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CN104203868A - 具有低熟料含量的水硬性组合物 - Google Patents

具有低熟料含量的水硬性组合物 Download PDF

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CN104203868A
CN104203868A CN201380012740.0A CN201380012740A CN104203868A CN 104203868 A CN104203868 A CN 104203868A CN 201380012740 A CN201380012740 A CN 201380012740A CN 104203868 A CN104203868 A CN 104203868A
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CN
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fly ash
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hydraulic
alkali metal
flying dust
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CN201380012740.0A
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M·马丁
E·博尼
A·施瓦岑特吕贝
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Lafarge SA
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Lafarge SA
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Abstract

本发明涉及一种水硬性粘结剂，所述水硬性粘结剂包含以质量份计的(a)40至70份的波特兰熟料；(b)30至60份的飞灰；(c)任选的高达30份的除了熟料或飞灰以外的无机材料；(d)2.5至15份的碱金属盐，所述碱金属盐以相对于100份的飞灰的Na2O当量的份数表示；以及(e)2至14份的硫酸盐，所述硫酸盐以相对于100份的熟料的SO3的份数表示；所述飞灰具有小于或等于40μm的Dv97，且(a)、(b)和(c)的和等于100。

Description

具有低熟料含量的水硬性组合物
技术领域
本发明涉及一种具有低熟料含量的水硬性粘结剂和水硬性组合物，以及这种水硬性组合物的制备方法和用途。
背景技术
对于水硬性组合物的已知的问题是在它们的生产过程中(主要是在波特兰熟料的生产过程中)的二氧化碳的高排放水平。二氧化碳的排放问题的已知的解决方案是通过矿物添加剂替代水硬性组合物中包含的一部分波特兰熟料。因此，具有低熟料含量的水硬性组合物具有高“C/K”比，“C”为粘结剂的量，亦即，熟料和矿物添加剂的量，“K”为熟料的量。用于替代一部分波特兰熟料的一种经常使用的矿物添加剂是飞灰。
具有高C/K比的水硬性组合物，特别是包含飞灰的那些的已知的问题是相比于根据2001年二月的EN197-1标准的CEM I类的水泥，在水硬性组合物已经混合后28天测量的压缩强度的降低。
将碱金属盐添加至具有高C/K比的水硬性组合物是已知的方法，但这是解决早期压缩强度降低，特别是水硬性组合物已经混合后24小时通常测量的压缩强度降低的问题的解决方案。此外，该解决方案的缺陷在于其降低了水硬性组合物已经混合28天后测量的压缩强度，特别是对于包含作为矿物添加剂的飞灰的水硬性组合物。
此外，提高材料的反应性的已知的方法是提高其细度。然而不幸的是，此效果(被称为“细度效果”)通常不足以通过其本身令人满意的增加包含此材料的水硬性组合物已混合后28天测量的压缩强度。
