ES2292024T3 - Compuesto particularmente para preparar morteros fluidos de cemento. - Google Patents
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Abstract
Un aditivo para preparar morteros fluidos de cemento, comprendiendo neopentilglicol y óxido de calcio.
Description
Compuesto particularmente para preparar morteros
fluidos de cemento.
La presente invención hace referencia a un
compuesto, particularmente como aditivo, para preparar morteros
fluidos de cemento sin contracción después del endurecimiento.
Los morteros utilizados en la actualidad para
preparar cimentaciones en el sector de la construcción tienen la
apariencia de un producto seco con una consistencia que puede
parecerse a la tierra húmeda. El trabajo para extender tal mortero
es largo y cansado y no permite conseguir una superficie de más de
200-250 metros cuadrados al día con tres
trabajadores. Además, el producto, incluso si se extiende por
trabajadores cualificados, tiene muchas grietas y necesita tiempos
muy largos de endurecimiento.
Se ha hecho un intento para solucionar este
trabajo manual produciendo morteros fluidos conocidos como
autoniveladores, basados en aglutinantes de cemento o anhidrita,
producidos en plantas para preparar premezclas secas, almacenados
en silos apropiados y finalmente transportados a la obra con medios
de transporte caros.
Los morteros fluidos autonivelantes son un
producto válido, pero los costes requeridos para compensar este
esfuerzo oneroso son muy elevados, y aunque el mercado los acepta,
los ha relegado a un tipo de mayor calidad y ha limitado su uso
sólo para situaciones inevitables. Además, los bloques de anhidrita,
debido a sus características hidrofóbicas, no pueden utilizarse
comúnmente en edificios civiles, pero pueden ser utilizados sólo en
colegios, hospitales, oficinas, etcétera.
Sería deseable, por lo tanto, tener morteros de
cemento que son igual de fáciles de aplicar y rápidos de preparar
en la obra como los morteros tradicionales y son adecuados para ser
utilizados en las aplicaciones más dispares del sector de la
construcción civil.
El objetivo de la presente invención es por lo
tanto proveer un compuesto, particularmente para preparar morteros
fluidos de cemento, que solucione los inconvenientes del estado de
la técnica.
Dentro de este objetivo, un objeto de la
invención es proveer un compuesto líquido o sólido que permita
preparar morteros fluidos de cemento que sean fáciles y rápidos de
aplicar en la obra y que además estén caracterizados por la
ausencia de fenómenos de sedimentación y de contracción y/o
agrietamiento después del endurecimiento.
Otro objeto es proveer un compuesto tal y como
se ha descrito anteriormente que permita preparar morteros fluidos
de cemento que estén adaptados para usar en los campos más dispares
de la industria de la construcción civil y en particular como
cimentación para la pavimentación.
Otro objeto es proveer un mortero fluido de
cemento teniendo un compuesto tal y como se ha descrito
anteriormente como un aditivo, particularmente para preparar
cimentaciones para pavimentación.
Este objetivo y este y otros objetos se
consiguen mediante un compuesto particularmente para preparar
morteros fluidos de cemento, en el que dicho compuesto comprende
neopentilglicol y óxido de calcio.
Este objetivo y objetos de la invención también
se consiguen mediante un mortero fluido de cemento, particularmente
para preparar cimentaciones en el sector de la construcción, dicho
compuesto comprendiendo un compuesto tal y como se ha definido
anteriormente.
En un primer aspecto, la invención hace
referencia a un compuesto en forma líquida o de polvo,
particularmente para preparar morteros fluidos de cemento.
En un ejemplo de realización, el compuesto según
la invención también comprende al menos un ingrediente opcional
seleccionado entre la anhidrita sintética y/o natural (cristales de
CaSO_{4}), sílice ventilado, uno o más fluidificantes, y mezclas
suyas. Preferiblemente, el compuesto de la invención comprende todos
los ingredientes opcionales listados anteriormente.
Un fluidificante particularmente preferido es un
segundo compuesto que comprende naftalenosulfonato y un segundo
ingrediente seleccionado entre una mezcla de melamina y
formaldehído, poliacrilato y mezclas suyas. Dicho fluidificante
puede estar en forma líquida o en polvo.
En un ejemplo de realización, el compuesto según
la invención comprende:
- -
- neopentilglicol en una cantidad comprendida entre 1 y 15 partes por peso y
- -
- óxido de calcio en una cantidad comprendida entre 5 y 30 partes por peso.
