BR112022026746B1

BR112022026746B1 - DRY MORTAR COMPOSITION

Info

Publication number: BR112022026746B1
Application number: BR112022026746-0A
Authority: BR
Inventors: Vera Pereira Fernandes; Pedro SEQUEIRA; Luis CARDOSO DA SILVA; Raül LEIVA MUNOZ; Marie Marty-Bouchar
Original assignee: Saint-Gobain Weber France
Priority date: 2020-07-06
Filing date: 2021-07-05
Publication date: 2023-09-05

Abstract

COMPOSIÇÃO DE ARGAMASSA SECA. A invenção se refere a uma composição de argamassa seca compreendendo 10 a 50 % em peso de Cimento de Aluminato de Cálcio, um ou mais polifosfato (s) em uma quantidade total de 2 a 8 % em peso e agregados em uma quantidade total de 40 a 88 % em peso.DRY MORTAR COMPOSITION. The invention relates to a dry mortar composition comprising 10 to 50% by weight of Calcium Aluminate Cement, one or more polyphosphate(s) in a total amount of 2 to 8% by weight and aggregates in a total amount of 40 at 88% by weight.

Description

[0001] A presente invenção se refere a uma composição de argamassa seca.[0001] The present invention relates to a dry mortar composition.

[0002] Uma composição de argamassa seca é uma mistura pulverulenta compreendendo um aglutinante hidráulico e agregados. Após a mistura com água, ela forma uma pasta, denominada argamassa úmida, que pode ser aplicada sobre diversos substratos antes do assentamento e endurecimento, formando finalmente uma argamassa endurecida. As argamassas podem, por exemplo, ser utilizadas como rebocos, gessos calcinados, compostos para pavimentos, colas para ladrilhos, rejuntes...[0002] A dry mortar composition is a powdery mixture comprising a hydraulic binder and aggregates. After mixing with water, it forms a paste, called wet mortar, which can be applied to different substrates before laying and hardening, finally forming a hardened mortar. Mortars can, for example, be used as plasters, calcined plasters, flooring compounds, tile glues, grouts...

[0003] O objetivo da invenção é fornecer uma argamassa que não inche sob a água e seja quimicamente resistente e resistente à abrasão.[0003] The objective of the invention is to provide a mortar that does not swell under water and is chemically resistant and resistant to abrasion.

[0004] Tais propriedades são, por exemplo, particularmente úteis para rejuntes de ladrilhos usados em piscinas, que não devem inchar sob a água e devem resistir a produtos químicos, tal como o cloro.[0004] Such properties are, for example, particularly useful for tile grouts used in swimming pools, which must not swell under water and must resist chemicals, such as chlorine.

[0005] Esses objetivos são alcançados por meio de uma composição de argamassa seca compreendendo 10 a 50 % em peso de Cimento de Aluminato de Cálcio, um ou mais polifosfato(s) em uma quantidade total de 2 a 8 % em peso e agregados em uma quantidade total de 40 a 88 % em peso.[0005] These objectives are achieved by means of a dry mortar composition comprising 10 to 50% by weight of Calcium Aluminate Cement, one or more polyphosphate(s) in a total amount of 2 to 8% by weight and aggregates in a total amount of 40 to 88% by weight.

[0006] Outro objeto da invenção é um rejunte de ladrilho feito misturando a composição de argamassa seca acima mencionada com água para formar uma pasta e aplicando a referida pasta em juntas de ladrilhos.[0006] Another object of the invention is a tile grout made by mixing the aforementioned dry mortar composition with water to form a paste and applying said paste to tile joints.

[0007] Ainda outro objeto da invenção é um método para rejuntar ladrilhos, em que a composição de argamassa seca é misturada com água para formar uma pasta e a referida pasta é aplicada nas juntas dos ladrilhos.[0007] Still another object of the invention is a method for grouting tiles, in which the dry mortar composition is mixed with water to form a paste and said paste is applied to the joints of the tiles.

