BR112020007079B1

BR112020007079B1 - Composição para controlar a hidratação de cal viva, método para produzir a dita composição, método para tratar cal viva e material cimentício endurecido compreendendo a dita composição

Info

Publication number: BR112020007079B1
Application number: BR112020007079-3A
Authority: BR
Inventors: Zen Chun; Klaus-Alexander Rieder; Ezgi Yurdakul; Antonio J. Aldykiewicz
Original assignee: Gcp Applied Technologies Inc
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2023-03-21
Also published as: BR112020007079A2; WO2019074525A1; EP3694819A4; CA3078720A1; US20200308048A1; MX2020003875A; US11390561B2; AU2017435343A1; EP3694819A1

Abstract

A presente invenção refere-se a uma composição líquida de partículas de cal viva dentro de um ambiente de pasta fluida ou pasta à base de alquileno glicol, que permita a capacidade de bombeamento e capacidade de medição de uma composição líquida em materiais cimentícios, tal como concreto e argamassa. As partículas tratadas de cal viva da presente invenção manifestam um comportamento inesperado e surpreendente de adiamento da indução de hidratação, como demonstrado através de testes calorimétricos.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se ao uso da mistura de agente de expansão para modificar materiais cimentícios hidratáveis, tal como concreto, e mais particularmente para controlar a hidratação de partículas de cal viva em um ambiente de pasta fluida ou pasta à base de alquileno glicol, permitindo dispersibilidade de líquido no concreto.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] É conhecido o uso de óxido de cálcio, que é frequentemente chamado de “cal viva”, como um agente expansivo em concreto, argamassa e outras composições cimentícias hidratáveis para evitar trincas durante a retração.

[003] É conhecido também empregar aditivo redutor de retração (“SRA”), óxido de cálcio e outros aditivos para melhorar o desempenho do concreto em termos de menores riscos de trincas devido à retração por secagem. Ver, por exemplo, “Effects of Shrinkage Reducing Admixture in Shrinkage Compensating Concrete under Non-wet Curing Conditions”, Mario Callepardi e outros, Cement & Concrete Composites (Elsevier Ltd.), 27 (2004), pág. 7004 a 708; ver também “Combined Effect of Expansive and Shrinkage Reducing Admixtures to Obtain Stable and Durable Mortars”, C. Maltese e outros, Cement & Concrete Research (Elsevier Ltd.), 35 (2005), pág. 2244 a 2251.

[004] As composições cimentícias que contêm óxido de cálcio e SRAs também são discutidas na literatura de patentes. Ver, por exemplo, WO 2012/162292 e US 2017/000810 de Premier Magnesia LLC; ver também WO 2016/185264 de Holcim Technology Ltd.

[005] O óxido de cálcio e SRAs foram combinados com agentes tal como agentes geradores de espuma de tensoativo de policarboxilato, estabilizadores de espuma, sal de cálcio, agentes modificadores de viscosidade, e fibras, para obter várias propriedades físicas na matriz de concreto. Ver, por exemplo, a Patente US 8.277.556 de Berke e outros, de propriedade do cessionário comum deste documento.

[006] Um dos problemas com o uso de óxido de cálcio, no entanto, é que, após exposição à água, ele sofre uma reação rápida e altamente exotérmica, difícil de controlar. Na patente US 4.354.877, Kawano e outros descreveram que o processamento de calcinação (ou seja, altas temperaturas em torno de 1400° C) poderia atenuar a reatividade do óxido de cálcio. No entanto, esses produtos calcinados não parecem prontamente disponíveis.

[007] A reação exotérmica do óxido de cálcio é tal que, quando misturado com fluoreto de cálcio e um agente retardante e aquecida entre 800° C e 1400 ° C, pode ser usada para quebrar “gentilmente” rochas. Ver Patente US 4.565.579 de Fujioka e outros.

[008] No pedido de patente japonesa 2005-213072, Nakajima descreveu uma mistura química granular tendo 100 partes em peso de partículas de cal viva de 65 mícrons ou menos, 0,5% a 10% de um líquido tendo tensão superficial acima de 25 (dyn / cm) e parâmetro de solubilidade de 9,0 a 14,3 e, de preferência, baixos níveis de umidade (0 a 3% em peso ou menos). Nakajima reivindicou que as partículas de cal viva absorveriam menos umidade do ar formando um aglomerado secundário, para que a estabilidade em armazenamento pudesse ser melhorada e o desprendimento de pó pudesse ser controlado.

[009] No pedido de patente japonesa 2016-124738A, Nakajima também descreveu que o pó de cal viva produzido pela mistura de partículas de cal viva maiores e menores que 20 μm, e revestimento com uma pequena quantidade de dietileno glicol (0,01%), exibiu capacidade de expansão superior na argamassa de cimento.

[010] Embora se possa encontrar o óxido de cálcio listado como um agente de expansão para concreto e outros materiais cimentícios, não é surpreendente encontrar outros agentes de expansão, tal como óxido de magnésio ou sulfoaluminato de cálcio, mais preferenciais devido aos seus perfis de hidratação menos intensivos. Ver, por exemplo, Patente U.S. No. 8.277.556 de Neal S. Berke e outros (de propriedade do cessionário comum deste documento), na coluna 11, linhas 56 a 59.

[011] Os presentes inventores acreditam que uma nova composição e um novo método para controlar a hidratação da cal viva são necessários.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[012] Ao superar as desvantagens da técnica anterior, a presente invenção fornece uma composição em que as partículas de cal viva são misturadas em um líquido orgânico à base de glicol, que funcionará preferencialmente da maneira de uma mistura de redução de retração (SRA) para fornecer uma composição dispensável de líquido na forma de uma pasta ou pasta fluida que pode ser bombeada e medida em concreto.

[013] Os presentes inventores acreditam que o ambiente líquido fornece um revestimento protetor de barreira a líquidos (por exemplo, hidróxido de cálcio) em torno das partículas de cal viva que ajuda a controlar a hidratação do óxido de cálcio quando introduzido no ambiente aquoso de uma mistura de concreto.

[014] Em outras modalidades preferenciais, as partículas de cal viva são encapsuladas por hidróxido de cálcio dentro de um ambiente orgânico líquido gera um revestimento de barreira de hidróxido para estabilizar a cal viva dentro da pasta ou pasta fluida de ambiente líquido orgânico.

[015] Em outras modalidades preferenciais, as partículas de cal viva são carbonatadas ou carboxiladas, de modo que a presença de água e dióxido de carbono ou um composto gerador de dióxido de carbono, ou ácido carboxílico ou um composto gerador de ácido carboxílico dentro do ambiente líquido orgânico, gera um revestimento de barreira contendo carbonato ou contendo carboxilato para estabilizar ainda mais a cal viva dentro da pasta ou pasta fluida de ambiente líquido orgânico, e para controlar o comportamento de hidratação da cal viva em material cimentício, tal como concreto, por meio de um revestimento de barreira em torno das partículas de cal viva.

