BR112015031159B1

BR112015031159B1 - sistema cimentício

Info

Publication number: BR112015031159B1
Application number: BR112015031159-8A
Authority: BR
Inventors: Wolfgang Seidl; Steffen Wache; Werner Stohr; Siegfried Zürn; Joachim Riedmiller; Volker Schwarz
Original assignee: Construction Research & Technology Gmbh
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2020-12-08
Also published as: JP2016521672A; CN105308000B; CN105308000A; EP3008030B1; JP6448630B2; EP3008030A1; MX2015017008A; US9428419B2; BR112015031159A2; AU2014280481B2; US20160122245A1; EP2813480A1; WO2014198505A1; ES2802258T3; AU2014280481A1; CA2914239C; CA2914239A1

Abstract

SISTEMA CIMENTÍCIO COMPREENDENDO PARTÍCULAS DE ACELERADOR REVESTIDAS COM GOMA-LACA RETICULADA UMA PROPOSTA É FEITA PARA UM SISTEMA QUE COMPREENDE PARTÍCULAS DE ACELERADOR REVESTIDAS COM GOMA-LACA RETICULADA, PARA A UTILIZAÇÃO COMO UM COMPONENTE ADITIVO QUE COMPREENDE AS PARTÍCULAS DE ACELERADOR REVESTIDAS COM GOMA-LACA RETICULADA, E PARA UMA PASTA DE CIMENTO QUE COMPREENDE O SISTEMA CIMENTÍCIO E ÁGUA.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um sistema cimentício que compreende partículas de acelerador revestidas com goma-laca reticulada, para a utilização de um componente aditivo que compreende as partículas de acelerador revestidas com goma-laca reticulada, e a uma pasta de cimento que compreende o sistema cimentício e água.

[002] O perfil de processamento de um sistema cimentício na aplicação é de importância fundamental, uma vez que influencia criticamente o processo de transformação e o andamento das obras.

[003] A aceleração de um sistema cimentício, que pode referir-se o enrijecimento / solidificação e / ou para o endurecimento do sistema, é conseguido de acordo com o estado da técnica por adição de vários aditivos aceleradores. Exemplos de aceleradores frequentemente utilizados incluem cloreto de cálcio, formato de cálcio e sulfato de alumínio (P. Hewlett, Lea's Chemistry of Cement and Concrete, Capítulo 15.6, 4a edição, 1988, Elsevier, ou J. Cheung et al., Cement and Concrete Research 41, 2011, 1289-1309).Dependendo da atividade e da dosagem, no entanto, a adição de aceleradores podem encurtar a vida útil de um sistema de processamento de cimento, de tal forma que já não pode ser processado, uma vez que o acelerador se torna ativo, imediatamente após ter sido adicionada a água de dosagem. Por esta razão, certos aceleradores, como por exemplo de sódio (NaAlO meta-aluminato2), praticamente não podem ser usadas em sistemas de cimento, uma vez que provocam muito endurecimento demasiado rápido.

[004] Se nenhum acelerador é usado, a vida de processamento em sistemas de processamento de cimento é, de fato suficientemente longo, que os atrasos de endurecimento lento / solidificação atrasa o progresso da construção. Alcançar ambos os efeitos em conjunto - isto é, de comprimento de processamento e de endurecimento rápido / endurecimento - é difícil com aceleradores comuns em sistemas de cimento, especialmente quando aceleradores eficazes devem ser usados.

[005] A fim de assegurar uma vida suficiente em sistemas de processamento de cimento, apesar do uso de um acelerador, aceleradores de ter para várias aplicações foram encapsuladas. Uma característica comum do estado da técnica no que diz respeito a aceleradores encapsulados é que a liberação do acelerador requer, um evento iniciador externo separado - por exemplo, uma mudança de temperatura (JP2002284555A1, US6840318B2,GB1579356, US7896068B2), ultra-som (US8047282B2) ou uma alteração de pH (RU2307145C). No entanto, há uma variedade de sistemas de cimento que já não pode ser e deve ser influenciado a partir do exterior depois da aplicação, tais como várias argamassas secas, por exemplo.

[006] Para os sistemas de cimento deste tipo, um iniciador interno é então necessário, que, ao ser ativado pelo processo de mistura de água, na verdade, não libera o acelerador até depois de um certo período de tempo. Além disso, deveria ser possível que o tempo de liberação a ser alteradas de forma controlada dentro de certos limites, a fim de ser capaz de se adaptar ele para diferentes aplicações.

[007] De acordo com o estado da técnica, um mecanismo de disparo interno adequado é a acumulação de pressão osmótica dentro de uma partícula revestida, que conduz, após um certo período de tempo, como resultado do inchaço no interior do núcleo, para o revestimento se abre quebrando, desse modo fornecendo uma rápida liberação do ingrediente ativo. Um número de tais sistemas são conhecidos na indústria farmacêutica, como por exemplo a partir de T. Ghosh et al., Journal of Applied Pharmaceutical Science, 1, 2011, pp. 38-49 or B. Amsden, J. Pharm. Pharmaceut. Sci., 10, 2007, pp 129-143., Mas este conceito não pode ser transposto para um sistema cimentício com níveis de pH de 12 a 13, uma vez que em tais condiçõesrevestimentos deste tipo já não são seguros em sua funcionalidade.

