專利名稱：高耐性和高韌性含纖維混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含纖維混凝土，尤其是波特蘭水泥或類似類型的并包含金屬纖維的高性能水硬性膠凝材料基混凝土。
目前不含纖維的高性能混凝土，具有由于抗彎強(qiáng)度低而呈脆性的缺陷。
現(xiàn)在，對(duì)于土木工程中的許多應(yīng)用，特別是對(duì)于使用預(yù)制的拱楔塊(voussoirs)作隧道飾面需要小的厚度，這需要高和超高性能的混凝土。而且由于這些拱楔塊所處條件苛刻，需要高的抗彎強(qiáng)度，以及高的混凝土和易性與韌性。
從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)看，只有用具有傳統(tǒng)非受力框架的鋼筋混凝土可以滿足上述要求，即使存在超高性能的混凝土(抗壓強(qiáng)度Rc高于120MPa)。這些傳統(tǒng)的拱楔塊受到復(fù)雜而多向的應(yīng)力。具體地說(shuō)，它們具有的抗彎強(qiáng)度以棱柱試樣測(cè)量應(yīng)高于15MPa，同時(shí)是韌性的。
非彈性材料如混凝土的術(shù)語(yǔ)“韌性”指的是超過(guò)屈服強(qiáng)度后產(chǎn)生變形而不突然破裂的能力且，優(yōu)選地，同時(shí)應(yīng)力增加或者至少具有穩(wěn)定的狀態(tài)。
而且，希望這種混凝土具有可變的稠度，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合其變化范圍可從硬實(shí)(firm)到自成型(autoconform)。
現(xiàn)有的最新技術(shù)方案涉及包含金屬或有機(jī)纖維的超高性能混凝土，所述混凝土是韌性的或者其技術(shù)性能可以使制造具有隧道拱楔塊所需特性的構(gòu)件成為可能。
具體地說(shuō)，專利申請(qǐng)WO-99/28267和EP934915提出了能滿足所需技術(shù)性能的超高性能的含纖維混凝土。但是，專利申請(qǐng)WO-99/28267披露了一種具有包含細(xì)和超細(xì)顆粒的粒狀骨料(granular skeleton)混凝土，所用骨料使混凝土具有優(yōu)異的性能，但對(duì)于所需的應(yīng)用是昂貴的。
在專利申請(qǐng)EP-934915中，達(dá)到了上述所需的技術(shù)性能，一方面，通過(guò)非常硬的顆粒，例如昂貴的煅燒礬土，另一方面，通過(guò)使用非常大量的同樣使材料昂貴的細(xì)和超細(xì)的顆粒。
除了這些配方非常昂貴的事實(shí)之外，為了實(shí)施，它們還需要使用特定的設(shè)備來(lái)投入纖維并混合含纖維的混凝土。因此難以在通過(guò)遠(yuǎn)處的混凝土攪拌車輸送混凝土的商品混凝土單元中使用。
使用現(xiàn)有的技術(shù)配方不能從經(jīng)濟(jì)角度獲得令人滿意的方案以解決出現(xiàn)問(wèn)題，即生產(chǎn)抗壓強(qiáng)度Rc高于120Mpa、抗彎強(qiáng)度Rfl高于或等于15MPa(強(qiáng)度Rc和Rfl以圓柱或棱柱試樣測(cè)量)的韌性混凝土，而且其中每立方米混凝土最多包含120kg的金屬纖維，并使用傳統(tǒng)的顆粒，例如它們可以在傳統(tǒng)的商品混凝土單元或預(yù)制單元中得到。
為了得到滿足這種標(biāo)準(zhǔn)的混凝土，本申請(qǐng)人為了以便宜得多的材料成本得到所需的力學(xué)性能，使用一種不同于現(xiàn)有技術(shù)的配方概念，其中在存在纖維時(shí)使用appolonian型粒狀骨料，并使用從力學(xué)和流變學(xué)角度優(yōu)化的膠凝漿體；混凝土中漿體的量由為達(dá)到所需和易性而需要的粒狀骨料的松散程度決定。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種含有金屬纖維的超高性能混凝土，其具有的平均力學(xué)特性(以圓柱或棱柱試樣測(cè)量)為Rc＞120MPa，和Rfl≥15MPa，同時(shí)是韌性的，而且每立方米混凝土最多包含120kg的金屬纖維，而且其中使用傳統(tǒng)的顆粒，例如可以在傳統(tǒng)的商品混凝土單元和預(yù)制構(gòu)件的設(shè)備中得到。
取決于應(yīng)用類型，這些混凝土將具有到自成型范圍內(nèi)的稠度，具體稠度根據(jù)DIN 1048標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是使用高性能混凝土的普通成分制造含有金屬纖維的混凝土，金屬纖維的含量等于或高于120kg/m3，這種混凝土尤其容許制造用于沒有構(gòu)架的隧道的拱楔塊，它具有小于10cm的厚度。
