ES2374674A1 - Aglomerante a base de etringita y yeso de alta resistencia frente al fuego y procedimiento de obtención. - Google Patents
Aglomerante a base de etringita y yeso de alta resistencia frente al fuego y procedimiento de obtención. Download PDFInfo
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Abstract
Aglomerante de etringita y yeso de alta resistencia frente al fuego y procedimiento de obtención.Aglomerante compuesto mayormente por etringita y una pequeña cantidad de yeso. Se obtiene en base a 32 % de metacaolín, 39 % de yeso hemihidrato y 20 % de cal, que se mezclan mecánicamente a presión y temperatura ambiente, hasta obtener un polvo homogéneo.Luego se mezcla con agua con una relación agua/sólido comprendida entre 0,8-1,2, durante 2-3 minutos. Para que se forme la etringita se debe mantener húmedo al menos durante 7 días. El material resultante queda preparado para su utilización como recubrimiento.Para utilizarlo para elementos prefabricados o como adición en polvo, una vez mezclada la pasta, se vierte en molde. Se podrá desmoldar en menos de 24 h obteniéndose el elemento prefabricado que se deberá curar durante 7 días en ambiente húmedo.Para utilizarlo como polvo, se debe secar, moler y tamizar.
Description
Aglomerante a base de etringita y yeso de alta
resistencia frente al fuego y procedimiento de obtención.
Este invento consiste en un aglomerante
compuesto básicamente por etringita y yeso. Se caracteriza por tener
una alta resistencia al fuego. La Etringitta es un sulfo aluminato
de calcio, cuya composición química es la siguiente:
3CaO.Al2O3.CaSO4.32H2O.
Con respecto del procedimiento de obtención,
éste se caracteriza porque la etringita se forma sin necesidad de
mezclar los componentes en condiciones especiales de presión o
temperatura. El material que se emplea como fuente de alúmina es el
metacaolín.
El sector industrial al que pertenece este
invento es el de los materiales de construcción.
\vskip1.000000\baselineskip
Actualmente la resistencia al fuego de los
elementos constructivos, sean verticales u horizontales, se valora
de forma global teniendo en cuenta todos sus componentes. Cuanto más
resistentes sean dichos componentes mejor será la resistencia al
fuego del conjunto.
Los morteros de yeso o prefabricados de yeso son
habituales tanto en paramentos verticales como horizontales,
aplicados como morteros de recubrimiento manuales o proyectados o en
forma de placas o paneles.
El material a base de etringita que se presenta
produce un retardo en el incremento de la temperatura en lo que
respecta a su comportamiento frente al fuego al comparase con yeso
convencional. También se ha estudiado la etringita como una adición
en una pequeña proporción (hasta un 7%) al yeso convencional
demostrándose que también se produce la mejora en el comportamiento
de la resistencia frente al fuego.
Existen muy pocas referencias bibliográficas
sobre la síntesis de etringita y en ellos se habla de materiales de
partida y condiciones de obtención diferentes a los empleados en el
desarrollo de este invento, caracterizados por procesos mas
elaborados y costosos.
Por otra parte existen patentes que hablan sobre
la síntesis de etringita a partir de yeso (CaSO4), cal viva o
apagada (CaO y Ca(OH)2) y otro material que actúe como
fuente de Al2O3 como cemento aluminoso, escorias de alto horno y
otros residuos. En otras patentes no se especifican los materiales
de partida y simplemente se comenta que se han empleado materiales
que contengan CaO, CaSO4 y Al2O3 en las proporciones adecuadas.
También existen síntesis mas sofisticadas en las que se mezclan
reactivos tipo Al2(SO4)3, Al(OH)3 y que
requieren una condiciones determinadas de presión, temperatura y
atmósfera.
En este caso el material a emplear como fuente
de alúmina es la metacaolinita, aunque se pueden utilizar otras
sustancias ricas en alúmina reactivas en medio alcalino con la cal
(puzolanas). Mediante el procedimiento de obtención diseñado, la
etringita se forma sin necesidad de mezclar los componentes en
condiciones especiales de presión o temperatura.
Por otra parte, el metacaolín blanco es una
material abundante que no presenta ningún problema de suministro, no
altera el color blanco de la cal y el yeso (color que si que
quedaría alterado cuando se emplea cemento o escoria), tiene un
coste asequible y sé obtiene a temperaturas muy inferiores a las de
obtención del cemento con lo cual presenta un ventaja medioambiental
importante frente a éste.
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[1] Synthesis of Ettringite from Portlandite
Suspensions at Various Ca/Al Ratios
T. Terai, A. Mikuni, Y. Nakamura, and K.
Ikeda
Yamaguchi Prefectural Industrial Technology
Institute, 4-1-1 Asutopia, Ube
755-0195, Japan e-mail:
k-ikeda@yamaguchi-u.ac.jp
Received January 5, 2006; in final form,
December 21, 2006
\newpage
[2] Mineralogical characteristics of Ettringites
synthesized from solutions and suspensions
F. Goetz-NeunhoefferT, J.
Neubauer, P. Schwesig
Department of Mineralogy, University of
Erlangen-Nuremberg, Schlossgarten 5a, 91054
Erlangen, Germany
Received 22 January 2004; accepted 30 April
2004
\vskip1.000000\baselineskip
[3] Sonochemical synthesis of ettringite from a
powder mixture suspended in water Qiwu Zhang, Fumio Saito)
Received 13 August 1998; received in revised
form 8 February 1999; accepted 15 April 1999
\vskip1.000000\baselineskip
[4] Investigation of the structure of ettringite
by time-of-flight neutron powder
diffraction techniques
M.R. Hartman *, R. Berliner
University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109,
USA
Received 29 September 2004; accepted 22 August
2005
\vskip1.000000\baselineskip
La etringita pura se puede obtener según
diversos métodos basados en la formación del compuesto a partir de
unos determinados reactivos en procesos de
disolución-precipitación. Los reactivos empleados en
todos los casos son de elevada pureza y calidad.
