技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)主要涉及粉煤灰的改良和/或分選、用于混凝土中的火山灰質(zhì)組合物、以及涉及上述內(nèi)容的方法。

背景技術(shù)：

熔巖從火山口噴出后迅速冷卻，并立即變成被羅馬人稱為“白榴火山灰”的浮石火山灰，其為羅馬混凝土中的關(guān)鍵成分。諸如溝渠等的羅馬建筑在它們的混凝土中使用火山灰分作為火山灰。使用天然(浮石)火山灰的混凝土已被證明能持續(xù)數(shù)千年。火山灰通過(guò)減輕各種形式的化學(xué)侵蝕(諸如堿-硅石反應(yīng)(ASR)、硫酸鹽引起的膨脹、風(fēng)化、以及由于氯化物的侵入所引起的鋼筋氧化和脫膠等)，從而提供保護(hù)并強(qiáng)化混凝土?；鹕交疫€使混凝土致密化，降低其孔隙率和滲透性，從而減少化學(xué)侵入并提高長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度和耐久性。

也被稱為煙道灰的粉煤灰是煤燃燒所產(chǎn)生的殘留物之一，粉煤灰含有隨煙道氣而上升的微細(xì)顆粒。在工業(yè)環(huán)境中，粉煤灰通常指的是煤燃燒期間所產(chǎn)生的灰分。在煙道氣到達(dá)燃煤電廠的煙囪之前，粉煤灰通常被靜電沉降器或其他顆粒過(guò)濾設(shè)備所捕獲。取決于所燃燒的煤的來(lái)源和組成，粉煤灰的組分變化相當(dāng)大，但是所有的粉煤灰都包含大量的硅石(二氧化硅，SiO₂)、礬土(氧化鋁，Al₂O₃)、氧化鐵(Fe₂O₃)、氧化鈣(CaO)以及各種金屬。

在過(guò)去，通常將粉煤灰釋放到大氣中，但是近幾十年所要求的污染控制要求在釋放粉煤灰之前將其捕獲。粉煤灰，特別是F類粉煤灰，可以用作火山灰以增強(qiáng)水硬水泥或水硬石膏。粉煤灰可以用來(lái)代替混凝土中的一部分波特蘭水泥含量。歷史上，由于粉煤灰是燃煤電廠的廢棄材料且具有相關(guān)的處理成本，因此，粉煤灰的獲得成本比天然火山灰要低得多。

當(dāng)預(yù)期諸如堿-硅石反應(yīng)(ASR)等化學(xué)侵蝕不嚴(yán)重時(shí)，通常使用一般比天然火山灰更便宜的粉煤灰火山灰。此外，當(dāng)需要具有較低的水灰比(water-to-cement ratio)的混凝土?xí)r，優(yōu)選粉煤灰火山灰。一般來(lái)說(shuō)，粉煤灰對(duì)水的需求比天然火山灰少。然而，當(dāng)預(yù)期諸如ASR等化學(xué)侵蝕嚴(yán)重時(shí)，或者需要較低密度的混凝土?xí)r，天然火山灰將是更好的選擇。

ASTM C618將粉煤灰定義為兩個(gè)類別：F類粉煤灰和C類粉煤灰。這些類別之間的主要區(qū)別在于灰分中的鈣、硅石、礬土以及鐵含量的量。粉煤灰的化學(xué)性質(zhì)很大程度上受到所燃燒的煤的化學(xué)含量的影響。

較硬、較舊的無(wú)煙煤和煙煤的燃燒通常產(chǎn)生F類粉煤灰。這種粉煤灰在本質(zhì)上是火山灰質(zhì)，并且包含小于20％的石灰(CaO)。F類粉煤灰具有火山灰質(zhì)性質(zhì)，F(xiàn)類粉煤灰的玻璃狀硅石和礬土要求具有諸如波特蘭水泥、生石灰或熟石灰等粘結(jié)劑，并且在水的存在下反應(yīng)并產(chǎn)生有粘結(jié)性的化合物。氫氧化鈣(Ca(OH)₂)是水泥和水之間的水合反應(yīng)的主要副產(chǎn)物，并且是與火山灰反應(yīng)以形成另外的硅酸鈣水合物(C-S-H)的關(guān)鍵化學(xué)品，該硅酸鈣水合物是所有基于波特蘭水泥的混凝土中的粘合劑。

由較新的褐煤或次煙煤的燃燒所產(chǎn)生的粉煤灰為C類粉煤灰，其除了具有火山灰質(zhì)性質(zhì)外，還具有一些自粘結(jié)性質(zhì)。在水的存在下，C類粉煤灰將隨著時(shí)間變硬并且強(qiáng)度增加。C類粉煤灰通常包含大于20％的石灰(CaO)。與F類粉煤灰不同，自粘結(jié)的C類粉煤灰不需要活化劑。

對(duì)于煤電工業(yè)來(lái)說(shuō)，混凝土已經(jīng)是粉煤灰的便利的市場(chǎng)。對(duì)于混凝土公司來(lái)說(shuō)，粉煤灰是火山灰的低成本來(lái)源。然而最近，已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)供應(yīng)問(wèn)題。也就是說(shuō)，由于發(fā)電廠的環(huán)境法規(guī)的增多，粉煤灰的數(shù)量和質(zhì)量一直在下降?？色@得的并且合適用作混凝土中的火山灰質(zhì)粉煤灰的量、特別是F類粉煤灰的量一直在減少。預(yù)計(jì)這種情況在未來(lái)幾年將更加惡化。

考慮到兩個(gè)行業(yè)(電力和混凝土)的要求，人們需要一種提高粉煤灰的火山灰質(zhì)量的方法。特別地，期望生產(chǎn)出一種改良劑或分選劑及方法，從而將無(wú)法得到認(rèn)證且劣質(zhì)的粉煤灰(經(jīng)常被稱為不合規(guī)定的粉煤灰)的質(zhì)量升級(jí)，從而使該粉煤灰取得ASTM C618-12和AASHTO M295的認(rèn)證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一些變型中，本公開(kāi)提供了用于混凝土中的火山灰質(zhì)組合物，該組合物包含與天然火山灰組合的粉煤灰。

