"ジオポリマー質複合体超高性能コンクリートGUHPC配合物であって、a反応性アルミノケイ酸塩および反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩からなる群から選択される1種または複数を含む結合材と、b金属水酸化物および金属ケイ酸塩の水溶液を含むアルカリ活性化剤と、c1種または複数の骨材とを含む、GUHPC配合物。前記結合材がGUHPC配合物の約10~50重量を構成する、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記結合材がGUHPC配合物の約0~30重量を構成する、1種または複数の反応性アルミノケイ酸塩を含む、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記1種または複数の反応性アルミノケイ酸塩が、メタカオリン、反応性アルミノケイ酸塩ガラスおよび超微粉等級Fフライアッシュからなる群から選択される、請求項3に記載のGUHPC配合物。前記結合材が、GUHPC配合物の約2~40重量を構成する、1種または複数の反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩を含む、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記1種または複数の反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩が、高炉水砕スラグ、ガラス質アルミノケイ酸カルシウムVCAS、等級Cフライアッシュおよびコンクリートキルンダストからなる群から選択される、請求項5に記載のGUHPC配合物。前記結合材が反応性アルミノケイ酸塩および反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩を含む、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記反応性アルミノケイ酸塩の質量が、前記反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩の質量の約10倍まで、好ましくは約0.2~約0.8倍である、請求項7に記載のGUHPC配合物。前記反応性アルミノケイ酸塩がGUHPC配合物の約2~15重量を構成する、請求項7に記載のGUHPC配合物。前記反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩の質量が、前記反応性アルミノケイ酸塩の質量の約20倍まで、好ましくは約2~約5倍である、請求項7に記載のGUHPC配合物。前記反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩がGUHPC配合物の約8~約25重量を構成する、請求項7に記載のGUHPC配合物。GUHPC配合物の約35重量まで、好ましくは約2~約25重量を構成する、1種または複数の充填材をさらに含む、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記1種または複数の充填材が、1~75μmの間の粒径を有し、かつ破砕石英、等級Fフライアッシュ、等級Cフライアッシュ、ゼオライト、粉砕ガラス、メタカオリン、高炉スラグ微粉末、超微粉炉スラグおよび超微粉フライアッシュからなる群から選択される、請求項12に記載のGUHPC配合物。前記1種または複数の充填材が、約0.05~1μmの間の粒径を有し、かつシリカフューム、沈降性シリカ、超微粉炭酸カルシウム、マイクロンアルミナ、および金属酸化物のサブミクロン粒子からなる群から選択される、請求項12に記載のGUHPC配合物。前記1種または複数の骨材が、約0.075~10mmの間の粒径を有し、かつGUHPC配合物の約75重量まで、好ましくは約30~60重量を構成する、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記1種または複数の骨材が、石英砂、花崗岩、玄武岩、片麻岩、破砕高炉水砕スラグ、石灰石および焼成ボーキサイト砂からなる群から選択される、約0.075~約10mmの間の粒径を有する1種または複数の粗骨材を含む、請求項15に記載のGUHPC配合物。前記1種または複数の骨材が、約0.075~0.75mmの間の粒径を有する、1種または複数の細骨材を含む、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記アルカリ活性化剤溶液が、GUHPC配合物の約10~40重量、より好ましくは約15~約25重量である、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記金属水酸化物が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、またはその両方を含む、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記金属水酸化物が、M2OとしてGUHPC配合物の約2~10重量を構成する、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記金属ケイ酸塩が、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、またはその両方を含む、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記金属ケイ酸塩が、SiO2としてGUHPC配合物の約2~10重量を構成する、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記アルカリ活性化剤が、GUHPC配合物の約4~25重量、より好ましくは約5~15重量の水を含む、請求項1に記載のGUHPC配合物。GUHPC配合物の約15重量までを構成する、1種または複数の繊維をさらに含む、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記1種または複数の繊維が、有機繊維、ガラス繊維、鉱物繊維、玄武岩繊維、炭素繊維、ナノ繊維および金属繊維からなる群から選択される、請求項24に記載のGUHPC配合物。GUHPC配合物の約2重量までを構成する、1種または複数の強度増進剤をさらに含む、請求項1に記載のGUHPC配合物。前記1種または複数の強度増進剤が、水酸化アルミニウム、アルカリ炭酸塩、アルカリリン酸塩、アルカリ硫酸塩、アルカリシュウ酸塩およびアルカリフッ化物からなる群から選択される、請求項26に記載のGUHPC配合物。GUHPC配合物の約5重量までを構成する、流動化剤固形分をさらに含む、請求項1に記載のGUHPC配合物。GUHPC配合物の約5重量までを構成する、凝結遅延剤をさらに含む、請求項1に記載のGUHPC配合物。GUHPC配合物中の全固体構成成分の充填密度が、少なくとも0.5v/v、好ましくは少なくとも0.6v/v、より好ましくは少なくとも0.7v/vである、請求項1に記載のGUHPC配合物。少なくとも約10,000psiの28日圧縮強度を有する製品をもたらす、請求項1に記載のGUHPC配合物。少なくとも約20,000psiの28日圧縮強度を有する製品をもたらす、請求項1に記載のGUHPC配合物。少なくとも約25,000psiの28日圧縮強度を有する製品をもたらす、請求項1に記載のGUHPC配合物。約30分~3時間の凝結時間を有する製品をもたらす、請求項1に記載のGUHPC配合物。約0°C~150°Cの間の凝結温度を有する製品をもたらす、請求項1に記載のGUHPC配合物。ジオポリマー質複合体超高性能コンクリートGUHPC製品の製造方法であって、a.GUHPC乾燥配合物を、活性化剤溶液で練り混ぜて、GUHPCペーストを形成するステップと、b.前記GUHPCペーストを凝結させ、かつ養生して、GUHPC製品を形成するステップとを含み、前記GUHPC乾燥配合物が、約10~50重量の結合材を含み、前記結合材が、反応性アルミノケイ酸塩および反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩からなる群から選択される1種または複数を含み、前記活性化剤溶液が、金属水酸化物および金属ケイ酸塩の水溶液を含み;前記乾燥配合物が、骨材、充填材および繊維からなる群から選択される1種または複数をさらに含む、方法。前記GUHPCペーストが、強度増進剤、流動化剤固形分および凝結遅延剤からなる群から選択される1種または複数をさらに含む、請求項36に記載の方法。前記活性化剤溶液が、約5~約15、好ましくは約7~約12の水酸化アルカリのモル濃度を有する、請求項36に記載の方法。GUHPC配合物からの、ジオポリマー質複合体超高性能コンクリートGUHPC製品の製造方法であって、GUHPC配合物の構成成分を、強力ミキサー内で、連続した練混ぜにより混合物が顆粒様コンシステンシーを経て進展し、滑らかな注型可能なペーストを生じるまで、練り混ぜるステップを含み、前記GUHPC配合物が、活性化剤溶液と結合材とを含み;前記活性化剤溶液が金属水酸化物および金属ケイ酸塩の水溶液を含み、前記結合材が、反応性アルミノケイ酸塩および反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩からなる群から選択される1種または複数を含む方法。前記GUHPC配合物が、約0.12~約0.65の間、好ましくは約0.20~約0.50の間、より好ましくは約0.30~約0.45の間の水対ジオポリマー固形分質量比W/Cを有する、請求項39に記載の方法。UHPCが提供する性能的利点にもかかわらず、進歩は遅々としている。これについて、製造業者への明快な経済的利益を欠いていることを含めて、いくつかの可能性のある理由が存在する。予想されるように、UHPC構成成分を製造するコストが、従来のコンクリート構成成分を製造するコストよりも著しく高い。さらに、UHPCの成分材料のより高いコストは、必然的に、従来のコンクリートおよび高性能コンクリートよりも、UHPCが単位体積当りのより高いコストを有することを意味する。UHPCのコストの多くは、その鋼繊維、流動化剤および高純度ヒュームドシリカに由来する。超高性能繊維補強コンクリートは、その特性を高め、かつその結合材の水和反応を促進するため、一般に熱および/または圧力により養生されており、これも製造コストを増大させる。本発明は、超高性能コンクリートGUHPC用途のための、ポルトランドセメントよりもむしろジオポリマー複合体GC結合材の使用に関する。本発明の一態様は、ジオポリマー質複合体超高性能コンクリートGUHPC配合物であって、a反応性アルミノケイ酸塩および反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩からなる群から選択される1種または複数を含む結合材と、b金属水酸化物および金属ケイ酸塩の水溶液を含むアルカリ活性化剤と、c1種または複数の骨材とを含むコンクリート配合物を提供する。いくつかの実施形態において、結合材は、GUHPC配合物の約10~50重量を構成する。いくつかの実施形態において、この結合材は、GUHPC配合物の約0~30重量を構成する、1種または複数の反応性アルミノケイ酸塩を含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の反応性アルミノケイ酸塩は、メタカオリン、反応性アルミノケイ酸塩ガラス、および超微粉等級FフライアッシュClassFflyashからなる群から選択される。いくつかの実施形態において、この1種または複数の反応性アルミノケイ酸塩はメタカオリンを含む。