Суміш для одержання бетону (варіанти), премікс в’яжучого для одержання бетону, композиція рухомої бетонної суміші (варіанти), об’єкт з отвердженого бетону (варіанти), спосіб одержання композиції рухомої бетонно

1. Суміш для одержання бетону, яка містить в масових частках: - від 0,4 до 4 %, переважно від 0,8 до 1,7 %, матеріалів з ультратонкими частинками в діапазоні розмірів, що включає частинки з D90 менше ніж 1 мкм, і/або питомою площею поверхні за BET, бі2 льшою ніж 6 м /г, - від 1 до 6 %, переважно від 2 до 5 %, портландцементу, - від 8 до 25 %, переважно від 12 до 21 %, матеріалів з тонкими частинками в діапазоні розмірів, що включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 1 мкм до 100 мкм, і з питомою площею поверхні за 2 BET, меншою ніж 5 м /г, відмінних від цементу, - від 25 до 50 %, переважно від 30 до 42 %, матеріалів з частинками середніх розмірів в діапазоні, що включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 100 мкм до 5 мм, і - від 25 до 55 %, переважно від 35 до 47 %, матеріалів з частинками більш крупних розмірів в діапазоні, що включає частинки, в яких D10 складає більше ніж 5 мм. 2. Премікс в'яжучого для одержання бетону, який містить: - портландцемент, 2 (19) 1 3 7. Суміш або премікс в'яжучого за будь-яким з пп. 1-5, в яких суміш портландцементу і матеріалу з тонкими частинками містить частинки, в яких D10 і D90 складають від 1 до 20 мкм. 8. Суміш або премікс в'яжучого за будь-яким з пп. 1-7, в яких матеріал з тонкими частинками включає один або більше матеріалів, вибраних із зольного пилу, пуцоланів, вапнякових порошків, кремнеземних порошків, вапна, сульфату кальцію, шлаків. 9. Суміш або премікс в'яжучого за будь-яким з пп. 1-8, що додатково містять: - пластифікатор, - необов'язково, прискорювач і/або повітровтягувальний матеріал, і/або загусник, і/або уповільнювач. 10. Премікс в'яжучого за п. 9, в якому частка пластифікатора складає від 0,05 до 3 %, переважно від 0,2 до 0,5 %, виражена як масове відношення сухого екстракту пластифікатора до маси преміксу в'яжучого. 11. Суміш для одержання бетону, яка містить: - премікс в'яжучого за будь-яким з пп. 2-10, - матеріал з частинками середніх розмірів в діапазоні, що включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 100 мкм до 5 мм, і - матеріал з частинками більш крупних розмірів в діапазоні, що включає частинки, в яких D10 складає більше ніж 5 мм. 12. Суміш за п. 11, яка містить в масових частках: - від 10 до 35 %, переважно від 15 до 25 %, преміксу в'яжучого, - від 25 до 50 %, переважно від 30 до 42 %, матеріалів з частинками середніх розмірів, і - від 25 до 55 %, переважно від 35 до 47 %, матеріалів з частинками більш крупних розмірів. 13. Суміш за будь-яким з пп. 1, 5-9, 11 або 12, в якій - матеріал з частинками середніх розмірів включає пісок і/або тонкий пісок, і - матеріал з частинками більш крупних розмірів включає заповнювачі і/або гравій, і/або дрібний щебінь, і/або тонкий гравій. 14. Суміш за будь-яким з пп. 1, 5-9, 11-13, в якій коефіцієнт розсунення скелета в'яжучим складає від 0,5 до 1,3, переважно від 0,7 до 1,0. 15. Композиція рухомої бетонної суміші, яка містить: - суміш за будь-яким з пп. 1, 5-9, 11-14, змішану з - водою. 16. Композиція рухомої бетонної суміші, яка містить: 3 3 - від 10 до 100 кг/м , переважно від 20 до 40 кг/м , матеріалів з ультратонкими частинками в діапазоні розмірів, що включає частинки з D90 менше ніж 1 мкм, і/або питомою площею поверхні за BET, бі2 льшою ніж 6 м /г, 3 3 - від 25 до 150 кг/м , переважно від 50 до 120 кг/м , 3 більш переважно від 60 до 105 кг/м , портландцементу, 3 - від 200 до 600 кг/м , переважно від 300 до 500 3 кг/м , матеріалів з тонкими частинками в діапазоні розмірів, що включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 1 до 100 мкм, і з питомою площею 96448 4 2 поверхні за BET, меншою ніж 5 м /г, відмінних від цементу, 3 - від 600 до 1200 кг/м , переважно від 700 до 1000 3 кг/м , матеріалів з частинками середніх розмірів в діапазоні, що включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 100 мкм до 5 мм, 3 - від 600 до 1300 кг/м , переважно від 800 до 1100 3 кг/м , матеріалів з частинками більш крупних розмірів в діапазоні, що включає частинки, в яких D10 складає більше ніж 5 мм. 17.Композиція за п. 16, яка додатково містить пластифікатор. 18. Композиція за п. 15 або 17, яка додатково містить прискорювач і/або повітровтягувальний матеріал, і/або загусник, і/або уповільнювач. 19. Композиція за будь-яким з пп. 15-18, в якій відношення W/C, де W означає кількість води, і С означає кількість портландцементу, складає від 1 до 2,5, переважно від 1,3 до 1,5. 20. Композиція за будь-яким з пп. 15-19, в якій відношення W/B, де W означає кількість води, і В означає кількість портландцементу і матеріалу з тонкими частинками в суміші, складає від 0,1 до 0,45, переважно від 0,18 до 0,32. 21. Композиція за будь-яким з пп. 15-20, яка міс3 тить від 60 до 180 л/м , переважно від 80 до 150 3 3 л/м , більш переважно від 95 до 135 л/м , води. 22. Композиція за будь-яким з пп. 15-21, яка являє собою самоукладуваний бетон. 23. Об'єкт з отвердженого бетону з композиції за будь-яким з пп. 15-22. 24. Об'єкт з отвердженого бетону, який містить: 3 3 - від 10 до 100 кг/м , переважно від 20 до 40 кг/м , матеріалів з ультратонкими частинками в діапазоні розмірів, що включає частинки з D90 менше ніж 1 мкм, і/або з питомою площею поверхні за BET, 2 більшою ніж 6 м /г, - гідрати портландцементу в кількості, відповідній 3 кількості портландцементу від 25 до 150 кг/м , пе3 реважно від 50 до 120 кг/м , більш переважно від 3 60 до 105 кг/м , 3 - від 200 до 600 кг/м , переважно від 300 до 500 3 кг/м , матеріалів з тонкими частинками в діапазоні розмірів, що включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 1 мкм до 100 мкм, і з питомою пло2 щею поверхні за BET, меншою ніж 5 м /г, відмінних від цементу, 3 - від 600 до 1200 кг/м , переважно від 700 до 1000 3 кг/м , матеріалів з частинками середніх розмірів в діапазоні, що включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 100 мкм до 5 мм, 3 - від 600 до 1300 кг/м , переважно від 800 до 1100 3 кг/м , матеріалів з частинками більш крупних розмірів в діапазоні, що включає частинки, в яких D10 складає більше ніж 5 мм. 25. Об'єкт з отвердженого бетону за п. 24, в якому коефіцієнт розсунення скелета в'яжучим складає від 0,5 до 1,3, переважно від 0,7 до 1,0. 26. Об'єкт з отвердженого бетону за будь-яким з пп. 23-25, який має усадку менше ніж 400 мкм/м, переважно менше ніж 200 мкм/м, через 80 днів. 27. Спосіб одержання композиції рухомої бетонної суміші, який включає стадію - змішування суміші, як визначено за будь-яким з пп. 1, 5-9, 11-14, з водою. 5 96448 6 3 28. Спосіб одержання композиції рухомої бетонної суміші, який включає стадію - змішування преміксу в'яжучого, як визначено в будь-якому з пп. 2-13, з матеріалами з частинками середніх розмірів в діапазоні, що включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 100 мкм до 5 мм, та матеріалами з частинками більш крупних розмірів в діапазоні, що включає частинки, в яких D10 складає більше ніж 5 мм, і водою. 29. Спосіб за п. 27 або 28, в якому кількість використовуваного портландцементу складає менше 3 3 ніж 150 кг/м , переважно менше ніж 120 кг/м і 3 більш переважно складає від 60 до 105 кг/м . 30. Спосіб одержання композиції рухомої бетонної суміші, який включає стадію змішування 3 3 - від 10 до 100 кг/м , переважно від 20 до 40 кг/м , матеріалів з ультратонкими частинками в діапазоні розмірів, що включає частинки з D90 менше ніж 1 мкм, і/або з питомою площею поверхні за BET, 2 більшою ніж 6 м /г, 3 3 - від 25 до 150 кг/м , переважно від 50 до 120 кг/м , 3 більш переважно від 60 до 105 кг/м , портландцементу, 3 - від 200 до 600 кг/м , переважно від 300 до 500 3 кг/м , матеріалів з тонкими частинками в діапазоні розмірів, що включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 1 до 100 мкм, і з питомою площею 2 поверхні за BET, меншою ніж 5 м /г, відмінних від цементу, 3 - від 600 до 1200 кг/м , переважно від 700 до 1000 3 кг/м , матеріалів з частинками середніх розмірів в діапазоні, що включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 100 мкм до 5 мм, - від 600 до 1300 кг/м , переважно від 800 до 1100 3 кг/м , матеріалів з частинками більш крупних розмірів в діапазоні, що включає частинки, в яких D10 складає більше ніж 5 мм, з - водою. 31. Спосіб за п. 30, в якому додатково додають пластифікатор і/або прискорювач, і/або повітровтягувальний матеріал, і/або загусник, і/або уповільнювач. 