[0008] Na descrição detalhada, todos os detalhes sobre os componentes da composição da argamassa seca (natureza e quantidade) também se aplicam à argamassa endurecida (por exemplo, o rejunte de ladrilho endurecido). As quantidades são dadas em teores de peso em relação à composição da argamassa seca e aplicam-se à argamassa endurecida.[0008] In the detailed description, all details about the components of the dry mortar composition (nature and quantity) also apply to hardened mortar (for example, hardened tile grout). Quantities are given in weight contents in relation to the composition of the dry mortar and apply to hardened mortar.

[0009] O Cimento de Aluminato de Cálcio (CAC) é o aglutinante hidráulico da argamassa, que pode, após ser misturado com água, assentar, endurecer e se ligar aos agregados. A composição de argamassa seca preferencialmente não contém outro aglutinante hidráulico como o CAC. Ou seja, o CAC é o único aglutinante hidráulico da composição. Especialmente, a composição de argamassa seca preferencialmente não contém Cimento Portland (OPC). Preferencialmente, não contém materiais pozolânicos, tais como escórias de alto-forno ou cinzas volantes. Preferencialmente não contém cinzas de caldeira (também conhecidas como cinzas de fundo).[0009] Calcium Aluminate Cement (CAC) is the hydraulic binder of the mortar, which can, after being mixed with water, settle, harden and bind to the aggregates. The dry mortar composition preferably does not contain another hydraulic binder such as CAC. In other words, CAC is the only hydraulic binder in the composition. Especially, the dry mortar composition preferably does not contain Portland Cement (OPC). Preferably, it does not contain pozzolanic materials such as blast furnace slag or fly ash. Preferably does not contain boiler ash (also known as bottom ash).

[0010] Os cimentos de aluminato de cálcio, também conhecidos como “cimentos de alta alumina” são cimentos que contêm uma grande quantidade de aluminatos de cálcio hidráulicos. A quantidade de alumina (Al2O3) no Cimento de Aluminato de Cálcio é preferencialmente de pelo menos 60 % em peso, mesmo pelo menos 70 % em peso.[0010] Calcium aluminate cements, also known as “high alumina cements” are cements that contain a large amount of hydraulic calcium aluminates. The amount of alumina (Al2O3) in Calcium Aluminate Cement is preferably at least 60% by weight, even at least 70% by weight.

[0011] A quantidade de CAC na composição de argamassa seca é preferencialmente 30 a 50 %, até 35 a 45 % em peso.[0011] The amount of CAC in the dry mortar composition is preferably 30 to 50%, up to 35 to 45% by weight.

[0012] O uso de CAC como aglutinante hidráulico permite obter elevadas resistências à compressão e à flexão, bem como uma elevada resistência ácida, especialmente a soluções que contenham ácido clorídrico.[0012] The use of CAC as a hydraulic binder makes it possible to obtain high compressive and flexural strengths, as well as high acid resistance, especially to solutions containing hydrochloric acid.

[0013] A adição de um ou mais polifosfato(s) permite evitar qualquer expansão da argamassa endurecida sob a água.[0013] The addition of one or more polyphosphate(s) makes it possible to avoid any expansion of the mortar hardened under water.

[0014] Polifosfatos são sais ou ésteres contendo uma pluralidade de unidades de fosfato (PO4) ligadas por átomos de oxigênio compartilhados.[0014] Polyphosphates are salts or esters containing a plurality of phosphate units (PO4) linked by shared oxygen atoms.

[0015] Pelo menos um, especialmente cada um ou o, polifosfato é preferencialmente um sal alcalino, especialmente um sal de sódio.[0015] At least one, especially each or the, polyphosphate is preferably an alkaline salt, especially a sodium salt.

