ES2335277T3 - Agregado artificial de pet para la fabricacion de hormigon aligerado. - Google Patents
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Abstract
Material aligerado para la industria de la construcción que contiene un agregado de gránulos de tereftalato de polietileno (PET) recubierto de arena, obteniéndose dicho agregado por medio del siguiente procedimiento: a) reducir a copos el material de PET; b) someter los copos de PET a un proceso térmico y mecánico colocando los copos en un horno ventilado y calentando a una temperatura de 250ºC-260ºC durante un tiempo suficiente para que los copos se ricen y para que su superficie se ablande, aplicando al mismo tiempo un movimiento mecánico vibratorio y rotacional, para obtener agregados de copos; c) cuando ha finalizado el calentamiento, someter los copos agregados a una presión controlada para darles una forma esferoidal; d) someter los gránulos de PET a un quemado de la superficie y hacerlos rodar sobre arena fina o gruesa.
Description
Agregado artificial de PET para la fabricación
de hormigón aligerado.
La presente invención proporciona un nuevo
agregado artificial de PET (tereftalato de polietileno) ligero para
la fabricación de hormigón estructural y no estructural aligerado o
materiales para la industria de la construcción y un procedimiento
para la fabricación del mismo.
De acuerdo con la normativa UNI, el hormigón
ligero o aligerado tiene una masa específica aparente de 200 a
2.000 kg/m^{3}, es decir, inferior a la de un hormigón
convencional (alrededor de 2.400 kg/m^{3}). Existen ventajas
importantes que van asociadas al uso de hormigón ligero, por
ejemplo, tamaño y peso reducidos de las estructuras de
edificaciones, reducción en la carga sobre los cimientos, acciones
sísmicas reducidas. El hormigón ligero o aligerado se prepara
sustituyendo los agregados comunes con agregados ligeros tales como
arcilla expandida, perlita, vermiculita, lapilli, poliestireno. Sin
embargo, sólo pocos agregados ligeros son adecuados para la
fabricación de hormigones estructurales, es decir, hormigón con
resistencia cúbica a compresión superior a 15 N/mm^{2}.
Se ha encontrado ahora que un agregado
artificial de peso ligero constituido por gránulos de PET
proporciona hormigón estructural y no estructural con propiedades
de ligereza, capacidad de procesamiento, resistencia mecánica,
durabilidad y baja conductividad térmica.
El agregado artificial de peso ligero según la
invención se compone de gránulos de PET, recubiertos de arena fina
o gruesa para mejorar la adherencia entre los granos y el
mortero.
En la preparación del agregado, material de PET
procedente de diferentes fuentes, entre las que se incluyen
botellas de PET reciclado, se reduce a copos que se someten después
a un proceso térmico y mecánico formando de esta manera un agregado
ligero y resistente. Este agregado se cubre o reviste con arena,
formando de este modo un agregado "enarenado" que es adecuado
para la fabricación de hormigón estructural.
En una realización preferida de la invención se
fabrican de la siguiente manera agregados de PET enarenados. Se
coloca una cantidad definida de copos de PET -dependiendo de la
granulometría deseada y de la masa específica de los gránulos- en
un horno ventilado y calentado a una temperatura de
250-260ºC durante un tiempo suficiente como para
que los copos se ricen y para que su superficie se ablande,
aplicando al mismo tiempo un movimiento mecánico vibratorio y
rotacional para aumentar el número de contactos entre copos. Cuando
ha finalizado el calentamiento, los copos agregados se someten a
una presión controlada que les da una forma esferoidal. La fuerza
de compresión aplicada determina la resistencia final del grano. Es
importante que durante el proceso el PET no llegue a fundirse por
completo. Los gránulos de PET se someten después a la acción del
fuego y se hacen rodar sobre arena fina o gruesa para obtener un
recubrimiento uniforme de los gránulos.
Los agregados enarenados se separan por tamaños
por medio de un tamiz apropiado. Los agregados pueden tener
diferentes tamaños, que van desde 1 a 40 mm, lo cual corresponde a
diferentes clases de resistencia. Dependiendo de la fuerza de
compresión aplicada durante la formación de los gránulos, cambian el
número y el tamaño de los espacios vacíos dentro de los granos y
varía de manera correspondiente la resistencia mecánica.
Los agregados se clasifican en i) finos, cuando
el tamaño no excede los 3 mm, ii) medios, entre 3 y 7 mm, y iii)
gruesos, más de 7 mm.
El peso del agregado de PET apilado depende de
la granulometría y de la fuerza de compresión, pero por lo general
está comprendido entre 100 y 1.100 kg/m^{3}. A modo de ejemplo, un
agregado de PET enarenado con un tamaño grueso entre 17 y 20 mm y
sujeto a un grado de compresión bajo, tiene un peso apilado de
aproximadamente 520 kg/m^{3}.
El agregado artificial de peso ligero de la
invención permite preparar hormigón con buena resistencia mecánica
y una relación de peso/volumen (< 2.000 kg/m^{3}) menor que el
hormigón convencional. El hormigón fabricado a partir de agregados
de PET posee propiedades aislantes debido a la baja conductividad
térmica del PET. Ejemplos de hormigón/materiales para la industria
de la construcción que pueden fabricarse a partir de agregados
artificiales de PET enarenados incluyen, pero sin limitarse a
ellos, hormigón estructural aligerado y hormigón del tipo SCC
(hormigón autocompactante).
Puesto que los agregados pueden fabricarse a
partir de materiales reciclados, en especial a partir de plásticos
reciclados tales como botellas de PET, su uso en la fabricación de
hormigón de acuerdo con la presente invención puede constituir una
contribución importante a la eliminación de residuos, reduciendo de
este modo el impacto medioambiental de los residuos de
plástico.
Fig. 1: gránulo del agregado artificial en
"PET enarenado"
Fig. 2: agregado de tamaño grueso
Fig. 3: "copos" de PET usados en la
fabricación del agregado artificial
Fig. 4: copos rizados
Fig. 5: gránulos de PET después de formarse.
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La fórmula usada se señala en la tabla 2,
mostrando el estado más desfavorable que se ha elegido: una cantidad
pequeña de hormigón, un relación de agua/cemento alta, un
porcentaje de volumen de PET igual al 60% del total del
agregado.
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El material es resistente, ligero, no conductor
e invariable en el tiempo; resiste la distorsión también a
temperaturas elevadas (no lejos del punto de fusión) y no se
descompone. Si se quema no emite gases tóxicos.
Claims (2)
1. Material aligerado para la industria de la
construcción que contiene un agregado de gránulos de tereftalato de
polietileno (PET) recubierto de arena, obteniéndose dicho agregado
por medio del siguiente procedimiento:
- a)
- reducir a copos el material de PET;
- b)
- someter los copos de PET a un proceso térmico y mecánico colocando los copos en un horno ventilado y calentando a una temperatura de 250ºC-260ºC durante un tiempo suficiente para que los copos se ricen y para que su superficie se ablande, aplicando al mismo tiempo un movimiento mecánico vibratorio y rotacional, para obtener agregados de copos;
- c)
- cuando ha finalizado el calentamiento, someter los copos agregados a una presión controlada para darles una forma esferoidal;
- d)
- someter los gránulos de PET a un quemado de la superficie y hacerlos rodar sobre arena fina o gruesa.
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2. El uso del material aligerado según la
reivindicación 1 como hormigón estructural, no estructural o
autocompactante o como material de relleno yérmica y acústicamente
aislado para la industria de la construcción.
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