BR112021003774A2

BR112021003774A2 - cura em múltiplas etapas de corpos verdes

Info

Publication number: BR112021003774A2
Application number: BR112021003774-8A
Authority: BR
Inventors: Ahmet Cuneyt Tas
Original assignee: Solidia Technologies, Inc.
Priority date: 2018-08-27
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2021-05-25
Also published as: CA3110694A1; JP7450605B2; MX2021002417A; CN112654592A; US20200062660A1; WO2020046927A1; JP2021535003A; EP3844124A1; CN112654592B; EA202190313A1; EP3844124A4

Abstract

CURA EM MÚLTIPLAS ETAPAS DE CORPOS VERDES. Trata-se de um método para formar uma pluralidade de corpos de concreto curado, em que cada corpo possui uma resistência à compressão com cura, em que o método revelado inclui: introduzir uma mistura fluidificável de componentes constituintes do concreto em uma pluralidade de moldes; moldar a mistura fluidificável dentro da pluralidade de moldes com o auxílio de um ou mais suportes, formando, assim, uma pluralidade de corpos verdes; curar parcialmente os corpos verdes até um grau suficiente para fornecer uma resistência à compressão que é mais baixa que a resistência à compressão com cura, produzindo, assim, uma pluralidade de corpos verdes pré-curados; montar pelo menos uma porção da pluralidade de corpos verdes pré-curados para formar uma coleção dos mesmos que têm uma configuração geométrica predeterminada; e curar a coleção de corpos verdes pré-curados até um grau suficiente para atingir a resistência à compressão com cura, produzindo, assim, uma coleção de corpos curados que têm a configuração geométrica predeterminada.

Description

CURA EM MÚLTIPLAS ETAPAS DE CORPOS VERDES

[001] O presente pedido reivindica o benefício e a prioridade ao Pedido Provisório nº US 62/723.397, depositado em 27 de agosto de 2018, cujo conteúdo inteiro está incorporado ao presente documento a título de referência. Campo

[002] O presente pedido se refere a métodos para a cura de objetos, tais como corpos verdes, dispositivos e sistemas associados. Fundamentos

[003] Neste relatório descritivo, quando um documento, ato ou item de conhecimento é mencionado ou discutido, essa referência ou discussão não é uma admissão de que o documento, ato ou item de conhecimento ou qualquer combinação dos mesmos era, na data da prioridade, publicamente disponível, conhecido pelo público, parte do conhecimento geral comum ou que constitui de outro modo a técnica anterior sob as provisões estatutárias aplicáveis; ou sabe-se que é relevante para uma tentativa de solucionar qualquer problema com o qual este relatório descritivo esteja interessado.

[004] A densificação de “corpos verdes” não curados ou parcialmente curados pode apresentar diversos desafios técnicos diferentes, especialmente quando tais processos são conduzidos em uma grande escala. Problemas, tais como aqueles relacionados à eficiência, condições de processamento não estáticas, consistência e reprodutibilidade, podem surgir. A presente invenção busca solucionar esses e outros desafios.

[005] Um exemplo de um “corpo verde” não curado que é submetido a um processo de cura é concreto ou cimento. Concreto, especialmente, é onipresente. A maioria dos lares provavelmente se assentam sobre o mesmo, as infraestruturas são construídas a partir do mesmo, assim como a maioria dos locais de trabalho. O concreto convencional é produzido misturando-se água e agregados, tal como areia e rocha esmagada com cimento Portland, um material sintético produzido queimando-se uma mistura de calcário triturado e argila, ou materiais de composição similar em um forno giratório a uma temperatura de sinterização de cerca de 1.450ºC. A fabricação de cimento Portland não é apenas um processo intensivo em energia, mas também um que libera quantidades consideráveis de gás estufa (CO>2). A indústria de cimento representa aproximadamente 5% das emissões globais de CO,

antropogênico. Mais de 60% de tal CO> origina-se da decomposição química ou calcinação de calcário. A produção e o uso de concreto convencional não são ideais em termos tanto de economia quanto impacto ambiental. Tais tecnologias de produção de concreto convencional envolvem grande consumo de energia e emissões de dióxido de carbono, levando a uma pegada de carbono desfavorável.

[006] Isso levou ao desenvolvimento de formulações de cimento não hidráulico. O cimento não hidráulico refere-se a um cimento que não é curado pelo consumo de água em uma reação química, mas, em vez disso, é principalmente curado por reação com dióxido de carbono, CO2, em qualquer uma de suas formas, tal como, CO, gasoso, CO? na forma de ácido carbônico, H2CO3 ou em outras formas que permitem a reação de CO> com o material de cimento não hidráulico. O processo de cura sequestra gás dióxido de carbono na forma de espécies de carbonato sólido dentro do material curado, fornecendo, assim, benefícios ambientais óbvios. A título de exemplo, as formulações não hidráulicas Solidia Cement"" e Solidia Concrete"" foram anunciadas como tecnologias inovadoras, tendo sido reconhecidas, por exemplo, como uma das 100 principais novas tecnologias pelo R&D 100 awards. A produção tanto de Solidia Cement"“ quanto de Solidia Concrete"" reduz as emissões de carbono até 70%, reduz o consumo de combustível em 30% e reduz o uso de água em até 80%, em comparação com a produção de concreto hidráulico tradicional e/ou cimento Portland.

[007] As técnicas e aparelhos de cura convencionais para muitos sistemas de materiais, incluindo concreto convencional assim como formulações de concreto não hidráulico, são configurados para manusear materiais que passam por reações químicas específicas. Entretanto, na prática, o uso de técnicas e aparelhos convencionais para curar corpos verdes apresenta certos desafios técnicos. Os problemas que estão associados a técnicas e aparelhos de cura convencionais incluem seu custo, limitações relacionadas a condições e locais de operação, a precisão com a qual o processo de cura pode ser controlado e monitorado de uma maneira consistente e repetível e a produção de artigos curados com propriedades adequadas. Assim, existe uma necessidade de métodos e aparelhos de cura que forneçam versatilidade, precisão, rendimento, consistência aprimorados e custos reduzidos.

[008] Conforme esquematicamente ilustrado nas Figuras 1 e 2, os artigos (10) formados a partir de composições de concreto ou cimento hidráulico, assim como composições de concreto ou cimento não hidráulico, por exemplo, composições de concreto contendo silicato de cálcio, areia e agregado, tais como bloquetes (de quaisquer dimensões) ou blocos/placas (novamente, de quaisquer dimensões), podem ser produzidos com o uso de uma prensa (20) como um método de formação/fabricação. Mais especificamente, moldes ocos (30) estão localizados em um suporte (40), tal como uma placa de aço (ou plástico ou qualquer outro material de resistência suficiente) ou bandejas planas. A composição de concreto é, então, introduzida em aberturas (50) nos moldes (30). Opcionalmente, os moldes (30) são vibrados para promover preenchimento ideal dos moldes (30) com a mistura de concreto. Uma vez preenchida, a prensa (20) comprime o material de concreto dentro dos moldes (30). Como resultado, um ou mais corpos verdes prensados (10) são formados no suporte (40). Subsequentemente, os corpos prensados (10), juntamente com seus suportes (40), são submetidos a diversas etapas de processamento possíveis, tal como secagem, pré-cura e, por fim, cura dentro de uma câmara (não mostrado) para gerar resistência. Após a cura, os corpos (por exemplo, bloquetes) são “paletizados” removendo-se os mesmos de seus suportes (40) e empilhando-se os mesmos, tipicamente com o uso de uma máquina, para formar cubos de corpos ou bloquetes finalizados repousando sobre um suporte para envio, tal como um pálete. Cada cubo pode ter, por exemplo, cerca de 540 (ou mais) bloquetes empilhados no formato de 10 camadas de bloquetes um sobre o outro, enquanto cada camada contém 54 bloquetes. Isso é chamado de um “cubo de bloquetes”. Tais cubos de bloquetes podem, então, ser entregues ao cliente. As etapas principais (60) associadas ao processo descrito acima são esquematicamente ilustradas na Figura 3. Conforme ilustrado na mesma, os ingredientes constituintes que constituem a formulação de cimento/concreto passam por preparação de batelada e são misturados, introduzidos em moldes, nos quais são pressionados, formando, assim, um ou mais corpos verdes. Os corpos verdes são, então, curados e subsequentemente os corpos completamente curados são empilhados em um pálete para envio ao comprador.

[009] De acordo com operações em larga escala atuais, o processo de cura se estende por períodos de tempo muito longos, tal como cerca de 50 a 80 h, ou ainda mais longos. Durante tais tempos de cura longos, os bloquetes permanecem em seus suportes ou placas de pressionamento. Ocupar as placas de pressionamento por 50 a 80 h é desvantajoso para a eficácia de custo e tempo do processo inteiro. A ocupação das placas de pressionamento por todo o processo de cura inteiro exerce tensão indesejada sobre as operações de pressionamento das instalações do fabricante e exige que o fabricante adquira mais placas de pressionamento do que seria idealmente o caso.

[0010]Além disso, os bloquetes formados a partir de composições não hidráulicas, tal como Solidia Cement"" e Solidia Concrete"", mencionadas acima, se baseia em um reagente gasoso, isto é, dióxido de carbono (CO>). O dióxido de carbono atua como um reagente apenas se os materiais a serem curados por carbonação contiverem uma certa quantidade (por exemplo, 2 a 5% em peso) de água nos mesmos. O gás dióxido de carbono é primeiramente dissolvido em água, então, se transforma em íons de bicarbonato ou carbonato aquosos, que, então, reagirão com os íons de Ca?* aquosos oriundos da composição não hidráulica para formar cristais/partículas bem conectadas de carbonato de cálcio (CaCO3). Em outras palavras, não se pode curar tais composições se os bloquetes estiverem completamente secos. Assim, a cura de bloquetes formatos a partir de tais composições não hidráulicas envolve controle de teor de água.

[0011]Outra desvantagem de manter os bloquetes em placas de pressionamento por todo o processo de cura é que as superfícies dos bloquetes em contato com as placas previnem ou impedem a liberação de água do corpo verde e também previnem ou impedem a exposição direta a reagentes dentro da câmara de cura (por exemplo, gás CO»).

[0012]Assim, há uma necessidade de técnicas e aparelhos de cura aprimorados que permitam que as placas de pressionamento sejam restauradas/recuperadas e retornadas à máquina de prensa o mais rápido possível, assim como aprimorem a exposição das superfícies de fundo dos corpos prensados (por exemplo, bloquetes/objetos) a reagente (ou reagentes) e facilitem a liberação de água das mesmas.

[0013]Embora certos aspectos de tecnologias convencionais tenham sido discutidos para facilitar a revelação da invenção, os Requerentes de forma alguma renunciam esses aspectos técnicos, e é contemplado que a invenção reivindicada pode abranger ou incluir um ou mais dos aspectos técnicos convencionais discutidos no presente documento.

Sumário

[0014]Foi constatado que as deficiências indicadas acima podem ser solucionadas, e certas vantagens obtidas, pela presente invenção. Por exemplo, os métodos, dispositivos e sistemas da presente invenção fornecem a cura de corpos verdes que exibem versatilidade, precisão, rendimento, consistência aprimorados e custo reduzido.

