ES2610409T3 - Aglutinante hidráulico monofásico, métodos de fabricación y materiales de construcción fabricados con este aglutinante - Google Patents

Aglutinante hidráulico monofásico, métodos de fabricación y materiales de construcción fabricados con este aglutinante Download PDF

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Abstract

Aglutinante hidráulico monofásico que contiene átomos de silicio, calcio, oxígeno e hidrógeno en una disposición tal que comprende unidades de silicato con un grado de reticulación medio superior a Q1,5 y grupos de silanol, de manera que ninguno o una parte de los átomos de calcio es sustituida seis veces o más por un átomo M(6)x+ coordinado con el oxígeno, que se elige entre los átomos de Na, K, Li, Mg, Sr, Ba, Mn, Fe(+II) o bien Al(+III), y/o ninguno o bien una parte de los átomos de silicio es sustituida por un átomo M(4)y+ coordinado en forma de tetraedro con el oxígeno, que se elige entre los átomos de Al, Ge, B, P, Fe, Be o Ti, teniendo el cociente molar de [CaO + (x/2) . (M(6)x+Ox/2)]:[SiO2+M(4)y+Oy/2] un valor de 0,75 hasta 2,75 y conteniendo el aglutinante entre un 3,5% y un 20% en peso de H2O.

Description

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DESCRIPCION
Aglutinante hidraulico monofasico, metodos de fabricacion y materiales de construccion fabricados con este aglutinante
Descripcion
La invencion hace referencia a un aglutinante hidraulico monofasico, a una mezcla que contiene un aglutinante de este tipo, a un procedimiento para fabricar el aglutinante y la mezcla asf como a un material de construccion que ha sido fabricado con el aglutinante o la mezcla.
La reactividad hidraulica describe la reaccion de un aglutinante con agua formando un material solido. La definicion de este proceso tiene lugar en cumplimiento con el aglutinante hidraulico hasta el momento conocido como cemento de Portland. Segun Harig, Gunther, in Klausen, Technologie der Baustoffe, C.F. Muller Verlag, Heidelberg, 1996, pag. 53, los aglutinantes hidraulicos se endurecen tras la adicion de agua tanto en contacto con aire como bajo el agua. Segun H.F.W. Taylor, The Chemistry of cements, Academy Press, London 1964, pagina 2f, el cemento es un aglutinante hidraulico que mezclado con agua da una pasta (pasta de cemento), que adquiere una rigidez propia a consecuencia de las reacciones qmmicas entre el agua y el cemento y al endurecerse forma la pasta de cemento. Esa rigidez y el endurecimiento dependen de un secado o de las reacciones con el CO2 del aire. La reaccion transcurre tanto en el aire como en el agua.
Ademas se conocen aglutinantes latentes hidraulicos (denominados puzolanicos). Segun Harig, estos se endurecen tras la adicion de agua unicamente en presencia de un activador. Al comienzo de la reaccion de fraguado o secado se anade entonces, por ejemplo, hidrato de calcio o cemento Portland; no obstante no tiene lugar ninguna reaccion independiente.
Los aglutinantes hidraulicos a base de silicato conocidos por el momento no contienen agua molecular, sus componentes hidraulicos no contienen en su formula global ningun hidrogeno unido a oxfgeno y los componentes hidraulicos constan preferiblemente de silicatos alcalinoterreos cristalinos. Los aniones de silicato de las fases activas hidraulicas se presentan segun H.F.W. Taylor, The chemistry of cements, Academic Press, London 1964, S.2f en forma de tetraedros de silicato aislados o monomeros (Q0). Todos los aglutinantes hidraulicos a base de silicato conocidos hasta el momento poseen un cociente molar CaO:SiO2 de al menos dos.
Este tipo de aglutinantes hidraulicos se emplea solo o bien mezclado con otras sustancias como cemento para la fabricacion de materiales de construccion ngidos como el hormigon, argamasa o en aglutinantes especiales. Ademas otros dos tipos de aglutinantes silicaticos y amorfos mayoritariamente condensados (pero no hidraulicos), es decir por un lado vidrios solubles y por otro lado materiales hidraulicos o puzolanicos latentes como escorias de altos hornos, cenizas volatiles etc. tienen un gran significado tecnico.
1. El cemento se fabrica por combustion comun de carbonato calcico y un soporte de silicato a aproximadamente 1450°C para obtener un producto que se conoce como el clinker y que consta basicamente de las fases reactivas hidraulicas de silicato tricalcico (Alita, CaaSiOs), silicato dicalcico (belita, sobre todo p-Ca2SiO4) y aluminato tricalcico CasA^Oa y aluminato ferrita calcica Ca4(Al,Fe)4O10. Mediante la mezcla y adicion de otras sustancias, sobre todo de yeso o anhidrita como retardador de la reaccion, se obtiene el conocido Cemento de Portland (CEM I). El CEM I a menudo se muele con silicatos hidraulicos latentes hasta obtener los tipos de cemento CEM II hasta CEM V. Mediante esta molienda se crea una superficie superior que acelera la velocidad de la reaccion hidraulica. Conforme a DIN 1164 el cemento de Portland contiene entre un 61% hasta un 69% de oxido de calcio CaO, un 18% hasta un 24% de dioxido de silicio SiO2, un 4% hasta un 8% de dioxido de aluminio AhO3 y entre un 1% hasta un 4% de oxido de hierro Fe2O3.
2. Ademas se fabrican los conocidos vidrios solubles. Se trata de vidrios solubles en agua, solidos, a base de oxidos alcalinos y SiO2, que se funden a aproximadamente 1400°C. Los vidrios solubles se emplean como soluciones fuertemente alcalinas, concentradas o bien en polvo.
3. Ademas las sustancias de partida a base de silicatos al reaccionar con una solucion alcalina se convierten en un aglutinante, donde los hidroxidos alcalinos actuan como soluciones alcalinas. El producto formado se conoce mayoritariamente como geopolfmero, pero tiene un significado poco economico.
Los tipos 2 y 3, los vidrios solubles y los geopolfmeros se han previsto unicamente como aglutinantes hidraulicos en el sentido de la definicion antes mencionada, puesto que o bien se presentan como solucion, es decir no son solidos, o bien debido a su elevada solubilidad en agua no se endurecen bajo agua (silicatos alcalinos) o bien no son reactivos como sustancias solidas y necesitan aditivos como CEM I o soluciones alcalinas para interrumpir la reaccion hidraulica. Requieren para su fabricacion tanto materiales de partida especiales como costosas etapas del proceso por lo que su fabricacion es cara. Al mismo tiempo su tolerancia a diferentes aditivos es extremadamente limitada debido al elevado valor del pH y la velocidad de reaccion normalmente muy lenta no se ve influida eficazmente, en particular no aumenta. Debido a la limitada tolerancia (endurecimiento lento, fuerte reaccion alcalina) y a su escasa solidez, su espectro de uso es muy limitado.