[0016] Pelo menos um, especialmente cada um do, polifosfato é selecionado de pirofosfatos, tripolifosfatos, trimetafosfatos, metafosfatos e hexametafosfatos. Exemplos de tais compostos são pirofosfato de sódio (Na4P2O7), tripolifosfato de sódio (Na5P3O10), hexametafosfato de sódio (NaPO3)6 e metafosfatos de sódio (Na(n+2)PnO(3n+1)).[0016] At least one, especially each of, polyphosphate is selected from pyrophosphates, tripolyphosphates, trimetaphosphates, metaphosphates and hexametaphosphates. Examples of such compounds are sodium pyrophosphate (Na4P2O7), sodium tripolyphosphate (Na5P3O10), sodium hexametaphosphate (NaPO3)6 and sodium metaphosphates (Na(n+2)PnO(3n+1)).

[0017] Pelo menos um, especialmente o, polifosfato é preferencialmente tripolifosfato de sódio.[0017] At least one, especially the polyphosphate, is preferably sodium tripolyphosphate.

[0018] A quantidade total de polifosfatos é preferencialmente 3 a 7 % em peso, especialmente 4 a 6 % em peso.[0018] The total amount of polyphosphates is preferably 3 to 7% by weight, especially 4 to 6% by weight.

[0019] A razão de polifosfato(s) para CAC é preferencialmente de 0,10 a 0,15, até 0,12 a 0,14 em peso.[0019] The ratio of polyphosphate(s) to CAC is preferably 0.10 to 0.15, up to 0.12 to 0.14 by weight.

[0020] Os agregados são preferencialmente selecionados de siliciosos, agregados calcários, agregados dolomíticos e suas misturas. Exemplos são calcário moído ou dolomita e areia de sílica. Uma mistura de areia de sílica e calcário é preferida. Os agregados compreendem preferencialmente areias (tamanho 0-5 mm) e enchimentos (tamanho 0-0,1 mm).[0020] The aggregates are preferably selected from siliceous, calcareous aggregates, dolomitic aggregates and mixtures thereof. Examples are ground limestone or dolomite and silica sand. A mixture of silica sand and limestone is preferred. The aggregates preferably comprise sands (size 0-5 mm) and fillers (size 0-0.1 mm).

[0021] Especialmente para rejuntes de ladrilhos, o diâmetro médio (D50), com base em uma distribuição de volume, é preferencialmente 0,20 mm, especialmente 0,15 mm e menos, até 0,10 mm e menos.[0021] Especially for tile grouts, the average diameter (D50), based on a volume distribution, is preferably 0.20 mm, especially 0.15 mm and less, up to 0.10 mm and less.

[0022] A quantidade total de agregados na composição da argamassa seca é preferencialmente 40 a 68 % em peso, até 43 a 65 % em peso, especialmente 46 a 60 % em peso.[0022] The total amount of aggregates in the dry mortar composition is preferably 40 to 68% by weight, up to 43 to 65% by weight, especially 46 to 60% by weight.

[0023] A composição de argamassa seca compreende preferencialmente pelo menos um acelerador e/ou pelo menos um retardador. A quantidade total de aceleradores e retardadores é preferencialmente de 0,001 a 1,0 % em peso. Ela vantajosamente contém ambos, a fim de controlar a pega e o endurecimento do cimento.[0023] The dry mortar composition preferably comprises at least one accelerator and/or at least one retarder. The total amount of accelerators and retarders is preferably 0.001 to 1.0% by weight. It advantageously contains both in order to control the setting and hardening of the cement.

[0024] Aceleradores são, por exemplo, sais alcalinos, como sulfatos ou carbonatos de lítio (ou potássio), ou sais orgânicos, como formato de cálcio. A quantidade total de aceleradores é preferencialmente de 0,001 a 0,1 % em peso. Os retardadores são, por exemplo, ácidos carboxílicos tais como os ácidos tartárico ou cítrico ou os seus sais. A quantidade total de retardadores é preferencialmente de 0,01 a 1,0 % em peso.[0024] Accelerators are, for example, alkaline salts, such as lithium (or potassium) sulfates or carbonates, or organic salts, such as calcium formate. The total amount of accelerators is preferably 0.001 to 0.1% by weight. Retarders are, for example, carboxylic acids such as tartaric or citric acids or their salts. The total amount of retarders is preferably 0.01 to 1.0% by weight.