[0015]A fim de facilitar a descrição dos conceitos da presente invenção, a revelação contida no presente documento pode se referir a corpos verdes e/ou curados como “bloquetes”. Entretanto, deve-se compreender que os princípios da presente invenção não são assim limitados. Os princípios descritos no presente documento são aplicáveis a qualquer número de diferentes corpos ou objetos, a despeito de quaisquer referências particulares no presente documento a “bloquetes”. Por exemplo, o processo descrito nesta revelação pode ser usado para a produção de produtos de concreto, em que o produto de concreto é opcionalmente produzido a partir de uma matriz de ligação que endurece quando exposta a dióxido de carbono. Em algumas modalidades, os produtos de concreto são objetos de concreto espumado. Em algumas modalidades, os produtos de concreto são objetos de concreto aerado. Em algumas modalidades, os objetos de concreto aerado são blocos aerados e/ou unidades de alvenaria aeradas. Em algumas modalidades, os objetos de concreto espumado são painéis aerados. Em algumas modalidades, os painéis aerados têm reforço estrutural opcional nos mesmos na forma de vergalhão. Em outras modalidades, os produtos de concreto são objetos de concreto pré-fundidos, tais como telhas, blocos de concreto, placas de concreto, placas fundidas a úmido e placas de núcleo oco.

[0016]Certos recursos da presente invenção serão descritos agora. Deve-se compreender que a presente invenção abrange qualquer um dos recursos anteriores usados individualmente ou em combinação com qualquer outro recurso (ou recursos) descrito nos parágrafos a seguir ou descrito de outro modo no presente documento, sem limitação sobre as combinações particulares dos mesmos. Assim, por exemplo, é compreendido que a presente invenção abrange qualquer combinação possível das reivindicações contidas no presente documento, a despeito de suas dependências atuais.

[0017]De acordo com um aspecto, a presente invenção fornece um método para formar uma pluralidade de corpos de concreto curado, em que cada corpo possui uma resistência à compressão com cura, em que o método compreende: introduzir uma mistura fluidificável de componentes constituintes do concreto em uma pluralidade de moldes; moldar a mistura fluidificável dentro da pluralidade de moldes com o auxílio de um ou mais suportes, formando, assim, uma pluralidade de corpos verdes; curar parcialmente os corpos verdes até um grau suficiente para fornecer uma resistência à compressão que é mais baixa que a resistência à compressão com cura, produzindo, assim, uma pluralidade de corpos verdes pré-curados; montar pelo menos uma porção da pluralidade de corpos verdes pré-curados para formar uma coleção dos mesmos que têm uma configuração geométrica predeterminada; e curar a coleção de corpos verdes pré-curados até um grau suficiente para atingir a resistência à compressão com cura, produzindo, assim, uma coleção de corpos curados que têm a configuração geométrica predeterminada.

[0018]O método compreende, ainda, fazer com que a coleção de corpos curados que têm a configuração geométrica predeterminada seja enviada a um cliente.

[0019]0 método em que os componentes constituintes compreendem um ou mais componentes de cimento carbonatável e um ou mais agregados.

[0020]0 método em que o um ou mais componentes de cimento carbonatável compreendem silicato de cálcio.

[0021]O método em que a mistura fluidificável compreende água.

[0022]0 método em que pelo menos uma das etapas de introdução e moldagem compreende um ou mais dentre: vertimento, vibrofundição, pressionamento, extrusão ou formação de espuma.

[0023]O método em que o um ou mais suportes são uma placa de pressionamento.

[0024]O método em que o um ou mais suportes são metálicos.

[0025]O método em que a pluralidade de corpos verdes compreende bloquetes, blocos de concreto, telhas, placas de núcleo oco, placas de fundição a úmido, placas de concreto, corpos de concreto espumado, corpos de concreto aerado, unidades de alvenaria de concreto aerado ou painéis de concreto aerado.

[0026]O método em que a resistência à compressão dos corpos verdes pré-curados é suficiente para permitir a remoção dos corpos verdes do suporte, enquanto os corpos verdes permanecem substancialmente intactos.

[0027]O método em que a resistência à compressão dos corpos verdes pré-curados é cerca de 13,79 MPa (2.000 psi) a cerca de 34,47 MPa (5.000 psi), conforme medido de acordo com a norma ASTM C140.

[0028]O método em que a resistência à compressão com cura é pelo menos cerca de 55,16 MPa (8.000 psi), conforme medido de acordo à norma ASTM C140.

[0029]O método em que a etapa de curar parcialmente os corpos verdes compreende introduzir os corpos verdes e o um ou mais suportes em uma câmera de pré-cura.

[0030]O método em que a etapa de curar parcialmente os corpos verdes compreende expor os corpos verdes e o um ou mais suportes a dióxido de carbono, ar ou uma combinação dos mesmos, por um período de tempo predeterminado.

[0031]O método em que a etapa de curar parcialmente os corpos verdes compreende expor os corpos verdes a dióxido de carbono por um período de tempo de cerca de 60 a cerca de 600 minuto e uma temperatura de cerca de 50ºC a cerca de 120ºC.

[0032]O método em que a etapa de curar parcialmente os corpos verdes compreende, ainda, aquecer o pelo menos um suporte metálico.

[0033]O método em que o aquecimento do pelo menos um suporte metálico compreende aquecimento de resistência elétrica.

[0034]O método em que a etapa de montar a pluralidade de corpos verdes pré-curados compreende remover os corpos verdes pré-curados de uma superfície do um ou mais suportes.

[0035]O método em que os corpos verdes pré-curados são removidos do um ou mais suportes com o uso de uma máquina paletizadora ou um sistema de manuseio de material.

[0036]O método em que a configuração geométrica predeterminada é um cubo.

[0037]O método em que o cubo compreende cerca de 480 corpos verdes pré-curados ou mais.

[0038]O método em que a etapa de curar os corpos verdes pré-curados compreende introduzir a coleção de corpos verdes pré-curados em uma câmara de cura.

[0039]O método em que a etapa de curar os corpos verdes pré-curados compreende expor os corpos verdes pré-curados a dióxido de carbono por um período de tempo de cerca de a cerca de 24 horas e uma temperatura de cerca de 60ºC a cerca de 95ºC.

[0040]O método em que a etapa de curar parcialmente os corpos verdes ou a etapa de curar os corpos verdes pré-curados compreende, ainda, introduzir gás aquecido na câmara de pré-cura ou cura a partir de um local disposto próximo ao fundo da câmara de pré-cura ou cura.

[0041]O método em que a etapa de curar parcialmente os corpos verdes ou a etapa de curar os corpos verdes pré-curados compreende, ainda, retirar o gás aquecido da câmara de pré-cura ou cura a partir de um local disposto próximo ao topo da câmara de pré-cura ou cura.

[0042]O método em que a etapa de curar os corpos verdes pré-curados compreende, ainda, colocar a coleção de corpos verdes pré-curados em uma plataforma móvel para mover a coleção de corpos verdes pré-curados de uma extremidade da câmara de cura para uma extremidade oposta.

[0043]O método em que os corpos verdes e seus suportes têm um volume de amostra, e a câmara de pré-cura tem um volume interno e em que uma razão entre o volume interno da câmara de pré-cura e o volume de amostra é cerca de 1,05 a cerca de 1,15.

[0044]O método em que a coleção de corpos verdes pré-curados que têm a configuração geométrica predeterminada tem um volume de amostra, e a câmara de cura tem um volume interno, e em que uma razão entre o volume interno da câmara de cura e o volume de amostra é cerca de 1,05 a cerca de 1,15. Breve descrição dos desenhos

[0045]A Figura 1 é uma ilustração esquemática de uma disposição e a técnica para formar um ou mais corpos verdes a partir de uma mistura fluidificável.

[0046]A Figura 2 é uma ilustração esquemática de um ou mais corpos verdes resultantes da técnica e disposição da Figura 1, dispostos sobre uma superfície de um suporte.

[0047]A Figura 3 é um fluxograma de um procedimento convencional para formar corpos concretos curados.

[0048]A Figura 4 é uma ilustração esquemática de uma disposição e técnica para curar um ou mais corpos verdes.

[0049]A Figura 5 é uma ilustração esquemática de uma técnica e projeto de câmara de cura de acordo com certos aspectos opcionais da presente invenção.

[0050]A Figura 6 é uma ilustração esquemática de uma coleção de corpos verdes que formam uma configuração geométrica particular e uma plataforma opcional.

[0051]A Figura 7 é uma ilustração esquemática de uma técnica e projeto de câmara de cura de acordo com outros aspectos opcionais da presente invenção.

[0052]A Figura 8 é uma ilustração esquemática de uma técnica e projeto de câmara de cura de acordo com aspectos opcionais adicionais da presente invenção.

[0053]A Figura 9 é uma ilustração esquemática de uma técnica e projeto de câmara de cura de acordo com ainda outros aspectos opcionais da presente invenção.

Descrição Detalhada

[0054]Conforme usado no presente documento, o termo “corpo verde” refere-se a um corpo ou objeto não curado ou parcialmente curado. Em certas modalidades opcionais, o corpo verde está na forma de um corpo de cimento ou concreto (compósito).

[0055]"Carbonatável”, conforme usado no presente documento, refere-se a um material que é reativo com CO? por meio de uma reação de carbonatação. Um material é “não carbonatável” se não for reativo com CO> por meio de uma reação de carbonatação sob condições reveladas no presente documento. De acordo com certas modalidades, o material carbonatável pode tomar a forma de um cimento ou concreto (compósito).

[0056]Conforme usado no presente documento, “mistura fluidificável” é uma mistura que pode ser conformada ou formada de outro modo em um corpo verde que tem um formato geométrico e dimensões desejados.

[0057]Conforme usado no presente documento, “substancialmente intacto” significa manter, na maior parte, o formato e configuração gerais de um corpo ou objeto. O termo não exclui quebra ou desintegração relativamente menores do corpo, contanto que seu formato e configuração gerais sejam mantidos.

[0058]Conforme usado no presente documento, as formas singulares “um/” “uma”, "o" e “a” são concebidas incluindo as formas no plural, a menos que o contexto indique claramente de outro modo. Adicionalmente, o uso de "ou" se destina a incluir "e/ou", a não ser que o contexto indique claramente de outro modo.

[0059]Conforme usado no presente documento, “cerca de” é um termo de aproximação e se destina a incluir variações menores nas quantidades literalmente determinadas, conforme poderia ser entendido por aqueles versados na técnica. Tais variações incluem, por exemplo, desvios padrão associados a técnicas comumente usadas para medir as quantidades dos elementos ou componentes constituintes de um material compósito ou outras propriedades e características. Todos os valores caracterizados pelo modificador descrito acima “cerca de” também se destinam a incluir os valores numéricos exatos revelados no presente documento. Além disso, todas as faixas incluem limites superiores e inferiores e todos os valores dentro desses limites.

[0060]Quaisquer composições descritas no presente documento são concebidas incluindo composições que consistem em, consistem essencialmente em, assim como compreendem, os vários constituintes identificados no presente documento, a não ser que explicitamente indicado ao contrário. [0061 ]Certas abreviações usadas no presente documento têm o seguinte significado: ER = recuperação precoce (remoção precoce) das placas de pressionamento de bloquete; PCC = cura de cubo de bloquete; VBUF = fluxo ascendente vertical; CV = volume de câmara (tanto para pré-cura quanto para cura); e SV = volume de amostra (a amostra podem ser corpos ou bloquetes em suas placas de pressionamento ou podem ser corpos ou bloquetes empilhados e compactados firmemente uns com os outros para formar uma configuração geométrica particular, tal como um cubo discreto ou prisma retangular, para cura, com ou sem uma plataforma opcional); CC = cura contínua de bloquetes individuais que entram em uma câmara de um lado, em que os bloquetes podem ser posicionados por um sistema de manuseio de material em uma esteira transportadora em movimento (de modo contínuo ou intermitente) e saem do outro lado da mesma câmara. Formação de uma Mistura Fluidificável - Composição e Morfologia de Corpos Verdes

[0062]É contemplado que os princípios da presente invenção podem encontrar aplicação em diversas diferentes composições químicas e morfologias e não são necessariamente limitados desse modo. Assim, a discussão a seguir é concebida como sendo representativa de exemplos adequados, embora não limitantes, de químicas e morfologias de corpos verdes.

