IT9020068A1 - Conglomerato per edilizia civile e stradale e procedimento per la sua preparazione - Google Patents
Conglomerato per edilizia civile e stradale e procedimento per la sua preparazioneInfo
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Description
Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: "CONGLOMERATO PER EDILIZIA CIVILE E STRADALE E PROCEDIMENTO PER LA SUA PREPARAZIONE"
RIASSUNTO
Conglomerato per edilizia civile e stradale ottenuto per blando trattamento termico di un impasto comprendente:
(a) almeno un silicato alterato contenente allumina e calcio; (b) acqua contenente ione solfato;
(c) un orientatore di cristallizzazione;
(d) eventualmente un regolatore di basicità; e
(e) eventualmente un materiale inorganico correttore per mantenere il contenuto di allumina e calcio nell'impasto in forte eccesso rispetto allo ione solfato.
La presente invenzione riguarda un conglomerato per edilizia civile e stradale ed il procedimento per la sua preparazione.
Più in particolare la presente invenzione riguarda un conglomerato per edilizia civile e stradale essenzialmente inorganico o minerale, a base di una miscela di materiali inerti e incoerenti consolidati da un legante costituito da un intreccio di cristalli aghiformi di ettringite prodotta in situ nel conglomerato stesso.
L'ettringite, o trisulfoalluminato di calcio, ha una composizione chimica di formula generale:
e si ottiene facendo reagire in ambiente basico un solfato con un eccesso di allumina e calce in presenza d'acqua.
La Richiedente ha trovato, pertanto, che realizzando la formazione di cristalli di ettringite in miscele opportune di materiali inerti , incoerenti e facilmente reperibili in natura si ottengono conglomerati caratterizzati da ottime proprietà meccaniche in grado, quindi, di essere impiegati nell 'edilizia civile e stradale.
Costituisce pertanto oggetto della presente invenzione un conglomerato per edilizia civile e stradale ottenuto per blando trattamento termico di un impasto comprendente:
(a) almeno un silicato alterato contenente allumina e calcio; (b) acqua contenente ione solfato;
(c) un orientatore di cristallizzazione;
(d) eventualmente un regolatore di basicità; e
(e) eventualmente un materiale inorganico correttore per mantenere il contenuto di allumina e calcio nell 'impasto in forte eccesso rispetto allo ione solfato.
Esempi di silicati alterati, cioè silicati in cui è appena iniziato il processo di idrolisi da parte degli agenti atmosferici, sono: tectosilicati, fillosilicati, inosilicati, neosilicati, sorosilicati, argille {illite), granito, ecc.
Un'acqua contenente ione solfato particolarmente adatta nel conglomerato oggetto della presente invenzione è l'acqua di mare. Acque alternative sono rappresentate da acqua di sebca, acque salmastre di pozzo, ecc.
Qualsiasi prodotto in grado di orientare la cristallizzazione di sali può essere impiegato nel conglomerato oggetto della presente invenzione anche se preferita è l'urea che viene impiegata in quantità tra 0,1 e 15% in peso sul totale della miscela.
Il silicato alterato, quand'è particolarmente ricco in silice, può essere sostituito parzialmente, od anche totalmente, da altri materiali inorganici contenenti allumina e calcio. Questi materiali correttori vengno impiegati per mantenere il contenuto di Al2O3 e calcio in forte eccesso rispetto allo ione solfato necessario a produrre l'ettringite di formula generale (1).
Esempi di tali correttori sono le argille carbonatiche o lateritiche, le marne, le rocce carbonatiche come dolomite o calcare, i rifiuti macinati provenienti dalla demolizione di edifici costruiti con calciostruzzo e laterizi, ecc.
Poiché la formazione di ettringite si realizza in ambiente basico è opportuno che l'impasto prima del blando trattamento termico abbia un pH superiore a 7, preferibilmente tra 9 e 12.
Se si utilizza un regolatore di basicità questo può essere scelto fra quelli di origine naturale come le rocce metamorfiche basiche o fra quelli di origine artificiale come la calce o di sintesi chimica come la soda, l'ammoniaca, ecc. che viene impiegato in quantità tali da permettere di ottenere i sopracitati valori di basicità.
