BR112019027744A2 - argamassa contendo dispersão de poliuretano com unidades de óxido de etileno - Google Patents

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Abstract

A presente invenção refere-se a uma composição compreendendo - pelo menos uma dispersão de poliuretano à base de água contendo unidades de óxido de etileno, - pelo menos um cimento, e - pelo menos um preenchedor mineral. Essa composição pode ser misturada e aplicada sem coagulação da dispersão de poliuretano. Após a cura, apresenta alta resistência e boas propriedades de adesão, com encolhimento surpreendentemente baixo e propriedades surpreendentemente boas de impermeabilidade à água. É particularmente adequada para utilização como argamassa de reparação, argamassa de impermeabilização ou argamassa de contrapiso.

Description

ARGAMASSA CONTENDO DISPERSÃO DE POLIURETANO COM UNIDADES DE ÓXIDO DE ETILENO CAMPO TÉCNICO
[01] Argamassa cimentícia modificada com polímeros com boas propriedades de impermeabilização, particularmente adequada como argamassa de reparação, argamassa de impermeabilização ou argamassa de contrapiso.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[02] As argamassas comuns de cimento são geralmente aprimoradas pela introdução de polímeros não reativos na matriz de cimento. Os polímeros típicos são os acrílicos, acrílicos de estireno, acetatos de vinil ou vinilideno, acetatos de etileno vinil e copolímeros de estireno butadieno. Tais polímeros são utilizados na forma de dispersões à base de água ou como pós redispersíveis, tipicamente obtidos por secagem por pulverização da dispersão correspondente. Tais argamassas modificadas com polímero são tipicamente fáceis de aplicar e não são perigosas. Porém, embora os polímeros aprimorem as propriedades das argamassas de cimento comuns, o desempenho dessas argamassas modificadas com polímeros ainda está longe do de produtos cimentícios contendo polímeros reativos, como resinas epóxi, como por exemplo em Sikagard ®-720 EpoCem® (da Sika), ou poliuretanos contendo isocianato como por exemplo em Sikafloor ®-20 PurCem® (da Sika).No entanto, o manuseio e aplicação de argamassas contendo polímeros reativos é muito mais complicado. Requer o manuseio de materiais perigosos, que requerem trabalhadores e equipamentos especiais e especialmente treinados. Ambos normalmente não estão disponíveis em canteiros de obras comuns
[03] As dispersões de poliuretano são conhecidas por permitir materiais com alto desempenho mecânico. Eles são usados principalmente para revestimentos de alta qualidade em vários campos de aplicação. Eles contêm um polímero de poliuretano não reativo disperso, que é tipicamente estabilizado por grupos aniônicos ou catiônicos incorporados. No entanto, o uso de tais dispersões de poliuretano em sistemas cimentícios não é comum e difícil. Os eletrólitos fortes em sistemas cimentícios normalmente perturbam a estabilidade das partículas dispersas de poliuretano, o que resulta na coagulação da dispersão. Isso causa espessamento imediato com a mistura da dispersão com um material cimentício e a formação de uma massa sólida não homogênea. Frequentemente, há um cheiro imediato, desagradável, semelhante a amônia na mistura, causado pela liberação de um contra-íon à base de amina de uma dispersão aniônica de poliuretano.
[04] O documento US 3.905.929 ensina a fabricação de dispersões de poliuretano com unidades de polioxietileno de cadeia lateral. Uma combinação com material cimentício não é ensinada.
[05] O documento US 5.807.431 descreve o uso de grupos carboxílicos contendo dispersões de poliuretano em sistemas cimentícios, em que os grupos carboxílicos são reticulados pela adição de policarbodi-imidas antes da mistura da dispersão de poliuretano com um material cimentício. Mas as carbodi-imidas são materiais perigosos que não são fáceis de manusear em um canteiro de obras. Sumário da invenção
[06] O objetivo desta invenção é fornecer uma argamassa cimentícia modificada com polímero com propriedades aprimoradas, fáceis de aplicar sem manuseio de materiais perigosos e que não causem odores desagradáveis, espessamento imediato e/ou irregularidades após a mistura.
[07] Surpreendentemente, esta tarefa é cumprida por uma composição de acordo com a reivindicação 1. Compreende pelo menos uma dispersão de poliuretano à base de água contendo unidades de óxido de etileno, pelo menos um cimento e pelo menos um preenchedor mineral. Inesperadamente, essa composição pode ser facilmente misturada com ferramentas comuns sem coagulação da dispersão de poliuretano. Forma uma pasta fluida ou pastosa, com tempo de trabalhabilidade usual para sistemas de argamassa. A composição inventiva permite argamassas cimentícias modificadas com polímeros com fácil mistura e bom desempenho de aplicação sem formar irregularidades ou causar cheiros desagradáveis.
[08] Surpreendentemente, a composição endurecida tem um encolhimento muito baixo, muito menor do que as argamassas modificadas com polímeros àbase de acrílicos ou acetatos de etileno vinil ou similares. Essa é uma característica importante, pois o alto encolhimento pode levar a rachaduras no material curado. Um comportamento de baixo encolhimento é particularmente importante para aplicações em alta espessura de camada ou para aplicações em áreas extensas.
[09] Além disso, a composição de acordo com a reivindicação 1 mostra uma superfície muito hidrofóbica e muito boas propriedades de impermeabilidade à água, o que é mais surpreendente, pois dispersões de poliuretano contendo unidades de óxido de etileno não são conhecidas como sendo particularmente hidrofóbicas. As propriedades de impermeabilidade à água da composição inventiva são até próximas às de argamassas cimentícias modificadas com resinas epóxi reativas, que são conhecidas por formarem um material altamente hidrofóbico após a cura. Boas propriedades de impermeabilidade à água são importantes para a argamassas de impermeabilização, argamassas de contrapiso ou primers, que evitam que a água por baixo cause danos aos materiais colocados acima.
[010] Esse comportamento de baixo encolhimento e boas propriedades de impermeabilidade à água não poderiam ser esperados do estado da técnica e é mais surpreendente.
[011] Com as boas propriedades descritas e fácil manuseio, a composição inventiva é particularmente adequada como argamassa de reparação, argamassa de impermeabilização ou argamassa de contrapiso. Permite argamassas modificadas com polímero com fácil manuseio, boas propriedades de aplicação, baixo encolhimento, boas propriedades de impermeabilidade à água e uma superfície altamente hidrofóbica sem a necessidade de manusear um polímero reativo após o uso da argamassa.
[012] Outros aspectos da invenção são descritos em outras reivindicações independentes. Aspectos preferenciais da invenção são descritos nas reivindicações dependentes.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[013] objeto da invenção é uma composição que compreende - pelo menos uma dispersão de poliuretano à base de água contendo unidades de óxido de etileno, - pelo menos um cimento, e - pelo menos um preenchedor mineral.
[014] O termo "unidade de óxido de etileno" refere-se a uma unidade da fórmula –O–CH2–CH2–derivada de um processo de polimerização baseado em óxido de etileno.
[015] termo "dispersão de poliuretano contendo unidades de óxido de etileno” refere-se a um material de poliuretano contendo cadeias com unidades repetidas de óxido de etileno(O–CH2–CH2)n disperso na água. Isso significa que o material de poliuretano não é solúvel em água, mas forma uma dispersão estável na água.
[016] termo "polímero de poliuretano" inclui todos os polímeros preparados pelo assim chamado processo de poliadição de di-isocianato. Além dos grupos de uretano, eles também podem conter outros grupos, principalmente os grupos de ureia.
[017] termo “preenchedor mineral” refere-se a um material granular inorgânico pulverulento ou de tamanho pequeno, diferente do cimento, com um tamanho normalmente inferior a 5 mm.