[0063]De acordo com certos aspectos, os corpos verdes curáveis adequados para os métodos, dispositivos e sistemas de cura da presente invenção podem ser formados a partir de um material carbonatável.

[0064]De acordo com outros aspectos opcionais, os corpos verdes curáveis adequados para os métodos, dispositivos e sistemas de cura da presente invenção podem ser formados a partir de um material de silicato de cálcio e/ou silicato de magnésio e/ou hidróxido de magnésio.

[0065]O termo material de “silicato de cálcio”, conforme usado no presente documento, de modo geral, refere-se a minerais de ocorrência natural ou materiais sintéticos que são compreendidos por um ou mais dentre um grupo de fases de silicato de cálcio. As fases de silicato de cálcio carbonatável exemplificativas incluem CS (wollastonita ou pseudowollastonita e algumas vezes formuladas como CaSiO; ou CaOeSiO,), C3S2 (ranquinita, e algumas vezes formuladas como Ca3Si2Ozou 3CaOe2SiO>), C2S (belita, B- Ca2SiOa4 ou lamita, Ca;Mg(SiO4s)a ou bredigita, a-Ca2rSiO4 ou y-Ca2sSiOas, e algumas vezes formuladas como CarSiOs ou 2CaOSiO,). As fases amorfas podem também ser carbonatáveis dependendo de sua composição. Cada um desses materiais pode incluir um ou mais outros íons e óxidos metálicos (por exemplo, óxidos de alumínio, magnésio, ferro ou manganês), ou mesclas dos mesmos, ou pode incluir uma quantidade de silicato de magnésio na forma (ou formas) de ocorrência natural ou sintética na faixa de quantidade vestigial (1%) a cerca de 50% ou mais em peso. As fases não carbonatáveis ou inertes exemplificativas incluem gelenita/melilita ((Ca,Na,K)2[(Mg, Fe?*,Fe?*,AI,Si);O7]) e sílica cristalina (SiO2). As fases de silicato de cálcio carbonatáveis incluídas na composição de silicato de cálcio não se hidratam extensivamente quando expostas à água. Devido a isso, os compósitos produzidos com o uso de uma composição de silicato de cálcio como o agente de ligação não geram resistência significativa quando combinados com água. A geração de resistência é controlada por exposição de compósitos contendo composição de silicato de cálcio a regimes de cura específicos na presença de CO».

[0066]Conforme usado no presente documento, o termo “silicato de magnésio” refere-se a minerais de ocorrência natural ou materiais sintéticos que são compreendidos por um ou mais dentre um grupo de compostos contendo magnésio e silício, incluindo, por exemplo,

Mg2SiOa4 (também conhecido como “forsterita”) e Mg3Si4O010(OH)2 (também conhecido como “talco”) e CaMgSiOs (também conhecido como “monticelita”), em que cada material pode incluir um ou mais outros íons e óxidos metálicos (por exemplo, óxidos de cálcio, alumínio, ferro ou manganês), ou mesclas dos mesmos, ou pode incluir uma quantidade de silicato de cálcio na forma (ou formas) de ocorrência natural ou sintética na faixa de quantidade vestigial (1%) a cerca de 50% ou mais em peso.

[0067]Em modalidades exemplificativas, silicato de cálcio triturado é usado. O silicato de cálcio triturado pode ter um tamanho médio de partícula de cerca de 1 um a cerca de 100 um (por exemplo, cerca de 1 um a cerca de 80 um, cerca de 1 um a cerca de 60 um, cerca de 1 um a cerca de 50 um, cerca de 1 um a cerca de 40 um, cerca de 1 um a cerca de 30 um, cerca de 1 um a cerca de 20 um, cerca de 1 um a cerca de 10 um, cerca de 1 um à cerca de 5 um, cerca de 5 um a cerca de 90 um, cerca de 5 um a cerca de 80 um, cerca de Um a cerca de 70 um, cerca de 5 um a cerca de 60 um, cerca de 5 um a cerca de 50 um, cerca de 5 um a cerca de 40 um, cerca de 10 um a cerca de 80 um, cerca de 10 um a cerca de 70 um, cerca de 10 um a cerca de 60 um, cerca de 10 um a cerca de 50 um, cerca de um a cerca de 40 um, cerca de 10 um a cerca de 30 um, cerca de 10 um a cerca de 20 um, cerca de 1 um, 10 um, 15 um, 20 um, 25 um, 30 um, 40 um, 50 pum, 60 pum, 70 um, 80 um, 90 um ou 100 um).

[0068]O silicato de cálcio triturado pode ter uma densidade aparente de cerca de 0,5 g/ml a cerca de 3,5 g/ml (por exemplo, 0,5 g/ml, 1,0 g/ml, 1,5 g/ml, 2,0 g/ml, 2,5 g/ml, 2,8 g/ml, 3,0 g/ml ou 3,5 g/ml) e uma densidade compactada de cerca de 1,0 g/ml a cerca de 1,2 g/ml.

[0069]O silicato de cálcio triturado pode ter uma área de superfície de Blaine de cerca de 150 m?/kg a cerca de 700 m?/kg (por exemplo, 150 m?/kg, 200 m?/kg, 250 m?/kg, 300 m?/kg, 350 m?/kg, 400 m?/kg, 450 m?2/kg, 500 m?/kg, 550 m?/kg, 600 m?/kg, 650 m?/kg ou 700 m?/kg).

[0070]Em modalidades exemplificativas da composição de silicato de cálcio, as partículas de silicato de cálcio triturado usadas têm um tamanho de partícula que tem um diâmetro de 10% cumulativo maior que 1 um na distribuição de volume da distribuição de tamanho de partícula.

[0071 ]Quaisquer agregados adequados podem ser usados para formar materiais compósitos a partir da composição carbonatável da invenção, por exemplo, materiais contendo óxido de cálcio ou contendo sílica. Os agregados exemplificativos incluem materiais inertes, tal como rocha trapp, areia de construção, brita fina. Em certas modalidades preferenciais, agregados leves, tal como perlita ou vermiculita, podem ser também usados como agregados. Os materiais, tais como materiais de refugo industrial (por exemplo, fuligem, escória, fumaça de sílica), podem ser também usados como cargas finas.

[0072]A pluralidade de agregados pode ter qualquer tamanho médio de partícula e distribuição de tamanho adequados. Em certas modalidades, a pluralidade de agregados tem um tamanho médio de partícula na faixa de cerca de 0,25 mm a cerca de 25 mm (por exemplo, cerca de 5 mm a cerca de 20 mm, cerca de 5 mm a cerca de 18 mm, cerca de 5 mm a cerca de 15 mm, cerca de 5 mm a cerca de 12 mm, cerca de 7 mm a cerca de 20 mm, cerca de 10 mm a cerca de 20 mm, cerca de 0,32 cm (1/8 polegada), cerca de 0,64 cm (1/4 polegada), cerca de 0,95 cm (3/8 polegada), cerca de 1,27 cm (1/2 polegada), cerca de 1,91 cm (3/4 polegada)).

[0073]As misturas por adição químicas podem ser também incluídas no material compósito; por exemplo, plastificantes, retardadores, aceleradores, dispersantes e outros agentes modificadores de reologia. Certas misturas por adição químicas comercialmente disponíveis, tal como Glenium*" 7500 pela BASFº Chemicals, HC-300 pela SIKA e Acumer"" pela Dow Chemical Company podem ser também incluídas. Em certas modalidades, um ou mais pigmentos podem ser dispersos uniformemente ou dispersos de modo substancialmente irregular nas matrizes de ligação, dependendo do material compósito desejado. O pigmento pode ser qualquer pigmento adequado, incluindo, por exemplo, óxidos de vários metais (por exemplo, óxido de ferro negro, óxido de cobalto e óxido de cromo). O pigmento pode ser de qualquer cor ou cores, por exemplo, selecionado dentre preto, branco, azul, cinza, rosa, verde, vermelho, amarelo e marrom. O pigmento pode estar presente em qualquer quantidade adequada dependendo do material compósito desejado, por exemplo, em uma quantidade na faixa de cerca de 0,0% a cerca de 10% em peso.

[0074]Uma vantagem principal da composição carbonatável é que a mesma pode ser carbonatada para formar materiais compósitos que são úteis em uma variedade de aplicações.

[0075]Acredita-se que as reações a seguir ocorram durante a carbonatação de silicato de cálcio, conforme revelado no presente documento. CasSiO:s (s) + 2CO>? (g) — 2CaCO; (s) + SiO> (s) 3)

[0076]De modo geral, CO, é introduzido como uma fase gasosa que dissolve em um meio de infiltração, tal como água. A dissolução de CO> forma espécies carbônicas ácidas (tal como ácido carbônico, H2CO3) que resultam em uma diminuição de pH na solução. A solução fracamente ácida dissolve incongruentemente espécies de cálcio das fases de silicato de cálcio, então, o ácido carbônico se transforma em íons de carbonato aquoso. O cálcio pode ser lixiviado de fases amorfas contendo cálcio através de um mecanismo similar. Os cátions de cálcio liberados e as espécies de carbonato aquoso (tal como HCO3, CO32" e Ca(HCO;3)2) levam à precipitação de carbonatos sólidos insolúveis. Acredita-se que as camadas ricas em sílica, que foram abreviadas nas equações (1) a (3) como SiO> (s), permaneçam nas partículas minerais.

[0077]O CaCO;3 produzido a partir dessa ou quaisquer outras reações de carbonatação de CO, reveladas no presente documento pode existir como um ou mais dentre diversos polimorfos de CaCO;3 (por exemplo, calcita, aragonita e vaterita). As partículas de CaCO;z estão, de preferência, na forma de calcita, mas podem estar também presentes como aragonita ou vaterita ou como uma combinação de dois ou três dos polimorfos (por exemplo, calcita/aragonita, calcita/vaterita, aragonita/vaterita ou calcita/aragonita/vaterita).

[0078]Qualquer grau adequado de CO, pode ser usado dependendo do resultado desejado da carbonatação. Por exemplo, CO, de grau industrial a cerca de 99% de pureza pode ser usado, que está comercialmente disponível a partir de uma variedade de diferentes empresas de gás industrial, tal como Praxair, Inc., Linde AG, Air Liquide e outros. O abastecimento de CO> pode ser mantido em grandes tanques de retenção pressurizados na forma de dióxido de carbono líquido regulado a uma temperatura de modo que mantenha uma pressão de vapor desejada, por exemplo, de aproximadamente 2,07 MPa (300 PSIG). Esse gás é, então, canalizado a um compartimento ou câmara de cura (carbonatação) de CO,. No sistema mais simples, CO, é fluído através do compartimento a uma taxa controlada suficiente para deslocar o ar ambiente no compartimento. Em geral, o tempo de purga dependerá do tamanho da câmara ou compartimento e da taxa em que o gás CO, é fornecido. Em muitos sistemas, esse processo de purga do ar pode ser realizado em tempos medidos em minutos para obter a concentração de CO, até um nível razoável de modo que a cura possa ser realizada posteriormente. Em sistemas simples, alimenta-se o gás CO», então, ao sistema a uma taxa predefinida de modo a manter uma concentração de CO, suficiente para acionar a reação de cura.

