ES2604658T3 - Mortero de protección contra incendios - Google Patents

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Abstract

Una composición para la preparación de un mortero de protección contra incendios que comprende - de 45 a 70 % en peso de aglutinante de cemento, - de 8 a 20 % en peso de calcita, - de 8 a 20 % en peso de mica, - de 0 a 5 % en peso de xonotlita, - de 0,1 a 20 % en peso de perlita expandida, - de 0,1 a 10 % en peso de fibras, - de 0,01 a 2 % en peso de un agente inclusor de aire y un agente de formación de espuma, - de 0,01 a 4 % en peso de coadyuvantes de procesado.

Description

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DESCRIPCION
Mortero de proteccion contra incendios Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un mortero de proteccion contra incendios y a su uso para la proteccion contra incendios.
Antecedentes tecnicos de la invencion
Se usa la curva de fuego RWS Rf en Pafses Bajos para la proteccion contra incendios en tuneles. Se basa en los incendios en tuneles provocados por camiones cisterna, lo que puede conducir a fisuracion intensa del hormigon y consecuentemente a dano en la estabilidad del tunel. Por tanto, es preciso proteger el revestimiento del hormigon en tuneles con el fin de garantizar la movilidad y la seguridad publica. Durante el ensayo de RWS Rf, la curva de fuego alcanza aproximadamente 1200 °C en aproximadamente 5 minutos, a continuacion aumenta progresivamente hasta 1350 °C en 60 minutos, y posteriormente disminuye lentamente hasta 1200 °C en 120 minutos. Para los tuneles sumergidos, el criterio de ensayo permite la temperatura maxima (Tmax) a 380 °C sobre la superficie del hormigon, y unicamente 250 °C a 25 mm en el interior de la superficie del hormigon. Para los tuneles perforados, la Tmax no debe superar 200-250 °C (Both y col, TNO Centre for Fire Research, y Tan y col., Ministry of Public Works, Pafses Bajos). Hoy en dfa, cada vez se usa mas esta norma en otros pafses como criterio para la proteccion contra incendios en tuneles, tal como, Belgica, pafses escandinavos, Corea del Sur, y recientemente en EE.UU. La condicion HCM Rf es similar a la curva RWS Rf, aplicable en Francia (Figura 1).
Por consiguiente, el material usado para la proteccion contra incendios en tuneles debe soportar el choque termico, ser resistente a la abrasion necesaria para la limpieza del tunel, e insensible al ataque de congelacion/descongelacion. Preferentemente, debeffa estar libre de cuarzo y con bajo consumo de energfa por motivos de proteccion ambiental y huella verde.
Unicamente estan disponibles algunas pulverizaciones comerciales en el mercado capaces de soportar dicha condicion de RWS Rf. Son CAFCO FeNdOLITE MII de Promat, FireBarrier 135 de Thermal Ceramics y Meyco Fireshield 1350 de BASF.
El documento EP 0 986 525 de MBT Holding divulga una composicion de pulverizacion que comprende principalmente un aglutinante de cemento, una cubierta tratada termicamente y aditivos necesarios para la operacion de pulverizacion. El mortero esta disponible comercialmente con la designacion comercial de Meyco Fireshield 1350, con una densidad curada a aproximadamente 1500 kg/m3. El material puede pasar el ensayo de RWS Rf pero a un espesor de 40 a 50 mm. La combinacion de densidad elevada y espesor grande hace que la operacion de pulverizacion sea diffcil, especialmente cuando la pulverizacion tiene que cubrir perfiles complejos, tales como armazones de acero.
El documento EP 1 001 000 de Thermal Ceramics describe una pulverizacion que se reivindica como apropiado para tuneles y que contiene serffn que libera humo a temperaturas elevadas. Este material se encuentra en el mercado con la designacion de FireBarrier 135. Emplea cemento de aluminato y caolm, con una densidad curada de aproximadamente 1100 kg/m3, el cual no solo es costoso, sino que se contrae tras el calentamiento intenso de tal modo que el producto se agrieta, siendo precisa la pulverizacion de un espesor de 38,5 mm para sobrevivir al ensayo de RWS Rf, cuando se somete a ensayo por medio del laboratorio de fuego TNO de Pafses Bajos.
