專利名稱：水泥混合物、水泥組合物、灰漿和混凝土的制作方法
專利說明水泥混合物、水泥組合物、灰漿和混凝土 本發明涉及一種水泥混合物、水泥組合物、使用所述水泥組合物的灰漿和混凝土。更具體地，本發明涉及一種包含硅粉(silica fume)和分級成尺寸為20μm或以下的飛灰的水泥混合物，和涉及一種水泥組合物，其中向水泥中加入所述的水泥混合物。此外，本發明涉及一種通過使用所述的水泥組合物提高抗彎強度的灰漿和混凝土。灰漿或混凝土存在的問題在于它們的抗彎強度與它們的抗壓強度相比根本上低，即使提高抗壓強度，抗彎強度沒有得到很大的提高。因此，基于抗彎強度設計的路面、橫梁、大梁和許多混凝土二次產品容易導致過分混和地浪費的混凝土混和。此外，為了提高抗彎保證強度，對元件的橫截面進行加厚，或通過PC鋼筋引入預應力。在休姆管等中，向混凝土中結合膨脹材料，以引入化學應力或化學預應力，由此提高它們的外壓應力。
另一方面，硅粉具有高火山灰活性，并被作為強度增強劑利用。此外，飛灰與相對大量的高性能減水劑的組合提高了灰漿流動、混凝土塌落或塌落流動，容易產生水/粘合材料比率低的灰漿或混凝土。因此，它已經常常作為用于高流動性高強度的灰漿或混凝土的混合物使用。
飛灰是球形顆粒的煤灰，所述的球形顆粒包含尺寸為100μm或以下的中空顆粒，所述的飛灰是作為由粉煤燃燒熱電站的副產物而得到的。雖然飛灰的火山灰活性低，但它在長期內反應以提高水密性，所以它常常作為飛灰水泥使用。如專利文件1所示，將飛灰分級成尺寸為20μm或以下，或10μm或以下，由此去除大的中空顆粒，以提供良好的球形實心(hollowless)顆粒。由于它的球軸承功能，當它與具有高性能減水劑或高性能AE減水劑混合時，具體地，灰漿流動、混凝土塌落或塌落流動得到提高，以顯示強的粘度。此外，已知的是即使流動或塌落相同，與混和沒有分級飛灰的灰漿或混凝土的情況相比，由水減少(water reduction)導致的強度得到更大的提高。
此外，例如如專利文件2所示，石膏常常作為高強度混和物使用，不管是否進行蒸汽養護(steam curing)，并且石膏與硅粉的組合提供更高的強度和耐久性也是已知的。
此外，如專利文件3所示，存在一種加入金屬纖維的方法作為用于提高抗彎強度或剛度的典型方法。還已知的是通過向水泥中加入硅粉和針狀或平面微粒并且將最大的骨料尺寸限制到小，可以達到使用金屬纖維的剛度的提高。
專利文件1JP 63-8248 A專利文件2JP 3-40947 A專利文件3JP 11-246255 A但是，其中只混和硅粉的通用技術提高了混凝土的抗壓強度，但是問題在于混凝土變得易脆，并且與沒有硅粉混合物的情況相比，具有更低的抗彎強度與抗壓強度比。此外，如專利文件1所示，因為分級成尺寸為20μm或以下，或10μm或以下的飛灰火山灰活性最初低，通過水減少提高強度。但是，即使進行蒸汽養護，與在相同的低水/粘合材料比混和沒有分級飛灰的情況相比，在短期內很難提高強度增量。
此外，如專利文件2所示，只使用石膏或與硅粉組合使用容易具有高的強度，相對于抗壓強度的提高，也提高了抗彎強度。但是，問題在于該比率不比傳統的混凝土的比率更好。如專利文件3所示，在用金屬纖維強化的方法中，與在現混和的混凝土工廠或混凝土制品工廠中使用的灰漿或混凝土用的細骨料的5mm或以下的尺寸形成對比，限制最大骨料尺寸為2mm或以下，或1mm或以下成為必不可少的要求。因此，問題在于通常不能廣泛使用這種方法。[通過本發明解決問題]本發明是為了解決傳統技術中上述問題而做出的，本發明的一個目的是提供一種灰漿或混凝土，其抗壓強度和抗彎強度的絕對值得到提高，并且抗彎強度與抗壓強度的比率得到提高。