Según [1] la etringita se puede obtener a partir
de los reactivos
Al2(SO4)3.(14-18)H2O y
Ca(OH)2. Se prepara una disolución 0.01 M de
Al2(SO4)3 y se añade Ca(OH)2 para que la
relación molar Ca/Al esté comprendida entre 2 y 5. La relación
estequiométrica sería 3, pero también se forma etringita con
relaciones superiores o inferiores a la estequiométrica. Junto con
el Ca(OH)2 se añade también sacarosa C12H22O11 en
relación molar con Ca(OH)2 de 0.5 para estimular la
disolución de la cal. Para que se forme etringita el pH debe ser
superior a 9.86.
La disolución que contiene los reactivos debe
mantenerse en agitación un mínimo de 3 h y posteriormente se somete
a filtración a vacío. El producto resultante retenido en la
filtración se lava y se deja secar a temperatura ambiente durante 2
días.
[2] Propone un proceso de síntesis similar,
partiendo de disoluciones de Al2(SO4)3 0.0023 M o
0.0114 M y 0.014 M o 0.068 M de CaO en 10 g/l o 45 g/l de sacarosa
respectivamente, manteniendo la relación estequiométrica CaO/Al2O3 =
6.
En [3] se proponen reactivos diferentes:
Ca(OH)2, Al(OH)3 y CaSO4.2H2O. La
síntesis se realizaría a presión atmosférica con aplicación de
ultrasonidos o en su defecto calentando hasta 80ºC. La relación
Ca(OH)2:Al(OH)3:CaSO2.2H2O es la
relación estequiométrica 3:2:3.
En [4] se propone una síntesis a partir de una
disolución con 0.17 M de Ca(OH)2 en 10 g/l de sacarosa
y una disolución 0.01125 M de Al2(SO4)3 en atmósfera
de N2. El precipitado formado se filtra a vacío y se seca
posteriormente.
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MORTAR COMPRISING ETTRINGITE BINDER FOR DENSE
MORTAR CONTAINING CALCIUM SULPHATES AND A MINERAL COMPOUND OF
CALCIUM ALUMINATES Inventor: AMATHIEU LORIS [FR]; TUZO BRUNO
[FR] EC: C04B7/32B Solicitante: KERNEOS [FR]
IPC: C04B11/28; C04B14/06.
ETTRINGITE BINDER FOR DENSE MORTAR,
COMPRISING CALCIUM SULPHATES AND A MINERAL CALCIUM ALUMINATE
COMPOUND EA007774 (B1) -
2007-02-27 C04B22/06; (+11)
Priority Date:
2002-04-24.
DENSE MORTAR BASED ON BINARY ETTRINGITE
BINDER, COMPRISING AT LEAST ONE POLY(ALKYLENE OXIDE) COMB
POLYMER AND AT LEAST ONE STRUCTURING ORGANIC RESIN Inventor:
AMATHIEU LORIS [FR]; TOUZO BRUNO [FR] (+2) KR20050016372 (A)
- 2005-02-21 Priority Date:
2004-10-25 Solicitante: KERNEO
[FR].
\newpage
STABILIZING SULFATE CONTAINING SOIL,
COMPRISES ADDING CARBONACEOUS AGGREGATE TO THE SOIL AND
MIXING, WHERE THE MICROBIAL SULFATE REDUCTION TO SULFIDE IS
STIMULATED AND THE FORMATION OF ETTRINGITE IS REDUCED EA008311
(B1) - 2007-04-27 Priority
Date: 2003-10-23
Inventor: BAUMGAERTNER MANFRED [DE] Solicitante: M200
GMBH [DE].
BINDER COMPONENTS BUILDING ETTRINGITE
Inventor: UNSIN JOACHIM [DE]; SPENCER
NICHOLAS JOHN [DE] (+1) Solicitante: CALUCEM GMBH [DE] EC: C04B28/06B EP1785405 (A2) - 2007-05-16 EP1785405 (A3) - 2008-08-20 EP1785405 (B1) - 2010-01-20 Priority Date: 2005-11-15.
NICHOLAS JOHN [DE] (+1) Solicitante: CALUCEM GMBH [DE] EC: C04B28/06B EP1785405 (A2) - 2007-05-16 EP1785405 (A3) - 2008-08-20 EP1785405 (B1) - 2010-01-20 Priority Date: 2005-11-15.
DENSE MORTAR BASED ON BINARY ETTRINGITE
BINDER, COMPRISING AT LEAST ONE POLY(ALKYLENE OXIDE) COMB
POLYMER AND AT LEAST ONE STRUCTURING ORGANIC RESIN Inventor:
AMATHIEU LORIS [FR]; TOUZO BRUNO [FR] (+2) Solicitante:
KERNEOS [FR Priority Date:
2003-10-23 SI1678099 (T1) -
2008-06-30.
