ES2965052T3 - Procedimiento para preparar hormigón celular - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a procesos para la producción de hormigón celular, en los que se crean huecos de aire usando uno o más agentes inclusores de aire y/o introduciendo aire en composiciones de hormigón acuosas, en los que las composiciones de hormigón acuosas se basan en uno o más estabilizadores de espuma, uno o más polímeros estabilizados con coloides protectores de monómeros etilénicamente insaturados en forma de dispersiones acuosas o polvos redispersables en agua, del 20 al 95 % en peso de cemento, referido al peso seco de los componentes para la fabricación de las composiciones de hormigón, opcionalmente uno o más cargas y opcionalmente uno o más aditivos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para preparar hormigón celular
La invención se refiere a procedimientos para producir hormigón celular, composiciones de hormigón para producir hormigón celular, así como procedimientos para aplicar el hormigón celular, en particular para producir, por ejemplo, piezas, suelos o paredes prefabricadas de hormigón.
Las composiciones de hormigón convencionales se basan en aglutinantes de fraguado hidráulico, tales como cemento, masillas y, eventualmente, otros aditivos. Añadiendo agua se preparan composiciones de hormigón que se transforman en hormigón fresco, con el que se pueden fabricar, por ejemplo, piezas prefabricadas de hormigón. El fraguado del hormigón fresco da como resultado hormigón consistente. Dependiendo del sector de aplicación, se imponen requisitos especiales al hormigón consistente. El mercado exige cada vez más hormigón consistente con propiedades aislantes mejoradas, especialmente para el aislamiento acústico o térmico. Porque si el propio hormigón consistente ya dispone de propiedades aislantes, se puede prescindir de la laboriosa aplicación de material aislante, tal como placas aislantes de EPS o lana mineral, con lo cual se ahorran recursos y tiempo de trabajo. Además, el hormigón aislante tiene la ventaja frente a los materiales aislantes convencionales de no ser inflamable y, además, se adhiere bien a diversas superficies. El hormigón celular es adecuado para fines de este tipo. El hormigón celular contiene implícitamente una mayor cantidad de poros de aire.
Debido a su contenido de poros de aire, el desafío para el hormigón celular es lograr las propiedades mecánicas deseadas, tales como resistencias a la retroflexión, compresión o resistencia a la tracción adhesiva, para limitar la penetración de agua o garantizar la estabilidad o durabilidad general del hormigón celular.
El hormigón celular se conoce, por ejemplo, por los documentos CN108484211 o CN 108529940. Los documentos DE4209897 y DE3909083 describen un mortero de espuma a base de yeso. El documento GB20047636 se ocupa de espumas de silicato. El documento DE2056255 da a conocer agentes espumantes para compuestos de yeso y cemento. El documento DE4009967 describe la adición de formadores de poros en mortero, estando dotados los formadores de poros de un revestimiento inactivante, de modo que el efecto formador de poros de los formadores de poros en hormigón fresco se produce con un retraso en el tiempo. 5
El documento WO 2019/038105 A1 da a conocer la producción de una espuma híbrida para su uso como solado, entre otros, basada en una combinación de aglutinantes inorgánicos y orgánicos, utilizándose como aglutinantes orgánicos polímeros de monómeros etilénicamente insaturados en forma de dispersiones acuosas o polvos redispersables en agua.
Los morteros se aplican generalmente en capas más delgadas que el hormigón y se utiliza a menudo como enlucido de acabado o para unir, por ejemplo, ladrillos, losetas, paneles aislantes o demás objetos. Por lo tanto, en el caso de los morteros, la atención se centra a menudo en las propiedades adhesivas, mientras que, por el contrario, el hormigón se utiliza generalmente para la construcción de edificios, por ejemplo para paredes o suelos y, por consiguiente, tiene una función de soporte estático, de modo que al hormigón resistente se le establecen requisitos mecánicos completamente diferentes que a los morteros. El yeso es generalmente higroscópico y no resistente al agua.
Ante estos antecedentes, existía el cometido de proporcionar hormigón celular con propiedades mecánicas mejoradas tales como, por ejemplo, resistencias a la retroflexión, compresión y a la tracción adhesiva. Además, el hormigón celular debería, si es posible, poder salvar fisuras y presentar una alta resistencia al estrés hídrico. En general, el hormigón celular debería caracterizarse por una alta durabilidad.
Un objeto de la invención son procedimientos para la producción de hormigón celular, en los que se introducen poros de aire en composiciones de hormigón acuosas mediante uno o varios formadores de poros de aire y/o mediante introducción de aire,
en donde las composiciones de hormigón acuosas se basan
en uno o más estabilizadores de la espuma,
uno o más polímeros estabilizados con coloides protectores de monómeros etilénicamente insaturados en forma de dispersiones acuosas o polvos redispersables en agua,
30 a 95% en peso de cemento, referido al peso seco de los componentes para la fabricación de las composiciones de hormigón,
eventualmente una o más cargas y eventualmente uno o más aditivos, con la condición de que el cemento consista en cemento de fraguado rápido y uno o más cementos Portland, seleccionándose el cemento de fraguado rápido del grupo que comprende cemento de aluminato, cementos de sulfoaluminato de calcio y cemento de alto contenido de alúmina, y en donde las composiciones de hormigón se basan en un 25 a 55 % en peso en cemento de fraguado rápido, referido al peso total del cemento empleado en total.
Otro objeto de la invención son composiciones de hormigón para la producción de hormigón celular a base de
uno o más estabilizadores de la espuma,
uno o más formadores de poros de aire,
eventualmente una o más cargas y
eventualmente uno o más aditivos, caracterizadas porque están contenidos uno o más polímeros estabilizados con coloides protectores de monómeros etilénicamente insaturados en forma de dispersiones acuosas o polvos redispersados en agua y
30 a 95 % en peso de cemento, con respecto al peso seco de las composiciones de hormigón, con la condición de que el cemento esté compuesto de cemento de fraguado rápido y uno o más cementos Portland, seleccionándose el cemento de fraguado rápido de entre el grupo que comprende cemento de aluminato, cementos de sulfoaluminato de calcio y cemento con alto contenido de alúmina, y en donde las composiciones de hormigón están basadas en un 25 a 55 % en peso de cemento de fraguado rápido, basado en el peso total del cemento empleado en total.
La expresión hormigón celular comprende en general hormigón fresco y hormigón resistente.
La incorporación de aire en composiciones de hormigón acuosas se puede realizar, por ejemplo, mezclando mecánicamente las composiciones de hormigón acuosas con aire. Para ello se pueden batir, por ejemplo, las masas de hormigón acuosas. La mezcladura mecánica se realiza preferentemente con paletas agitadoras, espirales mezcladoras, agitadores de paletas, de hélice o de placas perforadas. Se prefieren especialmente hélices mezcladoras con chapas perforadas. También se pueden emplear generadores de espuma. Los generadores de espuma son máquinas disponibles comercialmente para generar espuma. También se puede insuflar aire en las composiciones de hormigón acuosas. El aire introducido en las composiciones de hormigón acuosas tiene preferiblemente una presión superior a la presión ambiente, más preferiblemente de 1,1 a 10 bares, de manera particularmente preferida de 1,5 a 6 bares y lo más preferiblemente de 2 a 3 bares. Los datos en bares se refieren en este caso, en general, a la presión absoluta. El aire tiene preferiblemente una temperatura de 5 °C a 35 °C, especialmente la temperatura ambiente.