为了符合使用者的要求，已经必须找到增加具有高C/K比的水硬性组合物，特别是包含作为矿物添加剂的飞灰的水硬性组合物混合后28天测量的压缩强度的另一种方法。
因此，本发明旨在解决的问题是提供一种新的方法以提高具有高C/K比并包含作为矿物添加剂的飞灰的水硬性组合物混合后28天测量的压缩强度。
当研究新的水硬性组合物的性质时，可能难以分离出由一种单独成分、其量或例如其粒子尺寸的修改而引起的效果。修改可能改进一种性质，但具有对其他性质的消极影响。修改可能需要其他化合物的不同修改以维持或保证所需的性质。当修改两个或更多化合物时，通常可能的是预测将会如何影响组合物的不同性质。需要长期严谨的试验研究。必须考虑物理性质(例如压缩强度及其随时间的进展)以及经济和环境因素(例如与组合物的不同成分相关的成本和由熟料的生产而产生的二氧化碳的量)两者。
发明内容
出人意料地，本发明人已经显示了可能的是碱金属盐与高细度飞灰的组合使用用于改进具有高C/K比并包含飞灰的水硬性组合物混合后28天测量的压缩强度。
为此目的，本发明提出包含波特兰熟料、具有经选择细度的飞灰、任选的无机材料、碱金属盐和硫酸钙的水硬性粘结剂。
本发明涉及提供新型水硬性粘结剂和具有一种或多种如下特征的水硬性组合物：
-减少的与根据本发明的组合物的生产相关的CO2的排放，考虑到熟料的量小于常规混凝土，特别是C25/30类的混凝土。C25/30类的混凝土是根据EN206-1标准的混凝土，其在16cm x32cm的圆柱体上在水硬性组合物混合后28天测量的压缩强度为至少25MPa，并在15cm x15cm的立方体上测量压缩强度时，其为至少30MPa。
-本发明可以在减少波特兰熟料的量的同时保持水硬性组合物混合后28天测量的压缩强度，等同于在减少波特兰熟料的量前组合物的压缩强度。
-在以根据本发明给出的比例使用的碱金属盐和增加飞灰的细度之间观察到的效果，能够实质上并出乎意料地增加具有高C/K比的水硬性组合物混合后28天测量的压缩强度。
-本发明能够获得具有在水硬性组合物混合后28天测量的压缩强度为至少35MPa的水硬性组合物。
-本发明能够使用更少的飞灰和例如更多的含有碳酸钙的材料，例如石灰石，并仍然获得相同的性能并节约成本。
在本说明书以及所附附图中，术语“一个”应理解为“一个或更多个”。
本发明涉及一种水硬性粘结剂，其包含以质量份计的：
(a)40至70份的波特兰熟料；
(b)30至60份的飞灰；
(c)任选的，高达30份的除了熟料或飞灰以外的无机材料；
(d)2.5至15份的碱金属盐，所述碱金属盐以相对于100份的飞灰的Na2O当量的份数表示；以及
(e)2至14份的硫酸盐，所述硫酸盐以相对于100份熟料的SO3份数表示；
飞灰具有小于或等于40μm的Dv97，且(a)、(b)和(c)的和等于100。
水硬性粘结剂是通过水合凝固硬化的物质。优选地，水硬性粘结剂是水泥。
如2001年2月的NF EN197-1标准中所定义的波特兰熟料通过在高温熔结包含石灰石和例如粘土的混合物而获得。
优选地，波特兰熟料具有大于或等于3500cm2/g，更优选大于或等于5500cm2/g的Blaine比表面积。
根据本发明使用的波特兰熟料可以研磨和/或(通过动态分离器)分离以获得具有大于或等于5500cm2/g的Blaine比表面积的熟料。此熟料可有资格作为超细熟料。所述熟料可以例如在两个步骤中研磨。在第一步骤中，所述熟料可以被研磨至3500至4000cm2/g的Blaine比表面积。被称为第二或第三代的高效率分离器可以用于此第一步骤中以分离具有所需细度的熟料和需要返回至研磨机的熟料。在第二步骤中，所述熟料可以首先通过被称为非常高细度(VHF)的非常高效率的分离器以分离Blaine比表面积大于或等于5500cm2/g的熟料粒子和Blaine比表面积小于5500cm2/g的熟料粒子。可以使用Blaine比表面积大于或等于5500cm2/g的熟料粒子本身。可以再次研磨Blaine比表面积小于5500cm2/g的熟料粒子直至获得所需的Blaine比表面积。在两个步骤中可以使用的研磨机为，例如球磨机、立式磨机、辊压机、卧式磨机(例如)或搅拌的立式磨机(例如塔式磨机)。