BINDING COMBUSTION PROCESS WASTE PRODUCTS,
INVOLVES MIXING WASTE PRODUCTS COMPRISING PHOSPHATE AND CALCIUM TO
FORM ETTRINGITE MINERALS AND ADDING WATER Inventor:
RUTTEN STEFAN [NL]; BLEIJERVELD ROBERT [NL] Solicitante: IMMO
C V [NL] EC: C04B7/28; C04B7/32B IPC: C04B7/28;
C04B7/32; C04B7/00; (+1) NL1025329 (C2) -
2005-08-01.
ETTRINGITE BINDER FOR DENSE MORTAR,
COMPRISING CALCIUM SULPHATES AND A MINERAL COMPOUND OF
CALCIUM ALUMINATES Inventor: AMATHIEU LORIS [FR]; TOUZO BRUNO
[FR] Solicitante: LAFARGE ALUMINATES [FR] EC:
C04B7/32B IPC: C04B7/00 Priority Date:
2002-04-24 SI1501769 (T1) -
2006-08-31.
Production of a swelling additive used for
mineral binders comprises reacting calcium aluminate sulfate
hydrate, preferably ettringite, with calcium aluminate hydrate to
form monosulfate, and adding natural and/or technical sulfate
support Inventor: STARK JOCHEN [DE] Solicitante: BAUHAUS
UNI
WEIMAR [DE] EC: C04B22/00L; C04B22/14G2; (+1) IPC: C04B22/00; Priority Date: 2001-10-04 DE10149008 (A1) - 2003-04-17.
WEIMAR [DE] EC: C04B22/00L; C04B22/14G2; (+1) IPC: C04B22/00; Priority Date: 2001-10-04 DE10149008 (A1) - 2003-04-17.
METHOD FOR MANUFACTURING ETTRINGITE
Inventor: SUGAWARA KIYOSHI; TANAKA YASUO Solicitante:
KOTEGAWA SANGYO KK Priority Date:
2001-07-03 JP2003020222 (A) -
2003-01-24.
DRYING METHOD OF ORGANIC WASTE BY USING
ETTRINGITE Inventor: JEONG SANG OK [KR]; SON IN GI [KR]
Solicitante: JEONG SANG OK [KR]; SON IN GI [KR] IPC:
C02F11/12; C02F11/12; (IPC1-7): C02F11/12
KR20010007835 (A) -
2001-02-05 Priority Date:
2000-10-05.
COMPOSITION AND METHOD FOR MANUFACTURING
ETTRINGITE COATED FIBER AND AGGLOMERATE Inventor:
ANDERSEN FERR J [US]; HODSON SIMON K [US] Solicitante:
KHASHOGGI E IND [US] EC: C04B18/28; C04B20/10F10; (+6)
IPC: B32B19/00; C01F7/76; C04B18/28; (+24) KR20000004907
(A) - 2000-01-25 Priority
Date: 1996-04-03.
SYNTHETIC ETTRINGITE, CALCIUM SILICATE
COMPACT CONTAINING THE ETTRINGITE AND CALCIUM SILICATE COMPACT
Inventor: YOKOYAMA KAZUO; KURANARI TOSHIYUKI (+3) Solicitante:
ASK KK IPC: C01F7/76; C04B14/38; C04B28/18; (+10)
JP10114518 (A) - 1998-05-06
JP4031846 (B2) - 2008-01-09
Priority Date:
1996-05-17.
COMPOSITIONS AND METHODS FOR MANUFACTURING
ETTRINGITE COATED FIBERS AND AGGREGATES Inventor: HODSON
SIMON K [US]; ANDERSEN PER J [US] Solicitante: KHASHOGGI E
IND [US] IPC: C04B14/38; C04B16/02; C04B16/06; (+13)
CA2248671 (A1) - 1997-10-23
Priority Date: 1996-04-03
ENHANCED ETTRINGITE FORMATION FOR THE
TREATMENT OF HAZARDOUS LIQUID WASTE Inventor: HASSETT
DAVID J [US]; THOMPSON JEFFREY S [US] Solicitante: GAS RES
INST [US] EC: C02F1/52F IPC: C02F1/52; C02F1/52;
(IPC1-7): C02F1/62 US5547588 (A) -
1996-08-20 Priority Date:
1994-10-25.
ETTRINGITE SYNTHESIZING METHOD Inventor:
IBUKI YASUO; MINEMOTO TAKASHI Solicitante: KUBOTA LTD
IPC: C01F11/46; C01F7/76; C01F11/00; (+2) JP55071628
(A) - 1980-05-29 Priority
Date: 1978-11-24.
ETTRINGITE SYNTHESIZING METHOD Inventor:
TAMURA HIDEO; IBUKI YASUO Solicitante:
KUBOTA LTD IPC: C01F7/76; C04B28/00; C01F7/00; (+3) EC: C01F7/76 JP55003360 (A) - 1980-01-11
JP58020887 (B) - 1983-04-26 JP1190204 (C) - 1984-02-13 Priority Date: 1978-06-22.
KUBOTA LTD IPC: C01F7/76; C04B28/00; C01F7/00; (+3) EC: C01F7/76 JP55003360 (A) - 1980-01-11
JP58020887 (B) - 1983-04-26 JP1190204 (C) - 1984-02-13 Priority Date: 1978-06-22.
