ES2578059B1 - Cemento para la estabilización de terrenos - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/06—Oxides, Hydroxides
Abstract
Cemento para estabilización de terreno. Se describe un cemento adecuado para la estabilización de terrenos. El cemento está compuesto por vidrio micronizado, metacaolín y reactivos alcalinos para conseguir un pH 13. El vidrio micronizado tiene un tamaño de partícula menor a 15 micras y el contenido en dióxido de silicio del vidrio micronizado es mayor al 50%. Se describen morteros obtenidos con este cemento.
Description
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DESCRIPCION
Cemento para la estabilizacion de terrenos.
Campo tecnico de la invencion
La presente invencion es una patente de adicion a la patente P201200917.
La presente invencion describe un cemento adecuado para la estabilizacion de terrenos. El cemento esta compuesto por vidrio micronizado, metacaolln y reactivos alcalinos para conseguir un pH 13. El vidrio micronizado tiene un tamano de partlcula menor a 15 micras y el contenido en dioxido de silicio del vidrio micronizado es mayor al 50%. La invencion describe morteros que comprenden el citado cemento.
Antecedentes de la invencion
Uno de los problemas asociados en la fabrication de cementos es el gasto energetico y la emision de dioxido de carbono en la fabricacion del clinker, es por tanto una necesidad reducir su contenido en cementos.
El documento mas cercano a la invencion EP2103579 describe una aglutinante para redes viales que comprende metacaolln, cemento, vidrio triturado y cal en donde el contenido de metacaolln mas el contenido de cristal triturado esta comprendido entre el 70-90%. Este documento describe el contenido en metacaolln esta comprendido entre el 25-70% y el contenido en vidrio triturado esta comprendido entre el 10-40%.
Sin embargo, el precio del metacaolln es el elevado es una necesidad reducir el contenido de metacaolln en los aglutinantes o matrices cementantes. El mortero descrito es un mortero fluido y es necesario aumentar la cantidad de agua durante el amasado para obtener la fluidez necesaria.
La patente principal espanola P201200917 describe una matriz cementante compuesta por un 80% de vidrio micronizado, un 8% de cemento Portland 52.5, un 8% de oxido de calcio y un 4% de metacaolln.
Objeto de la invencion
El problema resuelto por la invencion es reducir el contenido en metacaolln en la matriz cementante. La solution encontrada por los inventores es un cemento adecuado para la estabilizacion de terrenos que comprende:
- Al menos un 80% en peso de un vidrio micronizado con un tamano de partlcula menor a 15 micras con un contenido en dioxido de silicio mayor al 50%,
- Metacaolln,
- Reactivos alcalinos para obtener un pH 13,
en donde el contenido metacaolln y vidrio micronizado es mayor al 90%.
Este cemento permite reducir al maximo la cantidad del clinker y reducir el contenido de metacaolln en los cementos.
Otro problema resuelto para invencion es poder reciclar cualquier tipo de vidrio, especialmente, el vidrio de pantallas de TV, vidrio Pyrex y fibras de vidrio que no es adecuado para el reciclado de envases.
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Descripcion detallada de la invencion
Todos los porcentajes descritos en la invencion estan referidos en peso sobre base seca.
El vidrio micronizado para la fabrication del cemento debe tener un contenido en dioxido de silicio mayor al 50% y un tamano de partlcula menor a 15 micras.
El experto en la materia conoce que cada tipo de vdrio tiene una composition qulmica en unos rangos especlficos como se describe en la patente principal. As! ,el vidrio Pyrex tiene un alto contenido en oxido de boro y oxido de bario; la fibra de vidrio contienen oxido de hierro (III), oxido de titanio; y las pantallas de television contienen oxido de bario,oxido de estroncio, oxido ferrico, oxido de titanio, oxido de cerio, oxido de plomo, oxido de zinc, oxido de arsenico y oxido de antimonio.De la misma manera, el vidrio sodocalcico, obtenido de ventanas o envases, tiene un contenido en dioxido de silicio mayor al 75%.
La superficie especlfica del vidrio micronizado tiene una superficie especlfica de 900 m2/kg que es el doble de la superficie especlfica de los cementos descritos en el estado de la tecnica.
Los reactivos alcalinos utilizados en la fabricacion del cemento pueden ser cemento Portland, oxido calcio para obtener un pH 13 y activar el vidrio micronizado. Otros reactivos alcalinos como amoniaco, hidroxidos alcalino-terreos o hidroxidos alcalinos pueden ser utilizados.
La mayorla de los aridos utilizados en Espana contienen arcillas. Las arcillas sin tratar tienen una estructura molecular similar a algunos pollmeros, y dan propiedades plasticas. La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares, causando cambios en la densidad y el volumen. A mayor area superficial de la arcilla, mayor sera su capacidad de atraer agua y mayor tambien sera su comportamiento expansivo.