いくつかの実施形態において、結合材は、GUHPC配合物の約2~40重量を構成する、1種または複数の反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩を含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩は、高炉水砕スラグgranulatedblastfurnaceslag、ガラス質アルミノケイ酸カルシウムVCAS、等級Cフライアッシュおよびコンクリートキルンダストからなる群から選択される。いくつかの関連した実施形態において、1種または複数の反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩は、高炉スラグ微粉末groundgranulatedblastfurnaceslagを含む。いくつかの実施形態において、結合材は、反応性アルミノケイ酸塩および反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩を含む。いくつかの関連した実施形態において、反応性アルミノケイ酸塩の質量は、反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩の質量の最高約10倍まで、好ましくは最高約1.5倍まで、好ましくは約0.2~約0.8倍である。いくつかの関連した実施形態において、反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩の質量は、反応性アルミノケイ酸塩の質量の最高約20倍まで、好ましくは約2~約5倍である。いくつかの関連した実施形態において、1種または複数の反応性アルミノケイ酸塩は、GUHPC配合物の約2~約15重量を構成する。いくつかの関連した実施形態において、反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩は、GUHPC配合物の約8~約25重量を構成する。いくつかの実施形態において、GUHPC配合物は、GUHPC配合物の最高約35重量まで、好ましくは約2~約25重量を構成する、1種または複数の充填材をさらに含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の充填材は、1種または複数の反応性充填材を含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の充填材は、破砕石英粉末、等級Fフライアッシュ、等級Cフライアッシュ、ゼオライト、粉砕廃ガラス、シリカフューム、超微粉フライアッシュ、沈降性シリカおよびミクロンアルミナmicronaluminaからなる群から選択される。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の充填材は、シリカフュームを含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の充填材は、破砕石英粉末およびシリカフュームを含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の充填材は、等級Cフライアッシュを含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の充填材は、等級Fフライアッシュを含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の充填材は、シリカフュームおよび等級Fフライアッシュを含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の充填材は、シリカフュームおよび等級Cフライアッシュを含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の充填材は、1~75μmの間の粒径を有し、破砕石英、等級Fフライアッシュ、等級Cフライアッシュ、ゼオライト、粉砕ガラス、メタカオリン、高炉スラグ微粉末、超微粉炉スラグおよび超微粉フライアッシュからなる群から選択される。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の充填材は、約0.05~1μmの間の粒径を有し、またシリカフューム、沈降性シリカ、超微粉炭酸カルシウム、ミクロンアルミナ、および金属酸化物のサブミクロン粒子からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、1種または複数の骨材は、GUHPC配合物の約0~75重量、好ましくは約30~60重量を構成する。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の骨材は、約0.075~10mmの粒径を有する微粒子物質を含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の骨材は、約0.075~約10mmの間の粒径を有する、1種または複数の粗骨材を含み、この粗骨材は、石英砂、花崗岩、玄武岩、片麻岩、破砕高炉水砕スラグ、石灰石および焼成ボーキサイト砂からなる群から選択される。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の骨材は、約0.075~0.75mmの間の粒径を有する、細骨材を含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の骨材は、メーソンリー組積砂、微細川砂、または両方を含む。いくつかの実施形態において、アルカリ活性化剤溶液は、GUHPC配合物の約10~40重量、より好ましくは約15~約25重量を構成する。いくつかの実施形態において、金属水酸化物は、M2OとしてGUHPC配合物の約2~15重量を構成する。いくつかの実施形態において、金属水酸化物は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、または両方を含む。いくつかの実施形態において、金属水酸化物は、M2OとしてGUHPC配合物の約2~10重量を構成する。いくつかの実施形態において、アルカリ活性化剤溶液からの水は、GUHPC配合物の約4~25重量、より好ましくは約5~15重量を構成する。いくつかの実施形態において、金属ケイ酸塩は、SiO2としてGUHPC配合物の約2~10重量を構成する。いくつかの実施形態において、金属ケイ酸塩は、アルカリ金属ケイ酸塩またはアルカリ土類金属ケイ酸塩を含む。いくつかの実施形態において、金属ケイ酸塩は、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、または両方を含む。いくつかの実施形態において、GUHPC配合物は、GUHPC配合物の約0~15重量を構成する、1種または複数の繊維をさらに含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の繊維は、有機繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ナノ繊維および金属繊維からなる群から選択される、1種または複数の繊維を含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の繊維は、鋼繊維を含む。いくつかの実施形態において、GUHPC配合物は、GUHPC配合物の最高約2重量までを構成する、1種または複数の強度増進剤をさらに含む。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の強度増進剤は、水酸化アルミニウム、アルカリ炭酸塩、アルカリリン酸塩、アルカリ硫酸塩、アルカリシュウ酸塩およびアルカリフッ化物からなる群から選択される。いくつかの関連した実施形態において、この1種または複数の強度増進剤は、水酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウムおよびフッ化ナトリウムからなる群から選択される。いくつかの実施形態において、GUHPC配合物は、GUHPC配合物の最高約5重量までを構成する、流動化剤固形分をさらに含む。いくつかの実施形態において、GUHPC配合物は、凝結遅延剤をさらに含む。いくつかの関連した実施形態において、この凝結遅延剤は、GUHPC配合物の最高約5重量までを構成する。いくつかの実施形態において、GUHPC配合物中の全固体構成成分の充填密度は、少なくとも0.5v/v、例えば少なくとも0.6v/vなど、例えば少なくとも0.75v/vなどである。いくつかの実施形態において、GUHPC配合物は、少なくとも約10,000psi、例えば少なくとも約20,000psiなど、例えば少なくとも約25,000psiなどの28日圧縮強度を有するGUHPC製品をもたらす。いくつかの実施形態において、GUHPC配合物は、約30分~3時間の凝結時間を有するGUHPC製品をもたらす。いくつかの実施形態において、GUHPC配合物は、約0~150°Cの間、例えば約20~90°Cの間などの凝結温度を有するGUHPC製品をもたらす。他の態様において、本明細書において記述されるGUHPC配合物からの、ジオポリマー質複合体超高性能コンクリートGUHPC製品の製造方法を提供する。いくつかの方法において、GUHPC乾燥配合物は、活性化剤溶液と練り混ぜられてGUHPCペーストを形成し、これが凝結し、養生されてGUHPC製品を形成する。これらの方法において、GUHPC乾燥配合物は、約10~50重量の結合材を含み、この結合材は、反応性アルミノケイ酸塩および反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩からなる群から選択される1種または複数を含み、また活性化剤溶液は、金属水酸化物および金属ケイ酸塩の水溶液を含む。GUHPC乾燥配合物は、骨材、充填材および繊維からなる群から選択される1種または複数をさらに含む。いくつかの実施形態において、水酸化アルカリは、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの1種または複数、または両方を含む。いくつかの実施形態において、練混ぜは、強力ミキサーで行われる。いくつかの実施形態において、GUHPCペーストは、強度増進剤、流動化剤固形分および凝結遅延剤からなる群から選択される1種または複数をさらに含む。いくつかの実施形態において、GUHPC製品は、1種または複数の繊維を含み、これらの繊維は、凝結の前にGUHPCの注型可能なペーストに添加される。いくつかの実施形態において、GUHPC製品は、1種または複数の強度増進剤を含み、これらの強度増進剤は、GUHPC乾燥配合物と練り混ぜる前に、1種または複数のアルカリ活性化剤の水溶液に添加される。いくつかの実施形態において、活性化剤溶液は、約5~約15、好ましくは約7~約12の水酸化アルカリのモル濃度を有する。他の態様において、GUHPC配合物からの、ジオポリマー質複合体超高性能コンクリートGUHPC製品の製造方法であって、GUHPC配合物の構成成分が強力ミキサー内で、連続した練混ぜにより混合物が顆粒様コンシステンシーを経て進展し、滑らかな注型可能なペーストを生じるまで練り混ぜられる方法を提供する。これらの実施形態において、GUHPC配合物は、活性化剤溶液と結合材とを含んでおり;この活性化剤溶液は金属水酸化物および金属ケイ酸塩の水溶液を含み、この結合材は、反応性アルミノケイ酸塩および反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩からなる群から選択される1種または複数を含む。いくつかの実施形態において、GUHPC配合物は、約0.12~0.65の間の水対ジオポリマー固形分比W/C、例えば約0.2~0.5の間など、例えば約0.3~0.45の間などを有する。イオンの質量の測定は含まないが、定量的測定を参照して、本明細書において使用される用語約、およそaboutは、示された値プラスまたはマイナス10を指す。他に指定されない限り、1つaもしくは1つanは1つまたは複数oneormoreを意味する。