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Los aglutinantes hidraulicos mas empleados y mas conocidos son el cemento, en particular el cemento de Portland. El proceso de combustion necesario para la fabricacion del clinker de cemento a temperatures de hasta 1450°C es especialmente intensivo en energfa segun H.F.W. Taylor, Cement chemistry, Academic Press, Londres 1990, pag 64f con una entalpfa de reaccion teorica de +1761 kj por kg de clinker de cemento. El porcentaje de consumo energetico baja con la desacidificacion (o descarbonizacion) del carbonato calcico que procede de la piedra caliza, de la marga caliza p de otros materiales que contienen calcio. La reaccion que transcurre liberando CO2 se lleva a cabo con una entalpfa de reaccion de +2138 kJ por kg de clinker de cemento de forma endotermica hasta una reaccion total.
Para la fabricacion de 1 kg de cemento de Portland se necesita aproximadamente 1,2 kg de cal. Adicionalmente para la formacion de las fases de clinker activas hidraulicamente alita, belita, aluminato tricalcico y aluminato ferrita calcica se necesita la fusion parcial de los materiales de partida. Para el producto final el cemento de Portland se obtiene un gasto total energetico real de aprox. +4300 kJ por kg como suma del consumo energetico teorico, de las perdidas de calor, de la energfa de molienda.
En la fabricacion del cemento de Portland se liberan cantidades considerables de CO2 de los materiales de partida que contienen carbonato de calcio, que en total corresponden a unos 850 g de CO2 por kg de clinker.
La reaccion del cemento de Portland con agua conduce a un refuerzo (endurecimiento). Se forman segun la H.F.W. Taylor, Cement Chemistry, Academic Press, London 1990, pag 218, unos geles de C-S-H, es decir hidratos de silicato de calcio poco cristalinos, hidratos de aluminato de calcio y Portlandit Ca(OH)2. Este ultimo es una consecuencia necesaria de la reaccion de enlace y se presenta en un porcentaje de aproximadamente un 20% en peso en piedra de cemento endurecida.
El contenido total de calcio en el cemento de Portland en general y en particular en el clinker no se puede rebajar puesto que de lo contrario la reactividad hidraulica retrocede enormemente. El contenido total en calcio es siempre de 3,0±0,2, expresado como relacion molar Ca:Si, que por cierto es identica a la relacion molar (CaO): (SO2). La matriz de aglutinante presente en la piedra de cemento del cemento de Portland a base del gel C-S-H, que procede de la reaccion del silicato tricalcico (CaaSiOs), posee un cociente Ca:Si molar de 1,7 hasta 1,8. El CaO restante se presenta tras la hidratacion como Portlandit Ca(OH)2.
El Portlandit coopera de forma poco importante en la estabilidad mecanica del material de construccion. El Portlandit define en la fase de aprovechamiento del cemento el valor del pH del material de construccion que entonces se situa en aproximadamente un pH de 12,5. Los ataques de acidez son amortiguados por el Portlandit; sin embargo, este es consumido de manera que debido al CO2 se convierte en CaCO3, el valor del pH disminuye y la matriz de aglutinante de gel de C-S-H es atacada y descompuesta.
Se puede lograr inhibir esa reaccion mediante una estructura a ser posible gruesa y por tanto una velocidad de transporte de la sustancia minima. La solucion propiamente del Portlandit genera, sin embargo, nuevas posibilidades de ataque. El tamponaje del valor del pH en el cemento representa por tanto una proteccion limitada de la corrosion para el acero de la construccion. La elevada alcalinidad generada por el Portlandit impide por el contrario el empleo de aditivos sensibles a las bases o alcalis en los materiales de construccion unidos al cemento, como por ejemplo, las fibras organicas. Para la proteger de la corrosion sena suficiente con un valor de pH superior a 9,5.
El cemento de Portland muestra en el fraguado una elevada entalpfa de reaccion, que esencialmente procede de la formacion de Portlandit y lleva a una acumulacion de calor en las piezas grandes, macizas o voluminosas de la construccion. La evolucion del calor por unidad de tiempo puede reducirse reduciendo la velocidad de reaccion por medio de aditivos, incrementos de grano o diluyendo las cenizas finas. Esto en general frena tambien la evolucion o el desarrollo de la rigidez o resistencia.
La rigidez de la piedra de cemento se determina mediante el componente principal del gel C-S-H, que unicamente constituye un 50% en peso aproximadamente. Por tanto el gasto energetico efectivo para la fabricacion de los componentes que definen esa rigidez o resistencia de la piedra de cemento del cemento de Portland es de aproximadamente 8600 kJ por kg. La otra mitad de la piedra de cemento, basicamente hidrato de aluminato de calcio y Portlandit apenas contribuye a la rigidez del material de construccion y es, en lo que respecta a la rigidez, un producto secundario no deseado. La cantidad de Portlandit se puede reducir en los sistemas tecnicos mediante la mezcla de microsflice o bien sustancias hidraulicas latentes. El Portlandit en exceso reacciona entonces lentamente mientras se consume la microsflice en hidratos de silicato de calcio. Este proceso es costoso y caro.
Los geles de C-S-H pueden tener ademas cantidades de calcio variables. Con un contenido creciente de calcio el grado de reticulacion de las correspondientes unidades de silicato disminuye y con ello su aportacion a la rigidez de la sustancia de construccion asf como su resistencia qmmica. En la piedra de cemento de Portland fraguada los geles de C-S-H se presentan con un contenido en calcio en una relacion Ca:Si de 1,7 hasta 1,8. Los hidratos de silicato de calcio existen, por el contrario, en una proporcion molar Ca:Si de 0,5 hasta 3,0. Esto naturalmente demuestra o justifica las sustancias que se han fabricado sinteticamente o bien por una via natural.
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De los motivos mencionados sena importante pretender en un aglutinante hidraulico endurecido en general y en la piedra de cemento de cemento de Portland en particular unos geles de C-S-H con un contenido escaso de calcio. En general incluso una reduccion escasa del contenido de calcio en la produccion del clinker del cemento de Portland en los hornos giratorios conduce a silicatos de calcio capaces de reaccionar, en particular a un incremento del contenido en belita. Otro descenso del contenido de calcio conduce a productos inactivos hidraulicamente como la wollastonita p-CaSiO3, la pseudowollastonita a-CaSiO3 o la rankinita Ca3Si2O7. De ese modo, es decir en una “ruta clinker”, no se obtienen aglutinantes hidraulicos pobres en calcio.
