MX2007014740A

MX2007014740A - Compuestos naturales de aluminosilicatos y agregados sintetizados en ambiente alcalino y su proceso de fabricacion.

Info

Publication number: MX2007014740A
Application number: MX2007014740A
Authority: MX
Inventors: Rodolfo Dafico Bernar Oliveira; Humberto Dafico Berna Oliveira
Original assignee: Oliveira Rodolfo Dafico Bernardes De Oliveira
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2008-02-19
Also published as: EA013946B1; EP1910244A1; CN101184705A; IL187615A0; EA200702602A1; WO2006125287A1; WO2006125287B1; US20090163641A1; CA2609220A1; AU2006251799A1; ZA200710833B; KR20080012984A; BRPI0504155A; JP2008542161A; EP1910244A4

Abstract

El presente invento es un proceso reactivo directo de la polimerizacion inorganica usado para obtener compuestos cuya matriz polimerica no requiere pre-activacion quimica o termica de los reactores de la mezcla de aluminosilicatos naturales especificos y de diversos agregados, en la fabricacion de productos alternativos a la ceramica, el cemento Portland, a la madera, al yeso y a los marcos metalicos, a traves de una mezcla adecuada agregada a la matriz inorganica de uno o mas agregados naturales (silicon, piedra caliza, cal hidratada, vermiculita, fibras de asbesto) combinados o no con agregados sinteticos alcalino-resistentes (caucho para neumatico, fibras de polipropileno, nylon, PVA). Se agrega a estos una solucion alcalina de agua e hidroxido de sodio y/o hidroxido de potasio para el moldeado o la extrusion y el recorte de artefactos que seran secados en un horno y polimerizados a temperaturas entre 100 degree C y 500 degree C.

Description

COMPUESTOS NATURALES DE ALUMINOSILICATOS Y AGREGADOS SINTETIZADOS EN AMBIENTE ALCALINO Y SU PROCESO DE FABRICACIÓN CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con compuestos de aluminosilicatos que se obtienen a través de un proceso de fabricación que permite la producción de artefactos que pueden ser moldeados o extruidos y, en cuya fabricación, se pueden agregar ciertas materias primas para obtener así, según el agregado usado, productos que podrían substituir a la cerámica tradicional, productos prefabricados de cemento Portland, madera, plásticos, láminas aglomeradas, aluminio y cemento de fibra.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Durante el proceso de manufactura, el producto se obtiene a través de la compresión o extrusión de aluminosilicatos y los agregados en un ambiente acuoso altamente alcalino (sodio o potasio) bajo aplicación de calor, para obtener una reacción a temperaturas bien por debajo del punto de fusión de la pasta de arcilla mineral. Este proceso dará lugar a los productos usados en la fabricación de: tejas para techos, paneles de cerámica y fibra de cemento, moldes, marcos, azulejos para piso, recubrimientos, bloques, losas y ladrillos premoldeados y tubos de concreto o de cerámica, además de techos de yeso o de madera, particiones y productos similares.

La creciente necesidad de preservar el ambiente y la preocupación de la mayoría de los países en este respecto ha llevado al desarrollo de incontables procesos tecnológicos orientados a lograr un desarrollo sostenible con menores niveles de degradación ambiental. A su vez, las industrias del cemento y la cerámica, a pesar de sus esfuerzos para innovar y para mejorar sus procedimientos, todavía dependen de técnicas y procesos que quedan cortos en satisfacer las expectativas de esta nueva sociedad en términos de reducción del impacto para el medio ambiente provocado por la gran cantidad de contaminación energética durante la producción y los niveles inherentes de las emisiones de CO2.

Desde el amanecer de los tiempos, la humanidad ha estado familiarizada con las técnicas para la producción de productos de arcilla, cuyo ppncipio se basa en la sinterización, a través de la fusión de los componentes con la mezcla de arcilla y mineral. Si, por una parte, hay materia prima abundante, en la otra, el proceso de combustión es costoso debido al estricto control de la humedad para evitar la contracción, el combado y las grietas en los productos o para darles un quemado homogéneo, causados por las temperaturas altas, que normalmente oscilan entre 800 y 1400 grados centígrados en la fabricación de productos de arcilla.

En el caso del cemento Portland, a pesar de su extenso uso, el principio se basa en reacciones químicas complejas resultantes de los enlaces del calcio -aún bajo estudio - que son caracterizados por mezclas con alto contenido de humedad y períodos de curado más largos.