在一些實(shí)施方案中，存在的天然火山灰的濃度為約1重量％至約99重量％，例如約10重量％至約90重量％、約30重量％至約70重量％、約40重量％至約60重量％、或者約60重量％約70重量％。

在一些實(shí)施方案中，天然火山灰與粉煤灰的重量比為約0.01至約100，例如約0.1至約10、或者約1至約2。

天然火山灰可以是火山灰質(zhì)、火山灰分，例如(但不限于)來(lái)源于火山噴發(fā)碎屑(tephra)、凝灰?guī)r、火山塵埃或浮石(下文統(tǒng)稱為“浮石”)或珍珠巖的火山灰。在一些實(shí)施方案中，天然火山灰選自由浮石、珍珠巖、偏高嶺土、硅藻土、熔結(jié)凝灰?guī)r(ignimbrite)、煅燒的頁(yè)巖、煅燒的粘土、及它們的組合所構(gòu)成的組。諸如硅灰(silica fume)、磨碎的玻璃、玻璃化的鈣鋁硅酸鹽、以及高硅石含量的F類粉煤灰等的其他副產(chǎn)物火山灰也可用作改良劑或分選劑。在某些情況下，磨碎的粒狀高爐礦渣也可用作改良或分選劑，從而將劣質(zhì)不合規(guī)定的粉煤灰增強(qiáng)或改良為滿足ASTM C618的粉煤灰。

在一些實(shí)施方案中，火山灰質(zhì)組合物經(jīng)過(guò)ASTM C618-12認(rèn)證為F類火山灰。在這些或其他實(shí)施方案中，組合物可以是經(jīng)過(guò)AASHTO M295認(rèn)證的F類火山灰。

火山灰質(zhì)組合物可以進(jìn)一步含有添加劑以調(diào)節(jié)組合物的粘度?；鹕交屹|(zhì)組合物還可含有添加劑以調(diào)節(jié)混凝土中組合物的需水量。

本公開(kāi)還提供了一種膠凝混合物，其包含混凝土中使用的火山灰質(zhì)組合物，該組合物包含與天然火山灰或其他火山灰組合的粉煤灰。在一些變型中，提供了混凝土產(chǎn)品或結(jié)構(gòu)，其含有所公開(kāi)的骨料和膠凝混合物、或者它們的反應(yīng)產(chǎn)物。在一些變型中，提供了混凝土產(chǎn)品或結(jié)構(gòu)，其含有骨料和火山灰質(zhì)組合物、或者它們的反應(yīng)產(chǎn)物，其中該火山灰質(zhì)組合物含有與天然火山灰或其他有效的火山灰組合的粉煤灰。

本公開(kāi)還提供了一種制造用于混凝土中的火山灰質(zhì)組合物的方法，該方法包括：

提供粉煤灰源；

提供天然火山灰或其他有效的火山灰；以及

將該粉煤灰與該天然火山灰(或其他火山灰)組合，從而制造火山灰質(zhì)組合物。

本公開(kāi)還提供了將粉煤灰升級(jí)為火山灰質(zhì)材料的方法，該方法包括：

提供起始粉煤灰；

提供天然火山灰或其他有效的火山灰；以及

將該起始粉煤灰與該天然火山灰(或其他火山灰)組合，從而制造與該起始粉煤灰相比具有增強(qiáng)的火山灰質(zhì)性質(zhì)的升級(jí)的粉煤灰。

本公開(kāi)還提供了將不合規(guī)定的粉煤灰分選為能得到認(rèn)證的F類粉煤灰、或者將C類粉煤灰轉(zhuǎn)化為能得到認(rèn)證的F類粉煤灰的方法，該方法包括：

提供經(jīng)認(rèn)證的C類灰分或不能得到認(rèn)證的粉煤灰；

提供天然火山灰或其他有效的火山灰；以及

將該C類粉煤灰或該不能得到認(rèn)證的粉煤灰與該天然火山灰(或其他火山灰)組合，從而制造F類粉煤灰。

在一些方法實(shí)施方案中，存在的天然火山灰或其他火山灰的濃度為火山灰質(zhì)組合物、升級(jí)的粉煤灰或F類粉煤灰的約1重量％至約99重量％。在某些實(shí)施方案中，存在的天然火山灰或其他火山灰的濃度為火山灰質(zhì)組合物、升級(jí)的粉煤灰、增強(qiáng)的粉煤灰、或轉(zhuǎn)化的粉煤灰、或F類粉煤灰的約10重量％至約90重量％，例如約30重量％至約70重量％、約40重量％至約60重量％、或約60重量％至約70重量％。

在這些方法中，天然火山灰可選自由諸如來(lái)源于浮石或珍珠巖的火山灰的煅燒或未煅燒的火山灰質(zhì)材料、煅燒的頁(yè)巖、煅燒的粘土、偏高嶺土、及它們的組合所構(gòu)成的組。也可以使用諸如硅灰、磨碎的玻璃、以及包含高百分比的硅石、礬土和鐵的經(jīng)認(rèn)證的F類粉煤灰之類的其他的火山灰。

在一些方法中，火山灰質(zhì)組合物、升級(jí)的粉煤灰或F類粉煤灰經(jīng)過(guò)了ASTM C618-12認(rèn)證。在這些或其他方法中，火山灰質(zhì)組合物、升級(jí)的粉煤灰或F類粉煤灰經(jīng)過(guò)了AASHTO M295認(rèn)證。

附圖說(shuō)明

圖1為包含火山灰質(zhì)組合物的膠凝材料的抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表，該火山灰質(zhì)組合物包含各種來(lái)源的粉煤灰以及浮石。

圖2為包含火山灰質(zhì)組合物的膠凝材料的抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表，該火山灰質(zhì)組合物包含各種來(lái)源的粉煤灰以及偏高嶺土。

圖3為包含火山灰質(zhì)組合物的膠凝材料的抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表，該火山灰質(zhì)組合物包含各種來(lái)源的粉煤灰以及硅藻土。