在市场可得的飞灰的粒子尺寸通常大于40μm，甚至大于100μm。根据本发明使用的飞灰通常为经研磨的并被分离以将粒子尺寸减少至所需的Dv97，例如，使用用于熟料的上述方法。
优选地，根据本发明使用的飞灰具有小于或等于30μm的Dv97。
“Dv97”为粒子尺寸分布的以体积计的第97百分位；即，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。以相似方式定义Dv90。
优选地，如果飞灰包括大于10％的反应性CaO，则其具有大于或等于15μm，更优选地大于或等于20μm的Dv97。反应性CaO是粘结剂的总CaO减去来自CaCO3的CaO(在测量的CO2含量的基础上计算得到)，并减去来自CaSO4的CaO(在测量的SO3含量减去碱金属盐带有的SO3的基础上计算得到)。
优选地，根据本发明所用的飞灰包含小于10％的反应性CaO和/或包含大于50％，更优选大于70％的SiO2+Al2O3+Fe2O3的量。
飞灰通常为包含在来自于用煤进料的热电厂的烟中的粉状粒子。其通常通过静电或机械沉淀回收。
飞灰的化学组成主要取决于未燃烧的碳的化学组成并取决于其源自的热电厂中所用的工序。这同样地适用于其矿物学组成。
优选地，根据本发明所用的飞灰选自描述于2001年2月的EN197-1标准和2008年的ASTM C618标准中的那些。飞灰可以例如为根据2001年2月的EN197-1标准的V或W类的飞灰，或根据2008年的ASTM C618标准的F或C级的飞灰，或者它们的混合物。优选地，飞灰选自根据2001年2月的EN197-1标准的V类的飞灰，根据2008年的ASTM C618标准的F级的飞灰，和它们的混合物。
V类的飞灰包含小于10.0质量％的反应性CaO，至多1.0质量％的游离CaO和至少25.0质量％的反应性SiO2。
W类的飞灰包含至少10.0质量％的反应性CaO。包含10.0至15.0％的反应性CaO的W类的飞灰也包含至少25.0质量％的反应性SiO2。
C级飞灰包含至少50.0％的SiO2+Al2O3+Fe2O3，至多5.0％的SO3和至多6.0％的烧失量。
F级飞灰包含至少70.0％的SiO2+Al2O3+Fe2O3，至多5.0％的SO3和至多6.0％的烧失量。
使用Malvern MS2000激光粒度测试仪测量小于约200μm的粒子尺寸分布和粒子尺寸。测量在乙醇中进行。光源由红色He-Ne激光器(632nm)和蓝色二极管(466nm)构成。光学模型为Mie光学模型，计算矩阵为多分散型。
在每个工作进程之前通过已知粒子尺寸分布的标样(Sibelco C10二氧化硅)校准所述装置。
用如下参数进行测量：泵速：2300rpm，搅拌器速度：800rpm。导入样品以产生10和20％之间的暗度(obscuration)。在暗度稳定后进行测量。应用80％的超声波1分钟以确保样品的解附聚。在约30s(用于清除可能的空气泡)后，进行测量15s(15000张分析图像)。在不清空室的情况下，重复测量至少两次以验证结果的稳定性并去除可能的气泡。
在本说明书和特定范围中所给出的全部值对应于通过超声波获得的平均值。
大于200μm的粒子尺寸通常通过筛分测定。
本发明的水硬性粘结剂中所使用的无机材料通常为Dv90小于或等于200μm的粒子形式的材料，优选Dv97小于或等于200μm。无机材料可以为天然的，或可以产生自工业过程。无机材料包括惰性或具有低水硬性或凝硬性性能的材料。它们优选对水硬性粘结剂的需水量、水硬性组合物的压缩强度和/或加强件的抗腐蚀保护不具有消极影响。