上記において記述した発明の概要は、非限定的なものであり、本発明の他の特徴および利点は、以下の本発明の詳細な説明、および特許請求範囲から明らかになるであろう。本明細書において記述される一態様は、ジオポリマー複合体超高性能コンクリートGUHPC配合組成物を提供する。最小限で、GUHPC配合物には、i少なくとも1種の反応性非晶質アルミノケイ酸塩材料例えばメタカオリンなど、および/または少なくとも1種の反応性非晶質アルカリ土類アルミノケイ酸塩例えば高炉スラグ微粉末などを含む結合材と、ii少なくとも1種のアルカリ活性化剤を含む水溶液とが含まれる。いくつかの実施形態において、さらなる成分が、GUHPC配合物中に含まれてよい。例えば、最高約75μmまでの粒径を有する反応性および/もしくは非反応性充填材、および/または約75~750μmの間、例えば約250μmなどの粒径を有する微細なメーソンリー組積砂などの骨材も配合物中に含まれてよい。さらに、繊維、強度増進剤、流動化剤および凝結遅延剤などの成分も含まれて、GUHPC性能に影響を及ぼすことができる。GUHPCを形成するため、GUHPC配合組成物の乾燥成分結合材ならびに、存在する場合、充填材および骨材が、アルカリ活性化剤溶液と組み合わされる。これらの成分を練り混ぜて、注型可能なペーストを形成し、このペーストは凝結して、ジオポリマーを形成する成分としてGUHPC製品となる。ジオポリマーは、酸素原子を介して結合してポリマー網目となる、ケイ素およびアルミニウム原子からなる。ジオポリマーを形成する過程は、溶解/縮合/重縮合/重合反応を伴い、これらの反応は、特定の反応性アルミノケイ酸塩材料がアルカリ性溶液に曝されると直ぐに開始される。アルカリ性溶液中で高度に反応性であるいくつかのアルミノケイ酸塩材料を使用すること、ならびにアルカリ性活性化剤溶液の組成および特性を最適化することによって、極めて高い機械的強度を有する、非常に緻密な、耐久性のあるジオポリマーマトリックスを生成させることが可能である。例えば、粗骨材を除外することにより均斉度を向上させる、また粒度分布を選択することにより骨材充填度を増加させるなどの従来のUHPCに当てはまるいくつかの原理を用いることによって、圧縮強度20000psiを超える、ジオポリマー複合体によるUHPCを得ることができる。従来のUHPCと異なり、超高性能を達成するのに熱処理の使用および大量の流動化剤の添加は必要ではない。強力ミキサーにより、流動化剤を多量混ぜることなく、水対ジオポリマー固形分比W/Cを低下させることができる。これに反して、従来のUHPCでは、大量の流動化剤を使用して、W/C比を低下させる。さらに、GUHPCはポルトランドセメントを全く有しないで、大部分は産業廃棄物を使用し、また生成中に二酸化炭素を放出しない。したがって、GUHPCは、従来のUHPCよりも遥かに安価である一方、遥かにより環境に優しいコンクリートである。GUHPCはまた、従来のUHPCよりも遥かにより大きい耐熱、耐火、耐衝撃および耐酸性も示している。GUHPCの原理ジオポリマー製品の性能が、形成されるゲルの反応性およびかさ嵩の両方によって決まることはよく知られている。本発明者らは、メタカオリンなどの反応性アルミノケイ酸塩材料のアルカリ活性化は、大量のアルミノケイ酸アルカリalkalialuminosilicateゲルAASゲルを生成させることを見出している。例えば、高炉スラグ微粉末、ガラス質アルミノケイ酸カルシウム、または等級Cフライアッシュなどの反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩材料のアルカリ活性化は、AASゲルのほかに、豊富なケイ酸カルシウム水和物CSHゲルおよび/または関連ゲルおよび/またはアルミノケイ酸カルシウム水和物CASHゲルをも生成させる。反応性アルミノケイ酸塩および反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩のアルカリ活性化は、非常に速やかであり、反応は、室温において数時間例えばメタカオリン~数日例えば高炉スラグ微粉末、等級Cフライアッシュで完結する。温度を高めると、アルカリ活性化および硬化過程を著しく促進する。本発明者らはまた、2種以上の反応性アルミノケイ酸塩材料から作製したジオポリマー複合体は、ジオポリマー製品のより高い強度増進速度ならびにより高い最終強度を有する、AAS、CSHおよび/もしくは関連のゲルならびに/またはアルミノケイ酸カルシウム水和物CASHの複合マトリックスをもたらすことも見出している。ジオポリマー複合体マトリックス中のAASゲル対CSHゲル比の最適化は、最高の強度性能をもたらすことができる。例えば、粗骨材を除外することにより均斉度を向上させる、また粒度分布を選択することにより骨材充填度を高めるなどの、従来のUHPCについての基本原理はGUHPCにも当てはまる。いくつかの実施形態において、製造コストを低減するために、容易に入手できる微細川砂またはメーソンリー砂例えば、粒径約75~750μmが、細骨材として使用できる。他の実施形態において、骨材としてメーソンリー砂などの他の砂を使用することができる。ある実施形態において、約3~75μmの間の粒径を有する1種または複数の微粉および/もしくは超微粉反応性充填材を使用して、それにより、典型的な反応性粉末コンクリートRPC練混ぜ物中に見出される破砕石英粉末5~30μmを除外できる。いくつかの実施形態において、約0.05~約1μmの範囲にある粒径を有するサブミクロン充填材を使用することができる。反応性充填材微粉、超微粉およびサブミクロンは、配合物においてひと回り大きい顆粒クラスの空隙を充填するものとして作用するが、これらの充填材は、養生時間が長くなるとアルカリ源とも反応しポゾラン反応、さらなるAASゲルを生成して、長期強度の増進を支える。いくつかの実施形態において、GUHPC配合物中に骨材および充填材材料を含むと、全ての固形添加材すなわち、結合材材料、骨材存在する場合および充填材存在する場合の充填密度について少なくとも0.5v/v;少なくとも0.6v/vなど;0.75v/vなどをもたらす。コンクリート強度の指標として、水/ジオポリマー固形分比W/Cが使用されている。用語ジオポリマー固形分は、結合材成分と、活性化剤溶液中に溶解したシリカおよびアルカリの酸化物との総和として定義している。W/Cは、ジオポリマーマトリックスの気孔率および細孔径分布に影響を及ぼす。より小さいW/C比は通常、より小さい気孔例えば、大きさ約20~100nmを有し、その結果、より高い圧縮強度を有するジオポリマーゲルをもたらす。本発明者らは、最適もしくは最適に近いW/Cを有するGUHPC配合物が、連続した強力な練混ぜのもとで、種々の段階を経て特性の進展を示すことを定めた。最適もしくは最適に近いW/C比で、GUHPC配合物は最初、砂もしくは顆粒様のコンシステンシーを発現することが分かり、十分な水量が存在しないことを示唆している。しかし、さらに水を添加せずに練混ぜを継続すると、この砂もしくは顆粒様の混合物は、ドウdough様のコンシステンシーを有する混合物を形成し、最終的には、すぐに注型できる均斉な、ワーカブルな、流動性のあるペーストをもたらす。本発明者らはさらに、このシーケンスを呈するGUHPC配合物から作ったGUHPC製品は、並外れて強靭であり、室温で28日間養生して20,000psiを超える圧縮強度を有することを定めた。本発明者らは、本明細書において記述しているGUHPC配合物の好ましいW/C範囲が、約0.12~約0.65の範囲内にあり、例えば約0.2~約0.5など、例えば約0.3~約0.45などであることを定めた。下記は、本発明のあるGUHPC配合物中に存在できる種々の成分のより詳細な記述である。それらからGUHPCが作られる成分には少なくとも1種の結合材であり、少なくとも1種の反応性アルミノケイ酸塩および/または少なくとも1種の反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩を含む結合材と、活性化剤水溶液とが含まれる。本明細書において考察されるある実施形態において含まれる、さらなる構成成分には、充填材、骨材、繊維、強度増進剤、流動化剤、凝結遅延剤およびこれらの任意の組合せが含まれる。このリストは、網羅的である意図のものではなく、当業者には理解されるように、他の構成成分も含まれ得る。反応性アルミノケイ酸塩材料GUHPC配合物中における第一の成分は結合材であり、これは反応性アルミノケイ酸塩、および/または反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩を含む。本発明における使用に適した反応性アルミノケイ酸塩含有材料の例には、メタカオリンMK、高炉スラグ微粉末GGBFS、ガラス質アルミノケイ酸カルシウムVCAS、等級FフライアッシュFFAおよび等級CフライアッシュCFAが含まれる。メタカオリンは、最も反応性のアルミノケイ酸塩ポゾランの1つであり、常温でかつ水分の存在において消石灰と反応して、強靭な遅硬性セメントを形成する微粉砕材料例えば、約0.1~20ミクロンの範囲内にあるである。メタカオリンは、一般に精製したカオリナイトをロータリーキルン内において650~700°Cの間で焼成するステップにより生成される。メタカオリンのアルカリ活性化は、数時間以内に完結させることができる。化学組成および製造方法に応じて、高炉スラグ微粉末GGBFSは、直径約4.75mmを超える粒度を有する粗いポップコーン様の砕け易い構造から、緻密な砂の大きさの粒まで変動するガラス状の顆粒材料である。微粉砕により、セメントの粉末度まで粒度を低下させて、これをポルトランドセメント系コンクリートにおける補助セメント質材料として使用できる。典型的な高炉スラグ微粉末には、およそSiO227~38重量、Al2O37~12重量、CaO34~43重量、MgO7~15重量、Fe2O30.2~1.6重量、MnO0.15~0.76重量およびその他1.0~1.9重量が含まれる。GGBFSはほとんど100ガラス状または非晶質なので、一般に大部分のフライアッシュよりも反応性である。GGBFSは、ポルトランドセメントよりも高い割合の強度増進性ケイ酸カルシウム水和物CSHを生成させ、そのためポルトランドセメントで作ったコンクリートよりも高い最終強度をもたらす。フライアッシュは、石炭の燃焼から生成される微粉末の副生成物である。微粉炭を燃焼する発電所設備の炉が、大部分の市販フライアッシュを生成させる。これらのフライアッシュは、主として、ガラス状の実質的に球状の粒子、ならびに赤鉄鉱、磁鉄鉱、未燃焼炭素および、冷却中に生成するいくらかの結晶質相からなる。アメリカ材料試験協会ASTMC618規格は、コンクリートにおいて使用するための2つの主な種類のフライアッシュ:等級Cおよび等級Fを承認している。ASTMC618規格において、等級Fフライアッシュと等級Cフライアッシュとの間の1つの主な仕様の差異は、組成におけるSiO2Al2O3Fe2O3の下限である。等級FフライアッシュについてのSiO2Al2O3Fe2O3の下限は70であり、等級Cフライアッシュについてのそれは50である。したがって、等級Fフライアッシュは一般に、酸化カルシウム含量約15重量未満を有し、一方等級Cフライアッシュは、一般により高い酸化カルシウム含量例えば、15重量を超える、例えば約20~40重量などを有する。等級Cフライアッシュは、高い酸化カルシウム含量のためにセメント質特性を有するようになり、水と一緒に練混ぜると、ケイ酸カルシウムおよびアルミン酸カルシウム水和物の生成を導く。当技術分野で知られているいずれの反応性アルミノケイ酸塩も使用できるが、メタカオリンが容易に入手でき、また約0.5~20μmなど小さい粒径を有するので、メタカオリンが最も有利である。アルカリ性溶液中のメタカオリンの溶解速度および重合速度は非常に早くすることができすなわち、数分~数時間、ジオポリマー化の間に排出される水がGUHPCペーストのワーカビリティー向上の助けとなり、反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩のアルカリ活性化/水和を促進することができる。