BR112012013316B1

BR112012013316B1 - Composição aditiva, uso da mesma para o retardamento da deposição de um agente de ligação mineral, e, método para produção de agentes de ligação mineral

Info

Publication number: BR112012013316B1
Application number: BR112012013316-0A
Authority: BR
Inventors: Dieter Honert; Thomas Heller
Original assignee: Sika Technology Ag
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2020-03-17
Also published as: BR112012013316A2; EP2336100A1; MX349043B; WO2011069919A1; EP2509930B1; EP2509930A1; CN102639465B; US9028609B2; MX2012006402A; US20120304892A1; KR20120101478A; CN102639465A; JP5584777B2; JP2013512852A

Abstract

aditivo para agentes de ligação mineral tendo potencial reduzido de descoloração marrom. a presente invenção diz respeito a uma composição aditiva que compreende um auxílio de moagem escolhido a partir do grupo que consiste em glicóis, ácidos monocarboxílicos com 1 a 4 átomos de carbono e polímeros de pente; bem como pelo menos um agente retardador, que pode ser usado durante o processo de moagem de clínquer de cimento, e que leva a baixa descoloração marrom do cimento moído no estado transformado.

Description

COMPOSIÇÃO ADITIVA, USO DA MESMA PARA O RETARDAMENTO DA DEPOSIÇÃO DE UM AGENTE DE LIGAÇÃO MINERAL, E, MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE AGENTES DE LIGAÇÃO MINERAL

Campo Técnico A invenção refere-se ao campo de aditivos no processo de moagem e mistura de agentes de ligação hidráulica e/ou agentes de ligação hidráulica latente. O aditivo da invenção é caracterizado pelo efeito de retardo excelente na ligação hidráulica das composições que contêm clínquer que é moído com o aditivo da invenção.

Estado da técnica Um passo central na produção de cimento é a moagem do clínquer de cimento. Como clínqueres de cimento são muito duros, a fragmentação requer muita energia. É importante para as propriedades do cimento que ele esteja presente como um pó fino. Portanto, a finura do cimento é uma característica de qualidade importante. Para facilitar a fragmentação em forma de pó, chamados auxílios de moagem de cimento são usados. Desta maneira, os tempos de moagem e os custos de energia são bastante reduzidos.

Aminas orgânicas com um peso molecular Mw de menos de 500 g/mol, ou seus sais de amônio, são auxílios de moagem muito difundidos. Exemplos de tais aminas orgânicas são alcanolaminas, tais como trialcanolaminas, triisopropanolamina (TIPA) ou trietanolamina (TEA). No entanto, eles têm a desvantagem de que, após uma determinada quantidade, eles aceleram o início do endurecimento, ou a diferença de tempo entre o fim da solidificação e início da solidificação, ou seja, agem como aceleradores.

Para que os agentes de ligantes hidráulicos aquosos sejam viáveis por mais tempo, retardadores de ligação são adicionados, também conhecidos como retardantes, para prolongar o início do endurecimento, ou aumentar a diferença de tempo entre o fim da solidificação e o início da solidificação. A adição destes retardantes para os agentes de ligação hidráulica geralmente é feita com a adição da água de mistura, ou logo em seguida.

Outro problema dos auxílios de moagem é que eles podem promover descolorações marrons dos agentes de ligação hidráulica. Há relativamente poucos dados confiáveis quanto à influência dos auxílios de moagem sobre a formação de descolorações marrons (reduzindo o risco de descoloração marrom de objetos concretos, Hardtl et al, BFT Betonwerk + Fertigteil-Technik, N° 11, 2003, páginas 34 -46, Bauverlag).

Apresentação da invenção Portanto, o problema da presente invenção foi fornecer novas composições aditivas para o processo de moagem e mistura de agentes ligantes hidráulicos que não têm os inconvenientes mencionados do estado da técnica, em especial, que têm especialmente boas propriedades retardantes de ligação e contribuem pouco se em tudo para a promoção das descolorações marrons.

Surpreendentemente, agora foi descoberto que os inconvenientes dos auxílios de moagem conhecidos podem ser eliminados, ou bastante reduzidos, pela composição aditiva Z da invenção, sem sacrificar os efeitos benéficos dos auxílios de moagem de cimento habituais.

Surpreendentemente, verificou-se ainda que a presença de retardadores na composição aditiva Z não tem nenhuma influência negativa sobre a eficiência do processo de moagem.

