BR112019015894A2 - Aprimoramento de produtos à base de cimentos contendo pigmento - Google Patents

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Abstract

a presente invenção se refere ao uso de carbonato de cálcio triturado fino com um diâmetro médio de partícula ponderado d50 de 0,5-5 µm em combinação com um pigmento inorgânico em concreto ou argamassa, a fim de aprimorar a trabalhabilidade das misturas, bem como as propriedades dos produtos à base de cimento resultantes.

Description

APRIMORAMENTO DE PRODUTOS À BASE DE CIMENTO CONTENDO PIGMENTO
Campo Técnico da Invenção [001] A presente invenção se refere ao uso de carbonato de cálcio moldo fino juntamente com um pigmento inorgânico para produzir produtos à base de cimento contendo pigmento, como o concreto. O uso do carbonato de cálcio fino resulta em aprimoramentos na trabalhabilidade das misturas, bem como nas propriedades dos produtos à base de cimento curados resultantes.
Antecedentes da Invenção [001] Os pigmentos inorgânicos, tipicamente vários óxidos, têm sido usados por muitos anos para argamassas e concreto coloridos. Os pigmentos de óxido são tipicamente incorporados como pós finos para colorir o produto à base de cimento branco ou cinza. A quantidade necessária para atingir a intensidade de cor requerida é geralmente entre 2 e 8% do peso total dos finos (cimento + adição mineral) na mistura, o nivel de incorporação de pigmento em um concreto ou outro produto à base de cimento sendo principalmente conduzido pela cor desejada, pelas propriedades da matéria-prima e pelo teor de água da receita.
[002] Os pigmentos sintéticos de óxido de ferro são úteis para materiais à base de cimento, em parte porque não são sensíveis à luz ultravioleta. Eles podem ser facilmente dispersos na mistura de cimento úmido e são insolúveis, resistentes à bases, leves e quimicamente inertes. Por isso, eles são adequados para aplicações internas e externas à base de cimento.
[003] Um fator chave na produção de concreto colorido é
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2/31 que a quantidade de pigmento incorporada no produto afeta a consistência (isto é, a trabalhabilidade) da mistura úmida, uma vez que a adição de pigmento aumenta a necessidade de água. Pós finos, como os do pigmento, precisam ser umedecidos pela mistura completa e, até agora, o ajuste de consistência teve que ser obtido usando aditivos adicionais. 0 técnico no assunto estará ciente de que cada pigmento em particular requer uma quantidade de peso especifica de correção de mistura que está correlacionada com a taxa de incorporação de pigmento. Embora seja possível adicionar água adicional à mistura para restaurar a consistência que teria sem o pigmento, isso é indesejável devido ao fato de que aumentando a quantidade de água e, portanto, também a razão de água/cimento, resultaria em menor resistência no produto acabado.
[004] Assim, uma vez que a razão de água/cimento deve permanecer constante para se obter uma resistência, durabilidade e cor desejadas do produto acabado, existe uma necessidade na técnica de composições e métodos para fornecer um produto à base de cimento em que a resistência, durabilidade e a cor não são comprometidas quando um pigmento é adicionado.
Sumário da Invenção [005] Em um aspecto, a presente invenção se refere a um método para aprimorar a trabalhabilidade de uma mistura à base de cimento compreendendo um ligante cimentíceo, um agregado, um pigmento inorgânico, água e opcionalmente um superplastificante de concreto, o método compreendendo a adição à mistura de carbonato de cálcio moído fino (GCC fino) tendo um diâmetro médio de partícula ponderado (d50) na faixa
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3/31 de 0,5-5 pm, em que a quantidade em peso do GCC fino está na faixa de 50% a 300% do peso do pigmento inorgânico.
[006] Outro aspecto da invenção se refere a um método para a preparação de um produto à base de cimento, o método compreendendo misturar um ligante cimenticeo, um agregado, um pigmento inorgânico, água, opcionalmente um superplastificante de concreto e carbonato de cálcio triturado fino (GCC) com um diâmetro médio de partícula ponderado (d50) na faixa de 0,5-5 pm, em que a quantidade em peso de GCC fino está na faixa de 50% a 300% do peso do pigmento inorgânico.
[007] Um outro aspecto da invenção se refere a um produto à base de cimento preparado a partir de uma mistura de um ligante cimenticeo, um agregado, um pigmento inorgânico, água, opcionalmente um superplastificante de concreto, e carbonato de cálcio moído fino (GCC) com um diâmetro médio de partícula ponderado (d50) na faixa de 0,5 -5 pm, em que a quantidade em peso do GCC fino está na faixa de 50% a 300% do peso do pigmento inorgânico.
[008] Outros aspectos e modalidades particulares da invenção serão evidentes a partir da descrição detalhada abaixo.
Descrição Detalhada da Invenção
Definições [009] Como usado aqui, carbonato de cálcio moído natural (NGCC) se refere ao carbonato de cálcio obtido de fontes naturais, como calcário, mármore, dolomita ou giz, e processado com o uso de um tratamento úmido e/ou seco como moagem, peneiramento e/ou fracionamento, por exemplo, com um ciclone ou classificador. Em geral, a moagem de carbonato de
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4/31 cálcio moído natural pode ser realizada em um processo de moagem a seco ou a úmido e pode ser realizada com qualquer dispositivo de moagem convencional, por exemplo, sob condições tais que a cominuição resulta predominantemente de impactos com um corpo secundário, por exemplo, um ou mais dentre: um moinho de bolas, um moinho de barras, um moinho vibratório, um triturador de rolos, um moinho de impacto centrifugo, um moinho de esferas vertical, um moinho de atrito, um moinho de pinos, um moinho de martelos, um pulverizador, um triturador, um desaglomerador (de-clumper), um cortador com facas ou outro equipamento deste tipo conhecido do técnico no assunto. No caso de o carbonato de cálcio moido natural compreender carbonato de cálcio moido a úmido, a etapa de moagem pode ser realizada sob condições tais que a trituração autógena ocorra e/ou por moagem de esferas horizontal, e/ou outros tais processos conhecidos do técnico no assunto. 0 carbonato de cálcio moido natural, processado a úmido assim obtido pode ser lavado e desidratado por processos bem conhecidos, por exemplo, por floculação, filtração ou evaporação forçada antes da secagem. A etapa subsequente de secagem (se necessário) pode ser realizada em uma única etapa, tal como secagem por pulverização, ou em duas ou mais etapas. É também comum que um tal material mineral sofra uma etapa de beneficiação (tal como uma etapa de flotação, branqueamento ou separação magnética) para remover impurezas.