[0025] A composição de argamassa seca compreende preferencialmente um ou mais aditivos escolhidos entre pós de polímeros redispersíveis, pigmentos, antiespumantes, estabilizantes, espessantes, agentes de retenção de água, agentes redutores de encolhimento, agentes hidrofóbicos, plastificantes e superplastificantes. A quantidade total desses aditivos é preferencialmente de 0,1 a 5,0 % em peso.[0025] The dry mortar composition preferably comprises one or more additives chosen from redispersible polymer powders, pigments, defoamers, stabilizers, thickeners, water retention agents, shrinkage reducing agents, hydrophobic agents, plasticizers and superplasticizers. The total amount of these additives is preferably 0.1 to 5.0% by weight.

[0026] Os pigmentos são, por exemplo, TiO2, óxidos de ferro e/ou negro de fumo. A quantidade total de pigmentos é preferencialmente de 0,01 % a 5,0 %.[0026] Pigments are, for example, TiO2, iron oxides and/or carbon black. The total amount of pigments is preferably 0.01% to 5.0%.

[0027] Espessantes e agentes de retenção de água são, por exemplo, éteres de celulose. A sua quantidade total é preferencialmente de 0,05 a 0,10 % em peso.[0027] Thickeners and water retention agents are, for example, cellulose ethers. Its total amount is preferably 0.05 to 0.10% by weight.

[0028] O pó de polímero redispersável compreende preferencialmente pelo menos um polímero à base de um ou mais monômeros selecionados do grupo incluindo ésteres vinílicos (especialmente ésteres vinílicos de ácidos alquilcarboxílicos não ramificados ou ramificados com 1 a 15 átomos de carbono), metacrilatos e acrilatos (especialmente (met) acrilatos de álcoois com 1 a 10 átomos de carbono), ácido metacrílico, ácido acrílico, aromáticos vinílicos, olefinas (tais como etileno ou propileno), dienos e haletos de vinila. Polímeros particularmente preferidos são copolímeros de pelo menos dois dos monômeros acima mencionados, especialmente copolímeros de acetato de vinila-etileno, copolímeros de éster de vinila-etileno-cloreto de vinila, copolímeros de acetato de vinila, copolímeros de acetato de vinila-acrilato, copolímeros de metacrilato de metila com acrilato de n-butila e /ou acrilato de 2- etilhexila, copolímeros de metacrilato de metila com 1,3-butadieno, copolímeros de cloreto de vinila-etileno, copolímeros de cloreto de vinila-acrilato, copolímeros de estireno-butadieno, copolímeros de estireno-acrilato, terpolímeros de acetato de vinila-ácido (met)acrílico-etileno. A quantidade de pó de polímero redispersável é preferencialmente de 0,2 a 2,0 % em peso.[0028] The redispersible polymer powder preferably comprises at least one polymer based on one or more monomers selected from the group including vinyl esters (especially vinyl esters of unbranched or branched alkylcarboxylic acids with 1 to 15 carbon atoms), methacrylates and acrylates (especially (meth)acrylates of alcohols with 1 to 10 carbon atoms), methacrylic acid, acrylic acid, vinyl aromatics, olefins (such as ethylene or propylene), dienes and vinyl halides. Particularly preferred polymers are copolymers of at least two of the above-mentioned monomers, especially vinyl acetate-ethylene copolymers, vinyl ester-ethylene-vinyl chloride copolymers, vinyl acetate copolymers, vinyl acetate-acrylate copolymers, of methyl methacrylate with n-butyl acrylate and/or 2-ethylhexyl acrylate, copolymers of methyl methacrylate with 1,3-butadiene, vinyl chloride-ethylene copolymers, vinyl chloride-acrylate copolymers, styrene copolymers -butadiene, styrene-acrylate copolymers, vinyl acetate-(meth)acrylic acid-ethylene terpolymers. The amount of redispersible polymer powder is preferably 0.2 to 2.0% by weight.