Los materiales de proteccion contra incendios Promat para la proteccion contra incendios en tuneles se conocen en el mercado. El documento EP 1 326 811 de Promat muestra un panel de proteccion contra incendios en una composicion de cemento de aluminato, xonotlita, cargas adicionales y aditivos. Tiene rendimiento excelente en la condicion de RWS Rf, sin embargo usa cemento de alto contenido en aluminato como aglutinante, siendo elevado el coste y el consumo de energfa de las materias primas. Por otra parte, el CAFCO FENDOLITE® MII es una pulverizacion de Promat que satisface la condicion de RWS Rf. Comprende principalmente OPC y vermiculita exfoliada. Esta pulverizacion de proteccion contra incendios se ha establecido por todo el mundo, pero el suministro de vermiculita buena cada vez es mas diffcil. Unicamente se conocen unas pocas minas de vermiculita libres de amianto, sus depositos estan disminuyendo como resultado de la exploracion industrial, y los precios de mercado estan creciendo.
El documento CN 101863640 A proporciona un revestimiento para tuneles a prueba de incendios, coloreado y respetuoso con el medio ambiente, que comprende los siguientes componentes en partes en masa: 10-50 partes de cemento, 40-90 partes de perlita expandida, vermiculita expandida y carbonato de calcio precipitado, 1-10 partes de fibras minerales inorganicas, 5-30 partes de sistemas retardadores de llama, 0,1-5,0 partes de polvo de caucho, 0,53,0 partes de agentes reductores de agua, agentes inclusores de aire y agentes expansores y 0,5-2,0 partes de pigmentos inorganicos.
La tabla siguiente describe el intervalo descrito en el documento. Tomando la media de estos intervalos, la cantidad total es de 123,5 partes que se han normalizado hasta % en peso en la ultima fila de la tabla.
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CN101863640A
Intervalo Media Total % en peso medio
cemento
10-50 30 24,3
fibra mineral inorganica
1-10 5 4,0
perlita/vermiculita/PCC (CaCO3)
40-90 65 52,6
Al(OH)3/Mg(OH)2
5-30 17,5 14,2
agente de formacion de gel
0,1-5 2,5 2,0
agente inclusor de aire/agente de formacion de espuma/plastificante
0,5-3 2,5 2,0
pigmento
0,5-2,0 1 0,8
Composicion media de CN101863640 (A)
La cantidad de cemento tras la normalizacion hasta 100 % en peso esta dentro del intervalo de un 8 a un 40 % en peso. Se pretende que este material sea estable hasta 1100 °C.
Divulgacion de la invencion
Es un objeto de la presente invencion proporcionar un mortero de proteccion contra incendios que solucione al menos parte de los inconvenientes de la tecnica anterior.
Otro objeto de la presente invencion es proporcionar una pulverizacion que comprende cemento de silicato de calcio de fraguado hidraulico, preferentemente libre de vermiculita, con buena resistencia a la congelacion y descongelacion y una densidad curada por debajo de 1200 kg/m3, preferentemente entre 500-1000 kg/m3, como proteccion contra incendios para construcciones y estructuras de acero.
El objeto se soluciona por medio de una composicion para la preparacion de un mortero de proteccion contra incendios que comprende
- de 45 a 70 % en peso de aglutinante de cemento,
- de 8 a 20 % en peso de calcita,
- de 8 a 20 % en peso de mica,
- de 0 a 5 % en peso de xonotlita,
- de 0,1 a 20 % en peso de perlita expandida,
- de 0,1 a 10 % en peso de fibras,
- de 0,01 a 2 % en peso de un agente inclusor de aire y un agente de formacion de espuma,
- de 0,01 a 4 % en peso de coadyuvantes de procesado.
Descripcion de los dibujos
La Figura 1 muestra las condiciones de ensayo de varios ensayos de fuego.
La Figura 2 muestra la temperatura de la interfaz de los materiales de acuerdo con la invencion y materiales comparativos.
