ES2573319T3

ES2573319T3 - Nueva teja con durabilidad de superficie potenciada y procedimientos para fabricar la misma

Info

Publication number: ES2573319T3
Application number: ES06290304.2T
Authority: ES
Inventors: Andreas Drechsler; Jürgen Klein; Florence Yziquel; Jeffery Chen; Emmanuel Fourdrin
Original assignee: Monier Roofing GmbH
Current assignee: Monier Roofing GmbH
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2016-06-07
Anticipated expiration: 2026-02-23
Also published as: MY142770A; MX2008010130A; EP1826332B1; BRPI0708202A2; CN101389818A; RU2391470C1; HUE029971T2; CN101389818B; ZA200806902B; WO2007096773A8; RU2008137792A; US20130143036A1; WO2007096773A2; EP1989365A2; US20090075059A1; WO2007096773A3; PT1826332E; PL1826332T3; EP1826332A1

Abstract

Teja que comprende: (a) un sustrato que comprende: i) arena de un diámetro de 4 mm o menos; ii) un aglomerante basado en cemento de Pórtland y (b) un recubrimiento dispuesto sobre dicho sustrato, resultando dicho recubrimiento de la hidratación y el endurecimiento de una mezcla que comprende: i) un aglomerante hidráulico que comprende al menos el 35% en peso de alúmina, en el que el aglomerante hidráulico comprende: - al menos el 60% en peso de una fuente de aluminato de calcio que comprende un cemento de aluminato de calcio que tiene un contenido en alúmina mayor del 35%, y - no más del 1% en peso de sulfato, - menos de 50 partes en peso de cenizas volantes para 100 partes de cemento de aluminato de calcio o 20- 50 partes de otro material puzolánico que tiene un contenido en alúmina de al menos el 20% en peso para 100 partes de cemento de aluminato de calcio, ii) 50-200 partes en peso de arena para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; en el que la arena tiene una granulometría de 0,6 mm o menos; iii) menos de 10 partes en peso de relleno de caliza fino para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; iv) menos de 6 partes en peso de pigmento para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; v) menos de 1,5 partes en peso de superplastificante para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; vi) menos de 1,5 partes en peso de modificador de la reología para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; vii) menos de 0,3 partes en peso de retardador para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; viii) menos de 0,3 partes en peso de antiespumante para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; ix) menos de 0,2 partes en peso de espesante para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; expresándose las partes de iv)-vii) en términos de contenido en sólidos; y expresándose las partes en peso de viii) en términos de componente activo; no superando el contenido en sulfato en la mezcla el 1% en peso y en el que la hidratación se obtiene con una razón de agua con respecto a fuente de aluminato de calcio razón de menos de 0,4.

Description

DESCRIPCION

Nueva teja con durabilidad de superficie potenciada y procedimientos para fabricar la misma Campo de la invencion

La invencion se refiere a una teja novedosa con durabilidad de superficie potenciada, especialmente lisura y 5 resistencia a la erosion por acido. La invencion tambien proporciona procedimientos para preparar la misma

Antecedentes de la invencion

En lo sucesivo, se usara la notacion qulmica del cemento: C = CaO; A = A^Oa; S = SiO2; s = SO3, H = H2O.

El documento WO-A-0172658 da a conocer un aglomerante hidraulico para formar un cuerpo cementoso no eflorescente, que comprende una fuente de aluminato de calcio, una fuente de silicato de calcio, una fuente de 10 sulfato y una fuente de sllice reactiva, que comprende especialmente el 10-49% en peso de una fuente de sllice activa (basado en el peso del aglomerante hidraulico seco), comprendiendo el resto el 40-90% en peso de la fuente de aluminato de calcio seleccionada de cemento de sulfoaluminato de calcio o clinker, teniendo dicha fuente de aluminato de calcio al menos el 25% de alumina o una razon C/A de menos del 3,5-55% en peso de clinker o cemento de Portland como fuente de silicato de calcio, y el 3-50% en peso de una fuente de sulfato, al menos el 15 25% del cual es SO3. Dichos componentes estan en proporciones relativas para formar, tras hidratacion, los

productos de monosulfato (C3A.S.12H), alumina hidratada (AH3), asi como etringita (C3A.3Cs.32H) y estratlingita (C2ASH8). Este documento tiene por objeto evitar eflorescencia, cuya eficacia se basa en la presencia de sulfato y silice reactiva para formar dichos productos de hidratacion y minimizar la formacion de portlandita (CH). Por tanto, la presencia de una fuente de sulfato y una fuente de silice reactiva es obligatoria en este documento.