圖4為包含火山灰質(zhì)組合物的膠凝材料的抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表，該火山灰質(zhì)組合物包含各種來(lái)源的粉煤灰以及硅灰。

圖5為包含火山灰質(zhì)組合物的膠凝材料的抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表，該火山灰質(zhì)組合物包含各種來(lái)源的粉煤灰以及熔結(jié)凝灰?guī)r(ignimbrite)。

圖6為包含火山灰質(zhì)組合物的膠凝材料的抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表，該火山灰質(zhì)組合物包含各種來(lái)源的粉煤灰以及磨碎的粒狀高爐礦渣。

圖7為包含火山灰質(zhì)組合物的膠凝材料的抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表，該火山灰質(zhì)組合物包含各種來(lái)源的粉煤灰以及超微細(xì)(3微米)浮石(1號(hào)來(lái)源)。

圖8A為包含火山灰質(zhì)組合物的膠凝材料的抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表，該火山灰質(zhì)組合物包含各種來(lái)源的粉煤灰以及浮石。

圖8B為圖8A中的表格的延續(xù)，其為包含火山灰質(zhì)組合物的膠凝材料的抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表，該火山灰質(zhì)組合物包含各種來(lái)源的粉煤灰以及浮石。

圖9為包含火山灰質(zhì)組合物的膠凝材料的抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表，該火山灰質(zhì)組合物包含各種來(lái)源的粉煤灰以及玻璃化的鈣鋁硅酸鹽材料(磨碎的廢玻璃或玻璃纖維)。

圖10為包含火山灰質(zhì)組合物的膠凝材料的抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表，該火山灰質(zhì)組合物包含各種來(lái)源的粉煤灰以及超微細(xì)(3μm)浮石(2號(hào)來(lái)源)。

圖11為根據(jù)一些實(shí)施方案的ASTM C618認(rèn)證，該認(rèn)證證明了從不合規(guī)定的粉煤灰到經(jīng)認(rèn)證的F類粉煤灰的轉(zhuǎn)化。

圖12為根據(jù)一些實(shí)施方案的ASTM C618認(rèn)證，該認(rèn)證證明了從不合規(guī)定的粉煤灰到經(jīng)認(rèn)證的F類粉煤灰的轉(zhuǎn)化。

圖13為根據(jù)一些實(shí)施方案的ASTM C618認(rèn)證，該認(rèn)證證明了從C類粉煤灰到經(jīng)認(rèn)證的F類粉煤灰的轉(zhuǎn)化。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將對(duì)本發(fā)明的某些實(shí)施方案進(jìn)行更加詳細(xì)的進(jìn)一步說(shuō)明，以使得該要求保護(hù)的發(fā)明能夠被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解并加以利用。

除非另有說(shuō)明，否則說(shuō)明書和權(quán)利要求書中使用的表示反應(yīng)條件、濃度、產(chǎn)率等的所有數(shù)字應(yīng)當(dāng)在所有情況下均被理解為由術(shù)語(yǔ)“約”修飾。因此，除非相反地指出，否則在下面的說(shuō)明書和所附權(quán)利要求中列出的數(shù)值參數(shù)均為近似值，其可以至少根據(jù)具體的分析技術(shù)而變化。任何數(shù)值均固有地包含由在其各自的試驗(yàn)測(cè)量中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差導(dǎo)致的某些必然的誤差。

如本說(shuō)明書和所附權(quán)利要求中所使用的，除非上下文另有明確說(shuō)明，否則單數(shù)形式的“一”，“一個(gè)”和“該”均包括復(fù)數(shù)指代。除非另有定義，否則本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)均具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。如果本部分中闡述的定義與通過(guò)引用而并入的專利、公開(kāi)的專利申請(qǐng)和其他出版物中所闡述的定義相反或不一致，則本說(shuō)明書中闡述的定義優(yōu)先于通過(guò)引用而并入本文的定義。

與“包括”、“含有”、或“特征在于”同義的術(shù)語(yǔ)“包含”是可兼性的或開(kāi)放性的，并且不排除另外的未列舉的要素或方法步驟?！鞍笔窃跈?quán)利要求語(yǔ)言中使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)，其意味著所述權(quán)利要求元素是必要的，但是可以添加其他權(quán)利要求元素，并且這些其他權(quán)利要求元素仍然可在權(quán)利要求的范圍內(nèi)形成結(jié)構(gòu)。

如本文所使用，短語(yǔ)“由…組成”排除了權(quán)利要求中沒(méi)有規(guī)定的任何元素、步驟、或成分。當(dāng)短語(yǔ)“由…組成(或其變形)”出現(xiàn)在權(quán)利要求的主體條款(clause of the body)中，而不是緊接在前文之后時(shí)，該短語(yǔ)“由…組成”限定只在該項(xiàng)中闡述的元素；其他要素不從整體權(quán)利要求中排除。如本文所使用，短語(yǔ)“基本上由......組成”將權(quán)利要求的范圍限定為規(guī)定的元素或方法步驟、以及不會(huì)實(shí)質(zhì)影響所要求保護(hù)主題的基礎(chǔ)和新穎性特征的元素或方法步驟。

關(guān)于術(shù)語(yǔ)“包含”、“由...組成”以及“基本上由...組成”，當(dāng)這三個(gè)術(shù)語(yǔ)中的任一個(gè)在本文中使用時(shí)，現(xiàn)在公開(kāi)及要求保護(hù)的主旨可以包括使用了其他兩個(gè)術(shù)語(yǔ)中的任一個(gè)的情況。因此，在一些沒(méi)有另外明確說(shuō)明的實(shí)施方案中，“包含”的任何實(shí)例可以被“由...組成”、或者“基本上由...組成”所替代。