[0029] A proporção de água para a composição da argamassa seca (“proporção de água”) varia preferencialmente de 0,15 a 0,25 em peso, a fim de obter a consistência certa para a pasta (argamassa úmida).[0029] The proportion of water to the dry mortar composition (“water proportion”) preferably varies from 0.15 to 0.25 by weight, in order to obtain the right consistency for the paste (wet mortar).

[0030] A pasta formada pela mistura da composição de argamassa seca com água é aplicada nas juntas de ladrilhos pelas técnicas usuais, por exemplo, usando uma talocha de rejunte.[0030] The paste formed by mixing the dry mortar composition with water is applied to the tile joints using the usual techniques, for example, using a grout trowel.

[0031] A composição de argamassa seca é especialmente útil para rejuntar os ladrilhos de um tanque de piscina, onde a ausência de dilatação sob a água é particularmente apreciada.[0031] The dry mortar composition is especially useful for grouting the tiles of a swimming pool tank, where the absence of expansion under water is particularly appreciated.

[0032] Outras aplicações são entretanto possíveis, por exemplo, rebocos de fachadas ou compostos para pavimentos (tais como betonilhas), sempre que a argamassa endurecida seja exposta à umidade e/ou agressão química ou abrasão.[0032] Other applications are however possible, for example, facade plasters or flooring compounds (such as screeds), whenever the hardened mortar is exposed to humidity and/or chemical aggression or abrasion.

[0033] Os exemplos seguintes ilustram a invenção de forma não limitativa.[0033] The following examples illustrate the invention in a non-limiting way.

Example 1

[0034] Uma composição de argamassa seca compreendendo 40 % em peso de CAC (Ternal® White, Kerneos), 5 % em peso de tripolifosfato de sódio, 52 % em peso de agregados (calcário + areia de sílica), 0,5 % em peso de ácido tartárico, 0,01 % em peso de carbonato de lítio, 1,0 % em peso de TiO2 e 1,5 % em peso de outros aditivos (pó de polímero redispersível, espessantes...) foi obtida misturando os ingredientes.[0034] A dry mortar composition comprising 40% by weight CAC (Ternal® White, Kerneos), 5% by weight sodium tripolyphosphate, 52% by weight aggregates (limestone + silica sand), 0.5% by weight of tartaric acid, 0.01 wt% of lithium carbonate, 1.0 wt% of TiO2 and 1.5 wt% of other additives (redispersible polymer powder, thickeners...) was obtained by mixing the Ingredients.

[0035] A composição foi então misturada com água (proporção de água de 0,21) para formar uma pasta.[0035] The composition was then mixed with water (water ratio of 0.21) to form a paste.

Example 2 (comparative)

[0036] Este exemplo comparativo é idêntico ao Exemplo 1, exceto que não continha tripolifosfato de sódio. A quantidade de areia de sílica foi aumentada para compensar, e a proporção de água foi aumentada para 0,23 para obter a mesma consistência do exemplo 1.[0036] This comparative example is identical to Example 1, except that it did not contain sodium tripolyphosphate. The amount of silica sand was increased to compensate, and the proportion of water was increased to 0.23 to obtain the same consistency as in example 1.

Example 3 (comparative)

[0037] Esta composição comparativa é um rejunte de ladrilho convencional compreendendo 4 % em peso de OPC, 20 % em peso de CAC, 7 % em peso de uma fonte de sulfato de cálcio, 67 % em peso de agregados consistindo de carga de calcário e areia de sílica, 1 % em peso de um pó de polímero redispersível e 1 % em peso de outros aditivos (éter de celulose, agente hidrofóbico, retardador.). A proporção de água foi de 0,20.[0037] This comparative composition is a conventional tile grout comprising 4% by weight of OPC, 20% by weight of CAC, 7% by weight of a source of calcium sulfate, 67% by weight of aggregates consisting of limestone filler and silica sand, 1% by weight of a redispersible polymer powder and 1% by weight of other additives (cellulose ether, hydrophobic agent, retardant.). The proportion of water was 0.20.

[0038] A Tabela 1 abaixo mostra os resultados obtidos para estes exemplos.[0038] Table 1 below shows the results obtained for these examples.