32. Спосіб за будь-яким з пп. 27-30, в якому змішування проводиться при відношенні W/C, де W означає кількість води, і С означає кількість портландцементу, від 1 до 2,5, переважно від 1,3 до 1,5. 33. Спосіб за будь-яким з пп. 27-32, в якому змішування проводиться при відношенні W/B від 0,1 до 0,45, переважно від 0,18 до 0,32, де W означає кількість води, і В означає кількість портландцементу і матеріалу з тонкими частинками в суміші. 34. Спосіб за пп. 27-32, в якому кількість викорис3 товуваної води складає від 60 до 180 л/м , пере3 важно від 80 до 150 л/м , більш переважно від 95 3 до 135 л/м . 35. Спосіб одержання литої рухомої бетонної суміші, який включає стадію - заливання композиції рухомої бетонної суміші згідно з будь-яким з пп. 15-22. 36. Спосіб одержання об'єкта з бетону, який включає стадію - отвердження композиції рухомої бетонної суміші за будь-яким з пп. 15-22. Винаходом є бетон з низьким вмістом портландцементу, а також способи одержання такого бетону і композиції, застосовні для здійснення цих способів. Технологічні розробки в сфері бетонів за останні декілька років привели до створення передових цементних складів, які відкривають можливість одержання надвисокоякісних бетонів, особливо в плані міцності на стиснення. Ці склади загалом включають застосування додаткових матеріалів крім цементу і заповнювачів і/або піску, які являють собою, наприклад, волокна, органічні добавки або так звані ультратонкі частинки, загалом менші ніж зерна цементу. Наприклад, документ ЕР 0518777 описує композицію будівельного розчину, яка включає, крім портландцементу: пісок з діаметром частинок від 80 мкм до 1 мм (зокрема від 125 до 500 мкм), кварцовий кремнеземний пил з діаметром частинок від 0,1 до 0,5 мкм і водопоглинальний засіб або пластифікатор. Кремнеземний пил представляє тільки від 10 до 30% ваг. відносно цементу. Документ WO 95/01316 описує бетонну композицію, яка включає, крім портландцементу: пісок з діаметром частинок від 150 до 400 мкм, дрібнодисперсні компоненти з пуцолановою реакцією (особливо аморфний кремнезем, але також зольний пил або доменні шлаки) з діаметром частинок менше ніж 0,5 мкм, невеликі кількості металевих волокон і, необов'язково, розмолотий кварцовий порошок (середній розмір частинок 10 мкм) і невеликі кількості інших добавок. Аморфний кремнезем може бути присутнім на рівні від 10 до 40% ваг. відносно цементу, і розмолотий кварцовий порошок, коли він застосовується, типово присутній в кількості 40% ваг. відносно цементу. Бетонна композиція в цьому документі тому вимагає застосу3 вання приблизно 900 кг цементу на м бетону. У документі WO 95/01317 розкрита бетонна композиція, дуже схожа на описану вище з виключно стальною ватою як металевими волокнами і аморфним кремнеземом як компонентами з пуцолановою реакцією. Цементні композиції, описані в документі WO 99/23046, більш конкретно присвячені цементуванню свердловин і включають, крім гідравлічного в‟яжучого: від 20 до 35% ваг. відносно мікрокремнеземного в‟яжучого з гранулометричним складом від 0,1 до 50 мкм, і від 20 до 35% ваг. відносно в'яжучого з мінеральних або органічних частинок з діаметром від 0,5 до 200 мкм, а також суперпластифікатор або пластифікатор. Документ WO 99/28267 належить до бетонної композиції, яка включає цемент і металеві волок 7 на, а також від 20 до 60% ваг. відносно цементної матриці гранульованих компонентів типу просіяного або розмолотого піску з розмірами частинок менше ніж 6 мм; компоненти з пуцолановою реакцією з розміром частинок менше ніж 1 мкм; голчаті або шаруваті компоненти з розміром частинок дрібніше ніж 1 мм; і диспергатор. У прикладах компоненти з пуцолановою реакцією складаються з кварцового скла в кількості приблизно 30% ваг. відносно портландцементу. Дуже схожим чином документ WO 99/58468 описує бетонну композицію, в яку включені щонайменше: невелика кількість органічних волокон, гранульовані компоненти з розміром частинок дрібніше ніж 2 мм, тонкодисперсні компоненти з пуцолановою реакцією з частинками дрібніше ніж 20 мкм, і щонайменше одна диспергуюча добавка. У різних згаданих прикладах композиція включає приблизно 30% кварцового борошна і приблизна 30% ваг. тонкого кремнеземного пилу, відносно цементу. Ці пропорції між різними діапазонами розмірів частинок несуттєво модифіковані в більш пізньому документі (WO 01/58826), який також розкриває інші бетонні композиції. Документ ЕР 0934915 описує бетон, приготовлений з цементу, в якому зерна мають середній діаметр від 3 до 7 мкм, до якого додані пісок, тонкий кремнеземний пил з характеристичним діаметром частинок менше ніж 1 мкм, протипінний засіб і суперпластифікатор, так що представлені щонайменше три діапазони розмірів частинок. При розгляді різних прикладів зазначено, що тонкий кремнеземний пил знаходиться в меншій кількості в порівнянні з цементом, причому останній типово присутній в пропорції приблизно 900 кг на м бетону. Аналіз прототипу показує: 1) що оптимізація складів конкретно направлена на високоякісні або надвисокоякісні бетони і загалом непридатна до звичайних бетонів; і 2) що всі відомі в цей час бетони мають відносно високий вміст цементу. Таким чином, навіть якщо стандартні бетони, які виявляють менш хороші характеристики в плані міцності на стиснення, ніж вищезазначені бетони, наприклад, випробовуються бетони типу В25 (тобто міцність на стиснення через 28 днів після замішування складає щонайменше 25 МПа), зазначено, що кількість цементу типово складає від 260 до 3 360 кг на м бетону. Більше того, діючі Європейські стандарти не передбачають рівнів цементу нижче 3 260 кг/м для ординарних бетонів. У цей час процеси виробництва цементу і, більш конкретно, його головної складової частини, клінкеру, відповідальні за високі рівні викидів діоксиду вуглецю. Виробництво зерен клінкеру фактично вимагає: а) попереднього нагрівання і декарбонізації сировинного борошна, яке одержується шляхом розмелювання сировинних матеріалів, які здебільшого являють собою вапняк і глину; і b) випалення, або клінкерування, борошна при температурі 1500°С з подальшим швидким охолоджуванням. 96448 8 Ці дві стадії виробляють СО2, з одного боку, як прямий продукт декарбонізації і, з іншого боку, як побічний продукт спалення, яке відбувається на стадії випалення для підвищення температури. Рівень викидів тому досягає мінімум приблизно 560 кг СО2 на тонну в'яжучого для стандартного бетону В25 (з розрахунку на середні 850 кг СО2, що викидаються на тонну цементу) і навіть вище для ультрависокоякісного бетону. Зараз високі рівні викидів діоксиду вуглецю в стандартних процесах виробництва цементу і бетонних композицій є головною екологічною проблемою і, в контексті сучасності, складають предмет високих економічних санкцій. і Тому існує настійна потреба в способі, який дає можливість виробляти бетон зі скороченням пов'язаних з цим викидів діоксиду вуглецю, названий бетон, що забезпечує задовільні механічні властивості, і, зокрема, еквівалентні таким для існуючих ординарних бетонів, в плані їх застосування в будівельній промисловості. Тому винахід представляє суміш, яка включає в масових частинах: - від 0,4 до 4%, переважно від 0,8 до 1,7%, матеріалів в діапазоні розмірів ультратонких частинок, що включають частинки з D90 менше ніж 1 мкм, і/або питомою площею поверхні, визначеною 2 за методом BET, більше ніж 6 м /г; - від 1 до 6%, переважно від 2 до 5%, портландцементу; - від 8 до 25%, переважно від 12 до 21%, матеріалів в діапазоні розмірів тонких частинок, що включають частинки, в яких D10 і D90 складають від 1 мкм до 100 мкм, і з питомою площею поверх2 ні за BET менше ніж 5 м /г, відмінних від цементу; - від 25 до 50%, переважно від 30 до 42%, матеріалів в діапазоні середніх розмірів частинок, що включають частинки, в яких D10 і D90 складають від 100 мкм до 5 мм; і - від 25 до 55%, переважно від 35 до 47%, матеріалів в діапазоні більш крупних розмірів частинок, що включають частинки, в яких D10 складає більше ніж 5 мм. Винахід також представляє премікс в'яжучого, який включає: - портландцемент; - діапазон розмірів тонких частинок, як визначено вище; і - діапазон розмірів ультратонких частинок, як визначено вище; в якому масова частка портландцементу в преміксі складає менше ніж 50% і переважно від 5 до 35%, більш переважно від 10 до 25%. Переважно масова частка діапазону розмірів ультратонких частинок в названому преміксі в'яжучого складає від 2 до 20%, переважно від 5 до 10%. Переважно премікс в'яжучого згідно з винаходом включає в масових частках: - від 5 до 35%, переважно від 10 до 25%, портландцементу; - від 60 до 90%, переважно від 65 до 85%, матеріалів в діапазоні розмірів тонких частинок, і - від 2 до 20%, переважно від 5 до 10%, матеріалів в діапазоні розмірів ультратонких частинок. 