[018] termo "peso molecular" refere-se àmassa molar (dada em gramas por mole) de uma molécula. O termo "peso molecular médio" refere-se ao peso molecular médio numérico (Mn) de uma mistura de moléculas oligoméricas ou poliméricas.
[019] termo "estabilidade de vida útil" refere-se à capacidade de uma composição ser armazenada a temperatura ambiente em um recipiente adequado sob exclusão de umidade por um determinado intervalo de tempo, em particular vários meses, sem sofrer alterações significativas nas propriedades de aplicação ou utilização final.
[020] Os nomes de substâncias que começam com "poli”, como poliol, poli- isocianato ou poliamina, referem-se a substâncias que carreiam dois ou mais dos respectivos grupos funcionais por molécula.
[021] Neste documento, a sigla "VOC" significa "composto orgânico volátil", que é uma substância orgânica com uma pressão de vapor de pelo menos 0,01 kPa a uma temperatura de 293,14 K.
[022] No presente documento, "temperatura ambiente" refere-se a uma temperatura de 23 ºC.
[023] A dispersão de poliuretano à base de água contém unidades de óxido de etileno. Unidades repetidas de óxido de etileno são hidrofílicas. Eles atuam como surfactante interno e permitem ou facilitam o polímero de poliuretano formar uma dispersão estável na água. Essa composição pode surpreendentemente ser misturada e aplicada sem coagulação da dispersão de poliuretano.
[024] O poliuretano na dispersão de poliuretano à base de água não é de preferência um copolímero com polímeros da polimerização por radicais livres, tais como acrílicos, acrílicos de estireno ou acetatos de vinil.
[025] O poliuretano na dispersão de poliuretano à base de água tem apenas um impacto mínimo nas propriedades reológicas, trabalhabilidade e tempo de trabalho da composição.
[026] Preferencialmente, a dispersão de poliuretano contém uma quantidade de unidades de óxido de etileno na faixa de 5 a 50% em peso, mais preferencialmente 5 a 30% em peso, particularmente 8 a 20% em peso, com base no peso total do polímero de poliuretano sem água, diluentes ou outros aditivos.
[027] É importante que a dispersão de poliuretano contenha uma quantidade bem equilibrada de unidades de óxido de etileno. Uma quantidade muito alta de unidades de óxido de etileno traz propriedades hidrofílicas indesejadas para o material curado, e uma quantidade muito baixa de unidades de óxido de etileno pode causar instabilidade na dispersão. Na faixa preferida, o material de poliuretano disperso é estável, não muito hidrofílico e não atua como espessante na composição mista. Isso permite a aplicação da composição da maneira usual para argamassas.
[028] De preferência, pelo menos parte das unidades de óxido de etileno estão presentes no polímero de poliuretano como cadeias laterais. Preferencialmente, estas cadeias laterais são terminadas com grupos alcóxi, particularmente grupos metóxi. Tais cadeias laterais de óxido de etileno são particularmente adequadas como surfactante interno em dispersões de poliuretano.
[029] De preferência, a dispersão de poliuretano contém apenas uma baixa quantidade de grupos iônicos incorporados no polímero de poliuretano.
[030] Preferencialmente, a quantidade de grupos iônicos incorporados no polímero de poliuretano é inferior a 20 mmol, mais preferencialmente abaixo de 10 mmol, particularmente abaixo de 5 mmol, grupos iônicos por 100 g do polímero de poliuretano sem água, diluentes ou outros aditivos.
[031] Mais preferencialmente, a dispersão de poliuretano é isenta de grupos iônicos incorporados. Essa dispersão de poliuretano pode ser chamada de "dispersão de poliuretano não iônica".
[032] Preferencialmente, a dispersão de poliuretano tem um teor de sólidos na faixa de 15 a 65% em peso, mais preferencialmente 25 a 60% em peso.
[033] De preferência, a dispersão de poliuretano contém pelo menos um diluente, que é um material orgânico e líquido à temperatura ambiente. De preferência, o diluente está livre de grupos reativos a isocianato.
[034] Esse diluente também pode ser chamado de solvente, plastificante ou agente coalescente. O diluente pode ajudar na fabricação da dispersão diluindo a fase orgânica, pode ajudar a aumentar o teor de sólidos da dispersão, pode ajudar a formar um material de alta qualidade após a cura da dispersão e pode ajudar a obter propriedades benéficas para a composição inventiva.
[035] De preferência, o diluente não é um VOC.
[036] Os diluentes preferidos incluem pirrolidonas como N-metil-2- pirrolidona, N-etil-2-pirrolidona ou N-dodecil-2-pirrolidiona, éteres orgânicos como éteres de propileno glicol ou éteres de dipropileno glicol, acetais como 2,5,7,10- tetraoxaundecano e ésteres orgânicos, como ésteres de adipato, ésteres de ftalato ou ésteres de fosfato.
[037] Um diluente particularmente preferido é o 2,5,7,10-tetraoxaundecano.
[038] É possível obter uma dispersão de poliuretano adequada dispersando um polímero de poliuretano isocianato funcional contendo unidades de óxido de etileno em água, seguido de extensão da cadeia por reação dos grupos isocianato com um extensor de cadeia.
[039] Opcionalmente, o polímero de poliuretano isocianato funcional contém um diluente livre de grupos reativos a isocianato quando é misturado com água, como mencionado acima.
[040] A etapa de dispersão pode ser realizada de qualquer maneira adequada, particularmente misturando água no polímero de poliuretano isocianato funcional, ou misturando o polímero isocianato funcional em água ou misturando o polímero de poliuretano isocianato funcional e água em uma unidade de mistura de um equipamento de mistura contínua. Preferencialmente, o polímero de poliuretano isocianato funcional tem uma temperatura na faixa de 15 a 90°C, mais preferencialmente 30 a 70°C, particularmente 50 a 70°C, na etapa de dispersão. Preferencialmente, a água tem uma temperatura na faixa de 1 a 35°C, mais preferencialmente 1 a 25°C, mais preferencialmente 5 a 20°C, na etapa de dispersão. Pode ser benéfico adicionar parte da água na forma de gelo picado. A combinação de um polímero pré-aquecido e água fria permite uma boa e rápida mistura do polímero com a água e minimiza a quantidade de reações colaterais.
[041] Se um diluente for usado junto com o polímero de poliuretano isocianato funcional, o diluente também pode ajudar a diminuir a viscosidade do polímero e facilitar a mistura do polímero com a água.
[042] A etapa de extensão da cadeia é tipicamente realizada no final ou logo após a etapa de dispersão.
[043] A água pode atuar como extensor da cadeia, pois a água reage com grupos isocianato sob a extensão da cadeia e liberação de CO 2 para formar ligações de ureia. Se a água for utilizada como extensor da cadeia única ou principal, o polímero de poliuretano disperso é de preferência levado a uma temperatura na faixa de 20 a 90°C. O vácuo pode ser usado, pelo menos de tempos em tempos, para ajudar o dióxido de carbono a sair da dispersão.
[044] De preferência, o extensor de cadeia é uma amina, particularmente uma poliamina ou um aminoálcool, com um peso molecular na faixa de 32 a 400 g/mol.
[045] Os extensores de cadeia particularmente preferidos incluem hidrazina, 1,2-etano diamina, 1,2-propano diamina, 1,3-propano diamina, 1,4-butano diamina, 1,6-hexano diamina, 2-metil-1,5-pentano diamina, 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclo- hexilamina (isoforonodiamina), 2,2(4),4-trimetil-hexanodiamina, 1,3- bis(aminometil)benzeno, 1,3-bis(aminometil)ciclo-hexano, 1,4-bis(aminometil)ciclo- hexano, 1,2-diaminociclo-hexano, 1,3-diaminociclo-hexano, 1,4-diaminociclo- hexano, 1-metilciclo-hexano-2,4(6)-diamina ou combinações destes.