本發明的另一個目的是提供一種用于得到上述灰漿或混凝土的水泥混合物，和使用所述水泥混合物的水泥組合物。
本發明的再一個目的是提供由上述灰漿或混凝土得到的水泥硬化產品。已經發現通過使用硅粉、分級成尺寸為20μm或以下的飛灰和石膏，它們是迄今為止已知的，不是單獨使用而是組合使用，與單獨使用每種的情況相比，可以協同提高抗彎強度，以及抗彎強度與抗壓強度的比率。此外，已經發現的事實是由于可以提高基礎灰漿(base mortar)或混凝土本身的抗彎強度，即使使用通常可獲得的用于灰漿或混凝土的細骨料時，金屬纖維的同時使用也可以大大提高抗彎強度，因此導致本發明的完成。
具體地，本發明涉及下面的水泥混合物、水泥組合物、灰漿、混凝土、水泥硬化產品。
(1)一種水泥混合物，其包含硅粉和分級成尺寸為20μm或以下的飛灰，其中硅粉和分級飛灰的重量混和比為95∶5至10∶90。
(2)根據上述項(1)的水泥混合物，其還包含石膏。
(3)一種水泥組合物，其包含根據上述項(1)的水泥混合物，所述的水泥混合物量為1至35重量份/100重量份水泥。
(4)根據上述項(3)的水泥組合物，其還包含石膏，所述的石膏按脫水物計的量為0.5至12份/100份水泥組合物。
(5)一種灰漿，其包含根據上述項(3)或(4)的水泥組合物、細骨料、減水劑和捏合水。
(6)根據上述項(5)的灰漿，其具有向其中加入的金屬纖維，其外加入量為1.0至6.0體積％/立方米的灰漿。
(7)一種混凝土，其包含根據上述項(3)或(4)的水泥組合物、細骨料、粗骨料、減水劑和捏合水。
(8)根據上述項(7)的混凝土，其具有向其中加入的金屬纖維，其外加入量為1.0至4.0體積％/立方米的灰漿。
(9)一種通過硬化根據上述項(5)或(6)的灰漿得到的水泥硬化產品。
(10)一種通過硬化根據上述項(7)或(8)的混凝土得到的水泥硬化產品。根據本發明，改善了捏合灰漿或混凝土的流值，得到良好的加工性。此外，得到的灰漿和混凝土具有高的抗壓強度和抗彎強度的絕對值，并且得到了高的相對于抗壓強度的抗彎強度。此外，通過結合金屬纖維的強化可以極大地提高抗彎強度。這能夠使設計在土木工程和建筑結構和混凝土二次產品的生產中是經濟和有利的。下面詳細描述本發明。本發明中表示混和比率或加入量的份和百分比是按重量計的。但是，在金屬纖維的情況下，它們被表述為按體積百分比/立方米灰漿混凝土計的外體積加入量。
當在電爐中生產硅合金和氧化鋯例如金屬硅或高硅鑄鐵時，本發明使用的硅粉是作為副產物的得到，其是由尺寸為1μm或以下的細球形顆粒組成的，并且其主要組分是具有高反應性的無定形二氧化硅。雖然抗壓強度隨著加入的硅粉量而增加，但是抗彎強度與抗壓強度的比率與沒有混和硅粉的情況相比下降。
如上所述，硅粉不僅作為強度增加劑使用。當它基于水泥以約10％的量與相對大量的高性能減水劑組合使用時，流動性得到了極大提高。但是，流動特性根據高性能減水劑的種類變化，并且相對于低屈服值的糊料，低硅粉與所謂的純粹高性能減水劑例如聚烷基烯丙基磺酸酯基或三聚氰胺-福爾馬林樹脂磺酸酯基減水劑的組合使用顯示高粘稠的流動性。另一方面，當硅粉與所謂的加氣聚羧酸鹽基，高性能AE減水劑組合使用時，流動性以粘塑料狀態而不是純粹的粘稠狀態增加。在用鏟子翻轉地，前者賦予重的感覺和后者賦予輕的感覺。因此，在某些情況下，使用高性能AE減水劑和硅粉的組合系統的原因在于泵送變得容易。
如上所述，飛灰是由粉煤燃燒熱電站作為副產物而得到的煤灰，且球粒狀的殘余物與燃燒廢氣一起從鍋爐的煙道的中排出，并且通過集塵器回收。通常，飛灰原樣與水泥摻混，作為飛灰水泥使用。在本發明中，使用分級成尺寸為20μm或以下的飛灰是必不可少的要求，并且沒有分級的飛灰不能提供本發明的優勢。至于商購的分級飛灰的產品，有兩種，即，分級成尺寸為20μm或以下的一種飛灰和分級成尺寸為10μm或以下的另一種飛灰。
