ES2305397T3 - Superplastificante que desarrolla una alta resistencia inicial. - Google Patents
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Abstract
Aditivo superplastificante para hormigón y otras mezclas de cemento, con una capacidad alta de desarrollo de la resistencia mecánica y un efecto bajo de incorporación de aire, que comprende terpolímeros de la mezcla siguiente de monómeros que respectivamente tienen las fórmulas IV, V y VI (Ver fórmula) en la que Z = H, Na, Li, 1/2 Ca y X es H o CH3, (Ver fórmula) en la que W = -(-CH2-CH2-O-)n-CH3, n es un número entero entre 51 y 300 y X es H o CH3; (Ver fórmula) en la que (Ver fórmula) y m es un número entero de 2 a 50.
Description
Superplastificante que desarrolla una alta
resistencia inicial.
La presente invención se refiere a un nuevo
superplastificante para hormigón u otros materiales de cemento,
capaz de aumentar considerablemente la capacidad de ser trabajadas
las mezclas en los períodos fresco y plástico y, al mismo tiempo,
desarrollar una inicial alta resistencia mecánica sin causar retraso
alguno de la hidratación durante la etapa de endurecimiento. Debido
a estas características, con el nuevo plastificante de la invención
es posible colar mezclas de hormigón caracterizadas por una elevada
fluidez y muy poca agua de mezcla, que endurecen muy rápidamente
incluso en condiciones climáticas desfavorables, tales como las de
las bajas temperaturas típicas del tiempo invernal. Más
particularmente, la presente invención se refiere a un plastificante
con las propiedades mencionadas en lo que antecede, que se
caracteriza además por un efecto intrínseco de una incorporación de
aire baja.
Los superplastificantes se usan extensamente en
el campo de la construcción. Su adición al hormigón fresco cambia
espectacularmente las propiedades reológicas, produciendo una
abrupta disminución de la viscosidad de las mezclas de cemento y
posibilitando una colada más fácil del hormigón incluso en el caso
de sistemas de armado densos y complejos. De hecho, se puede
bombear fácilmente el hormigón que se hace circular y que llena
completamente todas las partes de los moldes por efecto de su propia
masa, reduciéndose así o ahorrando completamente el trabajo caro y
complicado de la vibración mecánica.
Además, usando superplastificantes es posible
reducir considerablemente el agua de mezcla por un factor de más de
20%, siguiendo estando caracterizadas las mezclas por una fluidez
excelente. De esta manera es posible colar fácilmente mezclas de
hormigón densas, que se deslizan, con una cantidad reducida de agua
de mezcla (baja relación de agua a cemento) que, una vez que se han
endurecido, se caracterizan por una resistencia mecánica muy
alta.
Los superplastificantes tradicionales están
basados en productos de condensación de sales del ácido
naftalenosulfónico con formaldehído (NSFC) y productos de
condensación de sulfonato de melamina con formaldehído (MSFC). Estos
superplastificantes, junto con el lignosulfonato modificado (LGS),
se han desarrollado en la segunda mitad del siglo 20 y representan
la primera y la segunda generación de superplastificantes. Estos
superplastificantes tienen una capacidad de fluidificar reducida y,
por tanto, es necesario añadirlos a las mezclas de hormigón a dosis
relativamente altas con el fin de producir una adecuada reducción
del agua de mezcla. Estos aspectos hacen que el uso de
superplastificantes sea menos atractivo y han representado uno de
los muchos factores que han desanimado en el pasado el uso de
superplastificantes.
Desde las últimas dos décadas del siglo XX se ha
desarrrollado una nueva clase de superplastificantes basados en
copolímeros hidrófilos entre sales de ácido (met)acrílico y
ésteres (met)acrílicos. El primer ejemplo de estos
superplastificantes, denominados "policarboxilatos", se
describe en la patente japonesa JP 58-74552 en la
que se ha reivindicado un superplastificante derivado por
copolimerización de (a) ácido (met)acrílico con (b) éster de
metoxipolietilenglicol de ácido mono(met)acrílico. El
monómero (b) se puede preparar fácilmente de acuerdo con el
procedimiento conocido en la técnica, tal como los descritos en las
patentes U.S. nº. 2.815.369, nº. 3.041.371 y nº. 3.989.740, por
esterificación de ácido (met)acrílico con
monometoxi-polioxietilenglicol en presencia de
disolventes adecuados, catalizadores de esterificación o
transesterificación e inhibidores de polimerización.
