ES2323723T3 - Dispersion estable de acelerador para hormigon proyectado con alto contenido en materia activa. - Google Patents
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Abstract
Acelerador para hormigón proyectado o mortero proyectado, que se presenta en forma de dispersión acuosa, que contiene los siguientes elementos: a) 25 hasta 40% en peso de sulfato de aluminio, b) al menos, un compuesto de aluminio adicional, de manera que se alcanza una relación molar de aluminio a sulfato en la dispersión de 1,35 hasta 0,70, y c) un estabilizador inorgánico, que comprende un silicato de magnesio.
Description
Dispersión estable de acelerador para hormigón
proyectado con alto contenido en materia activa.
La invención se refiere a un acelerador para
hormigón proyectado o mortero proyectado, a su uso en los
procedimientos de pulverización por pistola en húmedo y en seco en
el hormigón proyectado o mortero proyectado, y a una capa de
hormigón o mortero endurecida por el acelerador.
El hormigón proyectado y el mortero proyectado
que se aplican sobre sustratos tales como superficies rocosas de
túneles, deben fraguar y endurecer rápidamente para garantizar su
adhesión y, por lo tanto, su seguridad. Por esta razón, se agrega
al hormigón proyectado o mortero proyectado aceleradores que
aseguran un rápido endurecimiento.
En el pasado se utilizaron típicamente
aceleradores fuertemente alcalinos, pero en la actualidad, sobre
todo por motivos de una manejabilidad más segura y una mejor
calidad del hormigón o mortero resultante, se han impuesto los
aceleradores libres de álcali. Los aceleradores libres de álcali
pueden presentarse en forma de dispersión o de solución. Resulta
fundamental que las citadas dispersiones o soluciones tengan, por
una parte, un contenido alto en sustancia activa y, por otra parte,
que sean suficientemente estables, es decir, que la sustancia
activa dispersa o disuelta no sedimente y que los componentes
disueltos del acelerador no precipiten, cristalicen o
gelifiquen.
De forma especial, el documento EP 1 114 004 B1
da a conocer soluciones aceleradoras con un contenido elevado de
sustancia activa, que utilizan sulfato de aluminio, hidróxido de
aluminio y ácidos carboxílicos.
El documento WO 2006/010407 describe tanto
soluciones como dispersiones aceleradoras con un elevado contenido
de sustancia activa, que utilizan sulfato de aluminio y ácidos
carboxílicos así como, eventualmente, compuestos de aluminio
adicionales.
Los ácidos carboxílicos se utilizan para
garantizar la estabilidad del acelerador.
El documento EP 0 812 812 B1 da a conocer
dispersiones aceleradoras libres de álcali, con un contenido elevado
de sustancia activa, que utilizan sulfato de aluminio y al menos
una alcanolamina en ausencia de hidróxido de aluminio. Estas
dispersiones pueden contener un estabilizador inorgánico que
comprende un silicato de magnesio.
En los aceleradores actuales, el hidróxido de
aluminio se utiliza en cantidades relativamente altas, mayores que
10 por ciento en peso. Esto tiene el inconveniente de un coste
elevado para tales aceleradores, puesto que el hidróxido de
aluminio es, por lo general, el más caro de los componentes
inorgánicos usados.
Las cantidades importantes de ácidos y
alcanolaminas tienen el inconveniente de que debido a su capacidad
de lixiviación, pueden ser perjudiciales para el medio ambiente y,
en especial, para las aguas. Asimismo, los altos contenidos en
ácidos carboxílicos resultan inconvenientes por sus costes.
Adicionalmente, en la práctica se ha demostrado
que con el uso de una dispersión aceleradora disponible en el
comercio, dotada de un alto contenido en sustancia activa, que
utiliza sulfato de aluminio y dietanolamina, se alcanza en el
hormigón proyectado un grado de resistencia ciertamente apropiado
después de algunas horas y, sobre todo, después de varios días
(resistencia final), pero cuyo comportamiento de fraguado y la
resistencia precoz en el plazo de hasta una hora pueden ser
mejorados.
Por el contrario, con una solución aceleradora
disponible en el comercio, que tiene un alto contenido de sustancia
activa y que utiliza sulfato de aluminio, hidróxido de aluminio y un
ácido carboxílico, se obtiene tras su empleo con hormigón
proyectado un rápido fraguado y una buena resistencia precoz, pero
su resistencia al cabo de pocas horas y de días puede ser
mejorada.
