具有硫鋁酸鹽熟料和卜特蘭熟料基底的水硬結合劑的製作方法

2023-05-27 15:50:51

專利名稱：具有硫鋁酸鹽熟料和卜特蘭熟料基底的水硬結合劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及至少包含硫鋁酸鹽熟料和卜特蘭熟料的組合物，其製備方法及其製備水硬結合劑的用途。
背景技術：
絕大多數現代混凝土由通常獲自熟料的水硬水泥製成。通過將包含例如石灰石、 粘土、二氧化矽和鐵礦石的細小且均勻的混合物在迴轉窯中加熱至通常高於1350°C的溫度來製備卜特蘭熟料。在焙燒混合物之後，熟料呈硬料球(nodules)的形式，在冷卻後，將其與硫酸鈣和其他礦物摻合料(additions)研磨以形成卜特蘭水泥。為了獲得具有矽酸三鈣作為其主要礦物相的熟料，在引入窯中的原材料的混合物中很高含量的石灰石是必需的。 矽酸三鈣是三矽酸鈣的不純形式，Ca3SiO5，其傳統符號是(#。高含量的矽酸三鈣(通常大於質量百分比的50% )是在現代水泥的礦物學組成中不可缺少的，因為這允許強度性質在凝固後即快速發展，並允許在觀天及以上時的強度性質充分發展，以符合此領域中大多數水泥標準的規範。對於本發明說明書的剩餘部分，除非另有明示，將使用以下簡寫符號以指定水泥的礦物學組分-C 代表 CaO (石灰)，-A 代表 Al2O3 (氧化鋁)，-F 代表 Fii2O3,-S 代表 SiO2 ( 二氧化矽)，-$ 代表 SO3,-H 代表 H2O (水)。卜特蘭熟料的製備在大氣中釋放了二氧化碳。水泥工業實際上對約5%的(X)2工業排放有責任。如果幾乎完全去除矽酸三鈣，這些在卜特蘭熟料的製備中的CO2排放可降低約10%。如果將引入窯的石灰石的量降低10%這可實現；與焙燒期間的石灰石脫碳相關的(X)2量以及為提供石灰石脫碳所要求的能量而需要的燃料量將被降低。這將伴隨窯溫的降低，使得有可能在熟料製備中節約能量，並因此節約製備熟料的成本。但是，在卜特蘭熟料的製備期間的矽酸三鈣的降低不會使得有可能獲得製備具有令人滿意的機械強度的水泥的熟料。具有低含量矽酸三鈣的熟料產生具有短期機械強度的水泥，該水泥並不滿足標準要求並且不能達到當今現代混凝土應用所要求的性能。為了開發其製備與低(X)2工業排放相聯的市場化水泥的目標，尋找另一種低(X)2排放水平的熟料製備方法已經變得必要。

發明內容
因此，本發明旨在解決的問題是提供新的熟料。出人意料地，發明人已經顯示，有可能將卜特蘭熟料與不含矽酸三鈣的熟料混合， 任選與很低含量的矽酸三鈣混合，同時保持和/或增加機械強度，特別是短期機械強度。
為此目的，本發明提供了組合物，以相對於組合物總質量的以質量表示的％計，其至少包含，-1%至99%的卜特蘭熟料或卜特蘭水泥；和-99 %至1 %的二鈣矽酸鹽-硫鋁酸鈣-鐵酸鹽熟料(BCSAF)，以相對於BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，其至少包含■ 5%至30%的對應於通式C2AxF(1_x)的組合物的鐵鋁酸鈣相，其中X為0. 2至 0. 8 ；■ 10%至 35% 的硫鋁酸鈣相 「ye』 elimite」 (C4A3S)，■ 40%至 75% 的二鈣矽酸鹽(C2S),■ 0. 01%至10%的一種或多種選自硫酸鈣、鹼性硫酸鹽、鈣鈦礦、鈣鋁黃長石、游離石灰和方鎂石和/或玻璃相的少量相，並且其中這些相的總百分比大於或等於97%。本發明還涉及水泥，其至少包含-如上所述的組合物；和-1 %至40%的硫酸鈣(相對於水泥總質量的質量％ )。本發明還涉及至少包含如上所述的水泥的混凝土。最後，本發明還涉及根據本發明的混凝土的製備方法，該方法包括將根據本發明的水泥與骨料、水、任選的添加劑和任選的礦物摻合料混合的步驟。本發明提供至少一種如下所述的決定性優勢。有利地，根據本發明的水硬結合劑具有高的短期機械強度，特別是在M小時後。本發明還具有另一優勢，其在於根據本發明的組合物可在常規迴轉窯和/或不同的窯中製備。最後，本發明具有能用於所有工業，特別是建築工業、水泥工業和所有建築市場 (建築物、土木工程、預製工廠)中的優勢。