En una forma de realización preferida, los poros de aire se introducen en las composiciones de hormigón acuosas utilizando uno o más formadores de poros de aire y adicionalmente introduciendo aire.
Como formadores de poros de aire se prefieren sales de amonio o de metales alcalinos de los hidrógeno-carbonatos o carbonatos, en particular sus sales de amonio o de sodio o de potasio. Se prefieren especialmente los hidrógenocarbonatos. El hidrógeno-carbonato de sodio es el más preferido. Los formadores de poros de aire no comprenden preferiblemente carbonato de metal alcalinotérreo alguno. Los formadores de poros de aire tienen un tamaño de grano preferiblemente de 10 gm a 1 mm, de manera particularmente preferible de 100 gm a 800 gm y lo más preferiblemente de 200 gm a 700 gm.
Las composiciones de hormigón se basan en formadores de poros de aire en una cantidad preferentemente de 0,01 a 10 % en peso, de forma especialmente preferente de 0,05 a 5 % en peso y de manera muy preferente de 0,1 a 3 % en peso, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón.
Por ejemplo, pueden pasar a emplearse estabilizadores de la espuma basados en tensioactivos, polímeros, proteínas o enzimas.
Ejemplos de tensioactivos como estabilizadores de la espuma son ácidos olefinsulfónicos; ácidos grasos, preferentemente con 16 a 18 átomos de C o sus sales; alcoholes grasos, preferentemente con 10 a 18 átomos de C; alquilfenoles o hidroxialquilfenoles con preferentemente cadenas alquílicas con 10 a 18 átomos de C; alquil y alquilaril éter sulfatos con preferentemente de 8 a 18 átomos de C en el resto hidrófobo y preferentemente 1 a 50 unidades de óxido de etileno; sulfonatos, en particular alquilsulfonatos con preferiblemente 8 a 18 átomos de C, alquilarilsulfonatos, preferiblemente con radicales alquilo con de 8 a 18 átomos de C, ésteres o semiésteres del ácido sulfosuccínico con alcoholes preferiblemente monovalentes o alquilfenoles con preferiblemente 4 a 15 átomos de C en el radical alquilo, pudiendo estar estos alcoholes o alquilfenoles también etoxilados con 1 a 40 unidades de óxido de etileno; ésteres parciales de ácido fosfórico, en particular fosfatos de alquilo o alquilarilo con 8 a 20 átomos de C en el radical orgánico, alquil éter y alquil aril éter fosfatos con 8 a 20 átomos de C en el radical alquilo o bien alquilarilo y 1 a 50 unidades EO; alquil poliglicol éteres preferentemente con 8 a 40 unidades EO y radicales alquilo con 8 a 20 átomos de C; alquil aril poliglicol éteres, preferentemente con 8 a 40 unidades EO y 8 a 20 átomos de C en los radicales alquilo y arilo; copolímeros de bloques de óxido de etileno/óxido de propileno (EO/PO), preferentemente con 8 a 40 unidades EO o bien PO; N-metiltauridas, preferentemente de ácidos grasos superiores, preferentemente con 10 a 18 átomos de C; alquilolamidas de ácidos grasos, tales como mono- o di-etanolamidas de ácidos grasos; óxidos de amina u óxidos de fosfina, tales como óxido de cocodimetilamina u óxido de cocodimetilfosfina de fórmula general R-N(CH3)2=O o R-P(CH3)2=O; anfolitos tales como ácido graso de coco-dimetilamino-acetato de sodio o sulfobetaína; ésteres de ácido fosfórico, en particular de alcoholes de cadena larga, preferentemente con 10 a 18 átomos de C o de alcoholes oxietilados con 1 a 4 moles de óxido de etileno y con 8 a 10 átomos de C en la molécula.
Una unidad de EO representa una unidad de óxido de etileno y una unidad de PO representa una unidad de óxido de propileno. Los ácidos antes mencionados también pueden estar presentes en forma de sus sales, en particular sales amónicas o alcalinas (alcalinotérreas). Los ácidos olefinsulfónicos contienen preferentemente de 10 a 20 átomos de carbono. Los ácidos olefinsulfónicos portan preferentemente uno o dos grupos ácido sulfónico o ácido hidroxialquilsulfónico. En este caso se prefieren los ácidos a-olefinsulfónicos.
Ejemplos de polímeros como estabilizadores de la espuma son poli(alcoholes vinílicos); polivinilacetales; polivinilpirrolidonas; polisacáridos en forma hidrosoluble, tales como almidones (amilosa y amilopectina), celulosas y sus derivados, tales como derivados de carboximetilo, metilo, hidroxietilo, hidroxipropilo, dextrinas y ciclodextrinas; lignosulfonatos; ácido poli(met)acrílico; copolímeros de (met)acrilatos con unidades comonómeras con funcionalidad carboxilo; poli(met)acrilamida; ácidos polivinilsulfónicos y sus copolímeros hidrosolubles; sulfonatos melamina formaldehído; sulfonatos naftaleno formaldehído; copolímeros de estireno y ácido maleico y copolímeros de vinil éter y ácido maleico.
Ejemplos de proteínas como estabilizadores de la espuma son caseína, caseinato, proteína de soja o gelatina. Las proteínas se pueden obtener, por ejemplo, mediante hidrólisis de proteínas, en particular proteínas animales, por ejemplo a partir de cuernos, sangre, huesos y desechos similares de ganado vacuno, porcino y demás cadáveres de animales. Las enzimas como estabilizadores de la espuma pueden ser, por ejemplo, de origen biotecnológico.
Estabilizadores de la espuma preferidos son los tensioactivos; poli(alcoholes vinílicos); polivinilpirrolidonas; celulosas y sus derivados, tales como derivados de carboximetilo, metilo, hidroxietilo e hidroxipropilo; proteínas tales como caseína o caseinato, proteína de soja y gelatina. Estabilizadores de la espuma especialmente preferidos son los tensioactivos, especialmente los ácidos olefinsulfónicos.
Los estabilizadores de la espuma tienen pesos moleculares preferiblemente < 4000 g/mol, más preferiblemente 3000 g/mol, aún más preferiblemente < 2500 g/mol, de manera particularmente preferida < 1500 g/mol y lo más preferiblemente < 1000 g/mol.
Los estabilizadores de la espuma y los polímeros protectores estabilizados con coloides se encuentran generalmente uno al lado del otro. Los estabilizadores de la espuma generalmente no son componente de los polímeros estabilizados con coloides protectores.