[016] Em contraste com a técnica anterior, quando as partículas de cal viva são adicionadas diretamente ao concreto juntamente com outras misturas (por exemplo, SRAs) ou usadas apenas na forma de pó seco, ou adicionadas a uma água de mistura de concreto imediatamente antes da misturação do concreto (pedido de patente US. 2017 / 0008810), a presente invenção fornece um produto de pasta ou pasta líquida que pode ser bombeado e medido no concreto com mais precisão e segurança, e que pode ser mais prontamente disperso e misturado dentro de um concreto ou argamassa úmida.

[017] Uma composição exemplificativa da invenção para controlar a hidratação da cal viva compreende: uma pasta líquida ou pasta fluida formada a partir de (A) partículas de cal viva compreendendo óxido de cálcio na quantidade de 45 a 100% em peso seco com base no peso total das partículas de cal viva; e (B) um líquido orgânico compreendendo um alquileno glicol, em que as partículas de cal viva e o alquileno glicol estão presentes na composição em uma relação em peso A:B de 80:20 a 30:70, o alquileno glicol formando uma pasta líquida ou uma pasta fluida das partículas de cal viva.

[018] Em modalidades preferenciais da invenção, as partículas de cal viva no ambiente orgânico líquido são envolvidas pelo subproduto da carbonatação após as partículas de cal viva serem misturadas com um agente de carbonatação.

[019] Um método exemplificativo da invenção compreende: combinar partículas de cal viva com um líquido orgânico compreendendo um alquileno glicol, em que as partículas de cal viva e alquileno glicol estão presentes na composição em uma relação em peso A:B de 80:20 a 30:70, para fornecer uma pasta ou pasta fluida que seja bombeável e de medida como um líquido em concreto ou argamassa.

[020] Em um método exemplificativo adicional da invenção, depois que as partículas de cal viva formadas são dispersas dentro de um ambiente de alquileno glicol para formar uma pasta ou pasta fluida, a superfície das partículas de cal viva dentro da pasta de alquileno glicol ou ambiente de pasta é exposta a um agente de carbonatação (por exemplo, gás dióxido de carbono) ou um agente de carboxilação, para formar em torno das partículas de cal viva uma barreira de proteção de subproduto contendo carbonila ou contendo carboxila dentro do ambiente orgânico líquido.

[021] Outras vantagens e benefícios da invenção são discutidos a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[022] Uma apreciação dos benefícios e características da invenção pode ser mais facilmente compreendida através da consideração da descrição escrita das modalidades preferenciais em conjunto com os desenhos, em que

[023] A Figura 1 ilustra o calor de hidratação de óxido de cálcio puro não tratado (“CaO”), pasta fluida de CaO preparada com hexileno glicol (“HG”) contendo umidade (ver o EXEMPLO 1) e pasta fluida preparada com HG e água (ver o EXEMPLO 2).

[024] A Figura 2 ilustra o calor de hidratação de CaO não tratado, pasta fluida de CaO preparada com HG contendo umidade (ver o EXEMPLO 1), e a pasta fluida preparada com HG e água (ver o EXEMPLO 2).

[025] A Figura 3 ilustra o calor de hidratação de CaO não tratado, pasta fluida preparada com HG contendo umidade (ver o EXEMPLO 1) e pasta fluida preparada com HG, água e propileno carbonato (“PrC”) (ver o EXEMPLO 3).

[026] A Figura 4 ilustra o calor de hidratação das misturas preparadas com HG de baixa umidade (ver o EXEMPLO 4), com HG e polietileno glicol (“PEG”) (ver o EXEMPLO 5) e com HG, água e PrC (ver o EXEMPLO 6).

[027] A Figura 5 ilustra o calor de hidratação das misturas preparadas com HG de alta umidade, e PEG (ver o EXEMPLO 7) e com HG, PrC e PEG (ver o EXEMPLO 8).

[028] A Figura 6 ilustra o calor de hidratação das misturas preparadas com CaO mais fino, HG de alta umidade, glicerina de alta umidade, PrC, e dipropileno glicol (“DPG”) (ver os EXEMPLOS 9 e 10), e com HG, glicerina seca, PrC e PEG (ver o EXEMPLO 11).

[029] A Figura 7 ilustra os resultados de retração da argamassa das pastas fluidas de CaO / HG do EXEMPLO 12 ao EXEMPLO 15.

[030] A Figura 8 ilustra os resultados de retração da argamassa dos EXEMPLOS 16 a 18 usando as pastas fluidas dos EXEMPLOS 4 a 6.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[031] O termo “cal viva”, conforme usado aqui, significa e se refere ao óxido de cálcio, que é tipicamente fabricado a partir de depósitos naturais de calcário para várias aplicações industriais. A cal viva com alto teor de cálcio é produzida a partir de calcário contendo níveis muito altos de carbonato de cálcio (por exemplo, > 98%). A cal dolomítica é produzida a partir de calcário contendo uma mistura de carbonatos de cálcio e magnésio. Tanto a cal com alto teor de cálcio quanto a cal dolomítica é produzida aquecendo os depósitos de calcário bruto em um forno. Esse processo é chamado de calcinação. Os produtos de cal viva são geralmente moídos em um pó fino chamado de cal viva pulverizada.

[032] Para os propósitos da presente invenção, o termo cal viva também pode incluir minerais tal como anidrido de sulfato de cálcio, composições de clínquer de cimento, isto é, aluminato de cálcio, silicato de cálcio, sulfoaluminato de cálcio e outros, juntamente com óxido de cálcio.

[033] A presente invenção refere-se a métodos e composições que compreendem: partículas de cal viva dentro de um ambiente orgânico líquido que fornece uma pasta ou pasta fluida dispensável de líquido. A composição exibe adiamento do início da hidratação das partículas de óxido tratadas quando misturadas com água, combinando a partícula de óxido e um líquido orgânico, em particular glicol. A cal viva e o líquido orgânico são intimamente misturados, levando a uma reação química entre a cal viva e os componentes no líquido orgânico (por exemplo, pequenas quantidades de água dissolvida, certos grupos hidroxila dentro do glicol, etc., opcionalmente agentes de carbonatação), criando uma barreira ou invólucro em torno das partículas de óxido de cálcio para tornar a subsequente hidratação mais controlável.

[034] O termo “líquido orgânico” é usado aqui para se referir a um solvente não aquoso, que pode ou não ser compatível com água.

[035] A invenção também fornece métodos para modificar uma composição cimentícia, compreendendo: combinar com uma composição cimentícia as partículas de cal viva mencionadas acima em uma pasta líquida ou pasta fluida orgânica.

[036] O termo “cimento”, como aqui utilizado, inclui cimento hidratável e cimento Portland, que é produzido por pulverização de clínquer que consiste em silicatos de cálcio hidráulico e uma ou mais formas de sulfato de cálcio (por exemplo, gesso) como um aditivo moído junto. Normalmente, o cimento Portland é combinado com um ou mais materiais cimentícios suplementares, tal como cimento Portland, cinzas volantes, escória granulada de alto-forno, calcário, pozolanas naturais, ou misturas dos mesmos, e fornecido como uma blenda. O termo “cimentício” refere-se a materiais que compreendem cimento Portland ou, que de outra forma, funcionam como um ligante para unir agregados finos (por exemplo, areia), agregados grossos (por exemplo, pedra britada, rocha, cascalho), ou misturas dos mesmos.