Além disso, surpreendentemente verificou-se que a adição da composição aditiva Z não tem nenhuma influência negativa sobre a resistência à compressão do agente de ligação mineral.

Surpreendentemente, além disso, verificou-se que o agente retardador não perde o seu efeito retardante no processo de moagem. Além disso, devido à distribuição mais fina do agente retardador alcançada no processo de moagem, substancialmente menos agente retardador pode ser usado em comparação com aquele adicionado com a água de mistura.

Formas de se implementar a invenção A presente invenção diz respeito a uma composição aditiva Z incluindo pelo menos um auxílio de moagem escolhido a partir do grupo que consiste em glicóis, ácidos monocarboxílicos com 1 a 4 átomos de carbono, e pentes de polímeros, bem como pelo menos um agente retardador, em que a composição aditiva Z é basicamente livre de aminas orgânicas com um peso molecular Mw de menos de 500 g/mol, ou seus sais de amônio.

De preferência, a fração de peso do auxílio de moagem é 0,2 - 99,8 % em peso, em termos de peso da composição aditiva Z.

Por "polímero de pente" entende-se, no presente documento, um pente de polímero constituído por uma cadeia de polímero linear (cadeia principal), à qual cadeias laterais são unidas através de grupos éster ou éter. As cadeias laterais, figurativamente falando, formam os "dentes" de um "pente".

De preferência, o polímero de pente é um polímero de pente KP com cadeias laterais unidas à cadeia principal entre os grupos éster ou éter.

Adequados como o polímero de pente KP, são, por um lado, polímeros de pente com cadeias laterais conectadas à estrutura principal do polímero linear em grupos éter.

Cadeias laterais ligadas por grupos éter à estrutura principal do polímero linear podem ser introduzidas por polimerização de éteres de vinil ou éteres de alilo.

Tais polímeros de pente são divulgados, por exemplo, em WO 2006/133933 A2, cujo conteúdo é incorporado aqui especialmente por referência. Éteres de vinil ou éteres de alilo, nomeadamente têm (II).

Aqui, R' significa H ou um resíduo de hidrocarboneto alifático com 1 a 20 átomos C, ou um resíduo de hidrocarboneto ciclo alifático com 5 a 8 átomos C, ou um resíduo aril opcionalmente substituído com 6 a 14 átomos C. R" significa H ou um grupo metil e R"' significa um resíduo aril insubstituído ou substituído, especialmente para um resíduo fenil.

Além disso, p significa 0 ou 1; m e n, independentemente um do outro, cada um representa 2, 3 ou 4; e x e y e z, independentemente um do outro, cada um representa valores no intervalo de 0 a 350. A sequência dos elementos de subestrutura designada como s5, s6 e s7 na fórmula (II) pode ser organizada alternadamente, em forma de bloco, ou aleatoriamente.

Em particular, esses polímeros de pente são copolimerizados de éter vinílico ou éteralil com anidrido maleico, ácido maleico e/ou ácido (met)acrílico.

Por outro lado, adequados como o polímero de pente KP são polímeros de pente com cadeias laterais conectadas à estrutura principal do polímero linear por grupos éster. Este tipo de polímero de pente KP é preferencial em relação aos polímeros de pente com cadeias laterais conectadas à estrutura principal do polímero linear por grupos éter.

Polímeros de pente KP especialmente preferidos são copolímeros da fórmula (I).

Aqui, Ms significa, independentemente um do outro, H+, íon metálico alcalino, íon metálico alcalino-terroso, íon metálico bivalente ou trivalente, íon amônio, ou grupo amônio orgânico. O termo "independentemente um do outro" significa no presente documento que um substituinte a cada vez pode ter diferentes significados disponíveis na mesma molécula. Assim, por exemplo, o copolímero da fórmula (I) pode ter grupos de ácido carboxílico e carboxilato de sódio ao mesmo tempo, ou seja, neste caso M significa H+ e Na+ independentemente um do outro. É claro para o profissional que isso envolve, por um lado, um carboxilato ao qual está ligado o íon M e, por outro lado, a carga de íons polivalentes M deve ser contrabalançada por íons opostos.

Além disso, os substituintes R significam, independentemente um do outro, hidrogênio, ou um grupo metil.