优选地，根据本发明所使用的无机材料选自矿物添加剂。矿物添加剂为例如凝硬性材料(例如由2001年2月的如“水泥”NF EN197-1标准所定义的，第5.2.3段)，硅灰(例如由2001年2月的“水泥”NF EN197-1标准所定义的，第5.2.7段，或由“混凝土”prEN13263:1998或NF P18-502标准所定义的)，炉渣(例如由2001年2月的“水泥”NF EN197-1标准所定义的，第5.2.2段，或由“混凝土”NF P18-506标准所定义的)，煅烧页岩(例如由2001年2月的“水泥”NF EN197-1标准所定义的，第5.2.5段)，含有碳酸钙的材料，例如石灰石(例如由2001年2月的“水泥”NFEN197-1标准所定义的，第5.2.6段，或如“混凝土”NF P18-506标准所定义的)，硅质添加剂(例如由“混凝土”NF P18-506标准所定义的)，偏高岭土或它们的混合物。
优选地，根据本发明所用的无机材料选自如上定义的矿物添加剂，亦即，凝硬性材料、硅灰、炉渣、煅烧页岩、含有碳酸钙的材料(例如石灰石)、硅质添加剂、偏高岭土和它们的混合物。
优选地，无机材料为含有碳酸钙的材料(例如石灰石)，特别是经研磨的含有碳酸钙的材料(例如经研磨的石灰石)。
尽管无机材料可以是粘结材料，但是无机材料优选为惰性材料，也就是说，非粘结材料(没有水硬性活性或凝硬性活性)。惰性无机材料特别地适合用于根据本发明的水硬性组合物的优化目的(特别是在成本方面)。
优选地，根据本发明所用的碱金属盐选自钠盐、钾盐、锂盐和它们的混合物。更优选地，根据本发明所用的碱金属盐是钠盐。
优选地，根据本发明所用的碱金属盐是水溶性的。水溶性优选地在20℃大于2g/100ml。
优选地，在根据本发明所用的碱金属盐中的阴离子是硫酸根、硝酸根、氯离子、硅酸根、氢氧根和它们的混合物。优选地，在根据本发明所用的碱金属盐中的阴离子是硫酸根。优选地，根据本发明所用的碱金属盐包括硫酸钠。
通常，在根据本发明所述的Na2O当量的范围内，碱金属盐的含量越高，压缩强度越好。
确定根据本发明所用的碱金属盐的含量应当考虑包含在粘结剂中的不同材料中的碱金属盐。
以克计的粘结剂中的Na2O当量的含量根据下式确定：
Na2O当量＝Na2O+(0.658x K2O)+(2.08x Li2O)
其中Na2O、K2O和Li2O分别表示以克计的Na2O、K2O和Li2O的质量。
应理解，通过使用碱金属的氧化物相对于Na2O的分子质量，相同的计算可以用于碱金属的其他氧化物。
根据本发明使用的硫酸盐可以例如通过硫酸钙提供。根据本发明所用的硫酸钙包括石膏(二水合硫酸钙，CaSO4.2H2O)、半水和物(CaSO4.1/2H2O)、无水石膏(无水硫酸钙CaSO4)或它们的混合物。石膏和无水石膏以自然状态存在。也可以使用作为某些工业过程的副产物产生的硫酸钙。
优选地，根据本发明所用的硫酸盐由多于一种来源提供，例如硫酸钙和碱金属硫酸盐，例如硫酸钠。硫酸盐的不同来源具有不同的溶解度和溶解速度。该不同可以在混合后的不同时期使得硫酸盐在溶液中可得。
确定根据本发明所用的硫酸盐的含量应当考虑包含在粘结剂中的不同材料中的硫酸盐。
本发明还涉及包含水和在上文中所述的水硬性粘结剂的水硬性组合物。
水硬性组合物通常包括水硬性粘结剂和水、任选的骨料、任选的矿物添加剂和任选的掺合料。根据本发明的水硬性组合物包括新鲜的组合物和硬化的组合物两者，例如水泥浆料、灰泥或混凝土。
优选地，根据本发明的水硬性组合物具有0.25至0.7的有效水/粘结剂比。
有效水是水合水硬性粘结剂并为新鲜的水硬性组合物提供流动性所需的水。总水表示存在于混合物中(在混合时)全部的水，并包含有效水和由骨料吸收的水。有效水及其计算在2005年10月的EN206-1标准第17页第3.1.30段有所讨论。
从根据2001年6月的NF1097-6标准第6页3.6段和相关附件B测量的骨料的吸收系数推知可吸收水的量。水吸收系数是初始干燥随后浸入水中24小时的骨料的样品因为水渗透入水可接近的孔中而增长的质量相对于其干燥质量的比。
优选地，根据本发明的水硬性组合物进一步包括骨料。
根据本发明的组合物中所用的骨料包括沙子(其粒子通常具有小于或等于4mm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)和优选小于或等于20mm的Dmax)。