根據(jù)本發(fā)明的混凝土組分容許制造帶比現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的技術(shù)和成本的含纖維混凝土。具體地說(shuō)，所述組份可以擴(kuò)展到在混凝土中使用任何類型的纖維。最終的成本/性能比與目前已知的含纖維混凝土相比更有利。
本發(fā)明的目的旨在生產(chǎn)一種包含其中分散有金屬纖維的硬化的水泥基混凝土，通過(guò)混合下述成分得到a)粒徑D50為10～20μm的水泥顆粒；b)具有火山灰作用的超細(xì)成分，這種成分的粒徑D50最大為1μm；c)分為兩個(gè)粒狀等級(jí)C1和C2的粒狀成分，所述等級(jí)定義如下C1粒徑大于1μm但小于5mm的顆粒；C2粒徑在5～15mm范圍內(nèi)的顆粒，優(yōu)選為6～12mm；d)粒徑D50低于或等于100μm的水泥添加物；e)添加在混合料中的一定量的水E；f)一種分散劑，優(yōu)選為超塑化劑，基于水泥以1.5～5％體積比存在于干混物中；g)金屬纖維，其含量最大為每立方米混凝土120kg，并且單根纖維的長(zhǎng)度l使混凝土的l/φ值至少為2，優(yōu)選至少為3，其中l(wèi)為纖維的長(zhǎng)度，φ為最大顆粒的直徑；其特征在于以體積表示時(shí)，各種成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量以及水(E)的量滿足下述關(guān)系比值10.50≤(C2)/(C1)≤1.20比值20.25≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.60比值30.10≤(b)/(a)≤0.30比值40.50≤E/[(a)+(b)+(d)]≤0.75比值5(d)/(a)≤0.20。
有利地，無(wú)論最終的混凝土的稠度是多少，以體積表示時(shí)，成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)以及水(E)的含量的比值1，3，4和5滿足下述關(guān)系比值10.60≤(C2)/(C1)≤1.0比值30.15≤(b)/(a)≤0.25比值40.55≤E/[(a)+(b)+(d)]≤0.70比值5(d)/(a)≤0.15。
取決于所需的混凝土稠度，從硬實(shí)到自成型，成分(a)，(b)，(d)，(C1)和(C2)的比值2滿足下述關(guān)系1)比值20.25≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.45，在稠度為硬實(shí)到流體稠度的情況下，2)比值20.45≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.65，在自成型稠度的情況下，無(wú)論稠度是從硬實(shí)到流體或自成型，比值1，3，4和5保持不變。
根據(jù)本發(fā)明的混凝土組合物中金屬纖維的存在容許制造具有構(gòu)架的隧道的拱楔塊和如飾塊、板、殼體等構(gòu)件。
根據(jù)本發(fā)明的組合物的水泥(a)有利的是波特蘭水泥。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的組合物的水泥是HTS波特蘭水泥，基于水泥的重量，所述水泥包含至少20重量％的組合硅石。所述水泥也可以是鋁酸鈣基水泥或任何基于高爐礦渣的水硬性膠凝材料或甚至任何基于這些水泥和/或礦渣混合物的水硬性膠凝材料。
具有火山灰作用的超細(xì)成分(b)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。它們通常在硅灰中選擇，優(yōu)選來(lái)自鋯工業(yè)或硅工業(yè)的硅灰。
粒狀成分(c)可以是任何傳統(tǒng)的用于生產(chǎn)混凝土的粒狀成分。粒狀成分(c)是篩分或磨碎的礫石、砂子或砂混合物。
水泥添加物(d)包括粉煤灰和/或白堊填料，和/或礦渣，和/或硅砂，具體地說(shuō)為石英粉或磨細(xì)的白堊。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，水泥顆粒(a)的粒徑D50為約15μm，具有火山灰作用的超細(xì)成分(b)的粒徑D50低于1μm。
至于金屬纖維，具體地說(shuō)，它們可以從下述纖維中選擇具有低碳含量的鋼纖維(低碳鋼)，具有高碳含量、高機(jī)械強(qiáng)度的鋼纖維(共析鋼及過(guò)共析鋼)，合金的或微合金的鋼纖維，無(wú)定形鋼纖維及不銹鋼纖維。優(yōu)選地，使用具有低碳含量的鋼纖維，或具有高碳含量的鋼纖維。
混凝土中金屬纖維的量低于或等于120kg/m3混凝土，通常為20～120kg/m3混凝土，優(yōu)選為40～100kg/m3混凝土。