[0010]Como usado aqui, carbonato de cálcio moido fino (GCC fino) se refere ao carbonato de cálcio moido natural (NGCC) que foi submetido a um processo de moagem para obter um diâmetro médio de partícula (d50), em peso, na faixa de
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0,5-5 μιη, tipicamente menos de 5 pm, tal como na faixa de 0,5-4,9 pm, por exemplo, 0,6-4,8 pm, tal como 0,8-4,7 pm, por exemplo, 0,9-4,6 pm, tal como 1,0-4,5 pm, por exemplo, 1,0-4,0 pm. O GCC fino pode, por exemplo, ter um valor de d50 na faixa de cerca de 1,2 a cerca de 4,3 pm, por exemplo, 1,3-4,2 pm, tal como 1,5-4,0 pm. Como descrito abaixo em Distribuição do tamanho de partícula, o diâmetro médio de partícula ponderado pode ser determinado de acordo com o método de sedimentação, por exemplo, com o uso de um analisador de tamanho de partícula Sedigraph™ 5120. Qualquer tipo de carbonato de cálcio natural pode ser usado para produzir o GCC fino, por exemplo, mármore moído, giz, calcário ou travertine. Métodos e equipamento para trituração de minerais tais como carbonato de cálcio até um diâmetro médio de partícula ponderado desejado são bem conhecidos na técnica, e a moagem do carbonato de cálcio pode assim ser realizada com o uso de qualquer método ou tipo adequado de equipamento. Além disso, os produtos minerais finos adequados, tais como o GCC fino aqui descrito, estão comercialmente disponíveis. Um exemplo de um GCC fino disponível comercialmente é Betoflow® D ou Betocarb® F. O GCC fino para uso na presente invenção pode opcionalmente ter sido moído com o uso de um agente de moagem do tipo descrito no documento US 2002/0091177, por exemplo, um copolímero acrílico do tipo descrito no documento US 2004/0030007.
[0011]O GCC fino tem, de preferência, um teor de CaCOs na faixa de 85-100% em peso, mais preferivelmente, pelo menos 90% em peso, por exemplo, 90-99% em peso, tal como 95-99% em peso.
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6/31 [0012]Como usado aqui, carbonato de cálcio moído (GCC) se refere a carbonato de cálcio que foi submetido a um processo de moagem para obter um diâmetro médio de partícula (d50) maior que 5 pm a 40 pm, como 6-39 pm, por exemplo, 738 pm, tal como 8-37 pm, por exemplo, 9-36 pm, tal como 1035 pm. O GCC pode, por exemplo, ter um valor de d50 na faixa
de 11-34 pm, tal como 12-33 pm, por exemplo, 13-32 pm, tal
como 14-31 pm, por exemplo, 15-30 pm, tal como 16-29 pm, por
exemplo, 17-28 pm, tal como 18-27 pm, por exemplo, 19-26 pm,
tal como 20-25 pm r riedido i de a co rdo com o método de
sedimentação, por exemplo, analisador de tamanho de partícula Sedigraph™ 5120. Qualquer tipo de carbonato de cálcio natural pode ser usado para produzir o GCC, por exemplo, mármore moído, giz, calcário ou travertine. A moagem do carbonato de cálcio pode ser realizada usando quaisquer métodos e equipamentos adequados conhecidos na técnica. Um exemplo de um GCC comercialmente disponível é o Betocarb® HP.
Distribuição de tamanho de partícula [0013]A distribuição de tamanho de partícula (% em massa de partículas com diâmetro < X) e o diâmetro médio de partícula ponderado (d50) do GCC e do GCC fino são determinados no presente contexto pela análise do comportamento de sedimentação em um campo gravimétrico. A medição pode ser realizada com um analisador de tamanho de partícula Sedigraph™ 5120 da Micromeritics Instrument Corporation. O método e o instrumento são conhecidos do técnico no assunto e são comumente usados para determinar o tamanho dos grãos de cargas e pigmentos. A medição é realizada em uma solução aquosa de 0,1% em peso de Na4P2O?·
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As amostras são dispersas com o uso de um agitador de alta velocidade e supersonicadas.
[0014]Os técnicos no assunto estarão cientes de que o GCC fino e o GCC da presente invenção são produtos de carbonato de cálcio natural consistindo principalmente em carbonato de cálcio, mas também contendo algumas impurezas, tais como argila. O GCC fino e o GCC terão, portanto, variação natural em sua composição, por exemplo, nas quantidades e tipos de impurezas. Isso resultará em alguma variação nas propriedades de um lote para outro quando o carbonato de cálcio for obtido de diferentes locais ou mesmo entre diferentes lotes obtidos de diferentes locais em uma única pedreira. No entanto, os técnicos no assunto saberão como selecionar um material de GCC fino e um material de GCC com características que os tornem adequados para uso em uma dada mistura à base de cimento.
[0015]Também será evidente da discussão acima que um material de GCC fino com um d50 próximo de 5 pm pode, em princípio, ser altamente similar a um material de GCC regular com um d50 de pouco mais de 5 pm. Na prática, no entanto, um material de GCC fino provavelmente se originará de um local diferente de um material de GCC usado em uma mistura particular e, portanto, terá propriedades um pouco diferentes. Em todo caso, o técnico no assunto, em cada caso particular, selecionará um material de GCC fino e um material de GCC que se complementam, por exemplo, em termos de distribuição de tamanho de partícula e que sejam adequados para obter a cor e trabalhabilidade desejadas em uma dada mistura.
[0016]Além do valor ded50, os materiais de GCC e de GCC
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8/31 fino da presente invenção podem também ser caracterizados por outros parâmetros, por exemplo, a porcentagem que passa através de peneiras de diferentes tamanhos e/ou a superfície de Blaine. A Tabela 1 abaixo fornece um resumo das especificações gerais para os materiais de GCC fino e de GCC.
Tabela 1: Categorização de GCC e GCC Fino
Classificação/Superfície GCC GCC fino Determinação
1. Diâmetro médio de partícula ponderado (d50) >5 - 40 pm 0,5-5 μιη Sedigraph™ 5120
2. Passagem por 75 pm (peneira número 200) >65% =100%* EN 933-10
3. Superfície de Blaine >300 e <1000 m2/kg >1000 m2/kg EN 196-6: 1989
* Para o GCC fino, 100% também passará, de preferência, em uma peneira de 63 pm [0017]A determinação da finura de um material de carbonato de cálcio (tal como GCC ou GCC fino como aqui definido) expresso como superfície de Blaine pode ser realizada de acordo com o padrão Europeu EN 196, que tem o status de um padrão DIN. No presente pedido, o padrão usado é o DIN EN 196-6: 1989.
[0018]O GCC fino usado aqui pode, assim, opcionalmente, também ser caracterizado por uma área de superfície de Blaine de pelo menos 1000 m2/kg, conforme determinado pelo padrão Europeu EN 196-6: 1989, e/ou em que 100% do GCC fino passa através de uma peneira de 7 5 pm (número 200) de acordo com o padrão EN 933-10 e, de preferência, em que pelo menos 95%, com mais preferência, pelo menos 98%, com máxima preferência,
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100% de GCC fino passam por uma peneira de 63 pm (número 230) .
[0019]Como indicado acima, a quantidade em peso do GCC fino estará geralmente na faixa de 50% a 300% do peso do pigmento inorgânico. A quantidade em peso de GCC fino pode, por exemplo, estar na faixa de 60% a 280% do peso de pigmento inorgânico, tal como 70% a 250%, por exemplo, 80% a 200%. Como mencionado anteriormente, o GCC fino é um produto de carbonato de cálcio natural que pode ter alguma variação em sua composição, com base nos ensinamentos aqui apresentados, por exemplo, usando os métodos padrões para determinar a trabalhabilidade/fluidez de misturas à base de cimento como o teste de mini-cone ou teste de funil em V, os técnicos no assunto serão prontamente capazes de determinar a quantidade ótima de GCC fino a ser adicionado à mistura de concreto ou argamassa contendo pigmento, de modo a obter as propriedades de fluxo desejadas.