I materiali costituenti il conglomerato oggetto della presente invenzione sono usati in rapporti tali da dare un contenuto di:
ione solfato tra 0,01 e 5% in peso sul totale della composizione, preferibilmente tra 0,1 e 1%;
calcio tra 0,1 e 30% in peso sul totale, preferibilmente tra 1 e 15%;
allumina tra 0,1 e 60% in peso sul totale, preferibilmente tra 5 e 30%;
l'eventuale presenza di inerti, come la silice, chiudendo la composizione a 100.
I materiali costituenti il conglomerato del trovato sono miscelati tra loro per dare un impasto plastico e formabile. L'acqua necessaria per ottenere l'impasto è quella della soluzione contenente lo ione solfato. Tale acqua è usata in quantità che dipende dal tipo di materiale usato e dalla sua distribuzione granulometrica e di solito è compresa tra 5 e 70% in peso sul totale.
L'impasto così ottenuto è trattato termicamente a temperatura non molto elevata per tempi sufficienti ad eliminare l'acqua in eccesso e per accellerare la velocità di inizio cristallizzazione dell'ettringite. Le temperature più indicate sono superiori a 30°C, preferibilmente tra 35 e 50°C.
Poiché la cristallizzazione dell'ettringite può peraltro procedere, seppur lentamente, anche a temperature inferiori a 30°C, è possibile ottenere conglomerati secondo la presente invenzione eliminando l'acqua in eccesso dell'impasto per evaporazione naturale a temperatura ambiente, compresa di solito tra 5 e 25°C.
Il conglomerato oggetto della presente invenzione presenta un carico di rottura a compressione a 180 giorni (misurato secondo la norma UNI 6132) compreso tra 5 e 20 MPa, carico di rottura a flessione a 180 giorni (secondo la norma UNI 6133) compresa tra 1 e 4 MPa, assorbimento d'acqua per immersione (7 giorni) inferiore al 503⁄4 in peso, generalmente tra 10 e 25%.
Il conglomerato del trovato tende a sviluppare nel tempo forti resistenze meccaniche e pertanto può essere impiegato per preparare mattoni, blocchi da costruzione, pavimentazioni, fondi stradali, ecc. e nel consolidamento di fondazioni.
Un procedimento per la preparazione del conglomerato oggetto della presente invenzione comprende:
i) mescolare a secco i componenti solidi;
ii) impastarli con l'acqua contenente lo ione solfato;
iii) formare l'impasto nell'articolo desiderato; ed
iv) essiccare l’articolo formato a temperatura superiore a 30°C .
Nel presente procedimento è molto importante mescolare i componenti in forma granulare con una distribuzione granulometrica studiata per ridurre al minimo i vuoti nel conglomerato e per ottenere un buon grado di costipazione. Per ottenere questi risultati è preferibile operare con materiali in granuli aventi diametri inferiori a 25 mm ed in cui fino all<- >80% in peso di materiale si presenta con una granulometria inferiore a 0,2 mm.
Allo scopo di meglio comprendere la presente invenzione e per mettere in pratica la stessa vengono riportati di seguito alcuni esempi illustrativi ma non limitativi.
ESEMPIO 1
Si sono mescolati 600 g di polvere secca di argilla (illite), 300 g di polvere di granito macinato, 80 g di calcare, 10 g di concime azotato contenente 403⁄4 di urea, 10 g di ammoniaca in soluzione acquosa al 18% con 500 cc di acqua di mare concentrata 3 volte.
Il componente solido dell'impasto aveva una distribuzione granulometrica inferiore a 2 mm e, più in particolare, il 66% in peso aveva una granulometria inferiore a 0,2 mm.
L'impasto è stato quindi costipato in una formella cilindrica con diametro ed altezza di 100 mm ed è stato quindi trattato termicamente per 4 ore a 35°C in ambiente secco e per 4 ore a 35°C in ambiente con umidità superiore al 603⁄4.
La formella è stata quindi aperta ed il materiale è stato conservato per 4 ore a 20°C in ambiente con umidità superiore al 60%.
Alla prova di compressione il campione così trattato mostrava una resistenza di 2 MPa.