在本發明的水泥混合物中，硅粉與分級成尺寸為20μm或以下的飛灰的重量比率為95∶5至10∶90，優選為90∶10至15∶85，更優選為80∶20至70∶30。當分級飛灰的比例低于5％時，提高抗彎強度的作用很小。另一方面，即使分級飛灰的比例超過90％時，提高抗彎強度的作用也很小。雖然抗壓強度隨著分級飛灰的混和比率的提高而逐漸下降，但是提高抗彎強度的作用在60∶40附近具有峰值。
另一方面，灰漿流動、混凝土塌落或塌落流動(以下簡稱為“流動”)也隨著分級飛灰的混和比率的提高而提高，并且在50∶50的硅粉/分級飛灰的比率附近具有峰值。即使加入金屬纖維，由于分級飛灰導致的中等粘度抑制骨料的分離，使它容易流動。
基于100份的水泥，本發明混合物的加入量優選為1至35份，更優選為2至30份，特別優選為3至25份。即使混合物的加入量超過35份，抗彎強度的提高達到了峰值，這在經濟上是不利的。
在本發明中，使用各種類型的石膏，如二水合物石膏、半水合物石膏、可溶性無水石膏(類型III)和不溶性無水石膏(類型II)。在這些當中，優選無水石膏和二水合物石膏。當向水泥中加入“硅粉和分級成尺寸為20μm或以下的飛灰”時，抗壓強度隨著分級成尺寸為20μm或以下的飛灰的混和比率的提高而下降。但是，石膏具有比所述的下降以上地提高抗壓強度的作用，以提高抗壓強度和抗彎強度兩者的絕對值。基于100份水泥，石膏的加入量按脫水物計優選為0.5至12份，更優選為0.8至10份，特別優選為1至8份。即使石膏的加入量超過12份，也得不到強度進一步提高的作用。
在本發明中，組合使用需要量的高性能減水劑或高性能AE減水劑。高性能減水劑主要包含下列中的任何一種聚烷基烯丙基磺酸酯、芳族氨基磺酸酯和三聚氰胺-福爾馬林樹脂磺酸酯。這些單獨使用或組合使用其兩種或多種。聚烷基烯丙基磺酸酯基高性能減水劑包括甲基萘磺酸-福爾馬林縮合物、萘磺酸-福爾馬林縮合物和蒽磺酸-福爾馬林縮合物，其商購產品的典型實例包括下列中的任何一種“FT-500”(商品名)及其系列，由DenkiKagaku Kogyo K.K.制備；“Mighty-100”(商品名，粉末)和“Mighty-150”及其系列，由Kao Corporation制備；“Selflow 110P”(商品名，粉末)，由DaiichKogyo Seiyaku Co.，Ltd.制備；“Polfine 510N”(商品名)，由Takemoto Oil &Fat Co.，Ltd.制備；和“Sunflow PS”(商品名)及其系列，由Nippon PaperIndustries Co.，Ltd.制備。芳族氨基磺酸酯基高性能減水劑包括“ParicFP200H”(商品名)及其系列，由Fujisawa Pharmaceutical Co.，Ltd.制備；和三聚氰胺-甲醛樹脂磺酸酯基高性能減水劑包括“FT-3S”(商品名)，由GraceChemicals K.K.制備。
高性能AE減水劑通常稱為聚羧酸酯基減水劑，及包含不飽和羧酸單體作為一種組分的共聚物或其鹽。其實例包括聚(亞烷基二醇)單丙烯酸酯、聚(亞烷基二醇)單甲基丙烯酸酯、馬來酸酐和苯乙烯的共聚物、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物和衍生自可與這些單體共聚的單體的共聚物。可以商購的有由NMB Co.，Ltd制備的“Rheobuild SP8N”(商品名)系列、由Fujisawa Pharmaceutical Co.，Ltd.制備的“Paric FP100S和300S”(商品名)系列、由Takemoto Oil & Fat Co.，Ltd.制備的“Chupol HP8和11”(商品名)系列、由Grace Chemicals K.K.制備的“Darex Super 100、200、300和1000”(商品名)系列等。