[037] O termo “hidratável” se refere a cimento ou materiais cimentícios que são endurecidos por interação química com água. O clínquer de cimento Portland é uma massa parcialmente fundida composta principalmente de silicatos de cálcio hidratáveis. Os silicatos de cálcio são essencialmente uma mistura de silicato tricálcio (3CaO • SiO2 “C3S” na notação de química de cimento) e silicato dicálcio (2CaO • SiO2, “C2S”) em que o primeiro é a forma dominante, com menores quantidades de aluminato tricálcio (3CaO • AI2O3, “C3A”) e aluminoferrita tetracálcio (4CaO • AI2O3 • Fe2O3, “C4AF”). Ver, por exemplo, Dodson, Vance H., Concrete Admixtures (Van Nostrand Reinhold, Nova York NY 1990), página 1.

[038] O termo “concreto” será usado aqui geralmente para se referir a uma mistura cimentícia hidratável compreendendo água, cimento, areia, geralmente um agregado grosso tal como pedra britada, rocha ou cascalho, e mistura(s) química(s) opcional(ais).

[039] Assim, em um primeiro aspecto exemplificativo, a invenção fornece uma composição para controlar a hidratação da cal viva, que compreende: uma pasta líquida ou pasta fluida formada a partir de (A) partículas de cal viva que compreendem óxido de cálcio na quantidade de 45 a 100% em peso seco com base no peso total das partículas de cal viva; e (B) um líquido orgânico compreendendo um alquileno glicol, em que as partículas de cal viva e alquileno glicol estão presentes dentro da composição em uma relação em peso A:B de 80:20 a 30:70, o alquileno glicol formando uma pasta líquida ou uma pasta fluida das partículas de cal viva.

[040] Em um segundo aspecto exemplificativo, que pode ser baseado no primeiro aspecto acima, o líquido orgânico da composição compreende água na quantidade de 0,1% a 10% em peso por cento com base no peso da cal viva.

[041] Em um terceiro aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um dos primeiro ou segundo aspectos acima, as partículas de cal viva na composição orgânica líquida são cercadas pelo produto de carbonatação após a mistura das partículas de cal viva com um agente de carbonatação.

[042] Em um quarto aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um do primeiro ao terceiro aspecto acima, o material de cal viva e o líquido orgânico estão presentes na composição em uma relação em peso A:B de 75:25 a 55:45.

[043] Em um quinto aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um do primeiro ao quarto aspecto acima, as partículas de cal viva na composição líquida compreendem óxido de cálcio ou uma mistura de óxido de cálcio e óxido de magnésio. Assim, em uma modalidade exemplificativa adicional, as partículas de cal viva podem compreender cal dolomítica, que é uma mistura calcinada de CaO e MgO.

[044] Em um sexto aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um do primeiro ao quinto aspecto acima, o líquido orgânico da composição é eficaz, quando misturado com ou em água, para alterar a tensão superficial da água.

[045] Em um sétimo aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um do primeiro ao sexto aspecto acima, a composição orgânica líquida compreende um derivado de alquileno glicol escolhido a partir de etileno glicol, propileno glicol, um derivado de amino álcool ou mistura dos mesmos.

[046] Em um oitavo aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um do primeiro ao sétimo aspecto acima, a composição orgânica líquida compreende um alquileno glicol escolhido a partir de alquileno glicol, dipropileno glicol alquil éteres, dipropileno glicol, dietileno glicol, dietileno glicol alquil éteres, propileno glicol, etileno glicol, etileno glicol alquil éteres, propileno glicol alquil éteres, oligoetileno glicol alquil ésteres, oligopropileno glicol alquil éteres, ou mistura dos mesmos.

[047] Em um nono aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um do primeiro ao oitavo aspecto acima, a composição compreende ainda um agente de carbonatação que gera dióxido de carbono quando a água é combinada com o líquido orgânico. Por exemplo, o agente de carbonatação pode ser inorgânico (por exemplo, injeção de dióxido de carbono no líquido orgânico) ou pode ser orgânico, ou compreender tanto formas inorgânicas quanto orgânicas de agentes de carbonatação.

[048] Em um décimo aspecto exemplificativo, com base no nono aspecto acima, a composição compreende um agente de carbonatação orgânico escolhido a partir de etileno carbonato, propileno carbonato, ou mistura dos mesmos.

[049] Em um décimo primeiro aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um do primeiro ao décimo aspecto acima, a composição compreende ainda um polímero dispersante de cimento. Por exemplo, o polímero dispersante de cimento compreende um dispersante de cimento polimérico de policarboxilato éter. A inclusão de dispersantes de policarboxilato pode ajudar não apenas para dispersar as partículas de cal viva mais rapidamente em uma composição cimentícia, mas também pode ajudar a dispersar quaisquer agentes de argila usados para aumentar a tixotropia ou tensão de escoamento da composição líquida.

[050] Em um décimo segundo aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um do primeiro ao décimo primeiro aspecto acima, a composição compreende ainda uma argila. Acredita-se que as argilas podem conferir às composições de pasta líquida ou pasta fluida da invenção uma reologia tixotrópica, na medida em que é necessária alguma energia de misturação de cisalhamento para mover a composição líquida. Argilas exemplificativas incluem silicato de cálcio hidratado, silicato de magnésio hidratado (por exemplo, sepiolita) e similares. A adição de partículas finas de argila inorgânica ajuda a estabilidade das pastas fluidas de cal viva, fornecendo alguma tensão de escoamento.

[051] Em um décimo terceiro aspecto exemplificativo, com base no décimo segundo aspecto acima, a composição compreende ainda uma argila escolhida a partir de silicato de cálcio hidratado, silicato de magnésio hidratado (por exemplo, sepiolita), ou uma mistura dos mesmos.

[052] Em um décimo quarto aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um do primeiro ao décimo terceiro aspecto acima, a composição compreende ainda pelo menos um espessante. Por exemplo, o espessante pode ser um composto oligomérico ou polimérico, tal como um polímero ou copolímero de polialquileno glicol éter; e está disponível a partir de BASF Corporation sob a marca PLURONIC®. Acredita-se que a utilização de material polimérico orgânico pelos inventores trabalha sinergicamente com agentes de argila inorgânica para fornecer estabilidade adicional à pasta fluida ou pasta líquida de cal viva das composições líquidas da presente invenção.

[053] Em um décimo quinto aspecto exemplificativo, com base no décimo quarto aspecto acima, a composição compreende um espessante escolhido a partir do polímero ou copolímero de polialquileno glicol éter, ou uma mistura de polímero e copolímero.