Las composiciones de hormigón se basan preferiblemente en estabilizadores de la espuma en preferentemente de 0,01 a 35 % en peso, de forma especialmente preferente de 0,05 a 20 % en peso y de manera lo más preferente de 0,1 a 10 % en peso. Los tensioactivos o polímeros como estabilizadores de la espuma están contenidos preferentemente en una cantidad de 0,01 a 10 % en peso, de forma especialmente preferente de 0,05 a 5 % en peso y de forma muy especialmente preferente de 0,1 a 3 % en peso. Las proteínas o enzimas como estabilizadores de la espuma están contenidas preferentemente en un 10 a un 35 % en peso, de forma especialmente preferente en un 15 a un 30 % en peso y muy preferentemente en un 20 a un 25 % en peso. Los datos en % en peso se refieren al peso seco de los componentes para producir las composiciones de hormigón.
Las composiciones de hormigón se basan preferentemente en un 0,5 hasta un 20 % en peso, de forma especialmente preferente en un 1 hasta un 15 % en peso y muy preferentemente en un 2 hasta un 9 % en peso de polímeros estabilizados con coloides protectores de monómeros etilénicamente insaturados, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón.
Los polímeros de monómeros etilénicamente insaturados se basan, por ejemplo, en uno o varios monómeros seleccionados del grupo que comprende ésteres vinílicos, ésteres de ácido (met)acrílico, compuestos vinilaromáticos, olefinas, 1,3-dienos y haluros de vinilo.
Ésteres vinílicos adecuados son, por ejemplo, los de ácidos carboxílicos con 1 a 15 átomos de C. Se prefieren acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, 2-etilhexanoato de vinilo, laurato de vinilo, acetato de 1 -metilvinilo, pivalato de vinilo y ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos a-ramificados con 9 a 11 átomos de C, por ejemplo VeoVa9R o VeoVa10R (nombres comerciales de la razón social Resolution). Se prefiere especialmente el acetato de vinilo.
Monómeros adecuados del grupo de los ésteres del ácido acrílico o del ácido metacrílico son, por ejemplo, ésteres de alcoholes ramificados o no ramificados con 1 a 15 átomos de C. Ésteres de ácido metacrílico o ésteres de ácido acrílico preferidos son acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de etilo, acrilato de propilo, metacrilato de propilo, acrilato de n-butilo, metacrilato de n-butilo, acrilato de t-butilo, metacrilato de t-butilo, acrilato de 2-etilhexilo.
Se prefieren especialmente acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de n-butilo, acrilato de t-butilo y acrilato de 2-etilhexilo.
Como compuestos vinilaromáticos se prefieren estireno, metilestireno y viniltolueno. El haluro de vinilo preferido es el cloruro de vinilo. Las olefinas preferidas son etileno y propileno y los dienos preferidos son 1,3-butadieno e isopreno.
Eventualmente, se pueden copolimerizar aún del 0 al 10 % en peso, preferentemente del 0,1 al 5 % en peso, referido al peso total de los monómeros, de monómeros auxiliares Ejemplos de monómeros auxiliares son ácidos mono- y dicarboxílicos etilénicamente insaturados, preferentemente ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido fumárico y ácido maleico; amidas y nitrilos del ácido carboxílico etilénicamente insaturados, preferiblemente acrilamida y acrilonitrilo; mono- y di-ésteres de ácido fumárico y ácido maleico, tales como ésteres dietílico y diisopropílico, así como anhídrido maleico; ácidos sulfónicos etilénicamente insaturados o bien sus sales, preferiblemente ácido vinilsulfónico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico. Otros ejemplos son comonómeros pre-reticulantes, tales como comonómeros polietilénicamente insaturados, por ejemplo ftalato de dialilo, adipato de divinilo, maleato de dialilo, metacrilato de alilo 0 cianurato de trialilo, o comonómeros post-reticulantes, por ejemplo ácido acrilamidoglicólico (AGA), éster metílico del ácido metilacrilamidoglicólico (MAGME), N-metilolacrilamida (NMA), N-metilolmetacrilamida, N-metilolalilcarbamato, éteres alquílicos tales como isobutoxiéter o ésteres de la N-metilolacrilamida, N-metilolmetacrilamida y del N-metilolalilcarbamato. También son adecuados comonómeros con funcionalidad epoxi, tales como metacrilato de glicidilo y acrilato de glicidilo Otros ejemplos son comonómeros con funcionalidad de silicio, tales como acriloxipropiltri(alcoxi) y metacriloxipropiltri(alcoxi)silanos, viniltrialcoxisilanos y vinilmetildialcoxisilanos, pudiendo los grupos alcoxi contener, por ejemplo, radicales etoxi- y etoxipropilenglicol-éter. También se mencionan monómeros con grupos hidroxi o CO, por ejemplo ésteres hidroxialquílicos del ácido metacrílico y del ácido acrílico, tales como acrilato o metacrilato de hidroxietilo, hidroxipropilo o hidroxibutilo, así como compuestos tales como diacetona acrilamida y acrilato o metacrilato de acetilacetoxietilo.
Se prefieren copolímeros de acetato de vinilo con 1 a 50 % en peso de etileno; copolímeros de acetato de vinilo con 1 a 50 % en peso de etileno y 1 a 50 % en peso de uno o más comonómeros adicionales del grupo de los ésteres vinílicos con 1 a 12 átomos de C en el radical ácido carboxílico, tales como propionato de vinilo, laurato de vinilo, ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos alfa-ramificados con 9 a 13 átomos de C, tales como VeoVa9, VeoVa10, VeoVa11; copolímeros de acetato de vinilo, 1 a 50 % en peso de etileno y preferentemente 1 a 60 % en peso de ésteres de ácido (met)acrílico de alcoholes no ramificados o ramificados con 1 a 15 átomos de C, en particular acrilato de n-butilo o acrilato de 2-etilhexilo; y copolímeros con 30 a 75 % en peso de acetato de vinilo, 1 a 30 % en peso de laurato de vinilo o ésteres vinílicos de un ácido carboxílico alfa-ramificado con 9 a 11 átomos de C, y 1 a 30 % en peso de ésteres del ácido (met)acrílico de alcoholes no ramificados o ramificados con 1 a 15 átomos de C, en particular acrilato de n-butilo o acrilato de 2-etilhexilo, que contienen, además, 1 a 40 % en peso de etileno; copolímeros con acetato de vinilo, 1 a 50 % en peso de etileno y 1 a 60 % en peso de cloruro de vinilo; en donde los polímeros también pueden contener los monómeros auxiliares mencionados en las cantidades mencionadas, y los datos en % en peso suman en cada caso 100 % en peso.