En un ejemplo de realización diferente, el
neopentilglicol y el óxido de calcio en las cantidades
referenciadas anteriormente reciben la adición de:
- -
- anhidrita sintética en una cantidad comprendida entre 1 y 25 partes por peso, y/o
- -
- sílice ventilado en una cantidad comprendida entre 1 y 15 partes por peso.
El compuesto según la invención, en cada ejemplo
de realización, permite preparar morteros de cemento caracterizados
por fluidez, no contracción o contracción inferior a 300 \mu/mm
después de endurecimiento, no agrietamiento o agrietamiento
limitado después de endurecimiento, y ausencia de sedimentación de
los componentes fluidos respecto de los sólidos.
El Solicitante ha encontrado de modo
sorprendente que la combinación de al menos neopentilglicol y óxido
de calcio consigue resultados superiores respecto al uso de los dos
ingredientes por separado. Por ejemplo, se ha descubierto que la
contracción del mortero de cemento después de endurecimiento con
neopentiglicol a solas alcanzó valores de aproximadamente
30-50% de contracción normal, mientras que
utilizando el compuesto según la invención la reducción de
contracción era claramente mayor, alcanzando en algunos casos la
total ausencia de contracción.
Del mismo modo, también se ha descubierto que el
óxido de calcio introducido en el cemento reacciona después de su
hidratación, hasta un punto que depende de su finura, con los
componentes del cemento y puede reducir convenientemente su
contracción hasta el punto de eliminarlo. Sin embargo, este efecto
se consigue con dosis elevadas, que pueden provocar que el óxido de
calcio no sólo compense la contracción sino que de hecho provoque
su expansión hasta que el artículo fabricado se rompa. Esta
característica se hace incluso más peligrosa por ejemplo ante la
presencia de humedad, de dosis de producto no reaccionado o de
mortero aditivo teniendo una fuerza mecánica
limitada.
limitada.
Mezclando neopentilglicol y óxido de calcio,
preferiblemente con sílice ventilado y/o anhidrita, más
preferiblemente con al menos un fluidificante, incluso más
preferiblemente en las cantidades referenciadas anteriormente, se
ha obtenido una interacción sinérgica entre los varios componentes,
dando propiedades únicas al mortero de cemento en el que el
compuesto es incorporado.
La efectividad del compuesto según la invención
no está afectada por variaciones de la humedad del entorno en el
que se utiliza y no depende, dentro de ciertos límites, de la
dosificación exacta del compuesto dentro del mortero.
El compuesto según la invención, sometido a
tests de esfuerzo, ha demostrado sorprendentemente que, después de
estar sumergido bajo el agua durante 38 días, se hincha hasta un
punto muy limitado y no produce inconvenientes en absoluto. Además,
en los casos en que se dosificó incorrectamente de modo intencionado
en exceso dentro del mortero, no provocó problemas de tipo alguno
incluso con cantidades con las que los ingredientes individuales,
si se hubieran utilizado separadamente, habrían provocado la rotura
de los morteros endurecidos.
En un segundo aspecto, la invención hace
referencia a un mortero de cemento particularmente para preparar
cimentaciones en el sector de la construcción, dicho mortero
comprendiendo un compuesto tal y como se ha definido
anteriormente.
En un ejemplo de realización, el mortero de
cemento comprende cemento, arena y grava y un compuesto tal y como
se ha definido anteriormente.
En otro ejemplo de realización altamente
preferido, el mortero de cemento comprende cemento, arena y grava y
un compuesto tal y como se define a continuación:
- -
- neopentilglicol en una cantidad comprendida entre 3 y 12 kg/m^{3} de mortero de cemento;
- -
- óxido de calcio en una cantidad comprendida entre 10 y 20 kg/m^{3} de mortero de cemento;
- -
- sílice ventilado en una cantidad comprendida entre 5 y 12 kg/m^{3} de mortero de cemento;
- -
- anhidrita sintética en una cantidad comprendida entre 5 y 12 kg/m^{3} de mortero de cemento; y
- -
- un fluidificante en una cantidad comprendida entre 1,5 y 5 kg/m^{3} de mortero de cemento.
Ventajosamente, la distribución del tamaño de
partícula de la arena está comprendida entre 0 y 4 mm (excluyendo un
límite inferior), mientras que la distribución del tamaño de
partícula de la grava está comprendida entre 4 y 8 mm.