Além disso, os substituintes R1 significam, independentemente um do outro, [AO]q-R4. Os substituintes R2 significam, independentemente um do outro, um grupo alquil Ci a C2o> grupo cicloalquil, grupo alquilaril, ou [AO]q-R4. O substituinte A significa, em ambos os casos, independentemente um do outro, um grupo alquileno C2 a C4, e R4 um grupo alquil C1 a C2o, grupo ciclohexil ou alquilaril, enquanto q representa um valor de 2 a 250, especialmente 8 a 200, especialmente de preferência 11 a 150.

Além disso, os substituintes R3 significam, independentemente um do outro, -NH2, -NRsR6, -OR7NRsR9. Aqui, R5 e R6, independentemente um do outro, significam um grupo alquil Ci a C20, grupo cicloalquil, ou grupo alquilaril, ou grupo aril, ou um grupo hidroxialquil, ou um acetoxietil (CH3-CO-O-CH2-CH2-) ou um grupo hidroxi-isopropil (HO-CH(CH3)-CH2-) ou um acetoxiisopropil (CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-); ou R5 e R6 juntos, formam um anel, do qual nitrogênio é uma parte, para construir um anel morfolina ou imidazolina. O substituinte R7 significa um grupo alquileno C2-C4.

Além disso, os substituintes R8 e R9 cada um significam, independentemente um do outro, um grupo alquil C1 a C2o, grupo cicloalquil, grupo alquilaril, grupo aril, ou um grupo hidroxialquil. A sequência dos elementos de subestrutura designada como s1, s2, s3 e s4 na fórmula (I) pode ser organizada altemadamente, em forma de bloco, ou aleatoriamente.

Finalmente, os índices a, b, c e d representam razões molares das unidades estruturais s1, s2, s3 e s4. Estes elementos estruturais estão em uma razão de a/b/c/d = (0.1 - 0.9) / (0.1 - 0.9) / (0 - 0.8) / (0 - 0.3), especialmente a/b/c/d = (0.1 - 0.9) / (0.1 - 0.9) / (0 - 0.5) / (0 - 0.1), preferencialmente a/b/c/d = (0.1 — 0.9) / (0.1 — 0.9) / (0 — 0.3) / (0 — 0.06), uns aos outros, contanto que a + b + c + d = 1. Ac + d soma é preferencialmente maior que 0. A preparação do polímero de pente KP da fórmula (I) pode ocorrer, por um lado, por polimerização radical dos monômeros correspondentes da fórmula (llla), (lllb), (Ulc) ou (llld), que então levou aos elementos/unidades estruturais s1, s2, s3 e s4, ou, por outro lado, por uma chamada reação polímero-análoga de um ácido carboxílico da fórmula (IV) Na reação polímero-análoga, o ácido carboxílico da fórmula (IV) é esterificado ou amidado com os álcoois correspondentes ou aminas e então neutralizado ou parcialmente neutralizado, se necessário (dependendo do tipo de resíduo M, por exemplo, com hidróxidos metálicos ou amônia).

Detalhes sobre a reação polímero-análoga são divulgados, por exemplo, em US 2002/0002218 A1 na página 5 no parágrafo [0077] até e incluindo [0083] e também nos seus exemplos, ou em US 6.387.176 B1 na página 5, linha 18 a linha 58 e também nos seus exemplos. Em uma modificação desta, conforme descrito em US 2006/0004148 A1 na página 1 no parágrafo [0011] até e incluindo [0055] na página 3 e nos seus exemplos, o polímero de pente KP de fórmula (I) pode ser preparado em estado sólido de agregação. A divulgação destas patentes citadas é particularmente incorporada aqui por referência.

Acontece que modalidades especialmente preferidas dos polímeros de pente KP da fórmula (I) são aquelas em que c+d > 0, especialmente d > 0. Como o resíduo R3, -NH-CH2-CH2-OH tem provado ser especialmente vantajoso.

Os polímeros de pente KP comercializados por Sika Schweiz AG sob a série marca ViscoCrete ® provaram ser especialmente vantajosos.

Se não houver polímeros de pente no auxílio de moagem, a fração de peso é normalmente 0.2 - 40 % em peso, preferencialmente 5 - 35, especialmente preferencialmente 15-35 % em peso, em termos de peso da composição aditiva Z.

Especialmente adequados como os glicóis são, alquileno glicóis, sobretudo os da fórmula OH-(CH2-CH2O)u-CH2CH2-OH com u = 0 - 20, especialmente 0, 1,2 ou 3.