También se prefieren polímeros de ésteres del ácido (met)acrílico, tales como copolímeros de acrilato de n-butilo o acrilato de 2-etilhexilo o copolímeros de metacrilato de metilo con acrilato de n-butilo y/o acrilato de 2-etilhexilo; copolímeros de estireno-éster de ácido acrílico con uno o varios monómeros del grupo acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de n-butilo, acrilato de 2-etilhexilo; copolímeros de acetato de vinilo-éster de ácido acrílico con uno o varios monómeros del grupo formado por acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de propilo, acrilato de n-butilo, acrilato de 2-etilhexilo y, eventualmente, etileno; copolímeros de estireno-1,3-butadieno; en donde los polímeros también pueden contener los monómeros auxiliares mencionados en las cantidades mencionadas, y la información en % en peso suma en cada caso 100 % en peso.
Los más preferidos son los copolímeros con acetato de vinilo y 5 a 50 % en peso de etileno; o copolímeros con acetato de vinilo, 1 a 50 % en peso de etileno y 1 a 50 % en peso de un éster vinílico de ácidos monocarboxílicos a-ramificados con 9 a 11 átomos de C; o copolímeros con 30 a 75 % en peso de acetato de vinilo, 1 a 30 % en peso de laurato de vinilo o ésteres vinílicos de un ácido carboxílico alfa-ramificado con 9 a 11 átomos de C, y 1 a 30 % en peso de ésteres de ácido (met)acrílico de alcoholes ramificados o no ramificados con 1 a 15 átomos de C, que todavía contienen de 1 a 40 % en peso de etileno; o copolímeros con acetato de vinilo, 5 a 50 % en peso de etileno y 1 a 60 % en peso de cloruro de vinilo.
La selección de monómeros o bien la selección de las proporciones en peso de los comonómeros se lleva a cabo de tal manera que resulta una temperatura de transición vítrea Tg sea de -25 °C a 35 °C, preferiblemente de -10 °C a 25 °C, de manera particularmente preferible de -10 °C a 20 °C. La temperatura de transición vítrea Tg de los polímeros se puede determinar de forma conocida mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC). La Tg también se puede calcular aproximadamente utilizando la ecuación de Fox. Según Fox T.G., Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, página 123 (1956) se cumple: 1/Tg = x1/Tg1 x2/Tg2 ... xn/Tgn, en donde xn representa la fracción de masa (% en peso/100) del monómero n, y Tgn es la temperatura de transición vítrea en Kelvin del homopolímero del monómero n. Los valores de Tg para homopolímeros se enumeran en Polymer Handbook 2a Edición, J. Wiley & Sons, Nueva York (1975).
La preparación de los polímeros tiene lugar generalmente en medio acuoso y preferentemente según el procedimiento de polimerización en emulsión o en suspensión - como se describe, por ejemplo, en el documento DE-A 102008043988. Durante la polimerización se pueden utilizar los coloides protectores y/o emulsionantes habituales, como se describe en el documento DE-A 102008043988. Los polímeros en forma de dispersiones acuosas se pueden convertir en los correspondientes polvos redispersables en agua, como se describe en el documento DE-A 102008043988. Por norma general se utiliza un coadyuvante de secado, preferentemente los poli(alcoholes vinílicos) mencionados anteriormente.
Los polímeros pueden presentarse, por ejemplo, en forma de dispersiones acuosas, en particular dispersiones acuosas estabilizadas con coloides protectores. Coloides protectores preferidos son poli(alcoholes vinílicos), tales como poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados o totalmente saponificados, en particular con un grado de hidrólisis de 80 a 100% en moles. Son especialmente preferidos los poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados con un grado de hidrólisis de 80 a 94 % en moles y una viscosidad Hoppler, en solución acuosa al 4 %, en particular de 1 a 30 mPas (método según Hoppler a 20 °C, Norma DIN 53015). Los coloides protectores mencionados son accesibles mediante procedimientos conocidos por el experto en la materia. Los coloides protectores están contenidos generalmente en una cantidad total de 1 a 20 % en peso, referido al peso total de los polímeros.
Los polímeros se presentan preferentemente en forma de polvos redispersables en agua, estabilizados con coloides protectores. La dispersión del polvo de polímero redispersable en agua, estabilizado con coloides protectores, conduce a polímeros estabilizados con coloides protectores en forma de redispersiones acuosas. Los polvos contienen preferentemente 3 a 30 % en peso, de forma especialmente preferente 5 a 20 % en peso de poli(alcoholes vinílicos), en particular los poli(alcoholes vinílicos) antes mencionados, referido al peso seco de los polvos.
Los polímeros estabilizados con coloides protectores se encuentran generalmente separados de los formadores de poros de aire y/o estabilizadores de la espuma.
Los formadores de poros de aire y/o estabilizadores de la espuma generalmente no están recubiertos con los polímeros estabilizados con coloides protectores. Los polímeros estabilizados con coloides protectores o los polímeros de los polímeros estabilizados con coloides protectores son generalmente diferentes de los estabilizadores de la espuma y de cualesquiera agentes espesantes.
Según la invención, en el caso del cemento se trata de un cemento que consiste en cemento de fraguado rápido y uno o más cementos Portland, seleccionándose el cemento de fraguado rápido del grupo que comprende cemento de aluminato, cementos de sulfoaluminato de calcio y cemento con alto contenido de alúmina, y basándose las composiciones de hormigón en un 25 a 55 % en peso de cemento de fraguado rápido, respecto al peso total del cemento empleado. Z
Se prefieren el cemento Portland CEM I, el cemento metalúrgico Portland CEM II/A-S, CEM II/B-S, el cemento de piedra caliza Portland CEM II/A-LL, el cemento de cenizas volantes Portland CEM II/A-V o el cemento de cenizas volantes Portland CEM Z.
Las composiciones de hormigón se basan en este cemento en una cantidad preferentemente de 40 a 95 % en peso, más preferiblemente de 50 a 92 % en peso, de manera particularmente preferida de 60 a 91 % en peso y lo más preferiblemente de 70 a 90 % en peso, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón.
Las composiciones de hormigón se basan preferentemente en 25 a 55 % en peso, de forma especialmente preferente en 35 a 45 % en peso y lo más preferentemente en 45 a 55 % en peso de cemento de fraguado rápido, referido al peso total del cemento empleado.
Las composiciones de hormigón también pueden contener uno o más espesantes, por ejemplo polisacáridos, tales como éteres de celulosa y éteres de celulosa modificados, ésteres de celulosa, éteres de almidón, goma guar, goma xantana, ácidos policarboxílicos tales como ácido poliacrílico y sus ésteres parciales, caseína y espesantes asociativos. Éteres de celulosa preferidos son los éteres de metilcelulosa. Los espesantes son generalmente diferentes de los estabilizadores de la espuma. Los espesantes tienen pesos moleculares preferentemente > 4.000 g/mol, de forma especialmente preferente 210.000 g/mol y muy preferentemente > 20.000 g/mol. Las composiciones de hormigón se basan preferentemente en < 5 % en peso, de forma especialmente preferente en 0,1 a 3 % en peso y lo más preferentemente en 0,5 a 1,5 % en peso de espesantes, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón.