[046] Preferencialmente, o extensor de cadeia é utilizado numa quantidade tal que pelo menos 80%, preferencialmente pelo menos 90%, dos grupos isocianato possam reagir com o extensor de cadeia. Após a extensão da cadeia, qualquer grupo isocianato livre restante pode reagir com a água sob outra extensão da cadeia.
[047] Pode ser benéfico usar o extensor de cadeia em uma forma diluída com água.
[048] Se alguns grupos iônicos devem ser incorporados à dispersão, um grupo sulfonato contendo diamina pode ser usado junto com o extensor da cadeia, como o ácido sulfonato de N-(2-aminoetil)-2-aminoetano ou um sal deste (sal AAS).
[049] As etapas de dispersão e extensão da cadeia do polímero de poliuretano podem ser realizadas na presença de pelo menos um diluente. Se um solvente de VOC, como metil etil cetona, por exemplo, for usado como diluente, ele é preferencialmente removido da dispersão após a extensão da cadeia, particularmente por um processo de destilação.
[050] Um polímero de poliuretano isocianato funcional adequado contendo unidades de óxido de etileno, adequado para dispersão em água, seguido de extensão da cadeia para formar a dispersão de poliuretano descrita, pode ser obtido por reação de - pelo menos um primeiro poliol isento de unidades de óxido de etileno com um peso molecular médio na faixa de 400 a 8.000 g/mol, - pelo menos um segundo poliol contendo unidades de óxido de etileno com um peso molecular médio na faixa de 400 a 8.000 g/mol, e - pelo menos um poli-isocianato, em que os grupos isocianato estão em excesso estequiométrico sobre os grupos hidroxila.
[051] O poli-isocianato e os poliois são reagidos através de métodos conhecidos, preferencialmente a temperaturas entre 50 e 100°C, opcionalmente usando um catalisador adequado. O poli-isocianato é usado, de preferência, em quantidade correspondente a uma razão de grupo isocianato a grupo hidroxila na faixa de 1,5 a 3, mais de preferência de 1,8 a 2,5.Preferencialmente, o polímero de poliuretano tem um teor de grupo NCO livre na faixa de 1 a 10% em peso, preferencialmente 2 a 8% em peso. Opcionalmente, os poliois e o poli-isocianato podem reagir na presença de pelo menos um diluente, livre de grupos reativos a isocianato.
[052] Os primeiros poliois adequados incluem poliois de poliéter,
particularmente com unidades de óxido de 1,2-propileno ou com unidades de 1,4- butilenóxido, poliois de poliéster, como produtos da reação de policondensação de diois ou triois com lactonas ou ácidos dicarboxílicos ou seus ésteres ou anidridos, outros poliois de policarbonato, poliois de copolímero de bloco com pelo menos dois blocos diferentes de unidades de poliéter, poliéster ou policarbonato, poliois de poliacrilato ou polimetacrilato, gorduras e óleos poli-hidroxi-funcionais, óleos e gorduras particularmente naturais, poliois de hidrocarbonetos, como poliolefinas poli-hidroxi-funcionais ou misturas destes.
[053] Os primeiros poliois preferidos são os diois.
[054] Os primeiros poliois preferidos têm um peso molecular médio na faixa de 500 a 5.000 g/mol, preferencialmente 800 a 4.000 g/mol.
[055] Os primeiros poliois preferidos são polipropileno glicois, diois de poliéster, diois de policarbonato e misturas destes.
[056] Um primeiro poliol particularmente preferido é um polipropileno glicol diol com um peso molecular médio na faixa de 800 a 4.000 g/mol, preferencialmente
1.000 a 3.000 g/mol.
[057] Um segundo poliol preferido com unidades de óxido de etileno é um derivado etoxilado de um triol, particularmente um trimetilol propano etoxilado, do qual apenas um dos três grupos hidroxila carreia uma cadeia de unidades de óxido de etileno terminadas por um grupo alcóxi, particularmente um grupo metóxi. Um segundo poliol incorpora uma cadeia de unidades de óxido de etileno na forma de uma cadeia lateral, o que é benéfico por suas propriedades estabilizadoras. Esse segundo poliol possui preferencialmente um peso molecular médio na faixa de 500 a 1.500 g/mol. Carreia preferencialmente 8 a 30 unidades de óxido de etileno em média por molécula.
[058] Esses segundos poliois estão disponíveis comercialmente, particularmente Tegomer® D 3403 da Evonik ou Ymer® N120 da Perstorp.
[059] Outro segundo poliol preferido é uma cadeia de óxido de etileno contendo diol, particularmente um polietileno glicol. Esse segundo poliol possui preferencialmente um peso molecular médio na faixa de 500 a 3.000 g/mol. Um segundo poliol não incorpora a cadeia de unidades de óxido de etileno como cadeia lateral. Para atuar como surfactante, essas cadeias de óxido de etileno podem formar alças na superfície das partículas dispersas.
[060] Opcionalmente, um terceiro poliol contendo um grupo iônico ou um grupo capaz de formar um grupo iônico pode ser usado em conjunto com o segundo poliol. De preferência, este terceiro poliol é um diol contendo um grupo carboxílico, particularmente ácido dimetilolpropanônico ou ácido dimetilolbutanoico ou um derivado de poliéster- ou poliéter- diol destes.
[061] Se for utilizado um terceiro poliol contendo um grupo carboxílico para a preparação do polímero de poliuretano funcional com isocianato, os grupos carboxílicos são neutralizados com uma base adequada para se transformar em grupos aniônicos antes da etapa de dispersão. Uma base adequada é particularmente a trietilamina ou uma solução à base de água de carbonato de sódio, carbonato de potássio, hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio.
[062] Os poli-isocianatos adequados são di-isocianatos alifáticos, como 1,6- hexanodi-isocianato (HDI), 2,2,4- e 2,4,4-trimetil-1,6-hexanodi-isocianato (TMDI), 1-metil-2,4(6)-di-isocianato de ciclo-hexano, 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5- isocianatometil-ciclo-hexano (IPDI), di-isocianato de per-hidro-4,4'-difenilmetano (H12MDI), di-isocianato de m- e p-xilileno (m- e p- XDI), di-isocianato de m- e p- tetrametil-1,4-xilileno (m- e p-TMXDI) ou di-isocianatos aromáticos, como di- isocianato de 4,4'-difenilmetano, di-isocianato de 2,4'-difenilmetano e/ou di- isocianato de 2,2'-difenilmetano e quaisquer misturas desses isômeros (MDI), ou di-isocianato de 2,4- e/ou 2,6-toluileno e quaisquer misturas desses isômeros (TDI).
[063] Os poli-isocianatos preferidos são TDI, IPDI, TMDI ou H12-MDI, particularmente TDI ou IPDI.
[064] A composição compreende ainda cimento.
[065] Basicamente, todos os cimentos podem ser usados. O cimento usado pode ser qualquer tipo de cimento disponível ou uma mistura de dois ou mais tipos de cimento, por exemplo, os cimentos classificados na DIN EN 197-1 como cimento Portland (CEM I) ou cimento composto Portland (CEM II) ou como cimento de escória de alto forno (CEM III), ou como cimento pozolânico (CEM IV), ou como cimento composto (CEM V).Estes tipos principais são subdivididos em subclasses familiares aos versados na técnica. Cimentos que são produzidos de acordo com um padrão alternativo, por exemplo, ASTM C150 para tipos de cimento Portland,
ou ASTM C595 para cimentos hidráulicos misturados, bem como outros padrões nacionais, como o padrão indiano, são igualmente adequados.