ETTRINGITE SYNTHESIZING METHOD Inventor:
TAMURA HIDEO; IBUKI YASUO Solicitante:
KUBOTA LTD IPC: C01B33/24; C01F11/46; C01F7/76; (+5) JP55003359 (A) - 1980-01-11 JP56052855 (B) - 1981-12-15 JP1107147 (C) - 1982-07-30 Priority Date: 1978-06-22 IPC: C01B33/24; C01F11/46; C01F7/76; (+5).
KUBOTA LTD IPC: C01B33/24; C01F11/46; C01F7/76; (+5) JP55003359 (A) - 1980-01-11 JP56052855 (B) - 1981-12-15 JP1107147 (C) - 1982-07-30 Priority Date: 1978-06-22 IPC: C01B33/24; C01F11/46; C01F7/76; (+5).
PROCESS FOR PRODUCING A MIXTURE OF
TOBERMORITE AND ETTRINGITE Inventor:
TAMURA HIDEO [JP]; IBUKI SEIRO [JP] EC: C01B33/24; C01F7/76 Solicitante: KUBOTA LTD [JP IPC:
C01B33/24; C01F7/76; C01B33/00; (+4) US4432804 (A) - 1984-02-21 Priority Date: 1978-06-22.
TAMURA HIDEO [JP]; IBUKI SEIRO [JP] EC: C01B33/24; C01F7/76 Solicitante: KUBOTA LTD [JP IPC:
C01B33/24; C01F7/76; C01B33/00; (+4) US4432804 (A) - 1984-02-21 Priority Date: 1978-06-22.
ETTRINGITE BINDER FOR DENSE MORTAR,
COMPRISING CALCIUM SULPHATES AND A MINERAL COMPOUND OF
CALCIUM ALUMINATES Inventor: AMATHIEU LORIS [FR]; TOUZO
BRUNO [FR] Solicitante: LAFARGE ALUMINATES [FR] EC: C04B7/32B IPC: C04B7/00 Priority Date: 2002-04-24 SI1501769 (T1) - 2006-08-31.
BRUNO [FR] Solicitante: LAFARGE ALUMINATES [FR] EC: C04B7/32B IPC: C04B7/00 Priority Date: 2002-04-24 SI1501769 (T1) - 2006-08-31.
PROCESS FOR THE PREPARATION OF ETTRINGITE
FIBRES Inventor: CASPAR JEAN-PIERRE; GAILLARD
JACQUES Solicitante: LAFARGE SA IPC: C04B14/38; C04B14/38;
(IPC1-7): C01F11/06; (+2) EC: C04B14/38
CA1079480 (A1) - 1980-06-17
Priority Date:
1977-11-07.
PROCESS FOR THE PREPARATION OF ETTRINGITE
FIBERS Inventor: CASPAR JEAN-PIERRE; GAILLARD
JACQUES Solicitante: LAFARGE SA EC: C01F11/00;
C04B14/38; (+1) IPC: C01F11/00; C04B14/38; C04B22/00; (+4)
US4140540 (A) - 1979-02-20
Priority Date:
1976-11-08.
STABILIZING SULFATE CONTAINING SOIL,
COMPRISES ADDING CARBONACEOUS AGGREGATE TO THE SOIL AND
MIXING, WHERE THE MICROBIAL SULFATE REDUCTION TO SULFIDE IS
STIMULATED AND THE FORMATION OF ETTRINGITE IS REDUCED
Inventor:
BAUMGAERTNER MANFRED [DE] Solicitante: M200 GMBH [DE IPC: C09K17/40; C09K17/40
DE102008028153 (A1) - 2009-12-17 Priority Date: 2008-06-14.
BAUMGAERTNER MANFRED [DE] Solicitante: M200 GMBH [DE IPC: C09K17/40; C09K17/40
DE102008028153 (A1) - 2009-12-17 Priority Date: 2008-06-14.
PRODUCTION OF ETTRINGITE FOMED BODY
Inventor: SAKAGUCHI YUUZOU Solicitante:
MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD IPC: B28B1/14; C04B40/00; B28B1/14; (+3) JP54163920 (A) - 1979-12-27 Priority Date: 1978-06-15.
MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD IPC: B28B1/14; C04B40/00; B28B1/14; (+3) JP54163920 (A) - 1979-12-27 Priority Date: 1978-06-15.
PRODUCTION OF ETTRINGITE HARDENED BODY
Inventor: ISHII HIROSHI; AZUMA
TOMISABUROU Solicitante: MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD IPC: C04B28/00; C04B28/00; (IPC1-7): C04B15/00; (+1) JP54091517 (A) - 1979-07-20 Priority Date: 1977-12-29.
TOMISABUROU Solicitante: MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD IPC: C04B28/00; C04B28/00; (IPC1-7): C04B15/00; (+1) JP54091517 (A) - 1979-07-20 Priority Date: 1977-12-29.
METHOD OF DELAYING REACTION OF ETTRINGITE
FORMATION Inventor: AZUMA
TOMISABUROU; MINESHIMO YUTAKA Solicitante: MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD IPC:
C01F11/46; C01F7/76; C04B28/00; (+5) JP52119626 (A) - 1977-10-07 Priority Date: 1976-03-31.
TOMISABUROU; MINESHIMO YUTAKA Solicitante: MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD IPC:
C01F11/46; C01F7/76; C04B28/00; (+5) JP52119626 (A) - 1977-10-07 Priority Date: 1976-03-31.