20 El documento EP-A-0356086 da a conocer un cemento hidraulico que forma composiciones que comprenden un cemento con alto contenido en alumina combinado con un material puzolanico o hidraulico de manera latente, especialmente humo de silice y escoria de alto horno, de modo que tras hidratacion, se forma estratlingita. Este hidrato bloquea de forma eficaz la conversion de hidratos de aluminato de calcio tales como CAH10 y C2AH8 en la fase de C3AH6 mas densa, contrarrestando asi la perdida de resistencia normal de los aglomerantes CAC durante el 25 envejecimiento (un fenomeno conocido en la tecnica como “conversion”). En este caso, el problema tecnico es mantener una resistencia mecanica alta, que no es una propiedad critica para la aplicacion pretendida en la presente invencion.

Sin embargo, sigue existiendo la necesidad de proporcionar una mezcla cementosa que proporcione una superficie dura, duradera, que tenga una excelente resistencia a la erosion por acido y la capacidad para mantener una 30 superficie lisa durante la alteracion a la intemperie natural. Un objetivo adicional es proporcionar un medio para aplicar dicha mezcla cementosa como recubrimiento delgado (0,5-2,0 mm) sobre diversos sustratos, particularmente tejas.

Sumario de la invencion

La invencion proporciona una teja que comprende:

35 (a) un sustrato que comprende:

i) arena de diametro de 4 mm o menor;

ii) un aglomerante basado en cemento de Portland y

(b) un recubrimiento dispuesto sobre dicho sustrato, resultando dicho recubrimiento de la hidratacion y el endurecimiento de una mezcla que comprende:

40 i) un aglomerante hidraulico que comprende al menos el 35% en peso de alumina, en el que el aglomerante

hidraulico comprende:

- al menos el 60% en peso de una fuente de aluminato de calcio que comprende un cemento de aluminato de calcio que tiene un contenido en alumina mayor del 35%, y

- no mas del 1% en peso de sulfato,

45 - menos de 50 partes en peso de cenizas volantes para 100 partes de cemento de aluminato de calcio o 20-50

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10

15

20

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partes de otro material puzolanico que tiene un contenido en alumina de al menos el 20% en peso para 100 partes de cemento de aluminato de calcio,

ii) 50-200 partes en peso de arena para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; en el que la arena tiene una granulometrla de 0,6 mm o menos;

iii) menos de 10 partes en peso de relleno de caliza fino para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

iv) menos de 6 partes en peso de pigmento para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

v) menos de 1,5 partes en peso de superplastificante para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

vi) menos de 1,5 partes en peso de modificador de la reologla para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

vii) menos de 0,3 partes en peso de retardador para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

viii) menos de 0,3 partes en peso de antiespumante para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

ix) menos de 0,2 partes en peso de espesante para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; expresandose las partes de iv)-vii) en terminos de contenido en solidos; y

expresandose las partes en peso de viii) en terminos de componente activo;

no superando el contenido en sulfato en la mezcla el 1% en peso y en el que la hidratacion se obtiene con una razon de agua con respecto a fuente de aluminato de calcio de menos de 0,4.

En una realizacion, el aglomerante hidraulico comprende menos del 0,5% en peso de sulfato, y de manera preferible esta sustancialmente libre de sulfato.

En otra realizacion, la fuente de aluminato de calcio comprende un cemento de aluminato de calcio que tiene un contenido en alumina mayor del 45%.

En otra realizacion, el material puzolanico, tiene un contenido en alumina de al menos el 30% en peso.

En otra realizacion, dicho aglomerante hidraulico que comprende al menos el 80% en peso de una fuente de aluminato de calcio.

En otra realizacion, el recubrimiento comprende aditivos tales como retardadores, aceleradores, superplastificantes, modificadores de la reologla, antiespumantes y espesantes, y preferiblemente una combinacion de un superplastificante y retardador.

En otra realizacion, la hidratacion se obtiene con una razon de agua con respecto a fuente de aluminato de calcio de entre 0,25 y 0,40.

En otra realizacion, el material de teja comprende ademas arena con un diametro maximo de menos de 1 mm.

En otra realizacion, el material de teja comprende al menos el 32,5% en peso de aglomerante, de manera preferible aproximadamente el 50%.

En otra realizacion, el recubrimiento tiene una densidad de desde 2,0 hasta 2,3.

En otra realizacion, la teja comprende ademas un recubrimiento sobre la misma.

La invencion tambien proporciona un procedimiento para fabricar la teja de la invencion, que comprende las etapas de recubrir una superficie exterior de un sustrato recien hecho con una pasta y curar el artlculo y el recubrimiento juntos.