具體實施例方式在閱讀為非限制性的舉例說明目的而提供的以下說明和實施例後，本發明的其他優勢和特徵將顯而易見。根據本發明，術語「水硬結合劑」理解為具有在水的存在下變成水合物的性質並且其水合作用使得有可能獲得具有機械特徵的固體的任何化合物。根據本發明的水硬結合劑可具體地為水泥。術語「混凝土」理解為水硬結合劑、骨料、水、任選的添加劑和任選的礦物摻合料的混合物，例如高性能混凝土、極高性能混凝土、自澆注混凝土、自流平混凝土、自密實混凝土、纖維混凝土、預拌混凝土或有色混凝土。術語「混凝土」還理解為已被提交至完成工序的混凝土，例如荔枝面(b0UChard6)混凝土、露石或侵蝕(lav6)混凝土或者拋光混凝土。預製混凝土也可以通過此定義理解。術語「混凝土」包括灰漿，在此特定情況下混凝土包含水硬結合劑、砂子、水和任選的添加劑和任選的礦物摻合料的混合物。根據本發明的術語「混凝土」不確定地表示新澆混凝土或硬化混凝土。術語「骨料」根據本發明理解為砂礫、細砂礫和/或輕質骨料的砂子和/或人造骨料。表述「礦物摻合料」根據本發明理解為礦渣(如在「水泥」NF EN197-1標準，段落 5. 2. 2中定義的)、煉鋼工業礦渣、火山灰材料(如在「水泥」NF EN 197-1標準，段落5. 2. 3 中定義的)、飄塵(如在「水泥"NF EN 197-1標準，段落5. 2. 4中定義的)、焙燒頁巖(如在 「水泥」NF EN 197-1標準，段落5. 2. 5中定義的)、石灰石(如在「水泥」NF EN197-1標準， 段落5. 2. 6中定義的)或矽灰(silica fume)(如在「水泥」NF EN 197-1標準，段落5. 2. 7 中定義的)或其混合物。表述「卜特蘭水泥」根據本發明理解為根據NF EN 197-1 「水泥」標準的CEM I、 CEM II、CEM III、CEM IV 或 CEM V 類型的水泥。表述「卜特蘭熟料」根據本發明理解為如通過NF EN 197-1 「水泥」標準定義的熟料。術語「長石」根據本發明理解為具有矽酸鋁鉀、矽酸鋁鈉或矽酸鋁鈣的雙基底礦物。長石屬於網矽酸鹽(tectosilicate)族。存在很多長石，主要的長石為鉀正長石(1，orthose, potassique)、鈉長石(1，albite, sodique)禾口 丐長石(1，anorthite, calcique)。後兩者的混合物提供了斜長石系列。術語「熟料」根據本發明理解為將例如由石灰石和例如粘土以及其他組分所組成的混合物(生料)煅燒(熟化)後獲得的產物。表述「BCSAF水泥」根據本發明理解為至少包含一種BCSAF熟料和至少一種硫酸鈣源的水泥。表述「BCASF熟料」根據本發明理解為可根據專利申請W02006/018569中所描述的方法獲得的熟料，，或者以相對於BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計至少包含以下組分的熟料，■ 5%至30%的對應於通式C2AxF(1_x)的組合物的鐵鋁酸鈣相，其中X為0. 2至 0. 8 ；■ 10%至 35% 的矽鋁酸鈣相 「ye』 elimite」 (C4A3S)，■ 40 %至 75 % 的二鈣矽酸鹽(C2S)，■ 0. 01%至10%的一種或多種選自硫酸鈣、鹼性硫酸鹽、鈣鈦礦、鈣鋁黃長石、游離石灰和方鎂石和/或玻璃相的少量相，並且其中這些相的總百分比大於或等於97%。術語「相」根據本發明理解為礦物學相。術語「元素」根據本發明理解為根據元素周期表的化學元素。