El documento EP 0 884 describe una mezcla de
cemento con una mejorada capacidad de dispersión del cemento y una
retención alta del desplome, que comprende un ácido policarboxílico
obtenido por copolimerización, en una relación específica y en
condiciones específicas, de un (met)acrilato de polialquileno
de fórmula (C)
en la
que
R_{1}O es un grupo oxialquileno,
R_{2} es un grupo alquilo con de 1 a 22 átomos
de carbono, un grupo fenilo o un grupo alquilfenilo,
n varía de 1 a 300 y
R_{3} es un átomo de hidrógeno o un grupo
metilo
con ácido (met)acrílico (B)
\vskip1.000000\baselineskip
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en la que R_{3} es lo definido
antes.
La nueva clase de superplastificantes
policarboxilato se caracteriza por una eficiencia mucho más alta en
la reducción de la viscosidad y el agua de mezcla de mezclas de
hormigón en comparación con los superplastificantes anteriores
basados en naftalenosulfonato, melaminasulfonato y lignosulfonato.
Las cadenas largas de polioxietileno de la macromolécula son
responsables de los mejores comportamientos de los
superplastificantes policarboxilato porque estabilizan y dispersan
mejor las partículas de cemento en la mezcla fresca a través de un
mecanismo denominado "efecto estérico", mucho más eficaz en
comparación con el menos eficiente "efecto electrostático" de
los superplastificantes anteriores, como lo indican H. Huchikawa y
otros (Effect of Electrostatic and Steric repulsive Force of
Organic Admixture on the Dispersión of Cement Particles in Fresh
Cement Paste, Proceedings of the 10^{th}. International
Congress on the Chemistry of Cement, vol. 3, 3iii001, 1997). La
mayor eficiencia de dispersión de los superplastificantes de
policarboxilato permite reducir sustancialmente la dosificación en
comparación con los superplastificantes de la 1ª y 2ª generación
para obtener la misma fluidez de la mezcla fresca (más de 60% de
reducción), con la correspondiente reducción del coste global del
hormigón. Por estas razones, el uso de superplastificantes de
policarboxilato ganó en la última década una amplia difusión y esta
nueva clase de polímeros está definida como superplastificantes de
la tercera generación.
Sin embargo, el uso del superplastificante de 3ª
generación descrito en la patente japonesa JP
58-74552 no está exento de inconvenientes en sí. De
hecho, debido a su actividad de superficie, tienen una gran
tendencia a incorporar burbujas de aire en el hormigón durante la
mezcla. Como consecuencia, una incorporación incontrolada de
burbujas de aire puede producir efectos adversos sobre el desarrollo
de la resistencia mecánica y sobre el aspecto del hormigón. Con el
fin de evitar estos inconvenientes, frecuentemente se mezclan
desespumantes con los superplastificantes de la 3ª generación pero,
por ser estas sustancias insolubles en agua, tienden a separarse de
la solución del polímero y, por tanto, se reduce su eficacia con el
tiempo de almacenamiento. En las patentes U.S. nº. 5.362.324 y nº.
6.139.623, ambas referentes a polímeros en los que el agente
desespumante está unido a la cadena de polímero, se describen
superplastificantes de la 3ª generación que intrínsecamente espuman
poco. De esta manera, el agente desespumante se estabiliza en la
solución de polímero y se mantiene durante más tiempo la capacidad
desespumante. La eficacia desespumante de estos polímeros
eventualmente puede mejorarse más mediante adición de agentes
desespumantes externos caracterizados por una alta estabilidad en
la solución de polímero. La patente U.S. nº. 5.362.324 describe un
superplastiifcante que incorpora poco aire, obtenido por
terpolimerización de monómeros que tienen las siguientes
fórmulas:
\vskip1.000000\baselineskip
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en la que Z = H, Na, Li, ½ Ca y X
es H o
CH_{3},
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
en la que W =
-(-CH_{2}-CH_{2}-O-)_{n}-CH_{3},
n es un número entero de 8 a 50 y X es H o CH_{3}; estos
monómeros comprenden (met)acrilato de
polietilen-glicol monometil eter con un peso
molecular de 200 a 2000;
y
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
\vskip1.000000\baselineskip
y m es un número entero de 2 a 50.