以體積表示，金屬纖維通常占混凝土體積的1.5％或更少。
金屬纖維的單根長(zhǎng)度l通常至少為最大粒徑的兩倍，優(yōu)選為三倍。
鋼纖維可以任選地用有色金屬，例如銅、鋅、鎳或其合金涂覆。
可以使用不同幾何形狀的纖維；它們?cè)诙瞬靠梢允卿忼X狀的、波浪式的、或絞編狀的。
還可以調(diào)節(jié)纖維的粗糙度和/或使用具有變化橫截面的纖維。
根據(jù)本發(fā)明的組合物還包括一種分散劑，優(yōu)選為超塑化劑，基于水泥以1.5～5％體積、優(yōu)選2.5～3.5％體積存在于干混物中。
超塑化劑是用以改善混凝土流變性的傳統(tǒng)的混凝土成分。在這些超塑化劑中，聚氧乙烯化膦酸酯POE，polyox polycarboxylates PCP及其共混物是優(yōu)選的。這些超塑化劑是商業(yè)上可得到的產(chǎn)品；例如由CHRYSO銷售的OPTIMA 100，PREMIA 100和OPTIMA 175產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明的混凝土還可以包括各種其它添加物，包括著色顏料、分散劑、消泡劑、防離析或防沉劑、促凝劑或有機(jī)產(chǎn)品的含水乳液，這些都是本領(lǐng)域人員所熟知的。
根據(jù)本發(fā)明的混凝土還可以包括聚乙烯醇、聚丙烯腈、高密度聚乙烯、芳族聚酰胺或聚丙烯短纖維(長(zhǎng)度小于2mm，優(yōu)選最大1mm)。
可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方法制備混凝土，包括混合固體成分和水，成型(模制)，然后硬化。
通常，得到的混凝土可以在如下條件下養(yǎng)護(hù)●或在20℃和大于90％相對(duì)濕度下保存，●或者在模具中定位后直接進(jìn)行熱處理，
●或者在模具中定位后、在20℃和大于90％相對(duì)濕度下保存之后的預(yù)定時(shí)間直接進(jìn)行熱處理。
這種熱處理將在20℃～100℃下進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的混凝土具有-在棱柱試樣上測(cè)量的抗彎強(qiáng)度Rfl高于或等于15MPa，-在圓柱試樣上測(cè)量的抗壓強(qiáng)度Rc高于或等于120MPa，-所述抗彎強(qiáng)度Rfl和抗壓強(qiáng)度Rc是在第28天測(cè)定的。
與例1和2對(duì)應(yīng)的混凝土1)原料●為了使所進(jìn)行的對(duì)比具有完全的意義，所有試樣都使用與下述相同的成分。
●水泥-來(lái)自LAFARGE CIMENTS FRANCE的高硅含量HTS型波特蘭水泥(CPA CEM I 52.5)，-來(lái)自LAFARGE公司的50型波特蘭水泥(根據(jù)CSA加拿大標(biāo)準(zhǔn))。
●粒狀成分-來(lái)自LAFARGE GRANULATS FRANCE的GRENADE 0/4沖積砂，-來(lái)自LAFARGE GRANULATS FRANCE的LE TERTRE 6/10礫石(硅酸鹽的沉積巖)，-來(lái)自SIFRACO的GSI 0/0.315硅質(zhì)砂，-6/12花崗巖礫石，-0/5硅質(zhì)砂，-0/0.5硅質(zhì)砂●水泥添加物-來(lái)自SUNDANCE的粉煤灰●具有火山灰作用的超細(xì)成分-硅灰ELKEM 940 U玻璃纖維硅石(glass microsilica)-SKW硅灰
●超塑化劑-來(lái)自CHRYSO、FRANCE的聚氧乙烯化膦酸酯(POE)，OPTIMA 100，-來(lái)自CHRYSO、FRANCE的聚氧乙烯化膦酸酯(POE)和polyoxpolycarboxylates(PCP)的混合物，OPTIMA 175。
●金屬纖維-纖維A由BEKAERT供給的DRAMIX RC 80-60 LC鋼纖維，呈30根纖維粘為一體的片狀物形式(絞編的柱狀纖維，低碳含量，長(zhǎng)度lf＝60mm，直徑df＝0.8mm)。
-纖維B由BEKAERT供給的DRAMIX RC 80-60 HC鋼纖維，與纖維A類似但具有高碳含量。
-纖維C由NOVOCON供給的鋼纖維(具有矩形截面的波浪式纖維，lf＝50mm，af＝2.5mm，bf＝0.4mm)。
2)制備方法在實(shí)施例1中，在實(shí)驗(yàn)室中用SKAKO攪拌機(jī)進(jìn)行混凝土的生產(chǎn)。在混凝土的制備過(guò)程中，按下述順序混合所述成分-將粒狀物引入攪拌機(jī)，-引入濕潤(rùn)水30秒，-攪拌濕的粒狀物30秒，-靜置4分鐘，-引入膠凝材料30秒，-攪拌1分鐘，-引入混合的水和組分(builders)，-攪拌混凝土3分鐘，-引入一半金屬纖維，同時(shí)使它們分布在混凝土表面，-啟動(dòng)攪拌機(jī)并將另一半纖維引入30秒，以及-攪拌所述混凝土1分鐘。