9 Згідно з одним переважним варіантом виконання суміші або преміксу в'яжучого згідно з винаходом, діапазон розмірів тонких частинок включає матеріали, вибрані з групи, яка складається з тонкого кремнеземного пилу, вапнякових порошків, осаджених кремнеземів, осаджених карбонатів, пірогенних кремнеземів, природних пуцоланів, пемз, розмолотого зольного пилу, розмолотого гідратованого або карбонізованого кремнеземного гідравлічного в'яжучого, і їх сумішей або спільних помелів, в сухому вигляді або водній суспензії. Згідно з конкретним варіантом виконання суміші або преміксу в'яжучого згідно з винаходом, суміш (портландцемент і діапазон розмірів тонких частинок) включає: - перший піддіапазон розмірів частинок, що включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 1 до 10 мкм; і - другий піддіапазон розмірів частинок, що включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 10 до 100 мкм; і в якій перший піддіапазон розмірів частинок включає портландцемент. Згідно з одним альтернативним варіантом виконання суміші або преміксу в'яжучого згідно з винаходом, суміш (портландцемент і діапазон розмірів тонких частинок) включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 1 до 20 мкм. Згідно з одним переважним варіантом виконання суміші або преміксу в'яжучого, як визначено вище, діапазон розмірів тонких частинок включає один або декілька матеріалів, вибраних із зольного пилу, пуцоланів, вапнякових порошків, кремнеземних порошків, вапна, сульфату кальцію, шлаків. Переважно суміш або премікс, як визначено вище, включає: - портландцемент і зольний пил; або - портландцемент і вапняковий порошок; або - портландцемент і шлак; або - портландцемент, зольний пил і вапняковий порошок; або - портландцемент, зольний пил і шлак; або - портландцемент, вапняковий порошок і шлак; або - портландцемент, зольний пил, вапняковий порошок і шлак. Згідно з одним варіантом виконання суміш або премікс в'яжучого включає портландцемент і зольний пил і не включає шлак. Згідно з одним варіантом виконання суміш або премікс в'яжучого включає портландцемент і шлак і не включає зольний пил. Переважно суміш або премікс в'яжучого, як визначено вище, також включає: - пластифікатор, - необов'язково, прискорювач і/або повітровтягувальний матеріал, і/або загусник, і/або уповільнювач. Згідно з одним переважним варіантом виконання преміксу в'яжучого, як визначено вище, частка пластифікатора складає від 0,05 до 3%, переважно від 0,1 до 0,5%, виражена як масове відношення сухого екстракту пластифікатора до маси преміксу в'яжучого. 96448 10 Винахід також представляє суміш, яка вклю чає: - премікс в'яжучого, як визначено вище; - діапазон середніх розмірів частинок, як визначено вище; і - діапазон більш крупних розмірів частинок, як визначено вище. Переважно, названа суміш включає, в масових частках: - від 10 до 35%, переважно від 15 до 25%, преміксу в'яжучого; - від 25 до 50%, переважно від 30 до 42%, матеріалів в діапазоні середніх розмірів частинок; і від 25 до 55%, переважно від 35 до 47%, матеріалів в діапазоні більш крупних розмірів частинок. Згідно з одним переважним варіантом виконання вищезазначеної суміші - діапазон середніх розмірів частинок включає пісок і/або тонкий пісок; і - діапазон більш крупних розмірів частинок включає заповнювачі, і/або гравій, і/або дрібний щебінь, і/або тонкий гравій. Згідно з одним переважним варіантом виконання вищезазначеної суміші коефіцієнт розсунення скелета для в'яжучого складає від 0,5 до 1,3, переважно від 0,7 до 1,0. Винахід також представляє композицію рухомої бетонної суміші, яка включає: - суміш згідно з винаходом, змішану з - водою. Переважно названа композиція рухомої бетонної суміші включає: 3 - від 10 до 100 кг/м , переважно від 20 до 40 3 кг/м , матеріалів в діапазоні розмірів ультратонких частинок, як визначено вище; 3 - від 25 до 150 кг/м , переважно від 50 до 120 3 3 кг/м , більш переважно від 60 до 105 кг/м , портландцементу; 3 - від 200 до 600 кг/м , переважно від 300 до 3 500 кг/м , матеріалів в діапазоні розмірів тонких частинок, як визначено вище; 3 - від 600 до 1200 кг/м , переважно від 700 до 3 1000 кг/м , матеріалів в діапазоні середніх розмірів частинок, як визначено виїде; 3 - від 600 до 1300 кг/м , переважно від 800 до 3 1100 кг/м , матеріалів в діапазоні більш крупних розмірів частинок, як визначено вище; і - необов'язково, пластифікатор. Переважно названа композиція рухомої бетонної суміші також включає: - прискорювач і/або повітровтягувальний матеріал, і/або загусник, і/або уповільнювач. Згідно з одним переважним варіантом виконання композиції рухомої бетонної суміші згідно з винаходом, відношення W/C, де W означає кількість води і С означає кількість портландцементу, складає від 1 до 2,5, переважно від 1,3 до 1,5. Інші можливі діапазони для відношення W/C являють собою, наприклад: від 1 до 1,3; від 1 до 1,5; від 1,3 до 2,5 і від 1,5 до 2,5. Згідно з одним переважним варіантом виконання композиції рухомої бетонної суміші згідно з винаходом, відношення W/B, де W означає кількість води і В означає кількість матеріалів в суміші (портландцемент і діапазон розмірів тонких части 11 нок), складає від 0,1 до 0,45, переважно від 0,18 до 0,32. Інші можливі діапазони для відношення W/B являють собою, наприклад: від 0,1 до 0,18; від 0,1 до 0,32; від 0,18 до 0,45 і від 0,32 до 0,45. Відношення W/C і W/B особливо регулюються згідно з бажаною кількістю цементу і кінцевими механічними властивостями. При більш низькій кількості цементу відношення також буде відносно більш низьким. Стандартне випробування, що проводиться фахівцем, в цій сфері технології буде визначати кількість води як відносну до кількості цементу, тонких і ультратонких частинок композиції, згідно з вимірюваннями міцності зразків на стиснення. Переважно композиція рухомої бетонної сумі1 3 ші згідно з винаходом включає від 60 до 180 л/м , 3 переважно від 80 до 150 л/м , більш переважно від 3 95 до 135 л/м , води. Згідно з одним переважним варіантом виконання композиція рухомої бетонної суміші згідно з винаходом являє собою самоукладуваний бетон. Винахід далі представляє бетонну композицію, 3 яка включає менше ніж 150 кг/м , переважно мен3 ше ніж 120 кг/м , більш переважно від 60 до 105 3 кг/м , портландцементу, і має міцність на стиснення, яка більше ніж або дорівнює 4 МПа через 16 годин після замішування, і більша ніж або дорівнює 25 МПа, переважно більша ніж або дорівнює 30 МПа, через 28 днів після замішування. Винахід також представляє об'єкт з отвердженого бетону з композиції, визначеної вище. Винахід далі представляє об'єкт з отвердженого бетону, який включає: 3 - від 10 до 100 кг/м , переважно від 20 до 40 3 кг/м , матеріалів в діапазоні розмірів ультратонких частинок, як визначено вище; гідрати портландцементу в кількості, відповід3 ній кількості портландцементу від 25 до 150 кг/м , 3 переважно від 50 до 120 кг/м , більш переважно 3 від 60 до 105 кг/м ; 3 - від 200 до 600 кг/м , переважно від 300 до 3 500 кг/м , матеріалів в діапазоні розмірів тонких частинок, як визначено вище; 3 - від 600 до 1200 кг/м , переважно від 700 до 3 1000 кг/м , матеріалів в діапазоні середніх розмірів частинок, як визначено вище; 3 - від 600 до 1300 кг/м , переважно від 800 до 3 1100 кг/м , матеріалів в діапазоні більш крупних розмірів частинок, як визначено вище. Згідно з одним переважним варіантом виконання об'єкта з отвердженого бетону коефіцієнт розсунення скелета в'яжучим складає від 0,5 до 1,3, переважно від 0,7 до 1,0. Переважно об'єкт з отвердженого бетону згідно з винаходом виявляє усадку менше ніж 400 мкм/м, переважно менше ніж 200 мкм/м, через 80 днів. Винахід далі представляє спосіб одержання композиції рухомої бетонної суміші, який включає стадію - замішування суміші згідно з винаходом водою. Більше того, винахід представляє спосіб одержання композиції рухомої бетонної суміші, який включає стадію 96448 12 - змішування преміксу в'яжучого згідно з винаходом з матеріалами в діапазоні середніх розмірів частинок, як визначено вище, матеріалами в діапазоні більш крупних розмірів частинок, як визначено вище, і водою. Згідно з одним варіантом виконання способу одержання композиції рухомої бетонної суміші згідно з винаходом, кількість використовуваного 3 портландцементу складає менше ніж 150 кг/м , 3 переважно менше ніж 120 кг/м , більш переважно 3 від 60 до 105 кг/м . Винахід далі представляє спосіб одержання композиції рухомої бетонної суміші, який включає стадію змішування 3 - від 10 до 100 кг/м , переважно від 20 до 40 3 кг/м , матеріалів в діапазоні розмірів ультратонких частинок, як визначено вище; 3 - від 25 до 150 кг/м , переважно від 50 до 120 3 3 кг/м , більш переважно від 60 до 105 кг/м , портландцементу; 3 - від 200 до 600 кг/м , переважно від 300 до 3 500 кг/м , матеріалів в діапазоні розмірів тонких частинок, як визначено вище; 3 - від 600 до 1200 кг/м , переважно від 700 до 3 1000 кг/м , матеріалів в діапазоні середніх розмірів частинок, як визначено вище; 3 - від 600 до 1300 кг/м , переважно від 800 до 3 1100 кг/м , матеріалів в діапазоні більш крупних розмірів частинок, як визначено вище; і необов'язково, пластифікатора і/або прискорювача, і/або повітровтягувального матеріалу, і/або загусника, і/або уповільнювача з - водою. Згідно з одним переважним варіантом здійснення способу одержання композиції рухомої бетонної суміші згідно з винаходом, змішування проводиться при відношенні W/C, де W означає кількість води і С означає кількість портландцементу, від 1 до 2,5, переважно від 1,3 до 1,5. Згідно з одним переважним варіантом здійснення способу одержання композиції рухомої бетонної суміші згідно з винаходом, змішування проводиться при відношенні W/B від 0,1 до 0,45, переважно від 0,18 до 0,32, де W означає кількість води і В означає кількість матеріалів в суміші (портландцемент і діапазон розмірів тонких частинок). Згідно з одним переважним варіантом здійснення способу одержання композиції рухомої бетонної суміші згідно з винаходом, кількість викори3 стовуваної води складає від 60 до 180 л/м , 3 переважно від 80 до 150 л/м , більш переважно від 3 95 до 135 л/м . Згідно з одним варіантом здійснення способу одержання композиції рухомої бетонної суміші згідно з винаходом, міцність на стиснення складає величину, яка більша ніж або дорівнює 4 МПа через 16 годин після замішування. Згідно з одним варіантом здійснення способу одержання композиції рухомої бетонної суміші згідно з винаходом, міцність на стиснення складає величину, яка більша ніж або дорівнює 25 МПа, переважно більша ніж 30 МПа, через 28 днів після замішування. 13 Винахід далі представляє спосіб одержання литої бетонної суміші, який включає стадію - заливання композиції рухомої бетонної суміші згідно з винаходом, або одержуваної за допомогою вищезазначеного способу. Винахід також представляє спосіб одержання об'єкта з бетону, який включає стадію - отвердження композиції рухомої бетонної суміші згідно з винаходом або одержуваної способом одержання вищезазначеної композиції рухомої бетонної суміші, або композиції литої бетонної суміші, як описано вище. Винахід відкриває можливість відповідати необхідності скорочення викидів СО2, досі незадоволеної з відомими бетонами. Дійсно, кількість цементу (і зокрема клінкеру), використовуваного в межах галузі даного винаходу, є меншою ніж потрібно звичайно. Наприклад, для складу згідно з 3 винаходом з 70 кг клінкеру на м бетону викиди СО2 складають порядку 110 кг на тонну в'яжучого, що означає скорочення викидів СО2 майже на 80% в порівнянні зі стандартним бетоном типу В25, в той же час не допускаючи якого-небудь суттєвого зниження механічних характеристик бетону, оскільки винахід представляє бетон з механічною міцністю на стиснення, яка більш висока ніж або дорівнює 25 МПа через 28 днів після замішування. Бетон, одержуваний згідно з винаходом, також має наступні переваги: - його поведінка відносно корозії арматури в залізобетоні є щонайменше такою ж хорошою або навіть кращою в порівнянні зі стандартним бетоном типу В25; - його пористість і проникність є меншими, ніж такі у стандартного бетону типу В25; - його усадка є меншою, ніж така у стандартного бетону типу В25; - його стійкість до дифузії хлоридів є кращою в порівнянні зі стандартним бетоном типу В25. Різні задачі і переваги винаходу досягаються за допомогою повної оптимізації всіх параметрів складу, і особливо за допомогою - розробки композицій в'яжучих, характерних підрозділянням матеріалів на окремі діапазони розмірів частинок, особливо на діапазон тонких частинок, діапазон середніх розмірів частинок, діапазон більш крупних частинок і діапазон ультратонких частинок, яке дозволяє оптимізувати упаковку різних частинок і оптимізувати коефіцієнт розсунення скелета в'яжучим; - присутність, на доповнення до цементу, нецементних в'яжучих, що належать до діапазону розмірів тонких частинок, які знаходяться в переважаючій кількості відносно цементу, вибір і частка яких є оптимізованими; - застосування ультратонких компонентів, особливо компонентів з пуцолановою реакцією, здатних брати участь у функції гідравлічного в'яжучого; - регулювання кількості необхідної води; - оптимізація різних добавок. Фіг. 1a-1d представляють профілі гранулометричного складу різноманітних матеріалів, використовуваних для одержання сухих композицій згідно з винаходом, а також пов'язаних з цим змішаних 96448 14 бетонів. Розмір в мкм показаний по х-осі і процентна частка по об'єму по у-осі. Для роз'яснення значення найменувань матеріалів може бути зроблене посилання на розділ прикладів. Фіг. 1а тим самим представляє профіль матеріалів, використаних, наприклад, нижче в складах FA1, FA2, FA7 або FA8; Фіг. 1b представляє такий для матеріалів, використаних нижче для прикладу в складі FA3; Фіг. 1с представляє такий для матеріалів, використаних нижче для прикладу в складах FA4 або FA5; Фіг. 1d представляє такий для матеріалів, використаних нижче для прикладу в складах FC1, FC2 або FC3. Фіг. 2 являє собою фотографію, яка наводить графічне зображення типової композиції сухої будівельної розчинової суміші згідно з винаходом (ліворуч) в порівнянні зі стандартною композицією сухої будівельної розчинової суміші типу Β25 (праворуч). Різні складові частини розташовані в наступному порядку: А, заповнювач (вапняковий заповнювач в зразку праворуч, зольний пил в зразку ліворуч); В, цемент; С, пісок; D, заповнювачі; Е, вода; F, тонкий кремнеземний пил. Фіг. 3 представляє усадку, виміряну на бетоні згідно з винаходом (х) в порівнянні з контрольним стандартним бетоном В25 (□). Час, в днях, показаний по х-осі і зміна розмірів бетону, в процентах, по у-осі. Винахід тепер буде описаний більш детально і не обмежується нижченаведеним описом. Діапазони гранулометричного складу Винахід представляє сухі будівельні розчинові композиції у формі сумішей різноманітних компонентів, в наступних масових пропорціях: - від 1 до 6%, переважно від 2 до 5%, портландцементу; - від 0,4 до 4%, переважно від 0,8 до 1,7%, матеріалів в діапазоні розмірів ультратонких частинок; - від 8 до 25%, переважно від 12 до 21%, матеріалів в діапазоні розмірів тонких частинок, відмінних від цементу; - від 25 до 50%, переважно від 30 до 42%, матеріалів в діапазоні середніх розмірів частинок; - від 25 до 55%, переважно від 35 до 47%, матеріалів в діапазоні більш крупних розмірів частинок. Матеріали, які складають вищезазначені суміші, присутні у формі частинок, тобто окремих фрагментів матеріалів. Гранулометричний склад робить можливим провести підрозділяння компонентів на декілька «діапазонів розмірів частинок», тобто по суті на окремі розділи. Таким чином, діапазон розмірів ультратонких частинок складений з: (і) частинок з D90 менше ніж 1 мкм, або (іі) частинок з питомою площею поверхні за 2 BET більше ніж 6 м /г, або (ііі) частинок з D90 менше ніж 1 мкм, і з пито2 мою площею поверхні за BET більше ніж 6 м /г. Діапазон розмірів тонких частинок відповідає групі частинок, в якій значення D10 і D90 складають від 1 мкм до 100 мкм, і питома площа поверхні 2 за BET складає менше ніж 5 м /г. Діапазон середніх розмірів частинок відповідає групі частинок, в 15 якій значення D10 і D90 складають від 100 мкм до 5 мм. І діапазон більш крупних розмірів частинок відповідає групі частинок, в якій значення D10 складає більше ніж 5 мм. Величина D90 відповідає 90-му процентилю гранулометричного складу, тобто 90% частинок є більш дрібними ніж D90, і 10% більш крупними ніж D90. Подібним чином D10 відповідає 10-му процентилю гранулометричного складу, тобто 10% частинок мають розмір, більш дрібний, ніж D10, і 90% мають розмір, більш крупний, ніж D10. Величини D10 і D90 позначаються Dv10 і Dv90, як показано на кресленнях. Іншими словами, щонайменше 80% частинок в діапазоні розмірів тонких частинок (переважно щонайменше 90%, більш переважно щонайменше 95% або навіть щонайменше 99%) мають розмір від 1 мкм до 100 мкм; щонайменше 80% частинок в діапазоні середніх