[008] No nosso Pedido de Patente Internacional WO 2013/087391 A1 anterior (prioridade: 16.12.2011, publicação: 20.06.2013) partículas revestidas de um ingrediente ativo são descritas, contendo propriedades de liberação controláveis a níveis de pH de 10-14, sendo o ingrediente ativo selecionado a partir de um ou mais aditivos químicos para a construção influenciação de um ligante inorgânico, as partículas sendo caracterizado pelo fato de que o revestimento compreende goma-laca. O documento WO 2013/087391 A1, no entanto, não menciona sistemas cimentícioscompreendendo tais partículas de acelerador, e em particular não mencionam sistemas cimentícios de um componente, tais como argamassas secas que compreendem partículas de acelerador revestidas com goma-laca reticulada, o uso de um componente aditivo que compreende as partículas de acelerador revestidas com goma-laca reticulada, ou uma pasta de cimento que compreende o referido sistema cimentício e água.

[009] O objeto em que a presente invenção se baseia é o de evitar substancialmente as desvantagens do estado da técnica descritas. A intenção de modificar um acelerador de tal maneira que, quando se estiver presente em um sistema cimentício, uma vida longa de processamento em combinação com enrigecimento acelerado / endurecimento é completada. A intenção, mais particularmente, era fornecer sistemas cimentícios adequados para atingir este objectivo.

[010] O objeto referido acima foi resolvido com as características das reivindicações independentes. As reivindicações independentes referem-se às modalidades preferenciais. Mais particularmente, o objetivo identificado acima foi alcançado de acordo com a invenção, em primeiro lugar moldando um acelerador em partículas e então aplicando subsequentemente um revestimento de goma-laca, que foi subsequentemente reticulado. Estas partículas de acelerador revestidas com goma-laca reticulada são, então, empregue como parte de um sistema cimentício.

[011] A presente invenção consequentemente fornece pela primeira vez um sistema cimentício compreendendo um componente cimentício e partículas de acelerador revestidas com goma-laca reticulada, caracterizada pelo fato de que as partículas de acelerador revestidas se encontram presentes em conjunto com o componente cimentício sob a forma de uma formulação de um componente; ou sob a forma de um componente aditivo que é mantido separadamente do componente cimentício.

[012] Com outras palavras, o termo "sistema" pretende designar uma formulação de um só componente ou uma de dois ou kit multicomponentes de partes. Além disso, em contraste com a nossa acima mencionada WO 2013/087391 A1, o sistema cimentício da presente invenção requer a presença de um componente cimentício. As partículas de acelerador revestidas com goma-laca podem estar presentes sob a forma de uma formulação de um componente em conjunto com o componente cimentício ou pode ser realizada separadamente do componente cimentício.

[013] No caso de uma formulação de um só componente, o sistema cimentício da presente invenção é preferencialmente uma argamassa seca. O ligante inorgânico utilizado em tal argamassa seca é preferencailmente um cimento portland.

[014] Goma-laca é uma substância natural que é obtida a partir das secreções do inseto em escala lac (Kerria lacca) por uma variedade de operações de limpeza / depuração. De um ponto de vista químico, goma-laca é um éster oligomérica composta por cerca de 8 unidades monoméricas, com um grupo ácido carboxílico livre em uma extremidade do oligômero. Uma metade do monômero consiste em ácido 9,10,16-trihidroxipalmítico, também referido como ácido aleurítico. A outra metade consiste em vários ácidos terpênicos, os quais podem transportar ainda, diferentes grupos químicos. O teor do grupo carboxilo livre da goma-laca é definida pelo que se chama de número de ácido, correspondente à quantidade de hidróxido de potássio necessário para neutralizar um grama de goma-laca. O índice de acidez é expressa em mg de hidróxido de potássio / g de goma-laca e para muitas goma-lacas é de cerca de 70 mg / g. A desprotonação do ácido carboxílico torna goma-laca solúvel em água, e, consequentemente, pode ser obtido sob a forma de uma solução aquosa amoniacal, tendo uma fracção de sólidos de cerca de 25%, a partir de Harke Grupo, Mühlheim an der Ruhr, Alemanha, por exemplo, sob a designação "Aquagold®". Alternativamente, o mesmo tipo de goma-laca em forma de pó pode ser adquirido, por exemplo, a partir de Stroever, Bremen, Alemanha, com a designação do tipo "SSB 57", e pode ser dissolvido em solução amoniacal, com agitação e aquecimento suave.