特定の合成ポゾラン材料は、メタカオリンよりも一層反応性である。例えば、本発明者らは、等級Fフライアッシュと類似の化学組成を有する反応性アルミノケイ酸塩ガラスを、約1400°C~1500°Cの間の温度で合成している。反応性アルミノケイ酸塩ガラスを合成するのに有用な原料は、少量のフラックス成分ソーダなどまたは他の個別的薬品の添加による等級Fフライアッシュを含む。GUHPC配合物において使用する前に、合成ガラスは325メッシュを通過するまで微粉砕することができる。この合成ガラスのアルカリ活性化は通常、28日間養生した後20,000psiを超える圧縮強度をもたらす。一般に、等級Fフライアッシュは本質的にアルミノケイ酸塩ガラスであるが、メタカオリンよりも反応性が低い。等級Fフライアッシュの反応性は、その中に含有される非晶質相の量、球状フライアッシュ固体の粒径、および養生温度に依存する。本発明者らの測定によれば、水和の活性化エネルギーは、温度範囲約20~75°Cにおいて従来の等級Fフライアッシュ系ジオポリマーについて約100kJ/モルほどの高さであり得る。比較により、ポルトランドセメントの水和および炉スラグの活性化エネルギーは約20~50kJ/モルの範囲にある。従来のUHPC製造に通常適用されるような凝結後の熱処理がないと、従来の等級Fフライアッシュは、粒度によっては、GUHPCにおける好ましい反応性アルミノケイ酸塩ではないであろう。室温で養生されるGUHPC配合物中の反応性アルミノケイ酸塩として使用するためには、等級Fフライアッシュは、約15μmより小さい粒径、ならびに少ない未燃焼炭素量、例えば約1重量未満などを有することが好ましい。このような等級Fフライアッシュは、平均粒径約3μmを有することが好ましく、粗い粒子の機械的除去によって、生フライアッシュから加工することができる。超微粉フライアッシュは、微粉砕方法によって生成することもできる。このようにして、6~10μmの範囲にあるメジアン粒径を有するフライアッシュをもたらすことができる。反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩既に考察したように、結合材は、反応性アルミノケイ酸塩および/または反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩を含む。反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩の例は、高炉スラグ微粉末GGBFS、ガラス質アルミノケイ酸カルシウムVCAS、等級CフライアッシュCFAおよびセメントキルンダストCKDである。GGBFSは、アルカリ性溶液中におけるその高い反応性およびその低コストのため、最も有利な反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩である。全ての3等級の炉スラグすなわち、ASTMC989-92による80、100および120がGUHPC配合物に適しているが、炉スラグ等級120がアルカリ性溶液中でより高い反応性を示すので、好ましいものである。さらに、炉スラグ等級120に比べて、超微粉GGBFSはより一層反応性である。例えば、MC-500登録商標Microfine登録商標CementdeneefConstructionChemicalsは、粒径約10μm未満および比表面積約800m2/kgを有する超微粉炉スラグであり、炉スラグ等級120よりも反応性である。VCASは、繊維ガラス製造の廃棄物である。代表的なガラス繊維製造施設において、典型的には、加工したガラス材料の約10~20重量が最終製品に変換されず、副生成物または廃棄VCASとして廃棄され、処分のため埋立地に送られる。VCASは100非晶質であり、その組成は非常に首尾一貫しており、主としておよそSiO250~55重量、Al2O315~20重量およびCaO20~25重量を含む。粉砕VCASは、ASTMC618およびC1240に従って試験した場合、シリカフュームおよびメタカオリンに匹敵するポゾラン活性を示す。したがって、VCASは、CSHおよびCASHゲルなどのさらなるセメント質化合物を生成することによって、非常に反応性のアルカリ土類アルミノケイ酸塩となり得るものである。CKDは、ポルトランドセメント製造の副生成物であり、したがって産業廃棄物である。全世界で年間3000万トンを超えるCKDが生産され、顕著な量が埋め立てられる。典型的なCKDは、およそCaO38~64重量、SiO29~16重量、Al2O32.6~6.0重量、Fe2O31.0~4.0重量、MgO0.0~3.2重量、K2O2.4~13重量、Na2O0.0~2.0重量、SO31.6~18重量、Cl-0.0~5.3重量およびLOI強熱減量5.0~25重量を含有する。CKDは一般に非常に微細な粉末であり例えば、比表面積約4600~14000cm2/g、良好な反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩である。GUHPC配合中にCKDを使用する場合、CKD中に含有される高濃度のアルカリ酸化物がジオポリマー化を促進する。CSHゲル、エトリンガイト3CaOAl2O33CaSO432H2Oおよび/またはシンゲナイトsyngenite混合アルカリ-カルシウム硫酸塩のさらなる形成は、GUHPCが初期強度を発現するのを助けることができる。本コンクリート組成物は、反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩約2~40重量、また好ましくは約8~25重量を含む。本コンクリート組成物は、最高30重量までの反応性アルミノケイ酸塩を含む。結合材材料は、反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩および反応性アルミノケイ酸塩を含み、これらが、GUHPC配合物の最高約50重量まで、例えば約20~40重量など、例えば約15~30重量となる。結合材において、結合材中の反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩に対する反応性アルミノケイ酸塩の質量比は、約0.0~約10の範囲にあり;約0.2~約0.8の間の質量比が好ましい。結合材中、対反応性アルミノケイ酸塩に対する反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩の質量比は、約0.0~20の間、例えば約1~10の間など;例えば約2~5の間などが好ましい。活性化剤溶液GUHPC配合物における第2の重要な成分は、活性化剤溶液である。上述の結合材のほかに、アルカリ性活性化溶液活性化剤溶液をGUHPC乾燥成分混合物に添加して、完全なGUHPC配合物を形成しなければならない。活性化剤は、実際上、1種または複数の金属水酸化物と、1種または複数の金属ケイ酸塩との溶液である。一実施形態において、1種または複数の金属水酸化物は、1種もしくは複数のアルカリ金属水酸化物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど、またはその両方を含む。1種または複数の金属ケイ酸塩は、1種もしくは複数のアルカリ金属ケイ酸塩および/または1種もしくは複数のアルカリ土類金属ケイ酸塩を含むことができる。アルカリ金属ケイ酸塩、特にケイ酸カリウムおよびケイ酸ナトリウムの混合溶液が望ましい。シリカフュームまたはマイクロシリカは、非常に小さな例えば、大きさ約0.1μmガラス状シリカ粒子SiO2で構成され、これらは実質的に球状であり、20m2/gのオーダーの比表面積を有する。シリカフュームは、アルカリ性溶液中で極めて反応性である。活性化剤溶液は、水酸化物アルカリ溶液中にシリカフュームを溶解するステップによって調製される。本発明のいくつかの実施形態において、シリカフュームは反応性充填材としても使用される。従来のポルトランドセメント系UHPCと異なり、GUHPCは、例えばケイ素およびフェロシリコン合金の製造からのシリカフューム中などのように、産業廃棄物シリカフューム中に最高約5重量までの未燃焼炭素が存在することに寛容である。このような産業廃棄物シリカフュームから作ったGUHPCは、灰色に見え、または色が暗いであろう。しかし、ジルコニウム業界からなどの白色シリカフュームを含むGUHPCは、遥かに少ない未燃焼炭素を含有し、色が白く見える。したがって、白色シリカフュームから作製したGUHPCにいくつかの着色剤または顔料を添加して、最終製品における様々な色彩を達成することができる。いくつかの実施形態において、シリカフュームを使用して、強度増進剤存在する場合と一緒に、それを水酸化アルカリ溶液中に溶解するステップによって活性化剤溶液を作ることができる。他の実施形態において、ケイ酸アルカリガラス粉末を、水酸化アルカリ溶液に溶解して、活性化剤溶液を調製することができる。昇温させることにより、ケイ酸アルカリガラス粉末の溶解速度の増加を助けることができる。市販の可溶性ケイ酸アルカリガラスの例には、PQCorporationからのSS登録商標ケイ酸ナトリウムおよびKasolv登録商標ケイ酸カリウムが含まれる。他の実施形態において、市販のケイ酸アルカリ溶液を使用して、活性化剤溶液を調製することができる。このようなケイ酸アルカリ溶液の例には、PQCorporationからのRu商標ケイ酸ナトリウム溶液およびKASIL登録商標6ケイ酸カリウム溶液が含まれる。これらの市販可溶性ケイ酸アルカリ材料を使用して活性化剤溶液を調製する場合、GUHPC製品は通常色が淡い。所望される場合、いくつかの顔料を添加して、種々の仕上げ色を作り出すことができる。下記;M2OM=Na、Kまたは両方として約2~15重量の金属水酸化物、SiO2として約2~15重量のケイ酸塩、および4~25重量の水の活性化剤溶液が、GUHPC配合物となる。好ましくは、金属水酸化物は、ナトリウム、カリウムまたは両方の水酸化物として、より好ましくは約2~10重量のNa2ONaOHとして添加される、K2OKOHとして添加されるまたは両方;より好ましくは約2~8重量のNa2ONaOHとして添加される、K2OKOHとして添加されるまたは両方として添加される。SiO2は、シリカフュームとして添加されるのが好ましい。溶解SiO2は、GUHPC配合物中に約2~10重量、より好ましくは約2~8重量存在することが好ましい。水は、GUHPC配合物中に約4~25重量、より好ましくは約7~15重量存在することが好ましい。充填材GUHPC配合物中の任意選択の一成分は、約75μmまでの粒径を有する充填材である。充填材の粒径およびアルカリ性溶液中の反応性に関して2つの型の充填材に分類することができる。1つの型の充填材は、約0.05~1μmの間の粒径を有する反応性サブミクロン粒子を主として含む。他の型の充填材は、約1~75μmの間の粒径を有する微粒子および超微粒子を含む。組合せた充填材は、GUHPC配合物の約35重量までを構成する。好ましくは、組合せた充填材は、約2~35重量の間を構成する。より好ましくは、組合せた充填材は、約2~25重量の間を構成する。例示的な微粉および超微粉充填材には、焼成ゼオライト、等級Fフライアッシュ、等級Cフライアッシュ、石炭ガス化フライアッシュ、火山灰および微粉砕廃棄物ガラス粉末が含まれる。一般に、これらの充填材粒子も、アルカリ性溶液に曝すと極めて反応性である。等級Fおよび等級Cフライアッシュを含むフライアッシュは、通常約5~75μmの間の粒径を有する。約1~10μmの平均粒径を有する超微粉フライアッシュUFFAなどの、より小さい粒径を有するフライアッシュが好ましい。UFFAは、親フライアッシュから超微粉部分を機械的に分離するステップによって注意深く加工される。石炭ガス化フライアッシュは、通常、約5~10μmの最大粒径を有するSiO2に富む実質的球状粒子として、石炭ガス化発電所から排出される。したがって、石炭ガス化フライアッシュも、適切な充填材である。