Adequados como possíveis glicóis são aqueles que são escolhidos a partir da lista que consiste em etileno glicol, propilenoglicol, polietileno glicol, polipropileno glicol, dietilenoglicol, trietilenoglicol glicol, dipropilenoglicol, tripropileno glicol, produtos da reação do óxido de etileno e propileno, produtos de reação de polipropileno glicol com compostos com hidrogênio básico ativo (poliálcoois, ácidos policarboxílicos, poliaminas ou polifenóis), neopentil glicol, pentano diol, butano diol e dióis insaturados, bem como suas misturas e seus derivados.

Glicóis especialmente preferidos são mono-, di- e poliglicóis de etileno e propileno, bem como suas misturas, uma vez que são baratos e facilmente solúveis em água. Especialmente preferidos são diglicóis, especialmente dietilenoglicol.

Se houver glicóis presentes no auxílio de moagem, a fração de peso é normalmente 0.2 - 99.8 % em peso, preferencialmente 5-50 % em peso, especialmente preferencialmente 15-30 % em peso, em termos de peso da composição aditiva Z. São especialmente adequados como ácidos monocarboxílicos com 1 a 4 átomos de carbono, ácido fórmico, ácido acético, ácido propiônico e ácido butânico, sobretudo ácido acético.

Se existem ácidos monocarboxílicos com 1 a 4 átomos de carbono nos auxílios de moagem, a fração de peso é normalmente 0.2-15 % em peso, preferencialmente 1 - 5 % em peso, especialmente preferencialmente 2 - 4 % em peso, em termos de peso da composição aditiva Z. Não são adequados como auxílios de moagem aminas orgânicas com um peso molecular Mw menor que 500 g/mol, tais como alcanol aminas, especialmente trialcanol aminas, como triisopropanol amina (TIPA), ou trietanolamina amina (TEA), ou sais de amônio de aminas orgânicas. Estes têm o inconveniente de que, depois de uma certa quantidade, eles aceleram o início do endurecimento, ou encurtam a diferença de tempo entre o fim da solidificação e o início da solidificação, ou seja, eles agem como um acelerador. Verificou-se ainda no contexto da presente invenção que esses auxílios de moedura de cimento conduzem a uma descoloração marrom dos agentes de ligação hidráulica. A composição aditiva Z é essencialmente livre das aminas orgânicas mencionadas com um peso molecular Mw de menos de 500 g/mol, ou seus sais de amônio. Pelo termo "essencialmente livre" entende-se no presente documento que a fração de aminas orgânicas com peso molecular Mw menor que 500 g/mol, ou seus sais de amônio, quantidades de 0 - 2 % em peso, preferencialmente 0 -0.1 % em peso, em termos de peso da composição aditiva Z. De preferência, a fração das aminas orgânicas mencionadas é tão baixa que nenhum efeito acelerador e/ou de descoloração marrom do agente de ligação hidráulica pode ser detectado; especialmente preferencialmente, a composição aditiva Z está livre das aminas orgânicas mencionadas. A composição aditiva Z compreende pelo menos um agente retardador.

Pelo termo "retardador" entende-se nos aditivos do presente documento que se prolonga o início do endurecimento em agentes de ligação minerais aquosos contendo este aditivo ou aumenta a diferença de tempo entre o fim da solidificação e o início da solidificação, em comparação com agentes de ligação minerais aquosos sem a adição deste aditivo.

Retardadores adequados são, por exemplo, éter de celulose, caseína e dextrina ou compostos inorgânicos, como zinco e chumbo e especialmente agentes complexantes de cálcio e aqueles com os qual o cálcio forma compostos que são pouco solúveis, tais como fosfatos, fosfonatos, fluoretos de silicone, ácido bórico, bem como ácido tartárico, ácido glucônico, ácido heptônico, ácido cítrico, ácido gálico, ácido málico e os sais dos ácidos mencionados, sacarose, glicose e frutose.

De preferência, pelo menos um agente retardador é escolhido a partir do grupo constituído por éter de celulose, caseína, dextrina, zinco, chumbo, fosfatos, fosfonatos, fluoretos de silicone, ácido bórico, ácido oxálico, ácido lático, ácido succínico, ácido adípico, ácido tartárico, ácido glucônico, ácido heptônico, ácido cítrico, ácido gálico, ácido málico, sacarose, glicose e frutose, ou os sais dos ácidos mencionados.