以下術語，根據本發明理解為-C3S 不純的矽酸三鈣(Ca3SiO5)(矽酸三鈣)3 (CaO) · (SiO2)-C2S 不純的矽酸二鈣(Ca2SiO4) ( 二鈣矽酸鹽)2 (CaO) · (SiO2)-C3A 鋁酸三鈣(Ca3Al2O6)鋁酸鹽 3 (CaO) · (Al2O3)-C4AF 鐵鋁酸四鈣(Ca4AlJe2Oici)(鐵酸鹽或鐵鋁酸鹽或鈣鐵鋁石)4(CaO) · (Al2O3) · Pe2O3)，或更一般地為通式 2 (CaO) · χ(Al2O3) · (l-χ) (Fe2O3)的化合物，其中X為0.2至0.8。-C4A3S 矽鋁酸鈣 「ye』 elimite」 4 (CaO) · 3 (Al2O3) · (SO3)
-石灰石CaCO3-石膏CaSO4· 2 (H2O)；-硫酸鈣半水合物=CaSO4· 0. 5H20 ；-無水硫酸鈣CaSO4；-方鎂石MgO；-砂子，二氧化矽Si02。術語「粘土」根據本發明理解為沉積巖，其大部分由特定的礦物、矽酸鹽、通常或多或少地水合的鋁組成，其具有層狀結構(頁矽酸鹽)或纖維狀結構(海泡石和坡縷石)。術語「凝固」根據本發明理解為通過粘合劑的化學水合反應轉變成固體狀態。凝固通常繼以硬化期。術語「硬化」根據本發明理解為在凝固階段結束之後獲得水硬結合劑的機械性質。術語「建築領域的元件」根據本發明理解為作為建築的部分的任何元件，例如地面、靠板(chape)、地基、牆壁、隔斷牆、天花板、橫梁、案板、支柱(pilier)、橋墩、混凝土空心磚(parpaing)、管道、柱子(poteau)、挑簷、道路工程元件(例如路面的邊沿)、屋瓦、排水 iWMTH^ (un element d』 assainissement)。首先，本發明涉及組合物，以相對於組合物總質量的以質量表示的％計，其至少包含-1%至99%的卜特蘭熟料或卜特蘭水泥；和-99 %至1 %的二鈣矽酸鹽-硫鋁酸鈣-鐵酸鹽熟料(BCSAF)，以相對於BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，其至少包含■ 5%至30%的對應於通式C2AxF(1_x)的組合物的鐵鋁酸鈣相，其中X為0. 2至 0. 8 ；■ 10%至 35% 的矽鋁酸鈣相 「ye』 elimite」 (C4A3S),■ 40 %至 75 % 的二鈣矽酸鹽(C2S)，■ 0.01%至10%的一種或多種選自硫酸鈣、鹼性硫酸鹽、鈣鈦礦、鈣鋁黃長石、游離石灰和方鎂石和/或玻璃相的少量相，並且其中這些相的總百分比大於或等於97%。二鈣矽酸鹽是本領域技術人員熟知的礦物相，其純淨狀態下具有Ca2SO4的組成， 但其也可包含雜質。該「ye』 elimite」相是礦物學相，其純淨狀態下具有Ca4Al6SO16的組成，但其也可包含雜質。該鐵鋁酸相是礦物學相，其純淨狀態下，具有通式C2AXF(1_X)，其中X為0. 2至0. 8， 但其也可包含雜質。雜質理解為元素周期表的任何元素。有利地，BCSAF熟料的所述相的總百分比大於或等於97%，優選大於或等於98%， 更優選大於或等於99 %，最優選大於或等於100 %。優選地，根據本發明的組合物的BCSAF熟料的礦物學相進一步包含一種或多種選自鎂、鈉、鉀、硼、磷、鋅、錳、鈦、氟、氯的次要元素。優選地，根據本發明的組合物包含相對於組合物總質量的5質量％至95質量％，更優選8質量％至90質量％，最優選10質量％至85質量％的卜特蘭熟料或卜特蘭水泥。優選地，根據本發明的適合的卜特蘭熟料或適合的卜特蘭水泥包含CEM I、CEM II、CEM III、CEM IV或CEM V類型的卜特蘭熟料或卜特蘭水泥。優選地，根據本發明的組合物包含相對於組合物總質量的95質量％至5質量％， 更優選92質量％至10質量％，最優選90質量％至15質量％的BCSAF熟料。