SOLIDIFIED SUBSTANCE OF ETTRINGITE SOLID
SUBSTANCE Inventor: KUBO MASAAKI; SETO KAZUO Solicitante:
MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD IPC: C04B28/00; C04B28/00;
(IPC1-7): C04B15/02 JP52093430 (A) -
1977-08-05 Priority Date:
1976-01-30.
METHOD OF MANUFACTURING ETTRINGITE
COMPOSITION Inventor: KUBO MASAAKI;
KOTOKUMA KANSHIYOU Solicitante: MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD IPC: C04B28/00; C04B28/00; (IPC1-7): C04B15/02 JP52093429 (A) - 1977-08-05 Priority Date: 1976-01-30.
KOTOKUMA KANSHIYOU Solicitante: MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD IPC: C04B28/00; C04B28/00; (IPC1-7): C04B15/02 JP52093429 (A) - 1977-08-05 Priority Date: 1976-01-30.
PROCESS FOR PRODUCING ETTRINGITE
Inventor: KUBO MASAAKI; SAKAGUCHI YUUZOU Solicitante:
MATSUSHITA ELECTRIC IPC: C01F11/00; C01F7/00; C01F7/76; (+8)
JP52040493 (A) -1977-03-29
Priority Date:
1975-09-26.
PRODUCTION OF ETTRINGITE POWDER Inventor:
KOBAYASHI SHOZO; HARA MUNEHIRO Solicitante: ROZAI KOGYO KK
IPC: C01F7/76; C01F7/00; (IPC1-7): C01F7/76
JP8073215 (A) - 1996-03-19
JP2651799 (B2) - 1997-09-10
Priority Date:
1994-08-31.
METHOD OF SYNTHESIZING ETTRINGITE
Solicitante: TANAKA M; HASHIZUME G (+2) EC:
C01F11/46D; C04B14/38; (+1) IPC: C01F11/46; C01F7/76; C04B14/38; (+6) GB1587578 (A) - 1981-04-08 Priority Date: 1977-03-15.
C01F11/46D; C04B14/38; (+1) IPC: C01F11/46; C01F7/76; C04B14/38; (+6) GB1587578 (A) - 1981-04-08 Priority Date: 1977-03-15.
ETTRINGITE COMPOSITION Solicitante:
TANAKA M; HASHIZUME G (+2) EC: C04B14/38; C04B7/00; (+2)
IPC: C01B33/24; C01F11/00; C01F11/46; (+27) GB1590555
(A) - 1981-06-03 Priority
Date: 1977-03-15.
LIGHTWEIGHT CALCIUM SILICATE MOULDING AND
PRODN. USING EXPANSION AGENT - FORMING ETTRINGITE ON REACTION WITH
WATER, GIVING STRONG PROD. SIMILAR TO WOOD Inventor: KOBAYASHI
WAICHI [JP]; OTAKA SATOSHI [JP Solicitante: UBE INDUSTRIES
[JP] EC: C04B22/00; C04B28/18; (+1) IPC: C04B22/00;
C04B28/18; C04B7/32; (+13) DE3711549 (A1) -
1987-10-15 DE3711549 (C2) -
1997-09-04 Priority Date:
1986-04-04.
ETTRINGITE AND PRODUCTS THEREOF Inventor:
FU ZHENG [CN] Solicitante: ZHENG FU [CN] IPC: B28B7/00;
C04B22/14; C04B28/06; (+9) CN1066434 (A) -
1992-11-25 Priority Date:
1991-05-04.
\newpage
ETTRINGITE BINDER FOR DENSE MORTAR,
COMPRISING CALCIUM SULPHATES AND A MINERAL CALCIUM ALUMINATE
COMPOUND IPC: C04B11/28; C04B7/32; C04B11/00; (+3)
KR20050016372 (A) - 2005-02-21 Priority Date: 2004-10-25.
KR20050016372 (A) - 2005-02-21 Priority Date: 2004-10-25.
En ninguno de los expedientes consultados se han
localizado documentos que concreten exactamente cuales son los
materiales de partida para la fabricación de la etringita, y en
ningún caso se habla del metacaolín.
\vskip1.000000\baselineskip
\global\parskip0.900000\baselineskip
Se trata de obtener un aglomerante de
construcción de alta resistencia al fuego y de un procedimiento que
permita obtener dicho material a bajo costo y en grandes
cantidades.
\vskip1.000000\baselineskip
La solución adoptada, consiste en la producción
de un aglomerante basado en etringita fundamentalmente y también en
una pequeña cantidad de yeso. Los materiales de partida para la
fabricación de la etringita son: metacaolín, yeso hemihidrato o
escayola y cal. El aglomerante obtenido, tiene una alta resistencia
al fuego, mayor que la de los materiales convencionales basados en
yeso o cemento.
El aglomerante contiene etringita
-3CaO.Al2O3.CaSO4.32H2O-, en su mayor parte y también una proporción
minoritaria de yeso CaSO4.1/2H2O. Las proporciones de uno u otro
dependen de la cantidad de agua empleada en el mezclado y de que el
curado en condiciones de humedad se haga correctamente pero se
estima que oscilan entre un 60-100% para la
etringita y entre un 0-40% para el yeso.