Por lo tanto, es misión de la presente invención
poner a punto un acelerador que supere los inconvenientes del
estado de la técnica y, en especial, con respecto a los aceleradores
conocidos, tenga un comportamiento de fraguado y una muy buena
resistencia precoz, preferentemente una resistencia a la presión del
hormigón proyectado mayor que 0,3 MPa después de 15 min y/o mayor
que 0,6 MPa después de 1 h, así como una muy buena resistencia
después de algunas horas, preferentemente una resistencia a la
presión del hormigón proyectado y del mortero proyectado mayor que
2 MPa después de 6 h y/o mayor que 15 MPa después de 24 h y, sobre
todo después de varios días, preferentemente una resistencia a la
presión del hormigón proyectado y del mortero proyectado mayor que
40 MPa después de 7 días y/o mayor que 50 MPa después de 28 días,
exhibiendo, además, una estabilidad suficiente, preferentemente de
más de 3 meses.
Un fraguado rápido y una muy buena resistencia
precoz resultan de gran importancia sobre todo en presencia de
rocas sueltas y entradas de agua, así como, en general, cuando se
requiere un avance rápido de la obra por razones económicas o
logísticas, dado que ofrecen una protección precoz suficiente, por
ejemplo, contra rocas que pueden desprenderse, y permiten, de este
modo, iniciar las etapas siguientes de la construcción, por
ejemplo, la realización de perforaciones para el siguiente
peralte.
\newpage
La solución de esta misión es un acelerador para
hormigón proyectado o mortero proyectado según la reivindicación 1,
que se presenta en forma de dispersión acuosa y que contiene 25 a
40% en peso de sulfato de aluminio y al menos un compuesto de
aluminio adicional, de manera que la relación molar de aluminio a
sulfato en la dispersión sea de 1,35 a 0,70, en donde la dispersión
acuosa tiene un estabilizador inorgánico que comprende un silicato
de magnesio.
En las restantes reivindicaciones se definen
formas de realización adicionales de la invención.
La cantidad de sulfato de aluminio, 25 a 40% en
peso, contenida en el acelerador se encuentra en parte dispersa y
en parte disuelta. Con frecuencia, al menos una parte del sulfato de
aluminio reacciona con otros componentes de la dispersión (por
ejemplo, con hidróxido de aluminio), formando complejos de aluminio
complicados. De esta forma, y por lo general, al menos una parte
del sulfato de aluminio disuelto se encuentra en forma de estas
estructuras complejas. La base para la especificación del contenido
en sulfato de aluminio (% en peso de sulfato de aluminio) es la
parte total de sulfato (cuando contiene 3 moles de sulfato, hay
presente 1 mol de sulfato de aluminio) en la dispersión. La
especificación 25 hasta 40% en peso de sulfato de aluminio se
refiere a sulfato de aluminio anhidro. Sin embargo, en la práctica
se utiliza generalmente sulfato de aluminio que contiene agua, por
ejemplo con un contenido de aluminio según "17% de
Al_{2}O_{3}". La adición de al menos un compuesto adicional
de aluminio incrementa la fracción de aluminio en la dispersión con
respecto a la fracción de sulfato, de manera que la relación molar
de aluminio frente a sulfato en la dispersión es
correspondientemente mayor que en el caso del sulfato de aluminio
(2:3). Además del sulfato de aluminio, la dispersión puede contener
otros compuestos que contienen sulfato, si bien la relación total de
aluminio con respecto al sulfato en la dispersión es siempre entre
1,35 y 0,70.
Como estabilizador inorgánico que comprende un
silicato de magnesio se toman en consideración componentes que
inhiben o impiden la sedimentación de las partículas dispersas del
acelerador según la invención. En una forma de realización
especialmente preferida de la invención, la dispersión tiene un
estabilizador inorgánico que comprende o es sepiolita. De forma
especialmente preferida, la dispersión según la invención contiene
el estabilizador en una fracción de 0,1 hasta 10% en peso.
Contenidos todavía más preferidos de estabilizador se encuentran
dentro del intervalo de 0,2 hasta 3% en peso y, en especial, dentro
del intervalo de 0,3 hasta 1,3% en peso.