[066] Um cimento preferido é um cimento Portland CEM I de acordo com a DIN EN 197-1, por exemplo, cimento Portland tipo I-42,5, I-42,5 R ou I-52,5, ou um cimento Portland de acordo com ASTM C150.
[067] Outro cimento preferido é o cimento de aluminato de cálcio ou cimento de sulfoaluminato de cálcio, opcionalmente em combinação com sulfato de cálcio e/ou cimento Portland. Eles apresentam um tempo de fixação curto e alta resistência inicial.
[068] Juntamente com o cimento, a composição pode preferencialmente compreender ainda os chamados materiais cimentícios suplementares (SMC). Estes são materiais que podem reagir de forma finamente dividida com hidróxido de cálcio e água para formar compostos com propriedades cimentícias .Exemplos preferidos de SMC são cinzas volantes, escórias, metacaulinita, pozolanas ou sílica ativa.
[069] A cinza volante é um pó fino que consiste principalmente em vidro de silicato contendo sílica, alumina, ferro e cálcio. É um subproduto da combustão de carvão pulverizado elétrico nas plantas de geração de energia elétrica e é coletada a partir do exaustor.
[070] A escória, também chamada de escória de alto forno, é usada na forma de um pó fino. É formada como subproduto não metálico quando o minério de ferro, coque e um fluxo (por exemplo, calcário ou dolomita) são fundidos em conjunto em um alto-forno.
[071] A metacaulinita é o produto da reação de transformação da calcinação, tipicamente a 600-850°C, do mineral argiloso caulinita.
[072] As pozolanas são uma classe ampla de materiais siliciosos ou siliciosos e aluminosos de origem natural.
[073] A sílica ativa, também chamada microssílica, é um subproduto da produção de ligas de silício metálico ou ferrosilício. Consiste principalmente em dióxido de silício amorfo (SiO2).As partículas individuais são extremamente pequenas.
[074] A composição compreende ainda pelo menos um preenchedor mineral.
[075] De preferência, o preenchedor mineral é selecionado do grupo que consiste em farinha de quartzo, areia de quartzo, areia de calcário, areia de rio, carbonato de cálcio, giz, barita, dolomita, wollastonita, talco, dióxido de titânio e combinações destes.
[076] De preferência a composição contém uma mistura de dois ou mais preenchedores minerais.
[077] Os preenchedores minerais particularmente preferidos são farinha de quartzo, areia de quartzo, carbonato de cálcio ou giz.
[078] A composição pode preferencialmente compreender ainda outros materiais minerais que podem reagir com água, particularmente sulfato de cálcio.
[079] De preferência a composição contém 1 a 10, preferencialmente 1 a 5, % em peso de polímero de poliuretano, 0 a 5, de preferência 0 a 2, % em peso de diluentes, 1 a 60, preferencialmente 2 a 50, mais preferencialmente 5 a 50, % em peso de cimento, 10 a 80, preferencialmente 30 a 70, % em peso de preenchedores minerais, 3 a 40, preferencialmente 5 a 20, % em peso de água e 0 a 30, preferencialmente 0,1 a 55, % em peso de outros aditivos, com base em 100% em peso da composição total.
[080] Num aspecto preferido da invenção, a composição contém ainda pelo menos um polímero orgânico diferente do poliuretano. Um tal polímero está preferencialmente presente na forma de uma dispersão de polímero à base de água ou na forma de um pó redispersível, que é de preferência obtido por secagem por pulverização de uma dispersão de polímero correspondente.
[081] Um polímero orgânico compreendendo estireno, etileno, butadieno, ésteres acrílicos, cloreto de vinilideno, cloreto de vinil ou acetato de vinil é preferido. Esse polímero é obtido na forma de uma dispersão à base de água por polimerização por radicais livres de monômeros insolúveis em água insaturados em meio aquoso na presença de pelo menos um surfactante.
[082] Um polímero orgânico preferido diferente do poliuretano éselecionado do grupo que consiste em homo- ou copolímeros de ésteres acrílicos (poliacrilatos),
copolímeros de estireno e butadieno (SBR), copolímeros de estireno e ésteres acrílicos, polivinilacetato (VA), copolímeros de acetato de vinil, particularmente copolímeros de etileno-acetato de vinil (EVA), cloreto de polivinil, policloropreno e copolímeros e misturas destes e copolímeros dos mesmos com poliuretano.
[083] O EVA é particularmente preferido, particularmente na forma de um pó redispersável. Isso permite argamassas econômicas, com boa impermeabilidade à água e baixo teor de água.
[084] Mais particularmente preferidos são os poliacrilatos ou acrilatos de estireno. Estes permitem argamassas econômicas e com boas propriedades.
[085] Preferencialmente, a composição contém 0,1 a 30, preferencialmente 0,5 a 25, % em peso de polímero orgânico diferente de poliuretano com base em 100% em peso da composição total.
[086] A composição inventiva contém opcionalmente outros ingredientes, particularmente - aceleradores para a hidratação do cimento, particularmente nitritos, nitratos, cloretos, sulfatos, carbonatos, fluoretos, óxidos ou hidróxidos de metais alcalinos ou alcalino-terrosos, aminas orgânicas, particularmente hidroxialquilaminas, ou misturas ou combinações destes, - retardadores da hidratação do cimento, particularmente ácidos hidroxicarboxílicos ou seus sais, de preferência ácido tartárico, - plastificantes de cimento, em particular superplastificantes de PCE, - redutores de encolhimento, - agentes dispersantes, - antiespumantes, - agentes desincorporadores de ar, - surfactantes, - espessantes, particularmente éteres de celulose, - fibras, particularmente de vidro, celulose ou polipropileno, - agregados leves, - estabilizadores, - corantes, particularmente pigmentos, ou - biocidas.
[087] Preferencialmente, a composição é uma composição multicomponente compreendendo - um primeiro componente compreendendo pelo menos uma dispersão de poliuretano à base de água contendo unidades de óxido de etileno, e - um segundo componente que compreende cimento e pelo menos um preenchedor mineral, em que o primeiro componente é um fluido à base de água e o segundo componente é um pó fino sólido ou material granular.
[088] O primeiro e o segundo componente são, cada um separadamente, estáveis em armazenamento quando armazenados em um recipiente adequado.
[089] Para o primeiro componente, um recipiente adequado é um recipiente estanque fechado. Para o segundo componente, um recipiente adequado também é um recipiente estanque fechado ou um saco de papel fechado que é armazenado na ausência de água líquida.
[090] Aditivos adicionais podem fazer parte do primeiro ou do segundo componente.
[091] Um diluente é de preferência parte do primeiro componente.
[092] Uma dispersão adicional de polímero é de preferência parte do primeiro componente.
[093] Um pó polimérico redispersível é de preferência parte do segundo componente.
[094] De preferência, o segundo componente dessa composição multicomponente contém pelo menos 5% em peso de cimento com base em 100% em peso do segundo componente.
[095] Mais preferencialmente, o segundo componente contém pelo menos 10% em peso da soma de cimento, SMC e sulfato de cálcio com base em 100% em peso do segundo componente.
[096] Preferencialmente, o segundo componente contém um máximo de 80% em peso, mais preferencialmente um máximo de 70% em peso, particularmente um máximo de 60% em peso de cimento com base em 100% em peso do segundo componente.
[097] Tais materiais são particularmente adequados como argamassa,
particularmente como argamassa de reparação ou impermeabilização ou argamassa de contrapiso.
