù)2001年11月的ASTM C173標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。
[0127] 壓縮強(qiáng)度的測(cè)定：
[0128] 壓縮強(qiáng)度的測(cè)量根據(jù)2003年2月的歐洲NF EN 12390-3標(biāo)準(zhǔn)在圓柱體（直徑： 11cm，聞度：22cm)上進(jìn)打。
[0129] 原材料的清單:
[0130] CEM III/A52. 5水泥是具有2960kg/m3密度的高爐水泥。這種水泥是CEM III型 并具有52. 5強(qiáng)度等級(jí)，獲自勒阿弗爾（Le Havre)的拉法基工廠。
[0131] CEM I 52. 5水泥是具有3150kg/m3密度的波特蘭水泥。這種水泥是CEM I型并且 具有52. 5強(qiáng)度等級(jí)。它獲自勒阿弗爾的拉法基工廠。
[0132] 高爐礦渣是由在福斯港的Mittal-Arcelor生產(chǎn)的礦渣。此爐渣的密度是2950kg/ m3,布萊恩比表面積為3258cm2/g。
[0133] 膨脹粘土的砂具有840kg/m3的真密度，最大尺寸為2mm，1小時(shí)吸水率為1質(zhì)量％。 它獲自Laterlite公司（意大利）。
[0134] 膨脹粘土的粗集料具有8mm的最大尺寸，550kg/m3的真密度，1小時(shí)吸水率為1質(zhì) 量％。其獲自Laterlite公司（意大利）。
[0135] 浮石砂具有930kg/m3的真密度，最大尺寸為4mm，1小時(shí)吸水率為10質(zhì)量％。浮 石沙獲自Ecoponce S. A. M公司。
[0136] 浮石粗集料具有16_的最大尺寸，640kg/m3的真密度，1小時(shí)吸水率為12質(zhì)量％。 浮石粗集料獲自Ecoponce S. A. M公司。
[0137] 塑料集料具有IOmm的最大尺寸，1180kg/m3的真密度，1小時(shí)吸水率為1質(zhì)量％。 砂子和粗集料獲自Veolia環(huán)境公司（法國(guó)）。
[0138] 超增塑劑是聚羧酸酯多氧化物（PCP)類的，它是獲自BASF公司的GLENIUM27。
[0139] 該增塑劑具有木素磺酸鹽的基底。它是獲自BASF公司的p〇ZZ〇lith391N。
[0140] 引氣劑具有油酸鈉的基底。它是獲自BASF公司的Microair 104。
[0141] 抗起泡劑具有脂肪酸酯的基底。它是獲自BASF公司的Clerol。
[0142] 水是自來(lái)水。
[0143] 混凝十的牛產(chǎn)討稈：
[0144] 生產(chǎn)過(guò)程是用于標(biāo)準(zhǔn)輕質(zhì)混凝土的過(guò)程。
[0145] 將實(shí)施例中的原材料引入標(biāo)準(zhǔn)的30升有行星運(yùn)動(dòng)的攪拌器中，參照物：ZYKLOS ZK30,獲自 Pemat Mischtechnik GmbH 公司。
[0146] 進(jìn)行預(yù)濕聚集體的初步步驟，在該步驟中，所述聚集體與預(yù)濕水混合兩分鐘，然后 靜置1至24小時(shí)的一定時(shí)間段。然后進(jìn)行下面的步驟：
[0147] -在攪拌器中引入聚集體，
[0148] -混合1分鐘，
[0149] -停止混合，
[0150] -在攪拌器中30秒內(nèi)引入水泥，和任選的添加物，
[0151] -重新開始混合1分鐘，
[0152] -在攪拌器中30秒內(nèi)引入混合的水（總水量），同時(shí)繼續(xù)混合，
[0153] -混合1分鐘。
[0154] 獲得新鮮混凝土并將其澆鑄到具有圓柱形的模具中（直徑：11cm，高度：22cm)。
[0155] 混凝土的圓柱體（稱為樣品）被制成3層，并且根據(jù)2001年10月的歐洲NF EN12390-2標(biāo)準(zhǔn)，第5. 2. 3段所述，用搗固棒澆鑄混凝土。填充模具后，根據(jù)2001年10月的 歐洲NF EN12390標(biāo)準(zhǔn)第5. 5段所述的方法保存這些樣品。
[0156] 由此獲得的混凝土的性能使用2003年2月的歐洲NF EN12390-3標(biāo)準(zhǔn)，2005年10 月的歐洲NF EN206-1標(biāo)準(zhǔn)，IS03806和2008年6月的歐洲NF EN IS010456標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。
[0157] 根據(jù)本發(fā)明的混凝土示例在下文描述的實(shí)施方案中。
[0158] 實(shí)施例1 :根據(jù)本發(fā)明何含膨脹粘十的混凝十

【權(quán)利要求】