本發明使用的水泥可以是各種卜特蘭水泥和各種混和水泥或經濟水泥(ecocements)中的任何一種。還可以使用通過混和任何量的它們而得到的水泥。
在本發明的灰漿和混凝土的制備中，沒有特別限制，可以使用廣泛使用的細骨料和粗骨料。此外，可以任意選擇它們，因為灰漿或混凝土的抗彎強度與抗壓強度的比率以及其抗彎強度的絕對值得到提高，而與水/粘合材料的比率和細骨料的比率無關。
此外，在本發明中，可以組合使用金屬纖維。至于金屬纖維，可以使用普通商購的用于灰漿或混凝土的金屬纖維，而不是特殊的一種。基于每立方米的灰漿或混凝土，加入的金屬纖維的外加入量為1.0至6.0體積％。但是，考慮到提高抗彎強度和加工性的效果，最大加入量和其優選范圍在灰漿情況和混凝土情況之間是各不相同的。此外，最大加入量和其優選范圍還根據混凝土的澆鑄方法例如振動澆鑄或離心澆鑄而變化。
在振動澆鑄的情況下，對于灰漿，低于2體積％導致抗彎強度的小幅提高。但是，當金屬纖維的加入量為2體積％或以上時，抗彎強度隨著金屬纖維的加入量的增加而增加，并且在5.5體積％或以上達到峰值。超過6.0體積％導致流動困難，引起澆鑄失敗。因此，加入的金屬纖維的外加入量為1.0至6.0體積％，優選為2.5至5.0體積％。對于混凝土，1.5體積％具有效果，超過4體積％導致加工性差。因此，金屬纖維的外加入量為1.0至4.0體積％，優選為1.5至3.5體積％。
在離心澆鑄的情況下，對于灰漿和混凝土兩者而言，由1.0體積％的金屬纖維的外加入量，抗彎抗張強度得到提高。在灰漿情況下，考慮到加工性，優選為5.0體積％或以下。至于混凝土，優選為3.0體積％或以下。為了提高休姆管抗外部壓力的強度，經濟優選的是向管的內側集中鋼纖維，以增強管內的厚度約三分之二或以下。
不特別限制本發明加入混合物用的方法。在捏合灰漿或混凝土時，可以加入硅粉和分級成尺寸為20μm或以下的飛灰的混合物，或進一步與石膏混和的混合物。備選地，可以分別制備相應的組分，并且向混合機中與其他灰漿或混凝土材料一起加入。也不敷出特別限制捏合方法，可以使用傳統的捏合方法。此外，也不特別限制加入金屬纖維的方法。但是，優選捏合灰漿或混凝土，并且向其中加入金屬纖維，同時用混合機連續攪拌的方法，因為纖維球難以形成。
此外，也不特別限制養護灰漿或混凝土的方法，可以用標準養護、蒸汽養護和高壓蒸汽養護。
下面總體上顯示本發明的實施例和比較例中使用的材料、試驗項目及其方法。
<使用的材料>
水泥由Denki Kagaku Kogyo K.K.制備的普通卜特蘭水泥，密度3.16g/cm3
細骨料來自Hime Piver，Niigata的河砂(5mm或以下)，密度2.62g/cm3粗骨料來自Hime Piver，Niigata的碎石(5至13mm)，密度2.64g/cm3硅粉來自俄羅斯，制成粒狀(當作SF)，密度2.44g/cm3飛灰由Shikoku Electric Power Co.，Inc.制備，分級成尺寸為20μm或以下的一種飛灰(當作FA20)，分級成尺寸為10μm或以下的一種飛灰(當作FA10)和未分級的飛灰(當作FA)，密度2.44g/cm3石膏不溶性無水石膏(天然產品，密度2.82g/cm3)和工業二水合石膏粉末(密度2.30g/cm3)金屬纖維由Tokyo Rope MFG.Co.，Ltd.制備的“Dipac”，由鋼制成，寬度0.9mm，厚度0.34mm，長度30mm，密度8.00g/cm3減水劑高性能AE減水劑WRA(1)，由Grace Chemicals K.K.制備的“Super 1000N”；高性能AE減水劑WRA(2)，由Daiich Kogyo Seiyaku Co.，Ltd.制備的“Selflow 110P”。