Las composiciones de hormigón también pueden contener una o más puzolanas tales como, por ejemplo, caolín, microsílice, tierra de diatomeas, cenizas volantes, polvo de trass, escoria molida de alto horno, polvo de vidrio, ácido silícico precipitado y ácido silícico pirógeno. Puzolanas preferidas son caolín, microsílice, cenizas volantes, escoria molida de alto horno, especialmente metacaolín.
Las composiciones de hormigón se basan, por ejemplo, en un 0,1 a 10 % en peso, preferentemente en un 0,5 a 5 % en peso y de manera particularmente preferente en un 1 a 3 % en peso de puzolanas, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón.
Preferiblemente, las composiciones de hormigón se basan en un < 30 % en peso, más preferiblemente en un < 20 % en peso, más preferiblemente en un < 10 % y de manera particularmente preferida en un < 5% en peso de yeso, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón. Lo más preferiblemente, las composiciones de hormigón no contienen yeso. Formas de realización a modo de ejemplo son a- o p-hemihidrato (CaSÜ4-1/2 H2O), dihidrato, anhidrita o el sulfato de calcio (yeso REA) que resulta durante la desulfuración de gases de combustión. El yeso tiene generalmente una influencia desventajosa sobre la resistencia al agua del hormigón celular. Además, el hormigón celular que contiene yeso debe eliminarse como residuo peligroso.
Ejemplos de cargas para las composiciones de hormigón son también arena de cuarzo, polvo de cuarzo, arena, polvo de piedra caliza, dolomita, arcilla, greda, escoria de alto horno, hidrato de cal blanca, talco o mica, gránulos de caucho vulcanizado o cargas duras, tales como silicatos de aluminio, corindón, basalto, carburos, tales como carburo de silicio o carburo de titanio. Como cargas se prefieren arena de cuarzo, polvo de cuarzo, polvo de piedra caliza, carbonato de calcio, carbonato de calcio y magnesio (dolomita), greda o cal hidratada blanca. Preferiblemente, las composiciones de hormigón no contienen grava y/o gravilla. Las cargas tienen un tamaño de grano preferentemente < 2 mm, de forma especialmente preferente < 1 mm.
Las composiciones de hormigón se basan, preferiblemente, en un 0,1 a 10 % en peso, de manera particularmente preferente en un 0,5 a 5 % en peso de cargas, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón Alternativamente, las composiciones de hormigón también pueden estar exentas de cargas.
Las composiciones de hormigón también pueden contener cargas ligeras. Como cargas ligeras se designan, en general, cargas con una densidad aparente baja, la mayoría de las veces inferior a 500 g/l. Las cargas ligeras son preferiblemente diferentes de las cargas antes mencionadas. Cargas ligeras típicas son, sobre una base sintética o natural, sustancias como tales microesferas huecas de vidrio, polímeros tales como esferas de poliestireno, aluminosilicatos, óxido de silicio, óxido de aluminio-silicio, hidrato de silicato de calcio, dióxido de silicio, silicato de aluminio, silicato de magnesio, silicato de aluminio hidrato, silicato de calcio y aluminio, silicato de calcio hidrato, silicato de aluminio-hierro-magnesio, metasilicato de calcio y/o escoria volcánica. Cargas ligeras preferidas son perlita celita, cabosil, circosil, curocell, filita, Promaxon, Vermex y/o wollastonita, así como poliestireno.
Las composiciones de hormigón se basan preferentemente en un 0,1 a 10 % en peso, de forma especialmente preferente en un 0,5 a 5 % en peso y de la forma más preferente en un 1 a 3 % en peso, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón.
Además, las composiciones de hormigón pueden contener también aceleradores del fraguado, tales como compuestos de aluminio, silicatos, hidróxidos de metales alcalinos (alcalinotérreos), nitratos, nitritos, sulfatos, boratos o ácidos carboxílicos. Aceleradores del fraguado preferidos son sales de aluminio, aluminatos, silicatos de metales alcalinos, tales como vidrio soluble, formiatos de metales alcalinos, hidróxido de potasio o hidróxido de calcio (Ca(OH)2).
Las composiciones de hormigón se basan preferentemente en un 0,1 a 5 % en peso, de forma especialmente preferente en un 0,2 a 2 % en peso y de la forma más preferente en un 0,3 a 1 % en peso de aceleradores del fraguado, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón.
Adicionalmente, las composiciones de hormigón pueden contener fibras, tales como materiales de fibras naturales, naturales modificadas o sintéticas a base de materiales orgánicos y/o inorgánicos. Ejemplos de fibras naturales y orgánicas son algodón, cáñamo, yute, lino, fibras de madera, celulosa, viscosa, fibras de cuero o sisal. Ejemplos de fibras orgánicas sintéticas son fibras de viscosa, fibras de poliamida, fibras de poliéster, fibras de poliacrilonitrilo, fibras de dralón, fibras de polietileno, fibras de polipropileno, fibras de poli(alcohol vinílico) o fibras de aramida. Las fibras inorgánicas pueden ser, por ejemplo, fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de lana mineral o fibras metálicas. Se prefieren fibras de algodón, fibras de poliacrilonitrilo y fibras de celulosa. Las fibras tienen preferiblemente una longitud de 1 a 10 mm, de 2 a 6 mm y lo más preferiblemente de 3 mm a 4 mm. Las fibras se pueden utilizar en forma de fibras sueltas, fibras pegadas en haces, fibras fibriladas, fibras multifilamento o fibras en envases de dosificación. Las composiciones de hormigón se basan preferentemente en un 0,01 a 5 % en peso, de forma especialmente preferente en un 0,1 a 3 % en peso y de la forma más preferente en un 0,5 a 2 % en peso de fibras, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón. Con las fibras se puede aumentar la estabilidad mecánica del hormigón celular y reducir la tendencia del hormigón celular a agrietarse.
Eventualmente, las composiciones de hormigón también pueden contener aditivos, por ejemplo plastificantes, agentes de fluidez, retardadores, coadyuvantes de formación de película, dispersantes, impermeabilizantes, pigmentos, plastificantes, conservantes, retardantes de llama (p. ej., hidróxido de aluminio), ácido silícico disperso. Aditivos preferidos son agentes de fluidez y plastificantes. Los aditivos contienen preferentemente 0 a 20 % en peso, de forma especialmente preferente 0,1 a 10 % en peso y de la forma más preferente 0,5 a 7 % en peso de fibras, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón.
Preferiblemente, las composiciones de hormigón no contienen ácido hexafluorosilícico, en particular sales del ácido hexafluorosilícico alguna, tales como sales de calcio, magnesio, zinc o amonio.
Para la producción de las composiciones de hormigón acuosas se emplea preferentemente 30 a 90 % en peso, de forma especialmente preferente 40 a 80 % en peso y lo más preferentemente 50 a 75 % en peso de agua, referido a la cantidad total del cemento.