[0039] Para medir o inchamento sob a água, as amostras foram preparadas de acordo com a EN 12808-4 e curadas a 22°C e 55% de UR durante 7 dias. Em seguida, foram imersas em água e a estabilidade dimensional foi avaliada uma vez por semana até 24 meses.[0039] To measure swelling under water, samples were prepared according to EN 12808-4 and cured at 22°C and 55% RH for 7 days. They were then immersed in water and dimensional stability was assessed once a week for up to 24 months.

[0040] A resistência à compressão e flexão foi medida de acordo com a EN 12808- 3.[0040] Compressive and flexural strength was measured in accordance with EN 12808-3.

[0041] O encolhimento (no ar) foi medido de acordo com a EN 12808-4.[0041] Shrinkage (in air) was measured in accordance with EN 12808-4.

[0042] A resistência química foi medida de acordo com um teste adaptado da EN 12808-1. Uma solução aquosa de HCl (pH = 3) foi usada e trocada todos os dias para manter o pH constante. [Tabela 1] [0042] Chemical resistance was measured according to a test adapted from EN 12808-1. An aqueous HCl solution (pH = 3) was used and changed every day to keep the pH constant. [Table 1]

[0043] Estes resultados mostram que a adição de polifosfatos permite evitar o inchamento da argamassa sob a água, mesmo após um período de tempo muito longo. A argamassa de acordo com a invenção também apresenta uma resistência ácida muito melhor do que a argamassa convencional do Exemplo 3[0043] These results show that the addition of polyphosphates makes it possible to prevent the mortar from swelling under water, even after a very long period of time. The mortar according to the invention also has much better acid resistance than the conventional mortar of Example 3.

Claims

1. Dry mortar composition characterized by the fact that it comprises 10 to 50% by weight of Calcium Aluminate Cement, one or more polyphosphate(s) in a total amount of 2 to 8% by weight and aggregates in a total amount of 40 to 88% by weight.

2. Dry mortar composition according to claim 1, characterized by the fact that the amount of Calcium Aluminate Cement is 30 to 50% by weight and the total amount of aggregates is 40 to 68% by weight.

3. Dry mortar composition, according to any of the preceding claims, characterized by the fact that Calcium Aluminate Cement is the only hydraulic binder.

4. Dry mortar composition according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that the amount of alumina in the Calcium Aluminate Cement is at least 60% by weight, up to at least 70% by weight.

5. Dry mortar composition according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one polyphosphate is an alkaline salt, especially a sodium salt.

6. Dry mortar composition according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one polyphosphate is selected from pyrophosphates, tripolyphosphates, trimetaphosphates, metaphosphates and hexametaphosphates.

7. Dry mortar composition according to claim 6, characterized in that at least one polyphosphate is sodium tripolyphosphate.

8. Dry mortar composition according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that the proportion of polyphosphate (s) to Calcium Aluminate Cement is 0.10 to 0.15, up to 0.12 to 0 .14 in weight.

9. Dry mortar composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the aggregates are selected from siliceous aggregates, calcareous aggregates, dolomitic aggregates and mixtures thereof.

10. Dry mortar composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the total amount of aggregates is 43 to 65% by weight, especially 46 to 60% by weight.

11. Dry mortar composition according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one accelerator and at least one retarder in a total amount of 0.001 to 1.0% by weight.

12. Dry mortar composition, according to any one of the preceding claims, characterized by the fact that it comprises one or more additives chosen from redispersible polymer powders, pigments, defoamers, stabilizers, thickeners, shrinkage reducers, hydrophobic agents, plasticizers and superplasticizers, in a total amount of 0.1 to 5.0% by weight.

13. Method of grouting tiles characterized in that a dry mortar composition as defined in any one of claims 1 to 12 is mixed with water to form a paste and applying said paste to the joints of the tiles.

14. Method of grouting tiles according to claim 13, characterized in that the proportion of water to the dry mortar composition varies from 0.15 to 0.25 by weight.