<試驗項目及其方法>
灰漿流動的測量根據JIS R 5201測量撥起(pulled up)時的流值。測量是在流動試驗桌上放置的50×50×2cm丙烯酸玻璃片進行的。
灰漿強度的測量根據JIS R 5201測量抗彎強度，用在直徑為5cm和長度為10cm的模腔中澆鑄的試驗片測量抗壓強度。
混凝土流動的測量根據JIS A 1101測量撥起時的混凝土的寬展。
混凝土的抗彎強度和抗壓強度的測量根據JIS A 1132、JIS A 1106、JIS A 1132和JIS A 1108進行測量。
離心澆鑄制品的抗彎抗張強度測量用17.5kg的混凝土填充外徑為20cm和長度為30cm的圓柱形模腔，并且在下面的條件下進行離心澆鑄1.5G的初速度2分鐘，3G的低速5分鐘，8G的中速I1分鐘，15G的中等速II2分鐘和30G的高速5分鐘。養護后，測量裂縫發生時外壓負載和管的厚度，以計算抗彎抗張強度。在內三分之一形成包含金屬纖維的灰漿中，用12.5kg的混凝土填充模腔，接著在上述條件下離心澆鑄，然后用5kg的灰漿填充，接著進行類似的離心澆鑄。
至于灰漿(或混凝土)的捏合，將水泥，混合物的各自組分、細骨料(和粗骨料)干混30秒，然后向其中加入捏合水，所述的捏合水中溶解有減水劑，接著在Omni-混合機中捏合3分鐘。當加入金屬纖維時，在灰漿或混凝土捏合3分鐘后，在不停止攪拌下一點一點地加入金屬纖維，接著再捏合3分鐘。灰漿基于粘合材料(混凝土或混凝土+硅粉和/或飛灰)，加入和捏合100份的水泥，100份的細骨料，如表1中所述改變它們的混和量的硅粉和飛灰，和20份的捏合水，所述的捏合水中，在20份的水中溶解3份的高性能AE減水劑，得到灰漿。測量得到的灰漿的流值，其結果示于表1中。使通過澆鑄這種灰漿得到的試驗片預先放置8小時，并且將其溫度以20℃/小時的升溫速度提高到80℃。然后在這種情況下保持試驗片5小時，在蒸汽養護箱中關閉蒸汽閥，以慢慢冷卻試驗片直到第二天。測量一日齡的抗彎強度和抗壓強度，其結果示于表1中。
如從表1中明顯的是，與不加入硅粉和飛灰的序號1-1相比，在其中只加入硅粉的序號1-2比較例中，流值提高了，加工性得到了改善，并且抗壓強度和抗彎強度也得到了提高。但是，相對于抗壓強度的提高，抗彎強度的提高輕微，抗彎強度與抗壓強度的比率下降。此外，在其中僅加入飛灰的序號1-14中，觀察到流值的改善，但是抗壓強度和抗彎強度幾乎沒有提高。相反，如本發明實施例中的序號1-3至1-13和1-26至1-30所示，通過結合硅粉和分級飛灰，流值得到了進一步的提高。清楚的是，雖然抗壓強度的增量隨著硅粉比例的降低而下降，但抗彎強度的增量變得顯著，還提高抗彎強度與抗壓強度的比率。于是，當硅粉/分級飛灰的比為60∶40時，抗彎強度達到峰值。
此外，從序號1-15至1-25中明顯的是，抗彎強度和抗壓強度隨著加入混合物的量的增加而增加。但是，抗彎強度從1份/100份的水泥開始提高，并且抗彎強度在3份時變得明顯。但是，所有的流值，抗彎強度和抗壓強度在35份時達到峰值，所以考慮到經濟效益，混合物加入量優選為30份或以下。
PA055047[表1-1]
PA055047[表1-2]