[015] A formação física do acelerador em rodada ou quase redonda e partículas lisas é a base para um revestimento de alta qualidade com uma espessura de película uniforme e características de reação homogênea. Se as partículas de acelerador após a modelagem têm ângulos, arestas ou orifícios, é impossível alcançar uma espessura do revestimento uniforme na operação de revestimento subsequente, e isto pode resultar, por conseguinte, na liberação não uniforme do acelerador. A rugosidade aceitável das partículas de acelerador será definido aqui a seguir.

[016] O revestimento das partículas de acelerador com goma-laca reticulada assegura que, nas condições alcalinas do sistema cimentício eles quebram aberta após um determinado período de tempo, como resultado da acumulação de pressão osmótica no interior das partículas, e liberar o acelerador. Como resultado do revestimento, durante um determinado tempo depois da mistura do sistema cimentício com água, sem acelerador é liberado, e assim as propriedades de processamento são inicialmente afetada. Além disso, a dissolução parcial do acelerador durante o build-up de pressão osmótica produz, depois de seu lançamento, uma reação rápida com a matriz cimentícia circundante.

[017] O vantajosa alcançado pela presente invenção são, por conseguinte, em especial, que, através da utilização de partículas de acelerador revestidas com goma-laca reticulada, as propriedades de processamento de um sistema cimentício são inicialmente não prejudicada, mas numa fase posterior, como um resultado da liberação do acelerador , um rápido enrigecimento / solidificação é obtido. Além disso, através da variação do tempo de liberação das partículas de acelerador revestidas, é possível adaptar o endurecimento / solidificação de um sistema cimentício, de modo a criar mais espaço de manobra para a formulação de sistemas de cimento. Outra vantagem é que a liberação é provocada por um mecanismo interno, permitindo assim que o sistema cimentício da invenção a ser aplicada como um sistema cimentício convencional, sem a necessidade de mais, gatilhos externos.

[018] O sistema cimentício da invenção compreende utilmente um ligante inorgânico selecionado a partir de cimento portland, cimento de alumina fundida, cálcio cimento sulfoaluminato, cimento Portland compósito de acordo com as classes CEM II a V, liganteligantes hidráulicos, liganteligantes hidráulicos latentes, ligantes pozolânicos, ligantes de aluminosilicato alcalino ativáveis e gesso, e também as suas misturas.

[019] O cimento portland é provavelmente o melhor ligante hidráulico conhecido. Foi pela primeira vez referida na patente britânica BP 5022 e desde então tem sofrido desenvolvimento permanente. Cimento portland moderno contém cerca de 70 % em peso de CaO MgO, cerca de 20 % em peso de SiO2 e cerca de 10 % em peso de Al2O3 Fe2O3.

[020] Além disso, há cimentos compósitos à base de cimento portlant e vários co-componentes, a composição destes cimentos ser regulada na norma DIN EN 197-1, Tabela 1, e os próprios cimentos sendo atribuído a classes de cimento CEM II cimento Portland composto, CEM III explosão de cimento forno, CEM IV cimento pozolânico e CEM V V. cimento compósito Co- componentes utilizados incluem areia de escória, cinzas volantes, pozolana, trass, pó de sílica, calcário, etc. Comum a estes cimentos é que, como resultado de a fração de cimento portland, depois de ter sido agitada com água, que apresentam um meio básico.

[021] Certa escória proveniente de processos metalúrgicos podem ser utilizados como aditivos nos chamados cimentos portland compostos, que são do mesmo modo parte da família de ligantes hidráulicos. Muito genericamente, ligantes hidráulicos são ligantes inorgânicos que ainda curar mesmo debaixo de água.

[022] Ligantes hidráulicos latentes podem ser selecionados, por exemplo, a partir de escórias, mais particularmente de escória de alto forno, escória do forno granulada explosão, solo granulado de escória de alto forno, escória de fósforo eletrotérmico, escória de aço, e as suas misturas. Estas escórias podem ser ou escórias industriais, ou seja, produtos residuais de operações industriais, ou escórias reproduzidas sinteticamente. A última é vantajosamente o caso, uma vez escórias industriais não estão sempre disponíveis em quantidade e qualidade consistentes. Para os fins da presente invenção, um ligante hidráulico latente significa preferencialmente um ligante inorgânico em que a proporção molar de (CaO MgO): SiO2 situa-se entre 0,8 e 2,5 e mais preferencialmente entre 1,0 e 2,0.

[023] A escória de alto forno é um produto de resíduo do processo de alto forno. Escória granulada de alto forno é escória de alto forno que foi granulada, granulada e moída escória de alto forno é produzido a partir de escória granulada de alto forno por pulverização fina. Dependendo da origem e forma de preparação, o solo granulado escória de alto forno varia na sua finura e distribuição de tamanho de grão, com o grau de finura que influencia a reatividade. Uma característica variável empregue para a fineza é o valor Blaine, que é tipicamente da ordem de 200 a 1000, preferencialmente entre 300 e 500 m2 kg-1. Quanto mais fina a moagem, maior a reatividade. A composição típica de escória de alto forno foi já mencionada acima. Escória de alto forno contém geralmente de 30 a 45% em peso de CaO, cerca de 4 a 17% em peso de MgO, cerca de 30 a 45% em peso de SiO2 e cerca de 5 a 15% em peso de Al2O3, tipicamente cerca de 40 % em peso de CaO, cerca de 10 % em peso de MgO, cerca de 35% em peso de SiO2 e cerca de 12% em peso de Al2O3.