[0020]As misturas à base de cimento e os produtos da presente invenção compreendem, de preferência, além do ligante cimenticeo, do pigmento inorgânico e do GCC fino, uma carga de base como o GCC descrito aqui para promover a compactação de produtos à base de cimento. Embora o uso de uma carga de base de GCC seja preferido, alternativamente ou adicionalmente, uma ou mais outras cargas conhecidas para uso em concreto e outros materiais à base de cimento, tipicamente uma carga com um tamanho de partícula semelhante ao GCC aqui descrito, podem também ser usadas, por exemplo, metacaulim, caulim, dolomita, cinzas volantes, cargas de alumino-siliciosas ou cargas organo-siliciosas. Tais materiais de carga de base para o concreto serão conhecidos
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10/31 pelos técnicos no assunto na matéria.
[0021]Um produto à base de cimento se refere a produtos de construção à base de cimento, como concretos e argamassas. No contexto da presente invenção, o produto à base de cimento será tipicamente um concreto. Por uma questão de simplicidade, o termo concreto pode ser usado aqui para se referir a produtos à base de cimento da invenção em geral. Assim, na ausência de qualquer indicação em contrário, uma referência aqui a um concreto deve ser interpretada como se referindo a qualquer produto à base de cimento da invenção.
[0022] O termo mistura à base de cimento como usado aqui é entendido como se referindo a uma mistura úmida, isto é, não curada (não endurecida) compreendendo cimento, pigmento, GCC fino e quaisquer outros componentes do material particular a ser produzido, enquanto um produto à base de cimento é entendido como se referindo ao material curado/endurecido.
[0023] Um concreto é um material de construção que, em sua forma mais básica, é preparado a partir de uma mistura de cimento, agregado (por exemplo, areia, cascalho) e água. Um concreto pode, por exemplo, ser conforme descrito no padrão europeu EN 206-1. Além disso, o concreto pode incluir vários outros materiais, por exemplo, vários materiais pozolânicos e/ou um agente dispersante, tal como um superplastificante de concreto.
[0024]Uma argamassa é preparada a partir de uma mistura de cimento, areia ou outro agregado fino e água, mas em contraste com um concreto, uma argamassa não contém cascalho ou outro agregado grosso. Uma argamassa pode, por exemplo,
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11/31 ser conforme descrito no padrão Europeu EN 13318. Considerando que o concreto é um material de construção estrutural em si, uma argamassa é geralmente usada para manter juntos os materiais de construção, como tijolos ou pedras, ou para produzir sistemas de pisos autonivelantes.
[0025]Um superplastificante de concreto é um tipo de agente dispersante ou surfactante projetado para uso como uma mistura em concreto para fornecer uma suspensão de partículas bem dispersa, para evitar a segregação de partículas e para aprimorar as características de fluxo da mistura. Um superplastificante de concreto pode, por exemplo, ser conforme descrito no padrão Europeu EN 934-2. A adição de um superplastificante a uma mistura de concreto permite uma redução da razão de água para cimento, aumentando assim a resistência do concreto endurecido, sem afetar negativamente a trabalhabilidade da mistura.
[0026]Os superplastificantes de concreto podem pertencer a vários grupos químicos diferentes, incluindo policarbonatos, policarboxilatos, éteres de policarboxilato e iminissulfonatos. Outros superplastificantes, embora menos preferidos, são fabricados a partir de naftaleno sulfonado condensado ou formaldeído de melamina sulfonada. Uma classe preferida de superplastificantes de concreto são os policarboxilatos. Um policarboxilato comercialmente disponível é o CHE 100 (também aplicado nos dados experimentais) também vendido sob o nome comercial Premium 196 CHRYSO™.
[0027]A presente invenção incluirá tipicamente o uso de um superplastificante de concreto, que, quando presente, será frequentemente incorporado na mistura à base de cimento
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12/31 em uma quantidade (p/p) de cerca de 0,1-3%, tal como cerca de 0,2-2%, por exemplo, cerca de 0,3-1,5%, tal como cerca de 0,3-1%, com base no peso do cimento.
[0028]O termo ligante cimentíceo se refere ao componente ligante de um concreto ou outro produto à base de cimento, onde o ligante inclui cimento e opcionalmente outros componentes como um ou mais materiais pozolânicos (por exemplo, cinza volante, escória de alto forno, pozolona, silica de fumo, argila calcinada).
[0029]O ligante cimentíceo pode compreender qualquer tipo de cimento normalmente usado para fins de edificação ou construção, por exemplo, qualquer um dos tipos de cimento Portland definidos no padrão ASTM C150 ou qualquer um dos tipos de cimento definidos no padrão Europeu EN 197-1. A EN 197-1 especifica cinco tipos diferentes de cimento, a saber:
- Tipo I: Cimento Portland, composto por cimento Portland com até 5% de constituintes adicionais menores
- Tipo II: Cimentos compósitos Portland, compreendendo cimento Portland e até 35% de outros constituintes individuais; incluindo cimento de escória de Portland, cimento de fumo de silica de Portland, cimento de pozolana de Portland, cimento de cinzas volantes de Portland, cimento de xisto de Portland queimado, cimento de calcário Portland e cimento composite Portland
- Tipo III: Cimento de alto forno, compreendendo cimento Portland e maiores porcentagens de escória de alto-forno
- Tipo VI: Cimento pozolânico, compreendendo cimento Portland e até 55% de constituintes pozolânicos
- Tipo V: Cimento composite, compreendendo cimento Portland, escória de alto-forno ou cinza volante e pozolana.
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13/31 [0030]0 cimento pode ser um cimento cinza ou branco, de acordo com as propriedades visuais desejadas no produto acabado. A escolha do cimento, por exemplo, se é cinza ou branco, depende também do pigmento particular sendo usado, de quanto pigmento será adicionado à mistura e, por exemplo, preço, uma vez que o cimento branco é geralmente mais caro que o cimento cinza.
[0031]Os materiais pozolânicos (pozolanas) são uma ampla classe de materiais silicosos ou silicosos/aluminosos que têm pouco ou nenhum efeito cimenticeo isolado, mas que podem reagir na presença de água e compostos de hidróxido de cálcio com propriedades cimenticeas. Exemplos de pozolanas que podem ser usadas no concreto, tipicamente junto com o cimento Portland, incluem silica de fumo, cinza volante, escória de alto forno, argila calcinada e cinza de casca de arroz.
[0032]Agregado se refere a qualquer tipo de material particulado normalmente usado em concreto, incluindo areia, cascalho, pedra esmagada, escória, concreto reciclado ou agregado sintético. O agregado pode, por exemplo, ser conforme descrito no padrão Europeu EN 12620. A composição e a distribuição de tamanho do agregado para qualquer mistura de concreto determinada será determinada pelas propriedades desejadas no concreto acabado, mas tipicamente incluirá um agregado fino como areia e frequentemente um agregado grosso como cascalho e/ou pedra esmagada. Embora seja evidente que qualquer tipo de agregado conterá partículas de vários tamanhos, um agregado fino pode ser definido como um material cuja maioria passa por uma peneira de 4 mm, enquanto um agregado grosso pode ser definido como um material cuja maior parte é retida em uma peneira de 4 mm.