[054] Em um décimo sexto aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um do primeiro ao décimo quinto aspecto acima, a composição compreende óxido de cálcio na forma de partículas tendo um diâmetro volumétrico médio menor do que 13 μm ou tendo um diâmetro médio de superfície menor do que 4 μm. Ter diâmetros menores do que esses tamanhos pode ajudar a fornecer maior vida útil e estabilidade à composição.

[055] Em um décimo sétimo aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um do primeiro ao décimo sexto aspecto acima, a composição compreende óxido de cálcio na forma de partículas tendo um diâmetro volumétrico médio maior do que 13 μm ou um diâmetro médio de superfície maior do que 4 μm. Os presentes inventores acreditam que partículas com esses tamanhos de partículas ajudam a conferir melhor desempenho em termos de expansão no concreto, mas as composições podem exigir agitação para manter as partículas na forma de pasta fluida.

[056] Em um décimo oitavo aspecto exemplificativo, a invenção fornece um método para fazer as composições (de qualquer um do primeiro ao décimo sétimo aspecto anteriores), em que a cal viva é primeiro misturada com água contendo alquileno glicol, seguido pela adição de um agente de carbonatação orgânico escolhido a partir de um etileno carbonato, propileno carbonato, ou mistura dos mesmos, ou seguido pela adição de um agente de carboxilação, o agente de carboxilação escolhido a partir de alquil éster de ácido monocarboxílico, mono- ou di- alquil éster de ácido di-carboxílico, ou mistura dos mesmos.

[057] Em um décimo nono aspecto exemplificativo, com base em qualquer um do primeiro ao décimo oitavo aspecto acima, a invenção fornece um método que compreende: combinar partículas de cal viva com um líquido orgânico compreendendo um alquileno glicol, em que as partículas de cal viva e alquileno glicol estão presentes na composição em uma relação em peso A:B de 80:20 a 30:70, para fornecer uma pasta ou pasta fluida que seja bombeável e mensurável como um líquido em concreto ou argamassa.

[058] Em um vigésimo aspecto exemplificativo, com base em qualquer um do primeiro ao décimo nono aspecto mencionados acima, o método compreende ainda, após dispersar as partículas de cal viva formadas dentro de um ambiente de alquileno glicol para formar uma pasta ou pasta fluida, expor a superfície das partículas dentro do ambiente de pasta ou pasta fluida de alquileno glicol a um agente de carbonatação ou agente de carboxilação para formar em torno das partículas de cal viva uma barreira de proteção de produto contendo carbonila ou contendo carboxila dentro do ambiente orgânico líquido. Como mencionado no nono e décimo aspecto acima, um método exemplificativo compreende expor a superfície das partículas de cal viva na pasta ou pasta fluida de alquileno glicol a um agente de carbonatação inorgânico (gás dióxido de carbono) ou a um agente de carbonatação orgânico (por exemplo, etileno carbonato, propileno carbonato, ou mistura dos mesmos).

[059] Um método preferencial de produzir partículas de óxido de cálcio carbonatado pode compreender: preparar o líquido orgânico de glicol, tal como, por exemplo, incorporando uma pequena quantidade de água e misturando a água no líquido para garantir que ela seja dispersa uniformemente dentro do líquido orgânico; adicionar as partículas de óxido de cálcio e misturar para garantir que as partículas sejam uniformemente dispersas dentro do líquido orgânico; e então introduzir um agente de carbonatação (por exemplo, gás dióxido de carbono, etileno carbonato, propileno carbonato, etc.). Embora possa ser possível combinar todos os três elementos (líquido / partículas / componente de carbonatação) juntos ou em diferentes sequências, acredita-se que a sequência anterior seja preferencial.

[060] Em um vigésimo primeiro aspecto exemplificativo, com base em qualquer um do primeiro ao décimo nono aspecto anteriores, a invenção fornece um material cimentício endurecido, concreto ou argamassa, substancialmente livre de trincas por retração até os 28 dias de idade, incluindo a composição de cal viva.

[061] Em um vigésimo segundo aspecto exemplificativo, a invenção fornece um material cimentício endurecido, tal como um concreto ou argamassa, que é substancialmente livre de trincas por retração por até 28 dias (a partir da misturação), incluindo uma composição de cal viva preparada antes da misturação no dito material cimentício que compreende: (A) partículas de cal viva compreendendo óxido de cálcio na quantidade de 45 a 100% em peso seco, com base no peso total das partículas de cal viva; e (B) um líquido orgânico compreendendo um alquileno glicol, em que as partículas de cal viva e alquileno glicol estão presentes na composição em uma relação em peso A:B de 80:20 a 30:70.

[062] Em um vigésimo terceiro aspecto exemplificativo, que pode ser baseado no vigésimo segundo aspecto acima, compreende água na quantidade de 0,1% a 10% em peso com base no peso total da composição de cal viva.

[063] Em um vigésimo quarto aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um do vigésimo segundo ou vigésimo terceiro aspecto acima, as partículas de cal viva são misturadas no líquido orgânico contendo o alquileno glicol e, posteriormente, as partículas de cal viva são expostas a um agente de carbonatação.

[064] Em um vigésimo quinto aspecto exemplificativo, que pode ser baseado em qualquer um do vigésimo segundo ao vigésimo quarto aspecto acima, a invenção fornece um material cimentício endurecido, tal como um concreto ou argamassa, substancialmente livre de trincas por retração por até 28 dias, o material cimentício endurecido sendo colocado horizontalmente ou como uma laje ou painel horizontal tendo uma espessura de camada de 0,001 cm a 100 cm e, além disso, tendo um comprimento de pelo menos três metros entre juntas ou cortes de juntas.

[065] Uma das características notáveis da presente invenção é que o ambiente orgânico líquido fornece um ambiente líquido em pasta ou em pasta fluida, que é útil para controlar a hidratação de cal viva altamente reativa e expansiva. Em um aspecto exemplificativo, a combinação fornece uma barreira de líquido em torno das partículas de cal viva, que podem ser compostas por hidróxido de cálcio e, em outra modalidade exemplificativa, subproduto de carbonatação (por exemplo, carbonato de cálcio) ou de carboxilação, que, acredita-se, retardam a hidratação. Além disso, a presente invenção permite um adiamento da hidratação, o chamado “período de indução”, quando é empregado o agente de carbonatação ou carboxilação, que exibe um “período de indução” diferente do comportamento dos agentes retardantes convencionais, normalmente usados para óxidos ou cimentos.