在例2中，使用工業(yè)用攪拌機(jī)。制備混凝土的方法如下-將除纖維外的所有成分引入攪拌機(jī)，-干法攪拌1分鐘，
-將水和超塑化劑引入，-攪拌5分鐘，-引入纖維，以及-攪拌1分鐘。
之后填滿模具，然后對(duì)于具有硬實(shí)稠度到流體稠度的混凝土進(jìn)行振動(dòng)，對(duì)于具有自成型稠度的混凝土不進(jìn)行振動(dòng)。
3)養(yǎng)護(hù)樣品或者立即進(jìn)行如前所定義的熱處理，或者在20℃下保存在水中，然后有選擇地在預(yù)定時(shí)間后進(jìn)行熱處理。
測(cè)量方法1)攤開度測(cè)量對(duì)于具有低流動(dòng)性的混凝土，測(cè)量原則在于測(cè)量脫模后的混凝土受到振動(dòng)后形成的混凝土圓盤狀物的直徑。DIN 1048標(biāo)準(zhǔn)描述了這種攤開度測(cè)量方法。
對(duì)于具有高流動(dòng)性的混凝土，使用相同的方法，但不加振動(dòng)。
對(duì)于所有的實(shí)驗(yàn)，在添加金屬纖維之后進(jìn)行攤開度測(cè)量。不同的稠度對(duì)應(yīng)于下面的攤開程度-硬實(shí)稠度振動(dòng)下的DIN攤開度低于或等于350mm，-塑性稠度振動(dòng)下的DIN攤開度為350～450mm，-流體稠度無(wú)振動(dòng)下的DIN攤開度為450～600mm，-自成型稠度無(wú)振動(dòng)下的DIN攤開度高于或等于600mm。
攤開度測(cè)量或者在混凝土生產(chǎn)結(jié)束時(shí)(to)進(jìn)行，或者在混凝土生產(chǎn)結(jié)束后一小時(shí)(to+1小時(shí))進(jìn)行，具體根據(jù)實(shí)際情況而定。
2)抗彎和抗壓力學(xué)強(qiáng)度的測(cè)量測(cè)量原則在于確定下述值-根據(jù)NF P 18-409標(biāo)準(zhǔn)確定的操作模式，在尺寸為10mm×10mm×40mm的棱柱試樣上以4-點(diǎn)彎曲試驗(yàn)測(cè)定抗彎強(qiáng)度Rfl，-根據(jù)NF P 18-406標(biāo)準(zhǔn)確定的操作模式，在下述尺寸的圓柱試樣上測(cè)得的抗壓強(qiáng)度Rcφ＝11cm×h＝22cm。
實(shí)施例1制備了數(shù)種根據(jù)本發(fā)明的含纖維混凝土，以下被標(biāo)以R2和03～05。
表1給出了混凝土R2和03～05的成分(以kg/m3表示)，以及前述定義的成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)和E含量的比值1～5。
表1

比值1～5滿足所需的規(guī)定。
由于混凝土R2和03～05的組成中不包括任何水泥添加物(d)，所以比值5為0。
這些混凝土包含低于120kg/m3的金屬纖維。
這些混凝土的流變和力學(xué)性能示于表2以及

圖1和2。
表2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)表2，所有的混凝土(R2，03～05)滿足下述規(guī)定●28天抗彎強(qiáng)度Rfl高于15MPa，和●28天抗壓強(qiáng)度Rc高于120MPa。
表2還表明這些規(guī)定對(duì)于硬實(shí)、流體和自成型混凝土是令人滿意的，所述混凝土分別由R2，03，04和05表示。自成型混凝土是無(wú)振動(dòng)下攤開度高于600mm的混凝土。以標(biāo)號(hào)05表示的混凝土的攤開度結(jié)果表明能夠生產(chǎn)一種自成型混凝土，同時(shí)流變能力保持至少一小時(shí)。
圖1和2各自給出了由4-點(diǎn)彎曲試驗(yàn)所得到的三條曲線，縱座標(biāo)表示應(yīng)力值(kN)，橫座標(biāo)表示對(duì)應(yīng)于混凝土試樣03和05的修正位移值。
所述試驗(yàn)根據(jù)NF P 18-409標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；位移值根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的規(guī)則進(jìn)行校正，這是由于移動(dòng)出現(xiàn)在試驗(yàn)進(jìn)行期間。
這三條曲線各對(duì)應(yīng)于在一個(gè)試樣上進(jìn)行的試驗(yàn)(測(cè)試了三個(gè)試樣)。
圖1和2表明混凝土03和05在彎曲時(shí)具有易韌性。
實(shí)施例2和實(shí)施例1相同，制備根據(jù)本發(fā)明的含纖維混凝土，此后被標(biāo)以06，其中已經(jīng)加入了水泥添加物(粉煤灰)。這種混凝土06的組成在下面的表3中示出。