1. 一種混凝土，其包含： -水泥； -有效水； -具有20mm的最大尺寸和450至1200kg/m3的真密度（Pi)的聚集體（G1); -任選地，具有4_的最大尺寸和真密度（P2)的聚集體（G2)，使得混合物（G1) + (G2) 的真密度（P)為 450 至 1200kg/m3,且 1/P=mlAPJ+m2AP2)，ml和m2 分別是（G1)和 (G2)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下密度為800至1500kg/m3,有利地小于或等于1400kg/m3， 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下具有0. 19至0. 60的在新鮮狀態(tài)下的W6ff6C;tiV6/B6q比率， 其中Weffec;tiTC表示每立方米新鮮混凝土中以千克計(jì)的有效水的量； 其中Beq表示每立方米新鮮混凝土中以千克計(jì)的以粘合劑等價(jià)物表示的水泥和任選的 添加物的量； 所述混凝土在每立方米新鮮混凝土中包含100至320升有效水的量； 所述混凝土在每立方米新鮮混凝土中包含大于或等于200千克的水泥和可任選的添 加物的量；且 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下具有大于或等于3001/m3新鮮混凝土的糊體積；以及 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下具有1至16%的空氣體積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土，其中所述聚集體是處理過(guò)的聚集體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的混凝土，其包含超增塑劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的混凝土，其中所述水泥選自如下水泥類型： -CEMIII，CEMIV或CEMV，或者 -CEMI或(EMII，任選地與添加物混合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的混凝土，其包含CEMI或CEMII類型的水泥，并與爐渣和/ 或飛灰和/或硅粉和/或偏高嶺土的添加物混合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的混凝土，其在新鮮狀態(tài)下包含2體積％至12體 積％的空氣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的混凝土的制備方法，所述方法包括混合： _水泥； -有效水； -具有20mm的最大尺寸和450至1200kg/m3的真密度（P^的聚集體（G1); -任選地，具有4_的最大尺寸和真密度（P2)的聚集體（G2)，使得混合物（G1) + (G2) 的真密度（P)為 450 至 1200kg/m3,且 1/P=mlAPJ+m2AP2)，ml和m2 分別是（G1)和 (G2)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下的密度為800至1500kg/m3,有利地小于或等于1400kg/m3， 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下具有0. 19至0. 60的在新鮮狀態(tài)下的W6ff6C;tiV6/B6q比率， 其中Weffec;tiTC表示每立方米新鮮混凝土中以千克計(jì)的有效水的量； 其中Beq表示每立方米新鮮混凝土中以千克計(jì)的以粘合劑等價(jià)物表示的水泥和任選的 添加物的量； 所述混凝土在每立方米新鮮混凝土中包含100至320升有效水的量； 所述混凝土在每立方米新鮮混凝土中包含大于或等于200千克的水泥和可任選的添 加物的量；且 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下具有大于或等于3001/m3新鮮混凝土的糊體積；以及 所述混凝土在新鮮狀態(tài)下具有1至16%的空氣體積。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的混凝土作為建筑材料的用途。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的混凝土物體。
【文檔編號(hào)】C04B111/40GK104379534SQ201380032139
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月6日
【發(fā)明者】S·貝爾納迪, L·費(fèi)雷拉, S·邁薩迪, P·瓦紹 申請(qǐng)人:拉法基公司