優選地，根據本發明的組合物包含二鈣矽酸鹽-硫鋁酸鈣-鐵酸鹽熟料(BCSAF)， 以相對於組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，其至少包含· 10%至25%的對應於通式C2AxF(1_x)的組合物的鐵鋁酸鈣相，其中X為0. 2至 0. 8 ；· 15%至 30% 的矽鋁酸鈣相 「ye，elimite」 (C4A3S)，· 45 %至 70 % 的二鈣矽酸鹽(C2S)，· 0. 01%至10%的一種或多種選自硫酸鈣、鹼性硫酸鹽、鈣鈦礦、鈣鋁黃長石、游離石灰和方鎂石和/或玻璃相的少量相，並且其中這些相的總百分比大於或等於97%。更優選地，根據本發明的組合物包含二鈣矽酸鹽-硫鋁酸鈣-鐵酸鹽熟料 (BCSAF)，以相對於組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，其至少包含· 15%至25%的對應於通式C2AxF(1_x)的組合物的鐵鋁酸鈣相，其中X為0. 2至 0. 8 ；· 20%至 30% 的矽鋁酸鈣相 「ye，elimite」 (C4A3S)，參45 %至6O %的二鈣矽酸鹽(C2S),· 0. 01%至10%的一種或多種選自硫酸鈣、鹼性硫酸鹽、鈣鈦礦、鈣鋁黃長石、游離石灰和方鎂石和/或玻璃相的少量相，並且其中這些相的總百分比大於或等於97% 並且其中的BCSAF熟料的礦物學相包含一種或多種選自鎂、鈉、鉀、硼、磷、鋅、 錳、鈦、氟、氯的次要元素。根據本發明的組合物的BCSAF熟料的礦物學相可包含作為主要元素的鈣、鋁、 矽、鐵、氧和硫。根據本發明的組合物的BCSAF熟料可至少包含以下主要氧化物，其以如下的相對比例存在(相對於BCSAF熟料總質量的以質量表示的％)CaO:45% 至 61%Al203:8%至 22%SiO2:15%至 25%Fii2O3 至 15%S03:2% 至 10%。以相對於組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，根據本發明的組合物的BCSAF熟料的礦物相可包含一種或多種選自鎂、鈉、鉀、硼、磷、鋅、錳、鈦、氟、氯的次要元素，優選其按以下含量存在-0%至5%的鎂，以氧化鎂表示，-0%至5%的鈉，以氧化鈉表示，
-0%至5%的鉀，以氧化鉀表示，-0%至3%的硼，以氧化硼表示，-0%至7%的磷，以磷酸酐表示，-0%至5%的鋅、錳、鈦或其混合物，以這些元素的氧化物表示，-0%至3%的氟化物、氯化物或其混合物，以氟化鈣和氯化鈣表示，所述次要元素的總含量是小於或等於15%。以相對於組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，根據本發明的組合物的BCSAF熟料的礦物學相可優選地包含，以下次要元素-1%至4%的鎂，以氧化鎂表示，-0. 至2%的鈉，以氧化鈉表示，-0. 至2%的鉀，以氧化鉀表示，-0 %至2 %的硼，以氧化硼表示，-0%至4%的磷，以磷酸酐表示，-0%至3%的鋅、錳、鈦或其混合物，以這些元素的氧化物表示，-0%至的氟化物、氯化物或其混合物，以氟化鈣和氯化鈣表示。以相對於組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，根據本發明的組合物的BCSAF熟料的礦物學相可優選包含以下次要元素-0. 2%至1. 5%的鈉，以氧化鈉表示，-0.2%至1.5%的鉀，以氧化鉀表示，-0.2%至2%的硼，以氧化硼表示，-0%至的氟化物加氯化物或其混合物，以氟化鈣和氯化鈣表示。優選地，以相對於組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，根據本發明的組合物的BCSAF熟料的礦物學相可包含以下次要元素-0. 2 %至2 %的硼，以氧化硼表示；-0. 至2%的鉀，以氧化鉀表示。