La sepiolita es un silicato de magnesio
hidratado que se representa a menudo en la bibliografía con la
fórmula aditiva
Si_{12}Mg_{6}O_{30}(OH)_{4}(OH_{2})_{8}
\cdot
8H_{2}O
o
como
Mg_{4}Si_{6}O_{15}(OH)_{2}
\cdot
6H_{2}O
y que, como los restantes óxidos de
aluminio, pertenece al grupo de los filosilicatos. La sepiolita está
compuesta por 2 capas de tierra de sílice tetraédrica, unidas
mediante átomos de oxígeno a una capa intermedia, octaédrica y no
coherente de átomos de magnesio. Esta estructura confiere a las
partículas de sepiolita una morfología de
microfibra.
En el comercio se pueden obtener numerosos
productos de estabilizadores inorgánicos apropiados para la presente
invención, que comprenden sepiolita, por ejemplo, "Pangel" de
la Compañía Tolsa.
Pangel es un aditivo reológico, obtenido a
partir de sepiolita por esponjamiento de los haces de fibras y
lixiviación de las partículas, sin degradar su especial forma
oblonga.
Por definición, entre los estabilizadores
inorgánicos adecuados para la invención se deben entender, en
especial, productos que se obtienen por procedimientos de
modificación a partir de la sepiolita especialmente preferida,
tales como el mencionado "Pangel", en donde las modificaciones
permiten conservar al menos ampliamente la forma oblonga de las
partículas de sepiolita. Dentro de este contexto, las modificaciones
se refieren, preferentemente, al esponjamiento de la sepiolita como
tal, así como medidas para lixiviar las partículas de sepiolita. Un
ejemplo de dichas modificaciones es la molienda en húmedo de la
sepiolita como tal.
Además del estabilizador inorgánico, que
comprende un silicato de magnesio, el acelerador según la invención
puede contener también otro estabilizador inorgánico. Se consideran
para ello determinados minerales arcillosos, por ejemplo,
bentonita, determinados caolines y, muy en general, sustancias
tixotrópicas. Un ejemplo de estos estabilizadores es el producto
Tixoton®, basado en bentonita, de la Compañía
Süd-Chemie. Este estabilizador inorgánico adicional
puede estar presente en el acelerador según la invención en una
cantidad de 0,1 hasta 15% en peso, preferentemente 0,2 hasta 5% en
peso y, de forma todavía más preferida, de 0,3 hasta 2,5% en
peso.
El acelerador según la invención es responsable
del desarrollo de una resistencia superior, en especial una muy
buena resistencia precoz (resistencia después de 0 hasta 1 hora),
así como unas muy buenas resistencia después de algunas horas
(resistencia de 6 hasta 24 horas) y resistencia final (resistencia a
partir de 7 días). El estabilizador inorgánico adicionado, en
especial sepiolita, es capaz de evitar la sedimentación y la
solidificación de la alta fracción del sulfato de aluminio
dispersado. Se excluye una cristalización irreversible, como la que
se puede producir en las soluciones aceleradoras. Por lo tanto, el
acelerador según la invención no sólo es altamente eficaz, sino
también especialmente estable al almacenamiento.
El acelerador para hormigón proyectado contiene
normalmente alrededor de 1 hasta 3% en peso, preferentemente menos
que 10% en peso, de forma especialmente preferida 2 hasta 8% en peso
de al menos un compuesto de aluminio adicional, de manera todavía
más preferida, menos que 7% en peso, de forma especialmente
preferida, 2 a 6% en peso y, en este caso, y de manera conveniente,
menos que 5% en peso (en función de la calidad del compuesto de
aluminio, son posibles ciertas fluctuaciones).
En una forma de realización especialmente
ventajosa de la invención, el al menos un compuesto de aluminio
adicional es hidrosoluble a un pH de al menos 1 hasta 5,
preferentemente de 2 hasta 3,5. Preferentemente, está presente en
forma de hidróxido de aluminio y, de manera especialmente preferida,
como hidróxido de aluminio amorfo. En la práctica, se utiliza a
menudo en lugar de hidróxido de aluminio amorfo puro (anhidro),
hidróxido de aluminio técnico, que puede contener, además de aprox.
80% en peso de hidróxido de aluminio amorfo puro, en especial
sulfatos, carbonatos y, sobre todo, agua.