La Figura 3 muestra una fotograffa de muestras antes y despues del ensayo de contraccion a 1250 °C durante tres horas. Las filas son MEZCLA-1, MEZCLA-2 y Ensayo-3 del Ejemplo 3. Las muestras del lado izquierdo son antes del ensayo de contraccion, y las de la derecha son despues del ensayo.
Descripcion detallada de la invencion
El producto, tras la preparacion de un mortero y someterlo a pulverizacion, colada o curado, tiene propiedades mecanicas satisfactorias y buena resistencia frente a la congelacion/descongelacion en la condicion completamente expuesta de acuerdo con EN12467. Una vez que se encuentra en el incendio por encima de 1250 °C, el cemento, la mica y la calcita reaccionan juntos para formar fases cristalinas refractarias que contienen principalmente Alita (C3S), Belita (C2S) y Gehlenita (C2AS) que son estables dentro del intervalo de 1250-1400 °C y capaces de proporcionar una proteccion pasiva contra incendios en la condicion de RWS Rf. Demuestra que una matriz basada en cemento se puede volver refractaria durante un ensayo de fuego dentro del intervalo de 1200-1400 °C. Normalmente, la naturaleza refractaria a dichas temperaturas elevadas se obtiene por medio de un aglutinante sobre cemento de aluminato o materiales ceramicos.
El material curado de acuerdo con la invencion se puede deshidratar y/o reaccionar por etapas dentro de un intervalo de temperatura de 70-1250 °C, y por tanto es capaz de absorber el calor, etapa a etapa, y disminuir la transferencia de calor y el aumento de temperatura en el substrato objeto de proteccion.
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Preferentemente, el aglutinante de cemento de la presente invencion puede estar seleccionado entre el grupo que consiste en cemento Portland (CEM I), cemento Portland compuesto (CEM II), cemento de escoria de horno blastico (CEM III), cemento puzolanico (CEM IV) otro cemento compuesto (CEM V) de acuerdo con EN 197-1 y sus combinaciones.
Debido a que el Cemento Portland Ordinario (OPC) se fabrica a una temperatura mucho mas baja que el cemento de aluminato, esta disponible por todo el mundo, el uso de OPC reduce el coste, ahorra energfa y reduce emisiones de CO2 en comparacion con el producto basado en cemento de aluminato.
Tambien se pueden usar otros cementos de fraguado hidraulico, tal como cemento de aluminato de calcio y cemento de aluminato de azufre, en lugar del cemento Portland de la presente invencion, pero el coste es mas elevado.
La calcita de la invencion incluye todas las formas de CaCO3 y sus polimorfos tales como aragonita y vaterita, pudiendo ser carbonato de calcio molido (GCC) o carbonato de calcio precipitado (PCC), usandose solo o en combinacion. El CaCO3 se descompone a aproximadamente 850 °C para formar CaO y CO2. El gas de CO2 tiene una conductividad termica menor que el aire a temperaturas elevadas, mejora el aislamiento termico. A temperatura > 1200 °C, el CaO reacciona con cemento y mica para formar las fases refractarias requeridas. El tamano de partfcula medio preferido vana hasta 200 |im. Si se usan CEM II, CEM III, CEM IV o CEM V que ya contienen CaCO3, se debena adaptar la dosificacion de calcita de la composicion, evitando por consiguiente el CaO residual procedente de la reaccion a temperatura elevada.
Es importante remarcar que no debena usarse cal hidratada o Ca(OH)2 en la presente invencion. El Ca(OH)2 facilita la formacion de etringita durante la hidratacion de cemento, lo que afecta a la formacion de la combinacion optima de fases refractarias C2S/C3S/C2AS a temperaturas elevadas, conduce a un aislamiento termico y/o estabilidad inferiores durante el ensayo de fuego.
El tercer ingrediente de la invencion es mica, por ejemplo seleccionada entre el grupo que consiste en muscovita, flogopita o biotita. A temperaturas < 1000 °C, la mica conduce a mejores propiedades mecanicas y disminuye la contraccion termica, a temperatura > 1200 °C, descompone y reacciona con cemento y CaO para formar la Alita, Belita y Gehlenita, por tanto proporciona estabilidad de material. Por otra parte, esta reaccion de temperatura elevada consume tambien gran cantidad de energfa, lo que reduce el flujo de calor desde el lado del fuego hasta el lado fno. El intervalo de mica es de 8-20 %, el tamano de partfcula esta por debajo de 3 mm. Mas alla de este intervalo, bien la mica no muestra efecto alguno; o bien la aptitud de pulverizacion se ve afectada.