注釋括號內的數字值表明SF和FA的重量比。灰漿除了進一步結合表2所示的石膏種類和加入量(每100份水泥)外，以與實施例1中的序號1-1、1-2、1-7和1-14相同的方式進行試驗。其結果示于表2中。
表2表明石膏增強了抗壓強度和抗彎強度以提高強度。在本實施例中，當石膏以0.5份或以上/100份水泥的量加入時，具有該作用。當以0.8份或以上，或1.0份或以上的量加入石膏時，該作用變得更明顯。即使超過12份的量加入石膏，沒有得到強度進一步提高的作用。結果，清楚的是，當每100份水泥中加入的石膏量為10份或以下，優選為1至8份時，抗壓強度和抗彎強度的絕對值得到提高。 金屬纖維-結合灰漿用實施例1的序號1-8的灰漿1m3(空氣含量4％)捏合金屬纖維，改變加入的金屬纖維量(向灰漿的外加入)，并且通過倒入進行澆鑄以形成試驗片。以與實施例1相同的方式，進行蒸汽養護，然后，進行一日齡抗彎強度試驗。其結果示于表3中。
從表3中，金屬纖維極大提高了灰漿的抗彎強度，但是在1.5體積％量的條件下沒有作用。金屬纖維從2體積％量開始顯示出明顯的效果，抗彎強度隨著加入的金屬纖維量的增加而增加。超過5.0體積％導致達到峰值，6.5體積％導致差的加工性，以惡化澆鑄性。在通過振蕩澆鑄得到的灰漿情況下，清楚的是，最優選的范圍是2.5至5體積％。 混凝土為了得到總體積為1m3的混凝土，除了每1m3混凝土中加入的粗骨料為900kg/m3和空氣含量調節為2.5％外，以與實施例1的序號1-1至1-14和實施例2的序號2-5至2-13相同的方式進行捏合，然后由此澆鑄試驗片。在標準養護91天后，測量抗壓強度和抗彎強度。其結果示于表4中。
如從表4中明顯的是，序號4-2的混凝土，其中水泥和只有硅粉作為粘合材料加入，和序號4-14的混凝土，其中水泥和只有分級飛灰加入，抗彎強度的增長率小。另一方面，清楚的是，其中摻混硅粉和分級飛灰的混凝土，如序號4-3至4-13，顯示出抗彎強度的顯著提高。當硅粉與分級飛灰的比率為95∶5至10∶90，優選為90∶10 to 20∶80時，這特別顯著。
如從序號4-15至4-23明顯的是，表明石膏的同時使用提高了抗壓強度和抗彎強度。在其中組合使用石膏的混凝土的情況下，與灰漿的情況相似，即使以超過12份/100份的水泥的量加入石膏，也沒有得到強度進一步提高的作用。因此，加入石膏的量為10份或以下，優選為1至8份。 金屬纖維-結合的混凝土用1m3實施例4的序號4-8的混凝土用表5中所示的量捏合金屬纖維，將混凝土倒入放置在臺式振動器的模腔中，同時輕微振動它，以便金屬纖維不會遭受分離，由此澆鑄試驗片。以與實施例1相同方式進行蒸汽養護，然后，進行一日齡的抗彎強度試驗。其結果示于表5中。
如從表5中可以看出，金屬纖維提高了混凝土的抗彎強度，但是用1.0體積％的量根本沒有作用。金屬纖維從1.5體積％開始顯示出明顯的效果，抗彎強度隨著加入的金屬纖維量的增加而增加。但是，它逐漸達到峰值，并且4.5體積％導致加工性差，引起澆鑄困難。在通過振動澆鑄得到的混凝土的情況下，明顯的是，最優選范圍為2.0至4.0體積％。 使用表6中所示的配方，用改變加入金屬纖維的量捏合灰漿或混凝土，通過離心澆鑄制備試驗片。以與實施例1相同方式進行蒸汽養護，然后，在一日齡下測量裂縫發生時的外部壓力負載，以計算抗彎抗張強度。中間排是指混凝土的配方，上排是指比較用的混凝土配方，下排是指灰漿的配方，其從中間排的混凝土配方中減去粗骨料量并改變為每立方米的值而得到的。順便提及，表6中使用的符號分別表示如下Gmax最大骨料的尺寸air空氣含量