Dado que los aceleradores según la invención no
alcanzan ni durante su fabricación ni durante el almacenamiento un
pH fuera del intervalo de 1 a 5, el aluminio que contiene el
estabilizador se mantiene químicamente unido y, en la presente
solicitud de patente, no se toma en consideración dentro de los
datos cuantitativos del aluminio. Posteriormente, su influencia
sobre el efecto del acelerador sobre el hormigón o el mortero es
nula o carece de importancia. El elevado pH vigente de típicamente
12 hasta 13 no provoca una liberación de aluminio a partir del
estabilizador durante las decisivas primeras horas o días o, si lo
hace, ésta no resulta significativa.
En una forma de realización preferida, el
acelerador contiene 28 hasta 39% en peso y, de forma especialmente
preferida, más de 32% en peso y hasta 37% en peso de sulfato de
aluminio. Se alcanza una relación molar preferida de aluminio a
sulfato de 1,05 hasta 0,70 y, de forma especialmente preferida, de
0,94 hasta 0,74.
Estas relaciones son especialmente preferidas,
puesto que el acelerador según la invención conduce a muy buenos
tiempos de fraguado y resistencias, y su coste es claramente menor
que el de los actuales aceleradores, que utilizan el costoso
hidróxido de aluminio en cantidades importantes, mayores que 10% en
peso.
De manera especialmente conveniente, el
acelerador puede tener un contenido de 0,2 hasta 3% en peso de
estabilizador inorgánico, que comprende un silicato de magnesio,
preferentemente sepiolita, en donde se ha acreditado especialmente
el uso de una fracción de 0,3 hasta 1,3% en peso, puesto que con la
conservación de este intervalo se obtiene, además de una ventajosa
estabilización de la dispersión, una viscosidad conveniente del
acelerador para hormigón proyectado. En un amplio intervalo de las
cantidades de aluminio y sulfato indicadas en este documento, la
viscosidad se encuentra por debajo de 2000 mPa\cdots a 20ºC y, a
menudo, dentro de un intervalo especialmente favorable menor que
1000 mPa\cdots a 20ºC.
De forma especialmente preferida, la dispersión
acuosa se presenta como suspensión acuosa.
El acelerador para hormigón proyectado según la
invención puede contener también otros aditivos tales como una o
múltiples alcanolaminas, por ejemplo, trietanolamina y/o
dietanolamina, así como uno o múltiples ácidos carboxílicos tales
como ácidos dicarboxílicos (por ejemplo, ácido oxálico) y/o ácidos
monocarboxílicos (por ejemplo, ácido fórmico). De este modo, es
posible mejorar tanto la estabilidad al almacenamiento, como la
viscosidad, y efecto del acelerador.
Mediante el uso de alcanolamina, preferentemente
dietanolamina, además del sulfato de aluminio e hidróxido de
aluminio y, eventualmente, un estabilizador inorgánico adicional, es
posible alcanzar una aceleración especialmente apropiada, que se
traduce en un rápido fraguado y una correcta resistencia.
En otra forma de realización ventajosa según la
invención, el acelerador contiene sólo una reducida fracción de
ácido carboxílico, preferentemente menos que 1% en peso de ácido
carboxílico y, de forma todavía más preferida, no contiene ácidos
carboxílicos. Esto tiene la ventaja de que es posible fabricar un
producto especialmente económico, puesto que un ácido carboxílico
encarece los costes de la materia prima, pero no es necesario para
conferir una estabilidad y aceleración suficientes al acelerador
según la invención. Además, mediante una cantidad reducida de ácido
carboxílico, o renunciando a su utilización, se reduce la agresión
al medio ambiente causada por los ácidos lixiviados.
Formas de realización ventajosas del acelerador
según la invención contienen 2 hasta 6% en peso de alcanolamina,
preferentemente dietanolamina. De manera especialmente preferida,
estos aceleradores contienen 2 hasta 6% en peso de hidróxido de
aluminio, prefiriéndose especialmente que la cantidad total de
alcanolamina y de hidróxido de aluminio sea menor que 10% en peso.
De este modo, se puede preparar un acelerador mejor y más económico,
que contiene el componente inorgánico hidróxido de aluminio, de
coste elevado, en una reducida cantidad y ahorra costes, a la vez
que en un mortero u hormigón se logran resistencias sobresalientes
con un fraguado mejor.