En algunas realizaciones, la composicion comprende xonotlita, preferentemente no mas de un 5 % en peso.
La xonotlita proporciona tanto aislamiento termico como estabilidad termica a temperaturas elevadas. Son partfculas esfericas preparadas por medio de un reactor de suspension en condiciones de autoclave como se describe en el documento EP 1 326 811. No obstante, de acuerdo con la invencion, tambien se pueden emplear materiales con forma de aguja, tales como, por ejemplo, el sub-producto del procesado de la xonotlita esferica. A temperaturas elevadas, la xonotlita se deshidrata a aproximadamente 800 °C y posteriormente se convierte en wollastonita. Esta deshidratacion es una reaccion fuertemente endotermica y consume mucha energfa. La wollastonita formada de este modo tiene un punto de fusion teorico a 1530 °C, ofrece estabilidad termica extra ademas de las fases refractarias anteriormente mencionadas. La presencia de xonotlita esferica en la invencion es hasta un 5 % en peso, con el fin de mantener el bajo coste y una buena aptitud de pulverizacion.
La perlita expandida es un agente de peso ligero, tiene un bajo coste y se encuentra disponible en todo el mundo. A temperaturas por debajo de 900 °C, reduce la densidad de pulverizacion al tiempo que contribuye al aislamiento termico; a temperaturas por encima de 900 °C la perlita se suaviza y actua como flujo, favorece la reaccion solido- solido entre cemento-CaO-mica para formar fases refractarias de la presente invencion. La dosificacion preferida de perlita es de 1-20 %, densidad de empaquetamiento dentro del intervalo de 50-200 kg/m3, tamano de partfcula por debajo de 6 mm, para obtener la mejor aptitud de bombeo y durabilidad de la maquina de pulverizacion.
Aunque la perlita expandida es una carga preferida de peso ligero, tambien se pueden usar otras cargas, tales como, por ejemplo, piedra pomez, vidrio celular, esferas ceramicas huecas procedentes de cenizas volantes de plantas de generacion de energfa electrica. Tambien se puede usar vermiculita exfoliada, aunque no constituye la primera eleccion de la presente invencion.
Otros componentes de la composicion son fibras.
Las fibras de la presente invencion juegan un papel importante en el material. Durante el procedimiento de pulverizacion, la presencia de las fibras actua de puente con la mezcla circundante. Junto con la accion de un agente tixotropico, mantienen en su sitio la pulverizacion en humedo, de forma que es posible obtener facilmente un acabado de llana de alisado. Durante el curado, las fibras contribuyen a reducir la contraccion por fraguado y evitan las fisuras superficiales procedentes de la pulverizacion. Cuando se produce el curado, las fibras funcionan como refuerzo para mejorar la durabilidad del material. Las fibras estan seleccionadas entre el grupo que consiste en, por ejemplo, fibra PP, fibra PVA, fibra de celulosa, fibra de vidrio incluyendo fibra de vidrio resistente a alcalis, lana de roca o lana mineral y fibras de acero. La dosificacion preferida de fibras es de 0,1 a 10 % en peso, estando la
longitud de las fibras por debajo de 15 mm.
Cuando resulta necesario, tal como, para espesores grandes, se puede usar malla metalica o malla de plastico dentro del mortero para garantizar una buena union entre la pulverizacion y el sustrato, con el fin de evitar la fatiga del material durante el envejecimiento.
5 Los aditivos comunmente usados estan presentes en la invencion para facilitar la mezcla, bombeo de la suspension, aptitud de pulverizacion, regulacion de fraguado y durabilidad. Estan seleccionados entre el grupo que consiste en acelerador de fraguado, retardador de fraguado, super plastificante, agente de retencion de agua, agente tixotropico, coadyuvante de bombeo, repelente de agua y polfmeros re-dispersables, usados solos o en combinacion. Se pueden emplear los aditivos comunmente usados en el campo, siendo la dosificacion de 0,01-4 %.