[024] Escória de fósforo eletrotérmica é um produto residual da produção de fósforo por um processo elétrico térmico. Ele é menos reativo que o escória de alto forno e contém cerca de 45 a 50 % em peso de CaO, cerca de 0,5 a 3% em peso de MgO, cerca de 38 a 43% em peso de SiO2, Cerca de 2 a 5% em peso de Al2O3 e cerca de 0,2 a 3% em peso de Fe2O3 e também fluoreto e fosfato. Escória de aço inoxidável é um produto de resíduos de vários processos produtores de aço, com uma composição altamente variável (ver Caijun Shi, Pavel V. Krivenko, Della Roy, Alkali-Activated Cements and Concretes, Taylor & Francis, Londres e Nova York, 2006, pp . 42-51).

[025] Sistemas baseados em ligantes inorgânicos, compostos reativos insolúveis em água, com base em SiO2 em conjunto com Al2O3, que cura em um meio aquoso alcalino, são também do conhecimento comum. Sistemas de ligante curado desta espécie são também referidos como "ligantes alumosilicato alcalino-ativáveis"ou "geopolímeros"e são descritos por exemplo na US 4.349.386, WO 85/03699 e US 4.472.199. Como uma mistura de óxido reativa aqui é possível, assim como escórias, para usar ligantes pozolânicos tais como metacaulina, cinzas volantes, argila ativada ou suas misturas, por exemplo. O meio alcalino para ativar o ligante consiste geralmente de soluções aquosas de carbonatos de metais alcalinos, fluoretos de metais alcalinos, hidróxidos de metais alcalinos e / ou silicato de sódio solúvel. EP2504296 A1 descreve sistemas em que o ligante cura na forma de uma matriz híbrida no qual uma matriz de hidrato de silicato de cálcio e uma matriz geopolimérica estão presentes numa razão adequada uma à outra e se interpenetram entre si, de tal forma que a matriz global é tanto resistente ao ácido como álcali-resistente.

[026] O ligante pozolânico é selecionado, por exemplo, de sílica amorfa, preferencialmente sílica precipitada, sílica pirogênica e microssílica, finamente vidro moído, cinzas volantes, preferencialmente de lenhite cinzas volantes e cinzas volantes de carvão mineral, metacaulina, pozolanos naturais como tufo, trass e vulcânica cinzas, os zeólitos naturais e sintéticos, e suas misturas. Uma visão geral dos ligantes pozolânicos adequados de acordo com a invenção é dado por exemplo em Caijun Shi, Pavel V. Krivenko, Della Roy, Alkali- Activated Cements and Concretes, Taylor & Francis, London & New York, 2006, pp.51-63. Testes de atividade pozolânica pode ter lugar em conformidade com a norma DIN EN 196 Parte 5.

[027] As sílicas amorfas são preferivelmente sílicas amorfas de raios-X, ou seja, uma sílica que não exibe cristalinidade no processo de difração. Para os fins da presente invenção, vidro moído finamente, é igualmente considerada uma sílica amorfa. A sílica amorfa da presente invenção tem uma utilidade SiO2 teor de pelo menos 80 % em peso, preferencialmente pelo menos 90 % em peso. Sílica precipitada é obtido industrialmente por meio de processos de precipitação a partir de silicato de sódio. De acordo com o processo de produção, sílica precipitada é também chamado de gel de sílica. Sílica pirogênica é gerado por reação de clorossilanos tais como o tetracloreto de silício, por exemplo, em uma chama oxihidrogênico. Sílica pirogênica é um amorfa SiO2 pó com um diâmetro de partícula de 5 a 50 nm e uma superfície específica de 50 a 600 m2 g-1.

[028] Microssílica é um subproduto da produção de silício ou ferro-silício e também consiste em grande parte de pó amorfo de SiO2. As partículas têm diâmetros na ordem de tamanho de 0,1 um. A área de superfície específica é da ordem de tamanho de 15 a 30 m2 g-1. Em contraste, areia de sílica comercial é cristalina e por comparação com partículas grandes e uma relativamente pequena área específica. De acordo com o invento que serve como um adjuvante inerte.

[029] As cinzas volantes são formados em processos, incluindo a combustão de carvão nas centrais elétricas. Cinzas volantes da classe C contém, de acordo com WO 08/012438, cerca de 10 % em peso de CaO, ao passo que as cinzas volantes da classe F contém menos de 8% em peso, preferencialmente menos do que 4% em peso e, tipicamente, cerca de 2% em peso de CaO.