表3

此表表明比值1～5滿足所需的規(guī)定。
抗壓試驗(yàn)的結(jié)果表明這種混凝土在28天時(shí)的抗壓強(qiáng)度為132Mpa。
權(quán)利要求
1.一種其中分散有金屬纖維的混凝土，通過(guò)混合水和下述成分得到a)粒徑D50為10～20μm的水泥；b)具有火山灰作用的超細(xì)成分，其中粒徑D50最大為1μm；c)分為兩個(gè)粒狀等級(jí)C1和C2的粒狀成分，所述等級(jí)定義如下C1粒徑大于1μm但小于5mm的顆粒；C2粒徑在5～15mm范圍內(nèi)的顆粒，優(yōu)選為6～12mm；d)粒徑D50低于或等于100μm的水泥添加物；e)添加在混合料中的一定量的水E；f)一種分散劑，優(yōu)選為超塑化劑，基于水泥以1.5～5％體積存在于干混物中；g)金屬纖維，其含量最大為每立方米混凝土120kg，并且單根纖維的長(zhǎng)度1為使混凝土的1/φ值至少為2，優(yōu)選至少為3，其中1為單根纖維的長(zhǎng)度，φ為最大顆粒的直徑；其特征在于以體積表示時(shí)，各種成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量以及水(E)的量滿足下述關(guān)系比值10.50≤(C2)/(C1)≤1.20比值20.25≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.60比值30.10≤(b)/(a)≤0.30比值40.50≤E/[(a)+(b)+(d)]≤0.75比值5(d)/(a)≤0.20。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土，特征在于a)水泥顆粒(a)的粒徑D50為約15μm，b)具有火山灰作用的超細(xì)成分(b)的粒徑D50小于1μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混凝土，特征在于當(dāng)最終的混凝土具有硬實(shí)到流體的稠度時(shí)，以體積表示成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量比值2滿足下述關(guān)系比值20.25≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.45。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混凝土，特征在于當(dāng)最終的混凝土具有自成型稠度時(shí)，以體積表示成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量比值2滿足下述關(guān)系比值20.45≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.60。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的混凝土，特征在于無(wú)論最終的混凝土的稠度怎樣，以體積表示成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)以及水E的含量的比值1，3，4，5滿足下述關(guān)系比值10.60≤(C2)/(C1)≤1.0比值30.15≤(b)/(a)≤0.25比值40.55≤E/[(a)+(b)+(d)]≤0.70比值5(d)/(a)≤0.15。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的混凝土，特征在于其中的水泥是一種高硅含量水泥，基于水泥的重量，所述水泥含有至少20％重量的組合硅石。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的混凝土，特征在于所述混凝土中金屬纖維的量為每立方米混凝土20～120kg，優(yōu)選40～100kg。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的混凝土，特征在于所述金屬纖維是鋼纖維。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混凝土，特征在于所述鋼纖維具有0.7～0.8％的高碳含量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混凝土，特征在于所述鋼纖維具有低于或等于0.1％的低碳含量。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的混凝土，特征在于還包括聚乙烯醇、聚丙烯腈、高密度聚乙烯、芳族聚酰胺或聚丙烯短纖維。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的混凝土，特征在于含有一種超塑化劑，基于水泥體積所述超塑化劑以1.5～5％體積、優(yōu)選2.5～3.5％體積存在于干混物中。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的混凝土，特征在于所述超塑化劑從聚氧乙烯化膦酸酯POE，polyox polycarboxylates PCP及其混合物中選擇。