等級Fフライアッシュは、本質的に、アルカリ性溶液中においてメタカオリンよりも反応性が低いアルミノケイ酸塩ガラスである。等級Fフライアッシュの反応性は、その中に含有される非晶質相の量、フライアッシュ固体の粒度、および養生温度に依存する。本発明者らの測定によれば、水和の活性化エネルギーが、温度範囲約20~75°Cにおいて等級Fフライアッシュに基づくジオポリマーについて約100kJ/モルほどの高さであり得る。比較により、ポルトランドセメントの水和の活性化エネルギーは約20~50kJ/モルの範囲にある。等級Fフライアッシュは、通常、75ミクロン未満の平均粒径を有するので、充填材として使用でき、したがって、従来のUHPCにおいて重要な構成成分の一つである破砕石英を除外することが可能である。低い未燃焼炭素例えば、約2重量未満を有する等級Fフライアッシュが好ましい。メタカオリンおよび高炉スラグ微粉末は、反応性充填材として含むこともできる一方で、同様に結合材として機能する。両材料とも、0.5~75μmの間の粒径を有する。それらは、空隙を充填して、GUHPC配合物の充填密度を高め、またケイ酸アルカリ溶液と反応して、さらなるAASゲルならびにCSHおよび/またはCASHゲルを生成する。ゼオライトの例には、ゼオライト5A型、ゼオライト13X型、斜プチロル沸石clinoptiloliteおよび灰十字石phillipsiteが含まれる。ゼオライト相は、SiO2/Al2O3モル比約2~7を有し、これらのモル比は、ジオポリマー組成物を形成する有利な範囲内にある。約500~800°Cの間の温度におけるゼオライト質材料の熱処理によって、それらは構造において非晶質となり、高アルカリ性溶液に曝される場合反応性となる。焼成ゼオライト質材料は典型的に、約0.5~10μmの間の粒径を有する。本発明において有用な例示的サブミクロン充填材には、シリカフューム、沈降シリカおよびミクロンサイズアルミナが含まれ、シリカフュームが最も好ましい。これらのサブミクロン充填材は、典型的にはアルカリ性溶液に曝されると極めて反応性になる。約10m2/g以上の比表面積を有する超微粉炭酸カルシウム粒子も、シリカフュームよりも反応性が低いが、サブミクロン充填材として使用することができる。約1μm未満の粒径を有する他の材料も、必ずしも反応性ではないがサブミクロン充填材として使用できる。このようなサブミクロン粒子の例には、適正な大きさのFe2O3、ZrO2およびSiC粒子が含まれる。従来のUHPCにおいて使用される、約1~75μmの間、より好ましくは約5~30μmの間の粒径を有する破砕石英粉末は、粒度分布の最適化を促進するため使用してもよく、また破砕石英粉末は不活性と考えられる。しかし、GUHPCでは、高表面積を有する石英粒子は、pH>14の高アルカリ性溶液に溶解するので、比較的反応性になり得る。したがって、本発明のGUHPC配合物では、破砕石英粉末は、弱反応性充填材として分類できる。いくつかの実施形態において、単一充填材、好ましくは単一の反応性充填材が、GUHPC配合物中に組み込まれる。いくつかのこれらの実施形態において、単一充填材はシリカフュームである。これらの実施形態において、最高約5重量までのシリカフュームが、GUHPC配合物中に組み込まれる。他の実施形態において、複数の充填材が、これらは1種または複数の反応性充填材を含んでも、含まなくてもよいが、GUHPC配合物中に組み込まれる。例えば、2種の充填材をGUHPC配合物中に組み込むことができる。ある実施形態において、シリカフュームおよび焼成ゼオライト5A型を、最高約10重量までの組合せた量でGUHPC配合物に組み込むことができる。他の実施形態において、シリカフュームおよび破砕石英粉末を、破砕石英粉末の量を最高約25重量まで、例えば最高約10重量までなど、またシリカフュームの量を最高約8重量まで、例えば最高約5重量までなど、GUHPC配合物に組み込むことができる。さらに他の実施形態において、シリカフュームおよび等級Cフライアッシュを、シリカフュームの量を最高約8重量まで、例えば最高約5重量までなど、また等級Cフライアッシュの量を最高約25重量まで、例えば最高約10重量までなど、GUHPC配合物に組み込むことができる。さらに他の実施形態において、シリカフュームおよび等級Fフライアッシュを、シリカフュームの量を最高約8重量まで、また等級Fフライアッシュの量を最高約25重量まで、GUHPC配合物に組み込むことができる。さらに他の実施形態において、2種を超える、例えば3種、4種もしくはそれ以上などの充填材を、GUHPC配合物に組み込むことができる。GUHPC配合物において、種々の平均粒径および反応性を有する充填材を一緒に添加して、GUHPC配合物の最高の充填密度を達成し、かつジオポリマー化を促進することができ、これが製品性能の向上につながる可能性がある。シリカフューム/フライアッシュ等級Cおよび/または等級Fおよびシリカフューム/破砕石英粉末は共に、このような組合せの好ましい例である。骨材GUHPC配合物における第2の任意選択の成分は骨材である。骨材はジオポリマーマトリックスを閉じ込めて強度を増すものであり、また骨材は細骨材または粗骨材とすることができ、細骨材は、約0.075mm~1mmの範囲にある、例えば約0.15~0.60mmなどの粒径を有すると理解される。GUHPC配合物中に細骨材を使用する場合、当技術分野において知られる任意の細骨材を使用することができる。例示的な細骨材は、普通微細川砂であり、これらは、約75重量まで、例えば約30~60重量など、例えば約40~60重量など、例えば約25~55重量など、例えば最高約50重量までなど、例えば約10~30重量など、例えば約15~25重量などをGUHPC配合物に添加できる。場合によって、約0.75~10mmの間、例えば約1~5mmの間、例えば約1~2mmの間などの粒径を有する骨材も、GUHPC配合物に、約50重量まで、好ましくは細骨材と一緒に添加できる。粗骨材の例には、破砕石英、花崗岩、片麻岩、玄武岩、石灰石および焼成ボーキサイト砂が含まれるが、これらに限定されない。約0.1~10mmの間の粒径を有する破砕高炉水砕スラグも、GUHPC配合物における骨材として使用できる。このような配合物では、アルカリ性溶液中における炉スラグの高い反応性のため、骨材粒子とジオポリマーマトリックスの間のより強い結合を観察することができる。強度増進剤場合によって、少なくとも1種の強度増進剤を、GUHPC配合物の約2重量まで、例えば約0~3重量など、例えば約0~2重量など、例えば約0.5~1.5重量など、または例えば約0~1.5重量など、例えば約0~0.75重量などを活性化剤溶液中に添加することができる。当技術分野において知られる任意の強度増進剤、またはこれらの組合せを使用することができる。例示的な強度増進剤には、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、硫酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、リン酸ナトリウムおよび関連化合物、ならびに水酸化アルミニウムが含まれるが、これらに限定されない。補強用繊維硬化した製品の望ましい靭性挙動を確保するため、場合によって繊維を、GUHPC配合物に約15重量まで、例えば約10重量までなど、例えば約7.5重量までなど添加することができる。例示的な繊維には、短繊維例えば有機繊維例えば、ポリビニルアルコール繊維およびポリアクリロニトリル繊維、ガラス繊維例えば玄武岩繊維、炭素繊維および金属繊維などが含まれる。金属繊維の実質的な靭性のため、また金属繊維がGUHPC製品に付与する靭性向上のため、金属繊維が好ましい。金属繊維は一般に鋼繊維例えば高強度鋼繊維およびステンレス鋼繊維などから選択される。金属繊維の個々の長さは、一般に少なくとも2mmであり、好ましくは約10~30mmの間である。補強用に使用される金属繊維の直径に対する長さの比率は、典型的に、約10~300の範囲内にあり、また約30~100の範囲内が好ましい。種々の形状例えば縮れた、波形の、もしくは末端にかぎがあるなどを有する繊維を使用することができる。ジオポリマー質マトリックスにおける金属繊維の結合は、酸エッチングまたはセラミック層で繊維をコーティングするなどの、当技術分野で知られている方法によって、繊維表面を処理するステップにより向上し得る。BekaertCorporationからのDramix登録商標鋼繊維例えば長さ13mmおよび直径0.20mmなどが例示的金属繊維であり、これらは発明者らにより、特定の例示的GUHPC製品を調製するのに使用された。減水剤/流動化剤固形分場合によって、GUHPC配合物用の活性化剤溶液を調製するのに必要とされる水量を減らすため、減水剤または流動化剤固形分が使用できる。流動化剤固形分は、ポルトランドセメント系コンクリート向けに約30水量低減が可能な、新たな種類の減水剤に属する。当技術分野において知られている任意の流動化剤が使用できるが、より最近の流動化剤には、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸化合物が含まれる。含まれる場合、流動化剤固形分は、最高約5重量まで、例えば最高約2.5重量までなど、例えば最高約1.5重量までなどで使用されることが好ましい。凝結遅延剤場合によって、1種または複数の凝結遅延剤例えば、ホウ酸、Grace-ConstructionsからのDaratar17などのいくつかの市販製品などが含まれ、GUHPCペーストの凝結時間を長くすることができる。当技術分野において知られている任意の凝結遅延剤を、適正なレベルで含むことができる。一般的調製方法および構成成分の概要一実施形態において、活性化剤溶液は、水酸化アルカリ溶液中にシリカフュームを溶解するステップによって調製される。場合によって、活性化剤溶液は、間欠的撹拌によって熟成することができる。サブミクロン充填材を除く上述の乾燥成分が、強力ミキサーなどの適正なミキサー内で予備混合される。次いで、アルカリ性活性化溶液は、流動化剤存在する場合および/または強度増進剤存在する場合と一緒に、乾式混合物に注入され、練混ぜられる。最適なW/C比に近い場合、乾式混合物が顆粒様混合物に変わり、これが高せん断速度、例えば、1分当り約250回転以上での連続練混ぜのもとで砂様混合物に変わる。次いでシリカフュームなどのサブミクロン充填材を添加し、練混ぜて、砂様混合物はドウ様混合物に変わり、これが最終的に、すぐ注型できるreadyforpouring均斉な、ワーカブルな、流動性のペーストとなる。短繊維存在する場合は、サブミクロン充填材と一緒にもしくはその後など、練混ぜ工程の終点付近で添加されることが好ましい。本発明のジオポリマー質超高性能コンクリートGUHPCは、活性化剤溶液と共に乾燥成分を練り混ぜ、成形および打設し成形、注型、注入、ポンプ送り、押出し、ローラー締固めなど、養生し、かつ硬化させるという公知方法などの、公知の方法によって製造することができる。本発明によるGHUPCを養生する方法は、いずれの特定の制約も受けないものである。現場打ちおよびプレキャストコンクリートのための任意の普通の養生方法を用いてよい。上記の成分、ならびに種々のGUHPC配合物におけるそれらの割合をまとめて、表1および2に提示している。制約パラメーター制約パラメーターおよびそれらのそれぞれの範囲を用いて、GUHPCの特定の非限定的な配合物を画定することができる。GUHPC配合物において使用される特定の成分について制約パラメーターが設定される。メタカオリンが反応性アルミノケイ酸塩として使用される実施形態において、メタカオリン制約パラメーターは、1組のモル比SiO2/Al2O3、M2O/Al2O3およびH2O/M2O式中、Mは1つまたは複数のアルカリ金属例えば、Na、K、Liまたはアルカリ土類金属を表す。を含む。メタカオリンにおけるSiO2/Al2O3モル比は、約2である。活性化溶液の特性となるモル比の所要値を得るため、水酸化アルカリおよびケイ酸アルカリが溶液に添加される。