[030] Metacaulina é formada na desidrogenação de caulina. Considerando que caulina oferece água fisicamente ligada a 100 a 200 ° C, a 500 a 800 ° C existe uma desidroxilação, com colapso da estrutura de rede e a formação de meta-caulina (Al2Si2O7). Metacaulina pura, consequentemente, contém cerca de 54% em peso de SiO2 e cerca de 46% em peso de Al2O3.

[031] A designação coletiva "gesso" compreende as modificações CaSO4 (anidrita), CaSO4 • 0,5 H2O (hemi-hidrato) e CaSO4 • 2 H2O (longarina gesso). As primeiras duas modificações cura por adição de água e, são, portanto, agentes ligantes inorgânicos, enquanto longarina de gesso não cura. Em vez disso, ele pode ser utilizado como uma fonte de sulfato nos referidos ligantes inorgânicos.

[032] O cimento portland acima indicado e / ou cimento composto portland está presente em princípio e é útil incluído em em mais do que 3% em peso, preferencialmente em mais de 10 % em peso e mais particularmenteem mais de 25% em peso de cimento no sistema da invenção.

[033] O revestimento de goma-laca, adicionalmente, compreende preferencialmente, mais de 50 % em peso de goma-laca, mais preferencialmentemais do que 80 % em peso e mais particularmente mais de 95% em peso.

[034] O sistema cimentício da presente invenção é ainda caracterizado pelo fato de que o revestimento de goma-laca compreende até 10 % em peso, preferencialmente até 5% em peso, de ureia, com base na fração de goma-laca.

[035] O sistema cimentício da presente invenção é ainda caracterizado pelo fato de que o revestimento de goma-laca utilmente contém 0 a 30 % em peso, preferencialmente 0 a 15% em peso e mais particularmente de 0 a 5% em peso de material de enchimento, com base na fração de goma-laca.

[036] O referido material de preenchimento é utilmente selecionado a partir de carbonato de cálcio precipitado ou naturais, amorfo, cristalino ou dióxido de silício pirogênico, silicato de alumínio, tais como, por exemplo, caulina e a mica, silicato de magnésio hidratado, hidróxido de alumínio e hidróxido de magnésio, e também as suas misturas.

[037] O tempo de liberação do acelerador é geralmente dependente do grau de reticulação da goma-laca, a espessura do filme do revestimento de goma-laca, o teor de acelerador, o design de partículas, e o próprio acelerador, e pode ser adaptado para a aplicação particular no sistema cimentício.

[038] A goma-laca da invenção é utilmente presente numa forma na qual tenha sido reticulado por tratamento térmico, tratamento com microondas, com o plasma elétrico, com partículas de alta energia e / ou com radiação ionizante. A goma-laca é presente preferencialmente numa forma na qual tenha sido reticulada por meio de tratamento térmico durante 1 hora a 7 dias, preferencialmente durante 1 hora a 2 dias, a temperaturas de 80 ° C a 140 ° C, preferencialmente de 100 °C até 120 °C.

[039] O sistema cimentício da invenção é caracterizado, além disso, pelo fato de que o acelerador é utilmente selecionado a partir de sais de elementos do grupos principais I - III e também as suas misturas, preferencialmente de sais de lítio, sulfato, mais particularmente lítio, sais de sódio e sais de potássio, mais especialmente os silicatos de sódio e potássio e os silicatos também vidros solúveis, sais de magnésio, sais de cálcio, mais particularmente, cloreto de cálcio, nitrato de cálcio, formato de cálcio, silicato de cálcio, silicato de cálcio hidratado e de etringita, e também sais de alumínio, mais particularmente meta-aluminato de sódio (NaAlO2) E sulfato de alumínio.

[040] As partículas de aceleração devem ter um diâmetro médio de partícula de 50 a 1000 pm, preferencialmente de 100 a 300 pm, enquanto o revestimento de goma-laca das partículas de aceleração devem ter uma espessura média de 1 a 80 pm, preferencialmente de 1 a 30 pm.

[041] A rugosidade das partículas de acelerador deve ser bastante pequena. "Rugosidade"é uma quantidade que mede as irregularidades de uma superfície, e é tipicamente calculada usando a distância, yi° da superfície (i = 1, 2, ..., N) a partir da superfície média y0 que é a média aritmética de todos os yi's (y0= (∑iyi) / N). Duas das definições mais comumente utilizados para rugosidade são a rugosidade média e a rugosidade quadrática média. A rugosidade média é definida como a média de | y0-yi| ao longo do perímetro da partícula. A rugosidade quadrática média é definida como a raiz quadrada da média de | y0- yi|2 ao longo do perímetro da partícula. Em todo o caso, de acordo com uma forma de realização presentemente preferencial da invenção, a rugosidade (rugosidade média ou rugosidade quadrática média) da partícula é inferior a 1 por cento do diâmetro da partícula, mais preferencialmente menor do que 0,5 por cento do diâmetro da partícula, mais preferivelmente inferior a 0,25 por cento do diâmetro da partícula.

[042] As partículas de acelerador revestidas com goma-laca reticulada incluem, adequadamente, pelo menos, duas camadas de uma estrutura núcleo / revestimento, com o núcleo que contém o acelerador e orevestimento que contém o verniz reticulado.