La invencion proporciona ademas un procedimiento para fabricar una teja, que comprende las etapas de:

(a) proporcionar un sustrato que comprende;

5

10

15

20

25

30

35

i) arena de diametro de 4 mm o menos;

ii) un aglomerante basado en cemento de Portland y

(b) mezclar agua y una mezcla cementosa que comprende:

i) un aglomerante hidraulico que comprende al menos el 35% en peso de alumina, en el que el aglomerante hidraulico comprende:

- no mas del 1,0% en peso de sulfato,

- menos de 50 partes en peso de cenizas volantes para 100 partes de cemento de aluminato de calcio o 20-50 partes de otro material puzolanico que tiene un contenido en alumina de al menos el 20% en peso para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

expresandose las partes en peso de viii) en terminos de componente activo;

no superando el contenido en sulfato en la mezcla el 1% en peso y siendo la razon de agua con respecto a fuente de aluminato de calcio de menos de 0,4 y

(c) aplicar sobre dicho sustrato una suspension de recubrimiento de la mezcla de la etapa (b); y

(d) provocar la hidratacion de dicho recubrimiento sobre el sustrato de la etapa (c) en la teja.

Este procedimiento es util para fabricar las tejas de la invencion.

En una realizacion, la suspension de recubrimiento tiene un valor de asentamiento de entre 135-175 mm, preferiblemente de 140-160 mm, durante un periodo de al menos 20 minutos, preferiblemente de al menos 30 minutos.

En una realizacion, el contenido en aire de la suspension es de menos del 10%, y preferiblemente cercano al 5%.

En una realizacion, las etapas (ii) y (iii) se llevan a cabo como coextrusion.

En una realizacion, la etapa (iii) se lleva a cabo mediante una aplicacion con cepillo.

En una realizacion, la etapa (iii) se lleva a cabo mediante el procedimiento de campana.

En otra realizacion, el procedimiento comprende ademas una etapa de curado a una humedad relativa de desde el

70% hasta el 100% y a una temperatura de desde 0°C hasta 60°C y durante un periodo de desde 30 minutos hasta 24 horas.

En otra realizacion, el procedimiento comprende ademas un lavado con acido de tratamiento posterior.

La invencion se basa en el uso de un aglomerante hidraulico con alto contenido en alumina, con una cantidad muy 5 limitada de sulfato y preferiblemente sin sulfato. Por tanto, la invencion puede proporcionar un aglomerante con un contenido en alumina maximo, que no habrla sido posible en formulaciones de la tecnica anterior debido al efecto de dilucion del sulfato anadido. Es deseable un alto contenido en alumina en el aglomerante para la resistencia al acido debido a la baja solubilidad por encima de pH 4 de la alumina hidratada, el producto de descomposicion final de los hidratos de aluminato de calcio en entornos de lixiviacion o acidos. Ademas, la minimizacion de sulfato en la 10 invencion reduce la demanda de agua en el sistema, permitiendo as! densidades mas altas y una durabilidad mejorada en la invencion. Las composiciones de la tecnica anterior tienen de manera correspondiente densidades mas bajas debido a la gran demanda de agua de compuestos de sulfoaluminato tales como monosulfato y etringita. Estos compuestos representan las principales fases formadas en sistemas de aluminato de calcio que contienen grandes adiciones de sulfato. El monosulfato y la etringita sustancialmente no existen en la invencion (es decir, 15 pueden, como maximo, representar un porcentaje bajo, por ejemplo menos del 5%).

Breve descripcion de los dibujos

- La figura 1 es una representacion esquematica de un procedimiento de una realizacion de la invencion.

- La figura 2 es una representacion esquematica del procedimiento de otra realizacion de la invencion.

- La figura 3 es una micrografla de microscopla electronica de barrido (SEM) de una seccion transversal de una teja, 20 segun el ejemplo 2, expuesta durante diez anos a alteration a la intemperie natural.

Descripcion detallada de realizaciones de la invencion

Material cementoso

Una caracterlstica de la invencion es la cantidad muy baja de fuente de sulfato y preferiblemente su ausencia sustancial. Por tanto, pueden estar presentes componentes que comprenden bajas cantidades de sulfato, siempre 25 que su contenido sea tal que no se supere el llmite superior para el contenido en sulfato en la composition final.

Los aluminatos de calcio son combinaciones de oxido de aluminio, Al2O3, y oxido de calcio, CaO. Puede generarse aluminato de calcio in situ mediante el uso de fuentes de oxido de calcio y alumina separadas como componentes, o, alternativamente, puede anadirse alumina despues para obtener la concentration de alumina requerida. La fuente de cemento de aluminato de calcio es preferiblemente un aglomerante hidraulico tal como Fondu (37% de A^O3), 30 Secar 51 (50% de A^O3) y Secar 71 (68% de A^O3). Los aluminatos de calcio pueden cristalizarse en varias fases anhidras diferentes tales como (usando la notation de cemento) CA, C3A y C12A7. La fuente de material puzolanico puede ser cenizas volantes o escoria de alto horno.