Algunas alternativas al cemento Portland fueron objeto de estudios preliminares por parte de Glukhovsky en Ucrania, a mediados de los años cincuenta, con una razonable aplicación práctica en los procesos del cemento con el uso de aluminosilicatos combinados con silicato del calcio en un ambiente alcalino. Estos estudios fueron retomados posteriormente y consolidados por el investigador francés Joseph Davidovits quien, junto a sus asociados, produjo incontables publicaciones y patentes (las patentes Nos. 5342595, 5349118, 5352427, 5539140 y 5925449 en los EEUU) referentes a un nuevo material de uso y aplicaciones potenciales amplias. Este material se sintetiza bajo ciertas condiciones y proporciones, y fue llamado "geopolímero," un versátil adhesivo inorgánico basado en las reacciones de la polimerización de aluminosilicatos activos y silicón en un ambiente altamente alcalino y a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente. Un ejemplo clásico particular de la reacción del polímero, la metacaolinita, {2 {AI2O2Si2O5} n + 4 H2O}, fue utilizado después de ser obtenido de la activación térmica de la caolinita {2 [AI2Si2?5 (OH) 4}} en un horno a una temperatura de 7000°C por cerca de 2 horas, como un medio para realizar la conversión del aluminio con octaédrico (caolinita) en coordinación tetraédrica (metacaolinita), haciéndola reactiva.

Importantes contribuciones para la comprensión del proceso polimérico fueron hechas por Comrie, Balaguru, Gauckier, Zhang y otros, con incontables patentes propuestas que comparten el mismo principio, mientras que particularizan las técnicas y los procesos, por ejemplo el uso del humo de silicón, silicatos, metasilicatos, óxidos, etc.

En términos técnicos, los artefactos mencionados se restringen al uso del cerámica tradicional, de cemento Portland y del geopolímero.

En el caso de la cerámica, las desventajas principales son los altos costos económicos y ambientales requeridos para producirlas, debido a la necesidad de alcanzar temperaturas altas y a que no pueden ser fabricadas en volúmenes más grandes debido a su alta contracción. l.áká Con respecto a los productos basados en cemento Portland, además del alto costo económico y ambiental que implica su producción - semejante al de los productos de cerámica - existe también la incómoda imposibilidad de la extrusión, las altas tasas de contracción y la necesidad de largos tiempos de curado. Esto último se deriva del hecho de que los productos basados en cemento Portland tienen una baja fuerza temprana y tasas de aislamiento térmico poco satisfactorios desde el punto de vista de los estándares técnicos actuales.

Finalmente, con respecto a la producción de los artefactos conocidos como geopolímeros, también del dominio público, vale la pena observar que su producción es limitada debido a la necesidad y al consecuente elevado costo de ajustar la materia prima, puesto que la ocurrencia natural del aluminosilicato se caracteriza por una amplia rango de tamaños de partículas, la composición del microelemento, la proporción de Si:AI, la superficie específica y la reactividad química, haciendo su uso natural impráctico y condicionando el éxito de la reacción polimérica a las alteraciones fisicoquímicas inducidas en los reactores, por ejemplo: activación térmica, silicatos de alta pureza, uso de humo de silicón, incremento de la superficie específica, óxidos y otros. El desarrollo del actual proceso de fabricación está orientado no solamente a superar tales desventajas y a obtener productos que no tengan las mismas limitaciones de los productos existentes, sino también a cubrir los estándares de la especificación y las necesidades actuales del mercado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El proceso de fabricación que fue desarrollado es una reacción directa que no requiere ninguna clase de producto químico o activación pre- térmica de los componentes de la reacción inorgánica de la polimerización, y será empleado para obtener compuestos naturales de aluminosilicatos con los agregados sintetizados en un ambiente alcalino. La producción de los artefactos resultantes comienza con la excavación de depósitos para extraer arcilla (aluminosilicatos) que será utilizada para fabricar los artefactos, seguido por el desterronamiento y tamizado de la arcilla para alcanzar una clasificación homogénea (el tamiz # 50 produce los mejores resultados). Inmediatamente después se toma la decisión de cual agregado que se utilizará en el compuesto, y puede incluir ambos agregados naturales - por ejemplo silicón, polvo de piedra caliza, vermiculita y agregados de caucho sintético y fibras sintéticas que pueden resistir alcalinidad, entre otros.

Los agregados naturales que absorben el agua muy bien se pueden mezclar directamente con la arcilla, hasta que se alcance una mezcla homogénea de todas estas materias primas con la adición de un catalizador alcalino en la solución acuosa compuesta por H2O + NaHO y/o KOH. Esto lleva a una nueva mezcla para obtener una nueva homogeneización que experimente la extrusión y/o el vaciado de los artefactos, de modo que las piezas (artefactos) sean obtenidos a través de corte cuando se extruye el compuesto, o a través de vaciado cuando el compuesto es obtenido a través de moldeado. Estos piezas entonces se llevan primero a un horno de secado con una temperatura entre 800°C y 1000°C y más adelante se someten a la polimerización que veremos más adelante.