En un sistema CaO-SiO2-H2O existen hidratos de silicato calcico puros con proporciones molares de Ca:Si inferiores a 2,0 y en particular inferiores o iguales a 1,0. Se trata de minerales de origen natural, por ejemplo, la Tobermorite 11 A, Tobermorite 14 A, Xonotlita, a-C2SH o Suolunita (conforme a Young-Hwei Huang, Suolunite, un mineral nuevo, American Mineralogist 53 (1968), pag. 349) conocidos como productos de smtesis. Estos compuestos poseen debido a su relacion molar Ca:Si un grado de reticulacion del silicato entre Q0 y Q3 y en algunos casos contienen grupos silanol, pero de ninguna de estas fases se conoce una reactividad hidraulica o un comportamiento hidraulico latente.
En el 29Si NMR Study of the Hydration of Ca3SiO5 and p-Ca2SiO4 in the presence of Silica Fume de G. Sun, A.R. Brough, J.F. Young, de J.Am.Ceram. Soc., 82(11), 3225-3230 (1999) se investiga la hidratacion de las mezclas de Ca3SiO5 and p-Ca2SiO4 con distintas proporciones de polvo de cuarzo (“humo de sflice”). Las sustancias de partida se mezclan. En las mezclas se obtienen distintas proporciones del grado de reticulacion Q0 (C2S y C3S) y Q4 (cuarzo). Las mezclas de partida son anhidras. Las mezclas se trituran con metanol y luego se secan a 60°C. La masa secada se pulveriza. Las mezclas resultantes se mezclan con agua desionizada y se observa la hidratacion a 21°C. Para ello se extraen muestras con distintos grados de hidratacion, se trituran y se analizan por medio de la espectroscopia 29NMR. De este modo se observa que al sumergir una especie con un grado de reticulacion de Q3 se forma una cadena de tres unidades de silicato en el hidrato de silicato de calcio formado (C-S-H).
En K. Garbev, P. Stemmermann, L. Black, C. Breen, J. Yarwood, B. Gasharaova, Structural Features of C-S-H(I) and its Carbonation in Air-A Raman Spectroscopic Study, Part I:Fresh Phaes, J. Am. Ceram. Soc.,90(3), 900-907(2007) se analizan hidratos de silicato de calcio del tipo C-S-H(I) preparados por via mecanoqmmica mediante espectroscopia Raman. Para ello se fabrican fases C-S-H(I) nanocristalinas bajo nitrogeno siguiendo un metodo mecanoqmmico, a partir de mezclas estequiometricas de CaO y SiO2 (aerosil). Los oxidos son triturados anadiendo agua destilada en un molino de bolas durante 36 horas. Seguidamente se secan las suspensiones a 60°C durante 120 horas. Se analizan las muestras con distintas proporciones C/S. Las fases C-S-H(I) no son activas desde el punto de vista hidraulico.
Ademas existen compuestos en los cuales algunas partes de los iones calcio son sustituidas: M(+II)HxM(+I)(2-x)[SiO4], donde M(+II)=compuestos alcalinoterreos y M(+-alcalis. Aqu tambien aparecen relaciones molares similares Ca:Si y por tanto grados de reticulacion similares como en los hidratos de silicato de calcio puros antes mencionados y de nuevo en algunos casos grupos silanol. De ninguna de estas fases se conoce una reactividad hidraulica o un comportamiento hidraulico latente.
La DE 10 2005 037 771 A1 informa sobre un procedimiento para la fabricacion de belita-aglutinante, en el cual un material de partida que tiene oxido de calcio y dioxido de silicio en una relacion molar Ca:Si entre 2,5:1 y 1,5:1, se mezcla con germenes de cristalizacion de a-dicalcio-silicato-hidrato, a-C2SH. El material de partida asf modificado se trata entonces por via hidrotermal a una temperatura entre 100 y 300°C, de manera que se convierte predominantemente en un producto intermedio a-C2SH. Tras el secado del producto intermedio a una temperatura entre 500 y 1000°C y posterior enfriado se separa la belita-aglutinante deseada.
La WO 2007/017142 A2 informa sobre un procedimiento para la fabricacion de aglutinantes de belita. La belita no contiene ningun hidrogeno ligado al oxfgeno y posee un grado de reticulacion de Q0
De la DE 22 22 545 B2 se conoce un metodo para la fabricacion de un silicato de calcio del tipo xonotlita, que contiene hidrogeno ligado a un oxfgeno, donde la Xonotlita es cristalina. El producto de partida amorfo descrito en esta patente, condicionado por la fabricacion hidrotermal, es un hidrato que no se endurece hidraulicamente.
La EP 0500 840 B1 informa sobre cemento de textoalumosilicato asf como sobre un procedimiento de fabricacion correspondiente, donde el textoalumosilicato presenta un grado de reticulacion de Q4. El endurecimiento hidraulico de los compuestos correspondientes no se basa ademas en la formacion de las fases C-S-H.
Conforme a la DE 195 48 645 A1, que describe un metodo para la fabricacion de sustancias brutas secundarias a base de material deshecho, se activa la rotura del hormigon por molienda. Sin embargo, se tritura de manera que no se forme ningun producto reactivo hidraulico, sino un producto que se pueda emplear como componente de la masa bruta del cemento. Utilizando la demolicion del hormigon aparece en el componente de partida un soporte de sulfato, que como producto de reaccion debena impedir la fabricacion de un producto monofasico.
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Partiendo de todo esto el cometido de la presente invencion es un aglutinante hidraulico monofasico, una mezcla, que contiene un aglutinante de este tipo, un metodo para la fabricacion del material de construccion y la mezcla asf
como un material de construccion, que se haya fabricado con el aglutinante o la mezcla y que no presente las
desventajas y limitaciones antes mencionadas.
En particular se debe disponer de un aglutinante hidraulico monofasico a base de silicato y una mezcla que contiene este aglutinante, que en comparacion al cemento de Portland convencional o a los aglutinantes hidraulicos o a los aglutinantes hidraulico latentes, consiga que
- El consumo energetico en la fabricacion del aglutinante disminuya, es decir, que se fabrique a temperaturas bajas,
- Descienda el nivel de emisiones de CO2,
- Aparezca una liberacion de calor total inferior o mas moderada en la hidratacion y
- Se consiga una resistencia y solidez mayor de los materiales de construccion fabricados con este
aglutinante
Este cometido se resuelve en terminos del aglutinante hidraulico monofasico mediante las caractensticas de la reivindicacion 1, respecto a la mezcla mediante la caractenstica de la reivindicacion 4, respecto al metodo de fabricacion mediante las caractensticas de una de las reivindicaciones 6 hasta 8 y respecto al material de construccion mediante las caractensticas de la reivindicacion 12. Las subreivindicaciones describen las configuraciones preferidas de la invencion.
