ITVE970046A1 - Conglomerato idraulico. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione avente per titolo:

" Conglomerato idraulico “

La presente invenzione concerne un conglomerato idraulico.

E’ noto che la scoria di fonderia è un sottoprodotto proveniente dalle lavorazioni per la produzione di acciaio in forni ad arco elettrico mediante fusione di rottame. Non dovendosi ottenere acciai speciali, durante la lavorazione non viene aggiunta alcuna sostanza particolare, per cui la scoria di fonderia si presenta ricca in ossidi, ma priva di elementi tossici o nocivi

Detta scoria, appartenente alla categoria dei “residui inerti e assimilabili”, viene depositata airintemo degli stabilimenti in aree appositamente riservate, o collocata, quando il quantitativo eccede le disponibilità delle aree, in discariche controllate.

Scopo dell’ invenzione è di realizzare un conglomerato idraulico im modo industriale a partire dalla scoria di fonderia, il quale prodotto presenti caratteristiche di resistenza meccanica simili a quelle dei comuni conglomerati idraulici (calcestruzzi magri, misti cementati, misti con loppa).

Altro scopo dell’invenzione è di ottenere un conglomerato in cui sia ridotto il dosaggio del legante idraulico (loppa d’altofomo e attivante).

Tali scopi ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti secondo l'invenzione con un conglomerato idraulico caratterizzato dal fatto di comprendere:

- scoria di fonderia da 10 a 95%,

- un legante costituito da loppa di altoforno con percentuale da 5 a 15 % e da un attivante di presa da 0,5 a 1,5 %,

- un aggregato da 0 a 80 %, e

- acqua da 5 a 12% in peso della miscela.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita nella sua formulazione generale riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo.

Il conglomerato idraulico secondo l'invenzione è ottenuto per miscelazione di scoria di fonderia, di un legante, di acqua ed eventualmente di un aggregato. La miscelazione può essere effettuata con un impianto a dosaggio volumetrico o ponderale, a miscelazione continua o discontinua. In particolare: - la scoria di fonderia consiste nel sottoprodotto della fusione di rottami, in forno ad arco elettrico, per la produzione di acciaio. Essa presenta pezzature variabili da pochi micron fino a blocchi della dimensione di circa 500 mm. H materiale può essere vagliato o frantumato, fino ad ottenere la pezzatura desiderata, in funzione sia dell’eventuale aggregato da correggere granulometricamente, sia in funzione delle resistenze meccaniche richieste, e ottenibili con il conglomerato idraulico oggetto della presente invenzione.

- il legante è costituito dal binomio loppa d'altoforno-attivante di presa. La loppa d'altofomo, sottoprodotto della fusione della ghisa, si presenta con una pezzatura 0-5 mm e viene utilizzata in tale stato o dopo una leggera frantumazione che ne riduce la pezzatura a 0-2 mm. La loppa granulata, aH’uscita dall’altofomo, subisce un raffreddamento rapido che la tempera e la solidifica in uno stato vetroso termodinamicamente instabile. In ambiente sali idrati, conferendo quindi alla loppa un potere idraulico. L'attivante di presa è di tipo solfato-calcico, costituito da una base forte (calce idrata) e solfato di calcio idrato che può essere sia dei fosfogesso purificato e seccato proveniente dall'industria dei fosfogessi, sia del gesso naturale macinato che si presenta in questo caso sotto forma di una sabbia fine a curva granulometrica controllata e pezzatura da 0 a 1 mm. Tuttavia può essere utilizzato del gesso macinato meno finemente ed avente una granulometria da 0 a 2 mm, oppure da 0 a 3 mm. Si può inoltre utilizzare del solfato di calcio anidro sotto forma di scagliola. E' da prevedere anche che il solfato di calcio sia utilizzato senza l'aggiunta della base forte (calce idrata).

- l'aggregato è un materiale convenzionale, calcareo o siliceo, come una comune sabbia, anche limosa, naturale o frantumata, un misto granulometrico stabilizzato, un tout-venant oppure un sottoprodotto industriale assimilabile. La sua curva granulometrica potrà essere corretta dalla scoria di fonderia.

I componenti possono essere presenti nel conglomerato idraulico con un intervallo di composizione ampio, nelle seguenti percentuali in peso secco della miscela:

- Scoria di fonderia: da 10 a 95%; preferibilmente da 20 a 60%;

- Loppa: da 5 a 15%; preferibilmente da 8 a 12%;

-Attivante: da 0,5 a 1,5; preferibilmente nella misura deil’1%.

- Aggregato (se presente): da 0 a 80%; preferibilmente da 30 a 60%; scoria, specialmente alla calce, alla silice ed all'allumina, di passare in soluzione e di cristallizzare in differenti tipi di sali a base di silico-alluminati di calcio e di silicati di calcio idrati.