[098] Quando contatados entre si e misturados, os componentes formam uma pasta fluida ou pastosa, que pode ser aplicada da maneira usual para uma argamassa fresca de última geração, sem qualquer coagulação da dispersão de poliuretano.
[099] Logo após a mistura, a composição mista é a chamada “argamassa fresca”. É então na forma de um material que flui livremente ou de uma pasta pastosa, dependendo do tipo de ingredientes. Para o uso como argamassa de reparação, é preferível uma pasta pastosa. Para o uso como argamassa de contrapiso, é preferido um material de fluxo livre com propriedades de autonivelamento.
[0100] O poliuretano disperso na dispersão de poliuretano à base de água tem apenas pouco ou nenhum impacto nas propriedades reológicas da argamassa fresca, particularmente não atua como espessante.
[0101] Após a mistura, o cimento entra em contato com a água, o que significa que o cimento começa a reagir com a água. Isso é chamado de "hidratação" ou "fixação" do cimento e leva finalmente a uma argamassa curada ou endurecida. O início da hidratação do cimento é geralmente atrasado por minutos a horas a partir da etapa de mistura, dependendo do tipo de cimento, aceleradores ou retardadores usados, temperatura e outros ingredientes na composição.
[0102] Se SMC ou outros materiais minerais reativos fizerem parte da formulação, eles também contribuem para a reação de fixação e a resistência final da argamassa endurecida.
[0103] O tempo entre a etapa de mistura e o momento em que a composição começa a ganhar força é chamado de "tempo de trabalhabilidade". Um tempo de trabalhabilidade adequado depende do tipo de aplicação. Pode ser ajustado pelo uso de tipos especiais de cimento, aceleradores, retardadores ou outros ingredientes. Um tempo de trabalhabilidade típico está na faixa de 5 minutos a 4 horas, de preferência 15 minutos a 2 horas para aplicação manual.
[0104] É importante que o final do tempo de trabalhabilidade não seja limitado por uma instabilidade das partículas de polímero dispersas, mas pela fixação do cimento na composição. Isso garante um material homogêneo de alta resistência, com boa impermeabilidade à água e baixo encolhimento.
[0105] O poliuretano disperso na dispersão de poliuretano à base de água tem pouco ou nenhum impacto no tempo de trabalhabilidade ou no tempo de fixação da argamassa.
[0106] Um método adequado para misturar os componentes da composição é misturar manualmente com uma espátula para pequenas porções, ou misturar com um misturador mecânico ou misturar em um misturador de cimento com tambor de mistura. O tempo de mistura depende da consistência e quantidade do material. A mistura deve ser feita até que um material homogêneo seja formado. Isso normalmente leva cerca de 30 segundos a 5 minutos.
[0107] A composição mista (ou a argamassa fresca, respectivamente), é aplicada em um substrato com um método adequado dentro do tempo de trabalhabilidade. Qualquer método usual para aplicar argamassas frescas é adequado, como derramamento, bombeamento, escovação, aplicação com lâmina raspadora, espátula, pulverização ou rolagem.
[0108] Após a aplicação da composição, a maior parte da água desaparece da composição durante o processo de endurecimento (ou cura, respectivamente) a uma argamassa endurecida. Parte da água é utilizada pela hidratação do cimento, parte da água é possivelmente embebida no substrato, sobre o qual a composição foi aplicada, principalmente se o substrato era um material poroso e bastante seco, como concreto, argamassa, tijolo, areia, solo, rocha ou semelhante, e a água restante acaba evaporando da composição, dependendo das condições ambientais. Durante a perda de água na composição de endurecimento, as partículas de polímero do polímero de poliuretano e outras partículas de polímero, se presentes, entram em contato mais próximo e coalescem eventualmente com um material polimérico curado, que não é mais redispersável quando a argamassa endurecida está em contato com a água.
[0109] A aplicação e o processo de endurecimento geralmente ocorrem sob condições ambientais, o que significa preferencialmente a temperaturas na faixa de 5 a 45°C e umidade relativa na faixa de 5 a 95%.
[0110] Outro objetivo da invenção é um processo para produzir a composição inventiva, fornecendo - um primeiro componente compreendendo pelo menos uma dispersão de poliuretano à base de água contendo unidades de óxido de etileno, conforme descrito anteriormente, - um segundo componente compreendendo pelo menos um cimento e pelo menos um preenchedor mineral, conforme descrito anteriormente, - e opcionalmente outros componentes, em que esses componentes são cada um separadamente estáveis em armazenamento em um recipiente adequado.
[0111] Este processo para produzir a composição inventiva é preferencialmente seguido pela aplicação da composição, compreendendo as etapas de - misturar o primeiro e o segundo e, opcionalmente, outros componentes da composição por um método adequado, - aplicação da composição mista com um método adequado dentro do seu tempo de trabalhabilidade, e - endurecimento ou cura da composição por fixação do cimento.
[0112] Outro objeto da invenção é a composição endurecida obtida pelo processo descrito acima.
[0113] A composição endurecida tem um comportamento de encolhimento surpreendentemente baixo.
[0114] De preferência, o encolhimento linear, medido 56 dias após a aplicação e armazenamento a 23°C e 50% de umidade relativa de acordo com a UNE-EN 12617-1, é menor que 0,7 mm/m, mais preferencialmente menor que 0,5 mm/m, mais preferencialmente inferior a 0,4 mm/m. Esse baixo encolhimento é benéfico em relação à prevenção de rachaduras, particularmente para aplicações em alta espessura de camada ou para aplicações em áreas extensas.
[0115] Além disso, a composição endurecida possui propriedades surpreendentemente boas de impermeabilidade à água, o que significa que possui uma baixa taxa de absorção capilar, baixa taxa de transmissão de líquido e baixo vapor de água e cria uma alta resistividade elétrica em pouco tempo.
[0116] Além disso, a composição endurecida tem uma superfície altamente hidrofóbica, mostrando um efeito de lótus surpreendentemente claro com uma gota de água na superfície.
[0117] Além disso, a composição endurecida possui alta resistência à compressão e alta resistência à flexão, boas propriedades de adesão e baixa captação de água quando armazenada sob a água.
[0118] Outro objeto da invenção é o uso da composição da invenção como argamassa de reparação para reparação estrutural.
[0119] Para uso como argamassa de reparação, a composição contém preferencialmente 1 a 5, preferencialmente 1 a 3, % em peso de polímero de poliuretano, 0 a 2% em peso de diluente, 0 a 5, de preferência 0 a 3, % em peso de outros polímeros orgânicos, 15 a 40, % em peso de cimento, 30 a 70% em peso de preenchedores minerais, 5 a 20, preferencialmente 5 a 15, % em peso de água, 0 a 1% em peso de fibras, aceleradores de 0,1 a 1% em peso e 0 a 5, preferencialmente 0,1 a 3, % em peso de outros aditivos, com base em 100% em peso da composição.
[0120] De preferência, a argamassa de reparação tem um tempo de fixação curto e um rápido acúmulo de força. Sua consistência pode ser fluida ou pastosa, até autossustentável, dependendo da demanda do trabalho de reparação.
[0121] Outro objeto da invenção é a utilização da composição da invenção como argamassa de impermeabilização.