[0079]A carbonatação, por exemplo, pode ser executada reagindo-se a mesma com CO, através de um processo de Sinterização Hidrotérmica em Fase Líquida (HLPS) controlado para criar elementos de ligação que retêm juntos os vários componentes do material compósito. Por exemplo, nas modalidades preferenciais, CO, é usado como uma espécie, resultando no sequestro de CO, e na criação de elementos de ligação nos materiais compósitos produzidos com uma pegada de carbono incomparável por qualquer tecnologia de produção existente. O processo de HLPS é termodinamicamente acionado pela energia livre da reação (ou reações) química e redução de energia de superfície (área) causada por crescimento de cristal. A cinética do processo de HLPS prosseguiu a uma taxa razoável à baixa temperatura devido ao fato de que uma solução (aquosa ou não aquosa) é usada para transportar espécies reativas em vez de usar um fluido de alto ponto de fusão ou meio em estado sólido de alta temperatura.

[0080]Coletivamente, os elementos de ligação formam uma matriz de ligação interconectada que cria resistência de ligação e que mantém o material compósito junto. Por exemplo, os elementos de ligação microestruturados podem ser: um elemento de ligação que compreende um núcleo de uma fase carbonatável não reagida de silicato de cálcio completa ou parcialmente circundada por uma borda rica em sílica de espessura variável que é completa ou parcialmente envolvida por partículas de CaCO3; um elemento de ligação que compreende um núcleo de sílica formado por carbonatação de uma fase carbonatável de silicato de cálcio completa ou parcialmente circundada por uma borda rica em sílica de espessura variável que é completa ou parcialmente envolvida por partículas de CaCO3; um elemento de ligação que compreende um núcleo de sílica formado por carbonatação de uma fase carbonatável de silicato de cálcio e completa ou parcialmente envolvida por partículas de CaCO3; um elemento de ligação que compreende um núcleo de uma fase não carbonatável completa ou parcialmente envolvida por partículas de CaCO;3; um elemento de ligação que compreende um núcleo de múltiplas fases compreendido por sílica formada por carbonatação de uma fase carbonatável de silicato de cálcio e parcialmente reagida com silicato de cálcio, em que o núcleo de múltiplas fases é completa ou parcialmente circundado por uma borda rica em sílica de espessura variável que é completa ou parcialmente envolvida por partículas de CaCO3; um elemento de ligação que compreende um núcleo de múltiplas fases compreendido por uma fase não carbonatável e silicato de cálcio parcialmente reagido, em que o núcleo de múltiplas fases é completa ou parcialmente circundado por uma borda rica em sílica de espessura variável que é completa ou parcialmente envolvida por partículas de CaCO3; um elemento de ligação que compreende partículas de silicato de cálcio parcialmente reagido sem um núcleo distinto e borda de sílica envolvida por partículas de CaCO3; e um elemento de ligação que compreende partículas porosas sem uma borda de sílica distinta envolvida por partículas de CaCOs;.

[0081]A borda rica em sílica, de modo geral, exibe uma espessura variável dentro de um elemento de ligação e de elemento de ligação a elemento de ligação, tipicamente na faixa de cerca de 0,01 um a cerca de 50 um. Em certas modalidades preferenciais, a borda rica em sílica tem uma espessura na faixa de cerca de 1 um a cerca de 25 um. Conforme usado no presente documento, “rico em sílica”, de modo geral, refere-se a um teor de sílica que é significativo entre os componentes de um material, por exemplo, em que o teor de sílica é maior que cerca de 50% em volume. O restante da borda rica em sílica é compreendido em grande parte por CaCOz3, por exemplo, 10% a cerca de 50% de CaCO; em volume. A borda rica em sílica pode também incluir partículas inertes ou não reagidas, por exemplo, 10% a cerca de 50% de melilita em volume. Uma borda rica em sílica, de modo geral, exibe uma transição de ser principalmente sílica a ser principalmente CaCO;. A sílica e o CaCO3 podem estar presentes como áreas intermisturadas ou distintas.

[0082]A borda rica em sílica é também caracterizada por um teor de sílica variável de elemento de ligação a elemento de ligação, tipicamente na faixa de cerca de 50% a cerca de 90% em volume (por exemplo, de cerca de 60% a cerca de 80%). Em certas modalidades, a borda rica em sílica é, de modo geral, caracterizada por um teor de sílica na faixa de cerca de 50% a cerca de 90% em volume e um teor de CaCO;3 na faixa de cerca de 10% a cerca de 50% em volume. Em certas modalidades, a borda rica em sílica é caracterizada por um teor de sílica na faixa de cerca de 70% a cerca de 90% em volume e um teor de CaCO; na faixa de cerca de 10% a cerca de 30% em volume. Em certas modalidades, a borda rica em sílica é caracterizada por um teor de sílica na faixa de cerca de 50% a cerca de 70% em volume e um teor de CaCO;3 na faixa de cerca de 30% a cerca de 50% em volume.

[0083]A borda rica em sílica pode circundar o núcleo em vários graus de cobertura de cerca de 1% a cerca de 99% (por exemplo, cerca de 10% a cerca de 90%). Em certas modalidades, a borda rica em sílica circunda o núcleo com um grau de cobertura menor que cerca de 10%. Em certas modalidades, a borda rica em sílica de espessura variável circunda o núcleo com um grau de cobertura maior que cerca de 90%.

[0084]Um elemento de ligação pode exibir qualquer tamanho e qualquer morfologia regular ou irregular, sólida ou oca, que pode ser favorecida de uma forma ou outra por seleção de matérias-primas e o processo de produção em vista da aplicação destinada. As morfologias exemplificativas incluem: cubos, cuboides, prismas, discos, pirâmides, poliedros ou partículas multifacetadas, cilindros, esferas, cones, anéis, tubos, crescentes, agulhas, fibras, filamentos, flocos, esferas, subesferas, microesferas, formatos de uva, grânulos, formatos oblongos, hastes, ondulações, etc.

[0085]A pluralidade de elementos de ligação pode ter qualquer tamanho médio de partícula e distribuição de tamanho adequados dependendo das propriedades e características de desempenho desejadas do produto compósito. Em certas modalidades, por exemplo, a pluralidade de elementos de ligação tem um tamanho médio de partícula na faixa de cerca de 1 um a cerca de 100 um (por exemplo, cerca de 1 um a cerca de 80 um, cerca de 1 um a cerca de 60 um, cerca de 1 um a cerca de 50 um, cerca de 1 um a cerca de 40 um, cerca de 1 um a cerca de 30 um, cerca de 1 um a cerca de 20 um, cerca de 1 um a cerca de 10 um, cerca de 5 um a cerca de 90 um, cerca de 5 um a cerca de 80 um, cerca de 5 um à cerca de 70 um, cerca de 5 um a cerca de 60 um, cerca de 5 um a cerca de 50 um, cerca de 5 um a cerca de 40 um, cerca de 10 um a cerca de 80 um, cerca de 10 um a cerca de

70 um, cerca de 10 um a cerca de 60 um, cerca de 10 um a cerca de 50 um, cerca de 10 Um a cerca de 40 um, cerca de 10 um a cerca de 30 um ou cerca de 10 um a cerca de 20 um).

[0086]A rede interconectada de elementos de ligação (uma matriz de ligação) pode também incluir uma pluralidade de partículas de carga grossas ou finas que podem ser de qualquer material adequado, ter qualquer tamanho de partícula e distribuição de tamanho adequados. Em certas modalidades preferenciais, por exemplo, as partículas de carga são produzidas a partir de um material rico em carbonato de cálcio, tal como calcário (por exemplo, calcário triturado). Em certos materiais, as partículas de carga são produzidas a partir de um ou mais dentre materiais à base de SiO7 ou à base de silicato, tal como quartzo, mica, granito e feldspato (por exemplo, quartzo triturado, mica triturada, granito triturado, feldspato triturado).

[0087]Em certas modalidades, as partículas de carga podem incluir materiais naturais, sintéticos e reciclados, tal como vidro, vidro reciclado, escória de carvão, fuligem, material rico em carbonato de cálcio e material rico em carbonato de magnésio.

[0088]Em certas modalidades, a pluralidade de partículas de carga tem um tamanho médio de partícula na faixa de cerca de 5 um a cerca de 7 mm (por exemplo, cerca de 5 um a cerca de 5 mm, cerca de 5 um a cerca de 4 mm, cerca de 5 um a cerca de 3 mm, cerca de Um a cerca de 2 mm, cerca de 5 um a cerca de 1 mm, cerca de 5 um a cerca de 500 um, cerca de 5 um a cerca de 300 um, cerca de 20 um a cerca de 5 mm, cerca de 20 um a cerca de 4 mm, cerca de 20 um a cerca de 3 mm, cerca de 20 um a cerca de 2 mm, cerca de 20 Um a cerca de 1 mm, cerca de 20 um a cerca de 500 um, cerca de 20 um a cerca de 300 um, cerca de 100 um a cerca de 5 mm, cerca de 100 um a cerca de 4 mm, cerca de 100 Um a cerca de 3 mm, cerca de 100 um a cerca de 2 mm ou cerca de 100 um a cerca de 1 mm).

[0089]A razão em peso entre elementos de ligação e partículas de carga pode ser quaisquer razões adequadas dependendo da aplicação destinada para o produto de material compósito. Por exemplo, a razão ponderal entre elementos de ligação e partículas de carga pode estar na faixa de cerca de (50 a 99): cerca de (1 a 50), por exemplo, de cerca de (60 a 99): cerca de (1 a 40), de cerca de (80 a 99): cerca de (1 a 20), de cerca de (90 a 99):

cerca de (1 a 10), de cerca de (50 a 90): cerca de (10 a 50) ou de cerca de (50 a 70): cerca de (30 a 50). Em certas modalidades, dependendo da aplicação, a razão ponderal entre elementos de ligação e partículas de carga pode estar na faixa de cerca de (10 a 50): cerca de (50 a 90), por exemplo, de cerca de (30 a 50): cerca de (50 a 70), de cerca de (40 à 50): cerca de (50 a 60).

[0090]Um corpo verde adequado para cura, de acordo com os princípios da presente invenção, tipicamente possui porosidade significativa. Quando o corpo verde é formado a partir de um material carbonatável, CO, precisa se difundir por todo o corpo verde de modo que o mesmo possa reagir com a composição química do corpo verde em todas as profundidades e até um ponto suficiente para criar propriedades químicas e físicas desejáveis dentro do artigo carbonatado. Visto que a difusão de gás CO, é significativamente mais rápida do que a difusão de CO, dissolvido em água ou qualquer uma de suas espécies aquosas associadas, é desejável que os poros do corpo verde sejam “abertos” a fim de facilitar a difusão de CO> gasoso por todo o mesmo. Por outro lado, a presença de água pode ser necessária para facilitar a reação de carbonatação. Por exemplo, em relação ao material de silicato de cálcio exemplificativo, conforme descrito no presente documento, a dissolução de CO, forma espécies carbônicas ácidas (tal como ácido carbônico, H2CO3) que resulta em uma diminuição de pH em solução. A solução fracamente ácida incongruentemente dissolve espécies de cálcio das fases de silicato de cálcio. Os cátions de cálcio liberados e as espécies de carbonato dissociadas podem levar à formação dos elementos de ligação descritos acima. A quantidade de água contida nos corpos verdes selecionados de modo a fornecer a difusão adequada de gás dióxido de carbono, conforme indicado acima. Por exemplo, de acordo com determinadas modalidades não limitantes, o corpo verde pode possuir um teor de água de 2% a 5% em peso. Formação da Mistura Fluidificável em Um ou Mais Corpos Verdes

[0091]Uma mistura fluidificável, conforme descrito no presente documento, pode ser conformada ou formada de outro modo em um ou mais corpos verdes que têm um formato geométrico e dimensões desejados. Não há limitações particulares em formatos e tamanhos adequados dos corpos verdes. Assim, por exemplo, os corpos verdes podem ser fornecidos na forma de bloquetes, blocos de concreto, telhas, placas de núcleo oco, placas fundidas a úmido, placas de concreto, corpos de concreto espumado, corpos de concreto aerado, unidades de alvenaria de concreto aerado ou painéis de concreto aerado, para citar alguns.