[066] Em ainda outras modalidades exemplificativas, que podem ser baseadas em qualquer um dos aspectos exemplificativos descritos acima, as composições de cal viva podem compreender óxido de cálcio, ou óxido de cálcio com óxido de magnésio, que reage com a água dentro de 24 horas, e exibe expansão após a reação com água. De preferência, as partículas de cal viva têm um diâmetro volumétrico médio menor do que 13 μm, um diâmetro volumétrico médio maior do que 13 μm, ou podem compreender partículas que atendem a ambos os critérios. De preferência, as partículas de cal viva têm um diâmetro médio de superfície maior do que 4 μm, menor do que 4 μm; ou ambos. As partículas de cal viva com um tamanho cristalino maior apresentarão uma área superficial menor e normalmente exibem uma capacidade de expansão mais alta nos concretos, juntamente com comportamentos de hidratação controlados com mais facilidade. Por outro lado, as partículas de cal viva menores com maior área superficial podem fornecer melhor estabilidade em pastas e pastas fluidas com baixa viscosidade. Assim, vários tamanhos de partícula são considerados para uso na presente invenção, dependendo do projeto e da aplicação.

[067] As partículas de cal viva em pastas e pastas fluidas orgânicas, em particular, as modalidades exemplificativas em que as partículas têm subprodutos de hidróxido de cálcio, de carbonatação e / ou de carboxilação em torno das partículas dentro do ambiente líquido orgânico, são particularmente úteis para modificar alvenaria, argamassa, concreto injetado, concreto e outras composições cimentícias hidratáveis.

[068] Em ainda outras modalidades exemplificativas, que podem ser baseadas em qualquer um dos aspectos exemplificativos descritos acima, as composições de cal viva compreendem ainda pelo menos um aditivo de concreto. Os aditivos exemplificativos incluem plastificantes ou superplastificantes, e estes conferem vantagens favoráveis em termos de dispersão da composição de cal viva / líquido orgânico nas misturas cimentícias, bem como em termos de dispersão de partículas de cimento dentro das próprias misturas cimentícias. Ao escolher um líquido orgânico apropriado, tal como alquileno glicóis tendo propriedades de aditivo de redução de retração, pode-se obter benefícios da capacidade de redução de retração de concreto reduzindo a tensão superficial, e também pode-se obter capacidade de compensação de retração, devido às amplas capacidades da cal viva.

[069] Ao usar uma combinação específica de líquidos orgânicos, a propriedade de hidratação da cal viva é manipulada de modo a oferecer uma capacidade superior de controle de trincas sem prejudicar as propriedades do concreto fresco, tal como fluxo de afundamento e retenção de fluxo. Uma forma de pasta fluida líquida é especialmente vantajosa no concreto, em comparação com as formas em pó descritas em algumas das técnicas anteriores; as pastas fluidas líquidas podem ser fornecidas a um misturador de concreto com segurança e precisão (por exemplo, medidas) em um modo líquido prontamente dispersável.

[070] A presente invenção também fornece um método para produzir a composição de cal viva combinada de maneira exclusiva com um líquido orgânico específico: misturar cal viva e líquido orgânico (por exemplo, alquileno glicol) contendo água, seguida pela adição de agente de carbonatação, tal como alquileno carbonato, por exemplo, propileno carbonato e / ou etileno carbonato. A adição sequencial de uma água contendo alquileno glicol, seguida pelo agente de carbonatação, estabiliza ainda mais a cal viva nas pastas fluidas. A composição líquida de pasta ou pasta fluida que compreende partículas de cal viva, que são envolvidas pelo subproduto do agente de carbonatação na superfície da partícula de cal viva, é então misturada em um cimento para fornecer uma composição cimentícia hidratável (por exemplo, concreto) contendo a cal viva de hidratação controlada.

[071] A presente invenção fornece, assim, composições cimentícias compreendendo um ligante cimentício hidratável (por exemplo, cimento Portland comum, um pozolano ou uma mistura dos mesmos, conforme descrito acima nesta seção detalhada) em combinação com a cal viva / líquido orgânico, conforme descrito nos aspectos exemplificativos anteriores.

[072] Por exemplo, a composição cimentícia pode ainda incluir opcionalmente um agregado e pelo menos um aditivo químico, tal como um agente de redução de retração (SRA), um aditivo plastificante ou superplastificante para permitir que a composição de cimento, argamassa ou concreto possa ser bombeada através uma mangueira e / ou bocal, de modo que, por exemplo, possa ser colocado vários pisos acima do nível do solo, ou, como outro exemplo, de modo que possa ser aplicado por pulverização na maneira de concreto injetado como um revestimento de túnel ou outra camada de material de construção.

[073] A presente invenção fornece ainda um método para modificar uma composição cimentícia compreendendo: misturar um ligante cimentício hidratável, agregado opcional e / ou mistura química, e a pasta ou pasta fluida de cal viva / líquido orgânico, opcionalmente em que as partículas de cal viva foram tratadas com um agente de carbonatação no ambiente líquido orgânico. Em outras modalidades exemplificativas, a composição de cal viva / líquido orgânico é permitida secar de modo que possa ser misturada como um pó seco em um ligante cimentício que também é um pó seco. No entanto, é mais preferencial misturar a cal viva / líquido orgânico como uma pasta ou pasta fluida úmida em um concreto ou argamassa úmida.

[074] Um método exemplificativo da presente invenção para a composição de cal viva combinada exclusivamente com um líquido orgânico específico compreende: (a) óxido de cálcio, óxido de magnésio ou uma mistura dos mesmos, e (b) uma mistura de líquidos orgânicos com a relação em peso de (a): (b) é 30 - 80:70 - 20.

[075] É considerado que um ou mais aditivos químicos para modificar concreto ou argamassa possam ser usados nos métodos e composições da presente invenção para modificar os materiais cimentícios com os quais a composição de cal viva / líquido orgânico é combinada. Esses aditivos químicos podem incluir, sem limitação, uma mistura de redução de retração, disponível comercialmente a partir de GCP Applied Technologies, Cambridge, Massachusetts USA sob as marcas registradas Eclipse® e Tetraguard®, bem como outros produtos SRA à base de glicol), aditivos de redução de água (tal como lignina sulfonato, naftaleno sulfonato formaldeído condensado (NSFC), melamina sulfonato de formaldeído condensado (MSFC), polímeros de policarboxilato em pente (contendo grupos óxido de alquileno, tal como grupos “EO” e / ou “PO”), gluconato e similares); aditivos retardantes de endurecimento; aditivos aceleradores de endurecimento; agentes de inclusão de ar; agentes de separação de ar (antiformadores de espuma); agentes de superfície ativa; e combinações de qualquer um dos anteriores.

[076] Das misturas convencionais de concreto ou argamassa, são preferenciais os polímeros do tipo EO-PO, que têm grupos óxido de etileno (“EO”) e / ou óxido de propileno (“PO”) e grupos policarboxilato. Os dispersantes de cimento considerados para uso nos métodos e composições da invenção incluem polímeros de EO-PO e polímeros em pente de EO-PO, como descrito, por exemplo, nas Patentes US 6.352.952 B1 e 6.670.415 B2 de Jardine e outros, que mencionaram os polímeros descritos na Patente US 5.393.343 (GCP Applied Technologies, Inc.). Esses polímeros estão disponíveis a partir de GCP Applied Technologies Inc., 62 Whittemore Avenue, Cambridge, Massachusetts, USA, sob a marca federalmente registrada ADVA®.