根據另一優選的具體實施方案，以相對組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，根據本發明的組合物的BCSAF熟料的礦物學相可包含以下次要元素-0. 2 %至2 %的硼，以氧化硼表示；-0. 至2%的鈉，以氧化鈉表示。根據另一優選的具體實施方案，以相對組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，根據本發明的組合物的BCSAF熟料的礦物學相可包含以下次要元素-0. 2 %至2 %的硼，以氧化硼表示。根據另一優選的具體實施方案，以相對組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，根據本發明的組合物的BCSAF熟料的礦物學相可包含以下次要元素-0.2%至2%的鉀，以氧化鉀表示；-0. 5%至4%的磷，以氧化磷(P2O5)表示。根據另一優選的具體實施方案，以相對組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，根據本發明的組合物的BCSAF熟料的礦物相可包含以下次要元素-0.2%至2%的鉀，以氧化鉀表示；
-0. 5%至4%的磷，以氧化磷(P2O5)表示；-少於0.1 %的硼，以氧化硼表示。根據本發明的變種，根據本發明的BCSAF熟料不包含硼砂或者硼或含硼化合物。優選地，根據本發明的組合物包含作為次要元素的鈉和鉀。優選地，根據本發明的組合物的BCSAF熟料不包含礦物學相C3S。本發明的另一方面是提供根據本發明的組合物的製備過程，其包括將卜特蘭熟料或卜特蘭水泥與BCSAF熟料接觸的步驟。此根據本發明的組合物的製備方法可任選包括研磨和/或均化(homogeneisation)步驟。根據本發明的組合物的二鈣矽酸鹽-硫鋁酸鈣-鐵酸鹽熟料(BCSAF)可根據專利申請WO 2006/018569中描述的方法獲得，或者該BCSAF熟料可與專利申請WO 2006/018569 中描述的BCSAF熟料相同。根據本發明的組合物的BCSAF熟料可根據其他方法製備，特別是以以下方式a)通過熟化製備包含原材料或原材料的混合物的生料，其能夠提供C2AxF(1_x)相， 其中X為0. 2至0. 8，C4A3S相和C2S相的比例為所要求的比例；b)向步驟a)中獲得的原料混合物加入並混入至少一種添加劑，該添加劑提供選自鎂、鈉、鉀、硼、磷、鋅、錳、鈦、氟、氯或其混合物的次要元素，該次要元素以經計算的量加入並混入，以使得熟化後的如上所述地表示的相應次要元素量小於或等於相對於該熟料總質量的20質量％ ；和c)在1150°C至1400°C，優選1200°C至1325°C的溫度下，在充分氧化以避免硫酸鈣被還原為二氧化硫的氣氛下，將在步驟b)中獲得的混合物焙燒至少15分鐘。優選地，進行步驟a)的適合的原材料為-二氧化矽源，例如砂子、粘土、泥灰、飄塵、燃煤灰、火山灰、矽灰；該二氧化矽源可來自採石場或源於工業過程；-鈣源，例如石灰石、泥灰、飄塵、燃煤灰、火山灰、家庭垃圾的焙燒殘留物(Ies residus de calcination des ordures menageres) ；i亥 丐源可來自石場或源於工業過程；-氧化鋁源，例如粘土、泥灰、飄塵、燃煤灰、火山灰、鋁礬土、氧化鋁赤泥，特別是來自在提取氧化鋁、紅土礦、斜長巖、鈉長石、長石期間的工業廢料的鋁泥；該氧化鋁源可來自採石場或源於工業過程；-鐵源，例如氧化鐵、紅土礦、鋼鐵工業礦渣、鐵礦；該鐵源可來自採石場或源於工業過程；-硫酸鈣源，例如石膏、硫酸鈣半水合物(α或β)或無水硫酸鈣；根據本發明的適合的硫酸鈣源可來自採石場或源於工業過程；可通過混合原材料而進行步驟a)中的生料的製備。可在步驟a)中通過接觸來混合生料，任選地包括研磨和/或均化步驟。優選地，步驟a)的生料任選在步驟a)之前乾燥或任選在步驟a)之前焙燒。可從窯的主要入口和/或從窯的其它入口將原材料按順序加入，。此外，也可在窯中整合燃燒殘留物。進行步驟b)的適合的原材料為