Preferiblemente, estos monómeros están representados por
di-(met)acrilato de polipropilenglicol con un peso molecular
de aproximadamente entre 280 y 3100, esto es, con aproximadamente m
entre 2 y
50.
Un segundo inconveniente de los
susperplastificantes de policarboxilato de la 3ª generación es su
efecto depresivo de la velocidad de la hidratación del cemento, más
evidente cuando se usan a dosificaciones altas y en condiciones
climáticas desfavorables, como las caracterizadas por las bajas
temperaturas típicas invernales. Este aspecto representa una
limitación para su uso a causa del lento desarrollo de la
resistencia mecánica en las primeras horas de hidratación. Para
superar este inconveniente se han formulado productos comerciales
con aditivos aceleradores tales como nitrato cálcico y
alcanolaminas, pero esta solución tiene restricciones prácticas
debidas a la mala estabilidad de las mezclas resultantes, y también
desventajas comerciales debidas a las dosificaciones y costes más
altos. Esta desventajas son evidentes incluso usando los productos
antes mencionados descritos en la Patente U.S. nº. 5.362.324.
La presente invención se refiere a un nuevo
polímero soluble o dispersable en agua que no retarda la velocidad
de hidratación del cemento y, por tanto, no afecta perjudicialmente
al desarrollo de la resistencia mecánica del hormigón para
envejecimientos cortos. Debido a estas características, con el nuevo
plastificante de la presente invención es posible colar mezclas de
hormigón caracterizadas por una alta fluidez y muy poca agua de
mezcla, que endurecen muy rápidamente, incluso en condiciones
climáticas desfavorables, tales como las caracterizadas por las
típicas bajas temperaturas invernales. Además, los nuevos
superplastificantes de la presente invención se obtienen por
terpolimerización de los siguientes monómeros.
\vskip1.000000\baselineskip
en la que Z = H, Na, Li, ½ Ca y X
es H o
CH_{3},
\vskip1.000000\baselineskip
en la que W =
-(-CH_{2}-CH_{2}-O-)_{n}-CH_{3},
n es un número entero aproximadamente entre 51 y 300 y X es H o
CH_{3}; estos monómeros comprenden (met)acrilato de
polietilenglicol monometil éter con un peso molecular de
aproximadamente entre 2000 y 13000,
y
en la
que
y m es un número entero de 2 a 50.
Preferiblemente, estos monómeros están representados por
di-(met)acrilato de polipropilenglicol con un peso molecular
de aproximadamente entre 280 y 3100, esto es, con m entre
aproximadamente 2 y
200.
Los polímeros de la presente invención difieren
de los de la técnica anterior y, en particular, de los descritos en
la patente U.S. nº. 5.362.324, en cuanto al peso molecular de la
cadena lateral de polioxietileno del (met)acrilato de
polietilenglicol monometil éter. En la patente antes mencionada, el
número n de unidades repetidas de óxido de etileno de fórmula (II)
es un número entero de 8 a 50, mientras que, en la presente
invención, el número n de unidades repetidas de óxido de etileno de
fórmula (V) es un número entero de 51 a 300. Lo que
sorprendentemente se ha encontrado es que la longitud de las cadenas
laterales del monómero de fórmula (V) es un parámetro fundamental
en la determinación de la velocidad de hidratación del cemento y,
consecuentemente, en el desarrollo de la resistencia mecánica. Con
el monómero de fórmula (II), que está caracterizado por una cadena
lateral corta (con un número entero n inferior a 50), la velocidad
de hidratación del cemento queda influenciada negativamente por la
adición del superplastificante, como es el caso de los polímeros
descritos en la patente U.S.nº. 5.362.324. Por otra parte, con el
monómero de fórmula (V) de la presente invención, caracterizado por
una cadena lateral larga (n mayor que aproximadamente 50), la
velocidad de hidratación es menos afectada por el
superplastificante y el endurecimiento del cemento es muy rápido,
incluso en condiciones climáticas desfavorables, tales como las
caracterizadas por las bajas temperaturas típicamente invernales.