Especialmente preferencialmente, pelo menos um agente retardador é escolhido a partir do grupo composto de ácido bórico, ácido glucônico, sacarose, glicose e frutose, ou os sais dos ácidos mencionados. É vantajoso para a fração de peso do agente retardador que a quantidade 0.2 - 30 % em peso, em termos de peso da composição aditiva Z. Se o agente retardador passar a ser o ácido bórico, a fração de peso preferencialmente equivale a 0.2 - 10 % em peso; no caso de sacarose, glicose, frutose ou gluconato, é preferencialmente 5-30 % em peso, em termos de peso da composição aditiva Z.

Os agentes ligantes minerais são agentes de ligação hidráulica e/ou agentes de ligação hidráulica latente e/ou agentes de ligação puzzolânica. Pelo termo agente de ligação hidráulica no presente documento, entende-se agentes de ligação que também se definem, ou endurecem, debaixo d'água, tais como cal hidráulica ou cimento. Pelo termo agente de ligação hidráulica latente entende-se no presente documento, agentes de ligação que apenas se definem, ou endurecem, pela ação de aditivos (iniciadores), tais como areia de fundição. Pelo termo agente de ligação puzzolânica entende-se no presente documento, agentes de ligação que não se definem espontaneamente, mas somente após de armazenagem em meio úmido eles fornecem produtos de reação formadora de força através da ligação de hidróxido de cálcio, tais como cinzas volantes, fumo de sílica e puzzolanos naturais, tais como cinza vulcânica.

De preferência, o agente de ligação hidráulica é cimento. A composição aditiva Z pode estar presente como uma composição solta, como um pó, ou como uma composição fluida, como uma composição aquosa. A composição aditiva Z pode conter outros componentes. Exemplos destes são solventes ou aditivos como são comuns na tecnologia de concreto, especialmente substâncias tensoativas, estabilizadores de calor e luz, corantes, antiespumantes, inibidores de corrosão e formadores de poros de ar.

Uma possível composição aditiva Z preferida compreende: • alquileno glicol, especialmente dietilenoglicol, 15-30 % em peso, em termos de composição aditiva Z; • polímeros de pente KP da fórmula (I), 15-35 % em peso, em termos de composição aditiva Z; • ácido acético, 1 - 5 % em peso, em termos de composição aditiva Z; • gluconato, 10-20 % em peso, em termos de composição aditiva Z; ou ácido bórico, 1-5, especialmente 2 - 4 % em peso, em termos de composição aditiva Z.

De preferência, a composição aditiva Z também tem; • conservantes, 0.1 - 0.4 % em peso, em termos de composição aditiva Z; • antiespumante, 0.1 - 0.4 % em peso, em termos de composição aditiva Z.

Em outro aspecto, a presente invenção diz respeito a um método de produção de agentes de ligação mineral, que inclui a etapa: a) adicionar uma composição aditiva Z, tal como foi descrito acima, antes de e/ou durante o processo de moagem de clínquer de cimento que está contido no agente de ligação mineral. A fração da composição aditiva Z é de 0.005 - 0.5 % em peso, preferencialmente 0.01 - 0.2 % em peso, especialmente preferencialmente 0.025 - 0.1 % em peso, em termos do clínquer de cimento sendo moído.

Naturalmente, os componentes individuais da composição aditiva Z, especialmente pelo menos um auxílio de moagem ou pelo menos um agente retardador, podem ser adicionados separados uns dos outros no tempo antes e/ou durante o processo de moagem de clínquer de cimento.

Pelo termo "clínquer de cimento" entende-se no presente documento os corpos, tipicamente do tamanho de uma noz, que são formados mediante aquecimento misturas de cal e argila a 1250-1500 °C e que produzem cimento quando sedimentam.