-硼源例如硼砂、硼酸、硬硼鈣石或所有其他包含硼化合物；硼源可來自採石場或源於工業過程；-鎂源例如鎂鹽；-鈉源例如鈉鹽；-鉀源例如鉀鹽；-磷源例如含磷的鹽(selde phosphore)；-鋅源例如氧化鋅；-鎂源例如氧化鎂；-鈦源例如氧化鈦；-氟源例如氟鹽；-氯源例如氯鹽；或其混合物。進行步驟b)的適合的原材料或以粉末形式，或以半液體形式，或以液體或固體形式。步驟c)為焙燒步驟，其根據本發明指煅燒步驟。術語「焙燒」根據本發明理解為導致BCSAF熟料的礦物相的形成的步驟b)的化學元素之間的反應。此步驟可在常規水泥工廠的窯(例如迴轉窯)中或另一類型的窯(例如連續窯)中進行。優選地，煅燒至少進行20分鐘，更優選地至少進行30分鐘，最優選地至少進行45 分鐘。術語「充分氧化的氣氛」理解為例如所述的氣氛，但其他充分氧化的氣氛也可為適合的。本發明還涉及水泥，其至少包含-根據本發明且如上所述的組合物；和-相對於水泥總質量的1質量％至40質量％的硫酸鈣。優選地，相對水泥的總質量，根據本發明的水泥包含5質量％至30質量％，更優選 5質量％至15質量％的硫酸鈣，最優選3%至10%的硫酸鈣。根據本發明的適合的硫酸鈣優選石膏、硫酸鈣半水合物(α或β )或無水硫酸鈣。 根據本發明的適合的硫酸鈣可來自採石場或源於工業過程。根據本發明的水泥可通過將根據本發明的組合物與由試驗或計算確定的足量的石膏或其他形式的硫酸鈣共研磨而獲得。根據本發明的變體，可將礦物摻合料加入根據本發明的水泥。根據本發明的水泥可進一步包含相對於水泥總質量的5質量％至70質量％，更優選10質量％至60質量％， 最優選10質量％至50質量％的礦物摻合料。礦物摻合料的添加可通過均化或通過共研磨來進行。根據本發明的變體，可通過將根據本發明的組合物與由試驗或計算確定的足量的石膏或其他形式的硫酸鈣以及足量的礦物摻合料共研磨來獲得根據本發明的水泥。優選地，根據本發明的水泥包含10%至70%的礦物摻合料。根據優選的具體實施方案，根據本發明的水泥可至少包含選自礦渣(如在「水泥」NF EN 197-1標準，段落5. 2. 2中定義的)、煉鋼工業礦渣、火山灰材料(如在」水泥」NFEN 197-1標準，段落5. 2. 3中定義的)、飄塵(如在「水泥」NF EN 197-1標準，段落5. 2. 4 中定義的)或石灰石(如在「水泥」NF EN 197-1標準，段落5. 2. 6中定義的)或其混合物的礦物摻合料。本發明還涉及至少包含根據本發明的水泥的混凝土。本發明還涉及根據本發明的混凝土的製備方法，該方法包括將根據本發明的水泥與骨料、水、任選的添加劑和任選的礦物摻合料混合的步驟。本發明還涉及使用根據本發明的混凝土或根據本發明的水泥製備的建築領域的元件。以下實施例舉例說明本發明，並不限制本發明的範圍。實施例材料-卜特蘭水泥(以下稱為0PC)-由石灰石、高嶺土、硫酸鈣、氧化鐵獲得的BCSAF熟料，其化學組成在以下的表1 中給出並以相對於組合物總質量的質量％表示表權利要求
1.一種組合物，以相對於組合物總質量的以質量表示的％計，其至少包含-1%至99%的卜特蘭熟料或卜特蘭水泥；和-99 %至1 %的二鈣矽酸鹽-硫鋁酸鈣-鐵酸鹽熟料即BCSAF，以相對於BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，其至少包含■5%至30%的對應於通式C2AxF(1_x)的組合物的鐵鋁酸鈣相，其中X為0. 2至0. 8 ；■10%至 35% 的硫鋁酸鈣相 「ye』 elimite」 即 C4A3S,■40%至75%的二鈣矽酸鹽即C2S,■0.01%至10% —種或多種選自硫酸鈣、鹼性硫酸鹽、鈣鈦礦、鈣鋁黃長石、游離石灰和方鎂石和/或玻璃相的少量相，並且其中這些相的總百分比大於或等於97%。