sL塌落s/a細骨料比率W/B水/粘合材料比率W水C水泥S細骨料G粗骨料通過離心澆鑄制備試驗片，其中用改變量的金屬纖維單層澆鑄混凝土或灰漿，來澆鑄單層全部的試驗片，并且制備通過雙層澆鑄來澆鑄的試驗片，所述的試驗片是由不包含金屬纖維的灰漿或混凝土澆鑄試驗片外面的3-cm部分，然后用改變量的金屬纖維的單層混凝土或灰漿澆鑄其內部2-cm部分而澆鑄的。其結果示于表7中。
(注釋)WRA(2)高性能減水劑，以粉末形式加入和捏合。
II-CS是不溶性的無水石膏。
從表7中可以看出，加入1.0體積％的金屬纖維提高了抗彎抗張強度，抗彎抗張強度隨著加入的金屬纖維量增加而增加。在混凝土的情況下，即使向具有高流動性的混凝土中加入金屬纖維，由3.5體積％的加入量，混凝土的伸展也差，造成纖維球漂浮在內表面上。因此優選金屬纖維量的加入量最高為3.0體積％。
在灰漿的情況下，超過5.0體積％量不可能澆鑄，明顯的是，優選金屬纖維的加入量最高為5.0體積％。假定為休姆管的情況下，清楚的是，與向全部管混和金屬纖維的澆鑄相比，其中只向管內部混和金屬纖維的澆鑄提供更高的抗彎抗張強度，因此它是經濟的。
(注釋)*序號6-25是根據表6中的“*”標志所示的混凝土配方的比較例。
雖然本發明已經詳細地和參考了其具體實施方案進行了描述，但是，對本領域的技術人員而言，顯而易見的是，可以在不偏離本發明的精神和范圍的條件下進行各種改變和修改。
本申請基于2004年3月17日提交的日本專利申請No.，其內容在此通過參考而結合在此。根據本發明，改善了捏合的灰漿或混凝土的流值，得到良好的加工性。此外，得到的灰漿和混凝土具有高的抗壓強度和抗彎強度的絕對值，得到高的相對于抗壓強度的抗彎強度。此外，通過結合金屬纖維的強化可以極大地提高抗彎強度。這能夠使設計在土木工程和建筑結構和混凝土二次產品的生產中是經濟和有利的。
權利要求
1.一種水泥混合物，其包含硅粉和分級成尺寸為20μm或以下的飛灰，其中硅粉和分級飛灰的重量混和比為95∶5至10∶90。
2.根據權利要求1的水泥混合物，其還包含石膏。
3.一種水泥組合物，其包含根據權利要求1的水泥混合物，所述的水泥混合物量為1至35重量份/100重量份水泥。
4.根據權利要求3的水泥組合物，其還包含石膏，所述的石膏按脫水物計的量為0.5至12份/100份水泥。
5.一種灰漿，其包含根據權利要求3或4的水泥組合物、細骨料、減水劑和捏合水。
6.根據權利要求5的灰漿，其具有向其中加入的金屬纖維，其外加入量為1.0至6.0體積％/立方米的灰漿。
7.一種混凝土，其包含根據權利要求3或4的水泥組合物、細骨料、粗骨料、減水劑和捏合水。
8.根據權利要求7的混凝土，其具有向其中加入的金屬纖維，其外加入量為1.0至4.0體積％/立方米的灰漿。
9.一種通過硬化根據權利要求5或6的灰漿得到的水泥硬化產品。
10.一種通過硬化根據權利要求7或8的混凝土得到的水泥硬化產品。
全文摘要
本發明提供一種含有硅粉和分級成尺寸為20μm或以下的飛灰的水泥混合物，其中硅粉和分級飛灰的重量混和比為95∶5至10∶90，和提供一種還包含石膏的水泥混合物。本發明還涉及一種水泥組合物、灰漿和水泥硬化產品，每種使用所述的水泥混合物。根據本發明，改善捏合的灰漿或混凝土的流值，得到良好的加工性。此外，得到的灰漿和混凝土具有高的抗壓強度和抗彎強度的絕對值，得到高的相對于抗壓強度的抗彎強度。此外，通過結合金屬纖維的強化可以極大地提高抗彎強度。這能夠使設計在土木工程和建筑結構和混凝土二次產品的生產中是經濟和有利的。
文檔編號C04B28/02GK1826298SQ20058000010
公開日2006年8月30日 申請日期2005年3月15日 優先權日2004年3月17日
發明者渡邊芳春 申請人:電氣化學工業株式會社