目前，已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)：天然火山灰以及其他先前指定的火山灰的添加增強(qiáng)了各種粉煤灰的化學(xué)性質(zhì)和火山灰質(zhì)性質(zhì)。更令人驚訝的是，通過(guò)添加天然火山灰質(zhì)劑，不能得到認(rèn)證的廢粉煤灰也得到了改進(jìn)，并且能夠取得ASTM C618和AASHTO 295的F類(性能優(yōu)于C類的火山灰)認(rèn)證。另外，添加的天然火山灰沒(méi)有在粉煤灰中產(chǎn)生任何預(yù)期之外的需水量。添加的天然火山灰增強(qiáng)了劣質(zhì)粉煤灰(F類或C類)或不合規(guī)定的粉煤灰，并使它們成為高性能的、經(jīng)認(rèn)證的F類火山灰質(zhì)粉煤灰。

鑒于F類火山灰質(zhì)粉煤灰在北美的某些地點(diǎn)周期性地供應(yīng)短缺，因此，該發(fā)現(xiàn)可延緩F類粉煤灰供應(yīng)的減少。在超過(guò)150個(gè)的燃煤發(fā)電廠計(jì)劃在未來(lái)十年將關(guān)閉或轉(zhuǎn)化為天然氣發(fā)電廠的情況下，F(xiàn)類粉煤灰的短缺可能會(huì)加劇。天然火山灰質(zhì)劑(和其他火山灰)的利用可以使當(dāng)前可獲得的粉煤灰供應(yīng)(包括經(jīng)認(rèn)證及未認(rèn)證的)得到延長(zhǎng)、或者得到改良/分選。另外，天然火山灰質(zhì)劑可以用于將C類粉煤灰轉(zhuǎn)化為更理想的F類火山灰。

本文公開(kāi)的方法有利于經(jīng)認(rèn)證的粉煤灰火山灰的長(zhǎng)期可獲得性，該經(jīng)認(rèn)證的粉煤灰火山灰是目前以及將來(lái)制造經(jīng)濟(jì)可行的、具有耐用性和化學(xué)耐受性的混凝土所需要的。

當(dāng)天然火山灰或其他火山灰以適當(dāng)?shù)陌俜直?如下文更詳細(xì)公開(kāi)的)與劣質(zhì)粉煤灰混合時(shí)，先前不能得到認(rèn)證的粉煤灰得到了增強(qiáng)，并且達(dá)到經(jīng)ASTM C618-12和AASHTO 295的火山灰認(rèn)證的級(jí)別。

當(dāng)以適當(dāng)?shù)陌俜直?如下文更詳細(xì)公開(kāi)的)混合天然火山灰或其他火山灰時(shí)，可以將相比于F類粉煤灰不太理想的C類粉煤灰轉(zhuǎn)化為滿足F類認(rèn)證要求的更理想的火山灰。

原本不能得到認(rèn)證的粉煤灰在以適當(dāng)?shù)陌俜直扰c天然火山灰(或者，如下文更詳細(xì)公開(kāi)的其他火山灰)混合后，表現(xiàn)出這樣的火山灰質(zhì)品質(zhì)，該品質(zhì)可以滿足或超過(guò)大多數(shù)目前在北美可獲得的任何經(jīng)認(rèn)證的F類或C類粉煤灰的性能。

本公開(kāi)可以有利于將劣質(zhì)的、不能夠得到認(rèn)證的、目前廢棄的粉煤灰改良為非常有用的F類火山灰，該F類火山灰可以獲得ASTM C618-12和AASHTO M295這兩者的認(rèn)證。F類火山灰用于眾多混凝土配合比設(shè)計(jì)中，從而提高混凝土的性能特征。本公開(kāi)還可以用于改良不能得到認(rèn)證的粉煤灰，將該不能得到認(rèn)證的粉煤灰增強(qiáng)為能得到認(rèn)證的質(zhì)量為C類或F類的粉煤灰。本公開(kāi)還可以用于提升質(zhì)量良好且經(jīng)認(rèn)證的F類粉煤灰的數(shù)量和可獲得性。

本公開(kāi)有利于從廢棄物流(waste stream)或現(xiàn)有粉煤灰填埋物/廢棄沉積物中除去劣質(zhì)粉煤灰，并且將其轉(zhuǎn)化為非常有用的產(chǎn)品，在家庭、建筑物以及基礎(chǔ)設(shè)施用混凝土的制造中對(duì)于該產(chǎn)品有著強(qiáng)烈的需求。本公開(kāi)還可以應(yīng)用于油田固井泥漿中，該油田固井泥漿用于固定油井套管以及防止提取期間地層中油的損失。

本公開(kāi)可以被水泥公司用于制造“1P水泥”。1P水泥通過(guò)添加火山灰質(zhì)材料而得以改變，從而使混合有該1P水泥的混凝土具有火山灰質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)?；鹕交屹|(zhì)的品質(zhì)包括但不限于：減輕諸如ASR、堿-硫酸鹽反應(yīng)之類的一種形式的化學(xué)侵蝕等，并且減輕氯化物侵入的破壞作用，特別是減輕鋼筋的氧化和脫膠；增強(qiáng)混凝土致密化和不滲透性、提高長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度、以及減輕風(fēng)化。

燃煤發(fā)電廠或它們的合作者可以利用本公開(kāi)來(lái)增強(qiáng)和改良不能得到認(rèn)證的粉煤灰，使得這種粉煤灰可作為高性能的F類粉煤灰而出售，或者通過(guò)較少的改良/分選使這種粉煤灰成為C類粉煤灰。本公開(kāi)涉及這樣的粉煤灰，若該粉煤灰原本會(huì)被放置在(或已經(jīng)存在于)廢棄物池或填埋場(chǎng)，從而在日常和長(zhǎng)期隔離措施方面產(chǎn)生直接成本，并且在潛在的環(huán)境危害方面產(chǎn)生間接成本，該潛在的環(huán)境危害源自廢棄物池或污染物的泄露，或者源自污染物浸出到土壤和地下水中。

在一些變型中，本公開(kāi)提供了用于混凝土中的火山灰質(zhì)組合物，該組合物包含與天然火山灰或其他火山灰組合的粉煤灰?！敖M合”指的是粉煤灰和天然火山灰物理混合在一起；盡管并非完全排除化學(xué)組合(例如平衡交換反應(yīng))，但通常不會(huì)在不添加水的情況下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