[043] O sistema cimentício da presente invenção é preferencialmente caracterizado pelo fato de que o acelerador é aplicado sobre um transportador, adsorvido num transportador, absorvido num transportador ou misturado com um transportador. O transportador nesta definição é sinônimo de auxiliares utilizados para a construção do núcleo de partícula. No caso de aplicação, esse transportador pode ser, por exemplo areia de sílica, contas de vidro ou outras, não reativa substância em partículas com tamanho de grão adequado. No caso de adsorção ou absorção, o transportador pode por exemplo ser uma substância porosa em partículas, tais como a diatomita, dióxido de silício poroso, Circosil, um hidrato de silicato de cálcio sintético compreendendo produto, partículas de celulose, ou um material zeolítico. Quando o transportador é misturado com o acelerador, o transportador é por exemplo carbonato de cálcio, talco ou outro auxiliar adequado para ser moldado com o acelerador para formar um substrato adequado.

[044] O sistema cimentício da presente invenção é ainda caracterizado pelo fato de que as partículas de acelerador compreendem, adicionalmente, preferencialmente, uma camada de controle de difusão e / ou uma camada de bloqueio debaixo do revestimento de goma-laca. A camada de controle de difusão compreende, preferencialmente, metilcelulose, enquanto que a camada de bloqueio preferencialmente compreende sulfato de sódio. A vantagem de uma camada de controle de difusão é que a absorção de água e, portanto, o tempo de rebentamento das partículas revestidas de aceleração devido à pressão osmótica são atrasados. A vantagem de uma camada de bloqueio feita a partir de, por exemplo, sulfato de sódio é que o acelerador possivelmente agressivo (tais como NaAlO2 por exemplo) não está em contato direto com a goma-laca quimicamente sensível.

[045] Através da seleção especialistas da construção do substrato para as partículas de acelerador, a fração de substância ativa pode ser variada, e de modo a sobredosagem local do sistema cimentício com acelerador pode ser evitada. A sobredosagem local deve ser evitada de forma a evitar reações secundárias prejudiciais através da ativação posterior, como resultado do excesso de acelerador.

[046] O sistema cimentício da presente invenção é ainda caracterizada pelo fato de as partículas de acelerador revestidas com goma-laca reticulada são utilmente presente a 0,1 a 5,0 % em peso, preferencialmente 0,3 a 3,0 % em peso e mais particularmente 0,5 a 2,0 % em peso, com base no ligante inorgânico.

[047] A presente invenção proporciona por conseguinte fornece adicionalmente para o uso do componente aditivo da presente invenção para curar o componente cimentício (isto é, o ligante inorgânico).

[048] Por último, o presente invento proporciona ainda uma pasta de cimento, que compreende o sistema cimentício da presente invenção e água. Esta pasta de cimento tem apropriadamente uma proporção de água / cimento (W / C) de 0,1 a 1,0, preferencialmente de 0,2 a 0,7 e mais particularmente de 0,3 a 0,6.

[049] A presente invenção é agora elucidada adicionalmente utilizando os exemplos a seguir e em referência aos desenhos em anexo. Nos desenhos

[050] Fig. 1 mostra as respectivas características de liberação de partículas de sulfato de lítio em solução revestidos de modo diferente dos poros sintética,

[051] Fig. 2 mostra as características de liberação de partículas de sulfato de lítio revestidos por goma-laca após armazenagem à temperatura ambiente,

[052] Fig. 3 mostra a liberação de sulfato de lítio revestidos por goma-laca realizada em contas de vidro após o tratamento térmico a diferentes tempos, a 100 ° C,

[053] Fig. 4 mostra a liberação de partículas de sulfato de lítio apos tratamento térmico com revestimento de goma-laca, após um armazenamento prolongado à temperatura ambiente,

[054] Fig. 5 mostra a variação nas características de liberação de partículas revestidas com goma-laca como uma função das condições de reticulação, e

[055] Fig. 6 mostra a construção de um acelerador de partículas revestidas com goma-laca a partir do Exemplo 3.

EXEMPLOS EXEMPLO 1 (REFERÊNCIA)

[056] Evidente a partir da Fig. 1 representa as características de liberação pelos passos expostos em meio alcalino por partículas de sulfato de lítio revestidos com goma-laca não reticulada, em contraste com as partículas de sulfato de lítio revestidas com cera, acetato de polivinila ou de silicato de sódio. A liberação de sulfato de lítio foi medida com um eletrodo de condutividade na solução de poro sintético. Esta solução foi uma solução alcalina preparada sinteticamente com um pH de cerca de 12,5, que foi saturada com Ca2e também continha Na , Ke então42- , assemelhando-se a solução de poro expressa a partir de uma mistura de cimento portland / água. O substrato utilizado partículas de sulfato de lítio compostas com um tamanho de 750 pm de diâmetro, produzidas por extrusão e arredondamento sobre uma placa rotativa.