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14/31 [0033]Aprimorar a trabalhabilidade se refere a um aprimoramento na trabalhabilidade de uma mistura à base de cimento preparada de acordo com a invenção em comparação com uma mistura à base de cimento correspondente compreendendo os mesmos componentes mas sem o GCC fino. Sabe-se que as partículas finas tais como pigmentos inorgânicos, GCC e/ou GCC fino contribuem para as propriedades reológicas e de compactação da mistura à base de cimento na qual elas estão presentes, e a presente invenção é baseada, em parte, na descoberta de certas vantagens inesperadas associadas à adição de GCC fino a misturas à base de cimento contendo um pigmento. Como mostrado nos exemplos abaixo, a adição de pigmento pode ser significativamente aumentada usando o pigmento em combinação com GCC fino (por exemplo, Betoflow® D) . Notavelmente, isso pode ser alcançado sem perda de trabalhabilidade. A combinação de pigmento e GCC fino tipicamente incorporada como uma substituição de uma porção das partículas de carga, tais como material de carga ou pozolânico de GCC. Também é possível substituir parte da areia/agregado fino por pigmento e GCC fino.
[0034]O GCC fino, quando usado de acordo com a presente invenção, pode ser considerado como tendo um efeito de desbloqueio ou restauração no sentido de que a presença do pigmento na mistura de argamassa ou concreto tem um efeito de bloqueio em termos de uma menor trabalhabilidade da mistura. Assim, o uso de uma quantidade adequada de GCC fino na mistura resulta em um aprimoramento significativo da trabalhabilidade até um nível que é substancialmente o mesmo ou até melhor do que a trabalhabilidade da mistura sem qualquer pigmento, ou seja, debloqueio da mistura em termos
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15/31 de trabalhabilidade e restauração das propriedades de trabalhabilidade desejadas, bem como resistência à compressão do produto curado.
[0035]A trabalhabilidade da mistura à base de cimento (argamassa ou concreto) pode ser medida usando, por exemplo, o teste de funil em V e/ou o teste de mini-cone.
[0036] O teste de funil em V se refere a um teste em que a viscosidade de uma mistura à base de cimento é determinada medindo o tempo para uma quantidade específica da mistura fluir inteiramente através de um funil padronizado. Quanto maior o tempo que a mistura leva para passar pelo funil, maior a viscosidade. É geralmente desejável que as misturas à base de cimento da invenção tenham um valor de funil em V de no máximo 7 segundos, tal como no máximo 6 segundos, por exemplo, no máximo 5 segundos quando se utiliza um funil com as dimensões fornecidas abaixo e o procedimento de teste indicado abaixo. Verificou-se que a incorporação de um pigmento inorgânico em um material à base de cimento (por exemplo, 2% ou mais de pigmento em peso do ligante cimentíceo) conduz geralmente a um valor de funil em V significativamente aumentado, em muitos casos muito acima do máximo desejado de 7 segundos. De acordo com a invenção, o uso de uma quantidade adequada de GCC fino é capaz de reduzir o valor de funil em V de volta para, ou mesmo abaixo do, valor em uma mistura de referência comparável, sem pigmento ou GCC fino.
[0037]O teste de mini-cone se refere a um teste em que o diâmetro de uma mistura à base de cimento que foi espalhada em uma placa de recepção é medido após a mistura fluir através de um cone invertido com uma abertura na parte
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16/31 inferior. Quanto maior o diâmetro, maior a fluidez (e menor a viscosidade). As dimensões do cone, assim como outros detalhes do teste, são fornecidos abaixo. É geralmente desejável que as misturas à base de cimento da invenção tenham um diâmetro da mistura à base de cimento dispersa de pelo menos cerca de 320 mm, tal como pelo menos 330 mm, de preferência, pelo menos 340 mm, com mais preferência, pelo menos 350 mm, ainda com mais preferência pelo menos 360 mm. No entanto, a mistura não deve ser muito fluida e por isso é também preferido que o diâmetro da mistura dispersa não seja superior a 430 mm, de preferência, não superior a cerca de 420 mm. Assim, é preferido que o diâmetro da mistura no teste de mini-cone esteja na faixa de 350-430 mm e, com mais preferência, na faixa de 360-420 mm. Semelhante à situação para o teste de funil em V explicado acima, verificou-se que a incorporação de um pigmento inorgânico em um material à base de cimento (por exemplo, 2% ou mais de pigmento em peso do ligante cimentíceo) geralmente conduz a uma redução do valor de mini-cone bem abaixo do mínimo desejado de cerca de 360 mm. Aqui também, verificou-se que o uso de uma quantidade adequada de GCC fino em combinação com um pigmento é capaz de fornecer uma mistura à base de cimento contendo pigmento com um valor de mini-cone dentro da faixa desejada de 360420 mm. O valor de mini-cone é medido tipicamente após deixar a mistura fluir por 30 segundos.
[0038]A trabalhabilidade de uma mistura à base de cimento pode ser medida usando tanto o teste de funil em V quanto o teste de mini-cone. A trabalhabilidade de uma mistura à base de cimento é considerada aceitável se o resultado no ensaio do funil em V for igual ou inferior a 7 segundos e se for
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17/31 obtido um diâmetro na faixa de 360-420 mm no teste de minicone.
[0039]0 teste de funil em V e o teste de mini-cone são conduzidos da seguinte forma:
-Teste de mini-cone: O mini-cone tem um diâmetro superior de 100 mm, um diâmetro inferior de 50 mm e uma altura de 150 mm. O teste é realizado enchendo o mini-cone com a mistura de teste, após o qual o cone é removido lentamente. O diâmetro do fluxo é então medido após 30 segundos. O teste é tipicamente repetido para que o resultado seja uma média de duas medições. Veja também os padrões EN 12350-2 e EN 12350-8 para o cone de Abrams, que é similar ao mini-cone descrito aqui, mas com o dobro do tamanho.
- teste de funil em V: O funil tem uma abertura inferior de 30 x 30 mm e uma abertura superior de 30 x 280 mm. O teste de funil em V pode ser realizado conforme descrito no padrão BS EN 12350-9:2010 (Teste de concreto fresco. Concreto autocompactável. teste de funil em V). Resumidamente, o teste envolve encher o funil, abrir o portão na parte inferior e medir o tempo que o material leva para passar pelo funil em segundos.
