[发明专利]具有低熟料含量的混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及具有低熟料含量的混凝土，以及这种混凝土的制备方 法，和用于实施这些方法的组合物。

背景技术

在普通结构混凝土，特别是C25/30型混凝土(其根据EN 206-1 标准，在16x32厘米圆柱上测得的在混合后28天的典型压缩强度为至 少25兆帕)的领域中，需要注意的是水泥的量通常为260至360千克 /立方米混凝土。而且，当前的欧洲标准不提供水泥水平小于260千克/ 立方米的普通结构混凝土。

目前，水泥，更特别地水泥的必要组分熟料的制造方法是二氧化 碳高排放的原因。事实上，制造熟料颗粒需要：

a)生料的预热和脱二氧化碳，其通过研磨原料(原料特别为石灰 石和粘土)获得；以及

b)在1450-1550℃的温度下焙烧或烧炼生料，接着进行快速冷却。

这两个阶段产生CO₂，所述CO₂在一方面为脱二氧化碳的直接产 物，在另一方面为在焙烧阶段为了升高温度而实施的燃烧的副产物。

对于通常用于制造C25/30混凝土的粘合剂而言，排放水平达到每 吨粘合剂大约560千克CO₂，所述粘合剂包含65％的熟料(基于每吨 熟料排放平均850千克CO₂)，对于超高性能的混凝土，排放水平甚至 更高。

目前，在制备水泥和混凝土组合物的标准方法中二氧化碳的高排 放构成了主要的环境问题，且在目前情况下需受到高的经济处罚。

因此强烈需要一种能够制备混凝土且具有降低的相关二氧化碳排 放的方法，所述混凝土提供满意的机械性能，特别是就其在建筑工业 中的用途而言，等价于目前存在的那些性能。特别地，所需的混凝土 的典型压缩强度根据EN 206-1标准应该是在28天后大于或等于25兆 帕。在另一方面，所需的混凝土的平均压缩强度在20℃下混合后16 小时应该大于或者等于4兆帕，优选大于或等于5兆帕，测量根据EN 12390-3标准在圆柱形样品上进行，所述圆柱形样品根据EN 12390-2 标准保持于20℃±2℃和大于95％的相对湿度下。所需的湿混凝土的 流变性能也应该是令人满意的，即特别地，混合的混合物的粘度足够 低以使其易于处理，甚至是在混合后2小时。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种干燥粘合剂预混物，其包括以质 量比例计的如下组分：

-颗粒形式的波特兰熟料，其具有10至30微米的Dv97或者具有 大于或等于5300平方厘米/克，优选大于或等于5500平方厘米/克的勃 氏比表面积，

对于具有10至30微米的Dv97的熟料而言，根据公式(I)确定 以质量百分比计的所述熟料的最小量，或者，对于具有大于或等于5300 平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料而言，根据公式(II)确定以质量 百分比计的所述熟料的最小量：

[26xln(Dv97_k)]-43

                                公式(I)

其中Dv97_k为以微米计的熟料的Dv97；

[-6.10^-3x BSS_k]+75

                                公式(II)

其中BSS_k为以平方厘米/克计的熟料的勃氏比表面积；

-炉渣，在其与具有10至30微米的Dv97的熟料的混合物的情况 中，根据公式(III)确定以质量百分比计的所述炉渣的最小量，或者， 在其与具有大于或等于5300平方厘米/克的勃氏比表面积的熟料的混 合物的情况中，根据公式(IV)确定以质量百分比计的所述炉渣的最 小量：

[1000÷BSS_S]x[(-90xln(Dv97_k))+310]

                                    公式(III)

其中Dv97_k为以微米计的熟料的Dv97，

BSS_S为以平方厘米/克计的炉渣的勃氏比表面积；

[1000÷BSS_S]x[(0.021x BSS_k)-103]