Verificou-se, entre outras coisas, que concentrações já substancialmente menores do agente retardador em relação ao clínquer de cimento podem ser usadas efetivamente para atrasar a definição de agentes de ligação mineral, incluindo clínquer de cimento moído com composição aditiva Z, do que são adicionados na técnica conhecida para os agentes de ligação mineral como retardador de aditivo, normalmente com a água de mistura ou posteriormente. O processo de moagem ocorre geralmente em uma fábrica de cimento. Mas, em princípio, outras fábricas também podem ser usadas, conforme conhecido na indústria de cimento. Dependendo do tempo de moagem, o cimento terá uma finura diferente. A finura do cimento é normalmente indicada por Blaine em cm2/g. Por outro lado, a distribuição de tamanho de partícula é também de interesse prático para a finura. Essa análise de tamanho de partícula é geralmente feita por granulometria a laser ou peneiramento com jato de ar. O cimento então moído, como qualquer outro cimento moído, encontra ampla aplicação em concreto, argamassa, compostos de fundição, injeções ou reboco.

Se a composição aditiva Z é adicionada ao cimento antes e/ou durante a moagem do clínquer de cimento e após ser misturada com água, ou seja, no agente de ligação mineral aquosa, especialmente em concreto e argamassa, um atraso da moagem do agente de ligação mineral aquosa é aparente em comparação com cimento moído com auxílios de moagem tradicionais, especialmente em comparação com cimento moído com aminas orgânicas. Além disso, menos descoloração marrom é perceptível em relação ao cimento ao qual amina orgânica foi adicionada como auxílio de moagem durante a moagem do clínquer de cimento.

Assim, de acordo com esta modalidade, nenhuma adição posterior de agente retardador é necessária e, portanto, o usuário do cimento economiza em trabalho. Tal cimento constitui, portanto, um produto de "pronto para uso", que pode ser produzido em grandes quantidades. Verificou-se que a capacidade da composição aditiva Z para atrasar a definição de agentes de ligação mineral aquosa não é prejudicada pelo processo de moagem.

Surpreendentemente, também se verificou que a adição de composição aditiva Z não tem nenhuma influência negativa sobre a eficiência do processo de moagem.

Surpreendentemente, também se verificou que a adição de composição aditiva Z não prejudicaria o efeito dos auxílios de moagem durante o processo de moagem.

Em outro aspecto, a presente invenção diz respeito à utilização de uma composição aditiva Z, como foi descrito acima, para atrasar a definição de um agente de ligação mineral aquosa, onde o agente de ligação mineral aquosa compreende clínquer de cimento moído com composição aditiva Z, cuja durante moagem do cimento a composição aditiva Z estava presente. Os agentes de ligação mineral são agentes de ligação mineral conforme foram descritos acima.

Exemplos A invenção será agora explicada mais detalhadamente através de exemplos.

Aditivos usados_________________________________________________ Os aditivos V1 a V4 (exemplos de comparação) e Z1 a Z4 (exemplos de acordo com a invenção) foram utilizados no processo de moagem.

Os aditivos foram adicionados ao clínquer de cimento sendo moído de acordo com as quantidades na tabela 2, ou tabela 6, pouco antes da moagem.

Tabela 1 Quantidade em peso em termos de composições aditivas, ou os exemplos de comparação.

Clínquer de cimento usado O clínquer de cimento usado consistiu em 60% C3S, 20% C2S, 10% C3A e 10%C4AF.

Moagem do clínquer de cimento 20 kg uma mistura de clínquer de cimento específico e um dos aditivos específicos, ou sem aditivo, foi combinada com a dosagem indicada na tabela 2 e moída em um moinho de esferas de tambor da empresa Siebtechnik a uma temperatura de 100 °C, com uma velocidade de rotação de 40 rotações por minuto. Métodos de teste - Tempo de moagerruooo: o tempo foi determinado até que a mistura após a moagem no moinho de esfera tivesse uma finura Blaine por DIN EN 196-6 de 4000 cm2/g. - Finura: a finura foi determinada após Blaine usando Automat Blaine da empresa Wasag Chemie.

Os resultados são apresentados na tabela 2.

Tabela 2 ‘Quantidade em % em peso em termos do peso do clínquer de cimento sendo moído. É aparente na tabela 2 que a presença de retardadores não influencia negativamente o aumento na eficiência da moagem no auxílio de moagem. No caso de Z3, um surpreendente aumento na eficiência de moagem foi mesmo encontrado.

Além disso, determinou-se a resistência à compressão de uma argamassa contendo cimento então moído. O cimento utilizado foi o cimento obtido nos testes de moagem acima. Tendo uma finura Blaine (EN 196-6) de cerca de 4000 cm2/g A argamassa foi elaborada de acordo com EN 196-1 e colocada em moldes e compactada. A resistência à compressão das misturas de argamassa resultantes foi medida (ver tabela 3). O teste para determinar a resistência à compressão (em N/mm2) em prismas (40 x 40 x 160 mm) foi feito após 1 dia e 2 dias de acordo com EN 196-1.