розмірів частинок (переважно щонайменше 90%, більш переважно щонайменше 95% або навіть щонайменше 99%) мають розмір від 100 мкм до 5 мм; щонайменше 90% частинок в діапазоні більш крупних розмірів частинок (переважно щонайменше 95% або навіть щонайменше 99%) мають розмір більше ніж 5 мм; і, згідно з варіантами здійснення, відповідними вищезазначеним випадкам (і) і (ііі), щонайменше 90% частинок в діапазоні розмірів ультратонких частинок (переважно щонайменше 95%, більш переважно щонайменше 99%) мають розмір менше ніж 1 мкм. Чотири діапазони розмірів частинок (ультратонких, тонких, середніх і більш крупних) тим самим відповідають по суті окремим розмірним розділам. Значення D10 і D90 групи частинок загалом можуть бути визначені за допомогою лазерного гранулометричного аналізу для частинок, більш дрібних ніж 200 мкм, або шляхом просіювання для частинок, більш крупних ніж 200 мкм. Проте, коли окремі частинки виявляють схильність до агрегування, їх розмір потрібно визначати за допомогою електронної мікроскопії, за умови, що уявний розмір, виміряний за допомогою лазерного дифракційного гранулометричного аналізу, потім виявляється більшим, ніж реальний розмір частинок, що могло б спотворити інтерпретацію результатів. Питома площа поверхні за BET являє собою показник загальної реальної площі поверхні частинок, який враховує наявність рельєфних нерівностей, неоднорідностей, поверхневих або внутрішніх порожнин і пористості. Згідно з одним альтернативним варіантом виконання може мати місце перекриття розмірів частинок в діапазонах тонких і ультратонких частинок, тобто більше ніж 10% частинок в діапазонах ультратонких і тонких частинок відповідно можуть належати до одного і того ж діапазону розмірів. У цьому випадку розрізнення тонкого і ультратонкого діапазонів забезпечується за допомогою питомої площі поверхні за BET, причому до ультратонких частинок належать такі, які мають найвищу питому площу поверхні (і тим самим високу реакційну здатність). Зокрема, в цьому випадку питома площа поверхні за BET матеріалів в ультратонкому діа2 пазоні переважно складає більше ніж 10 м /г, пе 96448 16 2 реважно більше ніж 30 м /г і більш переважно бі2 льше ніж 80 м /г. Більше того, потрібно зазначити, що матеріали в ультратонкому діапазоні також можуть мати такі переважні значення питомої площі поверхні за BET навіть у випадку, де їх величина D90 складає менше ніж 1 мкм. Один приклад ситуації, де ультратонкий і тонкий діапазони розрізнюються тільки по значеннях питомої площі поверхні за BET, але не по розміру частинок, може бути таким, де ультратонкі частинки включають подрібнене гідратоване гідравлічне в'яжуче. У цьому прикладі ультратонкі частинки можуть мати розмір порядку 10 мкм при питомій площі поверхні, яка може складати величину по2 рядку 100 м /г (завдяки пористості цього матеріалу). Ще один конкретний варіант здійснення даного винаходу дозволяє поділити суміш, яка включає цемент і діапазон розмірів тонких частинок, на два піддіапазони розмірів частинок: - перший піддіапазон розмірів частинок, складений частинками, в яких D10 і D90 складають від 1 до 10 мкм; і - другий піддіапазон розмірів частинок, складений частинками, в яких D10 і D90 складають від 10 до 100 мкм. У цьому випадку цемент, зокрема, належить до першого піддіапазону розмірів частинок. Іншими словами, згідно з цим варіантом здійснення, щонайменше 80% частинок в першому піддіапазоні розмірів частинок (переважно щонайменше 90%, найбільш переважно щонайменше 95% або навіть щонайменше 99%) мають розмір від 1 до 10 мкм, і щонайменше 80% частинок у другому піддіапазоні розмірів частинок (переважно щонайменше 90%, найбільш переважно щонайменше 95%, навіть щонайменше 99%) мають розмір від 10 до 100 мкм. Ще згідно з цим варіантом здійснення суміш включає 5 діапазонів розмірів частинок або 5 по суті окремих розділів: ультратонкий діапазон (менше ніж 1 мкм); перший піддіапазон з суміші «цемент + тонкий діапазон» (1 мкм - 10 мкм); другий піддіапазон з суміші «цемент + тонкий діапазон» (10 мкм - 100 мкм); середній діапазон (100 мкм - 5 мм) і більш крупний діапазон (більше ніж 5 мм). Згідно з одним альтернативним варіантом здійснення суміш, що включає цемент і діапазон розмірів тонких частинок, включає частинки, в яких D10 і D90 складають від 1 до 20 мкм. Іншими словами, згідно з цим варіантом здійснення, щонайменше 80% частинок цементу або матеріалів в діапазоні розмірів тонких частинок (переважно щонайменше 90%, найбільш переважно щонайменше 95%, навіть щонайменше 99%) мають розмір від 1 до 20 мкм. Цей варіант здійснення відповідає випадку, де профіль гранулометричного складу включає порушення послідовності: суміш майже не містить частинок з діаметром від 20 до 100 мкм. Різні варіанти здійснення, описані вище, відповідають оптимізованим станам упаковки зерен або частинок. Винахід також представляє, як описано вище, премікси в'яжучих, які відповідають цим сумішам для сухих будівельних розчинових сумішей, і які не містять ні матеріалів в діапазоні 17 середніх розмірів частинок, ні матеріалів в діапазоні більш крупних розмірів частинок. Названі премікси в'яжучих призначені для змішування з матеріалами в діапазоні середніх і більш крупних розмірів частинок перед приготуванням бетону або в ході такого. Переважно, суміші згідно з винаходом характеризуються коефіцієнтом розсунення скелета в'яжучим, що складає від 0,5 до 1,3, переважно від 0,7 до 1,0. Термін «скелет» означає матеріали в діапазоні середніх і більш крупних розмірів частинок, і «в'яжуче» означає цемент, а також матеріали в діапазоні розмірів тонких і ультратонких частинок. Обговорюваний термін «коефіцієнт розсунення» тому означає співвідношення між об'ємом в'яжучого і об'ємом пор скелета. Цей коефіцієнт розраховується головним чином з пористості при вібраційному ущільненні скелета. Вибір матеріалів У композиціях, як визначено вище, цемент являє собою портландцемент, вибраний з портландцементів стандартного СРА-типу (Artificial Portland Cement, портландцемент зі штучної суміші сировинних матеріалів), і головним чином з цементів, описаних в Європейському Стандарті EN 197-1. Наприклад, можливе застосування цементу СЕМ1 або СЕМ2 52.5 N або R або РМ (для морського будівництва) або цементу PMES (для морського будівництва, сульфатована вода). Цемент може бути HRI-типу (High Initial Strength, високої ранньої міцності). У деяких прикладах, особливо для СЕМ2-типу, портландцемент не включає чистого клінкеру, але це за умови, що до нього підмішаний щонайменше один додатковий матеріал (шлак, тонкий кремнеземний пил, пуцолан, зольний пил, кальцинований сланець, вапно і т. д.) в кількості до 37%. У цих випадках вищезазначені кількості цементу більш конкретно відповідають кількостям клінкеру, тоді як додаткові матеріали розраховуються в межах придатного діапазону розмірів частинок (наприклад, типово в діапазоні розмірів тонких частинок для шлакового компонента, діапазоні розмірів ультратонких частинок для компонента тонкого кремнеземного пилу і т. д.). Діапазон більш крупних розмірів частинок може включати заповнювачі і/або гравій, і/або дрібний щебінь, і/або тонкий гравій. Діапазон середніх розмірів частинок може головним чином включати пісок або тонкий пісок. Діапазон розмірів тонких частинок може включати один або більше матеріалів, вибраних із зольного пилу, пуцоланів, вапнякових порошків, кремнеземних порошків, вапна, сульфату кальцію (зокрема гіпсу в безводній або напівгідратній формі), шлаків. Слово «заповнювачі» іноді застосовується для позначення багатьох з вищезазначених матеріалів. Особливий інтерес представляє змішування цементу з наступними продуктами: тільки зольний пил або тільки вапняковий порошок; або тільки шлак; або зольний пил і вапняковий порошок; або зольний пил і шлак; або вапняковий порошок і шлак; або зольний пил, вапняковий порошок і шлак. 96448 18 Згідно з одним варіантом діапазон розмірів тонких частинок включає зольний пил (необов'язково в сполученні з ще іншими матеріалами), але не включає шлак. Згідно з одним альтернативним варіантом діапазон розмірів тонких частинок включає шлак (необов'язково в сполученні з ще іншими матеріалами), але не включає зольний пил. Ці два варіанти обмежують загальний внесок СО2 преміксу і суміші, оскільки виробництво шлаку і зольного пилу пов'язане з викидами СО2. Ця перевага в плані обмеження внеску СО2 особливо очевидна при розгляді першого варіанта. Діапазон розмірів ультратонких частинок може включати матеріали, вибрані з групи, яка складається з тонкого кремнеземного пилу, вапнякових порошків, осаджених