10 Un agente inclusor de aire y/o un agente de formacion de espuma de la presente invencion contribuye no solo a mezclar y bombear la suspension, sino tambien a la resistencia a la congelacion de la pulverizacion curada, por medio de la creacion de pequenos poros capilares para evitar el dano del material durante los ciclos de congelacion y descongelacion, cuando se somete a ensayo en condiciones completamente saturadas de agua, por medio de exposicion a un cambio de temperatura de 20 °C a -20 °C durante l0o ciclos, tal como se describe por parte de la 15 norma EN 12467. La dosificacion preferida es de 0,01-2 %.
La composicion de la presente invencion es una mezcla de polvo. Cuando se mezcla con agua, forma un mortero de proteccion contra incendios. Dependiendo del uso propuesto, se puede ajustar la viscosidad del mortero por medio de la adicion de mas o menos agua.
Normalmente, la proporcion de mezcla seca con respecto a agua es de 30 a 70 % en peso de mezcla seca y 70 a 20 30 % en peso de agua. Para una aplicacion de pulverizacion se podna anadir mas agua que para la preparacion de
un producto que se aplica con una llana de alisado o se usa para colada.
Otra realizacion de la invencion es un producto de proteccion contra incendios que se obtiene por medio de fraguado hidraulico del mortero de proteccion contra incendios de la invencion tras pulverizacion o colada.
Una vez curado, la densidad aparente esta por debajo de 1200 kg/m3 y preferentemente entre 500 y 1000 kg/m3.
25 El material de acuerdo con la invencion tambien se puede usar como mortero de reparacion o para juntas con el fin de rellenar las partes rotas o quemadas del material, garantizando propiedades iguales o similares de todas las areas de proteccion.
Aunque se pretende como pulverizacion de cemento, la presente invencion tambien se puede usar para producir una plancha o panel, por medio de pulverizacion o colada, seguido de conformacion adicional para formar un cuerpo 30 monolttico por medio de, tal como, prensa de filtro, procedimiento de Flow-on y de Magnani.
Se destina el mortero de cemento de la presente invencion para la mayona de los ensayos rigurosos de fuego, tal como la condicion RWS Rf y HCM Rf. Obviamente, tambien puede soportar escenarios de fuego menos severos, tales como condiciones RaBt Rf, HC Rf y ISO Rf de acuerdo con la norma EN 1363-1 e ISO 834-1, como se muestra en la Figura 1.
35 Los siguientes ejemplos no limitantes explican de manera adicional la invencion y sus realizaciones.
Ejemplo 1
Las composiciones de ensayo y los resultados de los ensayos estan en las tablas 1 y 2, todos ellos en partes en peso. El ensayo-1 es de acuerdo con la presente invencion; el FB 135 es el producto disponible comercialmente Fire Barrier 135 spray.
40 Se mezclan los ingredientes de la tabla 1 y agua de equilibrio juntos por medio de un mezclador planetario para formar un mortero de cemento homogeneo, posteriormente se pulveriza en el interior de un molde por medio de una maquina de pulverizacion. Trascurridos 28 dfas de curado a 20 °C, se someten a ensayo las propiedades clave relevantes de proteccion contra incendios, es decir, la densidad, resistencia a la flexion y contraccion termica a 1250 °C. Los resultados se muestran en la Tabla 2. La contraccion termica es el valor medio de la longitud, anchura y 45 espesor. Se somete a ensayo colocando las muestras de ensayo en un horno, calentando hasta la temperatura requerida y manteniendo durante 3 horas. Se mide el cambio de dimension tras el enfriamiento de la muestra hasta condiciones ambientales.
De acuerdo con la Tabla 2, la contraccion termica del ensayo-1 (invencion) es de 1 %, al contrario, que el de FB 135 que es de un 12,5 %. La presente invencion (ensayo 1) se muestra superior a la tecnica anterior, en terminos de 50 contraccion termica marcadamente mejorada. La contraccion termica a temperatura elevada es uno de los parametros clave para el ensayo de fuego. Si es demasiado elevada, la pulverizacion fina se fisura y el fuego penetra por medio de las aberturas de las fisuras, dando lugar a que el material colapse y a un pobre aislamiento termico.