EXEMPLO 2

[057] Após o armazenamento prolongado à temperatura ambiente, as partículas de sulfato de lítio revestidas com goma-laca, as características de liberação eram de fato em etapas como anteriormente, mas o tempo de liberação foi significativamente prolongada (Figura 2), o que indicou o envelhecimento do revestimento. Como surgiu posteriormente, o envelhecimento envolvido subsequente esterificação dos grupos -OH e carboxil na goma-laca, em outras palavras de reticulação. Como também se tornou evidente, a reticulação foi promovida por armazenamento de dia único ou de vários dias a temperatura elevada (100 ° C) - ver Figura 3. Além disso, após o tratamento térmico, não houve mais qualquer envelhecimento significativo, como mostrado na Figura 4. Se, em vez disso, o revestimento de goma-laca foi realizada durante muito tempo, ou em uma temperatura demasiado alta, o revestimento perdido as suas características de liberação em etapas e foram submetidas a uma liberação controlada por difusão (Figura 5).

EXEMPLO 3

[058] Enrijecimento foi medido em um método baseado na norma DIN EN 1015-9 através do aumento da força ao longo do tempo quando uma haste de latão circular com um diâmetro de 6.175 mm, é pressionada para uma profundidade de penetração de 25 mm para um sistema cimentício. Os valores de peso medido foram convertidos em N / mm2, Assumindo um valor de 10 m / s2 para a aceleração gravitacional. Os tempos em que os valores de resistência de penetração de 0,5 e 3,5 N / mm2 foram alcançados e ultrapassados foram extrapolados a partir dos valores adjacentes em cada caso e, em desvio de DIN EN 1015-9, foram arredondados para o mais próximo a 5 minutos.

[059] O sistema de referência cimentício utilizado foi como a seguir: - 360 g de água - 800 g de areia de sílica (BCS 412 de Strobel Quarzsande, tamanho de grão médio de 120 mm) - 800 g de cimento (Milke CEM I 52.5R)

[060] O acelerador utilizado foi como se segue: - meta-aluminato de sódio (NaAlO2), 53-55% de Al2O3 conteúdo, finamente moído, não estabilizada, de BK Giulini, Ludwigshafen, Alemanha - partículas meta-aluminato de sódio revestido com goma- laca reticulada tal como produzido abaixo, com diferentes tempos de liberação de cerca de 15 minutos, chamadas "partículas acelerador I" a seguir, ou de 45 minutos, chamadas "partículas"do acelerador II abaixo. Os tempos de liberação de partículas de acelerador I e II foram medidas através da alteração da condutividade em solução sintética de poros, à temperatura ambiente.

[061] As partículas de acelerador foram produzidas em três passos.

GRANULAÇÃO

[062] Em uma primeira etapa, meta-aluminato de sódio (5355% de Al2O3 conteúdo, finamente moído, estabilizado a partir de BK Giulini, Ludwigshafen) foi em forma de grânulos com areia de sílica (BCS 412 de Strobel Quarzsande, tamanho de grão médio de 120 mm) e água em um misturador intensivo de Eirich. Nesta etapa do processo, o meta-aluminato de sódio foi para os grãos de areia e, em grande parte, as partículas arredondadas foram formados. Após a secagem dos grânulos, a 100 ° C, sobredimensionado e subdimensionado fora da gama de 200-300 pm foram separados por peneiração.

REVESTIMENTO

[063] Os grânulos preparados foram então transferidos para um revestidor de leito fluidizado (Unilab da Bosch / Hüttlin, Alemanha), em que eles foram primeiro revestidos com sulfato de sódio e, em seguida, com goma-laca (SSB 57 de Strover, Bremen, Alemanha), a uma temperatura do produto de cerca de 30-35 ° C. A solução de sulfato de sódio utilizada tinha um teor de sólidos de 15% em peso. Antes do revestimento, a goma-laca foi dissolvida em solução amoniacal e ajustada até um teor de 10 % em peso de sólidos.

RETICULAÇÃO TÉRMICA

[064] Neste exemplo, a reticulação da goma-laca foi produzida por armazenamento das partículas de acelerador a 100 ° C durante 24 ou 75 horas. Não há diferença nas construções de partículas acelerador I e II. Para o armazenamento, as partículas de acelerador foram misturados com um pó inorgânico (carbonato de cálcio) de partículas finas tendo um tamanho médio de partícula de cerca de 5 um em fracções de peso igual, para impedir que as partículas coladas durante a armazenagem. Após a armazenagem, o auxiliar foi separada novamente numa peneira de tambor com um tamanho de malha de <150 pm. A construção de partículas acelerador I e II é mostrado na Figura 6.

[065] O tamanho médio de partícula das partículas de acelerador I e II foi de cerca de 240 pm. As quantias das partículas de acelerador revestidas foram cerca de 33% em peso de areia de sílica, 33% em peso meta-aluminato de sódio, 12% em peso de sulfato de sódio (anidro) e 22% em peso de goma- laca (valores arredondados).