所述骨料包括钙质材料、硅质材料和硅钙质材料。它们包括天然材料、人工材料、废物材料和回收材料。所述骨料还可以包含例如木头。
水硬性组合物可以直接以新鲜状态用于工地并倾倒入适应给定应用的模板，或在预浇筑工厂中使用，或用作固体支撑物上的涂层。
水硬性粘结剂和水硬性组合物包含各种尺寸的若干不同组分。可能有利的是结合组分，所述组分各自的尺寸相互补充，也就是说，具有最小粒子的组分可以滑入具有较大粒子的组分之间。例如，根据本发明中所用的无机材料可以用作填充材料，其意指它们可以填充具有较大尺寸的粒子的其他组分之间的空隙。
根据本发明的水硬性组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)标准中所述的掺合料之一。有利地，根据本发明的水硬性组合物包含至少一种用于水硬性组合物的掺合料：促进剂、加气剂、粘度调节剂、缓凝剂、粘土惰化剂、增塑剂和/或超增塑剂。特别地，有用的是包括聚羧酸酯超增塑剂，例如，其量为0.05至1.5质量％，优选0.1至0.8质量％。
粘土惰化剂是允许减少或防止粘土对水硬性粘结剂的性能具有有害效果的化合物。粘土惰化剂包括在WO2006/032785和WO2006/032786中所描述的那些。
本说明书和所附权利要求书中所使用的术语超增塑剂应被理解为包括描述在Concrete Admixtures Handbook,Properties Science andTechnology,V.S.Ramachandran,Noyes Publications,1984中的减水剂和超增塑剂两者。
减水剂被定义为使给定可加工性的混凝土的混合水的量通常减少10-15％的掺合料。减水剂包括例如木质素磺酸盐、羟基羧酸、糖精和其他专门的有机化合物，例如甘油、聚乙烯醇、铝甲基硅酸钠、磺胺酸和酪蛋白。
超增塑剂属于新的类型的减水剂，其在化学上不同于典型的减水剂并可以减少含水量约30％。超增塑剂大致分为四组：磺化萘甲醛缩合物(SNF)(通常为钠盐)；磺化三聚氰胺甲醛缩合物(SMF)；改性木质素磺酸盐(MLS)；及其他。更近的超增塑剂包括聚羧酸类化合物，例如聚羧酸酯，例如聚丙烯酸酯。超增塑剂优选新一代的超增塑剂，例如含有作为支链的聚乙二醇和在主链中的羧酸类官能团(例如聚羧酸醚)的共聚物。也可以使用聚羧酸-聚磺酸钠和聚丙烯酸钠。也可以使用磷酸衍生物。超增塑剂的需要量通常取决于水泥的反应性。水泥的反应性越低，所需超增塑剂的量越低。为了减少总碱盐含量，超增塑剂可以以钙盐而不是钠盐的形式使用。
本发明也涉及根据本发明的的水硬性组合物的生产方法，其包括将水和波特兰熟料、Dv97小于或等于40μm的飞灰、任选的除了熟料或飞灰以外的无机材料、如上文中所限定的量的用于根据本发明的水硬性组合物的碱金属盐和硫酸盐混合的步骤。
可以通过例如已知的方法进行混合。
根据本发明的实施方案，水硬性粘结剂在第一步骤的过程中制备，骨料和水在第二步骤的过程中添加。
根据本发明的方法的另一实施方案，可能的是分别添加如上所述的每一种成分。
也可能的是使用根据2001年2月的EN197-1标准的CEM I类的水泥，其包含波特兰熟料和硫酸钙，或共混水泥，其可以包含波特兰熟料、硫酸钙和至少一种矿物添加剂，例如炉渣和/或含有碳酸钙的材料(例如石灰石)。如果使用CEM I类水泥或共混水泥，则需要调节每一个成分的各自的量以获得根据本发明的水硬性粘结剂或水硬性组合物。
根据本发明的水硬性组合物可以在水合和硬化后成型以生产用于建筑领域的成型制品。本发明还涉及这种成型制品，其包括如上所述的水硬性粘结剂。用于建筑领域的成型制品包括例如地板、整平板、地基、墙、隔墙、天花板、梁、工作台面、柱、桥墩、混凝土块、导管、杆、楼梯、镶板、檐口、模型、道路系统组件(例如人行道的边缘)、屋顶瓦片、铺面(例如道路铺面或墙铺面)、糊墙纸板、隔离组件(隔音和/或隔热)。
在本说明书中，包括在所附权利要求书中，除非另有说明，百分比以质量计。