[077] Outro polímero dispersante de cimento exemplificativo, também contendo grupos EO / PO, é obtido por polimerização de anidrido maleico e um polialquileno etilenicamente polimerizável, como descrito na Patente US 4.471.100. Além disso, os polímeros dispersantes de cimento contendo o grupo EO / PO são descritos na Patente US 5.661.206 e Patente US 6.569.234. A quantidade de tais dispersantes de cimento de policarboxilato usados no concreto pode estar de acordo com o uso convencional (por exemplo, 0,05% a 0,25% com base no peso do polímero ativo em peso de material cimentício).

[078] As composições exemplificativas da presente invenção podem compreender, além da composição de cal viva combinada exclusivamente com um líquido orgânico específico e ligante cimentício, pelo menos um aditivo químico selecionado a partir do grupo de agente de redução de retração (SRA), agentes de redução de água (por exemplo, lignina sulfonato, naftaleno sulfonato formaldeído condensado (NSFC), melamina sulfonato formaldeído condensado (MSFC), polímeros em pente de policarboxilato (contendo grupos de óxido de alquileno, tal como grupos “EO” e / ou “PO”), gluconato, e similares); retardantes de endurecimento, aceleradores de endurecimento; antiformadores de espuma; agentes de inclusão de ar; agentes de superfície ativa; e misturas dos mesmos.

[079] Embora a invenção seja descrita aqui usando um número limitado de modalidades, essas modalidades específicas não são destinadas a limitar o escopo da invenção, conforme descrito e reivindicado de outra forma. Existem modificações e variações das modalidades descritas. Mais especificamente, os exemplos a seguir são dados como uma ilustração específica das modalidades da invenção reivindicada e exemplos comparativos em que as modalidades da invenção reivindicada são mostradas para obter objetivos de desempenho não descritos ou sugeridos na técnica anterior. Além disso, dever-se-ia entender que a invenção não está limitada aos detalhes específicos apresentados nos exemplos.

EXEMPLOS Preparação da Mistura e Comportamento de Hidratação EXEMPLOS 1 a 3

[080] O óxido de cálcio (cal viva) (disponível comercialmente sob a marca PetroCal® OS100, Mississippi Lime Co., St. Louis, MO) foi misturado com uma mistura de líquido orgânico, como mostrado na Tabela 1. De acordo com a análise de Karl- Fisher, o hexileno glicol (HG) usado nos exemplos continha 1,22% ± 0,01% (0,84% RSD). As amostras de pasta fluida foram envelhecidas por três dias. Outra medição de hidratação foi realizada aos 10 dias de idade.

[081] A pasta fluida, pasta ou pó resultante foi submetida a um estudo calorimétrico, pelo qual seu comportamento de hidratação poderia ser analisado ao longo do tempo. Um calorímetro, um dispositivo CALMETRIX I-Cal 8000™, foi utilizado para esta análise. As amostras contendo 1 grama de CaO foram misturadas com 2 mL de água saturada de cal contendo 1,4% de sulfato de potássio (K2SO4). A pasta fluida foi misturada rapidamente e colocada no calorímetro a uma temperatura de 21° C. Tabela 1: Misturas de mistura de teste com hexileno glicol (HG) de alta umidade

[082] A Figura 1 ilustra graficamente que, ao tratar o óxido de cálcio (CaO) com líquido orgânico contendo umidade, hexileno glicol (HG), o pico de hidratação tardio aparece em cerca de 40 minutos. Água adicional atrasou o tempo de pico, mas não foi significativa (Exemplo 2). Como mostrado na Figura 2, a hidratação precoce do óxido de cálcio pode ser significativamente reduzida pela pré-mistura com glicol contendo umidade.

[083] A Figura 3 ilustra graficamente o comportamento de hidratação da mistura de CaO e HG do Exemplo 1 e a mistura contendo propileno carbonato (PrC) do Exemplo 3. As amostras foram envelhecidas por 10 dias. Embora a umidade no glicol possa oferecer algum controle de hidratação, a mistura do Exemplo 1 continuou lentamente a se hidratar por 10 dias. Os resultados sugerem que a mistura do Exemplo 1 deve ser usada rapidamente após a sua preparação. Por outro lado, o material tratado com PrC (Exemplo 3) mantém o CaO hidratável mesmo após 10 dias, embora uma parte maior de CaO tenha sido hidratada após a preparação. A mistura do Exemplo 3 é mais desejável se o material for armazenado por um determinado período.

EXEMPLOS 4 a 6

[084] O óxido de cálcio (cal viva) (disponível comercialmente sob a marca PetroCal® OS100, Mississippi Lime Co., St. Louis, MO) foi misturado com uma mistura de líquido orgânico, como mostrado na Tabela 2. De acordo com a análise de Karl- Fisher, o hexileno glicol (HG) usado nos exemplos continha 0,54% ± 0,01% (1,55% RSD). Polietileno glicol (PEG) com peso molecular de 10.000 g / mol foi adicionado à estabilidade da suspensão ou pasta fluida de CaO e HG, impedindo a sedimentação de CaO no Exemplo 5. PEG foi aquecido e pré-misturado com HG. Tabela 2:

[085] A Figura 4 ilustra graficamente os dados de calorimetria que refletem o comportamento de hidratação das pastas fluidas. Como mostrado na Figura 4, a adição de água e PrC cria um tempo de indução de 2 horas de hidratação de CaO. O tempo de indução é benéfico para aplicações de redução de retração de concreto, porque a expansão é mais desejável após o endurecimento inicial do concreto.

EXEMPLOS 7 e 8

[086] O óxido de cálcio (cal viva) (disponível comercialmente sob a marca PetroCal® OS100, Mississippi Lime Co., St. Louis, MO) foi misturado com uma mistura de líquido orgânico, como mostrado na Tabela 3. De acordo com a análise de Karl- Fisher, o hexileno glicol (HG) usado nos exemplos continha 1,22% ± 0,01% (0,84% RSD). Polietileno glicol (PEG) com peso molecular de 0.000 g / mol foi adicionado à estabilidade da suspensão ou pasta fluida de CaO e HG, impedindo a sedimentação de CaO. PEG foi aquecido e pré-misturado com HG. Tabela 3:

[087] A Figura 5 ilustra graficamente os dados de calorimetria que refletem o comportamento de hidratação. A amostra tratada com PrC (Exemplo 8) mostrou novamente um tempo de indução distinto. A pasta fluida do Exemplo 8 também mostrou maior estabilidade em armazenamento melhorada contra a pré-hidratação de CaO.

EXEMPLOS 9 e 11

[088] O óxido de cálcio (cal viva) (disponível comercialmente sob a marca PolyCal® OS325, Mississippi Lime Co., St. Louis, MO) foi misturado com uma mistura de líquido orgânico, conforme mostrado nas Tabelas 4 e 5. De acordo com a análise de Karl-Fisher, o hexileno glicol (HG) usado nos exemplos continha 1,22% ± 0,01% (0,84% RSD). Dipropileno glicol foi empregado para diluir a pasta fluida. Polietileno glicol (PEG) com peso molecular 10.000 g / mol foi adicionado à estabilidade da pasta fluida de CaO e HG no Exemplo 11.