Los efectos beneficiosos sobre el desarrollo de la resistencia
mecánica se ponen en evidencia cuando el número entero n de
unidades repetidas de óxido de etileno de fórmula (V) es un número
entero mayor que 50, pero los mejores resultados en términos del
desarrollo de la resistencia mecánica se obtienen cuando n en la
fórmula (V) es un número entero mayor que 90.
Los monómeros de las fórmulas (IV), (V) y (VI)
de la presente invención se pueden combinar en diferentes
relaciones. Aunque son posibles muchas combinaciones, se ha
observado que los mejores resultados, en términos de desarrollo
inicial de la resistencia mecánica y el efecto de incorporación de
aire, se obtienen cuando la cantidad de los monómeros acrílicos
(IV) y (V) es de 90 a 99,9% de la masa polimerizable y la cantidad
de monómero (VI) es de 0,1 a 10% de la masa polimerizable. A su
vez, con el fin de obtener los mejores resultados en términos de
desarrollo de la resistencia mecánica, la relación ponderal entre
los monómeros acrílicos (IV) y (V) debe estar en el intervalo de
0,05 a 0,5.
Los diferentes monómeros se pueden polimerizar
por cualquiera de los procedimientos en solución de radicales
libres conocidos en la técnica, tales como los descritos en la
Encyclopedia of Polymer Science and Technology, por Herman
F.Marck. El peso molecular del polímero se puede regular por
procedimientos comunes conocidos en la técnica, seleccionando
apropiadamente la temperatura de polimerización, el tipo y la
cantidad de iniciadores y, eventualmente, añadiendo agentes de
transferencia de cadena.
El ámbito y las características de los polímeros
de la presente invención se detallan más en los ejemplos
siguientes.
\vskip1.000000\baselineskip
Se cargan 270 g de agua en un reactor de vidrio
de fondo redondo equipado con agitador mecánico, termómetro y
condensador de reflujo. El sistema se purga con nitrógeno y se
calienta a 90ºC. Se añade al reactor en 5 horas una mezcla de 180 g
de metacrilato de polietilenglicol monometil éter de peso molecular
4468, 4,56 g de dimetacrilato de polipropilenglicol de peso
molecular 861, 22,65 g de ácido metacrílico, 180 g de agua y 2,7 g
de ácido mercaptopropiónico. Entre tanto, se añaden a la mezcla de
reacción, a lo largo de 5 horas, por un embudo de adición separado,
30 g de una solución de Na_{2}S_{2}O_{8} al 10%. Después de
finalizar ambas adiciones, la mezcla de reacción polimerizada se
neutraliza con aproximadamente 40 g de solución de NaOH al 30%. Se
obtienen aproximadamente 730 g de solución de polímero, con un
contenido total de sólidos de aproximadamente 30%.
\vskip1.000000\baselineskip
Se cargan 270 g de agua en un reactor de vidrio
de fondo redondo equipado con agitador mecánico, termómetro y
condensador de reflujo. El sistema se purga con nitrógeno y se
calienta a 90ºC. Se añade al reactor en 5 horas una mezcla de 150 g
de metacrilato de polietilenglicol monometil éter de peso molecular
10188, 3,9 g de dimetacrilato de polipropilenglicol de peso
molecular 861, 23,3 g de ácido metacrílico, 204,5 g de agua y 2,7 g
de ácido mercaptopropiónico. Entre tanto, se añaden a la mezcla de
reacción, a lo largo de 5 horas, por un embudo de adición separado,
30 g de una solución de Na_{2}S_{2}O_{8} al 10%. Después de
finalizar ambas adiciones, la mezcla de reacción polimerizada se
neutraliza con aproximadamente 40 g de solución de NaOH al 30%. Se
obtienen aproximadamente 725 g de solución de polímero, con un
contenido total de sólidos de aproximadamente 30%.