在一些實(shí)施方案中，存在的天然火山灰的濃度為火山灰質(zhì)組合物的約1重量％至約99重量％，例如約10重量％至約90重量％、約30重量％至約70重量％、約40重量％至約60重量％、或約60重量％至約70重量％。在各種實(shí)施方案中，存在的天然火山灰的濃度為火山灰質(zhì)組合物的約1重量％、2重量％、5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％或者95重量％。

在各種實(shí)施方案中，存在的粉煤灰的濃度為火山灰質(zhì)組合物的約1重量％、2重量％、5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％或者95重量％。

火山灰質(zhì)組合物可以包含或可以不包含粉煤灰和天然火山灰之外的其他組分。例如，也可以引入添加劑或附加物?？梢约尤脒@些添加劑以調(diào)節(jié)火山灰質(zhì)組合物本身的性能，或者為最終的水泥或混凝土提供附加物的性能。火山灰質(zhì)組合物可以含有添加劑以調(diào)節(jié)組合物的粘度。火山灰質(zhì)組合物還可以含有添加劑以調(diào)節(jié)混凝土中組合物的需水量。此外，可以存在有雜質(zhì)。

在火山灰質(zhì)組合物的一些實(shí)施方案中，天然火山灰與粉煤灰的重量比為約0.01至約100，例如約0.1至約10、或者約1至約2。在各種實(shí)施方案中，天然火山灰與粉煤灰的重量比為(例如)約0.02、0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、0.8、1、2、3、5、8、10、15、25、50、75或者90。

在本公開(kāi)中，“天然火山灰”、“其他火山灰”、“天然火山灰或其他火山灰”等不應(yīng)被解釋為限制性的詞語(yǔ)，它們指的是可以用作為粉煤灰改良劑的任何有效的火山灰?！胺勖夯腋牧紕┗蚍诌x劑”為具有增強(qiáng)、轉(zhuǎn)化或改良廢棄粉煤灰或C類粉煤灰所需的化學(xué)和物理性質(zhì)的任何補(bǔ)充性膠凝材料。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，粉煤灰改良劑或分選劑將廢棄粉煤灰或C類粉煤灰轉(zhuǎn)化為由ASTM C618和/或AASHTO M295定義的能得到認(rèn)證的F類粉煤灰。另外，粉煤灰改良劑優(yōu)選能夠改良或增強(qiáng)已經(jīng)認(rèn)證的F類粉煤灰，使得當(dāng)在混凝土中用作火山灰時(shí)，通常來(lái)說(shuō)，已增強(qiáng)或已改良的F類粉煤灰將擴(kuò)大供應(yīng)，縮短凝固時(shí)間(set times)，提高早期抗壓強(qiáng)度，并且增強(qiáng)對(duì)抗硫酸鹽、氯化物、堿-硅石反應(yīng)等抗化學(xué)侵蝕的性能。

天然火山灰可以是火山灰灰分，例如(但不限于)來(lái)源于浮石或珍珠巖的火山灰。在一些實(shí)施方案中，天然火山灰選自由煅燒的頁(yè)巖、煅燒的粘土、偏高嶺土、以及它們的組合所構(gòu)成的組?；鹕交铱梢允?或者可以來(lái)源于)優(yōu)質(zhì)F類粉煤灰、磨碎的玻璃、硅灰、或者其他材料。

在各種實(shí)施方案中，天然火山灰或其他火山灰和/或其他補(bǔ)充的膠凝材料可以選自浮石(各種尺寸范圍)、珍珠巖、偏高嶺土、硅藻土、硅灰、熔結(jié)凝灰?guī)r、磨碎的粒狀高爐礦渣、玻璃化的鈣鋁硅酸鹽、磨碎的廢玻璃、或者它們的組合或衍生物。

粉末或粉塵形式的浮石被稱為火山塵埃，其是由高度多孔狀的粗糙紋理化火山玻璃所組成的火山巖，其可以包含或不包含晶體。當(dāng)過(guò)熱的、高度加壓的巖石從火山中猛烈噴出時(shí)，會(huì)產(chǎn)生浮石。浮石由高度微孔狀的火山碎屑玻璃構(gòu)成，該火山碎屑玻璃具有噴出火成巖的薄的、半透明的氣泡壁。其通常但不完全來(lái)源于硅質(zhì)的或長(zhǎng)英質(zhì)的中間組成巖漿(例如流紋巖、英安巖、安山巖、堿流巖、響石巖、粗面巖)。浮石的顏色通常為淺色，顏色范圍可以從白色、奶油色、藍(lán)色或灰色到綠棕色或黑色。

珍珠巖是具有相對(duì)高水含量的無(wú)定形火山玻璃，通常認(rèn)為珍珠巖通過(guò)黑曜巖的水合作用而形成。它自然發(fā)生，并具有在充分加熱時(shí)極大膨脹的不同尋常的性質(zhì)。熔渣為另一種多孔狀的火山巖，與浮石不同，該火山巖具有較大的氣孔和孔壁，并且是深色的且更為致密。

硅灰是可以從硅-硅鐵合金的制造中獲得的無(wú)定形超微細(xì)粉末。熔結(jié)凝灰?guī)r為多種形式的磨石中的任一種，通常指的是硅石或硅酸鹽的經(jīng)微細(xì)研磨且近乎純凈的形式。通過(guò)在水或蒸汽中將高爐中的熔融鐵熔渣(煉鐵和煉鋼的副產(chǎn)物)淬火，從而獲得磨碎的粒狀高爐礦渣，由此制造玻璃狀顆粒產(chǎn)物，然后將該玻璃狀顆粒產(chǎn)物干燥并研磨成微細(xì)粉末。在一些實(shí)施方案中，玻璃化的硅鋁酸鈣火山灰可以由回收的玻璃或玻璃纖維粉末、微細(xì)研磨的新制成的玻璃粉末、或者它們的組合而制得。