Para la producción de las composiciones de hormigón acuosas, siempre que no se indique lo contrario, sus componentes individuales se pueden mezclar en dispositivos mezcladores habituales, por ejemplo en hormigoneras o instalaciones mezcladoras de hormigón premezclado. También se pueden emplear disolventes. Mediante la mezcladura se homogeneizan generalmente los distintos componentes de las composiciones de hormigón.
Preferiblemente, la producción de las composiciones de hormigón tiene lugar al mezclar una mezcla a) que contiene uno o más estabilizadores de la espuma,
uno o más polímeros estabilizados con coloides protectores de monómeros etilénicamente insaturados en forma de dispersiones acuosas o polvos redispersables en agua,
eventualmente, uno o más formadores de poros de aire,
eventualmente uno o más aditivos y
agua
con 30 a 95 % en peso, en particular 60 a 90 % en peso de cemento, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón, eventualmente una o varias cargas y eventualmente uno o varios aditivos.
Con el modo de proceder según la invención se puede obtener hormigón celular especialmente ventajoso. Como es bien sabido, la mezcladura arbitraria de los distintos componentes del hormigón celular no conduce a hormigón celular. Preferiblemente, la mezcla a) se combina con una mezcla b) que contiene 30 a 95 % en peso, en particular 60 a 90 % en peso de cemento, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón, eventualmente cargas, así como eventualmente aditivos.
En un procedimiento particularmente preferido, la producción de las composiciones de hormigón tiene lugar mezclando uno o más polímeros estabilizados con coloides protectores de monómeros etilénicamente insaturados en forma de dispersiones acuosas o polvos redispersables en agua, eventualmente fibras y eventualmente aditivos, en particular espesantes, así como agua para formar una mezcla a1) y, a continuación, se añaden a la mezcla a1) uno o más estabilizadores de la espuma, eventualmente uno o más agentes formadores de poros de aire y eventualmente aditivos, con lo que se obtiene la mezcla a2), y la mezcla a2) se combina con una mezcla b) que contiene 30 a 95 % en peso, en particular de 60 a 90 % en peso de cemento, referido al peso seco de los componentes para la fabricación de las composiciones de hormigón, eventualmente cargas, eventualmente fibras y eventualmente aditivos.
Preferiblemente se incorpora agua en la mezcla a), en particular en la mezcla a1). En el caso de la mezcla b) se puede tratar de una mezcla acuosa, en particular de una mezcla seca. En el caso de emplear la mezcla b) como mezcla seca, el fraguado de las composiciones de hormigón es especialmente rápido, por ejemplo diez o veinte veces más rápido que cuando se emplean mezclas acuosas b).
La preparación de las mezclas a) o a1) tiene lugar preferiblemente mezclando durante 2 a 15 minutos, de manera especialmente preferida durante 5 a 10 minutos. La preparación de la mezcla a2) tiene lugar partiendo de la mezcla a1) mediante mezcladura preferentemente durante 10 a 60 segundos, en particular 20 a 40 segundos. Si mediante la introducción de aire se introducen poros de aire, la mezcla a) o a2) se espuma preferentemente durante 2 segundos a 4 minutos. La espumación de la mezcla a) o a2) puede tener lugar de forma continua o discontinua. La espumación continua puede tener lugar, por ejemplo, en generadores de espuma convencionales. La espumación discontinua de la mezcla a) o a2) tiene lugar durante preferentemente 1 a 4 minutos, en particular 2 a 3 minutos. La espumación continua de la mezcla a) o a2) tiene lugar durante preferentemente < 60 segundos, en particular 2 a 30 segundos. Después de combinar las mezclas a) y b) o bien las mezclas a2) y b), se mezcla preferiblemente durante 2 a 60 segundos. La mezcladura discontinua de las mezclas a) y b) o bien de las mezclas a2) y b) dura preferentemente 1 a 4 minutos, en particular 30 a 60 segundos. La mezcladura continua de las mezclas a) y b) o bien de las mezclas a2) y b) dura preferentemente 2 a 30 segundos. Los tiempos indicados se refieren, en general, a la simple mezcladura. No se incluyen los tiempos de transporte de las composiciones de hormigón listas para usar.
La introducción de aire para crear poros de aire tiene lugar preferentemente con la mezcla a) y de forma especialmente preferente con la mezcla a2).
La mezcladura tiene lugar preferiblemente a 5 hasta 35 °C, de manera particularmente preferida a 15 hasta 25 °C. Las mezclas a), a1) o a2) tienen un valor de pH preferentemente de 3 a 8 y de forma especialmente preferente de 4 a 7.
Las mezclas a) o bien a2) se presentan preferentemente en forma de una espuma. La espuma contiene generalmente poros de aire. La espuma tiene preferentemente una consistencia similar a la de la nata. La espuma tiene una densidad preferiblemente de 0,05 a 1 g/cm3, de manera particularmente preferida de 0,1 a 0,7 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,1 a 0,5 g/cm3. La determinación de la densidad puede tener lugar de manera convencional, por ejemplo llenando un recipiente con un volumen definido de la espuma y pesándolo.
En general, las composiciones de hormigón acuosas que contienen poros de aire se aplican inmediatamente después de su preparación, en particular sin otra etapa de procesamiento.
La aplicación de las composiciones de hormigón acuosas que contienen poros de aire puede tener lugar, por ejemplo, mediante aplicación sobre un sustrato o mediante la introducción en una pieza moldeada.
Las composiciones de hormigón acuosas que contienen poros de aire se pueden aplicar manualmente, mediante impresión 3D o mecánicamente, por ejemplo mediante bombeo, mediante relleno en piezas moldeadas o encofrados o de otro modo convencional. Ejemplos de sustratos son paredes y suelos. Ejemplos de piezas moldeadas son encofrados u otras formas.
Después de 28 días en un clima estándar (23 °C, 50 % de humedad relativa del aire), el hormigón celular (hormigón resistente) tiene una densidad aparente en seco de preferiblemente 10 a 1000 kg/m3, de manera particularmente preferida de 100 a 800 kg/m3 (método de determinación: basado en la Norma EN 1015-6).
Después de 28 días en un clima estándar (23 °C, 50 % de humedad relativa del aire), el hormigón celular (hormigón resistente) tiene una conductividad térmica de preferiblemente 20 a 200 mW/mK, de manera particularmente preferida de 30 a 150 mW/mK y lo más preferiblemente 30 a 50 mW/mK. La determinación de la conductividad térmica tiene lugar con el aparato medidor de la conductividad térmica HFM 436 de la razón social Netzsch según la Norma DIN EN 13163. La medición se lleva a cabo con el ajuste "Lamda 10°C", la placa inferior se ajusta a 2,5 °C y la placa superior a 17,5 °C. El sustrato de ensayo se sujeta por el centro y la medición continúa hasta que el sustrato de ensayo alcanza una temperatura central de 10 °C.