En la presente invencion, el material puzolanico representa menos del 50% en peso de cemento, preferiblemente entre el 10 y el 30% en peso. El material puzolanico tiene un alto contenido en Al2O3, al menos por encima del 20%, 35 y preferiblemente por encima del 30%. La distribution del tamano de partlcula de las cenizas volantes puede variar ampliamente dependiendo del procedimiento. El D50 (tamano medio de partlcula) de las cenizas volantes puede ser de entre 2 - 60 pm medida en el procedimiento humedo en un granulometro laser Malvern. La cantidad de cenizas volantes anadida puede estar limitada por su granulometrla. La granulometrla de D50 preferida de las cenizas volantes es de 10 - 20 pm.

40 Tambien puede anadirse un relleno de caliza fino a la suspension para una compactacion mejorada de la suspension o para una perdida de resistencia reducida. El ultimo efecto puede surgir de la formation de una fase de carboaluminato, C4ACH11. Esta fase tiende a formarse en detrimento de C2AH8 y C3AH6, obstaculizando as! (pero no necesariamente impidiendo permanentemente) la conversion (vease H.F.W. Tailor, Cement Chemistry, 2a ed., Thomas Telford, Londres, 1997). El relleno de caliza, que puede servir como sustituto o sustituto parcial del material 45 puzolanico, puede representar hasta aproximadamente 10 partes por 100 partes de cemento en la suspension. La caliza fina puede tener un tamano medio de partlcula D50 de 1 - 10 pm, y preferiblemente de entre 1 - 5 pm. Sin embargo, debe senalarse que la resistencia al acido intrlnseca de la suspension puede disminuir con el aumento del contenido en caliza, debido a la mayor solubilidad de la caliza con relation a AH3. La dosificacion especlfica del relleno de caliza dependera en ultima instancia de las prioridades impuestas sobre las propiedades reologicas, de 50 resistencia y de durabilidad de la suspension/del recubrimiento.

Se usa arena de una granulometrla fina, desde 0,0-0,6 mm, para garantizar una superficie lisa. Esto potenciara

tambien el rendimiento frente al acido y de congelacion-descongelacion del cuerpo. Puede potenciarse tambien la durabilidad optimizando el tipo y la cantidad de arena.

Pueden anadirse aditivos, que se conoce en la tecnica que son eficaces con aglomerantes a base de aluminatos de calcio, que incluyen antiespumantes, retardadores normalmente acido cltrico, plastificantes, superplastificantes (por 5 ejemplo, policarboxilato-eter), pigmentos (por ejemplo, organicos o inorganicos), potenciadores de la reologla (por ejemplo, emulsion de acrilatos) y espesantes (celulosa o goma whelan) para lograr las propiedades requeridas de suspension nueva.

Una composicion tlpica para una suspension podrla ser la siguiente (en partes en peso):

Componente: Partes Partes preferidas®

Arena fina, 0-0,6 mm: 50-200 130

Cemento de aluminato de calcio: 100 100

Cenizas volantes (u otro material puzolanico): <50 20

Relleno de caliza fina: <10 -

Pigmento®: <6 3

Superplastificante®: <1,5 0,03

Modificador de la reologla®: <1,5 0,30

Retardador®: <0,3 0,10

Antiespumante®: <0,3 0,15

Espesante: <0,2 -

Agua: <40 36

a Citado para un procedimiento de coextrusion. b Expresado en terminos de contenido en solidos c Expresado en terminos de componente activo.

Tal como se ilustra en la realizacion preferida, puede usarse una razon de agua con respecto a fuente de aluminato 10 de calcio menor de 0,4. Esta cantidad de agua relativamente baja da como resultado un producto final denso.

Procedimiento de fabricacion

Un procedimiento general para fabricar la teja comprende las siguientes etapas:

(i) preparar un sustrato de teja de hormigon;

(ii) preparar una suspension rica en cemento de aluminato de calcio;

15 (iii) aplicar la suspension al sustrato de teja;

(iv) curar el recubrimiento y el sustrato juntos; y

(v) opcionalmente tratar posteriormente el recubrimiento sobre el sustrato, especialmente por razones de estetica y/o durabilidad.

La preparacion del sustrato de teja de hormigon de la invencion puede llevarse a cabo usando los procedimientos

5

10

15

20

25

30

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40

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50

55

dados a conocer en el documento US-P-5017230 o el documento US-P-4986744.

El documento US-P-5017230 describe un procedimiento para fabricar piezas estratificadas tales como tejas mediante extrusion sucesiva e independiente de hormigon, que se deposita sobre una parte limitada de los moldes para la primera capa. Despues le sigue una etapa de compactacion y biselado antes de la aplicacion de la segunda capa hasta rellenar completamente el molde. El documento US-P-4986744 describe la aplicacion de alta presion de la capa de recubrimiento de acabado superior de una teja sobre la capa inferior ya moldeada previamente y compactada previamente.