кремнеземів, осаджених карбонатів, пірогенних кремнеземів, природних пуцоланів, пемз, розмолотого зольного пилу, розмолотого гідратованого або карбонізованого кремнеземного гідравлічного в'яжучого і сумішей або спільних помелів таких, в сухому вигляді або у водній суспензії. Термін «розмолоте гідратоване кремнеземне гідравлічне в'яжуче» головним чином означає продукти, описані в документі FR 2708592. Будь-який стандартний пластифікатор (або суперпластифікатор) може бути переважно доданий до суміші або преміксу в'яжучого згідно з винаходом, переважно в концентрації від 0,05 до 3%, переважно від 0,2 до 0,5%, вираженої як масове відношення сухого екстракту пластифікатора до маси преміксу в'яжучого. Пластифікатор може бути використаний при насиченні або ні. Кількість пластифікатора також визначається як функція бажаної якості тесту, головним чином залежно від того, чи бажаний самоукладуваний бетон, чи ні. Вимірювання осідання конуса роблять можливими визначення типу і кількості пластифікатора, який потрібно застосовувати в складі. Інші відомі добавки або присадки також можуть бути застосовані в межах об'єму винаходу, наприклад, суперпластифікатори, прискорювачі, повітровтягувальні матеріали, загусники, уповільнювачі і т. д. Бетон Бетон згідно з винаходом готується змішуванням вищезазначених сумішей або вищеназваних преміксів в'яжучих з водою. У цьому випадку кількість портландцементу, яка застосовується, пере3 важно складає менше ніж 150 кг/м , переважно 3 менше ніж 120 кг/м , більш переважно включає від 3 60 до 105 кг/м . Він може бути також приготований безпосереднім змішуванням різних інгредієнтів одного з одним і з водою, в наступних пропорціях: 3 - від 10 до 100 кг/м , переважно від 20 до 40 3 кг/м , матеріалів в діапазоні розмірів ультратонких частинок; 3 - від 25 до 150 кг/м , переважно від 50 до 120 3 3 кг/м , більш переважно від 60 до 105 кг/м , портландцементу; 3 - від 200 до 600 кг/м , переважно від 300 до 3 500 кг/м , матеріалів в діапазоні розмірів тонких частинок; 19 96448 3 - від 600 до 1200 кг/м , переважно від 700 до 3 1000 кг/м , матеріалів в діапазоні середніх розмірів частинок; 3 - від 600 до 1300 кг/м , переважно від 800 до 3 1100 кг/м , матеріалів в діапазоні більш крупних розмірів частинок; і - необов'язково, пластифікатора. 3 Позначення «кг/м » розуміється як маса мате3 ріалів, застосовуваних на м одержуваного бетону. Обговорювані матеріали, залежно від конкретних варіантів виконання, мають такі ж характеристики, як ті, які були описані вище відносно сумішей і преміксів в'яжучих згідно з винаходом. Кількість домішуваної води зменшена в порів3 нянні зі стандартним бетоном, від 60 до 180 л/м , 3 переважно від 80 до 150 л/м , більш переважно від 3 95 до 135 л/м води. Відношення W/B, де W означає кількість води і В означає кількість в'яжучого (матеріали суміші (портландцемент + діапазон розмірів тонких частинок)), тому знижене в порівнянні зі стандартним бетоном, і типово складає від 0,1 до 0,45, переважно від 0,18 до 0,32. З іншого боку, відношення W/C, де W означає кількість води і С означає кількість цементу, є більш високим, ніж у випадку стандартного бетону, завдяки меншій кількості присутнього цементу. Відношення W/C переважно складає від 1 до 2,5, найбільш переважно від 1,3 до 1,5. Змішування проводиться з використанням звичайно використовуваного змішувача протягом періоду часу, звичайного для даної технології. Згідно з одним варіантом здійснення, композиції бетону, складені згідно з винаходом, являють собою результат складної оптимізації різних враховуваних параметрів (вибір матеріалів і концентрація таких), щоб гарантувати оптимізовану упаковку (вибір розміру частинок і вибір порядку домішування), оптимізований хімізм гідратації (насправді в реакції бере участь множина компонентів: вапняковий порошок, зольний пил, тонкий кремнеземний пил і т. д.) і оптимізована витрата води. Компоненти ультратонкого діапазону, головним чином тонкий кремнеземний пил, можуть виконувати множинні функції, а саме роль заповнювача вільних проміжків між частинками, роль створення гетерогенних гідратних нуклеаційних центрів, роль адсорбції лугів і кальцію, які захоплюються поверхневими силанольними групами, і роль компонента пуцоланової реакції. Бетонні композиції, одержані згідно з винаходом, мають порівнянні механічні властивості, переважно щонайменше настільки ж хороші, навіть кращі, в порівнянні зі стандартними В25-типами бетонів, особливо в плані 28-денної міцності на стиснення, тужавіння, усадки і кінетики тривалої міцності. Зокрема, згідно з одним варіантом здійснення винаходу міцність на стиснення складає більше ніж або дорівнює 4 МПа через 16 годин після замішування, і більше ніж або дорівнює 25 МПа, переважно більше ніж або дорівнює 30 МПа, через 28 днів після замішування. Більше того, усадка через 80 днів переважно складає менше ніж 400 мкм/м, переважно менше ніж 200 мкм/м. 20 Переважно бетони згідно з винаходом являють собою литі бетони або самоукладувані бетони. Бетон розглядається як литий, коли значення осідання конуса, виміряне з ι використанням конуса Абрамса (згідно з Французьким стандартом NF Ρ 18-451, від грудня 1981 року), складає щонайменше 150 мм, переважно щонайменше 180 мм. Бетон розглядається як самоукладуваний, коли значення розпливу конуса бетону складає більше ніж 650 мм для бетонів (і загалом менше ніж 800 мм), згідно з випробувальною методикою, описаною у виданні Specification and Guidelines for Self Compacting Concrete, EFNARC, лютий 2002 року, С. 19-23. Кількість цементу, використовуваного для приготування бетону згідно з винаходом, є набагато меншою, ніж кількість, необхідна для приготування стандартного бетону типу В25, що робить можливим забезпечити вражаючі скорочення в плані викидів СО2. У порівнянні з контрольним складом 3 3 В25, що містить 95 кг/м вапняку і 260 кг/м цементу, бетон згідно з винаходом, що містить, напри3 клад, 70 кг/м клінкеру, дозволяє скоротити викиди СО2 приблизно на 80%. Ці скорочення можуть досягати більше ніж 85%, якщо застосовувати тільки 3 50 кг/м цементу. Бетон згідно з винаходом може бути застосований для бетонування звичайними способами; після гідратації/отвердження одержуються затверділі бетонні об'єкти, такі як будівельні елементи, конструкційні елементи інженерних споруд або інші. ПРИКЛАДИ Нижченаведені приклади ілюструють винахід без його обмеження. Приклад 1: спосіб лазерного гранулометричного аналізу Криві розмірів частинок різних порошків одержані з використанням лазерного гранулометра Malvern MS2000. Вимірювання проводять мокрим способом (водне середовище); розмір частинок повинен бути від 0,02 мкм до 2 мм. Джерело світла являє собою червоний гелій-неоновий (He-Ne) лазер (довжина хвилі 632 нм) і блакитний діод (довжина хвилі 466 нм). Використовують оптичну модель Фраунгофера, розрахункова матриця полідисперсного типу. Вимірювання фонового шуму спочатку проводять при швидкості обертання насоса 2000 об./хв., швидкості мішалки 800 об./хв. і тривалості вимірювання шуму протягом 10 сек., при відсутності ультразвуку. Потім перевіряють інтенсивність світла лазера, яка повинна бути щонайменше рівною 80%, і так одержують низхідну експоненціальну криву для фонового шуму. У іншому випадку повинні бути очищені лінзи комірки. Перше вимірювання потім проводять на зразку з наступними параметрами: швидкість насоса 2000 об./хв., швидкість мішалки 800 об./хв., відсутність ультразвуків, межа затінення від 10 до 20%. Зразок вводять так, щоб мати затінення злегка вище, ніж 10%. Після стабілізації затінення проводять вимірювання протягом часу між зануренням і вимірювальною серією при 10 сек. Тривалість вимірю 21 вання становить 30 сек. (аналізують 30000 дифракційних картин). У одержаній діаграмі розмірів частинок потрібно брати до уваги той факт, що частина сукупного порошку може бути агломерована. Потім проводять друге вимірювання з ультразвуками (без спорожнення резервуара). Швидкість насоса настроюють на 2500 об./хв., перемішування зі швидкістю 1000 об./хв., ультразвуки випромінюють при 100% (30 Ват). Цей режим підтримують протягом 3 хвилин, потім знову використовують початкові параметри: швидкість насоса 2000 об./хв., швидкість мішалки 800 об./хв., відсутність ультразвуків. Наприкінці 10-секундного періоду (для видалення будь-яких можливих пузирчиків повітря) проводять вимірювання протягом 30 сек. (аналізують 30000 зображень). Це друге вимірювання відповідає дезагломерованому порошку в результаті ультразвукового диспергування. Кожне вимірювання повторюють щонайменше двічі для перевірки