[089] A Figura 6 ilustra graficamente os dados de calorimetria que refletem o comportamento de hidratação. Estes exemplos mostraram um tempo de indução de 5 a 10 horas. Os exemplos demonstram que a hidratação de CaO pode ser controlada ainda mais utilizando glicerina. Tabela 4: Composições de mistura de teste com CaO mais fino, hexileno glicol (HG) alta umidade, e glicerina de alta umidade.

Tabela 5: Composições de mistura de teste com CaO mais fino, hexileno glicol de alta umidade (HG), e glicerina seca.

Teste de desempenho de redução de retração de argamassa

[090] O teste de retração de argamassa das amostras foi realizado com base na norma ASTM C157, exceto que a medição do comprimento da amostra de argamassa foi iniciada logo após as amostras serem desmoldadas às 24 horas, mas sem cura a úmido. Essa modificação do teste foi feita para tornar a medição mais próxima do desempenho em campo dos aditivos de redução de retração. Dever-se-ia notar, no entanto, que o teste ainda não pode explicar a contribuição da expansão de CaO que ocorreu antes de 24 horas para a redução da retração.

EXEMPLO 12 - 15

[091] Uma amostra de argamassa foi feita de acordo com o projeto de mistura mostrado na Tabela 6. Um antiformador de espuma foi usado para controlar o ar (antiformador de espuma ADVA® CAST 575 a partir de GCP Applied Technologies, Cambridge, MA USA). A Tabela 7 mostra as misturas de pasta fluida da presente invenção com uma variedade de produtos de cal viva a partir de diferentes produtores. A Tabela 7 também mostra a reatividade dos produtos de acordo com sua folha de dados do produto. Tabela 6: Projeto de mistura de argamassa para teste de retração

Tabela 7: Misturas de amostras de teste de argamassa preparadas com vários CaO e hexileno glicol (HG).

*: não aplicável **: Reatividade ou taxa de escorregamento (ASTM C110, AWWA B202) T 30: Aumento da temperatura em 30 segundos; T 180: Aumento da temperatura em 3 minutos. Os números são das folhas de dados dos fabricantes.

[092] A Figura 7 ilustra graficamente os resultados de retração das amostras de argamassa preparadas com as pastas fluidas de CaO na Tabela 7. Como mostrado na Figura 7, as misturas da presente invenção demonstraram redução significativa na retração de argamassa. O desempenho de redução de retração das misturas de pasta fluida da presente invenção é equivalente ou melhor do que o HG isoladamente a 1,86% em peso de cimento (bwoc) no presente projeto de mistura de argamassa e protocolo de teste. É evidente na Figura 7 que o CaO com menor reatividade geralmente exibe melhor desempenho de redução de retração.

[093] A Figura 8 mostra os resultados de teste de retração das amostras de argamassa preparadas com as pastas fluidas de CaO do Exemplo 4 a 6 mostradas na Tabela 8. Como visto na Figura 8, as misturas de pasta fluida da presente invenção mostraram uma redução significativa na retração de argamassa. O desempenho de redução de retração das misturas de pasta fluida da presente invenção é equivalente ou melhor do que o HG isoladamente a 1,86% em peso de cimento no presente projeto de mistura de argamassa e protocolo de teste. Tabela 8: Projeto de mistura de argamassa para teste de retração para as pastas fluidas dos Exemplos 4 a 6.

Teste de desempenho de redução de retração de concreto Exemplo 19

[094] A Tabela 9 indica dois experimentos com anéis de concreto com aditivos de redução de trincas da presente invenção. O experimento de anel foi realizado de acordo com a norma ASTM C1581. O concreto apresentou fator de cimento de 750 lbs./yd3 ou 445 kg / m3, w / c = 0,45. O afundamento foi ajustado para 20,3 a 22,8 cm (8 - 9 polegadas) usando um superplastificante (ADVA® CAST 575 a partir de GCP Applied Technologies, Cambridge MA). Para o aditivo de redução de retração ECLIPSE® (a partir de GCP Applied Technologies) e o aditivo de redução de retração MASTERLIFE® CRA007 (a partir da divisão de produtos de BASF Construction Chemicals), a água de mistura foi ajustada com base no volume dos líquidos. Para PreVENT-C500® (a partir de Premier Magnesia LLC), um superplastificante adicional foi aplicado para obter o mesmo afundamento que a amostra de controle.

[095] A pasta fluida de CaO da presente invenção foi preparada misturando 475 gramas de OS100 e 170 gramas de HG de alta umidade. Para o segundo teste de concreto, a pasta fluida de CaO também continha 12 gramas de PEG.

[096] A amostra feita com o aditivo de redução de retração ECLIPSE® (“SRA”) trincou após 63 dias de exposição a 50% de umidade relativa e 21° C (70° F). A amostra feita com a pasta fluida do exemplo trincou após 104 dias. A amostra de controle falhou após 21 dias e a amostra feita com Aditivo PreVENT-C500® falhou após 26 dias. No segundo teste, os anéis feitos com ECLIPSE® SRA e MASTERLIFE® CRA007 SRA trincaram após 42 e 41 dias, respectivamente. A amostra de controle falhou após 13 dias. Os anéis feitos com a pasta fluida de óxido de cálcio da presente invenção continuam a não mostrar sinais de trincas após 91 dias. Tabela 9: Número de dias para trincas para misturas de concreto feitas com aditivos de redução de retração e de trincas. ASTM C1581, fator de cimento 750 lb / y3, w / c = 0,45, 50% de umidade relativa e 21° C (70° F)

*: Dados não disponíveis **: Nenhuma trinca foi observada aos 105 dias.

Método de Preparação de Pasta Fluida Exemplo 20

[097] Uma pasta fluida exemplificativa de óxido de cálcio da presente invenção foi preparada usando os seguintes componentes: polietileno glicol (PEG) com peso molecular nominal de 4.500 (2 gramas) e pó de argila sepiolita (disponível sob a marca comercial PANGEL® S9 de Tolsa) (1 grama) foram misturados na mistura solvente de dipropileno glicol-n-butil éter (DPnB) (30 gramas), dipropileno glicol (DPG) (30 gramas), propileno carbonato (PrC) (8 gramas) e solução aquosa a 60% de um dispersante comercial de cimento de policarboxilato (disponível a partir de Nippon Shokubai K.K.) (2 gramas) com um misturador de alto cisalhamento. O pó de óxido de cálcio, disponível sob a marca POLYCAL® OS325 e (Mississippi Lime) (180 gramas), foi então adicionado à suspensão acima e bem misturado por 2 horas usando uma hélice de 4 pás de 2’’ 500 - 1.000 rpm para produzir uma pasta fluida espessa tipo tinta.

[098] A pasta fluida obtida foi misturada em argamassa e mostrou um controle de retração superior.