在一些實(shí)施方案中，天然火山灰或其他火山灰含有無(wú)定形硅石、無(wú)定形礬土以及鐵。一些實(shí)施方案的天然火山灰或其他火山灰根據(jù)其硅石含量而進(jìn)行選擇。一些實(shí)施方案的天然火山灰或其他火山灰根據(jù)其礬土含量而進(jìn)行選擇。一些實(shí)施方案的天然火山灰或其他火山灰根據(jù)其硅石/礬土以及鐵含量的組合而進(jìn)行選擇。

在一些實(shí)施方案中，根據(jù)高硅石含量和火山灰強(qiáng)度而選擇天然火山灰或其他火山灰用作添加劑，從而將劣質(zhì)粉煤灰改良到這樣的程度，即，將先前不可用的粉煤灰轉(zhuǎn)化為有用的F類粉煤灰，該F類粉煤灰可以用于混凝土或水泥工業(yè)中。

在一些實(shí)施方案中，根據(jù)粒度分布、表面積、顆粒形狀分布、密度、粘度或其他性質(zhì)來(lái)選擇天然火山灰或其他火山灰。例如，來(lái)源于浮石的火山灰可以為有角的形狀，該有角的形狀使得該火山灰比粉煤灰火山灰產(chǎn)生更高的需水量，而粉煤灰火山灰傾向于為產(chǎn)生更少的需水量的球形形狀。

天然火山灰或其他火山灰也可以與粉煤灰相互研磨(與簡(jiǎn)單共混完全不同)，從而獲得經(jīng)過(guò)改良或增強(qiáng)的粉煤灰。相互研磨將降低粉煤灰的顆粒尺寸，并且同時(shí)增加表面積。這種粉煤灰改良或增強(qiáng)的方法將增加粉煤灰的火山灰質(zhì)反應(yīng)性，從而增加包括天然火山灰的經(jīng)改良或增強(qiáng)的粉煤灰的反應(yīng)性。

在一些實(shí)施方案中，火山灰質(zhì)組合物經(jīng)ASTM C618-12(“用于混凝土中的煤粉煤灰和原料或煅燒的天然火山灰的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”)認(rèn)證為F類火山灰。在這些或其他實(shí)施方案中，組合物可經(jīng)AASHTO M295(“用于混凝土中的煤粉煤灰和原料或煅燒的天然火山灰的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”)認(rèn)證為F類火山灰。ASTM C618-12和AASHTO M295均通過(guò)引用而全部并入本文。還應(yīng)注意，根據(jù)本公開(kāi)的火山灰質(zhì)組合物可以可選地或另外地得到其他標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定的認(rèn)證，這些標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定可以是目前現(xiàn)有的或未來(lái)開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定，也可以是美國(guó)或其他國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定。

本公開(kāi)還提供補(bǔ)充性膠凝混合物，其包含用于混凝土中的火山灰質(zhì)組合物，該組合物含有與天然火山灰或其他火山灰組合的粉煤灰。由本公開(kāi)提供的火山灰質(zhì)組合物可以引入到混凝土配合比設(shè)計(jì)、膠凝混合物或其他附加物中?；蛘撸诤笃?，諸如在將基本的膠凝產(chǎn)品、骨料、以及水開(kāi)始混合之后，可提供指示將粉煤灰和天然火山灰成分引入(組合)到膠凝混合物或其他附加物中。

在一些變型中，提供了混凝土產(chǎn)品或結(jié)構(gòu)，其包含所公開(kāi)的膠凝混合物或其反應(yīng)產(chǎn)物。在一些變型中，提供了混凝土產(chǎn)品或結(jié)構(gòu)，其包含火山灰質(zhì)組合物或其反應(yīng)產(chǎn)物，其中該火山灰質(zhì)組合物含有與天然火山灰組合的粉煤灰。對(duì)于混凝土產(chǎn)品或結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別的限制。

本公開(kāi)還提供了制造用于混凝土中的火山灰質(zhì)組合物的方法，該方法包括：

提供粉煤灰源；

提供天然火山灰或其他火山灰；以及

將該粉煤灰與該天然火山灰或其他火山灰組合，從而制造火山灰質(zhì)組合物。

本發(fā)明還提供了將粉煤灰升級(jí)為火山灰質(zhì)材料的方法，該方法包括：

提供起始粉煤灰；

提供天然火山灰或其他火山灰；以及

將該起始粉煤灰與該天然火山灰或其他火山灰組合，從而制造與該起始粉煤灰相比具有增強(qiáng)的火山灰性質(zhì)的升級(jí)的粉煤灰。

本發(fā)明還提供了將C類粉煤灰轉(zhuǎn)化為F類粉煤灰的方法，該方法包括：

提供經(jīng)認(rèn)證或未認(rèn)證的C類粉煤灰；

提供天然火山灰或其他火山灰；以及

將該C類粉煤灰與該天然火山灰或其他火山灰組合，從而制造F類粉煤灰。

在一些方法實(shí)施方案中，存在的天然火山灰或其他火山灰的濃度為火山灰質(zhì)組合物、升級(jí)的粉煤灰或F類粉煤灰的約1重量％至約99重量％。在某些實(shí)施方案中，存在的天然火山灰或其他火山灰的濃度為火山灰質(zhì)組合物、升級(jí)的粉煤灰或F類粉煤灰的約10重量％至約90重量％，例如約30重量％至約70重量％、約40重量％至約60重量％或約60重量％至約70重量％。

在這些方法中，天然火山灰或其他火山灰可選自由煅燒的或未煅燒的火山灰灰分(諸如來(lái)源于浮石的火山灰)及珍珠巖、煅燒的頁(yè)巖、煅燒的粘土、DE、偏高嶺土、硅灰、以及它們的組合所構(gòu)成的組。

在一些方法中，火山灰質(zhì)組合物、升級(jí)的粉煤灰、或F類粉煤灰經(jīng)過(guò)了ASTM C618-12認(rèn)證。在這些或其他方法中，火山灰質(zhì)組合物、升級(jí)的粉煤灰或F類粉煤灰得到AASHTO M295的認(rèn)證。

實(shí)施例

在這些實(shí)施例中，為了用于膠凝材料中，對(duì)含有與天然火山灰或其他火山灰組合的粉煤灰的各種火山灰質(zhì)組合物進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)。并且測(cè)試了粉煤灰的許多來(lái)源以及許多火山灰劑。