En una forma de realización ventajosa adicional
de la invención, el acelerador contiene sólo una reducida cantidad
de alcanolamina, por ejemplo, menor que 4% en peso, preferentemente
menor que 2% en peso y, de manera más preferida, no contiene
alcanolamina. Esto tiene la ventaja de que se puede fabricar un
producto especialmente beneficioso para el medio ambiente, dado que
las alcanolaminas y, sobre todo, la dietanolamina, pueden dañar a
los organismos acuáticos y, sin embargo, no son necesarias para
proporcionar una estabilidad y aceleración suficientes en un
acelerador según la invención.
La invención se refiere, adicionalmente, al uso
del acelerador anteriormente descrito en el recubrimiento con
hormigón o mortero de sustratos, en particular superficies de
túneles, superficies de minas, fosas de obra, pozos, etc.
En la práctica se utilizan, típicamente, 5 hasta
10 kg del acelerador según la invención por 100 kg de cemento.
Además, la invención se refiere a una capa
endurecida de hormigón o mortero, generada por la aplicación de
hormigón proyectado o mortero proyectado, cuyo endurecimiento ha
sido estimulado con un acelerador descrito anteriormente.
A continuación, la presente invención se
explicará más detalladamente en base a ejemplos de realización:
\vskip1.000000\baselineskip
Se deposita agua y, seguidamente y de manera
sucesiva, con agitación, Pangel S9, sulfato de aluminio,
dietanolamina e hidróxido de aluminio según la tabla siguiente. Se
agita seguidamente durante ocho horas y se deja reposar durante la
noche. La mañana y la noche siguientes se continúa agitando. Se deja
reposar nuevamente durante la noche y a la mañana siguiente se
agita otra vez, obteniéndose una dispersión homogénea que conserva
su estabilidad durante tres meses por lo menos. El procedimiento
anterior se lleva a cabo a temperatura ambiente.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los datos cuantitativos anteriores se refieren a
las fracciones en masa de los componentes, dándose por supuesto que
éstos están presentes en forma pura. Sin embargo, en la realidad no
se utilizan componentes puros, sino técnicos, que contienen en
particular agua adicional. De aquí se desprende que se deben usar
cantidades correspondientemente más altas de los componentes
técnicos (que los datos que aparecen en la tabla anterior). En
relación con los componentes técnicos utilizados:
- -
- Agua
- -
- Pangel S9
- -
- Sulfato de aluminio: contiene agua/17% de Al2O3; granulado y molido
- -
- Dietanolamina: 90%
- -
- Hidróxido de aluminio: contenido de 76,8% en peso de hidróxido de aluminio puro, hasta aprox. 4% en peso de carbonatos, resto básicamente agua.
En comparación, se analizan dos aceleradores, C
y D, disponibles en el comercio.
El acelerador C es una dispersión aceleradora
con un elevado contenido en sustancia activa, que utiliza sulfato
de aluminio y dietanolamina.
El acelerador D es una solución aceleradora con
un elevado contenido en sustancia activa, que utiliza sulfato de
aluminio y una alta cantidad mayor que 10 por ciento en peso de
hidróxido de aluminio y un ácido carboxílico.
Relación cuantitativa de acelerador/cemento: 7%
(7 kg por 100 kg de cemento)
Cemento utilizado: US Tipo I Lafarge Alpena
(EE.UU.)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los datos porcentuales para el licuador y el
retardador se refieren al peso del cemento.
Métodos de medición de la resistencia: EFNARC
Directrices Europeas para el Hormigón Proyectado 1999.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los aceleradores según la invención A y B
fraguan de manera claramente más rápida que el acelerador C, tal
como lo demuestran los valores más altos de resistencia precoz. A
pesar de ello, posteriormente no muestran ninguna merma de
resistencia, tal como resulta habitual por lo demás. Tanto después
de algunas horas como después de 28 días, alcanzan valores
igualmente buenos que los del acelerador C. Resultan posibles un
fraguado todavía mejor y un desarrollo aún mejor de la resistencia
precoz, tal como lo pone de manifiesto el acelerador D, si bien
después de pocas horas no se alcanza una resistencia tan buena y,
sobre todo, la resistencia final no es elevada.