提供如下实施例用于本发明，仅出于说明而非限定性目的。
具体实施方式
实施例
原材料
水泥：CEM I52.5水泥(来自Lafarge Cement-Saint-Pierre La Cour的水泥厂，被称为“SPLC”)。
在配方中使用FA-1和FA-4飞灰，水泥具有97质量％的波特兰熟料，0.75质量％的Na2O当量，3.47质量％的SO3，Dv97为19μm，Blaine比表面积为6270cm2/g。
在配方中使用FA-2和FA-3飞灰，水泥具有96质量％的波特兰熟料，0.74质量％的Na2O当量，3.86质量％的SO3，Dv97为19μm，Blaine比表面积为6,540cm2/g。
飞灰：来自不同热电厂的飞灰，其特性在下表中给出。在没有在前研磨的情况下使用商购可得的飞灰以生产对照组合物。商购可得的飞灰的粒子尺寸通过使用空气喷射磨机研磨并结合分离器减小，以生产在本发明的实施例中使用的组合物。
-FA-1：来自Megalopolis的欧洲热电厂(希腊；根据2001年2月的NF EN197-1标准的W型)的飞灰，具有1.82质量％的Na2O当量，1.63质量％的SO3，其特性和化学组成在下表中给出。在研磨前FA-1飞灰具有858μm的Dv97；
-FA-2：来自Sundance的美国热电厂(美国；根据2008年的ASTMC618标准的F级)的飞灰，具有3.70质量％的Na2O当量，0.20质量％的SO3，其特性和化学组成在下表中给出。在研磨前FA-2飞灰具有126μm的Dv97；
-FA-3：来自Cottam的欧洲热电厂(英国；根据2001年2月的NFEN197-1标准的V型)的飞灰，具有2.67质量％的Na2O当量，0.99质量％的SO3，其特性和化学组成在下表中给出。在研磨前FA-3飞灰具有190μm的Dv97；
-FA-4：来自Le Havre的欧洲热电厂(法国；根据2001年2月的NFEN197-1标准的V型)的飞灰，具有1.68质量％的Na2O当量，0.69质量％的SO3，其特性和化学组成在下表中给出。在研磨前FA-4飞灰具有219μm的Dv97。
碱金属盐：以粉末形式的具有实验室生产纯度(纯度99.98％，供应商VWR)并具有43.63质量％的Na2O当量和56.37质量％的SO3的Na2SO4。
掺合料：以商标名为Prelom300(供应商：BASF)销售的聚羧酸酯类的增塑剂。
含有碳酸钙的材料：以商标名为BL200(供应商：Omya)销售的石灰石。
骨料：使用了如下列表中的材料，全部来自Lafarge石场(在此列表中骨料的范围以d/D的形式给出，其中“d”和“D”在2004年2月的XPP18-545标准中定义)：
-0/5R St Bonnet沙子：来自St Bonnet石场的硅质沙子；
-1/5R St Bonnet沙子：来自St Bonnet石场的硅质沙子；和
-5/10R St Bonnet粗骨料：来自St Bonnet石场的硅质粗骨料。
有效水：189g的水硬性组合物。
混合混凝土
根据如下描述的程序生产经测试的混凝土：
1)将骨料、随后的其他粉末(水泥、炉渣、含有碳酸钙的材料、无水石膏II和Na2SO4)引入具有10L容量的桶和厚度为12mm的“鼠尾草叶”形的增强叶片的行星式Rayneri R201混合器的混合碗中；混合前将原材料在20℃下保存至少24小时；
2)在速度1混合30秒；
3)中断搅拌操作，在单一操作中打开保护格栅并引入包含掺合料的混合水(在20℃)。
4)闭合保护格栅并继续以速度1进行混合操作。
5)在4分钟的混合后停止混合器；混合完成。
根据本发明的混凝土的性能
根据EN12390-3标准评估根据本发明的混凝土在压缩强度方面的性能。压缩强度在直径为70mm和长细比为2的圆柱形试样上测量。它们根据EN12390-2.标准生产并储存。在根据EN12390-3标准对混凝土混合后28天测量的压缩强度进行测量前校正试样。在根据EN12390-3标准的硫灰泥方法对混凝土混合后24小时测量的压缩强度进行测量前，用基于硫的灰泥涂布试样。用于压缩强度测量的压机(ControlabC12004，250kN，1级)根据EN12390-4标准。直至压缩破裂的载荷以3.85kN/s的速度进行(亦即，1MPa/s的速度用于直径为70mm的圆柱形试样)。
