[发明专利]用于制备具有夹带空气的水硬性组合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备具有夹带空气的水硬性组合物，特别是混凝土（其中至少一个组分含有碳质材料）的方法以及相关的制备生产线。

背景技术

为了减少来自熟料制备方法的二氧化碳的排放，目前的趋势是减少混凝土中熟料的量。一种可能性在于用水泥添加物至少部分地代替熟料的一部分或者向熟料中添加一种粉煤灰的添加物。水泥添加物的一个例子对应于粉煤灰，所述粉煤灰为由燃煤发电站制造的废料。

某些国家强制要求减少发电站中重金属（特别是汞）的排放。出于该目的，可在方法中注入活性碳从而捕获重金属，因此可在由发电厂制造的废料中发现活性碳。因此，在用作水泥添加物的粉煤灰中可发现活性碳。一个缺点在于活性碳改变了混凝土中所使用的某些掺合物（特别是吸气剂）的作用。

吸气剂或AEA是能够在混凝土的制备过程中增加混凝土中夹带空气量的掺合物。例如，吸气剂如NF EN 934-2标准“用于混凝土、砂浆和浆料的掺合物-第2部分：用于混凝土的掺合物-定义、详述、一致性、标志和标记”中所限定。活性碳的存在倾向于降低吸气剂的作用。更通常地，水硬性组合物中碳质材料（特别是粉煤灰中的活性碳或未燃烧碳）的存在倾向于降低水硬性组合物的吸气剂的效率。

一个难点来自于如下事实，活性碳的量通常从一种粉煤灰到另一种粉煤灰而显著变化，且在相同种类的粉煤灰中也可大大地变化。因此，当使用新批次的粉煤灰用于制备混凝土时，不可能预知吸气剂的效率变化。

此外，制备熟料的水泥厂也有可能强制要求减少重金属（特别是汞）的排放。因此能够想象使用活性碳以捕获重金属，并且可以在由水泥厂制备的熟料中或在水泥窑的粉尘中发现活性碳。活性碳的存在会倾向于降低使用熟料制备的混凝土中所存在的吸气剂的效率。

因此需要一种制备方法，在至少一种含有可变量的碳质材料（特别是活性碳或未燃烧碳）的组分的存在下，所述制备方法能够得到水硬性组合物（特别是具有所需的和规律的夹带空气含量的水硬性组合物）的性质的规律性。

发明内容

本发明涉及用于制备具有夹带空气的水硬性组合物的处理方法，所述水硬性组合物包含至少一种掺合物和含有碳质材料（特别是活性碳或未燃烧碳）的组分，所述方法包括：

-得到探针分子被碳质材料吸附的代表值；和

-用取决于所述值的一定量的掺合物制备水硬性组合物或处理所述组分。

根据本发明，术语“水硬性组合物”应被理解为具有水硬性的组合物，特别是旨在用于所有建筑市场（建筑、土木工程、钻井或预制厂）的浆料、砂浆和混凝土。

术语“水硬性组合物的组分”应被理解为用于制备水硬性组合物的材料。例如，其为粉煤灰、水泥、水泥窑粉尘、水泥添加物、水泥添加剂等。

根据本发明，术语“具有夹带空气的水硬性组合物”应被理解为具有以水硬性组合物的总体积计大于4%的空隙体积的水硬性组合物。

根据本发明，表述“水硬性粘合剂”应被理解为与水混合形成糊剂的粉状材料，所述糊剂通过水合反应和水合方法而凝固和硬化。

术语“混凝土”应被理解为水硬性粘合剂、聚集体、水、任选地掺合物和任选地矿物添加物的混合物，例如高性能混凝土、极高性能混凝土、自配售混凝土、自调平混凝土、自密实混凝土、碾压混凝土、纤维混凝土、预拌混凝土或有色混凝土。术语“混凝土”还被理解为已经经受最后工序的混凝土，例如石锤修琢混凝土、露石混凝土或冲洗混凝土或抛光混凝土。预应力混凝土也被理解在该定义中。术语“混凝土”包括砂浆。在该特定情况下，混凝土包含水硬性粘合剂、沙、水和任选地掺合物和任选地矿物添加物的混合物。根据本发明，术语“混凝土”无差别地表示新鲜混凝土或硬化混凝土。

根据本发明，术语“聚集体”应被理解为碎石、粗碎石和/或沙。

根据本发明，表述“波特兰水泥”应被理解为根据NF EN 197-1“水泥”标准的CEM I、CEM II、CEM III、CEM IV或CEM V类型的水泥。

根据本发明，术语“粉煤灰”应被理解为用煤粉进料的锅炉的烟尘中所包含的粉状颗粒的静电沉淀或机械沉淀而得到的材料（参考EN197-1标准，第5.2.4段）。

表述“碳质材料”或“活性碳质材料”或“吸附性碳质材料”应被理解为能够至少部分地吸附水硬性组合物中的吸气剂的任意碳质材料。特别地，其可为粉煤灰的未燃烧碳或活性碳。

术语“活性碳”或“活化碳”应被理解为基本上由具有微孔结构的碳质材料组成的粉末形式的材料。