Un mortero de cemento preparado según la
invención ha demostrado tener ventajas que son similares a los
morteros de premezclas autonivelantes, pero con un considerable
ahorro en término de costes y de material, estos costes siendo
enteramente comparables a los de las mezclas tradicionales de arena
y cemento.
En otro aspecto, la invención hace referencia al
uso de un compuesto tal y como se ha definido anteriormente para
preparar morteros fluidos de cemento.
\newpage
Otras características y ventajas de la presente
invención resultarán aparentes de mejor modo a partir de la
descripción de los siguientes ejemplos de realización preferidos,
cuya intención es exclusivamente como ejemplo no limitador.
Del mismo modo, aunque sólo algunos ejemplos de
realización preferidos de la invención son descritos explícitamente
en los ejemplos que siguen y en el texto, resultará aparente
inmediatamente a la persona experimentada en la técnica que el
compuesto y el mortero de cemento según la invención pueden
modificarse sin por ello abandonar el concepto inventivo sobre el
que se basa la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Un mortero de cemento tradicional se preparó que
comprendía 300 kg/m^{3} de cemento, 2000 kg/m^{3} de arena y
grava, y 200 l/m^{3} de agua.
El mortero fluido final tenía las siguientes
características:
- extensión de cono durante el asiento: 90
mm;
- compresión M.S.: 200 kg/cm^{2};
- contracción: 850 \mum/mm
Después de la aplicación y el endurecimiento, se
encontró que el mortero se había nivelado de forma muy desigual y
tenía grietas extensas en relieve, levantadas por contacto.
El mismo mortero descrito anteriormente recibió
entonces la adición del compuesto según la invención en una
cantidad total de aproximadamente 30 kg/m^{3} de mortero. Los
tests físicos se repitieron en el mortero con el aditivo,
obteniendo los siguientes resultados:
- extensión de cono: 150/170 mm;
- compresión M.S.: 200 kg/cm^{2};
- contracción: 100-200
\mum/mm.
El mortero con el aditivo se extendió
uniformemente y de forma igual sin esfuerzo y no tenía grietas
después del endurecimiento.
Tal mortero puede utilizarse de forma útil, por
lo tanto, por ejemplo como cimentación para la pavimentación,
formando superficies perfectamente coplanares sin grietas. El
compuesto según la invención también se ha utilizado en la
preparación de morteros para desescoriar o nivelar, apeo, anclaje,
etc., y cuando hiciera falta un mortero libre de contracción.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Tal y como se ha mencionado anteriormente, la
invención permitió obtener una sinergia inesperada respecto del uso
separado de los ingredientes individuales del compuesto. Esta
sinergia está demostrada en el siguiente ejemplo.
Mortero de cemento tradicional, preparado según
el Ejemplo 1, recibió la adición de los siguientes ingredientes:
- (A)
- neopentilglicol a solas,
- (B)
- óxido de calcio a solas,
- (C)
- neopentilglicol y óxido de calcio en una cantidad respectivamente de 7,5 kg/m^{3} de mortero y 17 kg/m^{3} de mortero,
- (D)
- neopentilglicol y óxido de calcio en las cantidades indicadas en (C) más anhidrita, y
- (E)
- neopentilglicol y óxido de calcio en las cantidades indicadas en (C) más anhidrita, sílice y poliacrilato (compuesto del Ejemplo 1).
Las propiedades físicas de cada uno de los cinco
compuestos (A)-(E) se probaron entonces como en el ejemplo
preferente, obteniendo los siguientes resultados:
- para el compuesto (A):
- - compresión M.S.: 150 kg/cm^{2},
- \quad
- - extensión de cono: 100 mm,
- \quad
- - contracción: 550 \mum/mm;
- para el compuesto (B):
- - compresión M.S.: 220 kg/cm^{2},
- \quad
- - extensión de cono: 90 mm,
- \quad
- - contracción: 200-300 \mum/mm;
Sin embargo, se encontró que los especímenes
resultantes eran extremadamente sensibles a la humedad, y la rotura
del espécimen mediante inmersión en agua se observó en varios
casos;
- para el compuesto (C):
- - compresión M.S.: 200 kg/cm^{2},
- \quad
- - extensión de cono: 90 mm,
- \quad
- - contracción: 200-300 \mum/mm;
En este caso, el producto no era sensible a la
humedad, y no se encontró rotura del espécimen del test después de
su inmersión en agua;
- Para el compuesto (D):
- - compresión M.S.: 200 kg/cm^{2},
- \quad
- - extensión de cono: 90 mm,
- \quad
- - contracción: 100-200 \mum/mm;
- para el compuesto (E):
- - compresión M.S.: 200 kg/cm^{2},
- \quad
- - extensión de cono: 150/170 mm,
- \quad
- - contracción: 100-200 \mum/mm.