將I/II型水泥(圖1-10的表格中的“TI-II”)用作對(duì)照物(100％)，并且為測(cè)試方案中所使用的所有其他混合物的60重量％。各種混合物的其他40重量％則僅由各種粉煤灰組成，或者通過(guò)使用市售的火山灰作為改良劑而處于經(jīng)過(guò)改良/增強(qiáng)的構(gòu)成。

在這些實(shí)施例中所說(shuō)明的測(cè)試方案中，對(duì)五種單獨(dú)的粉煤灰進(jìn)行改良、轉(zhuǎn)化或者增強(qiáng)：

粉煤灰來(lái)源1＝F類粉煤灰，美國(guó)西部

粉煤灰來(lái)源2＝不合規(guī)定的粉煤灰，OK

粉煤灰來(lái)源3＝不合規(guī)定的粉煤灰，CO

粉煤灰來(lái)源4＝C類粉煤灰，TX

粉煤灰來(lái)源5＝C類粉煤灰，MO

測(cè)試F類粉煤灰。使用本發(fā)明將一種目前經(jīng)ASTM C618認(rèn)證的F灰分(來(lái)源1)改良或增強(qiáng)。為了將其他經(jīng)過(guò)改良、轉(zhuǎn)化和增強(qiáng)的能得到認(rèn)證的F灰分與目前經(jīng)認(rèn)證的F灰分相比較，也將該經(jīng)認(rèn)證的F灰分用作對(duì)照物。

不合規(guī)定的灰分(廢料)被定義為不能夠得到ASTM C618和AASHTO M295認(rèn)證的粉煤灰。在測(cè)試中使用兩種不能得到認(rèn)證的灰分，即粉煤灰來(lái)源2和粉煤灰來(lái)源3。使用粉煤灰改良劑將這些粉煤灰改良或分選，以便得到C618認(rèn)證為F類粉煤灰(參見(jiàn)圖11和圖12)。

也測(cè)試了C類粉煤灰。使用本發(fā)明將兩種目前經(jīng)ASTM C618認(rèn)證的C類灰分(粉煤灰源4和粉煤灰源5)改良或轉(zhuǎn)化為能得到認(rèn)證的F類灰分。使用粉煤灰改良劑將這些粉煤灰改良或轉(zhuǎn)化，以便經(jīng)C618認(rèn)證為F類粉煤灰(參見(jiàn)圖13的來(lái)源4的結(jié)果)

在這些實(shí)施例中對(duì)以下的粉煤灰改良劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)：

·浮石(90％通過(guò)325篩目)

·浮石(100％通過(guò)325篩目)

·浮石(3微米-兩個(gè)獨(dú)立來(lái)源，來(lái)源No.1和來(lái)源No.2)

·偏高嶺土

·硅藻土

·硅灰

·熔結(jié)凝灰?guī)r

·磨碎的粒狀高爐礦渣(爐渣)

·玻璃化鈣鋁-硅酸鹽材料，磨碎的廢玻璃

所有樣品為混合物，其中水泥占膠凝材料的60％。測(cè)試方案采用標(biāo)準(zhǔn)水泥漿配合比設(shè)計(jì)(無(wú)骨料)以提高產(chǎn)品的區(qū)別。將水與水泥和火山灰質(zhì)組合物在約18℃下混合。混合物在約21℃(水浴)的環(huán)境溫度下、或者在約38℃下固化。在環(huán)境溫度下，在固化時(shí)間達(dá)1天、7天和28天后進(jìn)行測(cè)量。

配合比設(shè)計(jì)本身為水泥渣(水泥漿)設(shè)計(jì)，其允許使用2英寸×4英寸的圓柱體來(lái)制造樣品。這在時(shí)間和可用空間方面簡(jiǎn)化了配料和固化過(guò)程。此外，混合設(shè)計(jì)中不包含骨料。這些樣品依賴于僅僅各種膠凝成分之間的水硬性和火山灰反應(yīng)以及隨后的相對(duì)強(qiáng)度。此外，通過(guò)使用相當(dāng)高的60/40(水泥/火山灰)比例，能夠更好地分辨出配合的火山灰的相對(duì)強(qiáng)度或反應(yīng)性。

結(jié)果示于圖1-10的表中。所示的強(qiáng)度數(shù)據(jù)為以磅/平方英尺(lbs/in²或psi)表示的抗壓強(qiáng)度。每個(gè)表格顯示了僅作為參考的100％TI-II水泥混合物的抗壓強(qiáng)度(第一行)，以及作為對(duì)照的經(jīng)C618認(rèn)證的F灰分(粉煤灰來(lái)源1)的抗壓強(qiáng)度(第二行)?！?天”的抗壓強(qiáng)度指的是：通過(guò)將樣品浸漬在約21℃的控溫水浴中從而使其固化1天后的斷裂試驗(yàn)，“7天”抗壓強(qiáng)度指的是：通過(guò)將樣品浸漬在約21℃下7天從而使其固化7天后的斷裂試驗(yàn)，“28天”抗壓強(qiáng)度指的是：通過(guò)將樣品浸漬在約21℃下28天從而使其固化28天后的斷裂試驗(yàn)。第一數(shù)據(jù)欄顯示在將樣品浸漬在約38℃下固化1天后，在斷裂試驗(yàn)下的抗壓強(qiáng)度。

作為粉煤灰改良劑而測(cè)試的所有商業(yè)火山灰對(duì)各種粉煤灰均提供了一定程度的增強(qiáng)，其中在超過(guò)100批漿料混凝土中對(duì)這些各種粉煤灰進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的測(cè)試。將F類粉煤灰或天然火山灰加入到水泥和混凝土中，以增強(qiáng)混凝土對(duì)于硫酸鹽、氯化物以及堿-硅土膨脹反應(yīng)的耐化學(xué)性，并減輕風(fēng)化。在大多數(shù)情況下，包括F類粉煤灰在內(nèi)的火山灰直到通常的7天和28天抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)完成后才開(kāi)始提高抗壓強(qiáng)度。換句話說(shuō)，與只有水泥的對(duì)照物相比，使用F類粉煤灰的混凝土通常在至少28天的固化之后才出現(xiàn)強(qiáng)度增強(qiáng)。然而，在試驗(yàn)中存在例外，其中，經(jīng)過(guò)改良/分選的粉煤灰或者經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化的粉煤灰實(shí)際上未到28天便超過(guò)了對(duì)照物。