El procedimiento para fabricar las tejas de la invencion comprende en primer lugar producir el cuerpo o sustrato de teja de hormigon mediante metodos convencionales de mezclado y extrusion del material de cuerpo de teja usando una maquina formadora de tejas. Esta tecnologla se conoce en la tecnica y se describe en las patentes US-P- 3193903 concedida a White y Us-P-4666648 concedida a Brittain.

La suspension a base de aluminato de calcio puede prepararse en un procedimiento por lotes o en un procedimiento de mezclado de forma continua. El metodo preferido es el procedimiento de mezclado por lotes en el que los componentes humedos y secos se colocan en una mezcladora y se agitan durante 1 - 5 minutos como se conoce bien en la tecnica de preparacion de una suspension de cemento.

El metodo de mezclado continuo puede ser ventajoso en algunos entornos industriales en los que los componentes humedos y secos pueden estar combinarse previamente de forma independiente, y luego combinarse en una mezcladora pequena de alto cizallamiento durante un periodo de 5 - 20 segundos antes de que se aplique la suspension al sustrato.

En una tercera etapa de procedimiento, se recubre entonces la teja mediante extrusion con una suspension. Pueden hacerse lotes de la suspension y prepararse antes del mezclado. El metodo para aplicar la suspension puede variar, dependiendo del procedimiento de fabrica particular, as! como la estetica de superficie deseada (por ejemplo, monocoloreada frente a multicoloreada). Los procedimientos de aplicacion de suspension tlpicos incluyen coextrusion, aplicacion con cepillo y el denominado procedimiento de “campana” (o recubrimiento por cortina). Cada procedimiento presenta habitualmente requisitos de formulacion y reologicos caracterlsticos. Despues de aplicar la suspension, se curan juntos la teja y el recubrimiento en condiciones de curado convencionales (por ejemplo, humedad relativa del 70-100%, temperatura 10°C-60°C durante un periodo de 30 min-24 horas).

Una realizacion de la presente invencion usa un procedimiento de coextrusion, tal como se ilustra en la figura 1. Se extruye en primer lugar el cuerpo de la teja (1) usando el material de cuerpo de teja (2). Luego la formulacion de suspension (3), tras el mezclado, se bombea por medio de una bomba (4) y se extruye directamente como una capa (5) sobre el cuerpo subyacente nuevo. Por tanto, este procedimiento en llnea obvia la necesidad de trasportar el cuerpo de teja a una unidad de aplicacion de suspension separada. Mediante este procedimiento es posible producir una teja plana o perfilada (6), que, con la accion de las barras de alisamiento (7), presenta una superficie lisa y homogenea. La teja entonces se cura en condiciones convencionales. El metodo de doble patln para coextrusion (por ejemplo tal como se dio a conocer anteriormente y en relacion con el documento US-P-4986744) puede simularse alternativamente mediante un metodo de doble rodillo, mediante el que se extruyen el cuerpo y la suspension secuencialmente, en lugar de simultaneamente.

En otra realizacion, la suspension se aplica mediante una aplicacion con cepillo, tal como se ilustra en la figura 2. En este procedimiento, una suspension relativamente fluida fluye desde su reservorio bajando por una superficie descendiente, y en ultima instancia hasta la union entre el cepillo y el rodillo intermedio giratorio. Las cerdas del cepillo protegen la suspension como gotitas sobre la teja diana. El tamano y velocidad de las gotitas depende de la velocidad de flujo de la suspension as! como de las velocidades de rotacion del rodillo y cepillo. Disenos de tejas multicoloreadas son posibles con este procedimiento. Se curan entonces el cuerpo y el recubrimiento de suspension en condiciones convencionales.

En aun otra realizacion, se aplica la suspension mediante el procedimiento de campana, en el que se hace pasar una suspension fluida sobre una pieza con forma de campana, creando de este modo una cortina a traves de la cual se hace pasar el sustrato de cuerpo. Tras depositar la suspension sobre el cuerpo, entonces se curan los dos juntos en condiciones convencionales.

En los procedimientos anteriores, se produce habitualmente el mortero para el cuerpo de teja mezclando en primer lugar los solidos en una mezcladora por lotes (cualquier mezcladora por lotes basta), introduciendo luego los llquidos y mezclando la suspension en 2 fases, realizando entremedias una prueba de control de humedad. El contenido en humedad global del cuerpo de teja se ajusta a un valor suficientemente bajo (normalmente el 6,5-8,0% dependiendo del estado inicial de las materias primas) para dar la reologla deseada y evitar burbujas no deseadas en la suspension superpuesta. Los cuerpos de teja pueden extruirse usando un rodillo y barras de alisamiento como se conoce en la tecnica. El peso del cuerpo de teja puede oscilar entre 3,0 y 6,0 kg para dimensiones de teja que son

normalmente de 4300 mm por 3300 mm.