[0040]Aprimorar a resistência à compressão (Rc) se refere a um aprimoramento na resistência à compressão de um produto à base de cimento preparado de acordo com a invenção em comparação com um produto à base de cimento correspondente preparado com os mesmos componentes mas sem o GCC fino, ou pelo menos obter uma resistência à compressão que é substancialmente a mesma que a resistência à compressão de um produto à base de cimento de referência comparável que não contenha pigmento ou GCC fino. Uma resistência à
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18/31 compressão que é substancialmente igual à de um produto à base de cimento de referência comparável se refere a uma resistência à compressão que é, de preferência, pelo menos 90% a do produto de referência, tal como pelo menos 92% ou pelo menos 95% como a do produto de referência. Assim, as misturas à base de cimento aqui preparadas, depois de serem deixadas endurecer, de preferência, resultam em produtos com uma resistência à compressão de 1 dia e/ou 28 dias que é pelo menos 90% da resistência à compressão da de um produto à base de cimento de referência comparável que não contém pigmento ou GCC fino. Como descrito nos exemplos abaixo, tal produto à base de cimento pode ser um compreendendo as mesmas quantidades de cimento, agregado (por exemplo, areia), água e superplastificante como um produto preparado de acordo com a invenção contendo pigmento e GCC fino, mas onde o pigmento inorgânico e o GCC fino são substituídos com a mesma quantidade de peso de GCC regular com um diâmetro médio de partícula ponderado maior que 5 pm.
[0041] A resistência à compressão do produto à base de cimento pode ser determinada de acordo com o padrão Europeu EN 196-1. A resistência à compressão pode ser determinada, por exemplo, 1 dia (24 horas), 7 dias e/ou 28 dias subsequentes à fundição da mistura à base de cimento (referida como RclD, Rc7D e Rc28D, respectivamente) aplicando o método relevado no padrão Europeu DIN EN 196-1. A resistência à compressão pode ser medida no dia 1 (resistência inicial) e opcionalmente no dia 7, enquanto que a resistência à compressão medida no dia 28 é denominada resistência padrão. A resistência à compressão é medida em MPa como é padrão na técnica, e pode ser determinada por
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19/31 métodos que são bem conhecidos dos técnicos no assunto, por exemplo, de acordo com o padrão EN 196-1.
[0042]De preferência, a resistência à compressão do produto à base de cimento é substancialmente a mesma e, de preferência, aprimorada, por exemplo, aprimorada em pelo menos 2%, tal como pelo menos 3%, pelo menos 4% ou pelo menos 5%, quando em comparação com a de um produto à base de cimento, conforme especificado acima, por exemplo, em 1 e/ou 28 dias. Em alguns casos, a resistência à compressão de um produto à base de cimento da invenção pode ser aprimorada ainda mais, como até cerca de 10% ou até mais.
[0043]Será evidente que o objetivo de adicionar um pigmento a uma mistura à base de cimento é obter um concreto ou argamassa com uma cor e saturação de cor desejadas.
[0044]O valor óptico (ou seja, a cor) de um produto à base de cimento pode ser determinado de acordo com CIE L*a*b* (CIELAB). O CIE L*a*b* (CIELAB) é um espaço de cor especificado pela Comissão Internacional de Iluminação (French Commission internationals de 1 'éclairage) . As três coordenadas de CIELAB representam a luminosidade da cor (L*, onde L* = 0 indica preto e L* = 100 indica branco difuso), sua posição entre vermelho/magenta e verde (a*, onde os valores negativos indicam verde enquanto valores positivos indicam magenta) e sua posição entre amarelo e azul (b*, onde valores negativos indicam valores azuis e positivos indicam amarelo). O asterisco (*) após L, a e b fazem parte do nome completo para propósitos diferenciais. No presente pedido, no entanto, os fatores L*a*b* podem ser usados de forma equivalente com ou sem o «*». O valor de L*a*b* pode ser determinado com o uso de um espectrofotômetro DataColor
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600 em, por exemplo, 10 e 85 dias. No presente contexto, os valores de CIELAB podem ser obtidos para produtos à base de cimento de teste e comparados com, por exemplo, produtos à base de cimento.
[0045]Está contemplado que em produtos à base de cimento da presente invenção o valor L* pode ser diminuído, ou seja, resultando em um produto mais escuro, mais saturado de cor, comparado com o que seria de outro modo possível em um produto comparável não contendo GCC fino, enquanto mantendo ou aprimorando a trabalhabilidade da mistura à base de cimento e a resistência à compressão do produto em comparação com uma mistura de referência e o produto sem pigmento ou GCC fino.
[0046]Embora o termo pigmentos se refira geralmente a pigmentos orgânicos e inorgânicos, no contexto atual, isto é, para uso em produtos à base de cimento, os pigmentos inorgânicos são preferidos. Isto deve-se ao fato de, embora os pigmentos orgânicos possam ter resistências ao fingimento mais elevadas e possam ser vantajosos para outras aplicações, tais como tintas ou plásticos, em materiais cimentíceos e, em particular, quando usados ao ar livre, eles têm pouca resistência à luz, resistência às intempéries e resistência a bases.
[0047]Os pigmentos inorgânicos para uso na presente invenção podem ser pigmentos naturais ou sintéticos. Os pigmentos inorgânicos são mais frequentemente obtidos a partir de uma fonte de mineral natural e são quimicamente mais frequentemente óxidos, sulfetos ou sulfatos, em particular, óxidos de ferro. O pigmento inorgânico pode, por exemplo, ser um pigmento de óxido de ferro sintético ou
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21/31 natural, um pigmento de óxido de crômio, azul de cobalto, dióxido de titânio, ou um pigmento de titânio-antimônioníquel ou crômio. No caso do pigmento inorgânico ser um pigmento de óxido de ferro sintético, o mesmo pode, por exemplo, ser selecionado do grupo que consiste em um pigmento de óxido de ferro vermelho, um pigmento de óxido de ferro preto, um pigmento de óxido de ferro amarelo e um pigmento de óxido de ferro marrom.
[0048]Como indicado acima, os pigmentos inorgânicos são geralmente mais resistentes à luz e ataques químicos e são mais duráveis em produtos à base de cimento do que os pigmentos orgânicos, mas devido à sua falta de durabilidade em materiais cimentíceos eles são menos preferidos. Os pigmentos de cor podem estar disponíveis como pós, líquidos, pastas semifluidas ou na forma de grânulos, embora para os fins da presente invenção eles estejam tipicamente na forma de um pó fino. Os pigmentos usados para os fins da presente invenção são tipicamente pigmentos inorgânicos na forma de pó ou granular, mais tipicamente, na forma de pó, tendo um diâmetro médio de partícula ponderado típico (d50) na faixa de 0,2 a 1 pm, por exemplo, conforme determinado por método de laser com o uso de um analisador de tamanho de partícula de difração de laser Beckman Coulter LS 13 320. Os pigmentos inorgânicos para uso em concreto e argamassa estão comercialmente disponíveis e são conhecidos dos técnicos no assunto.
[0049]Como indicado acima, o concreto ou argamassa pigmentada da invenção compreenderá geralmente pelo menos cerca de 2% p/p do pigmento inorgânico em peso do ligante cimentíceo, e compreenderá mais tipicamente, uma quantidade
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22/31 maior, por exemplo, pelo menos 3%, pelo menos 4%. Uma vantagem importante da invenção é que ela permite a incorporação de maiores quantidades de pigmento em concreto ou argamassa, mantendo ao mesmo tempo as propriedades de trabalhabilidade ótimas na mistura úmida e resistência à compressão ótima no produto acabado. Assim, quantidades relativamente grandes de pigmento inorgânico podem ser usadas, se desejado, por exemplo, até e incluindo 30% de pigmento inorgânico por peso do ligante cimentíceo, por exemplo, até e incluindo 25%, por exemplo, até e incluindo 20%, tal como até e incluindo 15%, tal como até e incluindo 12% .