El aglutinante hidraulico conforme a la invencion es un compuesto activo hidraulicamente, que contiene calcio, silicio, oxfgeno e hidrogeno. Otros elementos pueden ser asimismo componentes del aglutinante y segun su estructura se distinguen: metales alcalinos, en particular el sodio; alcalinoterreos, como el magnesio o bien otros cationes bivalentes, en particular el Fe(+II) y el manganeso; cationes trivalentes, en particular el Al(+III), e incluso seis veces o mas coordinados con oxfgeno como M(6)x+, donde el M(6)x+ equivale al calco. Los elementos coordinados en forma de tetraedro, en particular el fosforo, aluminio o Fe3+ forman aniones de oxfgeno y se incorporan como fosfatos, aluminatos o ferratos a las posiciones tetraedricas como M(4)y+, donde el silicio es sustituido parcialmente. El aluminio anfotero es asimismo adecuado asf como el magnesio para ambas variantes. Las cifras x+ e y+ indican respectivamente la carga de los cationes correspondientes.
La estequiometria del aglutinante hidraulico conforme a la invencion se define por medio de un cociente molar Ca:Si entre 0,75 y 2,75; en particular de 1,0 hasta 2,0. En los casos en que una parte de los atomos de calcio o de silicio son sustituidos por los sustituyentes M(6)x+Ox/2 o bien M(4)y+Oy/2, en lugar de la relacion simple molar Ca:Si, que es identica a la relacion molar (CaO) :(SiO2), se obtiene la relacion molar modificada [CaO+(x/2).(M[6]x+Ox/2]: [SO2
+M[4]y+Oy/2.
El aglutinante hidraulico monofasico conforme a la invencion se caracteriza por un grado de reticulacion medio bajo de las unidades de silicato de QL,S o inferior. Este valor indica la existencia de unidades de silicato de bajo peso molecular, es decir, de monomeros hasta tnmeros (por ejemplo, dfmeros en Suolunita o tnmeros en Rosenhahnita), donde las unidades de silicato monomericas que tambien se conocen como silicatos insulares o como unidades Q0 son especialmente preferidas. Otra caractenstica del aglutinante hidraulico monofasico conforme a la invencion es la formacion de grupos silanol, que pueden formar los debiles puentes de hidrogeno.
Las unidades de silicato se determinan mediante cromatograffa de gas tras la trimetilsililacion. El aglutinante hidraulico monofasico conforme a la invencion es amorfo en el examen radioscopico.
La presente invencion se refiere a un aglutinante hidraulico monofasico, que consta de silicato calcico activo hidraulico. En comparacion con el cemento de Portland este aglutinante contiene menos calcio o menos elementos que sustituyen el calcio, de manera que el cociente molar [CaO+(x/2).(M[6]x+Ox/2]: [SiO2 +M[4]y+Oy/2] es menor. El aglutinante hidraulico monofasico conforme a la invencion se puede fabricar de forma cualitativa a partir de los mismos materiales de partida que el cemento de Portland, pero se emplea en cantidades distintas. Ademas el proceso de fabricacion requiere temperaturas inferiores, de manera que el gasto de energfa y las emisiones de dioxido de carbono disminuyen.
La presente invencion hace referencia ademas a una mezcla, que comprende un porcentaje de aglutinante hidraulico monofasico. El porcentaje es preferiblemente de un 10% en peso como mmimo, en particular de un 25% en peso y muy especialmente de al menos un 50% en peso.
El fraguado o curado tiene lugar, tal como se conoce por el cemento de Portland, mezclando con agua y si fuera preciso en agua. Mediante la hidratacion se forma un material de construccion ngido mecanicamente. En la reaccion hidraulica del aglutinante hidraulico conforme a la invencion no se forma ningun Portlandit Ca(OH)2, pues en ningun momento se detecta por via radioscopica. La reaccion de fraguado transcurre liberando algo mas de calor que en la hidratacion del cemento de Portland. La velocidad de fraguado se puede ajustar en un amplio intervalo como se conoce en el caso del cemento de Portland, mediante la sustitucion de distintos elementos, la variacion de la manipulacion (por ejemplo, la molienda) asf como mediante sustancias tensoactivas como aditivos organicos. El
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maximo del calor de hidratacion se alcanza entonces despues de un periodo de tiempo de unos minutos o bien tras varios dfas.
En el fraguado el aglutinante hidraulico conforme a la invencion reacciona para obtener un hidrato de silicato calcico (fase C-S-H) con un cociente Ca:Si molar inferior a 1,5. A nivel molecular tiene lugar una reticulacion de las unidades de silicato por polimerizacion, y a nivel macroscopico tiene lugar una fijacion.
Segun la composicion del material de partida el producto de hidratacion puede contener otros metales alcalinos, alcalinoterreos o bien otros elementos, de manera que se forme un hidrato de silicato calcico con un cociente molar modificado [CaO+(x/2).(M[6]x+Ox/2]: [SiO2 +M[4]y+Oy/2] inferior a 1,5. El cemento de Portland fraguado consta, por el contrario, de un gel C-S-H (gel de cemento) con un cociente molar Ca:Si de 1,7 hasta 1,8 y contiene ademas Portlandit Ca(OH)2.
El material de construccion creado conforme a la invencion a partir de la reaccion de fraguado es qmmicamente mas resistente que la piedra de cemento de Portland gracias a la presencia de Portlandit, al bajo cociente molar Ca:Si en comparacion con la piedra de cemento del cemento de Portland y gracias a la mayor ligadura de las unidades de silicato. La resistencia a la presion medida despues de 28 dfas supera los 20 N/mm2. Este valor se encuentra dentro de los parametros de la norma europea EN 197 para cementos, que muestra 3 clases distintas de resistencia de 32,5, 42,5 y 52,5 N/mm2.
En el caso de que el aglutinante conforme a la invencion contenga menos de un 1% en Na2O, puede transcurrir la reaccion junto con aditivos sensibles al medio alcalino como, por ejemplo, las fibras inorganicas o bien organicas, con una resistencia menor a los alcalis para obtener un material de construccion conforme a la invencion.