[0092]Similarmente, o processo ou técnica particular para formar a mistura fluidificável em um corpo verde que tem o formato geométrico e as dimensões desejados não é particularmente limitado. Qualquer técnica de formação convencional pode ser utilizada e é contemplada como sendo compreendida pelo escopo da presente invenção. As técnicas de formação adequadas incluem, porém sem limitação, vertimento, moldagem, fundição de fibra, pressionamento, extrusão e/ou formação de espuma. Como um exemplo não limitante particular, uma técnica de pressionamento convencional, tal como aquela descrita, de modo geral, acima e ilustrada nas Figuras 1 e 2, pode ser utilizada.

[0093]A despeito da técnica particular usada para formar, de acordo com certos aspectos da presente invenção, a formação pode ser executada com o auxílio de um ou mais suportes, tal como o suporte (40) das Figuras 1 e 2. O suporte pode auxiliar na formação dos corpos verdes em diversos aspectos possíveis. Por exemplo, a mistura fluidificável pode ser comprimida contra uma superfície do suporte a fim de facilitar um processo de moldagem. Entretanto, o papel particular do suporte no processo de formação não é assim limitado. Assim, o suporte pode ser usado como um membro separado além de uma técnica de pressionamento real, assim, após os corpos verdes já terem sido formados por membros separados, os corpos verdes assim formados podem ser, então, colocados em uma superfície do suporte. Diversos usos possíveis diferentes de um suporte no processo de formação são também possíveis e compreendidos pelos princípios da presente invenção.

[0094]De acordo com certos aspectos opcionais da presente invenção, os suportes podem estar na forma do que é denominado na técnica como uma placa de pressionamento. Tais placas de pressionamento podem ser formadas a partir de diversos materiais diferentes, contanto que forneçam o grau desejado de rigidez para suportar um ou mais corpos verdes em uma superfície do mesmo. Os materiais adequados incluem plásticos, metais e compósitos. De acordo com um exemplo não limitante da presente invenção, o suporte pode ser formado, pelo menos em parte, a partir de uma substância metálica. É contemplado que o suporte pode ser formado inteiramente a partir de uma liga metálica ou pode estar na forma de um compósito que inclii um componente metálio no mesmo.

Independentemente, de acordo com essa modalidade não limitante, o suporte pode ser tornado eletricamente condutor. Essa característica tem a vantagem de permitir aquecimento e transferência eficiente de energia térmica aos corpos verdes em etapas de cura subsequente. De acordo com certos aspectos, o suporte metálico pode ser aquecido através de técnicas de aquecimento de resistência elétrica a fim de aumentar a temperatura dos corpos verdes dispostos em uma superfície do mesmo.

Pré-Cura do Um ou Mais Corpos Verdes

[0095]De acordo com certos aspectos da presente invenção, o um ou mais corpos verdes é opcionalmente submetido a um processo de cura parcial ou pré-cura. O principal critério para projetar um procedimento de cura parcial ou pré-crua adequado é dotar o um ou mais corpos verdes de resistência suficiente de modo que os mesmos possam ser removidos do um ou mais suportes e permaneçam substancialmente intactos. Como outro objetivo ou critério opcional para projetar um está dotar o um ou mais corpos verdes de resistência suficiente para suportar o peso de diversos corpos verdes adicionais a serem empilhados sobre os mesmos, tal como o caso de uma fileira inferior de um cubo paletizado de corpos verdes formados por cura final, conforme descrito adicionalmente no presente documento.

[0096]Conforme aludido anteriormente, a capacidade de remover os corpos verdes de seus suportes antes da conclusão da cura fornece diversos benefícios e vantagens. Em primeiro lugar, os suportes, ou placas de pressionamento, podem ser retornados mais rapidamente para uso nas operações de pressionamento a montante, resultando, assim, em eficiência aumentada pelo fato de que menos placas de pressionamento serão precisaram ser mantidas à mão a fim de garantir o mesmo volume de saída. Em segundo lugar, formulações de cimento/concreto carbonatáveis da presente invenção se beneficiam da exposição máxima a um reagente gasoso (por exemplo, dióxido de carbono), assim como uma perda controlada de hidratação. Ter uma superfície principal do corpo verde em contato com uma superfície do suporte ou placa de pressionamento impede tanto o fluxo de um reagente gasoso no corpo verde quanto a liberação de hidratação do mesmo. Portanto, remover os corpos verdes dos suportes ou placas de pressionamento pode aumentar ou melhorar à eficiência de outras operações de cura. Em terceiro lugar, a remoção precoce dos corpos verdes de seus suportes permite sua montagem em uma coleção que tem uma configuração geométrica predeterminada. Essa coleção pode tomar a forma de um cubo firmemente empilhado ou outra configuração geométrica. Submeter tal cubo firmemente empilhado ou outra forma a outras operações de cura pode ser vantajoso em relação a curar os corpos verdes estando colocados de modo relativamente solto nos suportes, em termos de retenção de hidratação/comportamento de perda e retenção de calor dos corpos verdes durante outras operações de cura. Em quarto lugar, a remoção precoce dos corpos verdes de seus suportes permite que os mesmos sejam montados em uma configuração que é adequada para envio, uma vez que a cura final tenha sido concluída, eliminando, assim, a necessidade de uma etapa de manuseio de material a jusante.

[0097]A resistência dos corpos verdes parcialmente curados ou pré-curados pode ser caracterizada por qualquer medida adequada, tal como resistência à tração, resistência à compressão ou ambas. A título de exemplo não limitante, o um ou mais corpos verdes podem ser parcialmente curados ou pré-curados a uma resistência à compressão de cerca de 13,79 a cerca de 34,47 MPa (cerca de 2.000 a cerca de 5.000 psi) ou cerca de 16,55 à cerca de 31,03 MPa (cerca de 2.400 a cerca de 4.500 psi), conforme medido com o uso do padrão ASTM C140. Uma resistência mínima de pelo menos cerca de 13,79 MPa (2.000 psi) é vantajosa para dotar o corpo verde de resistência suficiente a fim de permitir manuseio, enquanto permanece substancialmente intacto. Por outro lado, curar parcialmente ou pré- curar os corpos verdes para atingir resistências à compressão que estão muito além de 34,47 MPa (5.000 psi) pode fornecer desvantagens em termos de depletar a quantidade de água contida dentro do corpo verde, o que pode inibir as operações de cura adicionais e limitar a resistência à compressão final de um corpo curado (por exemplo, pelo menos cerca de 55,16 MPa (8.000 psi)).

[0098]De acordo com certos aspectos opcionais, curar parcialmente ou pré-curar os corpos verdes envolve introduzir os corpos verdes e o um ou mais suportes em uma câmara de pré-cura e, no caso de corpos verdes formados a partir de uma composição de cimento/concreto carbonatável, expor os corpos verdes e seus suportes a uma atmosfera contendo dióxido de carbono, ar ou uma combinação dos mesmos, por um período de tempo predeterminado. As condições específicas usadas na câmara podem variar com base no projeto da própria câmara, a natureza química dos constituintes que formam a composição de cimento/concreto dos corpos verdes, o grau desejado de resistência pré-cura, etc. De modo geral, de acordo com certos exemplos não limitantes, o procedimento de cura parcial ou pré-cura pode ser conduzido sob uma ou mais das seguintes condições ambientais: cerca de 4ºC a cerca de 200ºC, cerca de 50ºC a cerca de 130ºC ou cerca de 60ºC a cerca de 85ºC; tempo de cura de cerca de 60 minutos a cerca de 600 minutos, cerca de 60 a cerca de 360 minutos, cerca de 60 a cerca de 300 minutos, 60 a cerca de 240 minutos, 60 a cerca de 180 minutos, 60 a cerca de 120 minutos ou 60 a cerca de 90 minutos; uma pressão de cerca de 68,95 Pa (0,01 psi) a cerca de 275,79 Pa (0,04 psi), uma umidade relativa de cerca de 1% a cerca de 80%; e uma concentração de CO, de cerca de 1% a cerca de 99%.

[0099]De acordo com uma modalidade não limitante adicional, os suportes (40) podem ser produzidos a partir de um material condutor, tal como metal, e os suportes podem ser aquecidos através de uma técnica adequada, tal como aquecimento de resistência elétrica. Esse aquecimento opcional dos suportes pode ocorrer por todo o tempo de pré-cura. Durante o mesmo, os corpos verdes são submetidos a pré-cura, ou os suportes podem ser aquecidos por apenas uma porção do tempo de pré-cura geral, tal como durante um período de elevação inicial (por exemplo, primeira 1 hora de pré-cura). De acordo com essa modalidade opcional, a capacidade de elevar a temperatura dos corpos verdes (10) é aumentada aquecendo-se os suportes (40) em contato com os mesmos.

[00100] As especificações adicionais de processo de cura parcial ou pré-cura não limitantes para o um ou mais corpos verdes e seu suporte (ou suportes) podem incluir um ou mais dentre: (1) Taxa de fluxo de dióxido de carbono na câmara de pré-cura: cerca de 1 a cerca de 250 litros por minuto (LPM), cerca de 10 a cerca de 125 LPM ou cerca de 40 a cerca de 80 LPM; (2) Temperatura de entrada de gás CO, da câmara de pré-cura: cerca de 4ºC a cerca de 225ºC ou cerca de 90ºC a cerca de 100ºC; (3) Temperatura de operação contínua de câmara de pré-cura: cerca de 4ºC a cerca de 200ºC, cerca de 50ºC a cerca de 130ºC ou cerca de 60ºC a cerca de 85ºC; (4) Pressão da câmara de pré-cura: cerca de 124,54 a cerca de 249,08 Pa (cerca de 0,5 a cerca de 1,0 polegadas de água), (cerca de 74,72 a cerca de 174,36 Pa (cerca de 0,3 a cerca de 0,7 polegadas de água) ou cerca de 99,63 a cerca de 124,54 Pa (cerca de 0,4 a cerca de 0,5 polegadas de água); (5) Tempo até atingir 50ºC na câmara de pré-cura: até cerca de 1 h ou cerca de 20 minutos ou menos; (6) Tempo até atingir 70ºC na câmara de pré-cura: até cerca de 3 h ou cerca de 90 minutos ou menos; (7) Tempo até atingir 30 a 40% de umidade relativa (RH) na câmara de pré-cura: até cerca de 1 h ou cerca de 30 minutos ou menos; (8) Tempo até atingir 10% de RH na câmara de pré-cura: até cerca de 90 minutos ou cerca de 60 minutos ou menos; (9) Tempo até atingir 10% de RH na câmara de pré-cura: até cerca de 2,5 horas ou cerca de 2 horas ou menos; (10) Água residual (remanescente nos bloquetes ao final do processo de cura parcial ou pré-cura) em porcentagem em peso da massa de um bloquete individual: cerca de 0,5% a cerca de 3%, cerca de 1% a cerca de 2,5% ou cerca de 1,2% a cerca de 1,6%; e (11) Resistência à compressão (medida com o uso do padrão ASTM C140) de bloquetes ao final do processo de cura parcial ou pré-cura: cerca de 10,34 a cerca de 55,16 MPa (cerca de 1,500 a cerca de 8.000 psi), cerca de 13,79 a cerca de 34,47 MPa (cerca de 2.000 a cerca de 5.000 psi) ou cerca de 17,24 a cerca de 24,13 MPa (cerca de 2.500 a cerca de

3.500 psi).