[0050]Para uso em produtos à base de cimento, os pigmentos inorgânicos são, de preferência, resistentes a bases, resistentes aos raios UV, insolúveis em água, quimicamente inertes e resistentes às intempéries. Os pigmentos aplicados na presente invenção podem ser classificados de acordo com o Padrão Ativo ASTM C97 9 ou EN 12878.
[0051]A densidade de um produto à base de cimento produzido de acordo com a presente invenção pode ser determinada de acordo com o padrão Europeu EN 12350-6. Em geral, um produto de densidade mais alta terá uma resistência à compressão maior do que um produto semelhante de densidade mais baixa.
[0052]No presente contexto, o termo água deve ser entendido como qualquer tipo de água incluindo a água da torneira.
[0053]Deve-se notar que as modalidades e características descritas no contexto de um dos aspectos da presente invenção
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23/31 também se aplicam aos outros aspectos da invenção. Todas as referências de patentes e não patentes citadas no presente pedido são aqui incorporadas por referência na sua totalidade.
[0054]A invenção será agora descrita em mais detalhes pelos seguintes exemplos não limitativos.
Exemplos
Exemplo 1 [0055]Uma série de argamassas contendo várias quantidades de diferentes pigmentos inorgânicos, GCC e GCC fino foram preparadas. Para cada mistura, determinou-se a trabalhabilidade, a densidade, cor e a resistência à compressão.
Materiais e métodos [0056]Além das diferentes quantidades de pigmento, GCC e GCC fino nas misturas, cada mistura continha os seguintes ingredientes:
• 1350 g de areia (SAN099) • 415 g de cimento (CEM113) • 230 g de água (água da torneira) • Aditivo de 1,8 g (CHE100) [0057]Cada mistura foi preparada com um teor total de finos de 260 g, onde finos neste contexto se refere a GCC, GCC fino e/ou pigmento.
[0058]SANO 99 é uma areia siliciosa padrão, conforme definido no padrão EN 196-1.
[ 0059]CEM113 é um cimento Portland branco da marca Lafarge™ designado CEM I 52,5 N CE (CP2 NF) blanc.
[0060] CHE100 é um superplastificante de concreto de policarboxilato vendido sob o nome Premium 196 CHRYSO™.
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24/31 [0061]0 GCC foi Betocarb® da Omya International AG. 0 Betocarb® GCC tem um valor de d50 de 7 pm, uma área superficial de Blaine de 467 m2/kg e um teor de carbonato de 98,7%.
[0062] O GCC fino foi Betoflow® D da Omya International AG. 0 Betoflow® D GCC tem um valor de d50 de 3 pm, uma área superficial de Blaine de 1100 m2/kg e um teor de carbonato de 98,7%.
[0063]Os pigmentos usados foram os seguintes:
• Vermelho I = PIG 115 • Vermelho II = PIG 116 • Vermelho III = PIG 127 • Vermelho IV = PIG 128 • Amarelo I = PIG 118 • Amarelo II = PIG 129 • Preto I = PIG 117 • Preto II = PIG 126 • Azul I = PIG 124 • Azul II = PIG 125 [0064]A Tabela 2 abaixo revela as especificações de PIG 115, 116, 117, 118, 124, 125, 126, 127, 128 e 129. O número de água especifica a quantidade de água (g/100 g pigmento) necessária para atingir uma dada consistência, com base em EN 196-3. O número para m2/g é a superfície BET, e os números para <1%, <25%, <75% e <99% indicam o tamanho da peneira (pm) na qual o as respectivas porcentagens (em peso) dos diferentes pigmentos estão passando.
Tabela 21. Detalhes do pigmento
Código Água m2/g <1% <25% <75% <99% D50 D90 D10 Cor e composição
pigmento g/100g % % % % pm pm pm
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115 33, 5 14, 8 0, 06 0, 14 0, 66 1, 13 0, 23 0, 86 0, 10 Vermelho (I) Fe2Ü3
116 28, 7 9, 3 0, 07 0, 23 0, 64 1, 04 0, 43 0, 80 0, 13 Vermelho (II) Fe2Ü3
117 29, 5 16, 8 0, 08 0, 50 1, 41 20, 54 1, 00 5,40 0, 21 Preto (I) FesOí
118 60, 4 15, 3 0, 04 0, 07 0, 30 2,21 0,20 0, 87 0, 06 Amarelo (I) FeOOH
124 42,3 15, 1 0, 02 0, 08 0, 32 0, 76 0, 12 0, 69 0, 03 Azul (I) Na gAI 4 S i 6 S 4O20
125 35, 9 15, 2 0, 03 0, 10 0, 38 0, 83 0, 16 0,78 0, 04 Azul (II) Na6A14SieS4O20
126 33, 4 13, 8 0, 04 0,21 0, 81 1, 38 1, 31 6, 24 0, 35 Preto (II) FesOí
127 30, 7 10, 6 0, 08 0, 24 0, 72 1, 21 0,29 0, 80 0, 11 Vermelho (III) Fe2Ü3
128 40, 8 13, 9 0, 07 0,20 0, 63 1, 09 0, 34 0, 82 0, 14 Vermelho (IV) Fe2Ü3
129 55, 2 14,2 0, 05 0, 10 0, 28 2, 53 0, 24 0, 92 0, 07 Amarelo (II) FO203. H2O
[0065]0 procedimento geral usado para preparar as misturas à base de cimento testadas é o seguinte:
• misturar o aditivo (superplastificante) e a água na tigela de mistura • incorporar o cimento + pigmento inorgânico, GCC e/ou GCC fino de acordo com as especificações da mistura de teste • misturar lentamente • incorporar areia após 30 segundos • misturar a alta velocidade por 60 segundos • parar por 30 segundos e limpar os lados • misturar a alta velocidade por 90 segundos [0066] A quantidade de GCC, GCC fino e pigmento nas misturas é mostrada na Tabela 3 abaixo:
Tabela 3. Composição de GCC, GCC fino e pigmento das misturas de teste
Número da Amostra GCC g GCC fino g Tipo de Pigmento Pigmento g Pigmento/Cimento %
1 260 0 - 0 0,00
2 235 0 Vermelho 1/115 25 6, 02
3 219 0 115 41 9, 88
4 169 50 115 41 9, 88
5 0 170 115 90 21, 69
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6 260 0 - 0 0,00
7 235 0 Amarelo 1/118 25 6, 02
8 219 0 118 41 9, 88
9 144 75 118 41 9, 88
10 119 100 118 41 9, 88
11 0 180 118 80 19, 28
12 0 192 118 68 16, 39
13 260 0 - 0 0,00
14 235 0 Vermelho 11/116 25 6, 02
15 219 0 116 41 9, 88
16 194 25 116 41 9, 88
17 0 122 116 138 33, 25
18 260 0 - 0 0,00
19 235 0 Preto 1/117 25 6, 02
20 219 0 117 41 9, 88
21 144 75 117 41 9, 88
22 0 192 117 68 16, 39
23 260 0 - 0 0,00
24 235 0 Amarelo 11/129 25 6, 02
25 219 0 129 41 9, 88
26 159 60 129 41 9, 88
27 0 170 129 90 21, 69
28 260 0 - 0 0,00
29 235 0 Azul 1/124 25 6, 02
30 219 0 124 41 9, 88
31 169 50 124 41 9,86
32 60 110 124 90 21, 69
33 260 0 - 0 0,00
34 235 0 Azul 11/125 25 6, 02
35 219 0 125 41 9, 88
36 179 40 125 41 9, 88
37 82 88 125 90 21, 69
38 260 0 - 0 0,00
39 235 0 Preto 11/126 25 6, 02
40 219 0 126 41 9, 88
41 179 40 126 41 9, 88
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27/31
42 169 50 126 41 9, 88
43 0 170 126 90 21, 69
44 260 0 - 0 0,00
45 235 0 Vermelho III/127 25 6, 02
46 219 0 127 41 9, 88
47 179 40 127 41 9, 88
48 81 89 127 90 21, 69
49 260 0 - 0 0,00
50 235 0 Vermelho IV/128 25 6, 02
51 219 0 128 41 9, 88
52 80 90 128 90 21, 69
Resultados [0067]A Tabela 4 a seguir apresenta os resultados dos ensaios das várias misturas e produtos correspondentes, nomeadamente a trabalhabilidade expressa como valor de minicone e o valor de funil em V, as propriedades de cor expressas em valores de L*a*b*, ar e água, densidade dos produtos e os valores de resistência à compressão de 1 e 28 dias. Os valores de ar e água são usados para calcular a densidade da argamassa endurecida em 24 horas ((peso do ar/(peso do ar peso da água)) = densidade). Os valores do peso do ar e da água são determinados por moldagem de três amostras (tamanho
4x4x16 cm) e após 24 horas as três argamassas são pesadas na água e no ar.