La fabricacion del aglutinante hidraulico a base de silicatos conforme a la invencion se realiza en un proceso de dos etapas.
En una primera etapa (a) una mezcla a base de sustancias de partida solidas reacciona con o sin agua en un medio de silicato calcico hidratado. Esta mezcla contiene calcio, silicio, oxfgeno e hidrogeno. En un silicato calcico hidratado el silicio se encuentra en forma de unidades de silicato de bajo peso molecular, que tienen grupos silanol. Preferiblemente se trata de unidades de silicato de bajo peso molecular, es decir monomeros que tienen grupos silanol. La reaccion se realiza mediante la aportacion de energfa mecanica, termica o qrnmica.
El silicato calcico hidratado fabricado en la etapa (a) se estabiliza mediante un sistema de enlaces por puentes de hidrogeno. La tabla 1 muestra una composicion de silicatos calcicos hidratados que contienen algo de agua cristalina, ya conocidos, que son adecuados para la fabricacion del aglutinante hidraulico monofasico conforme a la invencion.
Tabla 1
Ca1,5[SiOa(OH^ 0,5(Ca(OH)2
a-C2SH
Ca1,5[SiO3(OH)l- 0,5CaF
Ca1,5[SiO3(OH)l- 0,5(Mn(OH)2
Poldervaarite
NaCa[SiO3(OH)]
Ca3[SiO3(OH)]2 • 2H2O
Afwillit
Ca3[SiO3(OH)]2 • 2H2O • CaF2
Bulfonteinit
MnCaO[SiO3(OH)]
Mozartite
Ca3[Si3Os(OH)2]
Rosenhahnite
Ca2[Si2O5(OH)2]- H2O
Suolunit
El aglutinante hidraulico monofasico conforme a la invencion se forma en definitiva conforme a la etapa (b) en la molienda del silicato calcico hidratado, preferiblemente bajo un fuerte efecto de cizallamiento y presion, por ejemplo en un molino de discos oscilantes, un molino de bolas o un molino triturador de rodillos. Mediante la molienda los enlaces de los puentes de hidrogeno se reorganizan y se alteran en parte o totalmente por la separacion del agua molecular. La modificacion de los enlaces de los puentes de hidrogeno y la reaccion en agua molecular se puede detectar mediante espectroscopia de la oscilacion.
Finalmente se ajusta, siempre que se requiera, durante la etapa (c), el contenido de agua del aglutinante hidraulico monofasico a un valor de 3,5% hasta 20% en peso. Para ello se determina inicialmente el porcentaje de aglutinante ligado en los enlaces de oxfgeno como contenido de H2O. Mientras el contenido de H2O del aglutinante se mantenga por encima del 20% en peso, el ajuste se realizara mediante el secado.
La fabricacion de una mezcla que contenga el aglutinante hidraulico a base de silicatos conforme a la invencion se realiza del mismo modo y asimismo en un proceso a base de dos etapas.
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En una primera etapa (a') se prepara una mezcla a base de sustancias brutas que contienen silicatos y que contienen calcio, que contienen atomos de silicio, calcio, oxfgeno e hidrogeno, con o sin agua y se deja que reaccionen para tener un producto de partida que contiene silicato calcico hidratado con grupos silanol.
Como sustancias o materia bruta que contiene calcio son apropiados el CaO, CaCO3 o Ca(OH)2. Como sustancias brutas que contienen silicio se tienen en cuenta el cuarzo, la sflice, el feldespato, la mica, los vidrios o las escorias.
En una configuracion especial se emplea para la primera etapa (a') un unico material de partida, que contiene todos los elementos qmmicos requeridos o se ajusta mediante aditivos. Para ello son adecuados en particular los hormigones viejos, que contienen tanto materia bruta a base de calcio como a base de silicato.
A continuacion se muele conforme a la etapa (b') el producto de partida hasta que se forme el aglutinante hidraulico monofasico a partir de silicato calcico hidratado.
En una configuracion especial el aglutinante hidraulico conforme a la invencion muestra una sustitucion en distintas posiciones en un cuerpo solido. Los elementos que aqm intervienen ya se encuentran en el material de partida o en el proceso de fabricacion.
El aglutinante contiene unidades de silicato con grupos silanol, los cuales debido a su composicion espedfica y a su manipulacion se mantienen en un estado que permite su conservacion y almacenamiento. Por otro lado al mezclar el aglutinante con agua este reacciona hidraulicamente y conduce a un fraguado, es decir a una fijacion. El tipo y la composicion de la mezcla a base de sustancias de partida junto con los parametros de la reaccion definiran la composicion exacta, la estructura y la reactividad hidraulica del aglutinante.
Como sustancias de partida para la etapa (b) o (b') son adecuados los productos de una smtesis hidrotermal realizada en una etapa (a) o (a') o bien de una smtesis mecanoqmmica, si es preciso combinados con un proceso hidrotermal.
- Las etapas (a) o (a') se llevan a cabo en un proceso hidrotermal en un autoclave a 140°C hasta 300°C y en el autoclave reaccionan las materias brutas que contienen calcio como CaO, CaCO3, o Ca(OH)2 y las materias brutas que contienen silicio como cuarzo, sflice, mica, feldespato, hormigon viejo, vidrios o escorias asf como otros elementos reactantes, mediante la reaccion directa con agua o vapor de agua. Es posible anadir una solucion alcalina, preferiblemente NaOH o KOH. La solucion alcalina ajustara el pH entre 11 y 13, elevara la velocidad de reaccion y permitira el empleo de compuestos de silicio de reaccion lenta.
- Las etapas (a) o (a') se llevan a cabo en una fabricacion mecanoqu^mica donde se trituran las materias brutas que contienen calcio como CaO, CaCO3 o Ca(OH)2 y las sustancias brutas que contienen silicio en un molino anadiendo una solucion alcalina. En los sistemas en los que transcurre una reaccion como, por ejemplo, en la molienda de CaO con arena de cuarzo, se deben anadir las etapas de tratamiento hidrotermal anteriormente descritas.
- Ademas es posible la fabricacion de una primera sustancia de partida mediante la hidratacion de clinker de cemento o bien el proceso sol-gel.
En otra configuracion existe la posibilidad de fabricar aglutinantes de composite empleando escorias de altos hornos, cenizas volatiles, hormigon de puzolana natural o bien cemento de Portland convencional. Este ultimo es especialmente interesante cuando el cemento conforme a la invencion reacciona muy rapidamente (control de la reaccion) o cuando la mezcla de materiales de partida contiene mas calcio del requerido.