Tal como ya se indico anteriormente, se mezcla la suspension (por ejemplo usando una mezcladora de alto cizallamiento) durante de 2 a 5 minutos, dependiendo del tipo particular de mezcladora usada. La reologla de la mezcla nueva puede evaluarse con una prueba de asentamiento. El equipo usado normalmente para una prueba de 5 este tipo se describe en la norma DIN 1048-T1 (mesa de asentamiento) y la norma EN 196-3 (receptaculo de muestra de prueba). El procedimiento, adaptado de diversas normas, implica en primer lugar llenar un receptaculo de muestra cillndrico (8 cm de diametro, 4 cm de altura) con la suspension nueva. El receptaculo, que se situa en el centro de la mesa de asentamiento, entonces se retira. Una suspension coextruida debe mostrar preferiblemente un asentamiento inicial cercano a cero bajo su propio peso. Despues de levantar la mesa de asentamiento 15 veces (15 10 golpes) hasta una altura fijada, se mide el asentamiento de la suspension; se toma un promedio de 2 diametros perpendiculares. Se obtiene un rendimiento de coextrusion optimo con valores de asentamiento de entre 135175 mm, preferiblemente de 140-160 mm. Para garantizar una produccion a gran escala consistente, este asentamiento debe mantenerse durante un periodo de al menos 20 minutos, preferiblemente al menos 30 minutos, dependiendo del procedimiento de fabricacion particular. Ademas, una suspension de buena calidad tiene una 15 consistencia lisa y cremosa y una ausencia de burbujas de aire excesivamente grandes. Aunque no hay un llmite riguroso sobre el contenido en aire de la suspension nueva, debe ser de menos del 10%, y preferiblemente cercano al 5%.

Para lograr las propiedades de la nueva suspension diana mencionadas anteriormente para la suspension coextruida, se usara la combination y el tipo de aditivos apropiados, tal como puede apreciar un experto en la 20 tecnica. Una combinacion de un superplastificante a base de moleculas de policarboxilato-poliox y un retardador de aluminato de calcio eficaz (por ejemplo, acido cltrico) puede proporcionar fluidez y trabajabilidad excelentes durante 1 hora o mas. No se prefieren plastificantes a base de resinas de tipo naftaleno y especialmente de tipo melamina ya que la trabajabilidad puede no ser suficiente para uso practico. Se anaden modificadores de la reologla para facilitar la bombeabilidad de la suspension. Se usan antiespumantes para reducir el contenido en aire global as! como las 25 burbujas grandes, molestas que tienen efectos perjudiciales sobre la estetica y la durabilidad de la superficie.

Tras el curado, el producto de teja puede tratarse adicionalmente mediante lavado con acido con fines de limpieza, o mediante recubrimiento con pinturas, recubrimientos transparentes y otros recubrimientos de protection.

Teja

La teja resultante segun la invention comprende un recubrimiento relativamente delgado, o suspension, a base de 30 un aglomerante de cemento de aluminato de calcio, normalmente con un grosor de 0,5-2 mm, y de forma especial aproximadamente 1 mm.

El alto contenido en aluminato de la suspension de la teja de la invencion promueve la formation de una capa densa de gel de alumina hidratada (AH3). Dependiendo de las condiciones de curado particulares, este hidrato puede formarse durante el procedimiento de curado inicial. La formacion de AH3 tambien puede acelerarse 35 significativamente tras la exposition de la suspension a una disolucion acida. Esta exposition a acido puede ser un tratamiento posterior intencionado, tal como un lavado con acido breve de la suspension a valores de pH por encima de 4, o preferiblemente, puede introducirse el acido de forma natural en forma de lluvia acida durante la alteration a la intemperie natural. Ambas rutas produciran una capa de AH3 densa debido al relleno de poros de superficie mediante el gel de AH3. La capa, cuyo grosor puede ser de decenas a cientos de micras, sirve por tanto como capa 40 de barrera de proteccion que es densa, dura, y posteriormente resistente a la erosion y otras formas de degradation. La baja solubilidad de AH3 por encima de pH 4 aumenta ademas la resistencia a la erosion de la superficie. Ademas, la formacion de la capa de AH3 da como resultado una superficie lisa, que es util en la reduction el potencial de colonization mediante microorganismos tales como algas y llquenes, ya que no crecerlan en las irregularidades de la superficie.

45 El sustrato, generalmente de 6-20 mm de grosor, presenta agregados mas gruesos que la suspension, usando arena convencional de 0-4 mm de diametro. Pueden anadirse pequenas cantidades de pigmentos convencionales inorganicos y de plastificantes. El aglomerante en el sustrato generalmente esta compuesto por OPC (cemento de Portland comun) u OPC y material puzolanico (con la razon de OPC con respecto a material puzolanico oscilando entre 100:0 y 70:30). Una composition tlpica para el cuerpo de teja se facilita a continuation.