Tabela 4. Resultado dos testes
Número de Amostra Teste de fluxo mm Mini— cone Teste de fluxo s Funil em V L 10D fase I a 10D b 10D Ar g Agua g Densidade RclD MPa Rc28D MPa
1 410 5, 1 87, 9 -0,3 4,3 1754 989 2,29 29,1 52, 0
2 310 7,3 49,3 34,3 32, 8 1737 976 2,28 28,0 51, 7
3 235 60 44,9 34,5 34, 0 1726 966 2,27 27,4 51, 1
4 360 5, 9 42, 6 35,4 37, 9 1755 992 2,30 29,2 54, 4
5 395 4,3 39, 0 35,3 38, 8 1784 1023 2,34 33,2 59, 5
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6 410 5, 1 87, 9 -0,3 4,3 1754 989 2,29 29,1 52, 0
7 290 8, 3 73, 5 7,4 53, 7 1730 966 2,26 30,3 53, 8
8 195 60 71,0 8,5 55, 0 1704 950 2,26 29,1 49,6
9 380 4, 9 68, 5 9,4 56, 5 1765 998 2,30 33,0 62,2
10 410 5 67,3 9,3 56, 5 1773 1008 2,32 32,5 58, 1
11 370 5 67, 1 9,7 56, 4 1765 1003 2,32 35,0 60, 6
12 405 4, 7 66, 9 9,7 57, 0 1783 1018 2,33 34,0 61, 1
13 410 5, 1 87, 9 -0,3 4,3 1754 989 2,29 29,1 52, 0
14 330 7,2 46,5 32,7 22, 7 1741 978 2,28 29,3 54, 1
15 315 5, 8 42,5 34,0 25, 5 1738 977 2,28 28,8 53, 7
16 385 4, 7 39, 9 34,0 26,1 1745 990 2,31 29,2 57,3
17 390 4,5 37, 1 34,8 33, 3 1794 1032 2,35 32,6 56, 9
18 410 5, 1 87, 9 -0,3 4,3 1754 989 2,29 29,1 52, 0
19 280 8 51, 0 -0,5 -0, 1 1685 933 2,24 26,3 49,5
20 190 60 36, 2 0,1 1,0 1693 940 2,25 24,6 50, 8
21 360 4,3 46,9 -0,8 -0, 1 1712 947 2,24 26,2 51, 6
22 370 4,5 34, 1 -0,4 -1, 0 1738 975 2,28 29,5 50, 3
23 360 6, 9 88, 9 -0,4 4,4 - - - - -
24 150 60 49,3 34,3 32, 8 - - - - -
25 - - 44,9 34,5 34, 0 - - - - -
26 345 6 42, 6 35,4 37, 9 - - - - -
27 395 4,3 39, 0 35,3 38, 8 1743 982 2,29 36, 6 62,5
28 410 5, 1 87, 9 -0,3 4,3 - - - - -
29 300 7,2 73, 5 7,4 53, 7 - - - - -
30 240 - 71,0 8,5 55, 0 - - - - -
31 405 6 68, 5 9,4 56, 5 - - - - -
32 400 4, 7 67,3 9,3 56, 5 1776 1006 2,31 26,1 85, 2
33 405 6, 7 88, 2 -0,4 4,3 - - - - -
34 310 9, 7 61,2 5,1 -37, 9 - - - - -
35 225 60 55, 6 9,1 -45, 2 - - - - -
36 410 5, 1 57,3 8,0 -43, 2 - - - - -
37 365 4, 9 49,3 15,1 -53, 1 1766 1002 2,31 28,3 77,0
38 380 6, 4 88, 0 -0,4 4,1 - - - - -
39 260 9, 8 45, 2 1,4 0,2 - - - - -
40 205 60 33, 2 2,2 2,8 - - - - -
41 335 5, 5 36, 8 1,6 2,2 - - - - -
42 355 4, 9 46,4 0,8 -1,5 - - - - -
43 320 5, 4 33, 6 0, 9 -1, 4 1775 1011 2,3 31,3 59, 0
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29/31
44 410 5, 1 89, 1 -0,4 4,1 - - - - -
45 300 6, 4 47, 7 35,7 33, 3 - - - - -
46 245 60 44, 6 35,8 33, 4 - - - - -
47 380 5, 8 43, 5 36, 6 37,2 1747 989 2,3 30,3 58, 4
48 345 4,5 40, 6 36,1 37,2
49 390 6, 5 88, 8 -0,4 4,3 - - - - -
50 370 5, 9 46,1 33,1 24,4 - - - - -
51 350 5, 5 42,3 34,5 27,4 - - - - -
52 400 3, 8 37, 7 34,7 31,5 1793 1028 2,3 31,2 63, 6
Nota: As amostras numeradas 1, 6, 13, 18, 23, 28, 33, 38, 44 e 48 na Tabela 4 são idênticas. Para facilitar a comparação, no entanto, estas amostras de controle sem pigmento foram listadas na Tabela 4 juntamente com as misturas para cada pigmento individual.