14.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的混凝土，其特征在于具有●以棱柱試樣測(cè)量的抗彎強(qiáng)度Rfl高于或等于15MPa，●以圓柱試樣測(cè)量的抗壓強(qiáng)度Rc高于或等于120MPa，所述抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度在28天期滿時(shí)測(cè)量。
15.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的混凝土，特征在于具有火山灰作用的超細(xì)成分(b)包括硅灰。
16.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的混凝土，特征在于粒狀成分(c)是篩分或磨碎的顆粒或其混合物。
17.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的混凝土，特征在于水泥添加物(d)是填料，具體為石英粉或硬白堊或粉煤灰或礦渣。
18.拱楔塊、飾塊、板或殼體構(gòu)件，其特征在于它們由前述權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的混凝土制成。
19.一種預(yù)制構(gòu)件，特征在于它由前述權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的混凝土制成。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求1～17中任一項(xiàng)所述的混凝土，特征在于它在商品混凝土工廠中生產(chǎn)。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求1～17中任一項(xiàng)所述的混凝土，特征在于它在預(yù)制工廠中生產(chǎn)。
22.一種生產(chǎn)其中分散有金屬纖維的混凝土的方法，包括混合一定量的水E和下述成分a)粒徑D50為10～20μm的水泥；b)具有火山灰作用的超細(xì)成分，其中粒徑D50最大為1μm；c)分為兩個(gè)粒狀等級(jí)C1和C2的粒狀成分，所述等級(jí)定義如下C1粒徑大于1μm但小于5mm的顆粒；C2粒徑在5～15mm范圍內(nèi)的顆粒，優(yōu)選為6～12mm；d)粒徑D50低于或等于100μm的水泥添加物；e)一種分散劑，優(yōu)選為超塑化劑，基于水泥體積以1.5～5％體積存在于干混物中；f)金屬纖維，其含量最大為每立方米混凝土120kg，并且單根纖維的長(zhǎng)度l為這樣使混凝土的l/φ值至少為2，優(yōu)選至少為3，其中l(wèi)為單根纖維的長(zhǎng)度，φ為最大顆粒的直徑；其特征在于以體積表示時(shí)，各種成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量以及水(E)的量滿足下述關(guān)系比值10.50≤(C2)/(C1)≤1.20比值20.25≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.60比值30.10≤(b)/(a)≤0.30比值40.50≤E/[(a)+(b)+(d)]≤0.75比值5(d)/(a)≤0.20。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特征在于a)水泥顆粒(a)的粒徑D50為約15μm，和b)具有火山灰作用的超細(xì)成分(b)的粒徑D50小于1μm。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的方法，特征在于當(dāng)最終的混凝土具有硬實(shí)到流體的稠度時(shí)，以體積表示成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量比值2滿足下述關(guān)系比值20.25≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.45。