[00101] A configuração particular da própria câmara de cura parcial ou pré-cura não é particularmente limitada, contanto que possa fornecer as condições de cura parcial ou pré- cura adequadas para os corpos verdes e seus suportes.

[00102] De acordo com um exemplo ilustrativo e não limitante, uma disposição de cura parcial ou pré-cura (100) pode ser dotada dos componentes e configuração ilustrados esquematicamente e de modo geral na Figura 4. Conforme ilustrado no presente documento, a disposição de cura parcial ou pré-cura (100) pode incluir uma câmara de pré- cura (120). A câmara de pré-cura (120) pode ser dotada de qualquer formato ou tamanho adequado e pode ser formada a partir de qualquer material adequado. De acordo com certos exemplos não limitantes, a câmara de pré-cura (120) pode ser formada a partir de um material rígido, tal como um material metálico, cerâmico ou plástico. Opcionalmente, a câmara de pré-cura (120) pode ser formada a partir de um material metálico, tal como alumínio. De acordo com outros aspectos opcionais, a câmara de pré-cura pode ser formada a partir de um material que possui propriedades isolantes a fim de melhorar a retenção de calor na mesma. Alternativamente, a câmara de pré-cura pode ser formada a partir de um material metálico, tal como alumínio, e adicionalmente dotada de um material isolante separado. De acordo com outra modalidade opcional, a câmara de pré-cura (120) pode ser formada a partir de um material flexível. O material flexível pode tomar qualquer forma adequada, mas, de preferência, tem algum grau de resistência ao calor e pelo menos resiste à permeação do material pelos gases reagentes contidos dentro da porção interna da câmara de pré-cura (120). De acordo com um exemplo não limitante, uma câmara de pré- cura flexível (120) pode ser formada a partir de um material tecido revestido com um polímero. A câmara de pré-cura (120), entretanto, formada, possui um interior oco que tem um volume de câmara interna predeterminado, conforme indicado em CV na Figura 4.

[00103] Conforme adicionalmente ilustrado na Figura 4, os corpos verdes (10) juntamente com seus suportes (40) são colocados no interior da câmara de pré-cura (120), e uma porta ou abertura (não mostrado) é usada para vedar os corpos verdes (10) e seus suportes (40) dentro da câmara de pré-cura de uma maneira que permita controle das condições ambientais dentro da câmara de pré-cura. As condições de câmara de pré-cura exemplificativas são detalhas acima. De acordo com certos aspectos, um sistema de suporte (130), tais como estantes/prateleiras, pode ser opcionalmente fornecido dentro da câmara de pré-cura (120) a fim de suportar e posicionar os corpos verdes (10) e seus suportes (40) durante o processo de cura parcial ou pré-cura.

[00104] A câmara de pré-cura (120) pode ser, ainda, dotada de um sistema de circulação de gás adequado para fornecer um ambiente gasoso ao interior da câmara de pré-cura. Quando usado para curar parcialmente ou pré-curar uma composição de cimento/concreto carbonatável, a disposição (120) inclui componentes adequados para introduzir CO2r no interior da câmara de pré-cura. Tais componentes podem incluir uma entrada de gás (140) e uma saída de gás (150), conforme adicionalmente ilustrado na Figura 4. Deve-se compreender que tanto o local quanto o número da entrada de gás (140) e/ou da saída de gás (150) podem ser variados dependendo do tamanho da câmara de pré-cura, taxas de fluxo desejadas, etc. De acordo com certos exemplos não limitantes, a câmara de pré-cura (120) tem 1 a 16, 1a 12, 1a 8 ou 1 a 4 entradas de gás (140). De acordo com outras modalidades ilustrativas, as entradas (140) podem estar posicionadas de qualquer maneira adequada. Por exemplo, uma ou mais das entradas (140) podem estar posicionadas em um local que está próximo ao fundo da câmara de pré-cura (120). Essa posição pode ser vantajosa devido ao fato de que o gás que é introduzido através da entrada (140) pode ser aquecido. Conforme o gás aquecido entra no interior da câmara de pré-cura (120), o mesmo tem a tendência de se elevar verticalmente em direção ao topo da câmara de pré-cura e, assim, se propagar naturalmente sobre os corpos verdes (10) localizados dentro da câmara de pré-cura. O gás aquecido migrará naturalmente em direção a uma ou mais saídas de gás (150) que podem ser opcionalmente fornecidas em um local próximo ao topo da câmara de pré-cura (120).

[00105] De acordo com outra modalidade opcional, conforme ilustrado na Figura 5, à câmara de pré-cura (120) e os objetos carregados na mesma para cura parcial ou pré-cura podem ser projetados de modo que o volume interno (CV) da câmara de pré-cura (120) seja apenas ligeiramente maior que o volume total dos corpos verdes e seus suportes (SV) carregados na mesma, conforme esquematicamente ilustrado em (160). Assim, por exemplo, a câmara de pré-cura (120) pode ser projetada de modo que tenha uma razão entre volume interno de câmara (CV) e razão de corpo verde/volume de suporte (SV) de cerca de 1,05 a cerca de 1,15. Dotar a câmara de pré-cura (120) desse projeto permite o controle mais eficiente das condições ambientais contidas na mesma. Isso, por sua vez fornece a capacidade de atingir condições de cura ideais de uma forma mais rápida e concluir o processo de cura parcial ou pré-cura geral em um período de tempo mais curto em comparação com câmaras que têm um projeto menos eficiente.

[00106] Uma vez que o processo de cura parcial ou pré-cura tenha sido concluído, os corpos verdes (10) e seus suportes (40) são removidos a partir da câmara de pré-cura, e os corpos verdes (10) removidos de seus suportes (40). Os corpos verdes (10) podem ser removidos de seus suportes (40) manualmente ou com o auxílio de qualquer dispositivo ou aparelho adequado. De acordo com certos exemplos não limitantes, os corpos verdes (10) podem ser removidos de seus suportes (40) com o auxílio de uma máquina paletizadora convencional (não mostrado), e os corpos verdes (10) dispostos em uma configuração geométrica predeterminada, tal como um cubo. Esse exemplo é obviamente ilustrativo, visto que qualquer número de geometrias adequadas são possíveis, com ou sem o auxílio de um dispositivo ou aparelho mecânico. As configurações geométricas adequadas formadas pelos corpos verdes liberados (10) podem incluir uma ou mais dentre: um cubo, uma pirâmide, um cone, um formato frustocônico tridimensional, um cilindro, um pentágono tridimensional, um hexágono tridimensional, um heptágono tridimensional, um octôgono tridimensional ou um nonágono tridimensional. De acordo com certos aspectos opcionais, o número de corpos verdes (10) recuperados de um único processo de cura parcial ou pré- cura é suficiente para formar uma ou mais das configurações geométricas mencionadas acima. Alternativamente, os corpos verdes (10) podem ser recuperados a partir de múltiplas operações por lote de cura parcial ou pré-cura, coletados e usados para formar uma ou mais das configurações geométricas mencionadas acima. É contemplado que, dentro dos princípios da presente invenção, qualquer número adequado de corpos verdes parcialmente curados ou pré-curados (10) pode ser coletado e usado para formar uma ou mais das configurações geométricas mencionadas acima. De acordo com exemplos ilustrativos e não limitantes, 480 ou mais, ou 540 ou mais, corpos verdes podem ser montados para formar a configuração geométrica mencionada acima, que é, então, submetida a outras operações de cura, como uma estrutura unitária. De acordo com outros aspectos opcionais e não limitantes, os corpos verdes podem ser bloquetes, e a coleção de corpos verdes pode formar um cubo de bloquetes. Câmara de Cura e Especificações de Processo

[00107] A coleção de uma pluralidade de corpos verdes pré-curados montados em uma ou mais das configurações geométricas mencionadas acima pode ser adicionalmente curada, juntamente como um ou mais estruturas unificadas. Uma tal coleção (170) é esquematicamente ilustrada na Figura 6 na forma de um cubo tridimensional disposto em uma plataforma opcional (180), tal como um pálete. Conforme anteriormente mencionado, qualquer número adequado de corpos verdes pré-curados pode ser usado para formar tal configuração. Os exemplos não limitantes incluem 480 ou mais corpos verdes pré-curados, ou 540 ou mais corpos verdes pré-curados.

[00108] O critério principal para projetar um procedimento de cura adequado é que o mesmo dote os corpos verdes pré-curados de características de resistência adequadas mediante conclusão do estágio de cura. A resistência dos corpos verdes pode ser caracterizada por qualquer medida adequada, tal como resistência à tração, resistência à compressão ou ambas. A título de exemplo não limitante, o um ou mais corpos curados podem ser curados até uma resistência à compressão de cerca de 55,16 a cerca de 117,21 MPa (cerca de 8.000 a cerca de 17.000 psi), cerca de 62,05 a 103,42 MPa (cerca de 9.000 a 15.000 psi) ou pelo menos cerca de 63,43 MPa (9.200 psi), conforme medido com o uso do padrão ASTM C140. Uma resistência mínima de pelo menos cerca de 55,16 MPa (8.000 psi) é vantajosa para dotar o corpo curado de resistência suficiente a fim de atender certos padrões da indústria aplicáveis a uma aplicação particular do corpo curado, tais como bloquetes, placas e similares. A cura até tal grau que forneça valores de resistência que excedem grandemente a resistência mínima padrão aceita é antieconômico e desnecessária.

[00109] De acordo com certos aspectos opcionais, curar os corpos verdes que têm uma configuração geométrica particular envolve introduzir a coleção (170), opcionalmente disposta sobre uma plataforma (180), em uma câmara de cura e, no caso de corpos verdes pré-curados formados a partir de composição de cimento/concreto carbonatável, expor os corpos verdes a uma atmosfera contendo dióxido de carbono, ar ou uma combinação dos mesmos, por um período de tempo predeterminado. As condições específicas usadas na câmara podem variar com base no projeto da própria câmara, a natureza química dos constituintes que formam a composição de cimento/concreto dos corpos verdes, o grau desejado de resistência, etc. De modo geral, de acordo com certos exemplos não limitantes, o procedimento de cura pode ser conduzido sob uma ou mais das seguintes condições ambientais: cerca de 4ºC a cerca de 200ºC, cerca de 50ºC a cerca de 130ºC, cerca de 60ºC a cerca de 95ºC ou cerca de 88ºC a cerca de 95ºC; tempo de cura de cerca de 6 a cerca de 24 horas; uma pressão de cerca de 68,95 Pa (0,01 psi) a cerca de 275,79 Pa (0,04 psi), uma umidade relativa de cerca de 1% a cerca de 80%, e uma concentração de CO, de cerca de 1% a cerca de 99%.