Da quanto detto risulta chiaramente che il conglomerato idraulico secondo l'invenzione presenta numerosi vantaggi ed in particolare:

- può essere prodotto direttamente nello stabilimento di produzione della scoria di fonderia o nel cantiere di posa in opera, utilizzando impianti di miscelazione già in commercio e posseduti dalla quasi totalità delle imprese di costruzioni; - presenta il dosaggio del legante (loppa e attivante) del tutto identico a quello utilizzato nella tecnologia tradizionale dei misti cementati o dei misti con loppa; inoltre il suo trasporto, in big-bag o sfuso, può essere effettuato con comuni autocarri cassonati (loppa) o con comuni autobotti normalmente utilizzate per i prodotti in polvere (attivante), anche a notevole distanza a costi contenuti;

- è costituito (loppa e componenti dell’attivante) da prodotti reperibili facilmente sul mercato in quantità notevole;

- permette alle varie lavorazioni (confezione, trasporto, stesa e compattazione) di poter essere dilazionate nel tempo, in quanto la presa della miscela confezionata con la scoria di fonderia è lenta nel tempo;

- consente di utilizzare sottoprodotti industriali che, nel pieno rispetto delle esigenze progettuali, permettono di tutelare l'ambiente, limitando l'estrazione Gli esempi che seguono illustrano come l'uso del conglomerato idraulico prodotto secondo l'invenzione permetta di raggiungere prestazioni meccaniche comparabili a quelle di analoghi prodotti con leganti idraulici (cemento, pozzolana ecc.). Essi hanno, comunque, il solo scopo di facilitare la comprensione dell’invenzione e non intendono limitare le caratteristiche dei conglomerati preparati in accordo all'invenzione e le miscele ottenibili con essi. ESEMPIO N.1

La miscela è stata confezionata in laboratorio aveva le seguenti percentuali di materiali:

- scoria di fonderia vagliata 89%

- loppa d'altofomo 10%

- attivante 1 %.

Alla miscela così confezionata, le percentuali sopra indicate sono riferite ai peso secco della miscela, è stata aggiunta una quantità di acqua (10 % del peso totale della miscela) sufficiente a raggiungere l'umidità ottimale corrispondente alla densità massima della miscela. Con quest'ultima miscela sono state confezionate serie di provini di dimensioni pari a 5 cm di altezza e 5 cm di diametro, compattati al 100% della densità massima della miscela, e poste a maturare a temperatura di 20°C in camera umida. I provini, dopo maturazione di 14, 28, 90 e 180 gg, sono stati sottoposti a prova di compressione diametrale allo scopo di determinarne la resistenza a trazione indiretta "brasiliana" ed il modulo di deformabilità.

Dai dati riportati in tabella 1 risulta che non solo il conglomerato idraulico confezionato con la scoria di fonderia secondo l'invenzione ha fatto presa, ma che questa è avvenuta anche a basse età di maturazione.

ESEMPIO N.2

La miscela confezionata in laboratorio aveva le seguenti percentuali di materiali:

- scoria di fonderia vagliata 69%;

- loppa d’altoforno 10%;

- attivante 1%.

- aggregato: sabbia calcarea frantumata 20%;

La confezione, maturazione e rottura dei provini è stata condotta con le stesse modalità esposte nell'esempio n.1. Il valore medio della resistenza a trazione e il valore medio del modulo di deformazione, nonché i dosaggi dei componenti, sono stati riportati nella tabella 1. L’esame della tabella conferma che una diminuzione della presenza di scoria implica prestazioni meccaniche inferiori a quanto riscontrato nell’esempio 1.

ESEMPIO N.3

La miscela confezionata in laboratorio aveva le seguenti percentuali di materiali:

- scoria di fonderia vagliata 30%;

- loppa d’altofomo 12%;

- attivante 1%.

- aggregante sabbia limosa naturale 37%;

sabbia calcarea frantumata 20%;

La confezione, maturazione e rottura dei provini è stata condotta con le stesse modalità esposte nell’esempio n.1. Il valore medio della resistenza a trazione e il valore medio del modulo di deformazione, nonché i dosaggi dei componenti, sono stati riportati nella tabella 1.

Questo esempio dimostra come ad una ulteriore diminuzione della presenza di scoria di fonderia corrisponda una più accentuata diminuzione delle resistenze meccaniche, nonostante sia stata utilizzata loppa d’altofomo in percentuale maggiore che nei precedenti due esempi.

TABELLA 1

R.b. e E misurati in Kg/cm2

La presente invenzione è stata illustrata e descritta nella sua formulazione generale ma si intende che altre formulazioni possono essere riportate senza peraltro uscire dall'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.

Claims (12)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Conglomerato idraulico caratterizzato dal fatto di comprendere: - scoria di fonderia da 10 a 95%, - un legante costituito da loppa di altoforno con percentuale da 5 a 15 % e da un attivante di presa da 0,5 a 1,5 %, - un aggregato da 0 a 80 %, e - acqua da 5 a 12% in peso della miscela.
2. 2. Conglomerato idraulico secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la scoria di fonderia è presente dal 20 al 60%.
3. 3. Conglomerato idraulico secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la loppa è presente dall'8 al 12%.
4. 4. Conglomerato idraulico secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'additlvante può essere presente nella misura deil'1%.
5. 5. Conglomerato idraulico secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’aggregato è presente dal 30 al 60%.
6. 6. Conglomerato idraulico secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal datto che la scoria di fonderia presenta pezzature variabili da pochi micron fino a blocchi di dimensioni di 500 mm.
7. 7. Conglomerato idràulico secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la loppa d’altoforno presenta una pezzatura da 0 a 5 mm, preferibilmente da 0 a 2 mm.
8. 8. Conglomerato idraulico secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’additivante di presa è di tipo solfato calcico, costituito da una base forte (calce idrata) e solfato di calcio idrato.
9. 9. Conglomerato idraulico secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che il solfato di calcio idrato può essere fosfogesso purificato e seccato.
10. 10. Conglomerato idraulico secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che il solfato di calcio è costituito da gesso naturale macinato.
11. 11. Conglomerato idraulico secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’aggregato è un materiale calcareo o siliceo.
12. 12. Conglomerato idraulico secondo le rivendicazioni da 1 a 11 e sostanzialmente come illustrato e descritto.