これらの特性的モル比は、SiO2/Al2O3約3.0~6.0、例えば約3.25~4.5など、例えば約3.5~4.0など;M2O/Al2O3約0.7~1.5、例えば約0.9~1.25、もしくは約1.0~1.35など;およびH2O/M2O約5.0~18.0、例えば約5.0~14.0など、例えば約6.0~10.0などである。合成フライアッシュガラス粉末が反応性アルミノケイ酸塩として使用され;ガラス質アルミノケイ酸カルシウムが反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩として使用され;高炉スラグが反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩として使用され;またはいくつかのこれらの組合せである実施形態において、制約パラメーターは次の通りである。この制約パラメーターは、1組のM2O、SiO2、H2Oの質量分率およびモル比SiO2/M2Oを含み、これらは活性化溶液を調合するのに使用される。反応性アルミノケイ酸塩および反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩は両方とも、ジオポリマーマトリックスを形成する役割を果たすポゾラン材料である。これらのポゾラン材料のM2OまたはSiO2の質量分率は、約0.03~0.15、例えば約0.05~0.10などの範囲とすることができる。SiO2/M2Oモル比は、約0.2~2.5、例えば約0.8~1.5などの範囲である。H2Oの質量分率は、約0.15~0.40、例えば約0.25~0.30などの範囲にある。アルカリ金属は、Na、KもしくはLiのいずれかまたは任意の組合せとすることができ、コスト節減のためNaが特に有用である。反応性成分について必要とされる水酸化アルカリ、ケイ酸アルカリおよび水の量を総計して、活性化溶液組成物を調合する。反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩としてのCKDのための制約パラメーターは、SiO2溶解シリカ、または非晶質シリカ材料の任意の供給源-例えば、マイクロシリカ、シリカフュームなど、Al2O3溶解アルミネート、アルミナ、水酸化アルミニウムなどおよびH2Oの質量分率を含む。CKDは遊離石灰および石膏に富み、強い水硬性ポゾラン特性を示す。SiO2の質量分率は約0.05~0.75、例えば約0.25~0.5などの範囲にある。Al2O3の質量分率は約0.00~1.0の範囲にあり、また水の質量分率は約0.15~0.6、好ましくは約0.25~0.35の範囲にある。得られたゲル組成物には、CSH、エトリンガイト、CASHおよびAASが含まれる。反応性充填材としての1種または複数のヒュームドシリカ、沈降性シリカ、アルミナまたは焼成ゼオライトの使用については、これらの反応性充填材が、少量で、例えばGUHPC配合物の約2重量未満でGUHPC配合物に添加される場合、制約パラメーターを要しない。しかし、反応性充填材を合わせて配合物の2重量を超える場合、いくつかの制約パラメーターを適用する必要がある。これらの示された反応性充填材についてのM2Oの質量分率は約0.0~0.10、例えば約0.025~0.05などの範囲とすることができる。H2Oの質量分率は約0.0~0.15、例えば約0.025~0.05などの範囲にある。反応性充填材としてフライアッシュが使用される場合の実施形態において、さらなる可溶性シリカを活性化剤溶液に添加してもよく、反応性充填材のSiO2の質量分率は約0.0~0.10、例えば約0.025~0.05などの範囲にある。モル分率SiO2/M2Oは約0.2~2.5、例えば約0.8~1.5などの範囲にある。水対ジオポリマー固形分質量比W/Cは、GUHPC配合物について非常に重要なパラメーターである。本明細書において使用される用語ジオポリマー固形分は、結合材中の反応性成分すなわち反応性アルミノケイ酸塩および/または反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩の質量と、活性化剤中に溶解したアルカリ酸化物および二酸化ケイ素の質量との総和として定義される。W/C比は、1組の制約パラメーター、例えばメタカオリン存在する場合についてのモル比H2O/M2O;反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩およびメタカオリン存在する場合以外の他の反応性アルミノケイ酸塩材料についてのH2Oの質量分率;反応性充填材についてのH2Oの質量分率などによって、ならびに流動化剤が使用されるかどうか、およびどの位の量が使用されるかによって決まる。本明細書において提示したいくつかの実施例において、水分約2.5重量を有するメーソンリー砂を細骨材として使用している。細骨材の水分含量が約2.5重量から離れる場合、配合物はH2Oの差について補正しなければならない。典型的には、GUHPC配合物におけるW/C比は約0.12~0.60、例えば約0.20~0.50、例えば約0.30~0.45などの範囲にある。表3は、GUHPC配合物のための一般的な制約値および活性化剤溶液を調合するのに使用される好ましい値を示している。注BFSは反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩を表す。GUHPC配合物の調合下記は、GUHPC配合物を調合する一般的なアプローチである。第一に、骨材、充填材、繊維存在する場合および流動化剤固形分存在する場合の重量パーセントを定める。第二に、反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩および反応性アルミノケイ酸塩の重量パーセントを、所望の質量比で設定する。次いで第三に、骨材、充填材および結合材の割合を、最大密度理論の観点から最適化できる。活性化溶液の組成は、1組の制約パラメーターおよびそれらのそれぞれの成分範囲反応性アルミノケイ酸塩、反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩およびある種の反応性充填材に基づいて、水酸化アルカリ、溶解シリカおよび/または溶解アルミナ存在する場合ならびに水の必要量を総計することによって、調合する。最後に、結合材反応性アルミノケイ酸塩および/または反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩、充填材存在する場合、骨材存在する場合、繊維存在する場合、流動化剤存在する場合、凝結遅延剤存在する場合および活性化溶液を、GUHPC配合物の組成の合計が100重量になるように、正規化する。原則として、GUHPCの性能は、反応性アルミノケイ酸塩、反応性アルカリ土類アルミノケイ酸塩、骨材および充填材を含む、乾燥成分からの全ての粒子の充填密度に、少なくとも一部依存している。GUHPC製品は地域的に入手できる材料で製造できるので、乾式および湿式充填方法両方の使用によって、種々の成分割合で、試行試料の充填密度を測定するのが有益である。より高い粒子充填密度を有する組成物は、次いでさらなる最適化方法に供することができる。活性化溶液の特性比には、全て重量により、W/C比、活性化剤対ジオポリマー固形分比、アルカリ酸化物対ジオポリマー固形分比、溶解性シリカ対ジオポリマー固形分比、および溶解性シリカ対アルカリ酸化物比が含まれる。これらの特性比の好ましい範囲は、GUHPC構成成分のそれぞれにについて、それらが使用される場合設定される制約パラメーターおよびそれらのそれぞれの範囲によって決まる。M2OM=K、Na対ジオポリマー固形分重量比は、一般に約0.01~0.25、例えば約0.02~0.15など、例えば約0.05~0.10などの範囲にある。SiO2対ジオポリマー固形分比は、一般に約0.01~0.25、例えば約0.03~0.25など、例えば約0.02~0.20など、例えば0.05~0.15などの範囲にある。SiO2対Na2O重量比は、一般に約0.1~2.0、例えば約0.5~1.5など、例えば約0.75~1.25などの範囲にある。活性化剤対ジオポリマー固形分重量比は、一般に約0.20~1.25、例えば約0.50~1.0などの範囲にある。活性化剤対合計固体比は、一般に約0.05~0.70、例えば約0.30~0.50などの範囲にある。活性化溶液について、好ましい金属ケイ酸塩はKおよびNaなどのケイ酸アルカリの混合物であり、K2O/Na2O質量比が約0~5である;また好ましい水酸化アルカリはKおよびNaなどの水酸化アルカリの混合物であり、K2O/Na2O質量比が約0.1~3である。活性化剤溶液中のアルカリ性水酸化物例えばKOHおよびNaOHのモル濃度は、一般に約5~15M、好ましくは約7.5~12Mの範囲にある。骨材中に存在する水分は、一般にこのような計算について含まれる。活性化剤溶液は、コンクリート配合物の約10重量~約40重量の範囲にある。所与の範囲例えば、表1を参照されたい内における成分割合の操作により、速やかな強度増進および高い最終強度を達成するためのGUHPC配合物組成の最適化が可能になる。本明細書において記述されるGUHPC配合物は、周囲温度における用途に対して調合でき、または建設業界で一般に適用される任意の他の温度でのいずれの用途にも、例えば通常、高い製造速度を達成するために高温養生を要するプレキャスト用途などに対して具体的に調合できる。本明細書において記述されるGUHPC配合物の一利点は、最終製品の高い圧縮強度のほかに、熱的養生を必要としない可能性がある点である。養生温度は、従来のUHPCの養生温度よりも低い可能性がある。例えば、約250°C以下、例えば約100°C以下など、例えば約75°C以下など、例えば約50°C以下など、例えば約45°C以下など、例えば約30°C以下など、例えば約25°C以下など、例えば約20°C以下などで養生を行うことができる。本明細書において記述されるGUHPC配合物のための初期凝結時間は、約0.5~約3時間、例えば約0.5~1時間などとすることができる。組成物は、凝結した後、約20°C~約75°Cの間の養生温度で24時間以上、例えば24時間~1週間以上養生される。所望の凝結時間を、結合材および充填材組成の最適化によって例えば、アルカリ性溶液中で異なる反応性を有する結合材および充填材組成を選択することによってまたは、当技術分野で公知の他の方法によって、達成することができる。下記の実施例は、本発明を例示する役割を果たしている。これらの実施例は、決して本方法の範囲を限定する意図のものではない。下記の実施例において、全てのGUHPCペーストは、他の養生温度が指定される場合を除いて室温で、例えば約25°Cで養生した。50~600μmの間の粒径を有し、メジアン径約250μmである、AggregatesIndustriesからのメーソンリー砂を細骨材として使用した。この細骨材中の水分は、周囲温度で約2.5重量であった。細骨材中の水分は、水酸化アルカリのモル濃度、および水対ジオポリマー質固形分比の計算に含まれていた。実際の水分の2.5重量からの偏差を補正した。粗石英砂として0.6~1.7mmの間の粒径を有する4QROKを使用し、また破砕石英粉末として1~25μmの間の粒径を有し、メジアン直径約5μmである、MinU-SIL登録商標を使用した。両方の石英製品は、U.S.Silicaからであった。メタカオリンKaorockは、ThieleKaolinCompany、Sandersville、ジョージア州からであった。メタカオリンは、0.5~50μmの間の粒径を有し、4μm未満が50体積であった。高炉スラグ微粉末等級120NewCemSlagcementは、Lafarge,NorthAmericaInc.BaltimoreTerminalからであった。この炉スラグは、0.5~60μmの間の粒径を有し、7μm未満が50体積であった。Fe-Si合金製造からの産業廃棄物であるシリカフュームは、NorchemIncからであった。このシリカフュームは、炭素2.42重量を含有していた。