Tabela 3: Resistências compressivas em N/mm2 após 1 dia e 2 dias (d).

Como pode ser visto na tabela 3, as composições aditivas inventadas levaram a um ligeiro aumento na resistência à compressão após 1 dia e 2 dias. Isso mostra que o agente retardador não perde o seu efeito de retardo do processo de moagem.

Além disso, a propagação após 5 minutos, 30 minutos e 60 minutos foi medida para a argamassa acima descrita de acordo com EN 196-3.

Tabela 4: Propagação em mm depois de 5 min, 30 min e 60 min.

Como pode ser visto na tabela 4, as composições aditivas inventadas mostram propagação nos pontos de tempo medidos que correspondem às medições da composição de argamassa sem adição. O exemplo de comparação V4, que tem TIPA e TEA, aminas orgânicas com um peso molecular Mw menos de 500 g/mol, como auxílio de moagem, mostra por outro lado uma propagação reduzida já depois de 30 minutos, apesar da presença do agente retardador.

Além disso, V2, V3 e Z4 foram utilizados em uma fábrica de cimento com um moinho de esfera com peneira para a moagem de clínquer; misturas de concreto foram preparadas a partir dos cimentos obtidos e seu grau de propagação foi medido de acordo com EN 12350-5 após 3 minutos, 8 minutos, 15 minutos, 30 minutos, 45 minutos e 60 minutos.

Tabela 5: Propagação em mm após 3 min, 8 min, 15 min, 30 min, 45 min e 60 min.

Como pode ser visto na tabela 5, ao usar uma composição aditiva de acordo com a invenção, o atraso do enrijecimento dura mais do que quando usando aminas orgânicas como auxílios de moagem (V2) ou aminas orgânicas como auxílios de moagem em combinação com retardadores (V3).

Além disso, o potencial de descoloração marrom de V1 - V4 e Z1 - Z3 foi testado com base no método de descoloração marrom (método HTC), que é descrito em “Reducing the brown discoloration risk of concrete objects” (Hãrdtl et al, BFT Betonwerk + Fertigteil-Technik, No.11,2003, páginas 34 - 46, Bauverlag).

Uma mistura de argamassa foi preparada de acordo com a tabela a seguir: O cimento foi moído em um moinho de esferas de tambor da empresa Siebtechnik, de acordo com o método descrito anteriormente, com adição do aditivo indicado na tabela 6, a partir de clínquer de cimento (60% C3S, 20% C2S, 10% C3A, 10% C4AF) até uma finura Blaine (EN 196-6) de cerca de 4000 cm2/g. A argamassa foi preparada de acordo com EN 196-1, fornecida com um agente formador de espuma, preenchida em um saco de fechamento de pressão polybag PE e formada em lajes de cerca de 0,5 cm de espessura. Isso foi fechado e mantido durante 7 dias a 20° C/65% de umidade relativa. A adição de um agente formador de espuma produz uma argamassa facilmente trabalhada, que não tem nenhuma tendência a desprender água, apesar de uma razão alta de água/cimento. A quantidade adicionada de agente formador de espuma garante que uma porosidade comparável esteja presente na argamassa.

Depois disso, o saco de fechamento de pressão polybag PE foi fornecido com uma incisão de 10 mm em comprimento em 2 posições. A água presente na argamassa pode evaporar através dessas incisões e resultar em uma lupa. A cor da lupa varia de “branca” a “amarela” e até um “marrom” escuro. Após isto, as amostras foram mantidas por 28 dias a 20° C/65% de umidade relativa. As lupas das amostras foram então avaliadas quantitativamente por meio de medição de cor.

Os resultados são mostrados na tabela 6.