压缩强度的测量结果显示在下文的表1-1至表1-4中。这些结果为三次测量的平均，四舍五入至最接近的小数点后一位MPa。
组合物1-1至1-4、2-1至2-4、3-1至3-4以及4-1至4-4为对照组合物，其中飞灰具有大于40μm的Dv97。
在下文的表1-1至1-4中出现的每种组合物进一步包含：
-596g的0/5R St Bonnet沙子；
-271g的1/5R St Bonnet沙子；
-869g的5/10R St Bonnet粗骨料；以及
-171g的SPLC水泥。
下表2表示所得的机械强度的结果的说明。
表2
Cs对应于包含不同细度的飞灰和不同量的碱金属盐的配方的压缩强度。
标准细度对应于研磨前的飞灰的细度。
Cs0对应于包含不同细度的飞灰但没有添加碱金属盐的配方的压缩强度(测试1-1、2-1、3-1和4-1用于标准细度，1-5、2-5和4-5用于25μm的Dv97，2-9、3-9和4-9用于10μm的Dv97)。
Cs和Cs0之间的区别则显示了通过去除飞灰的细度的影响的碱金属盐的效果。
根据上表2，可能的是观察到存在于碱金属盐和飞灰的细度之间的意想不到的效果。
例如，在包含具有标准细度的FA-2飞灰的组合物中添加25.15g的Na2SO4，导致了没有碱金属盐的配方和具有碱金属盐的配方之间的4.7MPa的增加。
类似地，在包含Dv97为25μm的FA-2飞灰的组合物中添加25.15g的Na2SO4，导致了没有碱金属盐的配方和具有碱金属盐的配方之间的6.4MPa的增加。
类似地，在包含Dv97为10μm的FA-2飞灰的组合物中添加25.15g的Na2SO4，导致了没有碱金属盐的配方和具有碱金属盐的配方之间的8.5MPa的增加。
此外，当使用前三段的数值时，当飞灰的细度更高时，在水硬性组合物混合后28天测量的压缩强度的增益更大(Dv97为25μm的飞灰比具有标准细度的飞灰具有更好的增益)。
三种其他的测试的飞灰也具有相同的发现。
因此，可能得到结论：当使用更细的飞灰时，压缩强度由于碱金属盐的添加而得到改进更好。

Claims (8)

1.一种水硬性粘结剂，其包含以质量份计的：
-(a)40至70份的波特兰熟料；
-(b)30至60份的飞灰；
-(c)任选的，高达30份的除了所述熟料或飞灰以外的无机材料；
-(d)2.5至15份的碱金属盐，所述碱金属盐以相对于100份的飞灰的Na2O当量的份数表示；以及
-(e)2至14份的硫酸盐，所述硫酸盐以相对于100份熟料的SO3份数表示；
所述飞灰具有小于或等于40μm的Dv97，且(a)、(b)和(c)的和等于100。
2.根据权利要求1所述的水硬性粘结剂，其中如果所述飞灰包含大于10％的反应性CaO，则飞灰具有大于或等于15μm的Dv97。
3.根据权利要求1所述的水硬性粘结剂，其中所述飞灰包含小于10％的反应性CaO和/或SiO2+Al2O3+Fe2O3的量大于50％。
4.根据权利要求3所述的水硬性粘结剂，其中所述飞灰包含小于10％的反应性CaO和/或SiO2+Al2O3+Fe2O3的量大于70％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的水硬性粘结剂，其中所述碱金属盐包括硫酸钠。
6.一种水硬性组合物，其特征在于其包含水和根据权利要求1至5中任一项所述的水硬性粘结剂。
7.一种根据权利要求6所述的水硬性组合物的生产方法，其特征在于其包括将水和波特兰熟料、Dv97小于或等于40μm的飞灰、任选的除了熟料或飞灰以外的无机材料、如权利要求1所限定的量的碱金属盐和硫酸盐混合的步骤。
8.一种用于建筑领域的包含根据权利要求1至5中任一项所述的水硬性粘结剂的成型物体。
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