Cuando se agrega oxido de calcio a un agregado con arcilla, el ion Ca++ reemplaza al ion sodio y las partlculas de arcilla se transforman en hidratos calcicos de sllice y alumina. El intercambio ionico expulsa tambien las partlculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla. La reaction ocurre con la sllice y alumina disponible en la arcilla, formando un material cementante, por el efecto puzolanico, ganando resistencia a la compresion progresivamente. De esta forma mediante el uso oxido de calcio en una concentration del 3-4% se puede reducir la cantidad de cemento hasta un 5% porque aporta la alacanidad necesaria para la reaccion del vidrio micronizado.
El cemento descrito es adecuado para la fabricacion de morteros. La relation cemento/ agregados esta comprendida entre 10:90 y 20:80.
La fabricacion del mortero se realiza mediante la mezcla del cemento con los aridos y la adicion de agua. El contenido en agua del mortero es menor al 5%. Por tanto, el mortero obtenido es un mortero humedo, no fluido, que se aplica como el asfalto y que se adapta al terreno.
Adicionalmente, el mortero puede contener agentes plastificantes como policarboxilatos, agentes anticontraccion y/o acetato de vinilo.
Ejemplo 1
Se preparo una matriz cementante con un 90% de vidrio micronizado con un tamano de partlcula menor a 15 micras, un 1% en metacaolln, un 4% de oxido de calcio y un 5 % de cemento Portland 52.5. El vidrio micronizado fue obtenido del reciclado de vidrio Pyrex,
pantallas de TV y fibra de vidrio. El pH de la matriz cementante fue de 13.1. El cemento anterior se mezclo con agregados de arcilla y un 4% de agua.
Los resultados obtenidos respecto a la resistencia a compresion determinados por la norma 5 UNE-EN12390-3 fueron:
- Resistencia compresion (N/mm2)
- Cemento 20% Agregados 80% Cemento 15% Agregados 85% Cemento 10% Agregados 90%
- 7 dlas
- 16.60 12.73 9.04
- 28 dlas
- 24.82 24.06 15.40
Ejemplo 2
10 Se preparo una matriz cementante segun el ejemplo 1, pero el vidrio utilizado fue vidrio reciclado de ventanas.
- Resistencia compresion (N/mm2)
- Cemento 20% Agregados 80% Cemento 15% Agregados 85% Cemento 10% Agregados 90%
- 7 dlas
- 16.52 11.63 9.88
- 28 dlas
- 24.57 23.4 14.21
Claims (5)
- ES 2 578 059 A1REIVINDICACIONES1. Cemento para la estabilizacion de terrenos que comprende:- Al menos un 80% en peso de un vidrio micronizado con un tamano de partlcula5 menor a 15 micras con un contenido en dioxido de silicio mayor al 50%,- Metacaolln,- Reactivos alcalinos para obtener un pH 13,caracterizado porque el contenido en vidrio micronizado y metacaolln es mayor al 90%.10 2. Cemento segun la reivindicacion 1 caracterizado porque los reactivos alcalinos soncemento Portland y oxido de calcio.
- 3. Cemento segun las reivindicaciones 1-2 caracterizado porque el contenido en vidrio micronizado es 90%, el contenido de Cemento Portland es del 5%, el contenido en oxido de calcio es 4 % y el contenido en metacaolln es del 1%.15 4. Cemento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el vidriomicronizado es vidrio reciclado obtenido de envases, fibra de vidrio, pantallas de television o vidrio Pyrex.
- 5. Cemento segun la reivindicaion 4 caracterizado porque el vidrio micronizado contiene oxidos de hierro (III), oxido de titanio, oxido de bario, oxido de estroncio, oxido de cerio,2 0 oxido de zirconio, oxido de plomo, oxido de arsenico u oxido de antimonio.
- 6. Cemento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la superficie especlfica del vidrio micronizado es 900 m2 / kg.
- 7. Mortero que comprende :- 10-20% de los cemento segun las reivindicaciones 1-6,2 5 - 80-90% de agregado y- Menos de un 5% de agua
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201530061A ES2578059B1 (es) | 2015-01-19 | 2015-01-19 | Cemento para la estabilización de terrenos |
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| ES201530061A ES2578059B1 (es) | 2015-01-19 | 2015-01-19 | Cemento para la estabilización de terrenos |
Publications (2)
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| ES2578059A1 ES2578059A1 (es) | 2016-07-20 |
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Family Applications (1)
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US20040187740A1 (en) * | 2003-03-27 | 2004-09-30 | Research Incubator, Ltd. | Cementitious composition |
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2015
- 2015-01-19 ES ES201530061A patent/ES2578059B1/es active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| ES2578059A1 (es) | 2016-07-20 |
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