[0068]Um número de observações pode ser feito a partir dos resultados da Tabela 4 acima. Em primeiro lugar, é evidente que, para cada pigmento, a adição de pigmento à mistura sem adição de GCC fino como aditivo de desbloqueio resulta em propriedades de trabalhabilidade inferiores. Por exemplo, a adição de 41 g de pigmento sem GCC fino na maioria dos casos resulta em um valor de funil em V de 60 (que é o valor máximo neste teste, ou seja, um tempo de fluxo de mais de 60 segundos no teste de funil em V é dado uma pontuação de 60 e o teste é interrompido). Além disso, os resultados no teste de mini-cone, mesmo com uma adição de pigmento de 25 g, estão muito abaixo do valor mínimo desejado de 360 mm sem adição de GCC fino.
[0069]Por outro lado, a adição de GCC fino - isto é, a substituição de uma porção de GCC regular por GCC fino como indicado na tabela - restaura em todos os casos as propriedades de trabalhabilidade das misturas contendo 41 g de pigmento dentro dos limites desejados para ambos os teste
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30/31 de mini-cone e o teste de funil em V. Da mesma forma, os resultados para as misturas contendo quantidades muito maiores de pigmento mostram que, para essas misturas, a adição de GCC fino permite a preparação de misturas à base de cimento com grandes quantidades de pigmentos, juntamente com a manutenção de propriedades ótimas de fluxo.
[0070]Os resultados mostram ainda que as resistências à compressão de 1 e 28 dias dos produtos preparados com o uso do pigmento e GCC fino estão no mesmo nível e, em muitos casos, são ainda maiores do que a resistência do produto de controle sem pigmento. Em particular, a resistência à compressão de 28 dias de produtos preparados a partir de misturas contendo pigmento e GCC fino é, em muitos casos, substancialmente maior do que a do produto de controle sem pigmento.
[0071]Finalmente, os valores de L na tabela acima demonstram que é possível, por meio da presente invenção, obter uma saturação de cor elevada e, ao mesmo tempo, manter a trabalhabilidade das misturas úmidas e obter resistência à compressão nos produtos acabados que é comparável a, ou mesmo aprimorada em relação a, um produto de controle não pigmentado.
[0072]Em resumo, para cada pigmento há uma combinação ótima de GCC fino + pigmento para obter a mesma trabalhabilidade/fluidez comparável à amostra 1 sem GCC fino ou pigmento. Além disso, ao selecionar uma quantidade adequada de GCC fino, a razão de pigmento pode ser significativamente aumentada. Como resultado, a cor do produto final pode aprimorar significativamente sem modificação do teor de água ou mistura. Além disso, a
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31/31 resistência em 1 e 28 dias é comparável ou melhor que a da amostra 1.

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método para aprimorar a trabalhabilidade de uma mistura à base de cimento compreendendo um ligante cimentíceo, um agregado, um pigmento inorgânico, água e opcionalmente um superplastificante de concreto, o método caracterizado pelo fato de que compreende a adição à mistura de carbonato de cálcio moído fino (GCC fino) com um diâmetro médio de partícula em peso (d50) na faixa de 0,5-5 pm, em que a quantidade em peso do GCC fino está na faixa de 50% a 300% do peso do pigmento inorgânico.
  2. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade em peso de GCC fino está na faixa de 60% a 280% do peso do pigmento inorgânico, tal como 70% a 250%, por exemplo, 80% a 200%.
  3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o GCC fino tem um d50 na faixa de 0,5-4,9 pm, por exemplo, 0,6-4,8 pm, tal como 0,8-4,7 pm, por exemplo,0,9-4, 6 pm, tal como 1,0-4,5 pm, por exemplo, 1,0-4,0 pm.
  4. 4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o GCC fino é adicionado em uma quantidade eficaz para fornecer à mistura com um valor de teste de mini-cone na faixa de 350-430 mm, de preferência, 360-420 mm e um valor de teste de funil em V de, no máximo, cerca de 7 segundos.
  5. 5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura compreende pelo menos 2% p/p do pigmento inorgânico, em peso, do ligante cimentíceo, por exemplo, pelo menos 3%, tal como pelo menos 4%.
    Petição 870190073642, de 31/07/2019, pág. 43/47
    2/4
  6. 6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a mistura compreende até 30% de pigmento inorgânico, em peso, do ligante cimentíceo, por exemplo até, e incluindo, 25%, por exemplo, até, e incluindo, 20%, tal como até, e incluindo, 15%, tal como até, e incluindo, 12%.
  7. 7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pigmento inorgânico é selecionado do grupo que consiste em um pigmento de óxido de ferro sintético ou natural, um pigmento de óxido de crômio, azul de cobalto, dióxido de titânio e um pigmento de titânio-antimônio-crômio ou níquel.
  8. 8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o pigmento inorgânico é um pigmento de óxido de ferro sintético que é selecionado do grupo que consiste em um pigmento de óxido de ferro vermelho, um pigmento de óxido de ferro preto, um pigmento de óxido de ferro amarelo e um pigmento de óxido de ferro castanho.
  9. 9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o GCC fino é carbonato de cálcio moído natural fino (NGCC fino).
  10. 10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o ligante cimentíceo compreende um cimento hidráulico, por exemplo, cimento Portland e, opcionalmente, pelo menos, um componente ligante adicional selecionado do grupo que consiste em cinzas volantes, escória de alto forno, pozolana, silica de fumo e argila calcinada.
  11. 11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a
    Petição 870190073642, de 31/07/2019, pág. 44/47
    3/4 mistura compreende ainda carbonato de cálcio triturado (GCC) tendo um diâmetro médio de partícula ponderado (d50) maior que a 5 pm a 40 pm.
  12. 12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a mistura à base de cimento é deixada curar para obter um produto à base de cimento com uma resistência à compressão de 1 dia e/ou 28 dias que é pelo menos 90% da resistência à compressão daquela de um produto à base de cimento de referência comparável que não contenha nem pigmento nem GCC fino.
  13. 13. Método para a preparação de um produto à base de cimento, o método caracterizado pelo fato de que compreende misturar um ligante cimentíceo, um agregado, um pigmento inorgânico, água, opcionalmente um superplastificante de concreto e carbonato de cálcio triturado fino (GCC) com um diâmetro médio de partícula ponderado (d50) na faixa de 0,55 pm, em que a quantidade em peso de GCC fino está na faixa de 50% a 300% do peso do pigmento inorgânico.
  14. 14. Produto à base de cimento, caracterizado pelo fato de que é preparado a partir de uma mistura de um ligante cimentíceo, um agregado, um pigmento inorgânico, água, opcionalmente um superplastificante de concreto, e carbonato de cálcio mordo fino (GCC) com um diâmetro médio de partícula ponderado (d50) na faixa de 0,5-5 pm, em que a quantidade em peso do GCC fino está na faixa de 50% a 300% do peso do pigmento inorgânico.
  15. 15. Método para preparação de um produto à base de cimento, de acordo com a reivindicação 13, ou o produto à base de cimento, de acordo com a reivindicação 14, o método
    Petição 870190073642, de 31/07/2019, pág. 45/47
    4/4 ou produto caracterizado pelo fato de que é conforme definido em qualquer uma das reivindicações 2-12.
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