Exemplo 21

[099] Uma pasta fluida exemplificativa de óxido de cálcio da presente invenção foi preparada usando os seguintes componentes: copolímero em bloco de polietileno glicol - polipropileno glicol (disponível a partir de BASF Corporation sob a marca registrada PLURONIC® F127) (1 grama) e pó de argila sepiolita (marca PANGEL® S9 disponível a partir de Tolsa) (2 gramas) foram misturados na mistura solvente de dipropileno glicol-n-butil éter (DPnB) (30 gramas), dipropileno glicol (DPG) (30 gramas), propileno carbonato (PrC) (8 gramas), um dispersante comercial de cimento de policarboxilato (disponível a partir de Nippon Shokubai K.K.) (2 gramas) e uma pequena quantidade adicional de água (3 gramas) com misturador de alto cisalhamento. O pó de óxido de cálcio, POLYCAL® OS325 (Mississippi Lime) (180 gramas), foi então adicionado à suspensão acima e bem misturado por 2 horas usando uma hélice de 4 pás de duas polegadas a 500 - 1.000 rpm seguida de uma mistura adicional por outra 2 horas com um misturador de pás de baixo cisalhamento para produzir uma pasta fluida espessa tipo tinta.

[0100] A pasta fluida obtida foi misturada na argamassa e mostrou um controle de retração superior.

Exemplo 22

[0101] Uma pasta fluida exemplificativa de óxido de cálcio da presente invenção foi preparada usando os seguintes componentes: Copolímero em bloco de polietileno glicol - polipropileno glicol (PLURONIC® F127, BASF Corp.) (1 grama) foi dissolvida ou bem dispersa em dipropileno glicol (DPG) (30 gramas) e água (2 gramas). Dipropileno glicol-n-butil éter (DPnB) (30 gramas), um dispersante comercial de cimento de policarboxilato (Nippon Shokubai K.K.) (2 gramas) e pó de argila sepiolita (marca PANGEL® S9 a partir de Tolsa) (2 gramas) foram adicionados e misturados bem. O pó de óxido de cálcio, Polycal OS325 (Mississippi Lime) (180 gramas), foi então adicionado ao líquido acima e bem misturado por 1 hora usando uma hélice de 4 pás de duas polegadas a 500 - 1.000 rpm. Depois que a cal viva foi bem misturada e dispersa no líquido, foi então adicionado propileno carbonato (PrC) (4 gramas) e uma mistura adicional por mais 2 horas para completar a reação de encapsulação.

[0102] A pasta fluida obtida apresentou estabilidade em armazenamento superior e controle de retração superior no teste de argamassa de cimento.

[0103] Os exemplos e modalidades anteriores foram fornecidos para fins ilustrativos e não pretendem delimitar o escopo da invenção.

Claims

1. Composição para controlar a hidratação de cal viva, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma pasta líquida ou pasta fluida formada por (A) partículas de cal viva compreendendo óxido de cálcio ou uma mistura de óxido de cálcio e óxido de magnésio, o óxido de cálcio estando presente na quantidade de 45 a 100% em peso seco com base no peso total das partículas de cal viva; e (B) um líquido orgânico compreendendo um alquileno glicol, em que as partículas de cal viva e alquileno glicol estão presentes dentro da composição em uma relação em peso A:B de 80:20 a 30:70, o alquileno glicol formando uma pasta líquida ou uma pasta fluida das partículas de cal viva, em que o líquido orgânico compreende ainda água na quantidade de 0,1% a 10% em peso com base no peso de partículas de cal viva (A); em que as partículas de cal viva são envolvidas pelo subproduto de carbonatação após as partículas de cal viva dentro da pasta líquida ou pasta fluida serem misturadas com um agente de carbonatação.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a cal viva e o líquido orgânico estão presentes na composição em uma relação em peso A:B de 75:25 a 55:45.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o alquileno glicol é selecionado dentre etileno glicol, propileno glicol, e derivados dos mesmos, um derivado de amino álcool ou uma mistura do mesmo.

4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o líquido orgânico é selecionado dentre alquileno glicol, dipropileno glicol alquil éteres, dipropileno glicol, dietileno glicol, dietileno glicol alquil éteres, propileno glicol, etileno glicol, etileno glicol alquil éteres, propileno glicol alquil éteres, oligoetileno glicol alquil éteres, oligopropileno glicol alquil éteres, ou misturas dos mesmos.

5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende ainda um agente de carbonatação, preferivelmente em que o agente de carbonatação é um agente de carbonatação orgânico selecionado dentre etileno carbonato, propileno carbonato, ou uma mistura dos mesmos.

6. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende ainda um dispersante de cimento de polímero de policarboxilato éter ou uma argila.

7. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende ainda pelo menos um espessante, preferivelmente em que o espessante é selecionado dentre um polímero ou polímero de polialquileno glicol éter.

8. Composição, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o óxido de cálcio está na forma de partículas tendo um diâmetro volumétrico médio menor do que 13 μm ou tendo um diâmetro de superfície médio menor do que 4 μm.

9. Método para produzir a composição, como definida na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a cal viva é primeiro misturada com alquileno glicol contendo água, seguida pela adição de um agente de carbonatação orgânico selecionado dentre um etileno carbonato, propileno carbonato ou uma mistura dos mesmos, ou seguida pela adição de um agente de carboxilação, o agente de carboxilação selecionado dentre alquil éster de ácido monocarboxílico, mono- ou di- alquil éster de ácido di-carboxílico.

10. Método para tratar cal viva CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: combinar (A) partículas de cal viva com (B) a composição de líquido orgânico compreendendo um alquileno glicol, como definidas na reivindicação 1, para fornecer uma pasta ou pasta fluida que seja bombeável e mensurável como um líquido para concreto ou argamassa; e em que ainda, após dispersar as partículas de cal viva formadas dentro de um ambiente de alquileno glicol para formar uma pasta ou pasta fluida, o método compreende ainda expor a superfície das partículas dentro do ambiente de pasta ou pasta fluida de alquileno glicol a um agente de carbonatação ou agente de carboxilação para formar em torno das partículas de cal viva uma barreira de proteção de subproduto contendo carbonila ou contendo carboxila no ambiente de líquido orgânico.

11. Material cimentício endurecido, concreto ou argamassa CARACTERIZADO pelo fato de que é substancialmente livre de trincas de retração até os 28 dias de idade, incluindo a composição de cal viva preparada antes da mistura no dito material cimentício, concreto ou argamassa, como definida na reivindicação 1.

12. Material cimentício endurecido, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o líquido orgânico compreende água na quantidade de 0,1% a 10% por cento em peso com base no peso total da composição de cal viva; e em que ainda as partículas de cal viva são envolvidas por um subproduto de carbonatação após a mistura das partículas de cal viva com um agente de carbonatação.

13. Material cimentício endurecido, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que é formado em uma laje ou painel tendo uma espessura de 0,001 cm a 100 cm, tendo opcionalmente um comprimento de pelo menos 3 metros entre as juntas.