在所有情況下均發(fā)現(xiàn)：通過(guò)將天然火山灰或其他火山灰與粉煤灰組合，由此產(chǎn)生改良的粉煤灰，粉煤灰的火山灰質(zhì)量得到提高。在添加了經(jīng)過(guò)改良的粉煤灰的混凝土的極限抗壓強(qiáng)度這一方面，實(shí)現(xiàn)了性能的增強(qiáng)；并且在保護(hù)了主體混凝土免受各種形式的化學(xué)侵蝕(例如，堿-硅土反應(yīng)、硫酸鹽引起的膨脹、和/或氯化物的侵入)這一方面，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)過(guò)改良的粉煤灰的防災(zāi)性能的提升。

在所有試驗(yàn)中，取決于天然火山灰或其他火山灰與粉煤灰的確切的混合比，將不合規(guī)定的粉煤灰改良到這樣的程度，即，改良后的粉煤灰能夠經(jīng)ASTM C618和AASHTO M295規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證為F類火山灰?？梢苑窍拗菩缘仡A(yù)期，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇天然火山灰，基本上可以對(duì)目前任何不能得到認(rèn)證的粉煤灰進(jìn)行改良，以滿足對(duì)粉煤灰的ASTM C618認(rèn)證。

在所有情況下，取決于天然火山灰與粉煤灰的確切的混合比，成功地對(duì)經(jīng)認(rèn)證的C類粉煤灰進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，從而允許將C類灰分重新分類為粉煤灰的更理想的火山灰類，即F類粉煤灰(參照?qǐng)D13)。基于這些實(shí)施例中的數(shù)據(jù)，可以非限制性地預(yù)期，可以成功地對(duì)任何經(jīng)認(rèn)證的C類粉煤灰進(jìn)行改良和增強(qiáng)，以滿足ASTM C618的F類認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

基于該數(shù)據(jù)，也可以非限制性地預(yù)期，當(dāng)將火山灰加入到波特蘭水泥類的混凝土、砂漿或水泥砂漿中時(shí)，可以在預(yù)期的性能益處方面增強(qiáng)任何目前經(jīng)認(rèn)證的F類粉煤灰。

發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，在提高混凝土/砂漿/水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度以及減輕化學(xué)侵蝕方面，諸如硅灰和磨碎的廢玻璃這類的工業(yè)副產(chǎn)物可以類似地增強(qiáng)粉煤灰的性能。發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，磨碎的粒狀高爐礦渣(稱為“爐渣”)能夠增強(qiáng)所有形式的經(jīng)認(rèn)證和未認(rèn)證的粉煤灰的性能特性。

幾乎每種火山灰都能夠?qū)⒏鞣N粉煤灰增強(qiáng)到一種程度或另一種程度，并且一些增強(qiáng)非常顯著。因此，來(lái)自于這些實(shí)施例中數(shù)據(jù)的結(jié)論是：可以通過(guò)任何火山灰來(lái)改良粉煤灰。可以將不合規(guī)定的、通常是廢棄或填埋的粉煤灰改良到ASTM認(rèn)證的火山灰質(zhì)F類灰分。也可以將ASTM認(rèn)證的C類灰分增強(qiáng)或轉(zhuǎn)化為ASTM認(rèn)證的F類灰分。此外，數(shù)據(jù)顯示，通過(guò)改良或分選過(guò)程，可以極大增強(qiáng)性能相對(duì)較差的F灰分(粉煤灰來(lái)源1)。

圖11至13展示了證據(jù)以證明：改良或分選過(guò)程成功地將不合規(guī)定的灰分或C規(guī)格灰分改良或轉(zhuǎn)化為F規(guī)格灰分。這些圖包括了由行業(yè)認(rèn)可的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室所認(rèn)證的實(shí)際ASTM C618認(rèn)證。圖11示出了不合規(guī)定的灰分(粉煤灰來(lái)源3)被改良或分選為經(jīng)認(rèn)證的F類規(guī)格粉煤灰。圖12示出了不合規(guī)定的灰分(粉煤灰來(lái)源2)被改良或分選為經(jīng)認(rèn)證的F類規(guī)格粉煤灰。圖13示出了C類規(guī)格粉煤灰(粉煤灰來(lái)源4)被分選或轉(zhuǎn)化為經(jīng)認(rèn)證的F類規(guī)格粉煤灰。

本說(shuō)明書中引用的所有出版物、專利和專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文，如同每個(gè)出版物、專利或?qū)＠暾?qǐng)?jiān)诒疚闹斜痪唧w地和單獨(dú)地提出一樣。

在該詳細(xì)說(shuō)明中，已經(jīng)參考了本公開(kāi)的多個(gè)實(shí)施例和涉及如何理解和實(shí)踐本公開(kāi)的非限制性示例。在不脫離本公開(kāi)的精神和范圍的情況下，可以利用不提供本文闡述的所有特征和優(yōu)點(diǎn)的其他實(shí)施例。本公開(kāi)包括本文所述的方法和系統(tǒng)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化。這樣的修改和變化被認(rèn)為在由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。

在上述方法和步驟指示以某些順序發(fā)生的某些事件的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，某些步驟的順序可以被修改，并且這種修改與本公開(kāi)的變型相一致。另外，某些步驟可以在可能的情況下并行地執(zhí)行，以及按順序地執(zhí)行。

因此，就在本公開(kāi)的精神或所附權(quán)利要求的等同物內(nèi)的本公開(kāi)的變型而言，其意圖是本專利也將覆蓋那些變型。本公開(kāi)將僅由所要求保護(hù)的內(nèi)容限制。