En cuanto a los agregados sintéticos, como por ejemplo cauchos, fibras de polipropileno, de nylon y otras que resisten ambientes alcalino, pueden ser mezclado previamente con el catalizador alcalino en una solución acuosa de H20 + NaHO y/o KOH para alcanzar una homogeneización mejorada, puesto que ofrecen una hidrofobicidad más elevada, a diferencia de los agregados naturales, requiriendo así un período de contacto más largo para la homogeneización mejorada de los agregados sintéticos mencionados, que posteriormente serán mezclados con la arcilla (aluminosilicatos) para obtener la pasta compuesta que permitirá la extrusión y/o el vaciado de los artefactos.

La polimerización de los artefactos obtenidos de los compuestos ocurrirá - en ciertos casos y dependiendo también del tipo de agregado usado - en el horno mismo por el aumento simple en la temperatura de secado a una temperatura de aproximadamente 1800°C. Sin embargo, para que ciertos tipos de artefactos obtenidos de ciertos agregados (que serán ejemplificados más adelante), habrá la necesidad de realizar la polimerización mencionada en un horno, de modo que después de secar en el horno, los artefactos sean llevados el horno a una temperatura hasta de 5000°C. Después de la polimerización, ya sea en el horno o en una caldera, los artefactos serán retirados para enfriarse de manera natural, de modo que puedan alcanzar la temperatura ambiente gradualmente y terminar el proceso de polimerización, antes de proceder al curado y almacenaje y a estar listos para ser entregados.

La polimerización de los artefactos, el objeto de la presente reivindicación, será igualmente realizada después de la homogeneización completa de la pasta resultante de la mezcla descrita arriba, y del vaciado o la extrusión. Después sigue el corte o moldeado para la subsecuente adición de calor. La intensidad del calor y el período de exposición dependen de los agregados a la matriz, y pueden variar de 800°C a 5000°C. Si se usan temperaturas de secado por debajo de esta rango, no se alcanzará la polimerización completa del compuesto , mientras que las temperaturas por encima de este rango llevarán a una disminución de las características mecánicas deseables para los artefactos manufacturados, además de costos de producción más altos. __ De esta manera, y con el uso de aluminosilicatos y agregados naturales sin preactivación para alcanzar la reacción, era posible crear un proceso directo de fabricación del artefacto, es decir, un proceso continuo en las etapas del vaciado o extrusión y curado de pasta, a través de la compresión/moldeado y de la adición inmediata de calor como medios de catalizar la reacción que ocurre en la mezcla, dada la adición del catalizador (solución acuosa al aluminosilicato y sus agregados). Esto elimina la necesidad de condiciones específicas para el tratamiento previo o activación de los reactores básicos, que se alcanzan normalmente en procedimientos de laboratorio, haciendo el proceso impráctico desde el punto de vista de los costos de producción.

En este proceso existe también la posibilidad de incluir una técnica de pos-curado que incluye la inmersión en agua del producto quemado entre 2000°C y 5000°C después de enfriar a temperatura ambiente. Éste es un medio de potenciar las características mecánicas deseables del proceso polimérico.

Los productos finales que son fabricados por los procesos anteriormente mencionados se diferencian sustancialmente de los productos de cerámica y de cemento Portland en que alcanzan mejores características estéticas y mecánicas en una cantidad de tiempo más corta, haciendo uso de una reacción a temperaturas entre 800°C y 5000°C, variando según el agregado que se mezcla con la arcilla. _l.

El presente invento se consiguió al mezclar ciertos aluminosilicatos naturales con una caracterización mineralógica de caolinita predominante (con un análisis cuantitativo a través de espectrometría fluorescente de rayos X) con un contenido de AI2O3.de entre 25% y el 40% y de SiO2 entre 40% y el 60%, pérdida a la ignición de entre el 8% y el 15%, así como un contenido mínimo de material amorfo de 0.5% y de ofrecer una baja cristalinidad. Estos aluminosilicatos fueron utilizados como la matriz polimérica del compuesto cuando fueron añadidos a los diferentes agregados, en combinación o no, provocando que el producto final tuviera una contracción y una tasa de combeo más baja mientras se secaba, una menor absorción de agua y un aumento en abrasión y fuerza compresiva. Típicamente estos agregados son arena, piedra caliza y cal. Dependiendo de las características mecánicas y estéticas requeridas, también se pueden agregar partículas y/o fibras naturales o sintéticas, vermiculita, cauchos y agentes de color. A esta mezcla seca se agrega una solución alcalina que incluye agua y NaOH y/o KOH (en diferentes proporciones, dependiendo de los agregados y el uso final). El NaOH o la KOH se puede substituir de vez en cuando por otros agentes de alcalización que contienen sodio o potasio, como silicato de sodio, metasilicato de sodio, carbonato sódico, etc.