ESEMPIO 2
E'stato ripetuto l'esempio 1 con la variante di usare 300 g di polvere secca di argilla (illite) e 600 g di polvere di granito macinato.
Il campione ottenuto mostrava una resistenza a compressione di 2,3 MPa.
ESEMPIO 3
L'esempio 1 è stato ripetuto con la variante di usare 250 g di polvere secca di argilla M ilite), 430 g di polvere di granito e 300 g di calcare macinato.
Il campione ottenuto mostrava una resistenza a compressione di 2 MPa.
ESEMPIO 4
L'esempio 1 è stato ripetuto con la variante di usare 280 g di polvere secca di argilla (illite) e 600 g di polvere di granito macinato.
Il campione ottenuto mostrava una resistenza a compressione di 2,5 MPa.
Claims (14)
- RIVENDICAZIONI 1. Conglomerato per edilizia civile e stradale ottenuto per blando trattamento termico di un impasto comprendente: (a) almeno un silicato alterato contenente allumina e calcio; (b) acqua contenente ione solfato; (c) un orientatore di cristallizzazione; (d) eventualmente un regolatore di basicità; e (e) eventualmente un materiale Inorganico correttore per mantenere il contenuto di allumina e calcio nell'impasto in forte eccesso rispetto allo ione solfato.
- 2. Conglomerato secondo la rivendicazione 1, in cui il silicato alterato è scelto tra tectosilicati, fi11osi1icati, inosilicati, neosilicati, sorosi1icati, argille (illite), granito.
- 3. Conglomerato secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l'acqua contenente ione solfato è scelta fra acqua di mare, acqua di sebca, acque salmastre di pozzo.
- 4. Conglomerato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l orientatore di cristallizzazione è urea.
- 5. Conglomerato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il regolatore di basicità è scelto fra quelli di origine naturale o fra quelli di origine artificiali, o fra quelli di sintesi chimica.
- 6. Conglomerato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale inorganico correttore sostituisce parzialmente o totalmente il silicato alterato.
- 7. Conglomerato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'impasto ha un pH superiore a 7, preferibilmente tra 9 e 12.
- 8. Conglomerato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui i materiali costituenti sono usati in rapporti tali da dare, rispetto al totale della composizione: 0,01-5% in peso di ione solfato·, 0,1-30% in peso di calcio; 0,1-60% in peso di allumina; l'eventuale presenza di inerti chiudendo a 100 la composizione.
- 9. Conglomerato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'acqua per l'impasto è quella della soluzione contenente lo ione solfato.
- 10. Conglomerato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il trattamento termico dell'impasto si realizza a temperature superiori a 30°C.
- 11. Conglomerato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti avente carico a rottura a compressione a 180 giorni (misurato secondo la norma UNI 6132) compreso tra 5 e 20 MPa, carico di rottura a flessione a 180 giorni (secondo la norma UNI 6133) compreso tra 1 e 4 MPa, assorbimento d'acqua per immersione (7 giorni) inferiore al 50% in peso.
- 12. Procedimento per la preparazione del conglomerato di cui ad una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti che comprende: i) mescolare a secco i componenti solidi; ii) impastarli con l'acqua contenente lo ione solfato; 111) formare l'impasto nell'articolo desiderato; ed iv) essiccare l'articolo formato a temperatura superiore a 30°C.
- 13. Procedimento secondo la rivendicazione 12, in cui i componenti sono mescolati in forma granulare con granulometria inferiore a 25 mm ed in cui fino all'80% in peso di materiale si presenta con una granulometria inferiore a 0,2 mm.
- 14. Uso del conglomerato di cui ad una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti nella preparazione di mattoni, blocchi da costruzioni, pavimentazioni, fondi stradali e nel consolidamento di fondazioni.
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US4333765A (en) * | 1980-08-08 | 1982-06-08 | Arthur Shaw | Sandless concrete |
DD259393B5 (de) * | 1987-04-06 | 1997-10-30 | Dietrich Prof Dr Sc Techn Werner | Verfahren zum Verfestigen von Lockergesteinen |
-
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1991
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- 1991-04-18 PT PT97413A patent/PT97413A/pt not_active Application Discontinuation
Also Published As
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IT9020068A0 (it) | 1990-04-18 |
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