5
10
15
20
25
30
35
40
Tabla 1: Ejemplo 1
OPC Calcita Mica Fibras Xonotlita perlita aditivos total
CEM I
ensayo 1 = invencion, %
63,8 13,6 9,8 1,9 1,9 7,6 1,5 100,0
FB 135, %
Producto comercial de acuerdo con EP 1 001 000
Tabla 2: Resultados de ensayo
densidad resistencia a la flexion contraccion 1250°C/3 horas
g/cm3 MPa %
ensayo 1 = invencion
0,914 2,8 1,0
FB 135
1,266 4,3 12,5
Ejemplo 2
Se mezclaron dos composiciones adicionales (ensayo 3, ensayo 4) de la presente invencion (vease tabla 3) y agua de equilibrio juntas, por medio de un mezclador planetario para formar un mortero de cemento homogeneo, posteriormente se pulverizo sobre una plancha de hormigon B35 con un espesor de 150 mm sobre el techo con una maquina de pulverizacion, se sometio la pulverizacion a un acabado con llana de alisado para disponer de un buen aspecto superficial con un espesor igual de 27,5 mm. No se usaron mallas metalicas dentro del pulverizado. El hormigon B35 tiene la resistencia de compresion minima de 35 MPa cuando se cura a 28 dfas a 20 °C.
Trascurridos 40 dfas de curado a 20 °C cuando el peso de mortero se hace constante, se miden la densidad y la humedad (a 105 °C) de las pulverizaciones en aproximadamente 850-900 kg/m3 y aproximadamente 7 %, respectivamente, como se muestra en la Tabla 4.
Se preparan los ensayos RWS Rf de escala completa colocando la plancha de hormigon sobre el techo, lado a lado con el panel Promat PROMATECT®-H (panel PT-H) a un espesor de 27,5 mm. Se conoce el panel PT-H para la proteccion contra incendios en tuneles, normalmente pasa el ensayo RWS a 27,5 mm de espesor. Se usa en este caso como punto de referencia.
El ensayo de RWS Rf (vease la figura 2) muestra que las composiciones de ensayo-3 y ensayo-4 se mantienen estables sobre el techo durante todo el penodo del ensayo de fuego e incluso despues del enfriamiento. Se mide la temperatura maxima (Tmax), un valor medio de 5 pares termicos, en 356 °C para el panel PT-H (referencia), 348 °C para el ensayo-3 y 301 °C para el ensayo-4 de la presente invencion. Desde el punto de vista estadfstico, el ensayo- 3 y el panel PT-H tienen el mismo aislamiento termico, el ensayo-4 puede pasar el ensayo RWS Rf a un espesor igual de 27,5 mm. El ensayo-4 muestra Tmax marcadamente menor, gracias al efecto de la xonotlita esferica, se estima que pasa el ensayo de RWS Rf a un espesor de 25 mm.
Tras el ensayo de RWS Rf, se toma el lado de fuego de la muestra de ensayo-3 y se analiza por medio de XRD. El programa de cuantificacion de XRD identifica las fases cristalinas de Belita (C2S) 16,4 %, Alita (C3S) 55,7 %, Gehlenita (C2AS) 12,8 % y otras 15 %. No se detectan mica, calcita o CaO, como queda evidenciado por el hecho de que reaccionan a temperaturas elevadas. Son estas fases refractarias formadas en situ las que convierten el mortero de cemento en una masa refractaria con buena estabilidad termica, lo que la convierte en capaz de pasar el ensayo de RWS Rf con un espesor marcadamente pequeno de < 27,5 mm, en comparacion con las pulverizaciones tradicionales del mercado.
El ensayo de congelacion y descongelacion de la composicion de ensayo-3 se lleva a cabo de acuerdo con EN 12467, colocando la muestra saturada en agua en el interior de un frigonfico, exponiendo a un cambio de temperatura de 20 °C a -20 °C por ciclo, 4 ciclos al dfa, un total de 100 ciclos. Durante el ensayo, no se observa descascarillado superficial o deslaminado del material.