Componente: Kg

Arena, 0-4 mm: 1150

Cemento de Portland comun: 290

Componente: Kg

Pigmento®: 8,0

Superplastificante®: 0,0-0,5

Agua/cemento: 0,4

a Expresado en terminos de contenido en solidos.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos, que se basan en el procedimiento de coextrusion, son ilustrativos de la invencion y no debe considerarse que limitan el alcance de la misma. Las cantidades se expresan en kg.

Ejemplo 1.

Componente: Ejemplo 1

Arena fina, 0-0,6 mm: 130

Cemento de aluminato de calcio: 100

Cenizas volantes: 20

Pigmento®: 3,0

Superplastificante® (Premi®fluid 194): 0,03

Potenciador de la reologla® (Mowilith VDM618): 0,30

Retardador® (acido citrico): 0,10

Antiespumante® (Serd®s GBR): 0,15

Agua: 36,0

Expresados en terminos de contenido en solidos® o componente activo®

5 Se produce el ejemplo particular a partir del procedimiento de coextrusion ilustrado en la figura 1. Se mezcla la suspension usando una mezcladora de alto cizallamiento durante de 2 a 5 minutos.

Tabla. Propiedades de suspension nueva del ejemplo 1.

Asentamiento a 0 min (mm): 155

Tras 45 min (mm): 165

Tras 75 min (mm): 160

Contenido en aire (%): 4,8%

Se bombea entonces la suspension usando una bomba helicoidal excentrica que opera en condiciones convencionales y se suministra mediante una tuberla de presion a la tolva de dosificacion. De nuevo, para la 10 extrusion pueden usarse un rodillo y barras de alisamiento convencionales de la tecnica anterior en condiciones de operacion convencionales.

Ejemplo 2.

Componente: Ejemplo 2

Arena fina, 0-0,6 mm: 130

Cemento de aluminato de calcio: 100

Cenizas volantes: 20

Pigmento8: 3,0

Plastificante8 (de tipo melamina): 0,20

Potenciador de la reologla3 (Mowilith VDM618): -

Retardador8 (acido citrico): -

Antiespumante8 (Serdas GBR): -

Agua: 38-40

Expresados en terminos de contenido en solidos8 o componente activo8

Se han producido las tejas del ejemplo 2 usando un procedimiento similar al ilustrado en el ejemplo 1.

La figura 3 es una micrografla de microscopla electronica de barrido (SEM) de una seccion transversal de la teja del ejemplo 2, expuesta durante 10 anos a alteracion a la intemperie natural en un clima tlpico del Oeste de Europa. Se 5 llevo a cabo un analisis de SEM en un modo de electrones retrodispersados (BSE) usando 12kV, 1nA (medido con una jaula de Faraday) y una distancia de trabajo de 12 mm.

Tal como se observa en la figura 3, se ha formado una capa de proteccion densa de AH3 espontaneamente durante la alteracion a la intemperie natural. Esta capa (en este caso de aproximadamente 50 pm de espesor) sirve como barrera de proteccion y duradera, especialmente frente a la erosion y la formacion de rugosidad durante la alteracion 10 a la intemperie.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

REIVINDICACIONES

1. Teja que comprende:

(a) un sustrato que comprende:

i) arena de un diametro de 4 mm o menos;

ii) un aglomerante basado en cemento de Portland y

(b) un recubrimiento dispuesto sobre dicho sustrato, resultando dicho recubrimiento de la hidratacion y el endurecimiento de una mezcla que comprende:

i) un aglomerante hidraulico que comprende al menos el 35% en peso de alumina, en el que el aglomerante hidraulico comprende:

- al menos el 60% en peso de una fuente de aluminato de calcio que comprende un cemento de aluminato de calcio que tiene un contenido en alumina mayor del 35%, y

- no mas del 1% en peso de sulfato,

- menos de 50 partes en peso de cenizas volantes para 100 partes de cemento de aluminato de calcio o 2050 partes de otro material puzolanico que tiene un contenido en alumina de al menos el 20% en peso para 100 partes de cemento de aluminato de calcio,

ii) 50-200 partes en peso de arena para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; en el que la arena tiene una granulometrla de 0,6 mm o menos;

iii) menos de 10 partes en peso de relleno de caliza fino para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

iv) menos de 6 partes en peso de pigmento para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

v) menos de 1,5 partes en peso de superplastificante para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

vi) menos de 1,5 partes en peso de modificador de la reologla para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

vii) menos de 0,3 partes en peso de retardador para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

viii) menos de 0,3 partes en peso de antiespumante para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