La etringita es un compuesto con un alto
contenido en agua estructural. Las fases estables de la etringita
tienen entre 26 y 32 moléculas de agua por cada unidad molecular del
material. Cuando un material que contiene agua estructural se expone
al fuego sufre, a una determinada temperatura, una transformación
mineral que implica la pérdida del agua. Esta transformación es
endotérmica por lo que, en unas condiciones de exposición al fuego,
el material absorbe calor del entorno, conservando durante largo
tiempo baja temperatura. Es por ello que el material presenta una
resistencia al fuego mejorada, porque tarda más tiempo en alcanzar
una determinada temperatura que un yeso o un mortero de cemento
convencional.
La composición del material se ha analizado
mediante Difracción de Rayos X y Análisis termogravimétrico. La
morfología del material se ha evaluado mediante microscopía
electrónica de barrido. También se han evaluado consistencia y
tiempo de fraguado de la pasta así como resistencia mecánica y
microdureza del material endurecido.
La resistencia al fuego se ha determinado
mediante un ensayo en horno con ventana vertical de 1.5x1.5 m donde
se aloja una pared porta muestras de base cerámica y con
recubrimiento de mortero refractario en la que dejan unos huecos a
modo de ventanas donde se alojarán las muestras a ensayar en forma
de placa de unas determinadas dimensiones.
Una de las caras de las muestras estará expuesta
directamente al fuego encarada al interior del horno mientras que en
la cara no expuesta se colocan 4 termopares de disco de cobre
(\diameter = 12 mm; e = 0,2 mm) de tipo K fijados con adhesivo o
mortero para realizar el seguimiento del la temperatura en dicha
cara no expuesta. El ensayo se realiza según la norma
UNE-EN 1363-1 y
UNE-EN 1363-2. La presión del ensayo
es de 5.8 Pascal con respecto de la presión ambiental.
\vskip1.000000\baselineskip
El procedimiento de obtención de aglomerante de
etringita y yeso, de alta resistencia al fuego, -utilizado como
recubrimiento- consta de los pasos siguientes:
Paso 1: Selección de los componentes y
proporciones. Los componentes y proporciones dependerán de las
cantidades y relaciones etringita/yeso que se quiera obtener. Estos
pueden ser los siguientes: 20-40% de metacaolín,
30-50% de yeso, hemihidrato CaSO4.1/2H2O y
20-40% de cal Ca(OH)2. Dependiendo de
la pureza de la cal y la escayola y del contenido en Al2O3 del
metacaolín se ajustarán las proporciones para que la mezcla contenga
las cantidades estequiométricas necesarias para la formación de la
etringrita.
Paso 2: Mezcla de los componentes sólidos: Los
componentes sólidos se mezclan mecánicamente a presión y temperatura
ambiente, hasta obtener un polvo homogéneo.
Paso 3: Adición de agua y mezclado: El polvo
resultante se mezcla con agua con una relación agua/sólido
comprendida entre 0,8-1,2. La cantidad de agua podrá
variarse en función de la consistencia requerida para la pasta, que
dependerá a su vez de la aplicación que se le vaya a dar al
material. También influirá sobre la consistencia, y por lo tanto,
sobre el agua necesaria, el uso de aditivos superplastificantes.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Paso 4: Tiempo de mezclado: El polvo y el agua
se mezclan mecánicamente durante 2-3 minutos,
dependiendo de la potencia del mezclador y de las revoluciones con
que se utilice, hasta conseguir una pasta homogénea, lista para
aplicarse en obra.
Paso 5: Una vez aplicado el recubrimiento y
endurecido, se debe mantener húmedo para la correcta formación de la
etringita durante al menos 7 días.
El procedimiento de obtención de aglomerante de
etringita y yeso, de alta resistencia al fuego, -utilizado para
elementos prefabricados o como adición en polvo- consta de los pasos
adicionales siguientes, a partir del paso 4 anterior:
Paso 4.1: Una vez mezclada la pasta, se vierte
en el molde correspondiente. Se podrá desmoldar en menos de 24 h
para obteniéndose el elemento prefabricado.
Paso 4.2: Humectación y formación de la
etringita: Una vez desmoldados los elementos se deben curar en
condiciones de elevada humedad relativa (+95%) para que la
etringita se forme, al menos durante 7 días. A partir de este
plazo el elemento prefabricado queda terminado.
Paso 4.3: Secado, molienda y tamizado.
Transcurridos los 7 días, si se quiere emplear la etringita como
adición en polvo se deberá someter el material a secado (temperatura
por debajo de 70ºC para asegurar que la etringita no se
descomponga), molienda y tamizado, según el tamaño de partícula
deseado.
El polvo resultante estará listo para emplearse
como adición para la mejora del comportamiento al fuego en la
fabricación de otros materiales de construcción en base yeso y/o
cemento.
El material obtenido por el procedimiento
descrito, contiene etringita 3CaO.Al2O3.CaSO4.32H2O en su mayor
parte, aunque se forma también una proporción minoritaria de yeso
CaSO4.2H2O. Las proporciones de uno u otro dependerán de la cantidad
de agua empleada en el mezclado, y de que el curado en condiciones
de humedad se haga correctamente, pero se han obtenido en intervalos
que oscilan entre un 60-100% para la etringita y de
0-40% para el yeso.
\vskip1.000000\baselineskip
- El aglomerante de construcción obtenido
presenta una alta resistencia al fuego.
- El procedimiento utilizado en su fabricación,
permite obtenerlo en grandes cantidades y a bajo costo.