[0122] Para uso como argamassa de impermeabilização, a composição contém preferencialmente 1 a 10, preferencialmente 1 a 5, % em peso de polímero de poliuretano, 0 a 5, de preferência 0,1 a 2, % em peso de diluente, 1 a 30, preferencialmente 5 a 25, % em peso de outros polímeros orgânicos, particularmente pelo menos alguns deles na forma de pó EVA redispersível, 1 a 20, de preferência 2 a 10, % em peso de cimento, 30 a 70% em peso de preenchedores minerais,
5 a 30, particularmente 10 a 20, % em peso de água e 0 a 1, de preferência 0,01 a 1, % em peso de plastificante de cimento, 0 a 1, de preferência 0,01 a 1, % em peso do acelerador, 0 a 5, preferencialmente 0,1 a 2, % em peso de outros aditivos, com base em 100% em peso da composição.
[0123] De preferência, a argamassa de impermeabilização tem uma consistência fluida ou pastosa, até autossustentável, dependendo do tipo de aplicação. É importante que uma argamassa de impermeabilização desenvolva uma boa impermeabilidade à água em pouco tempo, para impedir que a água penetre por baixo e danifique estruturas ou objetos aplicados ou colocados em cima da argamassa de impermeabilização.
[0124] De preferência, a argamassa de impermeabilização possui uma absorção capilar inferior a 0,1 kg/m2,1/2h, mais preferencialmente inferior a 0,05 kg/m2,1/2h, medida de acordo com a UNE-EN 13057.
[0125] Outro objeto da invenção é a utilização da composição inventiva como argamassa de contrapiso.
[0126] Para uso como argamassa de contrapiso, a composição contém preferencialmente 1 a 5, preferencialmente 1 a 3, % em peso de polímero de poliuretano, 0 a 2% em peso de diluente, 0 a 5, de preferência 0 a 3, % em peso de outros polímeros orgânicos, 10 a 40, preferencialmente 10 a 30, % em peso de cimento, 30 a 80, preferencialmente 40 a 70, % em peso de preenchedores minerais, 5 a 20, % em peso de água e 0 a 5% em peso de outros aditivos, com base em 100% em peso da composição.
[0127] De preferência, a argamassa de contrapiso possui uma consistência fluida com propriedades de autonivelamento e um longo tempo de trabalhabilidade combinado com um rápido desenvolvimento de resistência. Isso permite amplas aplicações em pisos e uma rápida caminhada no tempo.
[0128] De preferência, o cimento na argamassa de contrapiso é uma combinação de cimento Portland e aluminato de cálcio ou cimento de sulfoaluminato de cálcio, de preferência em combinação com sulfato de cálcio.
[0129] Dentro do escopo desta invenção, é importante que a dispersão de poliuretano contida na composição seja estável durante o processo de mistura e durante todo o tempo de trabalhabilidade. Isso significa que a coagulação das partículas de polímero disperso não deve ocorrer durante a mistura e aplicação da composição, pois isso levaria a espessamentos e irregularidades imediatos, impedindo uma aplicação suave da maneira usual para uma argamassa fresca.
[0130] Outro objeto da invenção é o uso de uma dispersão de poliuretano à base de água contendo unidades de óxido de etileno como aditivo em um sistema de argamassa cimentícia, como descrito anteriormente. Surpreendentemente, esse uso permite argamassas modificadas com polímeros com boas propriedades de aplicação, surpreendentemente baixo encolhimento, surpreendentemente boas propriedades de impermeabilidade à água, alta resistência e boas propriedades de adesão.
[0131] De preferência, a dispersão de poliuretano à base de água contendo unidades de óxido de etileno é uma dispersão de poliuretano não iônica. Exemplos
[0132] Os exemplos a seguir ilustram a presente invenção sem serem limitativos.
[0133] “Clima normal” significa uma temperatura de 231°C e uma umidade atmosférica relativa de 505%."Nc" significa "clima normal".
1.Dispersões não iônicas de poliuretano: PUD-N1:
[0134] 50,88 partes em peso de água foram colocadas em um balão de fundo redondo a uma temperatura de 17°C. Em seguida, foram adicionadas 28,4 partes em peso do polímero de poliuretano isocianato funcional P1 produzido como descrito abaixo, que tinha uma temperatura de 50°C, sob boa agitação, enquanto uma dispersão leitosa era formada. Imediatamente após, foram adicionados 12,72 partes em peso de gelo (água congelada) sob boa agitação, seguida pela adição de 8,00 partes em peso de uma solução de 20% em peso de Dytek®-A (2- metilpentametilenodiamina, da Invista) em água sob boa agitação. A dispersão foi agitada por mais 30 min.
[0135] A dispersão de poliuretano à base de água obtida foi um fluido branco leitoso contendo aproximadamente 70% em peso de água, 24,9% em peso de polímero de poliuretano estendido por cadeia e 5,1% em peso do diluente 2,5,7,10-tetraoxaundecano. É uma dispersão não-iônica de poliuretano contendo unidades de óxido de etileno com um teor de sólidos de 30% em peso.
[0136] O polímero de poliuretano isocianato funcional P1 foi obtido colocando-se 18 partes em peso de 2,5,7,10-tetraoxaundecano, 16,5% em peso de Ymer® N120 (éter monometílico de polietilenoglicol linear OH-difuncional com um peso molecular médio de 1000 g/mol à base de trimetilolpropano etoxilado, da Perstorp) e 46,05% em peso de Voranol® P 2000 (polipropileno glicol diol com um peso molecular médio de 2000 g/mol, da Dow) em um balão de fundo redondo sob atmosfera de nitrogênio, seguido de aquecimento sob agitação a 55°C. Em seguida, foram adicionados 19,38 partes em peso de Vestanat® IPDI (isoforonodi-isocianato, da Evonik) e 0,07% em peso de dibutiltindilaurato e a mistura foi aquecida a 90°C por 2 horas sob agitação constante.
[0137] O polímero de poliuretano isocianato funcional obtido era um líquido claro. Foi arrefecido à temperatura ambiente e armazenado em um recipiente à prova de umidade sob atmosfera de nitrogênio. Para o uso na dispersão de polímeros, foi pré-aquecido a 50°C. PUD-N2:
[0138] Cromelastic® NI-77 (dispersão alifática de poliuretano não iônico à base de poliéter com um teor de sólidos de 30% em peso; de unidades Cromogenia).
2.Dispersões para comparação: DISP-1:
[0139] Cromelastic® C-400 (dispersão catiônica de poliuretano alifático com um teor de sólidos de 25% em peso; de unidades Cromogenia). DISP-2:
[0140] Cromelastic® C-4480 (dispersão alifática catiônica de poliuretano alifático com um teor de sólidos de 23% em peso; das unidades Cromogenia). DISP-3:
[0141] Cromelastic® SE-80 (dispersão de poliuretano alifático à base de poliéter aniônico com um teor de sólidos de 40% em peso; de unidades Cromogenia). DISP-4:
[0142] Carboset® CA1008 (dispersão de poliuretano acrílico aniônico àbase de água com 48% em peso de sólidos, da Lubrizol).
3. Argamassas de Reparação: Exemplos M-1 a M-6:
[0143] Um componente líquido A foi produzido separadamente para cada exemplo, misturando as partes em peso dos ingredientes de acordo com a tabela
1. Cada componente A foi armazenado em uma garrafa de polietileno selada, onde era estável em armazenamento.
[0144] Um componente granular sólido B foi feito misturando 32,8 partes em peso de cimento Portland CEM I 42,5 N/SR, 63,6 partes em peso de areia de quartzo com 0,1 a 2 mm de diâmetro, 0,8 partes em peso de óxido de cálcio em pó, 0,7 partes em peso de sílica ativa, 0,1 partes em peso fibras de polipropileno de 6 mm de comprimento e 2 partes em peso de outros aditivos de argamassa. O componente B foi armazenado em um balde selado, onde era estável em armazenamento. Foi utilizado para os exemplos M-1 a M-6.