[00110] As especificações de processo de cura opcionais e não limitantes adicionais para a produção de corpos curados podem incluir um ou mais dentre:

(1) Taxa de fluxo de dióxido de carbono na câmara de cura: cerca de 1 a cerca de 250 litros por minuto (LPM), cerca de 10 a cerca de 125 LPM ou cerca de 50 a cerca de 80 LPM; (2) Temperatura de entrada de gás CO, da câmara de cura: cerca de 4ºC a 225ºC, cerca de 90ºC a cerca de 40ºC ou cerca de 110ºC a cerca de 120ºC; (3) Temperatura de operação contínua de câmara de cura: cerca de 4ºC a cerca de 200ºC, cerca de 50ºC a cerca de 130ºC ou cerca de 88ºC a cerca de 95ºC; (4) Pressão da câmara de cura: cerca de 124,54 a cerca de 249,08 Pa (cerca de 0,5 a cerca de 1,0 polegadas de água), (cerca de 74,72 a cerca de 174,36 Pa (cerca de 0,3 a cerca de 0,7 polegadas de água) ou cerca de 124,54 Pa (0,5 polegadas de água); (5) Tempo até atingir 50ºC na câmara de cura: até cerca de 2 horas ou cerca de 60 minutos ou menos; (6) Tempo até atingir 75ºC na câmara de cura: até cerca de 5 horas ou cerca de 150 minutos ou menos; (7) Tempo até atingir 95ºC na câmara de cura: até cerca de 10 horas ou cerca de 4 horas ou menos; (8) Tempo até atingir 30 a 40% de umidade relativa (RH) na câmara de cura: até cerca de 4 horas ou cerca de 30 minutos ou menos; (9) Tempo até atingir 10% de RH na câmara de cura: até cerca de 6 horas ou cerca de 100 minutos ou menos; (10) Tempo até atingir 5% de RH na câmara de cura: até cerca de 2,5 h ou cerca de 2 horas ou menos; (11) Água residual (remanescente nos bloquetes ou concreto ao final do processo de cura) em porcentagem em peso da massa de um bloquete individual: cerca de 0,1% a cerca de 2%, cerca de 0,3% a cerca de 1,5% ou cerca de 0,2% a cerca de 0,9%; e (12) Resistência à compressão (medida com o uso do padrão ASTM C140) dos corpos ao final do processo de cura: cerca de 55,16 a cerca de 117,21 MPa (cerca de 8.000 a cerca de 17.000 psi) ou cerca de 62,05 a cerca de 103,42 MPa (cerca de 9.000 a cerca de 15.000 psi).

[00111] Curar uma coleção de corpos juntamente como uma estrutura unitária (por exemplo, 170) fornece certos benefícios e vantagens não facilmente obteníveis por métodos de cura convencionais que tipicamente conduzem a operação de cura inteira nos corpos verdes enquanto dispostos em uma superfície de um suporte ou placa de pressionamento (por exemplo, 10, 40). Tais vantagens compreendem, porém sem limitação: (1) o perfil de temperatura da estrutura unitária é mais homogênea em comparação com o interior da câmara carregada com os corpos verdes empilhados em suportes, em que os suportes atuam como separadores e isoladores físicos entre diferentes camadas de corpos verdes; (2) o perfil de umidade relativa da estrutura unitária é mais homogêneo em comparação com o interior da câmara carregada com corpos verdes empilhados em suportes, em que os suportes e corpos verdes dispostos na mesma são mais propensos a serem afetados por alterações nos padrões de fluxo de gás de nível a nível, e dentro de diferentes áreas do interior da câmara; (3) a distribuição de vapor d'água dentro da estrutura unitária como um todo tende a ser mais homogênea e resistente à secagem excessiva das superfícies e áreas externas dos corpos verdes, em comparação com os corpos verdes empilhados em suportes; e (4) compactar estreitamente os corpos verdes para formar uma estrutura unitária que tem uma configuração geométrica particular facilita a minimização da diferença entre o volume interno na câmara (CV) e o volume da coleção de corpos verdes (SV), o que fornece maiores eficiências e controle do ambiente do interior da câmara.

[00112] A configuração particular da própria câmara de cura não é particularmente limitada, contando que possa fornecer as condições de cura adequadas para a coleção de corpos verdes. De acordo com um aspecto opcional, a cura pode ser realizada na mesma câmara que o processo de pré-cura. Assim, a câmara de cura pode possuir o mesmo projeto e características que a câmara de pré-cura, conforme anteriormente descrito, e a descrição anterior da mesma está incorporada ao presente documento a título de referência. Por exemplo, a câmara de cura pode ter as mesmas características e ser formada a partir dos mesmos materiais que a câmara exemplificativa ilustrada esquematicamente na Figura 4. Até o grau necessário para acomodar a coleção de corpos verdes (por exemplo, 170), o sistema de suporte ou prateleira (130) usado para acomodar os suportes (40) pode ser omitido ou removido do interior da câmara (120). Além disso, conforme anteriormente discutido, a câmara de cura pode ser projetada assim de modo que seu volume interno (CV) seja apenas ligeiramente maior que o volume da coleção de corpos verdes (SV). Nesse sentido, referindo-se à Figura 5, o elemento (120) pode se referir à câmara de cura, e o elemento (160) pode representar esquematicamente a coleção de corpos verdes (170) e qualquer plataforma opcional (180). De acordo com certas modalidades não limitantes, a razão entre o volume interno da câmara de cura (120) e o volume da coleção de corpos verdes, ou CV/SV, é cerca de 1,05 a cerca de 1,15. Conforme explicado anteriormente, minimizar essa ração permite controle melhor e mais eficiente das condições ambientais dentro da câmara de cura (120).

[00113] Conforme ilustrado esquematicamente na Figura 7, de acordo com certas modalidades alternativas, a câmara (120) pode ter a escala aumentada, ou ser projetada com volume suficiente para acomodar uma pluralidade das coleções dos corpos verdes (170A, 170B, 170C). Cada uma dentre a pluralidade das coleções dos corpos verdes (170A- C) pode ser dotada de uma estrutura para tornar a mesma móvel dentro da câmara (120). Qualquer mecanismo adequado pode ser fornecido para esse propósito. De acordo com um exemplo não limitante, os trilhos (135) podem ser fornecidos ao longo do piso (145) da câmara (120), e as plataformas (180) dotadas de rodas (155) que cooperam com os trilhos (135) de modo que as plataformas (180) e sua coleção de corpos verdes (170) possam se mover ao longo dos trilhos (135) dentro da câmera (120) de uma extremidade da câmara para a outra. Idealmente, plataformas (180)/coleções de corpos verdes (170) adjacentes estão proximamente espaçadas e opcionalmente conectadas juntas (165), como vagões de um trem. Esse espaçamento próximo vantajosamente minimiza a diferença entre o volume interno na câmara (CV) e o volume total da amostra das plataformas (I80)/coleções de corpos verdes (170) (SV).

[00114] De acordo com certas modalidades não limitantes opcionais, a cura pode ser realizada em uma câmara separada que foi usada para o estágio de cura parcial ou pré- cura. Certos projetos de câmara de cura adicionais e condições de operação de acordo com aspectos adicionais da presente invenção serão agora descritos. Câmara de Fluxo Vertical de Baixo para Cima (VBUF) e Especificações de Processo de Cura

[00115] Conforme anteriormente descrito, e ilustrado na Figura 4, uma ou mais entradas de gás (140) podem ser fornecidas na lateral (laterais) da câmara. Alternativamente, a câmara de cura é projetada de modo que tenha um membro permeável no fundo ou piso da câmara que permita que um reagente gasoso aquecido (por exemplo, contendo gás CO>) entre na coleção de corpos verdes a partir de seu fundo, e o reagente gasoso aquecido permeia para cima através dos poros de corpos verdes. Um exemplo não limitante de tal disposição é ilustrado na Figura 8. Conforme mostrado no mesmo, a disposição (200) inclui uma câmara (210), mostrada em uma vista explodida parcial, que inclui uma superfície de fundo ou piso (220). Um membro permeável (230) é fornecido na superfície de fundo ou piso (220) da câmara (210). O membro permeável (230) pode ser formado a partir de qualquer material adequado e tomar qualquer forma adequada. De acordo com um exemplo não limitante, o membro permeável (230) está na forma de uma grade de aço. Conforme ilustrado na Figura 8, um reagente gasoso, tal como CO, gasoso, ou uma mistura de ar ou outro gás e CO», é introduzido através do membro permeável (230) e migra para cima através da plataforma (180) e através da coleção de corpos verdes (170), conforme indicado pelas setas contidas na Figura 8. Conforme o gás aquecido flui para cima, o mesmo resfria um pouco enquanto está permeando através da coleção de corpos verdes, assim, um gradiente térmico /n situ é criado, de modo que o gás reagente químico flua através desse gradiente térmico das áreas mais quentes (isto é, fundo) para as zonas superiores mais frias. Modos de aquecimento rápido são, assim, obteníveis dentro da câmara (210). À câmara (210) pode incluir uma ou mais saídas de gás em seu topo (por exemplo, Figura 4, (150)).

[00116] A câmara (210) pode ser também projetada para ter apenas um volume interno (CV) ligeiramente maior do que o volume da coleção de corpos verdes (170) e seu suporte (180) disposto na mesma (SV). Essa relação é ilustrada esquematicamente na Figura 5. Assim, de acordo com essa modalidade, a razão entre o volume interno da câmara de cura (CV) e o volume de amostra (SV) (CV/SV) é, de preferência, cerca de 1,05 a cerca de 1,15. Minimizar essa razão permite o controle eficiente das condições ambientais dentro da câmara (210).

[00117] De acordo com outra modalidade opcional, a câmara de VBUF (210) pode ter também o tamanho aumentado de modo que possa acomodar uma pluralidade de coleções de corpos verdes (170) e suas plataformas opcionais (180). De acordo com essa modalidade opcional, a pluralidade de coleções de corpos verdes (170) e suas plataformas opcionais são, de preferência, dispostas firmemente e proximamente espaçadas a fim de minimizar a razão CV/SV. Por exemplo, a razão CV/SP em tal disposição está dentro da faixa anteriormente descrita de cerca de 1,05 a cerca de 1,15.

[00118] De acordo com uma modalidade opcional adicional, a disposição representada na Figura 7 pode ser modificada utilizando o conceito de VBUF, formando o piso (145) da câmara (120) com um membro permeável grande (230), tal como uma grade de aço. Alternativamente, o piso (145) poderia ser modificado localizando-se uma pluralidade de membros permeáveis separados (230) no mesmo. Essas modificações fornecem a disposição representada na Figura 7 com os benefícios adicionados do fluxo vertical de baixo para cima descrito anteriormente de um reagente gasoso que facilitar a cura dos corpos verdes.

[00119] As especificações de processo de câmara de cura de VBUF opcionais e não limitantes adicionais para a produção de corpos curados podem incluir um ou mais dentre: (1) Taxa de fluxo de dióxido de carbono na câmara de cura de VBUF: cerca de 1 a cerca de 250 litros por minuto (LPM), cerca de 10 a cerca de 125 LPM ou cerca de 50 a cerca de 80 LPM; (2) A temperatura de entrada de gás CO, da câmara de cultura de VBUF: cerca de 4ºC a cerca de 250ºC, cerca de 90ºC a 200ºC ou cerca de 140ºC à 150ºC (a temperatura de entrada de gás para VBUF significa a temperatura de gás na superfície de fundo da plataforma (180)/coleção de corpos verdes (170) que está assentando sobre o membro permeável (230); (3) Temperatura de operação contínua de câmara de VBUF: cerca de 4ºC a cerca de 200ºC, cerca de 50ºC a 120ºC ou cerca de 80ºC a cerca de 98ºC; (4) Pressão da câmara de VBUF: cerca de 124,54 a cerca de 249,08 Pa (cerca de 0,5 a cerca de 1,0 polegadas de água), ou (cerca de 74,72 a cerca de 174,36 Pa (cerca de 0,3 a cerca de 0,7 polegadas de água), ou cerca de 124,54 Pa (0,5 polegadas de água); (5) Tempo até atingir 50ºC na câmara de VBUF: até cerca de 20 minutos ou cerca de 10 minutos ou menos; (6) Tempo até atingir 75ºC na câmara de VBUF: até cerca de 1 hora ou cerca de 30 minutos ou menos;

(7) Tempo até atingir 90ºC na câmara de VBUF: até cerca de 2 horas ou cerca de 1 hora ou menos; (8) Tempo até atingir 30 a 40% de umidade relativa (RH) na câmara de VBUF: até cerca de 1 hora ou cerca de 30 minutos ou menos; (9) Tempo até atingir 50% de RH na câmara de VBUF: até cerca de 90 minutos ou cerca de minutos ou menos; e (10) Tempo até atingir 5% de RH na câmara de VBUF: até cerca de 2,5 horas ou cerca de 1 hora ou menos. Câmara de Fluxo Vertical de Baixo para Cima de Cura Contínua (CC-VBUF) e Especificações de Processo de Cura