Los productos de hidratacion formados a partir de un aglutinante hidraulico conforme a la invencion contienen hidratos de silicato calcico con un cociente molar Ca:Si bajo y por tanto son mas resistentes qmmicamente que los geles C-S-H en la piedra de cemento de Portland, puesto que no se forma Portlandit y las unidades de silicato tienen un grado de reticulacion superior en comparacion con la piedra de cemento de Portland. Incluso en los lugares de contacto del aglutinante en argamasas y hormigones no aparece Portlandit sensible a la descomposicion, de manera que no se producen puntos de ruptura teorica en la union de argamasas y hormigones.
En el caso de que el aglutinante conforme a la invencion contenga menos de un 1% de Na2O, la estructura de aglutinante formada sera menos propensa a reacciones de alcalis-acido salidlico de aparicion secundaria, de manera que se emplearan aditivos sensibles a los alcalis.
La invencion se aclara con ayuda de los siguientes ejemplos.
Ejemplo 1: Silicato calcico hidratado como sustancia de partida
El silicato calcico hidratado a-C2SH se fabricaba conforme a DE 10 2005 037 771 A1 a partir de materiales de partida como el cuarzo, la arena, la piedra caliza, el hormigon viejo, el vidrio o las escorias en un proceso hidrotermal
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a una temperature de 140°C hasta 220°C con germenes de cristalizacion y con o sin anadir NaOH (pH 11-13). La duracion del tratamiento oscilaba entre 6 horas y 3 dfas. A partir del producto de partida a-C2SH se fabricaba el aglutinante hidraulico mediante un proceso de molienda segun las dos variantes descritas. Se alteraba el sistema de puentes de H y se separaba parte del agua. A diferencia de la DE 10 2005 037 771 A1 se realizaba aqu una deshidratacion parcial; no es necesaria la deshidratacion total que conduce a la reaccion en una fase similar a Ca2SiO4.
Ejemplo 1.1: Sintesis de a-C2SH puro y transformacion por molienda en el aglutinante hidraulico conforme a la invencion
La sintesis hidrotermal del a-C2SH a partir de los materiales de partida arena, Portlandit, H2O y NaOH (cociente molar Ca:Si= 2,0) se llevaba a cabo mediante la vacunacion con germenes de cristalizacion del a-C2SH a 200°C durante 72 horas con un lavado en H2O/etanol y posterior secado a 100°C durante 24 horas. En la molienda en un molino de discos oscilantes durante 60 hasta 300 segundos se transformaba el producto de partida en un proceso de deshidratacion parcial y de reestructuracion de los grupos OH en el aglutinante conforme a la invencion.
Este efecto se puede detectar y seguir con espectroscopia de IR : Las lrneas v-iOH (Ca) a 3540 cm-1 y 5 OH(Si) a 1270 cm-1 pierden intensidad a medida que avanza la molienda, mientras que se forma una banda de absorcion ancha, en un intervalo de 3200 hasta 3500 cm-1, que se puede atribuir a la oscilacion del v-iOH. Otras bandas que asimismo se atribuyen a oscilaciones OH y ciertamente a 678 cm-1 y 713 cm-1 (ambas v1OH) y a 747 cm-1 y 754 cm-1 (ambos v Si-O(H)) se ven influidos por el proceso de molienda. Finalmente vanan las oscilaciones de los grupos OH en las bandas tfpicas de enlaces H v1OH(O) a 2450 cm-1 y 2840 cm-1 en funcion de la duracion de la molienda. Ambas bandas disminuyen en intensidad, son asimetricas y se desvfan en la direccion hacia parametros superiores de 2470 o 2930 cm-1, lo que indica la formacion de enlaces H mas largos y nuevos.
El aglutinante conforme a la invencion es amorfo a la vista de los rayos X y aparece superpuesto en el difractograma del polvo unicamente por una base elevada en el intervalo de 0,4 hasta 0,23 nm de reflejos muy debiles del a-C2SH.
Los grupos OH reestructurados tienen acceso libre para otra reaccion con agua. Esta reaccion conduda en la reaccion hidraulica del aglutinante a una policondensacion de las unidades [SiO3(OH)], es decir a la formacion de fases C-S-H en el desarrollo de la resistencia. Para una relacion agua aglutinante de 0,3 y adicion de tres partes de arena por una de aglutinante se superaba una resistencia a la presion de 20 N/mm2 despues de 28 dfas.
La evolucion del calor en la hidratacion se segrna con un calonmetro de conductividad calorica. Para ello se anadfa agua al aglutinante hasta la hidratacion (cociente de masas de agua: aglutinante = 1,0). En los primeros segundos despues de la adicion de agua se observaba la liberacion del calor de humectacion. Tras un periodo de liberacion de calor neto muy corto (llamado periodo de reposo) empezaba el propio proceso de hidratacion. Ascendfa exponencialmente la liberacion del calor neto, luego descendfa hasta alcanzar un maximo despues de 12 horas. En las siguientes 5 hasta 10 horas descendfa de forma progresiva, luego degresiva hasta finalmente aproximarse a la lrnea cero de forma asintomatica.
La formacion de fases C-S-H se detectaba con ayuda de la difraccion de rayos: Apareda una desviacion amplia en el intervalo de 2,0 nm hasta 1,0 nm (reflejo basal) asf como reflejos anchos tfpicos a 0,31 nm, a 0,28 nm y a 0,18 nm.
Ejemplo 1.2: Fabricacion de silicato calcico hidratado sustituido por aluminio y azufre y transformacion en el aglutinante hidraulico conforme a la invencion
Los materiales de partida arena, Portlandit, Al(OH)3, CaSO4-0,5 H2O, H2O, NaOH 1M (los cocientes molares eran CaO: [SiO2 + A^O3+SO3]=2,0; SO2: [AhO3+SO3)=7; AhO3:SO3=1) se mezclaban con germenes de cristalizacion de a-C2SH y se sometfan a un tratamiento hidrotermal a 200°C durante 72 horas.
El silicato calcico hidratado fabricado tiene la composicion Ca2[H Al0,08 S0,04 Si0,8sO4](OH), es decir, los elementos aluminio y azufre estan incorporados en la estructura del a-silicato dicalcico hidratado Ca2[HSiO4](OH). El montaje en la estructura se realiza en posiciones tetraedricas y reduce la simetna de ortorrombico a monoclrnico, lo que se ha podido detectar mediante la disociacion de los reflejos en un difractograma de rayos X para sustancias pulverulentas. En los espectros IR en los cristales de a-C2SH con Al y S sustituidos se constataba una desviacion de las oscilaciones anti simetricas Si-O de 974 cm-1 a 980 cm-1. Otra consecuencia de la sustitucion es la modificacion de la frecuencia de doble banda para las oscilaciones y-OH de 929 cm-1 a 940 cm-1 o bien de 955 a 947 cm-1. Ademas se constataban las diferencias de intensidad al comparar las fases a-C2SH puras con las sustituidas, en particular en las bandas con participacion de H. A nivel de atomos aparecen imperfecciones. Las imperfecciones se exteriorizan como lfmites o bordes de angulo pequeno, maclajes y estructuras de dominio, que se han constatado mediante TEM (microscopia de transmision de electrones).