\vskip1.000000\baselineskip
Se cargan 200 g de agua en un reactor de vidrio
de fondo redondo equipado con agitador mecánico, termómetro y
condensador de reflujo. El sistema se purga con nitrógeno y se
calienta a 90ºC. Se añade al reactor en 5 horas una mezcla de 187,3
g de metacrilato de polietilenglicol monometil éter de peso
molecular 2368, 4,8 g de dimetacrilato de polipropilenglicol de
peso molecular 861, 32,7 g de ácido metacrílico, 75 g de agua y 2,7
g de ácido mercaptopropiónico. Entre tanto, se añaden a la mezcla de
reacción, a lo largo de 5 horas, por un embudo de adición separado,
330 g de una solución de Na_{2}S_{2}O_{8} al 1%. Después de
finalizar ambas adiciones, la mezcla de reacción polimerizada se
neutraliza con aproximadamente 55 g de solución de NaOH al 30%. Se
obtienen aproximadamente 887 g de solución de polímero, con un
contenido total de sólidos de aproximadamente 35%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
1
Se cargan 200 g de agua en un reactor de vidrio
de fondo redondo equipado con agitador mecánico, termómetro y
condensador de reflujo. El sistema se purga con nitrógeno y se
calienta a 90ºC. Se añade al reactor en 5 horas una mezcla de 216 g
de metacrilato de polietilenglicol monometil éter de peso molecular
818, 6 g de dimetacrilato de polipropilenglicol de peso molecular
861, 60 g de ácido metacrílico, 30 g de agua y 2,7 g de ácido
mercaptopropiónico. Entre tanto, se añaden a la mezcla de reacción,
a lo largo de 5 horas, por un embudo de adición separado, 330 g de
una solución de Na_{2}S_{2}O_{8} al 1%. Después de finalizar
ambas adiciones, la mezcla de reacción polimerizada se neutraliza
con aproximadamente 100 g de solución de NaOH al 30%. Se obtienen
aproximadamente 945 g de solución de polímero, con un contenido
total de sólidos de aproximadamente 30%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
2
Se cargan 270 g de agua en un reactor de vidrio
de fondo redondo equipado con agitador mecánico, termómetro y
condensador de reflujo. El sistema se purga con nitrógeno y se
calienta a 90ºC. Se añade al reactor en 5 horas una mezcla de 180 g
de metacrilato de polietilenglicol monometil éter de peso molecular
4468, 22,65 g de ácido metacrílico, 180 g de agua y 2,7 g de ácido
mercaptopropiónico. Entre tanto, se añaden a la mezcla de reacción,
a lo largo de 5 horas, por un embudo de adición separado, 30 g de
una solución de Na_{2}S_{2}O_{8} al 10%. Después de finalizar
ambas adiciones, la mezcla de reacción polimerizada se neutraliza
con aproximadamente 40 g de solución de NaOH al 30%. Se obtienen
aproximadamente 730 g de solución de polímero, con un contenido
total de sólidos de aproximadamente 30%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
3
Se cargan 200 g de agua en un reactor de vidrio
de fondo redondo equipado con agitador mecánico, termómetro y
condensador de reflujo. El sistema se purga con nitrógeno y se
calienta a 90ºC. Se añade al reactor en 5 horas una mezcla de 216 g
de metacrilato de polietilenglicol monometil éter de peso molecular
818, 60 g de ácido metacrílico, 30 g de agua y 2,7 g de ácido
mercaptopropiónico. Entre tanto, se añaden a la mezcla de reacción,
a lo largo de 5 horas, por un embudo de adición separado, 330 g de
una solución de Na_{2}S_{2}O_{8} al 1%. Finalizadas ambas
adiciones, se neutraliza la mezcla polimerizada con aproximadamente
100 g de solución de NaOH al 30%. Se obtienen aproximadamente 945 g
de solución de polímero, con un contenido total de sólidos de
aproximadamente 30%.