[00120] Outras modificações do projeto de câmara de VBUF mencionado acima também são contempladas pela presente invenção. Uma tal disposição de VBUF modificada (200) é ilustrado na Figura 9. Conforme ilustrado na mesma, uma câmara de VBUF modificada (210) é dotada de um piso de câmara modificada (220) e um membro permeável modificado (230). De acordo com certos aspectos opcionais, uma esteira transportadora em movimento, com uma grade ou grelha de suporte de carga (230') como sua superfície retentora de corpo verde pré-curado (10), define o fundo da câmara de CC-VBUF. O movimento da esteira transportadora pode ser contínua ou intermitente. Os corpos verdes pré-curados (10) são colocados na grade/grelha (230) como uma camada única. Assim, diferente das modalidades anteriores descritas no presente documento, após os corpos verdes terem sido submetidos a um processo de pré-cura, os mesmos são removidos de seus suportes (40), mas não coletados ou montados em qualquer configuração particular para cura adicional como uma estrutura unitária. Em vez disso, são colocados na esteira transportadora (230) na forma de uma camada única proximamente espaçada para cura adicional na CC-VBUF. Essa configuração de uma camada única de corpos verdes pré- curados (10) na câmara de CC-VBUF permite que a cura por CO, seja concluída em significativamente menos tempo. A título de exemplo não limitante, a cura dos corpos verdes pré-curados (10) pode ser concluída em 6 horas ou menos. A razão preferencial entre CV e SV da câmara de CC-VBUF é similar àquela da câmara de VBUF (isto é, CV/SV = cerca de 1,05 a cerca de 1,15).

[00121] Os corpos verdes pré-curados a serem curados entram de um lado da câmara de CC-VBUF e a esteira transportadora move os mesmos na direção da seta horizontal que aparece na Figura 9 para entregar os corpos curados ao outro lado da câmara. De acordo com certos aspectos opcionais, os corpos curados podem ser, então, coletados por um aparelho adequado e preparados para envio. De acordo com um exemplo não limitante, os corpos curados podem ser coletados por uma paletizadora e empilhados para formar uma configuração geométrica, tal como um cubo. A configuração geométrica (170) pode ser formada em um suporte (180) para facilitar o envio.

[00122] Um gás reagente químico (por exemplo, CO2, ou uma mistura de ar e/ou outro gás e CO») é introduzido a partir do fundo da grade ou grelha, idêntico em princípio ao projeto e operação da câmara de VBUF, conforme indicado pela seta vertical que aparece na Figura 9. A velocidade em que a esteira transportadora (230) se move pode ser usada para determinar o tempo de cura total e, portanto, o tempo de permanência total de corpos na câmara de CC-VBUF (210). Alternativamente, a esteira transportadora (220) pode avançar os corpos (10) a um local dentro da câmara (210), parar por uma quantidade de tempo predeterminada, então, ser reiniciada para fazer com que os corpos (10) saiam da câmara (210). A temperatura é mantida uniforme por toda a maior parte do volume da câmara, com exceção instantânea e breve da entrada dos locais de entrada e saída de amostra em cada lado da câmara de CC-VBUF (2107). A minimização da razão CV/SV (por exemplo, CV/SV = cerca de 1,05 a cerca de 1,15) facilita a manutenção de temperatura uniforme e distribuições de umidade relativa na câmara (210). As taxas de fluxo de dióxido de carbono, temperatura e especificações de RH da câmara de CC-VBUF (210) são similares, ou iguais, àquelas especificadas acima para a câmara de VBUF (210).

[00123] De acordo com uma modalidade opcional adicional, a disposição representada na Figura 7 pode ser modificada utilizando o conceito de CC-VBUF descrito acima, formando o piso (145) da câmara (120) como uma esteira transportadora móvel (220). Em outras palavras, os trilhos (135) e rodas (155) podem ser substituídos por uma esteira transportadora móvel (220) que tem uma correia permeável (2307). Essa modificação fornece disposição representada na Figura 7 com os benefícios adicionados do fluxo vertical de baixo para cima descrito acima de um reagente gasoso que facilitar a cura dos corpos verdes.

[00124] Subsequentemente à conclusão da fase de cura principal, a despeito das condições particulares, projeto da câmara ou técnicas usadas, os corpos curados são preparados para envio ou “feitos com que sejam enviados” a um cliente. Essa fase particular do processo se destina a abranger uma ampla gama de ações típicas na fabricação de corpos verdes curados. Por exemplo, os objetos curados podem simplesmente ser movidos até um local particular de uma instalação para a remoção final dos corpos curados da instalação em que são produzidos para transporte para um cliente. De acordo com outro exemplo não limitante, uma notificação pode ser enviada a uma terceira parte que inicia o processo de recuperação e transporte dos corpos curados para um cliente. Tais notificações são concebidas como sendo compreendidas por essa etapa. “Fazer com que a coleção de corpos curados seja enviada ao cliente” de forma alguma implica que o envio ou transporte real dos corpos curados está envolvido nessa etapa.

[00125] Em vista do exposto acima, será visto que as diversas vantagens da invenção são atingidas e outras vantagens obtidas.

[00126] Como podem ser feitas várias alterações nos métodos e composições acima sem que se afaste do escopo da invenção, pretende-se que todos os assuntos contidos na descrição acima sejam interpretados como ilustrativos e não em um sentido limitado. É contemplado que a presente invenção abrange qualquer combinação possível das reivindicações a seguir, a despeito de suas dependências atualmente determinadas.

[00127] Quaisquer números que expressam quantidades de ingredientes, constituintes, condições de reação e assim por diante usados no relatório descritivo devem ser interpretados como abrangendo os valores numéricos exatos identificados no presente documento, assim como sendo modificados em todos os casos pelo termo “cerca de”. Não obstante as faixas numéricos e parâmetros estabelecidos no escopo amplo da matéria apresentada no presente documento serem aproximações, os valores numéricos estabelecidos são indicados o mais precisamente possível. Qualquer valor numérico, entretanto, pode conter inerentemente certos erros ou imprecisões conforme evidente a partir do desvio padrão encontrada em suas respectivas técnicas de medição. Nenhum dos recursos mencionados no presente documento devem ser interpretados como invocando o título 35 U.S.C. 8112, parágrafo 6, a não ser que o termo “significa” seja explicitamente usado.

Claims

Reivindicações

1. Método para formar uma pluralidade de corpos de concreto curados, em que cada corpo possui uma resistência à compressão com cura, em que o método é caracterizado pelo fato de que compreende: introduzir uma mistura fluidificável de componentes constituintes do concreto em uma pluralidade de moldes; moldar a mistura fluidificável dentro da pluralidade de moldes com o auxílio de um ou mais suportes, formando, assim, uma pluralidade de corpos verdes; curar parcialmente os corpos verdes até um grau suficiente para fornecer uma resistência à compressão que é mais baixa que a resistência à compressão com cura, produzindo, assim, uma pluralidade de corpos verdes pré-curados; montar pelo menos uma porção da pluralidade de corpos verdes pré-curados para formar uma coleção dos mesmos que têm uma configuração geométrica predeterminada; e curar a coleção de corpos verdes pré-curados até um grau suficiente para atingir a resistência à compressão com cura, produzindo, assim, uma coleção de corpos curados que têm a configuração geométrica predeterminada.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda: fazer com que a coleção de corpos curados que têm a configuração geométrica predeterminada seja enviada a um cliente.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os componentes constituintes compreendem um ou mais componentes de cimento carbonatável e um ou mais agregados.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o um ou mais componentes de cimento carbonatável compreendem silicato de cálcio.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a mistura fluidificável compreende água.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das etapas de introdução e moldagem compreende um ou mais dentre: vertimento, vibrofundição, pressionamento, extrusão ou formação de espuma.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o um ou mais suportes são uma placa de pressionamento.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o um ou mais suportes são metálicos.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de corpos verdes compreende bloquetes, blocos de concreto, telhas, placas de núcleo oco, placas de fundição a úmido, placas de concreto, corpos de concreto espumado, corpos de concreto aerado, unidades de alvenaria de concreto aerado ou painéis de concreto aerado.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a resistência à compressão dos corpos verdes pré-curados é suficiente para permitir a remoção dos corpos verdes do suporte, enquanto os corpos verdes permanecem substancialmente intactos.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a resistência à compressão dos corpos verdes pré-curados é cerca de 13,79 MPa (2.000 psi) a cerca de 34,47 MPa (5.000 psi), conforme medido de acordo com à norma ASTM C140.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a resistência à compressão com cura é pelo menos cerca de 55,16 MPa (8.000 psi), conforme medido de acordo a norma ASTM C140.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de curar parcialmente os corpos verdes compreende introduzir os corpos verdes e o um ou mais suportes em uma câmera de pré-cura.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de curar parcialmente os corpos verdes compreende expor os corpos verdes e o um ou mais suportes a dióxido de carbono, ar ou uma combinação dos mesmos, por um período de tempo predeterminado.

15. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de curar parcialmente os corpos verdes compreende expor os corpos verdes a dióxido de carbono por um período de tempo de cerca de 60 a cerca de 600 minutos e uma temperatura de cerca de 50ºC a cerca de 120ºC.

16. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a etapa de curar parcialmente os corpos verdes compreende, ainda, aquecer o pelo menos um suporte metálico.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o aquecimento do pelo menos um suporte metálico compreende aquecimento de resistência elétrica.

18. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de montar a pluralidade de corpos verdes pré-curados compreende remover os corpos verdes pré-curados de uma superfície do um ou mais suportes.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que os corpos verdes pré-curados são removidos do um ou mais suportes com o uso de uma máquina paletizadora ou um sistema de manuseio de material.

20. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a configuração geométrica predeterminada é um cubo.

21. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o cubo compreende cerca de 480 corpos verdes pré-curados ou mais.

22. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de curar os corpos verdes pré-curados compreende introduzir a coleção de corpos verdes pré-curados em uma câmara de cura.

23. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de curar os corpos verdes pré-curados compreende expor os corpos verdes pré- curados a dióxido de carbono por um período de tempo de cerca de 6 a cerca de 24 horas e uma temperatura de cerca de 60ºC a cerca de 95ºC.

24. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a etapa de curar parcialmente os corpos verdes ou a etapa de curar os corpos verdes pré- curados compreende, ainda, introduzir gás aquecido na câmara de pré-cura ou cura a partir de um local disposto próximo ao fundo da câmara de pré-cura ou cura.

25. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a etapa de curar parcialmente os corpos verdes ou a etapa de curar os corpos verdes pré- curados compreende, ainda, retirar o gás aquecido da câmara de pré-cura ou cura a partir de um local disposto próximo ao topo da câmara de pré-cura ou cura.

26. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a etapa de curar os corpos verdes pré-curados compreende, ainda, colocar a coleção de corpos verdes pré-curados em uma plataforma móvel para mover a coleção de corpos verdes pré-curados de uma extremidade da câmara de cura para uma extremidade oposta.

27. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que os corpos verdes e seus suportes têm um volume de amostra, e a câmara de pré-cura tem um volume interno e em que uma razão entre o volume interno da câmara de pré-cura e o volume de amostra é cerca de 1,05 a cerca de 1,15.

28. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a coleção de corpos verdes pré-curados que têm a configuração geométrica predeterminada tem um volume de amostra, e a câmara de cura tem um volume interno, e em que uma razão entre o volume interno da câmara de cura e o volume de amostra é cerca de 1,05 a cerca de 1,15.