[066] O sistema de referência foi agrupado de acordo com EN 196-1. As experiências e medidas foram realizadas a 23 ° C e uma umidade atmosférica relativa de 50 %, e os materiais utilizados e o aparelho de teste foram equilibrados sob estas condições durante 24 horas. O ponto de medição subsequente de zero foi o tempo da mistura do cimento com a água de dosagem. Os resultados encontram-se reproduzidos na Tabela 1. A proporção de acelerador é expressa em percentagem em peso, com base no peso do cimento. A respectiva resistência à penetração é expressa em [N / mm2]; tempos são expressos em minutos.

TABELA 1

[067] Os resultados dos testes do sistema cimentício, com base na norma DIN EN 1015-9

[068] O exemplo mostra que as partículas de acelerador I e II deacordo com a invenção, em comparação com o acelerador não revestido, apresentam uma vida de processamento prolongada e um enrijecimento acelerado / solidificação, em comparação com o sistema de referência sem acelerador. Com uma proporção de acelerador de mais do que 1% em peso, além disso, de endurecimento mais rápido / solidificação pode ser observada.

Claims

1. SISTEMA CIMENTÍCIO compreendendo um componente cimentício e partículas de acelerador revestidas com goma-laca reticulada, caracterizado pelas partículas de acelerador revestidas estarem presentes em conjunto com o componente cimentício sob a forma de uma formulação de um componente e a goma-laca estar em uma forma reticulada obtenível por tratamento térmico de 1 hora até 7 dias em temperaturas de 80 °C até 140 °C.

2. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por ser uma argamassa seca.

3. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo componente cimentício compreender um ligante inorgânico selecionado a partir de cimento portland, cimento de aluminato de cálcio, cimento de sulfoaluminato de cálcio, cimento portland composto de acordo com as classes CEM II a V, ligantes hidráulicos, ligantes hidráulicos latentes, ligantes pozolânicos, ligantes de aluminossilicato alcalino-ativáveis, gesso, e também as suas misturas.

4. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo cimento portland e/ou cimento portland composto estarem presente em mais do que 3% em peso.

5. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo revestimento de goma-laca compreender mais do que 50% em peso de goma-laca.

6. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo revestimento de goma-laca compreender até 10 % em peso de ureia, com base na fração de goma-laca.

7. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo revestimento de goma-laca compreender de 0 a 30% em peso de material de enchimento, com base na fração de goma-laca.

8. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo material de enchimento ser selecionado a partir de carbonato de cálcio natural, carbonato de cálcio precipitado, dióxido de silício amorfo, dióxido de silício cristalino, dióxido de silício pirogênico, silicato de alumínio, caulin, mica, silicato de magnésio hidratado, hidróxido de alumínio, hidróxido de magnésio, e também as suas misturas.

9. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela goma-laca esta em uma forma reticulada obtenível por tratamento térmico de 1 hora a 2 dias.

10. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo acelerador ser selecionado a partir de sais de elementos dos principais grupos I - III e também suas misturas, sais de lítio, sulfato de lítio, sais de sódio, sais de potássio, silicatos de sódio, silicatos de potássio, vidros solúveis, sais de magnésio, sais de cálcio, cloreto de cálcio, nitrato de cálcio, formato de cálcio, silicato de cálcio, silicato de cálcio hidratado, etringita, sais de alumínio, meta-aluminato de sódio (NaAlO2) e sulfato de alumínio.

11. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas partículas de acelerador possuírem um diâmetro médio de partícula de 50 a 1000 pm.

12. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo revestimento de goma-laca, das partículas de acelerador, possuir uma espessura média de 1 a 80 pm.

13. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas partículas de acelerador revestidas com goma-laca reticulada compreenderem uma estrutura núcleo/revestimento, o núcleo compreendendo o acelerador e o revestimento compreendendo a goma-laca reticulada.

14. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo acelerador ser aplicado a um transportador, adsorvido sobre um transportador, absorvido num transportador ou misturado com um transportador.

15. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelas partículas de acelerador compreenderem, adicionalmente, uma camada de controle de difusão, opcionalmente de metilcelulose, e/ou uma camada de bloqueio, opcionalmente de sulfato de sódio, sob o revestimento de goma-laca.

16. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelas partículas de acelerador revestidas com goma-laca reticulada estarem presentes, com base no ligante inorgânico, a 0,1 a 5,0% em peso.

17. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela goma-laca estar em uma forma reticulada obtenível por tratamento térmico a temperaturas de 100 °C a 120 °C.

18. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelas partículas do acelerador adicionalmente compreenderem uma camada de controle de difusão, opcionalmente de metilcelulose, e/ou uma camada de bloqueio, opcionalmente de sulfato de sódio, sob o revestimento de goma-laca.

19. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelas partículas do acelerador possuírem um diâmetro de partícula médio de 100 a 300 pm.

20. SISTEMA CIMENTÍCIO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo revestimento de goma-laca das partículas do acelerador possuir uma espessura média de 1 a 30 pm.