Se cree, por lo tanto, que el ejemplo citado
demuestra por completo que el uso de los componentes individuales
es incapaz de determinar los sorprendentes resultados en cuanto a la
reducción de la contracción y la fuerza del producto final que en
su lugar se consigue con el compuesto según la invención en todos
sus ejemplos de realización.
Claims (15)
-
\global\parskip0.920000\baselineskip
1. Un aditivo para preparar morteros fluidos de cemento, comprendiendo neopentilglicol y óxido de calcio. - 2. El aditivo según la reivindicación 1, comprendiendo además al menos uno de los ingredientes opcionales seleccionados entre anhidrita sintética, sílice ventilado, uno o más fluidificantes, y mezclas suyas.
- 3. El aditivo según la reivindicación 2, comprendiendo todos los ingredientes opcionales.
- 4. El aditivo según una o más de las reivindicaciones 2 y 3, en el que el fluidificante es un segundo compuesto que comprende naftalenosulfonato y un segundo ingrediente seleccionado entre melamina/formaldehído mezcla, poliacrilato, y mezclas suyas.
- 5. El aditivo según una o más de las anteriores reivindicaciones, en forma líquida o de polvo.
- 6. El aditivo según una o más de las reivindicaciones 2 a 5, en el que uno o más fluidificantes están en forma líquida o de polvo.
- 7. El aditivo según una o más de las anteriores reivindicaciones, comprendiendo:
- -
- neopentilglicol en una cantidad comprendida entre 1 y 15 partes por peso y
- -
- óxido de calcio en una cantidad comprendida entre 5 y 30 partes por peso.
- 8. El aditivo según la reivindicación 7, comprendiendo:
- -
- neopentilglicol en una cantidad comprendida entre 1 y 15 partes por peso;
- -
- óxido de calcio en una cantidad comprendida entre 5 y 30 partes por peso;
y al menos uno entre- -
- anhidrita sintética en una cantidad comprendida entre 1 y 25 partes por peso, y
- -
- sílice ventilado en una cantidad comprendida entre 1 y 15 partes por peso.
- 9. El aditivo según una o más de las anteriores reivindicaciones, en el que una interacción sinérgica es obtenida entre los diversos ingredientes.
- 10. Un mortero fluido de cemento, particularmente para preparar cimentaciones en el sector de la construcción, dicho mortero comprendiendo el aditivo según una o más de las reivindicaciones 1 a 9.
- 11. El mortero fluido de cemento según la reivindicación 10, comprendiendo además cemento, arena y grava.
- 12. El mortero fluido de cemento según la reivindicación 11, en el que el aditivo comprende:
- -
- neopentilglicol en una cantidad comprendida entre 3 y 12 kg/m^{3} de mortero;
- -
- óxido de calcio en una cantidad comprendida entre 10 y 20 kg/m^{3} de mortero;
- -
- sílice ventilado en una cantidad comprendida entre 5 y 12 kg/m^{3} de mortero;
- -
- anhidrita sintética en una cantidad comprendida entre 5 y 12 kg/m^{3} de mortero; y
- -
- fluidificante en una cantidad comprendida entre 1,5 y 5 kg/m^{3} de mortero.
- 13. El mortero fluido de cemento según cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12, en el que la arena tiene una granulometría comprendida entre 0 y 4 mm, límite inferior excluido, y la grava tiene una granulometría comprendida entre 4 y 8 mm.
- 14. El mortero fluido de cemento según una o más de las reivindicaciones 10 a 13, en el que:
- -
- la contracción después del endurecimiento es cero o menos de 300 \mum/mm,
- -
- el agrietamiento después del endurecimiento es cero o limitado, y
- -
- la sedimentación de los componentes fluidos respecto de los sólidos está ausente.
- 15. El uso del aditivo según una o más de las reivindicaciones 1 a 9 para preparar un mortero fluido de cemento.
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