[0145] As argamassas de reparação dos exemplos M-1 a M-6 foram misturadas misturando cada componente A com o componente B na razão de mistura dada na tabela 1 e misturadas com um Hobart-Mixer durante 3 minutos para formar uma argamassa fresca homogênea. Cada argamassa fresca foi então testada como descrito abaixo.
[0146] As propriedades da aplicação e o tempo de trabalhabilidade foram medidos através de um teste de fluxo de acordo com a EN 1015-3 após 0 minutos, 5 minutos e 30 minutos após o final da mistura.
[0147] Testes adicionais foram feitos com os exemplos M-1, M-2, exemplo de referência M-6 e com a argamassa de reparação modificada por polímero comercial Sika MonoTop®-412 SFG (da Sika) contendo pó redispersível à base de copolímero de acetato de vinil/éster de vinil/etileno como exemplo de referência e com a micro-argamassa de combinação comercial de cimento e epóxi de 3 partes para vedação de superfície Sikagard®-720 EpoCem® contendo resina epóxi reativa (da Sika) como exemplo de referência.
[0148] A resistência à compressão e à flexão foi determinada após 24 horas, 7 dias e 28 dias de armazenamento em clima normal, de acordo com a EN 13892-2.
[0149] A resistência de ligação foi determinada em concreto seco após 7 dias de clima normal por extração de acordo com a EN 1542.
[0150] O encolhimento linear foi determinado em clima normal e a expansão linear foi determinada sob a água, ambos de acordo com a EN 12617- 4 em espécimes prismáticas de tamanho 40 x 40 x 160 mm.
[0151] A absorção capilar foi determinada de acordo com a EN 13057.
[0152] A resistividade elétrica foi determinada de acordo com UNE 83988-
2.
[0153] A taxa de transmissão de água líquida foi determinada de acordo com a ISO 1062-3.
[0154] A taxa de transmissão de vapor de água (permeabilidade) foi determinada de acordo com a ISO 7783-2.
[0155] O efeito de lótus foi testado colocando várias gotas de água da torneira de uma pipeta de polietileno com uma abertura de 2 mm de diâmetro em uma superfície seca e curada da argamassa. Se as gotas estivessem na superfície da argamassa sem molhar a superfície, comparáveis a uma gota de água numa folha de lótus, o efeito do lótus era determinado como "muito alto". “Alto” significa que as gotas de água permanecem em uma bola compacta sem se espalhar na superfície da argamassa e umedecem a superfície da argamassa até certo ponto, ou seja, a superfície da argamassa se torna um pouco mais escura na área de cada gota. "Não" significa que as gotas se espalham para um círculo plano e umedecem a superfície da argamassa até um ponto escuro.
[0156] Os resultados são apresentados nas tabelas 1 e 2.
[0157] "(ref.)" significa exemplo de referência. M-3 M-4 M-5 M-6 exemplo M-1 M-2 (ref.) (ref.) (ref.) (ref.) componente A
PUD-N1 PUD-N2 DISP-1 DISP-2 DISP-3 DISP-4 dispersão 60,0 60,0 72,0 78,3 45,0 37,5 água 39,5 39,5 27,5 21,2 54,5 62,0 aditivos 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 razão de mistura 14/100 14/100 14/100 14/100 14/100 14/100 A/B (peso)
cheiro algum forte de cheiro de comportamento bom, sem bom, sem bom, sem bom, sem amônia, amônia, da mistura cheiro cheiro cheiro cheiro vira um espessa sólido mento irregular rápido valor de fluxo após 163 mm 169 mm 128 mm 129 mm 145 mm 0' : 159 mm 176 mm 128 mm 129 mm - 145 mm 5' : 150 mm 181 mm sólido sólido 122 mm 30' :
Tabela 1: composição, mistura e comportamento de aplicação dos exemplos M-1 e M-2 e exemplos de referência M-3 a M-6.
Sika Sikaga MonoTop rd®-720 M-6 exemplo M-1 M-2 ®-412 EpoCe (ref.) SFG m® (ref.) (ref.)
resistência à flexão 3,5 2,3 5,3 [MPa] 1d: 6,0 4,9 n.d. 7,4 n.d. 7d: 8,2 7,3 9,2 28d:
resistência à compressão [MPa] 13,8 8,2 8,1 29,3 1d: 37,6 23,3 21,8 53,4 n.d. 7d: 48,2 31,0 31,9 60,2 28d:
resistência de 1,8 1,5 n.d. 2,0 n.d. ligação [MPa]
encolhimento linear [mm/m] 7 d: - 0,094 - 0,017 - 0,002 - 0,337 n.d. 28 d: - 0,270 - 0,254 - 0,352 - 0,505 56 d: - 0,360 - 0,367 - 0,530 - 0,723 expansão linear em água [mm/m] 7 d: + 0,144 + 0,375 n.d. + 0,146 n.d. 28 d: + 0,216 + 0,452 + 0,181 56 d: + 0,227 + 0,473 + 0,196 absorção capilar 0,040 0,055 n.d. 0,200 n.d. [kg/m2,1/2h]
resistividade n.d.
elétrica[kOhm/cm] 7 d: <1 <1 <1 4 14 d: <1 <1 <1 6 21 d: 1 <1 <1 100 28 d: 3 1 1 n.d. 35 d: 3 2 2 n.d. 42 d: 100 4 4 n.d. 49 d: n.d. 5 5 n.d. 56 d: n.d. 6 62 n.d.
taxa de transmissão de água líquida n.d. 0,043 n.d. 0,390 0,030 [kg/m2,1/2h] taxa de transmissão de vapor de água n.d. 0,31 0,36 0,49 0,74 [g/m2,h] muito efeito de lótus n.d. alto n.d. não alto Tabela 2: resultados dos exemplos M-1 e M-2, exemplo de referência M- 6 e produtos comerciais para referência. “n.d." significa "não determinado"
4.Argamassas de Impermeabilização: Exemplos M-7 e M-8:
[0158] Um componente líquido A foi produzido separadamente para cada exemplo, misturando 60,0 partes em peso de PUD-N1 ou PUD-N2 de acordo com a tabela 3, 39,5 partes em peso de água e 0,5 partes em peso de aditivos de argamassa. Cada componente A foi armazenado em uma garrafa de polietileno fechada, onde era estável em armazenamento.
[0159] Um componente granular sólido B foi feito misturando 6,0 partes em peso de cimento Portland CEM I 52,5 R, 63,0 partes em peso de areia de quartzo de 0,1 a 0,3 mm de diâmetro, 20,0 partes em peso de etileno redispersível em pó de acetato de vinil e etileno, 4,2 partes em peso de preenchedor de carbonato de cálcio, 3,5 partes em peso metacaulinita, 2,5 partes em peso de sílica ativa e 0,8 partes em peso de aditivos. O componente B foi armazenado em um balde selado, onde era estável em armazenamento. Foi utilizado para os exemplos M-7 e M-8.
[0160] As argamassas de impermeabilização dos exemplos M-7 e M-8 foram misturadas misturando cada componente A com o componente B na razão de mistura dada na tabela 3 e misturadas com um Hobart-mixer durante 3 minutos para formar uma argamassa fresca homogênea. Cada argamassa fresca foi então testada como descrito abaixo.
[0161] Testes adicionais foram feitos com as argamassas de impermeabilização comerciais Sikalastic®-1 K (da Sika) contendo pó EVA redispersível e Sikalastic®-152 (da Sika) contendo uma dispersão de polímeros à base de um copolímero de estireno e éster acrílico, como exemplos de referência.
[0162] O teste de fluxo e a absorção capilar foram realizados como descrito por exemplo em M-1.