Tabela 6 valores de Ab e descoloração marrom, % em peso em termos do peso do clínquer sendo moído. A descoloração marrom das amostras foi avaliada com base na seguinte escala de classificação: - leve, valor de Ab <0.7 + distinta, valor de Ab 0.7 -1.0 ++ forte, valor de Ab >1.0 Decorre claramente da tabela 6 que, ao usar a composição aditiva de acordo com a invenção, as amostras têm uma descoloração marrom significativamente menor do que quando se usa auxílios de moagem que têm aminas orgânicas com um peso molecular Mw menor que 500 g/mol.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Composição aditiva Z, caracterizada pelo fato de que compreende: pelo menos um auxílio de moagem com uma fração de peso de 0,2 -99,8% em peso, com base no peso da composição aditiva Z, escolhido a partir do grupo que consiste em glicóis, ácidos monocarboxílicos com 1 a 4 átomos de carbono, e polímeros de pente, bem como pelo menos um retardante com uma fração de peso de 0,2 - 30% em peso, com base no peso da composição aditiva Z, em que o retardante é ácido bórico e em que o conteúdo de aminas orgânicas com um peso molecular Mw de menos de 500 g/mol, ou seus sais de amônio, na composição aditiva Z é 0 - 2% em peso com base no peso da composição aditiva Z.

2. Uso de uma composição aditiva Z conforme definida na reivindicação 1, dito uso caracterizado pelo fato de que é para o retardamento da deposição de um agente de ligação mineral aquosa, em que o agente de ligação mineral aquosa compreende clínquer de cimento moído com composição aditiva Z, em que durante a moagem do cimento a composição aditiva Z estava presente e em que a composição aditiva Z compreende: pelo menos um auxílio de moagem escolhido a partir do grupo que consiste em glicóis, ácidos monocarboxílicos com 1 a 4 átomos de carbono e polímeros de pente, bem como pelo menos um agente retardador, em que o conteúdo de aminas orgânicas com um peso molecular Mw menor que 500 g/mol, ou seus sais de amônio, na composição aditiva Z é de 0 -2% em peso com base no peso da composição aditiva Z.

3. Uso, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os glicóis são diglicóis, especialmente dietileno glicol.

4. Uso, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que os ácidos monocarboxílicos com 1 a 4 átomos de carbono são ácido acético.

5. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que o polímero de pente é um polímero de pente KP com cadeias laterais unidas à estrutura principal do polímero linear por grupos éster.

6. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos um agente retardador é escolhido a partir do grupo que consiste em éter de celulose, caseína, dextrina, zinco, chumbo, fosfatos, fosfonatos, fluoretos de silicone, ácido bórico, ácido oxálico, ácido lático, ácido succínico, ácido adípico, ácido tartárico, ácido glucônico, ácido heptônico, ácido cítrico, ácido gálico, ácido málico, sacarose, glicose e frutose, ou os sais dos ácidos mencionados, em especial, escolhidos a partir do grupo que consiste em ácido bórico, ácido glucônico, sacarose, glicose e frutose, ou os sais dos ácidos mencionados.

7. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizado pelo fato de que a fração de peso do retardador é de 0,2 -30% em peso, com referência ao peso da composição aditiva Z.

8. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, caracterizado pelo fato de que a fração de peso do auxílio de moagem é de 0,2 - 99,8% em peso, com referência ao peso da composição aditiva Z.

9. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 8, caracterizado pelo fato de que a composição aditiva Z é adicionada antes e/ou durante o processo de moagem de clínquer de cimento contido nos agentes de ligação mineral, em que a fração da composição aditiva Z é de 0,005 - 0,5% em peso, preferencialmente 0,01 - 0,2% em peso, especialmente preferencialmente 0,025 - 0,1% em peso, com referência ao clínquer de cimento sendo moído.

10 . Composição aditiva Z, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os glicóis são diglicóis, especialmente dietileno glicol.

11 . Composição aditiva Z, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 10, caracterizada pelo fato de que os ácidos monocarboxílicos com 1 a 4 átomos de carbono são ácido acético.

12 . Composição aditiva Z, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 e 10 a 11, caracterizada pelo fato de que o polímero de pente é um polímero de pente KP com cadeias laterais unidas à estrutura principal do polímero linear por grupos éster.

13 . Método para a produção de agentes de ligação mineral, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de: adicionar uma composição aditiva Z conforme qualquer uma das reivindicações de 1 e 10 a 12 antes e/ou durante o processo de moagem de clínquer de cimento contido no agente de ligação mineral, em que a fração da composição aditiva Z é de 0,005 - 0,5% em peso, preferencialmente 0,01 - 0,2% em peso, especialmente preferencialmente 0,025 - 0,1% em peso, com referência ao clínquer de cimento sendo moído.