Tras el ensayo de congelacion, se somete a ensayo la resistencia a la flexion de la muestra y los resultados se aportan en la tabla 5. Demuestra que el material de la presente invencion no tiene perdida de resistencia durante los ciclos de congelacion y descongelacion.
Tabla 3: Ejemplo 2
OPC Calcita Mica Fibras Xonotlita Perlita Aditivos Total
CEM I
ensayo 3 = invencion, %
63,8 13,6 9,8 1,9 0 9,5 1,5 100,0
ensayo 4 = invencion, %
63,8 13,6 9,8 1,9 1,9 7,5 1,5 100,0
Tabla 4: Resultados del ensayo RWS Rf
ensayo de RWS Rf durante 2 horas (techo)
densidad humedad 105 °C Temperatura maxima
g / cm3 % °C
Ensayo 3 = invencion
0,844 6,5 348
Ensayo 4 = invencion
0,890 6,9 301
Penel PROMATEC-H
0,947 6,7 356
5 _____________Tabla 5: Resultados del ensayo de resistencia a la congelacion (EN12467)
densidad humedad 105 °C resistencia a la flexion (MPa) tras el ensayo de congelacion y descongelacion EN 12467
g / cm3 % Ref 25 ciclos 100 ciclos
Ensayo 3 = invencion
0,844 6,5 1,8 3,6 3,9
Tabla 6: Propiedades mecanicas
densidad resistencia a la flexion contraccion a 1250°C/3hrs
g / cm3 MPa %
Ensayo 3 = invencion
0,844 2,3 3,9
Ensayo 4 = invencion
0,914 2,8 1,0
Cuando no esta presente xonotlita (Ensayo-3), los resultados ya son buenos para la aplicacion pretendida y el 10 aislamiento termico es superior para un panel propio usado para aplicaciones de RWS en tuneles (PROMATECT-H; Tab. 6).
Cuando se usa xonotlita, se puede mejorar el mortero de manera adicional en cuanto a aislamiento termico (temperatura maxima en la Tabla 4) y estabilidad termica (contraccion termica a 1250 °C en la Tabla 6). La xonotlita es un componente deseable para el mortero de la invencion.
15 Ejemplo 3
El Ejemplo 3 analiza las propiedades del producto descrito en el documento CN 101863640 A.
Los materiales descritos en la referencia son
- Cemento Portland Ordinario (OPC)
- Cemento de Aluminato de Calcio (CAC) y
20 - Cemento de Aluminato de Azufre de fraguado rapido (SAC).
Como OPC se usa de acuerdo con la invencion, este tambien se uso para los ejemplos comparativos.
La Tabla 7 describe composiciones preparadas de acuerdo con la descripcion del documento CN 101863640 A. Estan basadas en formulaciones medias descritas en el documento.
MEZCLA-1 usa una combinacion de perlita expandida, vermiculita exfoliada y carbonato de calcio precipitado (PCC). MEZCLA-2 usa unicamente perlita expandida y carbonato de calcio precipitado (PCC) sin vermiculita exfoliada.
Tabla 7: Ensayo comparative
Ensayo de comparacion
MEZCLA-1 MEZCLA-2
OPC
24,3 24,3
Fibra de vidrio
4,0 4,0
Perlita expandida 0-2 mm
17,6 35,1
Vermiculita exfoliada 0-2 mm
17,6 0,0
Carbonato de calcio , D50=3 pm
17,6 17,6
Al(OH)3
14,2 14,2
Agente de formacion de gel
2,0 2,0
Agente de formacion de espuma/plastificante
2,0 2,0
pigmento , Fe2O3
0,8 0,8
total
100,1 100,0
5 Se prepararon los productos y se curaron a 20 °C durante 28 dfas.
La Tabla 8 compara la densidad y la resistencia a la flexion y la contraccion de los materiales con el material de Ensayo-3 del Ejemplo 2.