стабільності результатів. Пристрій калібрують перед кожним робочим циклом за допомогою стандартного зразка (кремнезем Sifraco C10), для якого відома крива гранулометричного складу. Всі вимірювання, наведені в описі, і представлені діапазони відповідають значенням, одержаним з використанням ультразвуків. Приклад 2: спосіб прямої візуалізації з використанням скануючої електронної мікроскопії Для порошків з сильною тенденцією до агломерування використовують техніку прямої візуалізації за допомогою скануючої електронної мікроскопії (з вимірюванням і підрахунком частинок на одержаному зображенні). Кожний зразок порошку необов'язково висушують пропусканням його через сушильну піч при температурі нижче, ніж 50°С, або у вакуумі або шляхом ліофілізації. Потім застосовують два альтернативних способи приготування зразка: приготування на липкій стрічці для універсального спостереження порошку (ефект агломерування і т. д.) і приготування в суспензії для індивідуального охарактеризування частинок (розмір, форма, стан поверхні і т. д.). При приготуванні на липкій стрічці беруть металевий блок і шматок двосторонньої самоклейної електропровідної плівки або двосторонню самоклейну провідну стрічку поміщають на його верхній поверхні. Використовуючи шпатель, посипають випробуваним порошком цю поверхню, звертаючи увагу на електростатичні ефекти під час відбору зразка і його нанесення. Рівним чином поверхня, забезпечена двосторонньою липкою стрічкою, може бути притиснута до випробуваного порошку. Надмірний порошок, не захоплений липкою стрічкою, видаляють шляхом постукування блоком по твердій поверхні, тримаючи верхню сторону вертикально. Необов'язково, зразок злегка обдувають струменем сухого повітря для видалення будьяких частинок, які погано зафіксовані, і проводять металізацію. Для приготування суспензії використовують графітовий блок. Його очищають за допомогою етанолу, поверхню полірують з використанням полірувальної пасти (наприклад, PIKAL). Приблиз3 но 10 см рідких суспензії, в цьому випадку в етанолі, поміщають в стакан. Порошок, який мають 96448 22 намір спостерігати, поступово додають в стакан, занурений в ультразвукову баню (щоб одержати невелике помутніння суспензії). Ультразвукову обробку продовжують і після завершення введення порошку. Потім відбирають декілька крапель суспензії як зразок і поміщають на графітовий блок. Відбір зразка виконують з використанням мікропіпетки або шпателя. Щоб уникнути явища седиментації, відбір зразка проводять настільки швидко, наскільки можливо, без припинення перемішування суспензії. Потім рідину випаровують, необов'язково шляхом поміщення блока під інфрачервону лампу. Осаджена плівка повинна бути дуже тонкою, не виявляючи якого-небудь скупчення, вона повинна бути насилу помітна неозброєним оком. У іншому випадку зразок не може бути використаний. Недостатньо зафіксований надмірний порошок видаляють з поверхні постукуванням блоком по твердій поверхні, тримаючи верхню сторону вертикально. Необов'язково, зразок злегка обдувають струменем сухого повітря для видалення будь-яких частинок, які погано зафіксовані, і проводять металізацію. Металізацію проводять шляхом напилення потоком розплавленого металу (або вуглецю) у вакуумі. Саме вимірювання з використанням скануючого електронного мікроскопа (SEM) проводять загальноприйнятим способом, відомим кваліфікованому фахівцеві в цій галузі технології. Приклад 3: спосіб вимірювання питомої площі поверхні за BET Питому площу поверхні різних порошків вимірюють таким чином. Відбирають зразок порошку наступної маси: від 0,1 до 0,2 г для передбачува2 ної питомої площі поверхні більше ніж 30 м /г; 0,3 г для передбачуваної питомої площі поверхні 10-30 2 м /г; 1 г для передбачуваної питомої площі повер2 хні 3-10 м /г; 1,5 г для передбачуваної питомої 2 площі поверхні 2-3 м /г; 2 г для передбачуваної 2 питомої площі поверхні 1,5-2 м /г; 3 г для передба2 чуваної питомої площі поверхні 1-1,5 м /г. Залежно від об'єму зразка використовують ко3 3 мірку місткістю 3 см або 9 см . Зібрану вимірювальну комірку зважують (комірка + скляний стрижень). Потім в комірку додають зразок: продукт не повинен розташовуватися менше ніж в одному міліметрі від верхнього краю отвору комірки. Зібраний вузол зважують (комірка + скляний стрижень + зразок). Вимірювальну комірку поміщають в пристрій для дегазування і дегазують зразок. Параметри дегазування являють собою 30 хвилин при температурі 45°С для портландцементу, гіпсу, пуцоланів; 3 години при температурі 200°С для шлаків, тонкого кремнеземного пилу, зольного пилу, цементу з високим вмістом оксиду алюмінію, вапняку; і 4 години при температурі 300°С для контрольного оксиду алюмінію. Після дегазування комірку швидко закривають пробкою. Зібраний вузол зважують і результат записують. Всі зважування проводять без пробки. Маса зразка одержується відніманням маси комірки з маси комірки + дегазований зразок. Аналіз зразка потім проводять після поміщення його у вимірювальний прилад. Аналізатор являє собою прилад Beckman Coulter SA 3100. Вимі 23 рювання засновується на поглинанні азоту зразком при даній температурі, в цьому випадку температурі рідкого азоту, тобто -196°С. Прилад вимірює тиск контрольної комірки, в якій адсорбат знаходиться при тиску його насичених парів, і таке випробуваної комірки, в яку введені відомі об'єми адсорбату. Одержана крива з цих вимірювань являє собою ізотерму адсорбції. У процесі вимірювання необхідно знати мертвий об'єм комірки, тому перед аналізом проводять вимірювання цього об'єму за допомогою гелію. Раніше розраховану масу зразка вводять як параметр. Питому площу поверхні за BET визначають за допомогою комп'ютерної програми шляхом лінійної регресії з експериментальної кривої. Одержане стандартне відхилення відтворюваності з 10 вимірювань на кремнеземі з питомою площею 2 поверхні 21,4 м /г становить 0,07. Одержане стандартне відхилення відтворюваності з 10 вимірювань на цементі з питомою площею поверхні 0,9 2 м /г становить 0,02. Контрольне вимірювання виконують кожні два тижні на еталонному продукті. Двічі на рік проводять контрольне вимірювання на еталонному оксиді алюмінію, який постачається виготовлювачем. Приклад 4: використані сировинні матеріали Наступні матеріали більш конкретно застосовуються в наступному: - діапазон більш крупних розмірів частинок: заповнювачі Cassis 10-20 і заповнювачі Cassis 610 (постачальник фірма Lafarge); - діапазон середніх розмірів частинок: пісок Honfleur (постачальник фірма Lafarge); - цемент: цемент HTS СРА СЕМ1 52.5 PEMS 2 Le Teil: питома площа поверхні за BET 0,84 м /г, або цемент St Pierre La Cour СРА СЕМ1 52.5 R: 2 питома площа поверхні за BET 0,89 м /г (постачальник фірма Lafarge); - діапазон розмірів тонких частинок: зольний пил (також званий далі FA) Sundance: питома 2 площа поверхні за BET 1,52 м /г (постачальник фірма Lafarge), Superpozz: питома площа поверхні 2 за BET 1,96 м /г (постачальник фірма Lafarge), або Cordemais: питома площа поверхні за BET 4,14 2 м /г (постачальник фірма Surschiste); вапняковий порошок (також далі званий FC) Mikhart: питома 2 площа поверхні за BET 4,66 м /г (постачальник фірма Provencale SA), або BL200: питома площа 2 поверхні за BET 0,7 м /г (постачальник фірма Оmуа); - діапазон розмірів ультратонких частинок: тонкий кремнеземний пил (також далі звана SF) Elkem 971U; питома площа поверхні за BET 21,52 2 м /г. Профіль гранулометричного складу використаних матеріалів (як визначено лазерним гранулометричним аналізом для частинок зі середнім розміром менше ніж 200 мкм і візуальним аналізом розміру частинок для частинок з середнім розміром більше ніж 200 мкм) представлений на Фіг. 1a1d і роз'яснює підрозділяння матеріалів на окремі діапазони розмірів частинок. 