\newpage
En este ejemplo, se comparan los resultados de
los ensayos de hormigón hechos usando los polímeros de la presente
invención, preparados de acuerdo con los Ejemplos 1 y 3, con los
obtenidos con el polímero del Ejemplo Comparativo 1, preparado de
acuerdo con la patente U.S. nº. 5.362.324. Todas las mezclas de
hormigón se prepararon con la misma relación agua/cemento y la
misma relación agregado/cemento. El diámetro máximo del agregado
grueso era de 20 mm. Todas las mezclas de hormigón se curaron en
moldes de acero inoxidable de 50 mm, a temperatura baja (5ºC) y en
condiciones de laboratorio normales (20ºC).
Para los ensayos se usaron dos cementos
diferentes:
- (1)
- Cemento portland tipo III de acuerdo con ASTM C-150 (CEM I 52.5R de acuerdo con ENV 197/1).
- (2)
- Cemento portland tipo I de acuerdo con ASTM C-150 (CEM I V/A 42.5 de acuerdo con ENV 197/1).
La resistencia a compresión de las muestras
curadas a baja temperatura (5ºC) se midió después de 24 horas de
curado en los ensayos con el cemento portland de tipo III y después
de 48 horas en los ensayos con cemento portland de tipo I, mientras
que la de las muestras curadas en las condiciones normales del
laboratorio (20ºC) se midió después de 28 días de curado para los
dos cementos usados. En la siguiente Tabla I se dan los resultados
comparativos de los ensayos de hormigón para el cemento de tipo III,
y en la Tabla 2 los de los ensayos para el cemento de tipo I.
Los resultados de los ensayos de hormigón de la
Tabla 1 y la Tabla 2 indican claramente que los superplastificantes
de la presente invención (Ejemplos 1 y 3) tienen la capacidad de
acelerar considerablemente el desarrollo de la resistencia mecánica
para envejecimiento inicial en condiciones de curado a baja
temperatura, en comparación con los superplastificantes del Ejemplo
Comparativo 1 descritos en la patente U.S. nº. 5.362.324. En
particular, el superplastificante del Ejemplo 1, que se caracteriza
por un valor más alto de "n" en la fórmula (V) (n = 100)
desarrolla antes la resistencia mecánica a baja temperatura en
comparación con el superplastificante del Ejemplo 3, que se
caracteriza por un valor de "n" más bajo (n = 52), confirmando
que el peso molecular de las cadenas laterales de fórmula (V) es un
parámetro fundamental en la determinación de la velocidad de
hidratación del cemento y, consecuentemente, el desarrollo de la
resistencia mecánica. Este aspecto es de máxima importancia en
aplicaciones en las que el hormigón se cuela en climas fríos y es
necesario desarrollar la resistencia mecánica en un tiempo corto.
Los valores de la resistencia mecánica final al cabo de 28 días de
curado en condiciones normales son bastante similares para cada
cemento ensayado, lo que confirma la aceleración de la resistencia
mecánica inicial del superplastificante de la presente
invención.
\vskip1.000000\baselineskip
En este Ejemplo se comparan los resultados de
ensayos de morteros usando los polímeros de la presente invención,
preparados de acuerdo con los Ejemplos 1 y 2, con los obtenidos con
el polímero del Ejemplo Comparativo 1, preparado de acuerdo con la
patente U.S. nº. 5.362.324. Todos los morteros se prepararon usando
un cemento portland de tipo III de acuerdo con ASTM
C-150 (CEM I 52.5R de acuerdo con ENV 197/1). Las
diferentes mezclas de cemento se prepararon de acuerdo con el
procedimiento ENV 196/1 en la misma relación A/C = 0,39 y
acondicionando todas las materias primas (cemento, arena
normalizada y agua) a 10ºC antes del uso. La eficiencia de los
diferentes polímeros como superplastificntes se evaluó midiendo el
deslizamiento de los morteros frescos (ensayo de la mesa de caída)
de acuerdo con el procedimiento de UNI 7044 (0,25% como mezclas
secas por masa de cemento). En estas condiciones, la aptitud para
ser trabajados los diferentes morteros resultó ser de
125-135%. El desarrollo inicial de la resistencia
mecánica se midió después de curar los morteros a baja temperatura
(10ºC) en moldes prismáticos de acero (40 x 40 x 160 mm) durante
14, 16 y 18 horas. Los resultados comparativos de los ensayos de
morteros se presentan en la siguiente Tabla 3.