Por consiguiente, los aceleradores según la
invención A y B muestran, sorprendentemente, que es posible obtener
tanto un fraguado rápido como una muy buena resistencia durante todo
el intervalo de tiempo. Adicionalmente, los aceleradores A y B, sin
utilizar un ácido carboxílico, exhiben una estabilidad sobresaliente
mayor de tres meses.
Los siguientes aceleradores E hasta H se
fabrican de la siguiente forma:
Las sustancias indicadas en la tabla siguiente
se agregan de manera consecutiva, y se agitan fuertemente durante 1
hora a 65ºC. Se deja enfriar a temperatura ambiente y, después de 1
semana, se vuelve a agitar vigorosamente.
\vskip1.000000\baselineskip
Los aceleradores E hasta H se analizaron en
relación con el tiempo de fraguado y la resistencia a la presión
con un mortero según las Normas DIN EN 196-1 y
-3:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La adición del acelerador se llevó a cabo en una
cantidad de 9 por ciento en peso, referido al peso del cemento.
Los ensayos dieron los siguientes
resultados:
\vskip1.000000\baselineskip
Tal como resulta evidente de los resultados
anteriores, con los aceleradores según la invención E, F y H, en
especial, H, se pueden alcanzar muy buenos valores de resistencia,
que son prácticamente tan buenos como los del acelerador de
referencia G que, además de sulfato de aluminio, no utiliza ningún
otro compuesto de aluminio; sin embargo, con respecto a este
acelerador de referencia G, las propiedades de fraguado están
claramente optimizadas, sobre todo en los aceleradores E y F. Esta
mejora se puede lograr con muy pequeñas cantidades de hidróxido de
aluminio adicional. En relación con los aceleradores actuales, que
emplean hidróxido de aluminio en cantidades mayores que 10 por
ciento en peso, esta acción es sorprendente y tiene la ventaja de
que se puede fabricar un acelerador muy económico, que no requiere
costosos ácidos carboxílicos y utiliza sólo reducidas cantidades
del componente inorgánico hidróxido de aluminio, cuyo coste es
elevado. Las resistencias algo menores alcanzadas con los
aceleradores E y F, son atribuibles a los contenidos mayores de
agua.
\newpage
De manera análoga a los Ejemplos E hasta H, se
fabrican los siguientes aceleradores I hasta O:
\vskip1.000000\baselineskip
Las viscosidades se midieron con un viscosímetro
Brookfield DV-II+ con husillo 4 y 100 revoluciones
por minuto a 20ºC:
\vskip1.000000\baselineskip
Los valores de viscosidad muestran, de forma
inesperada, que con un elevado contenido de sulfato de aluminio, la
viscosidad se mantiene igual cuando se sustituye una parte de agua
por hidróxido de aluminio en el intervalo de 2 a 6 por ciento en
peso. Esto da lugar, dentro del intervalo de viscosidad que es
necesario para las aplicaciones prácticas, a saber, menor que 2000
mPa\cdots, preferentemente menor que 1000 mPa\cdots, a
aceleraciones todavía mejores en el mortero, lo que se pone de
manifiesto por un fraguado más rápido y una mayor resistencia a la
presión.
Los aceleradores I, L y M se analizaron en
relación con el tiempo de fraguado y la resistencia a la presión
del mortero, según las Normas DIN EN 196-1 y -3:
\vskip1.000000\baselineskip
La adición del acelerador tuvo lugar a una
cantidad de 9 por ciento en peso, referido al peso del cemento.
Los resultados del ensayo son los
siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
Tal como resulta evidente de los resultados
anteriores, con los aceleradores según la invención L y M se pueden
lograr muy buenos valores de resistencia que, después de 1 y 7 días
son tan buenos como con el acelerador de referencia I, el cual,
además del sulfato de aluminio, no contiene ningún otro compuesto de
aluminio; sin embargo, las propiedades de fraguado con respecto a
este acelerador de referencia I están claramente mejoradas y los
valores de resistencia al cabo de 6 horas también son mejores. Estas
mejoras se pueden alcanzar con cantidades reducidas de hidróxido de
aluminio adicional. En relación con los aceleradores actuales, que
contienen hidróxido de aluminio en cantidades importantes, mayores
que 10 por ciento en peso, este efecto resulta sorprendente y tiene
la ventaja de que se puede fabricar un acelerador muy económico, que
requiere cantidades claramente menores del costoso hidróxido de
aluminio entre los componentes inorgánicos. Los aceleradores según
la invención tienen, además, la ventaja adicional de no contener
compuestos orgánicos que, debido a su lixiviación, pueden ser
perjudiciales para el medio ambiente, en especial para los
organismos acuáticos.