96448 24 У нижченаведених прикладах присадка, Рrémіа 180, також застосовується як пластифікатор або суперпластифікатор. Приклад 5: бетонні склади згідно з винаходом Фотографія на Фіг. 2 представляє зручну для візуального сприйняття схематичну картину сухої будівельної розчинової суміші згідно з винаходом і сухої будівельної розчинової суміші стандартного типу В25. Як видно, частка цементу знижена приблизно на 80% в сухій будівельній розчиновій суміші згідно з винаходом, і кількість в'яжучого (цемент, тонкий і ультратонкий діапазони) приблизно на 40% більше в сухій будівельній розчиновій суміші згідно з винаходом в порівнянні зі стандартною будівельною розчиновою сумішшю. Кількість води зменшена, і з'являється новий ультратонкий діапазон. Нижченаведені склади являють собою склади бетонних композицій згідно з винаходом, засновані на зольному пилу. Використаними матеріалами є такі, описані в Прикладі 4. Кожне число відповідає масі використаного матеріалу (в кг) для приготу3 вання 1 м бетону. Склад FA1 Більш крупний діапазон Середній діапазон Цемент Тонкий діапазон Ультратонкий діапазон Пластифікатор Вода Cassis 6-10 пісок Honfleur HTS 52.5 LT FA Superpozz SF Elkem 971U Premia 180 953,70 953,70 74,20 353,80 31,79 6,00 100,00 Склад FA2 Більш крупний діапазон Cassis 10-20 Cassis 6-10 Середній діапазон пісок Honfleur Цемент HTS 52.5 LT Тонкий діапазон FA Superpozz Ультратонкий діапазон SF Elkem 971U Пластифікатор Premia 180 Вода 676,20 350,22 874,77 72,21 354,06 30,95 4,54 100,00 Склад FA3 Більш крупний діапазон Середній діапазон Цемент Тонкий діапазон Ультратонкий діапазон Пластифікатор Вода Cassis 6-10 пісок Honfleur HTS 52.5 LT FA Cordemais SF Elkem 971U Premia 180 953,85 953,85 74,20 374,95 31,79 12,00 110,00 Cassis 6-10 пісок Honfleur HTS 52.5 LT FA Sundance SF Elkem 971U Premia 180 100,00 953,70 953,70 74,20 296,00 31,80 6,00 „ Склад FA4 Більш крупний діапазон Середній діапазон Цемент Тонкий діапазон Ультратонкий діапазон Пластифікатор Вода 25 96448 Склад FA5 Більш крупний діапазон Cassis 10-20 Cassis 6-10 Середній діапазон пісок Honfleur Цемент HTS 52.5 LT Тонкий діапазон FA Sundance Ультратонкий діапазон SFElkem971U Пластифікатор Premia 180 Вода 663,15 343,38 857,93 70,19 336,49 30,08 6,00 100,00 Склад FA6 Більш крупний діапазон Середній діапазон Цемент Тонкий діапазон Ультратонкий діапазон Пластифікатор Вода Cassis 6-10 пісок Honfleur SPLC 52.5 R FA Superpozz SF Elkem 971U Premia 180 953,70 953,70 74,20 353,80 31,79 6,00 100,00 Склад FA7 Більш крупний діапазон Середній діапазон Цемент Тонкий діапазон Ультратонкий діапазон Пластифікатор Вода Cassis 6-10 пісок Honfleur HTS 52.5 LT FA Superpozz SF Elkem 971U Premia 180 953,70 953,70 73,50 350,30 31,10 10,00 103,50 Склад FA8 Більш крупний діапазон Середній діапазон Цемент Тонкий діапазон Ультратонкий діапазон Пластифікатор Вода Cassis 6-10 пісок Honfleur HTS 52.5 LT FA Superpozz SF Elkem 971U Premia 180 954,00 954,00 102,00 329,00 32,00 3,50 130,00 Нижченаведені склади являють собою склади бетонних композицій згідно з винаходом, засновані на вапняковому порошку або вапняковому заповнювачі. Склад FC1 Більш крупний діапазон Середній діапазон Цемент Тонкий діапазон Ультратонкий діапазон Пластифікатор Вода Cassis 6-10 950,00 пісок Honfleur 950,00 HTS 52.5 LT 70,00 FC Mikhart 1 90,00 FC BL200 304,00 SF Elkem 971U 30,00 Premia 180 8,00 100,00 Склад FC2 Більш крупний діапазон Cassis 10-20 Cassis 6-10 Середній діапазон пісок Honfleur Цемент HTS 52.5 LT Тонкий діапазон FC Mikhart 1 FC BL200 Ультратонкий діапазон SF Elkem 971U Пластифікатор Premia 180 Вода 661,84 342,54 855,84 70,02 100,03 336,78 30,01 7,07 100,00 26 Склад FC3 Більш крупний діапазон Cassis 10-20 Cassis 6-10 Середній діапазон пісок Honfleur Цемент HTS 52.5 LT Тонкий діапазон FC BL200 Ультратонкий діапазон SF Elkem 971U Пластифікатор Premia 180 Вода 661,84 342,54 855,82 70,02 436,50 30,01 7,07 100,00 Приклад 6: експлуатаційні характеристики бетонів згідно з винаходом Експлуатаційні характеристики бетонів згідно з винаходом оцінені по наступних пунктах. - Міцність на стиснення. її вимірюють шляхом виготовлення циліндричних випробувальних зразків з діаметром 70, 110 або 160 мм і відношенням вільної довжини до радіуса, що дорівнює 2, з настроюванням останнього згідно зі стандартом NF Ρ18-406 і потім їх навантаження до руйнування. Що стосується ι навантаження, то методика включає обгортання кожного зразка двома або трьома шарами целофанової стрічки, центрування його на нижній плиті преса з використанням центрувального шаблона (установка для механічних випробувань з регульованим зусиллям з потужністю 3000 кН, що відповідає стандартам NF Ρ18-411 і 412), регулювання на режим навантаження в 1 МПа/сек., проведення навантаження до руйнування згідно зі стандартом NF P18-406 і фіксування значення навантаження в момент руйнування. Значення міцності потім виводять діленням величини сили на переріз випробувального зразка. - Усадка. Усадку вимірюють на випробувальних зразках, які задовольняють стандарту NF Ρ 196-1, з використанням призматичних ливарних форм з розмірами 4×4×16 або 7×7×28, або 10×10×40 (в см). Рівномірне висушування забезпечують розташуванням випробувальних зразків горизонтально на двох опорах, які мають прямолінійний контакт з випробувальними зразками. На кожному випробувальному зразку фіксують вимірювальні штифти, відповідні стандарту NF Ρ 15433. Випробувальні зразки витягують з ливарних форм, потім проводять вимірювання з використанням рефрактометра (перший раз, потім в кожний вибраний момент часу). Протягом всього періоду експерименту приміщення, в якому зберігаються випробувальні зразки, підтримують при температурі 20С±2С і відносній вологості повітря 50%±5%. - Довговічність (вимірювання доступної для води пористості і газопроникності). Останню оцінюють згідно з випробуванням AFGC, або Association Francaise de Genie Civil (див. Науковий і Технічний Документ, 2004 рік: «Conception des betons pour une duration de vie donnee des ouvrages»). Ці експлуатаційні характеристики час від часу порівнюють в тому, наскільки вони відповідають експлуатаційним характеристикам стандартного бетону В25 (контроль) з наступним складом: 27 96448 3 Наповнювачі Cassis 10-20 Наповнювачі Cassis 6-10 Пісок Honfleur 0-4 Цемент SPLC CEM1 52.5 Заповнювач МЕАС BL 200 Добавка Chrysoplast 209 Вода 655,00 кг/м 3 339,00 кг/м 3 847,00 кг/м 3 237,00 кг/м 3 95,00 кг/м 3 0,77 кг/м 3 164,00 кг/м Потрібно зазначити, що бетон, вибраний як контрольний бетон, має виключно високі експлуатаційні характеристики, порівняно зі стандартом В25. Тому бетон, який має злегка більш низькі експлуатаційні характеристики, ніж такі для цього контролю, все ще може бути оцінений як повністю задовільний. Результат вимірювань міцності на стиснення показаний нижче в таблиці 1: зокрема, він показує, що численні склади, наведені в прикладі 5, роблять можливими одержання міцності на стиснення, яка більш висока ніж або дорівнює 4 МПа через 16 годин, і більш висока ніж або дорівнює 25 або навіть 30 МПа через 28 днів. Таблиця 1 Міцність на стиснення (в МПа) до 28 днів Контроль FA1 (1) FA2 (2) FA3 (1) FA5 (2) FA6 (1) FC1 (1) FC2 (2) FC3 (2) Час: 16 годин 10,3 3,83 5,61 4,89 4,67 Час: 24 години 15,2 6,006,03 3,79 4,1 8,13 6,28 8,30 6,63 Час: 28 днів 43 34,37 36,75 39,03 43,10 38,07 (1): експеримент проводять на випробувальному зразку з діаметром 70 мм, для коефіцієнта відношення вільної довжини до радіуса, який дорівнює 2; (2): експеримент проводять на випробувальному зразку з діаметром 110 мм, для коефіцієнта відношення вільної довжини до радіуса, який дорівнює 2. 28 Контроль випробовують на випробувальному зразку з діаметром 110 мм, для коефіцієнта відношення вільної довжини до радіуса, який дорівнює 2. Ще один окремий експеримент проводять на ще одній маточній суміші цементу, щоб простежити міцність на стиснення декількох зразків протягом більш тривалого періоду часу. Результати наведені в таблиці 2 і показують, що з плином часу деякі склади набувають механічної міцності, подібної такій для високоякісного бетону В25, або навіть кращу. Таблиця 2 Міцність на стиснення (в МПа) при часовій межі 4 місяці Контроль FA2 FC3 1 місяць 2 місяці 36,8 39,8 32 44,9 32 39,8 3 місяці 45,1 49 45,1 4 місяці 46,1 53,9 44,8 Експеримент, що порівнює усадку бетону згідно з винаходом з усадкою для контрольного бетону В25, дав результати, які узагальнені на фіг. 3. Склад FA2 (×) характеризується меншою усадкою після двох тижнів в порівнянні зі стандартним складом. Тому бетон цього типу представляється придатним для застосування в горизонтальних або масивних структурах. Що стосується дослідження довговічності, фізичні властивості бетонів, складених згідно з винаходом, є більш переважними, ніж відповідні властивості для стандартного бетону В25, завдяки меншій доступній для води пористості (приблизно 10% для складу бетону FA2, приблизно 17% для ординарного бетону В25, через один день після замішування, і відповідно 8% і 14% через 28 днів після замішування), і меншій газопроникності -16 2 (приблизно 5×10 м для бетону складу FA2 про-15 2 ти 1,1×10 м для стандартного бетону В25, через 28 днів після замішування). Корозійні випробування також показали поліпшену поведінку в порівнянні з нормальним бетоном В25. 29 96448 30 31 96448 32 33 Комп‟ютерна верстка Т. Чепелева 96448 Підписне 34 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601