Las composiciones de hormigón según la invención son adecuadas, por ejemplo, para la fabricación de piezas prefabricadas de hormigón habituales, tales como paneles aislantes, bloques de hormigón, sillares de hormigón, bloques de hormigón ligeros, dovelas, aislamientos prefabricados u otras piezas moldeadas de hormigón. También se pueden fabricar suelos, en particular solados, solados ligeros, desvanes, tejados planos o terrazas, losas o paredes tales como paredes de sótanos. Alternativamente, se pueden aplicar una o más capas de composiciones de hormigón según la invención a paredes, suelos, solados u otros sustratos. Las estructuras también se pueden construir utilizando encofrados de hormigón. El hormigón celular también es adecuado como material de relleno, por ejemplo para nivelar rellenos, para rellenar puertas o ventanas o, en general, para rellenar cavidades. Las composiciones de hormigón también se pueden emplear para rellenar ladrillos. Es particularmente ventajoso aplicar las composiciones de hormigón a paredes exteriores, especialmente con fines de aislamiento.
En el caso de productos de hormigón soportantes estáticamente, tales como sillares de hormigón, solados o paredes exteriores, el hormigón celular presenta densidades preferentemente de 0,35 a 0,50 g/cm3. En el caso de productos de hormigón estáticamente no portantes, tales como paneles aislantes, aislamientos prefabricados, rellenos de ladrillos o revoques aislantes, el hormigón celular también puede presentar densidades preferentemente de 0,25 a 0,35 g/cm3.
El grosor de capa o el diámetro de los productos de hormigón es preferentemente > 1 cm, más preferentemente > 5 cm y de forma especialmente preferente > 10 cm. El grosor de capa o el diámetro de los productos de hormigón asciende preferentemente a < 50 cm, más preferentemente a < 30 cm y de forma especialmente preferente a < 20 cm.
El hormigón celular según la invención se caracteriza por un muy buen aislamiento térmico y acústico. Esto lo hace especialmente adecuado como material aislante. Otra ventaja es que el hormigón celular, a diferencia de las placas aislantes de EPS, no es inflamable y, a diferencia de, por ejemplo, los materiales aislantes a base de lana mineral o perlita, además se adhiere muy bien a las superficies.
El hormigón celular según la invención dispone ventajosamente de muy buenas propiedades mecánicas, tales como resistencia a la flexión, a la compresión y a la tracción adhesiva y, además, es capaz de salvar fisuras. Además, con el modo de proceder según la invención se puede mejorar la resistencia al agua del hormigón celular, lo que se manifiesta, por ejemplo, en una menor penetración de agua en el hormigón o en una menor absorción de agua del hormigón celular. Con ello, el hormigón celular dispone también de una muy buena durabilidad incluso cuando se expone al agua. Todas estas propiedades también se pueden lograr con bajas densidades secas del hormigón celular. La densidad seca se puede ajustar fácilmente, por ejemplo, a través de los componentes de las composiciones de hormigón, sus cantidades de uso o el contenido de poros de aire.
Los siguientes ejemplos sirven para explicar la invención en detalle y no deben considerarse limitativos de la misma. Producción de las composiciones de hormigón y de las probetas de hormigón celular:
Primero, los componentes del componente A (véase la Tabla 1) se mezclaron con un disolvente durante 5 minutos mientras se agitaba a temperatura ambiente y, a continuación, se añadieron los componentes del componente B (véase la Tabla 1) durante 30 segundos.
La mezcla resultante se hizo espuma usando una taladradora con una paleta agitadora durante 2 minutos a temperatura ambiente. Se formó una espuma de consistencia a modo de nata.
A la espuma obtenida se añadió, en forma de una mezcla seca a temperatura ambiente, el componente C mientras se agitaba con la taladradora con paleta agitadora y se homogeneizó durante 30 segundos.
A continuación se procesó inmediatamente la composición de hormigón de los respectivos Ejemplos (comparativos) 1 a 3 en la probeta de hormigón celular, tal como se describe a continuación para el respectivo método de ensayo. T l 1: F rm l i n l m i i n h rmi n l E m l m r iv 1 :
Entre los componentes de las composiciones de hormigón:
- Dispersión polimérica:
Dispersión acuosa estabilizada con poli(alcohol vinílico) de un copolímero de acetato de vinilo-etileno (contenido en sólidos: 60%);
- Polvo de polímero:
Polvo de polímero redispersable en agua, estabilizado con poli(alcohol vinílico), de un copolímero de acetato de vinilo-etileno con una temperatura de transición vítrea de 16 °C;
- Tylose MH 60010 P4 (nombre comercial de Shin Etsu):
metil hidroxietil celulosa eterificada (agente espesante);
- Faser PAC hm 6,7/4 (nombre comercial de Schwarzwalder Textilwerke): fibra de poliacrilonitrilo con una longitud de 4 cm;
- Hostapur OSB (nombre comercial de Shin Etsu): sal sódica de un ácido C14/C16-a-olefinsulfónico; - Milke CEM I 52,5R: Cemento Portland;
- Fondu Lafarge nombre comercial de Imerys): cemento de oaluminato de calcio (cemento de fraguado rápido);
- Walhalla hidrato noble; hidróxido de calcio (Ca(OH)2) (aglutinante hidráulico latente).
Tabla 2: Resultados de los ensayos de las probetas de hormigón celular de los Ejemplos (comparativos) (Ej. (V)) 1 a 3:
Ensayo de las probetas de hormigón celular:
El ensayo se llevó a cabo después de que las probetas de hormigón celular permanecieran almacenadas durante 28 días en un clima normal (23 °C, 50 % de humedad relativa del aire).
Las siguientes propiedades de las probetas de hormigón celular se determinaron utilizando los siguientes métodos:
- Densidad seca: basada en la Norma EN 1015-6;
- Resistencia a la retroflexión: basada en la Norma DIN18555-3;
- Resistencia a la compresión: basada en la Norma EN 1015-11;
- Resistencia a la tracción adhesiva basada en la Norma ETAG004;
- Absorción de agua: basada en la Norma EN 1015-18;
- Penetración de agua: basada en la Norma EN 1015-18.
Los resultados de los ensayos se resumen en la Tabla 2.
Claims (16)
1. Procedimiento para la producción de hormigón celular, en el que se introducen poros de aire en composiciones de hormigón acuosas mediante uno o varios formadores de poros de aire y/o mediante introducción de aire,
en el que las composiciones acuosas de hormigón se basan en uno o más estabilizadores de la espuma, uno o más polímeros estabilizados con coloides protectores de monómeros etilénicamente insaturados en forma de dispersiones acuosas o polvos redispersables en agua,
30 a 95% en peso de cemento, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón,
eventualmente una o más cargas y eventualmente uno o más aditivos,
con la condición de que el cemento se componga de cemento de fraguado rápido y uno o más cementos Portland, seleccionándose el cemento de fraguado rápido del grupo que comprende cemento de aluminato, cemento de sulfoaluminato de calcio y cemento con alto contenido de alúmina, y
en el que las composiciones de hormigón se basan en un 25 a un 55 % en peso de cemento de fraguado rápido, respecto al peso total del cemento empleado total.