Tras lavar el silicato calcico hidratado con H2O y etanol y secar a 100°C durante 24 horas se realizaba la molienda en el molino de discos oscilantes durante 60 segundos.
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Despues de que el aglutinante fabricado conforme a la invencion se mezclara de ese modo con el agua, se realizaba la hidratacion y la evolucion de la resistencia claramente mas rapido que en un ejemplo 1.1. El maximo del calor de hidratacion se alcanzaba despues de 10 horas. Para un cociente de masas de agua respecto a aglutinante de 0,3 y la adicion de 3 partes de arena frente a una parte de aglutinante se superaba una resistencia a la presion de 20 N/mm2 despues de 28 dfas. El aluminio y el azufre en el silicato calcico hidratado Ca2[H Alo,o8 So,o4 Sio,8sO4](OH) fabricado facilitan la reaccion para formar el aglutinante conforme a la invencion y representan los centros de reaccion en la posterior hidratacion del aglutinante, que controlan la velocidad de la reaccion con agua. De este modo es posible una aceleracion del proceso de hidratacion.
Ejemplo 1.3: Tratamiento hidrotermal acortado
La smtesis hidrotermal de un producto de partida a partir de los materiales de partida arena, Portlandit, H2O y NaOH (cociente molar Ca:Si=2,o) se realizaba anadiendo germenes de cristalizacion de a-C2SH a 19o°C durante 6 horas. El precipitado acuoso formado se filtraba y a continuacion se secaba a 7o°C durante 48 horas.
Mediante el corto tratamiento hidrotermal el producto de partida era una mezcla poco homogenea a base de silicato calcico hidratado y otros componentes. Los componentes principales de esta mezcla eran a-C2SH, Jaffeit (Ca6[Si2O7](OH)6 y una parte amorfa. Como componentes secundarios se destacaban el cuarzo, el Portlandit y la calcita.
En otra etapa se mezclaba el producto de partida con arena en un cociente de masas 1:1 y en un molino de discos oscilantes durante 36o segundos (mezcla 1 conforme a la invencion) o bien 72o segundos (mezcla 2 conforme a la invencion).
La tabla 2 muestra los componentes determinados con un analisis Rietveld cuantitativo y un estandar interno de dos mezclas conforme a la invencion, que contienen un aglutinante hidraulico monofasico amorfo.
Tabla 2
Componente
Mezcla 1 conforme a la invencion Mezcla 2 conforme a la invencion
a-C2SH
12,9% en peso 12,o% en peso
Jaffeit
13,o% en peso 1o,4% en peso
Portlandit
No detectable No detectable
Calcita
o,2% en peso o,3% en peso
Cuarzo
47,7% en peso 49,o% en peso
Aglutinante hidraulico monofasico amorfo
26,2% en peso 28,3% en peso
El silicato calcico hidratado reaccionaba unicamente en parte en un aglutinante conforme a la invencion. Este fenomeno se constataba por medio de la espectroscopia de IR con una disminucion de la intensidad de las bandas tfpicas del a-C2SH.
El proceso de molienda produda ademas de la alteracion del tamano de grano sobre todo una reaccion entre las sustancias de partida, por la cual se formaba el aglutinante hidraulico conforme a la invencion. La superficie BET del producto de partida era de 3o m2/g y la del cuarzo de 2 m2/g, mientras que los valores de los productos de molienda eran de 6,6 m2/g (mezcla 1 conforme a la invencion) y 5,8 irr/g (mezcla 2 conforme a la invencion).
Las mezclas 1 y 2 conforme a la invencion reaccionan al anadir el agua formando las fases C-S-H y la evolucion de la resistencia. La formacion de las fases C-S-H se detectaba con ayuda de la difraccion por rayos X en sustancias pulverulentas mediante la formacion de una desviacion amplia en la zona de 2 hasta 1 nm (reflejo basal) asf como de reflejos amplios a o,31 nm, o,28 nm y o,18 nm. En un espectro de IR del producto hidratado se detectaba asimismo la formacion de C-S-H.
Las investigaciones por medio del calonmetro demostraban que un periodo de molienda mas corto conduda a una liberacion de calor neto menor. El maximo de la liberacion del calor se reduda claramente y se acortaba el tiempo necesario para alcanzar ese maximo.
Ejemplo 2: Silicato calcico sodico hidratado como sustancia de partida
Como materiales de partida sernan la arena de cuarzo (SO2), CaCO3, agua y laminitas de NaOH (cociente molar Ca:Si = 1,o).
Las sustancias de partida arena de cuarzo y CaCO3 se trituraban juntas o por separado para conseguir una buena mezcla y tamanos de grano pequenos (inferiores a 25pm) para la reaccion. Luego se anadfan el NaOH y el agua y la cantidad total se trataba a 22o°C en autoclaves de teflon recubiertos de acero durante 87 horas por via hidrotermal. Despues de este tratamiento hidrotermal se filtraba el producto separado de la solucion y se obtema de nuevo el
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NaOH. Luego se retiraba el NaOH adherido asf como el Na2 CO3 en exceso mediante un lavado con agua o etanol. El producto intermedio formado consta casi totalmente de NaCa[HSiO4], tal como indica el difractograma de rayos X en materia pulverulenta.
Mediante un lavado intensivo con agua se puede sustituir una parte del sodio en Na-Ca[HSiO4] por hidrogeno. El producto formado posee entonces la composicion Na(i-x)Ca[H(i+x)SiO4] con x=[0,....1]. Respectivamente 30 g de NaCa[HSiO4] se lavaban con cantidades crecientes de agua (300, 1000, 3000 o 5000 ml). El intercambio de sodio por hidrogeno se muestran en las crecientes diferencias en los espectros IR. Se forma una banda ancha a aproximadamente 1300 cm-1, que cubre los grupos IH adicionales y 8-OH(Si) en los tetraedros de Si. Ademas algunas de las bandas en la zona de 750 hasta 1000 cm-1 (oscilaciones Si-O) vanan. Ambas bandas a 865 y 930 cm" 1 que originalmente presentan la misma intensidad, en el transcurso del lavado pasan a ser una banda intensa a 942 cm-1.