[0163] A resistência de ligação foi medida após 7 dias em concreto seco ou úmido e após 7 dias em concreto seco, seguidos de 24 horas de armazenamento em água ou em hidróxido de cálcio saturado, de acordo com a EN 1542, conforme descrito na tabela 3.
[0164] A resistência à tração e o alongamento foram medidos de acordo com a norma EN ISO 527, com halteres de 75 mm de comprimento, 25 mm de comprimento do pescoço, 12,5 mm de largura do pescoço e 4 mm de espessura a uma velocidade de 5 mm/min. Os espécimes foram armazenados conforme descrito na tabela 3.
[0165] Os resultados são apresentados na Tabela 3.
[0166] "(ref.)" significa exemplo de referência. exemplo M-7 M-8 Sikalastic®- Sikalastic 1K ®-152 dispersão em comp. A PUD-N1 PUD-N2 (ref.) (ref.) razão de mistura A/B (peso) 25/100 30/100 comportamento da mistura bom, sem bom, sem bom, sem bom, sem cheiro cheiro cheiro cheiro valor de fluxo após 0': 163 mm 157 mm 178 mm 217 mm 5': 164 mm 150 mm 174 mm 212 mm 30': 159 mm 147 mm 169 mm 212 mm resistência à ligação [MPa] em concreto seco: 0,59 0,37 0,59 0,29 em concreto molhado: 0,60 0,27 0,75 0,24 24h em água: 0,53 0,27 0,58 0,21 24h em Ca(OH)2 saturado: 0,48 0,40 0,61 0,28 absorção capilar [kg/m2,1/2h] 0,025 0,030 0,037 0,067 resistência à tração [MPa] 28d nc: n.d. 2,22 0,77 n.d. 7d nc +21d em água: n.d. 0,59 0,57 n.d. 7d nc +21d em água +2d nc: n.d. 1,51 1,46 n.d.
alongamento (%) 28d nc:7d nc +21d em água: n.d. 20,6 12,2 n.d. 7d nc +21d em água: n.d. 11,0 3,6 n.d. +2d nc: n.d. 10,0 17,6 n.d.
Tabela 3: resultados dos exemplos M-7 e M-8 e produtos comerciais para referência. “n.d." significa "não determinado"
5.Argamassas de Contrapiso Autonivelantes: Exemplo M-9:
[0167] Um componente líquido A foi produzido misturando 40,0 partes em peso de PUD-N1, 59,2 partes em peso de água e 0,8 partes em peso de aditivos. O componente A foi armazenado em uma garrafa de polietileno fechada, onde era estável em armazenamento.
[0168] Um componente granular sólido B foi feito misturando 8,0 partes em peso de cimento Portland CEM/52,2 R, 14,0 partes em peso de cimento de sulfoaluminato de cálcio, 39,8 partes em peso de areia de quartzo de 0 a 0,5 mm de diâmetro, 30,9 partes em peso de preenchedor de carbonato de cálcio, 6,0 partes em peso de pó de sulfato de cálcio e 1,3 partes em peso de aditivos. O componente B foi armazenado em um balde selado, onde era estável em armazenamento.
[0169] A argamassa de contrapiso autonivelante foi misturada misturando o componente A e o componente B na razão de mistura A:B = 25:100 (em peso) e misturada com um misturador Hobart durante 3 minutos para formar uma argamassa fresca homogênea. A argamassa fresca foi então testada como descrito abaixo.
[0170] Testes adicionais foram feitos com a argamassa de contrapiso autonivelante modificada com polímero comercial Sika® Level-300 Extra (da Sika) contendo pó EVA redispersível, como exemplo de referência.
[0171] Teste de fluxo, resistência de ligação, resistência à flexão e compressão e absorção capilar foram testados como descrito por exemplo em M-1.
[0172] O tempo de fixação foi medido com o aparelho Vicatronic automatizado, com agulha de 1 mm de acordo com a DIN EN 196-3.
[0173] Os resultados são apresentados na Tabela 4.
[0174] "(ref.)" significa exemplo de referência. Sika® Level-300 Extra exemplo M-9 (ref.) comportamento da mistura bom, sem cheiro bom, sem cheiro valor de fluxo após 0': 332 mm 223 mm 5': 326 mm 243mm 30': 327 mm 247 mm 45': 317 mm 253 mm resistência à ligação [MPa] 1,50 1,55 resistência à flexão 1d: 3,7 4,2
[MPa] 7d: 3,9 4,1 28d: 5,5 5,6 resistência à compressão 1d: 16,0 15,5 [MPa] 7d: 19,2 20,8 28d: 27,4 28,5 tempo de fixação (início / fim) 50'/1h 30' 1h 30'/1h 50'
absorção capilar [kg/m2,1/2h] 0,210 0,252
Tabela 4: resultados do exemplo M-10 e produto comercial para referência. "n.d." significa "não determinado"

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição caracterizada pelo fato de que compreende - pelo menos uma dispersão de poliuretano à base de água contendo unidades de óxido de etileno, - pelo menos um cimento, e - pelo menos um preenchedor mineral.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dispersão de poliuretano contém uma quantidade de unidades de óxido de etileno na faixa de 5 a 50% em peso, com base no peso total do polímero de poliuretano sem água, diluentes ou outros aditivos.
3. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a dispersão de poliuretano está livre de grupos iônicos incorporados.
4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o preenchedor mineral é selecionado do grupo que consiste em farinha de quartzo, areia de quartzo, areia calcária, areia de rio, carbonato de cálcio, giz, barita, dolomita, wollastonita, talco, dióxido de titânio e combinações destes.
5. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que contém 1 a 10% em peso de polímero de poliuretano, 0 a 5% em peso de diluentes, 1 a 60% em peso de cimento, 10 a 80% em peso de preenchedores minerais, 3 a 40% em peso de água e 0 a 10% em peso de outros aditivos, com base em 100% em peso da composição total.
6. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que contém ainda pelo menos um polímero orgânico diferente do poliuretano.
7. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que é uma composição multicomponente que compreende
-um primeiro componente compreendendo pelo menos uma dispersão de poliuretano à base de água contendo unidades de óxido de etileno, e -um segundo componente que compreende cimento e pelo menos um preenchedor mineral, em que o primeiro componente é um fluido à base de água e o segundo componente é um pó fino sólido ou material granular.
8. Composição de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o segundo componente contém pelo menos 5% em peso de cimento com base em 100% em peso do segundo componente.
9. Processo para produzir a composição de acordo com as reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que fornece - um primeiro componente compreendendo pelo menos uma dispersão de poliuretano à base de água contendo unidades de óxido de etileno, -um segundo componente compreendendo pelo menos um cimento e pelo menos um preenchedor mineral, -e opcionalmente outros componentes, em que esses componentes são cada um separadamente estáveis em armazenamento em um recipiente adequado.
10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que é seguido pela aplicação da composição, compreendendo as etapas de -misturar o primeiro e o segundo e, opcionalmente, outros componentes da composição por um método adequado, -aplicação da composição mista com um método adequado dentro do seu prazo de trabalhabilidade, e -endurecimento ou cura da composição por fixação do cimento.
11. Composição endurecida caracterizada pelo fato de que é obtida pelo processo de acordo com a reivindicação 10.
12. Utilização da composição de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que é como argamassa de reparação para reparação estrutural.
13. Utilização da composição de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que é como argamassa de impermeabilização.
14. Utilização da composição de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que é como argamassa de contrapiso.
15. Utilização de uma dispersão de poliuretano à base de água caracterizada pelo fato de que contém unidades de óxido de etileno como aditivo em um sistema de argamassa cimentícia.
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