25.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的方法，特征在于在最終的水泥具有自成型稠度時(shí)，以體積表示成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)的含量比值2滿足下述關(guān)系比值20.45≤[(a)+(b)+(d)]/[(C1)+(C2)]≤0.60。
26.根據(jù)權(quán)利要求22至25中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于無(wú)論最終混凝土的稠度怎樣，以體積表示成分(a)，(b)，(C1)，(C2)，(d)以及水E的含量的比值1，3，4，5滿足下述關(guān)系比值10.60≤(C2)/(C1)≤1.0比值30.15≤(b)/(a)≤0.25比值40.55≤E/[(a)+(b)+(d)]≤0.70比值5(d)/(a)≤0.15。
27.根據(jù)權(quán)利要求22～26中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于其中的水泥是一種高硅含量水泥，基于水泥重量，所述水泥含有至少20％重量的組合硅石。
28.根據(jù)權(quán)利要求22～27中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于所述混凝土中金屬纖維的量為每立方米混凝土20～120kg，優(yōu)選40～100kg。
29.根據(jù)權(quán)利要求22～28中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于所述金屬纖維是鋼纖維。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，特征在于所述鋼纖維具有0.7～0.8％的高碳含量。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，特征在于所述鋼纖維具有低于或等于0.1％的低碳含量。
32.根據(jù)權(quán)利要求22～31中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于還包含聚乙烯醇、聚丙烯腈、高密度聚乙烯、芳族聚酰胺或聚丙烯短纖維。
33.根據(jù)權(quán)利要求22～32中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于包含一種超塑化劑，基于水泥體積，所述超塑化劑以1.5～5％體積、優(yōu)選2.5～3.5％體積存在于干混物中。
34.根據(jù)權(quán)利要求22～33中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于所述超塑化劑從聚氧乙烯化膦酸酯POE，polyox polycarboxylates PCP及其混合物中選擇。
35.根據(jù)權(quán)利要求22～34中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于所述混凝土具有●以棱柱試樣測(cè)量的抗彎強(qiáng)度Rfl高于或等于15MPa，和●以圓柱試樣測(cè)量的抗壓強(qiáng)度Rc高于或等于120MPa，所述抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度在28天期滿時(shí)測(cè)量。
36.根據(jù)權(quán)利要求22～35中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于具有火山灰作用的超細(xì)成分(b)包括硅灰。
37.根據(jù)權(quán)利要求22～36中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于粒狀成分(c)是篩分或磨碎的顆?；蚱浠旌衔?。
38.根據(jù)前述權(quán)利要求22～37中任一項(xiàng)所述的方法，特征在于水泥添加物(d)是填料，具體為石英粉或硬白堊或粉煤灰或礦渣。
全文摘要
本發(fā)明步及一種其中分散有金屬纖維的混凝土，通過(guò)混合水和含有下述成分的組合物得到a)一種水泥；b)具有火山灰作用的細(xì)成分；c)顆粒分為大于1mm但小于5mm的C
文檔編號(hào)C04B28/02GK1466555SQ0181659
公開日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2001年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月1日
發(fā)明者P·卡薩諾瓦, H·崇, B·克拉沃, P 卡薩諾瓦 申請(qǐng)人:拉法爾熱公司