- La etringita se forma sin necesidad de mezclar
los componentes en condiciones especiales de presión o
temperatura.
- El material que se emplea como fuente de
alúmina es el metacaolín.
\vskip1.000000\baselineskip
Caolín: Es una roca blanca formada esencialmente
por caolinita, un mineral de la arcilla de composición típica
Al2Si2O5(OH)4. Se caracteriza por su blancura, inercia
a los agentes químicos, inodoro, aislante eléctrico, moldeable y de
fácil extrusión. Resiste altas temperaturas, no es tóxico y tiene
elevada refractariedad y facilidad de dispersión. Es compacto, suave
al tacto y difícilmente fusible. Tiene gran poder cubriente y
absorbente y baja viscosidad en altos porcentajes en sólidos.
Metacaolín: Es un aluminosilicato compuesto
esencialmente por metacaolinita. Se obtiene a partir de la
transformación de la caolinita, de forma que al ser sometida a una
temperatura superior a 550-600ºC, comienza la
deshydroxilación pasando a fase de metacaolinita. Industrialmente se
suele calcinar caolín por distintos procedimientos asegurándose que
el caolín alcance temperaturas próximas a los 700ºC.
Etringita: Sulfoaluminato cálcico, cuya
composición química es la siguiente: 3CaO.Al2O3.CaSO4.32H2O.
Yeso: El yeso es mineral cuya composición
química es CaSO4.2H2O. Es muy blando (dureza 2 en la escala deMohs)
y de amplia aplicación en construcción. En la industria se conoce
como aljez a la roca constituida por yeso. Al producto formado
esencialmente por la fase basanita (CaSO4. 1/2 H2O) se la conoce
como hemihidrato, que se obtiene en las industria por calcinación a
temperatura en torno a los 150ºC. El hemihidrato, en contacto con el
agua se vuelve a hidratar formando de nuevo yeso. Mediante
determinadas adiciones de otras sustancias químicas se pueden
modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia,
retención al agua y densidad, que una vez amasado con agua, puede
ser utilizado directamente. También se emplea para la fabricación de
materiales prefabricados. En la industria del cemento se utiliza
como corrector de fraguado para la formación de sulfoaluminatos. Se
comercializa molido, en forma de polvo.
CAL: La cal es un conglomerante pulverulento
formado esencialmente por portlandita de composición química
Ca(OH)2. Se obtiene a partir de hidroxilación de la
cal viva (CaO), que a su vez se obtiene calcinando calizas, a una
temperatura hasta la descomposición de los carbonates (superior a
los 760ºC). Existe una gran variedad y aplicaciones industriales
según la cantidad que contenga en Mg y en silicatos y
aluminatos.
\vskip1.000000\baselineskip
Para complementar la descripción de este invento
y con el objeto de facilitar la comprensión de sus características,
se acompaña una serie de figuras en las que con carácter ilustrativo
y no limitativo, se han representado las figuras siguientes:
Figura 1: En esta figura se muestra como sería a
nivel industrial la fabricación de paneles o placas del nuevo
material a base de etringita. El metacaolín, el yeso hemihidrato y
la cal apagada se mezclan con agua en las proporciones adecuadas,
luego se deja curar en ambiente húmedo. La última etapa sería la de
secado de los paneles.
Figura 2: En esta figura se muestra la
utilización del material a base de ettringita (Ett2) como aditivo en
la fabricación de paneles de yeso de alta resistencia al fuego. El
metacaolín, el yeso hemihidrato y la cal apagada se mezclan con agua
en las proporciones adecuadas, se mezcla la pasta y se deja curar en
ambiente húmedo. Posteriormente se seca y tritura para obtener el
polvo de Ettringita (Ett en la figura) que entraría a formar parte
de la composición para la fabricación de los paneles.
\vskip1.000000\baselineskip
Entre las diferentes realizaciones de este
aglomerante a base de etringita y yeso, y del procedimiento de
obtención, la realización preferente es la siguiente:
El aglomerante preferente, está compuesto por un
porcentaje de etringita del 90 y por un porcentaje de yeso del
10%.
El procedimiento preferente, de obtención de
aglomerante a base de etringita y yeso, de alta resistencia al
fuego, -utilizado como recubrimiento- consta de los pasos
siguientes:
Paso 1: Selección de los componentes y
proporciones. Los componentes y proporciones dependerán de las
cantidades y relaciones ettringita/yeso que se quiera obtener.
Estos pueden ser los siguientes: 20-40% de
metacaolín, 30-50% de yeso, hemihidrato CaSO4.1/2H2O
y 20-40% de cal Ca(OH)2. Dependiendo
de la pureza de la cal y la escayola y del contenido en Al2O3 del
metacaolín se ajustarán las proporciones para que la mezcla contenga
las cantidades estequiométricas necesarias para la formación de la
ettringrita.
Paso 2: Mezcla de los componentes sólidos: Los
componentes sólidos se mezclan mecánicamente a presión y temperatura
ambiente, hasta obtener un polvo homogéneo.
Paso 3: Adición de agua y mezclado: El polvo
resultante se mezcla con agua con una relación agua/sólido
comprendida entre 0,8-1,2. La cantidad de agua podrá
variarse en función de la consistencia requerida para la pasta, que
dependerá a su vez de la aplicación que se le vaya a dar al
material. También influirá sobre la consistencia, y por lo tanto,
sobre el agua necesaria, el uso de aditivos superplastificantes.