シリカフュームを使用して、水酸化アルカリ溶液中にこのシリカフュームを溶解することにより活性化剤溶液を調製するか、またはこのシリカフュームをサブミクロン反応性充填材として添加したた。1つの等級FフライアッシュMicron3は、BoralMaterialTechnologiesIncからであった。Boralフライアッシュは、0.5~125μmの間の粒径を有し、15μm未満が50体積であった。BrandonShores発電所、Baltimore、メリーランド州からの他の等級Fフライアッシュは、SeparationTechnologiesLLCからであった。BrandonShoresフライアッシュは、より低いCaO0.9重量および低い強熱減量<1.5重量を有し、ProAshとして販売されていた。BrandonShoresフライアッシュは、0.6~300μmの間の粒径を有し、26μm未満が50体積であった。Limestone発電所、Jewett、テキサス州からの他の等級Fフライアッシュは、HeadwaterResourcesからであった。Jewettフライアッシュは、CaO約12重量を含有し、0.5~300μmの間の粒径を有し、15μm未満が50体積であった。BekaertCorporationからのDramix登録商標鋼繊維長さ13mmおよび直径0.20mmを使用して、靭性を改善させた。ASTMC39/C39M方法に従って、試験用MarkCM-4000-SD圧縮機で圧縮強度を測定した。試験の間、全ての試料は、そのままで測定するには頂部および底部表面が十分に平面-平行ではないので、ゴムパッドでキャッピングした。機械的撹拌機を使用し、KOH90およびNaOH98を水道水中に溶解してアルカリ性溶液を作り、シリカフュームをこのKOHおよびNaOH溶液中に溶解した。NorchemInc.からのシリカフュームは、炭素約2.42重量を含有していた。活性化剤溶液は、未溶解炭素のため黒色であった。活性化剤溶液は、試料調製の前、約2日間熟成した。細骨材として、水分約2.5重量を有するメーソンリー砂を使用した。GUHPCを調製するため、下記の成分を最初に乾式混合した:反応性アルミノケイ酸塩としてメタカオリン12.65重量、アルカリ土類アルミノケイ酸塩として高炉スラグ微粉末32.65重量、反応性充填材として焼成ゼオライト13Xおよびシリカフューム合計2重量、および細骨材としてメーソンリー砂19.00重量。次いで、混合により活性化剤を調製した:NaOHとしてNa2O2.52重量、KOHとしてK2O6.18重量、シリカフュームとしてSiO28.44重量、H2O16.55重量、および強度増進剤。混合物中に使用した強度増進剤には、水酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウムおよびフッ化物が含まれていた。合計添加量は、コンクリート配合物の約1.25重量であった。これらは、使用の前に水中に溶解した。この活性化剤溶液は、UNITECEHR23手持ちミキサーで予備混合した乾燥成分と練り混ぜた最高速度275rpm。練混ぜの間、以下の段階が観察された:乾燥混合物、砂様混合物、顆粒様混合物、ドウ様混合物。また、最後にドウ様混合物が、注型できる薄いペーストとなり、この配合物が最適に近いまたは最適なW/C比を有することを示していた。最終段階薄いペーストのワーカブルな時間は約50分であった。このペーストを円筒形型枠2×4インチ中に満たし、気泡を逃がすため充填しながら約3分間振動させ、次いで室温で養生した。24時間後、円筒を脱型し、室温で貯蔵した。28日間養生した後、この試料の圧縮強度を測定すると23341psiであった。第2の例示的GUHPCを下記のとおり調製した。機械的撹拌機を使用し、KOH90およびNaOH98を水道水中に溶解してアルカリ性溶液を作り、CabotCorporationからの高純度シリカフューム約99.5重量をこのKOHおよびNaOH溶液中に溶解した。強度増進剤として使用したフッ化ナトリウムは、最初に水道水中に溶解した。添加量は、コンクリート配合物の約0.5重量であった。下記の成分他に示さない限り、上記に示した供給源から得られたを乾式混合した:反応性アルミノケイ酸塩としてメタカオリン12.87重量、アルカリ土類アルミノケイ酸塩として高炉スラグ微粉末33.20重量、反応性充填材として焼成ゼオライト13Xおよびシリカフューム合計2重量、強度増進剤としてフッ化ナトリウム乾燥GUHPCの約0.6重量、および細骨材としてメーソンリー砂19.00重量。次いで、混合により活性化剤を調製した:NaOHとしてNa2O2.57重量、KOHとしてK2O6.28重量、シリカフュームとしてSiO28.59重量、およびH2O15.50重量。GraceConstructionsからの流動化剤ADVA140Mを、予備混合した乾燥成分と練り混ぜる前に、活性化剤に添加した。流動化剤の用量は、乾燥物100kg当り約1500mlであった。乾燥成分を活性化剤溶液と練混ぜる間、同一の段階乾燥混合物、砂様混合物、顆粒様混合物、ドウ様混合物、および最後に薄いペーストが観察された。最終段階薄いペーストのワーカブルな時間は約50分であった。実施例1におけるように、試料を注型し、室温で養生し、24時間養生後、脱型し、室温で貯蔵した。28日間養生した後、試料の圧縮強度を測定したところ21248psiであった。実施例1において記述したのと同一の手順を使用して、流動化剤を添加せずに、さらなるGUHPC試料試料3~9を調製して、活性化剤溶液中の個々の強度増進剤の効果を試験した。試料2~4および6~9において評価した個々の強度増進剤は、フッ化スズ、フッ化ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、硫酸ナトリウムおよび水酸化アルミニウムであった。それぞれの添加量は、コンクリート配合物の約0.5重量であった。試料5では、強度増進剤は含まれなかった。28日間養生後、圧縮強度を測定した。全ての試料で測定された圧縮強度が、20,000psiを超えていた。さらなる試料の組成、W/C、活性化剤溶液中の水酸化アルカリの濃度、および圧縮強度を、表4中に示している。注SFFシリカフューム充填材;ZTゼオライト;Na2OおよびK2Oを水酸化物として添加し、SiO2をシリカフュームとして添加して、活性化剤溶液を調製。実施例1において記述したのと同一の手順を使用して、さらなるGUHPC試料試料10~16を調製した。28日間養生した後、それらの圧縮強度を測定した。水要求量を減らし、ペーストの流動性を増すために、約1.2重量の流動化剤固形分GraceConstructionsからのADVACast575を添加した。フッ化ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、硫酸ナトリウムおよび水酸化アルミニウムを含む強度増進剤を一緒に約1.15重量添加した。試料13では、靭性を改善するために、BekaertCorporationからの鋼繊維約2重量表5中に示されないを、練混ぜの最終ステップで添加した。さらなる試料の組成、W/C、活性化剤溶液中の水酸化アルカリの濃度、および圧縮強度を、表5中に示している。注SFFシリカフューム充填材;ZTゼオライト;SP流動化剤固形分;Na2OおよびK2Oをそれぞれの水酸化物として添加し、またSiO2をシリカフュームとして添加して、活性化剤溶液を調製。実施例1において記述したのと同一の手順を使用して、さらなるGUHPC試料試料17~33を調製した。試料は室温で養生し、28日間養生した後、それらの圧縮強度を測定した。製品の充填密度を向上させるために、U.S.Silicaからの、平均粒径15μmを有する破砕石英QZを、弱反応性充填材として使用した。流動化剤は添加しなかった。試料18、23、29および32では、靭性を改善するために、BekaertCorporationからの鋼繊維約2重量を添加した。試料20~22では、性能へのフッ化物濃度の効果を試験するため、活性化剤溶液中のモルフッ化物F/Siをそれぞれ0.2から0.3に、また0.4に引き上げた。これに対応して、フッ化ナトリウムを、コンクリート配合物の0.90、1.35~1.79重量に増加させた。さらなる試料の組成、W/C、活性化剤溶液中の水酸化アルカリの濃度、および圧縮強度を、表6中に示している。注SFFシリカフューム充填材;ZTゼオライト;繊維鋼繊維;QZ破砕石英Na2OおよびK2Oを水酸化物として添加し、SiO2をシリカフュームとして添加して、活性化剤溶液を調製。実施例1において記述したのと同一の手順を使用して、さらなるGUHPC試料試料34~42を調製した。試料は室温で養生し、28日間養生した後、それらの圧縮強度を測定した。これらの試料において、細骨材としてメーソンリー砂を使用し、反応性充填材としてシリカフュームおよびゼオライトを一緒に添加した。試料34~40では、フッ化ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、硫酸ナトリウムおよび水酸化アルミニウムを一緒に含む強度増進剤を、コンクリート配合物の約1.15重量添加した。試料41および42では、フッ化ナトリウムおよびシュウ酸ナトリウムをコンクリート配合物の約0.8重量添加した。流動化剤は添加しなかった。試料40では、靭性を改善するために、BekaertCorporationからの鋼繊維を添加した。さらなる試料の組成、W/C、活性化剤溶液中の水酸化アルカリの濃度、および圧縮強度を、表7中に示している。注SFFシリカフューム充填材;ZTゼオライト;繊維鋼繊維;Na2OおよびK2Oをそれぞれの水酸化物として添加し、SiO2をシリカフュームとして添加して、活性化剤溶液を調製。実施例1において記述したのと同一の手順を使用して、さらなるGUHPC試料試料43~48を調製した。試料は室温で養生し、28日間養生した後、それらの圧縮強度を測定した。これらの試料において、細骨材としてメーソンリー砂を使用し、反応性充填材としてシリカフュームおよび/またはゼオライトを添加した。試料43~45では、フッ化ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、硫酸ナトリウムおよび水酸化アルミニウムを一緒に含む強度増進剤を、コンクリート配合物の約1.15重量添加した。試料46~48では、フッ化ナトリウムおよび/またはシュウ酸ナトリウムを強度増進剤としてコンクリート配合物の約0.7重量添加した。流動化剤は添加しなかった。BoralMaterialTechnologiesからの等級Fフライアッシュを、反応性充填材として使用した。さらなる試料の組成、W/C、活性化剤溶液中の水酸化アルカリの濃度、および圧縮強度を、表8中に示している。注SFFシリカフューム充填材;ZTゼオライト;FFA等級Fフライアッシュ;Na2OおよびK2Oを水酸化物として添加し、SiO2をシリカフュームとして添加して、活性化剤溶液を調製。実施例1において記述したのと同一の手順を使用して、さらなるGUHPC試料試料49~52を調製した。試料は室温で養生し、28日間養生した後、それらの圧縮強度を測定した。これらの試料において、細骨材としてメーソンリー砂を使用し、反応性充填材としてシリカフュームおよび/またはゼオライトを添加した。U.S.Silicaからの、平均粒径15μmを有する破砕石英QZを、弱反応性充填材として使用した。さらに、製品の充填密度を向上させるために、U.S.Silicaからの粗石英砂4Q-ROKを添加した。これらの試料で使用した強度増進剤には、水酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウムおよびフッ化物が含まれていた。試料49および51では、強度増進剤の全添加量は、コンクリート配合物の約0.85重量であった。試料50および52では、フッ化ナトリウムだけを、強度増進剤としてコンクリート配合物の約0.25重量添加した。流動化剤は添加しなかった。さらなる試料の組成、W/C、活性化剤溶液中の水酸化アルカリの濃度、および圧縮強度を、表9中に示している。