ix) menos de 0,2 partes en peso de espesante para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; expresandose las partes de iv)-vii) en terminos de contenido en solidos; y

expresandose las partes en peso de viii) en terminos de componente activo;

no superando el contenido en sulfato en la mezcla el 1% en peso y en el que la hidratacion se obtiene con una razon de agua con respecto a fuente de aluminato de calcio razon de menos de 0,4.
2. Teja segun la reivindicacion 1, en la que el aglomerante hidraulico comprende menos del 0,5% en peso de sulfato, y de manera preferible esta sustancialmente libre de sulfato.
3. Teja segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en la que la fuente de aluminato de calcio comprende un cemento de aluminato de calcio que tiene un contenido en alumina mayor del 45%.
4. Teja segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el material puzolanico tiene un contenido en alumina de al menos el 30% en peso.
5. Teja segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicho aglomerante hidraulico comprende al menos el 80% en peso de una fuente de aluminato de calcio.

5

10

15

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25

30

35
6. Teja segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que la hidratacion se obtiene con una razon de agua con respecto a fuente de aluminato de calcio de entre 0,25 y 0,40.
7. Teja segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el material de teja comprende ademas arena con un diametro maximo de menos de 1 mm.
8. Teja segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el material de teja comprende al menos el 32,5% en peso de aglomerante, de manera preferible aproximadamente el 50%.
9. Teja segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el recubrimiento tiene una densidad de desde 2,0 hasta 2,3 g/cc.
10. Teja segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende ademas un recubrimiento sobre la misma.
11. Procedimiento para fabricar la teja segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende las etapas de recubrir una superficie exterior de un sustrato recien hecho con una pasta y curar el artlculo y el recubrimiento juntos.
12. Procedimiento para fabricar una teja, que comprende las etapas de:

(a) proporcionar un sustrato que comprende;

i) arena de diametro de 4 mm o menos;

ii) un aglomerante basado en cemento de Portland y

(b) mezclar agua y una mezcla cementosa que comprende:

i) un aglomerante hidraulico que comprende al menos el 35% en peso de alumina, en el que el aglomerante hidraulico comprende:

- al menos el 60% en peso de una fuente de aluminato de calcio que comprende un cemento de aluminato de calcio que tiene un contenido en alumina mayor del 35%, y

- no mas del 1,0% en peso de sulfato,

- menos de 50 partes en peso de cenizas volantes para 100 partes de cemento de aluminato de calcio o 2050 partes de otro material puzolanico que tiene un contenido en alumina de al menos el 20% en peso para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

ii) 50-200 partes en peso de arena para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; en el que la arena tiene una granulometrla de 0,6 mm o menos;

iii) menos de 10 partes en peso de relleno de caliza fino para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

iv) menos de 6 partes en peso de pigmento para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

v) menos de 1,5 partes en peso de superplastificante para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

vi) menos de 1,5 partes en peso de modificador de la reologla para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

vii) menos de 0,3 partes en peso de retardador para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

viii) menos de 0,3 partes en peso de antiespumante para 100 partes de cemento de aluminato de calcio;

ix) menos de 0,2 partes en peso de espesante para 100 partes de cemento de aluminato de calcio; expresandose las partes de iv)-vii) en terminos de contenido en solidos; y

expresandose las partes en peso de viii) en terminos de componente activo;

no superando el contenido en sulfato en la mezcla el 1% en peso y siendo la razon de agua con respecto a fuente de aluminato de calcio de menos de 0,4 y

(c) aplicar sobre dicho sustrato una suspension de recubrimiento de la mezcla de la etapa (b); y

(d) provocar la hidratacion de dicho recubrimiento sobre el sustrato de la etapa (c) en la teja.

5 13. Procedimiento segun la reivindicacion 12, en el que la teja es segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
10.
14. Procedimiento segun la reivindicacion 12 o 13, en el que la suspension de recubrimiento tiene un valor de asentamiento de entre 135-175 mm, preferiblemente de 140-160 mm, durante un periodo de al menos 20 minutos, preferiblemente de al menos 30 minutos.

10 15. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que el contenido en aire de la

suspension es de menos del 10%, y preferiblemente cercano al 5%.
16. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en el que las etapas (b) y (c) se llevan a cabo como coextrusion.
17. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en el que la etapa (c) se lleva a cabo 15 mediante una aplicacion con cepillo.
18. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en el que la etapa (c) se lleva a cabo mediante el procedimiento de campana.
19. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 18, que comprende ademas una etapa de curado a una humedad relativa de desde el 70% hasta el 100% y a una temperatura de desde 0°C hasta 60°C y

20 durante un periodo de desde 30 minutos hasta 24 horas.
20. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 19, que comprende ademas un lavado con acido de tratamiento posterior.