2. Composiciones de hormigón para la producción de hormigón celular a base de uno o varios estabilizadores de la espuma, uno o varios formadores de poros de aire,
eventualmente una o más cargas y eventualmente uno o más aditivos,caracterizadas por queestán contenidos uno o más polímeros estabilizados con coloides protectores de monómeros etilénicamente insaturados en forma de dispersiones acuosas o polvos redispersados en agua y
30 a 95 % en peso de cemento, referido al peso seco de las composiciones de hormigón,
con la condición de que el cemento se componga de cemento de fraguado rápido y uno o más cementos Portland, seleccionándose el cemento de fraguado rápido del grupo que comprende cemento de aluminato, cemento de sulfoaluminato de calcio y cemento con alto contenido de alúmina, y
en el que las composiciones de hormigón se basan en un 25 a un 55 % en peso de cemento de fraguado rápido, respecto al peso total del cemento empleado total.
3. Composiciones de hormigón para la producción de hormigón celular según la reivindicación 2,caracterizadas por queen el caso de uno o varios formadores de poros de aire se trata de sales de amonio o de metales alcalinos de hidrógeno-carbonatos o carbonatos.
4. Composiciones de hormigón para la producción de hormigón celular según la reivindicación 2 o 3,caracterizadas por quecomo estabilizadores de la espuma
uno o más tensioactivos se seleccionan del grupo que comprende ácidos olefinsulfónicos; ácidos grasos o sus sales; alcoholes grasos; alquilfenoles o hidroxialquilfenoles; alquil y alquilaril éter sulfatos; alquilsulfonatos, alquilarilsulfonatos; ésteres o semiésteres del ácido sulfosuccínico; ésteres parciales de ácido fosfórico; alquil poliglicol éteres; alquil aril poliglicol éteres; copolímeros de bloques de (EO/PO); N-metiltauridas; alquilolamidas de ácidos grasos; óxidos de amina; u óxidos de fosfina; ácido graso de coco-dimetilamino-acetato de sodio; sulfobetaína y ésteres de ácido fosfórico; o
uno o más polímeros se seleccionan del grupo que comprende poli(alcoholes vinílicos); polivinilacetales; polivinilpirrolidonas; polisacáridos en forma hidrosoluble; lignosulfonatos; ácido poli(met)acrílico; copolímeros de (met)acrilatos con unidades comonómeras con funcionalidad carboxilo; poli(met)acrilamida; ácidos polivinilsulfónicos y sus copolímeros hidrosolubles; sulfonatos melamina formaldehído; sulfonatos naftaleno formaldehído; copolímeros de estireno y ácido maleico; y copolímeros de vinil éter y ácido maleico; o
una o más proteínas se seleccionan del grupo que comprende caseína, caseinato, proteína de soja; gelatina; y otras proteínas obtenibles mediante hidrólisis de proteínas animales;
o
están contenidas enzimas de origen biotecnológico.
5. Composiciones de hormigón para la producción de hormigón celular según las reivindicaciones 2 a 4,caracterizadas por quelas composiciones de hormigón se basan en un 0,5 a 20 % en peso de polímeros estabilizados con coloides protectores de monómeros etilénicamente insaturados, respecto del peso seco de las composiciones de hormigón.
6. Composiciones de hormigón para la producción de hormigón celular según las reivindicaciones 2 a 5,caracterizadas por quelos polímeros de monómeros etilénicamente insaturados se basan en uno o varios monómeros seleccionados del grupo que comprende ésteres vinílicos, ésteres de ácido (met)acrílico, compuestos vinilaromáticos, olefinas, 1,3-dienos y haluros de vinilo.
7. Composiciones de hormigón para la producción de hormigón celular según las reivindicaciones 2 a 6,caracterizadas por queestá contenido 35 a 45 % en peso de cemento de fraguado rápido, con respecto al peso total del cemento contenido total,
en donde el cemento de fraguado rápido se selecciona del grupo que comprende cemento de aluminato, cementos de sulfoaluminato de calcio y cemento con alto contenido de alúmina.
8. Composiciones de hormigón para la producción de hormigón celular según las reivindicaciones 2 a 7,caracterizadas por quelas composiciones de hormigón están libres de cargas.
9. Procedimiento para producir hormigón celular según la reivindicación 1,
caracterizado por quese emplea una composición de hormigón según las reivindicaciones 2 a 8.
10. Procedimiento para la producción de hormigón celular según la reivindicación 1 o 9,caracterizado por quela introducción de aire tiene lugar soplando aire en las composiciones de hormigón acuosas y/o mezclando mecánicamente las composiciones de hormigón acuosas con aire.
11. Procedimiento para la producción de hormigón celular según la reivindicación 1,9 o 10,caracterizado por quela preparación de las composiciones acuosas de hormigón tiene lugar combinando una mezcla que contiene uno o más estabilizadores de la espuma,
uno o más polímeros estabilizados con coloides protectores de monómeros etilénicamente insaturados en forma de dispersiones acuosas o polvos redispersables en agua,
eventualmente uno o más formadores de poros de aire, eventualmente uno o más aditivos y
agua
con 30 a 95 % en peso, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón, eventualmente una o varias cargas y eventualmente uno o varios aditivos.
12. Procedimiento para la producción de hormigón celular según la reivindicación 1,9 o 10,caracterizado por quela producción de las composiciones acuosas de hormigón tiene lugar al mezclar uno o más polímeros estabilizados con coloides protectores de monómeros etilénicamente insaturados en forma de dispersiones acuosas o polvos redispersables en agua, eventualmente fibras y eventualmente aditivos, así como agua se prepara una mezcla a1) y a continuación se añaden a la mezcla a1) uno o varios estabilizadores de la espuma, eventualmente uno o varios formadores de poros de aire y eventualmente aditivos, con lo que se obtiene la mezcla a2), y
la mezcla a2) se combina con una mezcla b) que contiene 30 a 95 % en peso, referido al peso seco de los componentes para la producción de las composiciones de hormigón, eventualmente cargas, eventualmente fibras y eventualmente aditivos.
13. Procedimiento para la producción de hormigón celular según la reivindicación 12,caracterizado por quela mezcla b) es una mezcla seca.
14. Procedimiento para la producción de hormigón celular según la reivindicación 12 o 13,caracterizado por queen la mezcla a2) se introduce aire para generar poros de aire.
15. Procedimiento para aplicar el hormigón celular de las reivindicaciones 1 o 9 a 14, mediante aplicación sobre un sustrato o introducción en una pieza moldeada.
16. Procedimiento para la aplicación del hormigón celular según la reivindicación 15 para la producción de piezas prefabricadas de hormigón, suelos, tejados planos, terrazas, losas de suelo, paredes; o
para revestir paredes, suelos o solados; o
en la construcción de encofrados de hormigón; como material de relleno; o para rellenar ladrillos.
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