En la segunda etapa de la fabricacion del aglutinante conforme a la invencion distintos productos de partida de la composicion Na(1-x)Ca[H(1+x)SiO4] con x=[0,....1] se han transformado mediante la molienda en un molino de discos oscilantes durante 120 segundos en un aglutinante hidraulico monofasico conforme a la invencion. A traves del proceso de molienda tiene lugar una deshidratacion parcial y reestructuracion de los grupos OH. La banda a 1397 cm-1 (8-OH(Si)) pierde en intensidad como funcion de la duracion de la molienda. El mismo destino tienen las bandas a 2435 y 2820 cm-1 (oscilaciones de grupos OH que participan en los enlaces H (v1OH(O)). Las bandas seran mas pequenas, asimetricas y se desviaran en la direccion hacia numeros de ondas superiores, lo que demuestra un nuevo sistema de enlaces H. Por tanto la estructura del producto de partida se modifica. El nuevo aglutinante hidraulico conforme a la invencion formado es amorfo frente a los rayos X y monofasico.
Al aglutinante se anadfa agua para su hidratacion (cociente de masa agua: aglutinante=1,0). En los primeros segundos despues de la dosificacion del agua se observaba la liberacion del calor de humectacion. Tras un periodo de liberacion de calor neto muy escaso (denominada periodo de reposo) empezaba el propio proceso de hidratacion que duraba de unos minutos hasta unas horas, donde el maximo apareda como en los ejemplos pobres en sodio. Para un cociente de masas agua-aglutinante de 0,3 y la adicion de tres partes de arena por una de aglutinante se superaba una resistencia a la presion de 20 N/mm2 despues de 28 dfas.

Claims (11)

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    REIVINDICACIONES
    1. Aglutinante hidraulico monofasico que contiene atomos de silicio, calcio, ox^geno e hidrogeno en una disposicion tal que comprende unidades de silicato con un grado de reticulacion medio superior a Q1® y grupos de silanol, de manera que ninguno o una parte de los atomos de calcio es sustituida seis veces o mas por un atomo M(6)x+ coordinado con el oxfgeno, que se elige entre los atomos de Na, K, Li, Mg, Sr, Ba, Mn, Fe(+II) o bien Al(+III), y/o ninguno o bien una parte de los atomos de silicio es sustituida por un atomo M(4)y+ coordinado en forma de tetraedro con el oxfgeno, que se elige entre los atomos de Al, Ge, B, P, Fe, Be o Ti, teniendo el cociente molar de
    [CaO + (x/2) . (M(6)x+Ox/2)]:[SiO2+M(4)y+Oy/2]
    un valor de 0,75 hasta 2,75 y conteniendo el aglutinante entre un 3,5% y un 20% en peso de H2O.
  2. 2. Aglutinante hidraulico monofasico conforme a la reivindicacion 1, donde el cociente molar
    [CaO + (x/2) . (M(6)x+Ox/2)]:[SiO2+M(4)y+Oy/2] tiene un valor de 1,0 hasta 2,0.
  3. 3. Aglutinante hidraulico monofasico conforme a la reivindicacion 1 o 2, que tras anadir agua reacciona dando hidratos, donde mas del 50% en peso de los hidratos de silicato calcico tiene un cociente molar
    [CaO + (x/2) . (M(6)x+Ox/2)]:[SiO2+M(4)y+Oy/2] inferior a 1,5.
  4. 4. Mezcla que contiene un aglutinante hidraulico monofasico conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 3.
  5. 5. Mezcla conforme a la reivindicacion 4, que contiene al menos un 10% en peso de aglutinante hidraulico monofasico.
  6. 6. Procedimiento para fabricar un aglutinante hidraulico monofasico conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 3 con las etapas siguientes:
    a) Preparar una mezcla de sustancias de partida solidas, que contenga atomos de silicio, calcio, oxfgeno e hidrogeno, y reaccion hidrotermal y/o mecanoqmmica de esta mezcla en un silicato de calcio hidratado que comprenda grupos de silanol,
    b) Triturar el silicato calcico hidratado hasta que 0se forme el aglutinante hidraulico monofasico y
    c) Secado del aglutinante hidraulico monofasico hasta un contenido en H2O del 3,5% hasta el 20% en peso mientras el contenido de H2O no exceda el 20%.
  7. 7. Procedimiento para fabricar una mezcla conforme a las reivindicaciones 4 o 5 con las etapas
    (a') Preparar una mezcla de sustancias brutas que contengan silicatos y de sustancias brutas que contengan calcio, que contenga atomos de silicio, calcio, oxfgeno e hidrogeno, y reaccion hidrotermal y/o mecanoqmmica de esta mezcla en un producto de partida, que contenga un silicato de calcio hidratado que comprenda grupos silanol,
    (b') Molienda del producto de partida hasta que se forme el aglutinante hidraulico monofasico a partir de silicato calcico hidratado, y
    (c') Secado de la mezcla que contiene el aglutinante hidraulico monofasico formado, hasta un contenido en H2O del aglutinante hidraulico monofasico del 3,5% hasta el 20% en peso mientras el contenido de H2O no exceda el 20%.
  8. 8. Procedimiento conforme a la reivindicacion 7, donde para llevar a cabo la etapa (a') se mezclan cuarzo, sflice, mica, feldespato, vidrios o escoria como materia bruta que contiene silicato y CaO, CaCO3 o Ca(OH)2 como materia bruta que contiene calcio o bien hormigon viejo que contiene tanto materia bruta a base de calcio o de silicato.
  9. 9. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 6 hasta 8, donde en la etapa (a) o (a') se prepara un silicato calcico hidratado con unidades monomericas de silicato, que tienen grupos silanol.
  10. 10. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 6 hasta 9, de manera que durante la etapa (a) las sustancias de partida solidas o bien durante la etapa (a') las sustancias brutas que contienen calcio y las sustancias brutas que contienen silicatos, reaccionan con el vapor de agua a una temperatura de 140°C hasta 300°C.
  11. 11. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 6 hasta 10, donde durante el proceso se anade tanta solucion alcalina que se ajusta un valor de pH de 11 hasta 13.
    5 13.
    Material de construccion, fabricado mediante el fraguado del aglutinante hidraulico monofasico conforme a una de las reivindicaciones 1 hasta 3 o bien de la mezcla conforme a la reivindicacion 4 o 5 con agua y posterior endurecimiento.
    Material de construccion conforme a la reivindicacion 12, que contiene los aditivos sensibles a los alcalis.
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