2.根據權利要求1所述的組合物，其特徵在於所述BCSAF熟料的所述礦物相還包含一種或多種選自鎂、鈉、鉀、硼、磷、鋅、錳、鈦、氟、氯的次要元素。
3.根據權利要求1所述的組合物，其特徵在於其包含相對於所述組合物總質量的5質量％至95質量％，更優選8質量％至90質量％，最優選10質量％至85質量％的卜特蘭熟料或卜特蘭水泥。
4.根據權利要求1所述的組合物，其特徵在於其包含相對於所述組合物總質量的95質量％至5質量％，更優選92質量％至10質量％，最優選90質量％至15質量％的BCSAF熟料。
5.根據權利要求1所述的組合物，其特徵在於，以相對於所述組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，所述二鈣矽酸鹽-硫鋁酸鈣-鐵酸鹽熟料即BCSAF至少包含 對應通式C2AxF(1_x)的組合物的10%至25%的鐵鋁酸鈣相，其中X是0. 2至0. 8 ； 15%至 30% 的矽鋁酸鈣相 「ye，elimite」 即 C4A3S, 45%至70%的二鈣矽酸鹽即C2S, 0.01%至10% —種或多種選自硫酸鈣、鹼性硫酸鹽、鈣鈦礦、鈣鋁黃長石、游離石灰和方鎂石和/或玻璃相的少量相，並且其中這些相的總百分比大於或等於97%。
6.根據權利要求1所述的組合物，其特徵在於，以相對於組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，其包含以下次要元素-0. 2%至1. 5%的鈉，以氧化鈉表示，-0. 2%至1. 5%的鉀，以氧化鉀表示，-0. 2%至2%的硼，以氧化硼表示，-0%至的氟化物加氯化物或其混合物，以氟化鈣和氯化鈣表示。
7.根據權利要求1所述的組合物，其特徵在於，以相對於組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，其包含以下次要元素-0. 2%至2%的硼，以氧化硼表示；-0. 至2%的鉀，以氧化鉀表示。
8.根據權利要求1所述的組合物，其特徵在於，以相對於組合物中BCSAF熟料總質量的以質量表示的％計，其包含以下次要元素-0. 2%至2%的鉀，以氧化鉀表示；-0. 5%至4%的磷，以氧化磷即P2O5表示。
9.根據權利要求1所述的組合物，其特徵在於所述二鈣矽酸鹽-硫鋁酸鈣-鐵酸鹽熟料即BCSAF不包含礦物學相C3S。
10.一種製備根據權利要求1至9中任一項所述的組合物的方法，其特徵在於其包括將卜特蘭熟料或卜特蘭水泥與BCSAF熟料接觸的步驟。
11.一種水泥，其至少包含-根據權利要求1至9中任一項所述的組合物；和 -相對於水泥總質量的1質量％至40質量％的硫酸鈣。
12.根據權利要求11所述的水泥，其進一步包含相對於水泥總質量的5質量％至70質量％的礦物摻合料。
13.—種混凝土，其至少包含根據權利要求11或權利要求12的一項所述的水泥。
14.一種製備根據權利要求13所述的混凝土的方法，其包括將根據權利要求11至12 的一項所述的水泥與骨料、水、任選的添加劑和任選的礦物摻合料混合的步驟。
15.使用根據權利要求13所述的混凝土或如權利要求11至12的一項所述的水泥製備的用於建築領域的元件。
全文摘要
本發明的主題是至少包含一種卜特蘭熟料和一種二鈣矽酸鹽-硫鋁酸鈣-鐵酸鹽(BCSAF)熟料的組合物。
文檔編號C04B28/06GK102256911SQ200980151266
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月18日 優先權日2008年12月19日
發明者C·孔帕雷, E·加特內, G·瓦倫塔, V·莫蘭 申請人:拉法基公司