De manera análoga a los Ejemplos E hasta H, se
fabrican los siguientes aceleradores P hasta T:
\vskip1.000000\baselineskip
Se utilizaron para ello los siguientes
materiales de partida:
Agua
Pangel S9
Tixoton®
Hidróxido de aluminio 76,8%
Sulfato de aluminio 16 hidrato 96,4%
\vskip1.000000\baselineskip
Las estabilidades y valores de viscosidad fueron
los siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
Las viscosidades se midieron con un viscosímetro
Brookfield DV-II+ con husillo 4 y 100 revoluciones
por minuto a 20ºC.
Tixoton® es un estabilizador basado en
bentonita. Tal como resulta evidente de los resultados relativos a
la estabilidad y la viscosidad, los aceleradores según la invención
P y Q, provistos de un estabilizador inorgánico que comprende
silicato de magnesio, exhiben mejor estabilidad y viscosidades más
adecuadas a las condiciones prácticas que los aceleradores de
comparación S y T, que contienen un estabilizador a base de
bentonita.
Claims (13)
1. Acelerador para hormigón proyectado o mortero
proyectado, que se presenta en forma de dispersión acuosa, que
contiene los siguientes elementos:
- a)
- 25 hasta 40% en peso de sulfato de aluminio,
- b)
- al menos, un compuesto de aluminio adicional, de manera que se alcanza una relación molar de aluminio a sulfato en la dispersión de 1,35 hasta 0,70, y
- c)
- un estabilizador inorgánico, que comprende un silicato de magnesio.
2. Acelerador según la reivindicación 1,
caracterizado porque la dispersión acuosa contiene el
estabilizador inorgánico en un contenido de 0,1 hasta 10% en peso,
preferentemente 0,2 hasta 3 y, de forma especialmente preferida, de
0,3 hasta 1,3% en peso.
3. Acelerador según la reivindicación 1 ó 2, en
el que el estabilizador inorgánico comprende sepiolita.
4. Acelerador según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque el al menos un compuesto de
aluminio adicional está contenido en una cantidad menor que 10% en
peso, preferentemente en una cantidad de 2 hasta 6% en peso.
5. Acelerador según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado porque el al menos un compuesto de
aluminio adicional es soluble en agua al menos a un pH de 1 hasta
5, preferentemente 2 hasta 3,5.
6. Acelerador según la reivindicación 5,
caracterizado porque el al menos un compuesto de aluminio
adicional se presenta en forma de hidróxido de aluminio amorfo.
7. Acelerador según una de las reivindicaciones
1 a 6, caracterizado porque la dispersión acuosa contiene 28
hasta 39% en peso, preferentemente más que 32% en peso y hasta 37%
en peso de sulfato de aluminio.
8. Acelerador según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizado porque la relación molar de aluminio a
sulfato en la dispersión asciende a 1,05 hasta 0,70, preferentemente
0,94 hasta 0,74.
9. Acelerador según una de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizado porque la dispersión se presenta en
forma de suspensión.
10. Acelerador según una de las reivindicaciones
1 a 9, caracterizado porque la dispersión acuosa contiene
una alcanolamina, en especial dietanolamina y/o trietanolamina,
preferentemente en una cantidad de 2 hasta 6% en peso.
11. Acelerador según una de las reivindicaciones
1 a 10, caracterizado porque la dispersión acuosa contiene
un ácido carboxílico, en especial, ácido fórmico.
12. Uso de un acelerador según una de las
reivindicaciones 1 a 11, en el recubrimiento de sustratos,
preferentemente superficies de túneles, superficies de minas, fosas
de obra o pozos, con hormigón proyectado o mortero proyectado.
13. Capa endurecida, generada por la aplicación
de hormigón proyectado o mortero proyectado, cuyo endurecimiento se
estimula con un acelerador según una de las reivindicaciones 1 a
11.
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