注SFFシリカフューム充填材;CA粗骨材;QZ破砕石英;繊維鋼繊維;Na2OおよびK2Oをそれぞれの水酸化物として添加し、SiO2をシリカフュームとして添加して、活性化剤溶液を調製。実施例1において記述したのと同一の手順を使用して、さらなるGUHPC試料試料53~56を調製した。試料は室温で養生し、28日間養生した後、それらの圧縮強度を測定した。これらの試料において、細骨材としてメーソンリー砂を使用し、サブミクロン反応性充填材としてシリカフュームを添加した。U.S.Silicaからの破砕石英QZを、弱反応性充填材として使用した。コンクリート配合物の約0.25重量におけるフッ化ナトリウムNaFを、強度増進剤として添加した。流動化剤は添加しなかった。試料55では、靭性を改善するために、BekaertCorporationからの鋼繊維を添加した。さらなる試料の組成、W/C、活性化剤溶液中の水酸化アルカリの濃度、および圧縮強度を、表10中に示している。注SFFシリカフューム充填材;QZ破砕石英;繊維鋼繊維;Na2OおよびK2Oを水酸化物として添加し、SiO2をシリカフュームとして添加して、活性化剤溶液を調製。実施例1において記述したのと同一の手順を使用して、さらなるGUHPC試料試料57~64を調製した。試料は室温で養生し、28日間養生した後、それらの圧縮強度を測定した。これらの試料において、細骨材としてメーソンリー砂を使用し、反応性充填材としてシリカフュームおよび/またはゼオライトを添加した。試料62および64において、U.S.Silicaからの破砕石英QZを、弱反応性充填材として使用した。活性化剤溶液は、主として水酸化ナトリウムおよびNorchemIncからの産業廃棄物シリカフュームを使用することにより調製した。これらの試料で使用した強度増進剤には、水酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウムおよびフッ化物が含まれていた。強度増進剤の合計添加量は、コンクリート配合物の約1.0重量未満であった。これらは、水酸化アルカリを溶解する前に、水中に溶解した。流動化剤は添加しなかった。さらなる試料の組成、W/C、活性化剤溶液中の水酸化アルカリの濃度、および圧縮強度を、表11中に示している。注SFFシリカフューム充填材;QZ破砕石英;繊維鋼繊維;Na2OおよびK2Oをそれぞれの水酸化物として添加し、SiO2をシリカフュームとして添加して、活性化剤溶液を調製。実施例1において記述したのと同様な手順を使用して、さらなるGUHPC試料試料65~67を調製した。試料は室温で養生し、28日間養生した後、それらの圧縮強度を測定した。これらの試料において、細骨材としてメーソンリー砂を使用し、サブミクロン反応性充填材としてNorchemInc.からのシリカフュームを使用した。試料65および66において、U.S.Silicaからの破砕石英QZを、弱反応性充填材として使用した。試料67において、BoralMaterialTechnologiesからの等級Fフライアッシュを使用して、破砕石英粉末を置き換えた。活性化剤溶液は、アルカリ性水酸化物溶液中にシリカフュームを溶解する代わりに、市販のケイ酸ナトリウム溶液Ru商標ケイ酸ナトリウム溶液、PQInc.を使用することによって調製した。強度増進剤として、コンクリート配合物の約0.25重量のフッ化ナトリウムNaFを添加した。流動化剤は添加しなかった。さらなる試料の組成、W/C、活性化剤溶液中の水酸化アルカリの濃度、および圧縮強度を、表12中に示している。注SFFシリカフューム充填材;QZ破砕石英;FFA等級Fフライアッシュ。実施例1において記述したのと同一の手順を使用して、さらなるGUHPC試料試料68~70を調製した。試料は室温で養生し、28日間養生した後、それらの圧縮強度を測定した。これらの試料において、細骨材としてメーソンリー砂を使用した;また、試料68および70において、反応性充填材として、BoralMaterialTechnologiesからの等級Fフライアッシュと一緒に、NorchemInc.からのシリカフュームを使用した。試料69において、反応性充填材としてU.S.silicaからの破砕石英QZと一緒にシリカフュームを使用した。活性化剤溶液は、K2O/Na2O質量比が約0.8であるアルカリ性水酸化物溶液中にNorchemInc.からのシリカフュームを溶解することによって調製した。強度増進剤として、コンクリート配合物の約0.25重量のフッ化ナトリウムNaFを添加した。流動化剤は添加しなかった。さらなる試料の組成、W/C、活性化剤溶液中の水酸化アルカリの濃度、および圧縮強度を、表13中に示している。注SFFシリカフューム充填材;ZTゼオライト;QZ破砕石英;FAF等級Fフライアッシュ;Na2OおよびK2Oをそれぞれの水酸化物として添加し、SiO2をシリカフュームとして添加して、活性化剤溶液を調製。実施例1において記述したのと同様な手順を使用して、さらなるGUHPC試料試料71~88を調製した。練混ぜを、高強力ミキサーLancasterProductsからのK-Labミキサーで行った。試料は室温で養生し、28日間養生した後、それらの圧縮強度を測定した。これらの試料において、細骨材としてメーソンリー砂を使用した;また、試料71~79において、U.S.Silicaからの破砕石英QZと一緒にNorchemInc.からのシリカフュームを使用した。試料80~86において、反応性充填材としてBoralMaterialTechnologiesからの等級Fフライアッシュと一緒にシリカフュームを使用した。試料87および88において、反応性充填材としてゼオライトを使用した。活性化剤溶液は、K2O/Na2O質量比が約2~約3であるアルカリ性水酸化物溶液中にNorchemInc.からのシリカフュームを溶解することによって調製した。試料71、73、76、81、85および87において靭性を改善するために、BekaertCorporationからの鋼繊維を添加した。強度増進剤として、コンクリート配合物の約0.25重量のフッ化ナトリウムNaFを添加した。流動化剤は添加しなかった。さらなる試料の組成、W/C、活性化剤溶液中の水酸化アルカリの濃度、および圧縮強度を、表14中に示している。注SFFシリカフューム充填材;QZ破砕石英;FAF等級Fフライアッシュ;Na2OおよびK2Oを水酸化物として添加し、SiO2をシリカフュームとして添加して、活性化剤溶液を調製。注ゼオライト実施例71~88において記述したのと同一の手順を使用して、さらなるGUHPC試料試料89~92を調製した。練混ぜを、高強力ミキサーLancasterProductsからのK-Labミキサーで行った。初期凝結時間を、ビカーVicatシステムを使用して測定した。試料は室温で養生し、3時間、6時間、1日、3日、7日、15日、21日および28日間養生した後、それらの圧縮強度を測定した。これらの試料において、細骨材としてメーソンリー砂を使用した;また、実施例89において、反応性充填材としてBoralMaterialTechnologiesからの等級Fフライアッシュと一緒にNorchemInc.からのシリカフュームを使用した。試料90~92において、反応性充填材としてU.S.Silicaからの破砕石英QZと一緒にシリカフュームを使用した。活性化剤溶液は、K2O/Na2O質量比が約2.2であるアルカリ性水酸化物溶液中にNorchemInc.からのシリカフュームを溶解することによって調製した。流動化剤は添加しなかった。強度増進剤として、フッ化ナトリウムNaFを添加した。さらなる試料の組成、W/Cおよび活性化剤溶液中の水酸化アルカリの濃度を、表15に示している。上記に示した期間における試料89~92の圧縮強度を表16に示している。これらの圧縮強度対養生時間のプロットを図1に示している。注SFFシリカフューム充填材;QZ破砕石英;FAF等級Fフライアッシュ;Na2OおよびK2Oを水酸化物として添加し、SiO2をシリカフュームとして添加して、活性化剤溶液を調製。実施例13において記述したのと同一の手順を使用して、さらなるGUHPC試料試料93~98を調製した。練混ぜを、高強力ミキサーLancasterProductsからのK-Labミキサーで行った。試料は室温で養生し、3時間、6時間、1日、3日、7日、15日、21日および28日間養生した後、それらの圧縮強度を測定した。これらの試料において、細骨材としてメーソンリー砂を使用した;また、試料93、95、97および99において、反応性充填材としてBrandonShores発電所、Baltimore、メリーランドSeparationTechnologiesからの低CaOの等級Fフライアッシュと一緒にNorchemInc.からのシリカフュームを使用した。試料94,96,98および100において、反応性充填材としてLimestone発電所、Jewett、テキサスHeadwaterResourcesからの高CaOの等級Fフライアッシュと一緒にNorchemInc.からのシリカフュームを使用した。活性化剤溶液は、K2O/Na2O質量比が約2.2であるアルカリ性水酸化物溶液中にNorchemInc.からのシリカフュームを溶解することによって調製した。流動化剤は添加しなかった。強度増進剤として、コンクリート配合物の約0.25重量のフッ化ナトリウムNaFを添加した。さらなる試料の組成、W/Cおよび活性化剤溶液中の水酸化アルカリの濃度を、表17に示している。上記に示した期間における試料93~98の圧縮強度を表18に示している。注SFFシリカフューム充填材;FAF等級Fフライアッシュ;Na2OおよびK2Oをそれぞれの水酸化物として添加し、SiO2をシリカフュームとして添加して、活性化剤溶液を調製。ND測定されない本明細書において言及もしくは引用される、論文、特許および特許出願の内容、ならびに全ての他の資料および電子的に入手できる情報は、それぞれの個々の出版物を参照により組み込むことが具体的かつ個別に指示される場合と同一の範囲まで、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれている。出願人らは、任意のこのような論文、特許、特許出願、または他の物理的および電子的資料からの任意のおよび全ての資料ならびに情報を本出願に物理的に組み込む権利を保有している。本明細書において例示的に記述される方法は、本明細書において具体的には開示されない任意の1つまたは複数の要素、1つまたは複数の制限がなくとも、適正に実施できる。したがって、例えば、用語含むcomprising、含むincluding、含有するcontainingは、拡張的かつ非限定的に読み取られるべきである。さらに、本明細書において使用される用語および表現は、記載される用語として、かつ制限されない用語として使用されており、このような用語および表現を用いる場合に、示され記述された特徴またはその部分の任意の等価物を排除することを意図しない。特許請求される本発明の範囲内で種々の変更が可能であると認識されている。したがって、本発明は、好ましい実施形態および必要に応じた特徴によって具体的に開示されているが、その中で具現され本明細書において開示される本発明についての変更およびバリエーションを当業者が再検討してもされてよく、またこのような変更およびバリエーションは本発明の範囲内にあるとみなされる点を理解されたい。本発明は、本明細書において広範にかつ総合的に記述されている。総合的開示内に該当する、より狭い種類および準総合的分類のそれぞれもまた本方法の一部を構成するものである。このものは本方法の包括的な記載を含むが、摘出された題材が本明細書中に具体的に挙げられているか否かにかかわらず、この包括物から任意の要素を除く但し書き又は否定的制限を伴う。他の実施形態は、下記の特許請求範囲内にある。さらに、本方法の特徴または態様が、マーカッシュ群の観点から記述される場合、それによって当業者は、本発明がまた、マーカッシュ群の任意の個々のメンバーもしくはメンバーのサブグループの観点からも記述されていることを認識するであろう。"