Paso 4: Tiempo de mezclado: El polvo y el agua
se mezclan mecánicamente durante 2-3 minutos,
dependiendo de la potencia del mezclador y de las revoluciones con
que se utilice, hasta conseguir una pasta homogénea, lista para
aplicarse en obra.
Paso 5: Humectación y formación de la etringita.
Para que se forme la etringita el recubrimiento se deberá mantener
húmedo al menos durante 7 días.
El procedimiento de obtención de aglomerante a
base de etringita y yeso, de alta resistencia al fuego, -utilizado
para elementos prefabricados o como adición en polvo- consta de los
pasos adicionales siguientes, a partir del paso 4 anterior:
Paso 4.1: Una vez mezclada la pasta, se vierte
en el molde correspondiente. Se podrá desmoldar en menos de 24 h
para obteniéndose el elemento prefabricado.
Paso 4.2: Humectación y formación de la
etringita: Una vez desmoldados los elementos se deben curar en
condiciones de elevada humedad relativa (+95%) para que la
etringita se forme, al menos durante 7 días. A partir de este
plazo el elemento prefabricado queda terminado.
\newpage
Paso 4.3: Secado, molienda y tamizado.
Transcurridos los 7 días, si se quiere emplear la etringita como
adición en polvo se deberá someter el material a secado (temperatura
por debajo de 70ºC para asegurar que la etringita no se
descomponga), molienda y tamizado, según el tamaño de partícula
deseado.
Nota: Las proporciones indicadas de los
componentes, no son limitativas y pueden variar en función de las
propiedades finales que se desee dar al producto acabado.
Claims (3)
1. Aglomerante a base de etringita y yeso de
alta resistencia al fuego, fabricado a partir del metacaolín, yeso y
cal caracterizado porque, está compuesto por un porcentaje de
etringita comprendido entre 60-100% y por un
porcentaje de yeso comprendido entre 0-40%.
2. Procedimiento de obtención de aglomerante a
base de etringita y yeso, de alta resistencia al fuego, -utilizado
como recubrimiento- caracterizado porque, consta de los pasos
siguientes:
Paso 1: Selección de los componentes y
proporciones. Los componentes y proporciones dependerán de las
cantidades y relaciones ettringita/yeso que se quiera obtener. Estos
pueden ser los siguientes: 20-40% de metacaolín,
30-50% de yeso, hemihidrato CaSO4.1/2H2O y
20-40% de cal Ca(OH)2. Dependiendo de
la pureza de la cal y la escayola y del contenido en Al2O3 del
metacaolín se ajustarán las proporciones para que la mezcla contenga
las cantidades estequiométricas necesarias para la formación de la
etringrita.
Paso 2: Mezcla de los componentes sólidos: Los
componentes sólidos se mezclan mecánicamente a presión y.
temperatura ambiente, hasta obtener un polvo homogéneo.
Paso 3: Adición de agua y mezclado: El polvo
resultante se mezcla con agua con una relación agua/sólido
comprendida entre 0,8-1,2. La cantidad de agua podrá
variarse en función de la consistencia requerida para la pasta, que
dependerá a su vez de la aplicación que se le vaya a dar al
material. También influirá sobre la consistencia, y por lo tanto,
sobre el agua necesaria, el uso de aditivos superplastificantes.
Paso 4: Tiempo de mezclado: El polvo y el agua
se mezclan mecánicamente durante 2-3 minutos,
dependiendo de la potencia del mezclador y de las revoluciones con
que se utilice, hasta conseguir una pasta homogénea, lista para
aplicarse en obra.
Paso 5: Humectación y formación de la etringita.
Para que se forme la etringita el recubrimiento se deberá mantener
húmedo al menos durante 7 días.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Procedimiento de obtención de aglomerante a
base de etringita y yeso, de alta resistencia al fuego, -utilizado
para elementos prefabricados o como adición en polvo-, según
reivindicación segunda caracterizado porque, consta de los
pasos adicionales siguientes, a partir del paso 4 anterior:
Paso 4.1: Una vez mezclada la pasta, se vierte
en el molde correspondiente. Se podrá desmoldar en menos de 24 h
para obteniéndose el elemento prefabricado.
Paso 4.2: Humectación y formación de la
etringita: Una vez desmoldados los elementos se deben curar en
condiciones de elevada humedad relativa (+95%) para que la
etringita se forme, al menos durante 7 días. A partir de este
plazo el elemento prefabricado queda terminado.
Paso 4.3: Secado, molienda y tamizado.
Transcurridos los 7 días, si se quiere emplear la etringita como
adición en polvo se deberá someter el material a secado (temperatura
por debajo de 70ºC para asegurar que la etringita no se
descomponga), molienda y tamizado, según el tamaño de partícula
deseado.
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---|---|---|---|
ES201001066A ES2374674B1 (es) | 2010-08-09 | 2010-08-09 | Aglomerante a base de etringita y yeso de alta resistencia frente al fuego y procedimiento de obtención. |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ES201001066A ES2374674B1 (es) | 2010-08-09 | 2010-08-09 | Aglomerante a base de etringita y yeso de alta resistencia frente al fuego y procedimiento de obtención. |
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ES2374674A1 true ES2374674A1 (es) | 2012-02-21 |
ES2374674B1 ES2374674B1 (es) | 2012-12-27 |
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ID=45560161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Legal Events
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