Los resultados de los ensayos de mortero revelan
que el polímero del Ejemplo 1 de la presente invención,
caracterizado por un valor de n = 100 en la fórmula (V), aumenta la
resistencia mecánica en el envejecimiento inicial en climas fríos
(10ºC) por un factor de aproximadamente 6, de media, mientras que el
polímero del Ejemplo 2 de la presente invención, caracterizado por
un valor de n = 230 en la fórmula (V), aumenta la resistencia
mecánica en el envejecimiento inicial en climas fríos (10ºC)
por un factor de aproximadamente 7, lo que confirma que el
peso molecular de las cadenas laterales de fórmula (V) es un
parámetro fundamental en la determinación de la velocidad de
hidratación del cemento y, consecuentemente, el desarrollo de la
resistencia mecánica en el envejecimiento precoz.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
6
El polímero del Ejemplo 4 de la presente
invención se ha comparado, en ensayos de mortero, con el
superplastificante del Ejemplo Comparativo 2. Los resultados se
presentan en la siguiente Tabla 4. Los morteros se prepararon
usando cemento portland de tipo III de acuerdo con ASTM
C-150 (CEN I 52.5R de acuerdo con ENV 197/1). Las
diferentes mezclas de cemento se prepararon de acuerdo con el
procedimiento ENV 196/1 a la misma relación A/C = 0,39. El
comportamiento de los diferentes polímeros se evaluó midiendo el
deslizamiento de los morteros frescos (ensayo de la mesa de caída)
de acuerdo con el procedimiento de UNI 7044, y el efecto de
incorporación de aire, de acuerdo con DIN 18555, a la misma
dosificación de los polímeros (0,25% como mezclas secas por masa de
cemento).
Los resultados de los ensayos de mortero indican
que la presencia del tercer monómero, representado por
di(met)acrilato de propilenglcol, es esencial para
producir los superplastificantes de la presente invención que se
caracterizan por un efecto bajo de incorporación de aire y una alta
resistencia mecánica inicial.
Claims (6)
1. Aditivo superplastificante para hormigón y
otras mezclas de cemento, con una capacidad alta de desarrollo de
la resistencia mecánica y un efecto bajo de incorporación de aire,
que comprende terpolímeros de la mezcla siguiente de monómeros que
respectivamente tienen las fórmulas IV, V y VI
en la que Z = H, Na, Li, ½ Ca y X
es H o
CH_{3},
en la que W =
-(-CH_{2}-CH_{2}-O-)_{n}-CH_{3},
n es un número entero entre 51 y 300 y X es H o
CH_{3};
en la
que
y m es un número entero de 2 a
50.
2. Aditivo superplastificante de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el monómero de fórmula V es
(met)acrilato de polietilenglicol monometil éter de un peso
molecular de aproximadamente 2000 a aproximadamente 13200.
3. Aditivo superplastificante de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el monómero de fórmula VI es
di(met)acrilato de polipropilenglicol de un peso
molecular entre aproximadamente 280 y aproximadamente 11800.
4. Aditivo superplastificante de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que la cantidad de monómeros acrílicos (IV)
y (V) varía de 99 a 99,9% de la totalidad de masa polimerizada y la
cantidad de monómero (VI) varía de 0,1 a 10% de la totalidad de
masa polimerizada
5. Aditivo superplastificante de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que la relación ponderal entre los
monómeros acrílicos (IV) y (V) está en el intervalo de 0,05 a
0,5.
6. Mezclas de cemento que contienen de 0,01 a
3,00% en peso del cemento, sobre base seca, del aditivo de la
reivindicación 1.
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