Tabla 8: Resultados del ensayo de comparacion
densidad resistencia a la flexion contraccion a 1250°C
g/cm3 Mpa %
MEZCLA-1
0,774 1,2 28,8
MEZCLA-2
0,665 1,0 fundido
Ensayo-3 = Invencion
0,844 2,3 3,9
10 La Figura 3 muestra una fotograffa del material despues del ensayo de fuego.
De acuerdo con la referencia, el producto debe ser capaz de soportar temperaturas de un fuego de hidrocarburos. Estas condiciones de ensayo requieren resistencia a 1100 °C, es decir, menor que la curva de fuego RWS (vease Figura 1). MEZCLA-1 y MeZcLA-2 no soportan el ensayo de fuego RWS.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Una composicion para la preparacion de un mortero de proteccion contra incendios que comprende
    - de 45 a 70 % en peso de aglutinante de cemento,
    - de 8 a 20 % en peso de calcita,
    - de 8 a 20 % en peso de mica,
    - de 0 a 5 % en peso de xonotlita,
    - de 0,1 a 20 % en peso de perlita expandida,
    - de 0,1 a 10 % en peso de fibras,
    - de 0,01 a 2 % en peso de un agente inclusor de aire y un agente de formacion de espuma,
    - de 0,01 a 4 % en peso de coadyuvantes de procesado.
  2. 2. La composicion de la reivindicacion 1, en la que el aglutinante de cemento esta seleccionado entre el grupo que consiste en cemento Portland (CEM I), cemento Portland compuesto (CEM II), cemento de escoria de horno blastico (CEM III), cemento puzolanico (CEM IV), otro cemento compuesto (CEM V) y sus combinaciones.
  3. 3. La composicion de la reivindicacion 1 o 2, en la que el aglutinante de cemento comprende cemento de aluminato de calcio, cemento de aluminato de azufre y sus combinaciones.
  4. 4. La composicion de las reivindicaciones 1 a 3, en la que las fibras estan seleccionadas entre el grupo que consiste en fibra de PP, fibra de PVA, fibra de celulosa, fibra de vidrio incluyendo fibra de vidrio resistente a alcalis, lana de roca, lana mineral, fibra de acero y sus combinaciones.
  5. 5. La composicion de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la perlita expandida esta parcial o completamente sustituida por cargas seleccionadas entre el grupo que consiste en piedra pomez, vidrio celular, arcilla expandida, esferas ceramicas huecas de cenizas volantes procedentes de plantas de generacion de energfa, vermiculita exfoliada y sus combinaciones.
  6. 6. La composicion de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que los coadyuvantes de procesado estan seleccionados entre el grupo que consiste en retardador de fraguado, acelerador de fraguado, super plastificante, coadyuvante de bombeo, agente de retencion de agua, agente tixotropico, repelente de agua, polfmeros re- dispersables de base acuosa y sus combinaciones.
  7. 7. La composicion de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que las fibras tienen una longitud media menor de 15 mm.
  8. 8. La composicion de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que la calcita tiene un tamano de partfcula (d90 en peso) menor de 200 |im.
  9. 9. Un mortero de proteccion contra incendios que se puede obtener por medio de mezcla de la composicion de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 con agua, preferentemente
    - de 30 a 70 % en peso de la composicion de las reivindicaciones 1 a 8 y
    - de 70 a 30 % de agua.
  10. 10. Un producto de proteccion contra incendios que se puede obtener por medio de pulverizacion o colada del mortero de proteccion contra incendios de la reivindicacion 9.
  11. 11. El producto de proteccion contra incendios de la reivindicacion 10, en el que la colada incluye procedimientos de conformacion seleccionados entre prensa de filtros, procedimiento de Flow-on y procedimiento de Magnani.
  12. 12. El producto de proteccion contra incendios de la reivindicacion 10 u 11, que tiene una densidad aparente por debajo de 1200 kg/m3, preferentemente entre 500 y 1000 kg/m3.
  13. 13. El procedimiento para proporcionar un sistema de proteccion contra incendios que comprende
    - pulverizar un mortero de la reivindicacion 9 y/o
    - fijar un producto de proteccion contra incendios colado de la reivindicacion 11 o 12 sobre un sustrato.
  14. 14. El procedimiento de la reivindicacion 13, que ademas comprende incorporar una malla metalica o de plastico en el mortero.
  15. 15. Uso de una composicion de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, para la prepararcion de un mortero de proteccion contra incendios.
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