Finalmente, una vez que se realiza la polimerización, es posible calificar el compuesto obtenido según su uso, que puede cubrir incontables aplicaciones específicas o puede ser un substituto conveniente a los compuestos tradicionales, debido no sólo a la calidad intrínseca de los materiales sino también a su flexibilidad en lo concerniente a su industrialización. El aspecto ambiental es también relevante, puesto que este producto puede hacer uso de materias primas como agregados - empleados en la mezcla de arcilla - que se descarguen normalmente en el ambiente. Algunos ejemplos incluyen neumáticos de hule, plásticos y polipropilenos.

Por lo tanto, se puede concluir que a partir de los diversos materiales y las proporciones agregadas a la matriz, es posible obtener compuestos con características y usos completamente diferentes, que serán especificados abajo. Éstos van desde las formulaciones más simples hasta las más complejas. Sus composiciones de mezcla, temperaturas, proporciones de agregados, mezclas del catalizador (solución acuosa), mezclado, homogeneización y otros procesos de moldeado que serán descritos más abajo. Las posibilidades de mezclas de arcilla (aluminosilicatos) y su uso agregado en la fabricación de los artefactos mencionados en ninguna manera se agotan en estos ejemplos, ni las formulaciones/proporciones ejemplificadas debajo son factores limitantes en la caracterización del invento, donde: Ejemplo 1 : Compuesto de cerámica con la caracterización física que se asemeja a la cerámica roja tradicional.

Matriz polimérica: Aluminosilicatos (seco y finamente molido, pasando a través de un tamiz #50).

Agregados: Polvo lavado de arena y de piedra caliza (tanto seco como finamente molido).

Proporción en peso de matriz/agregado : 1 :1 con una de desviación del 15%; proporción en peso entre los agregados de 1 :1 con una desviación del 50% Catalizador: preferiblemente, hidróxido de sodio o potasio rebajado (uso comercial).

Proporción en peso del catalizador/mezcla seca: entre 1.5% y el 12%, dependiendo del aumento de la cristalinidad prevista para el compuesto. El catalizador debe ser usado totalmente diluido en el agua de la reacción. Proporción de agua/mezcla seca en peso: entre el 10% y el 20% -preferiblemente 14% (se observó que los valores por debajo de este rango no pueden humedecer totalmente la mezcla y por lo tanto la reacción es _Í_,? _._ incompleta, mientras que para cantidades de agua por encima de este rango, los índices de cristalinidad compuesta tienden a caer).

Mezcla y homogeneización: se agrega el catalizador a la mezcla seca , diluido previamente en agua (mezclada con los agentes de color, si éste es el caso) lentamente y en un dispositivo adecuado para la homogeneización (por ejemplo, agitadores con paletas de baja rotación), procediendo así hasta que la pasta resultante se hidrate totalmente y sin terrones, mientras que también ofrece cierta plasticidad.

Moldeado/vaciado: La pasta resultante del proceso de la homogeneización puede ser utilizada en mecanismos de extrusión o procesos de extrusión por compresión.

Secado: Esto se hace preferentemente en un horno a 80 grados centígrados por un período mínimo de dos horas. Este tiempo se puede aumentar hasta a seis horas para piezas de mayor densidad.

Polimerización: Esta etapa abarca los procesos de la elevación de temperatura después de secar en un horno hasta a 500 grados Celsius, permaneciendo a este nivel por un período de aproximadamente una hora.

Curado: El compuesto es retirado del horno de modo que el enfriamiento sea gradual. El compuesto ofrecerá excelentes características mecánicas que potencialicen el curado hasta en un 50% por la inmersión en el agua por cinco días - un proceso que puede ser ampliado en el modo seco por hasta 20 días. Absorción de agua del producto final: De 10% a 12%, comparable con el de los productos de cerámica (sinterizados) tradicionales. En algunas composiciones y proporciones de agregados a la mezcla, se observó eflorescencia, posiblemente como resultado de una reacción incompleta.

Aislamiento térmico/acústico: Excelente, comparable al de la cerámica tradicional.

Peso específico: Alrededor de 2,000 kilogramos por metro cúbico.

Aplicaciones: azulejos para techos, ladrillos, bloques, representaciones y concreto prevaciado.

Eiemplo 2: Compuesto de cerámica con cal, ofrece una caracterización física similar a la cerámica tradicional de semigres.

Matriz polimérica: Aluminosilicato seco, molido en trozos pequeños, pasando a través del tamiz # 50.

Agregados: Arena lavada, polvo de piedra caliza, cal hidratada, todos los cuales se secan.

Proporción en peso de matriz/agregado : 1 :1 con una desviación del 15%.

Proporción en peso entre agregados : 2:1 (polvo de arena y/o piedra caliza)/cal hidratada con una desviación del 35%. Catalizador: preferiblemente hidróxido de sodio o potasio rebajado (uso comercial).

Proporción en peso de catalizador/mezcla seca: entre 1.5% y el 12%, dependiendo del aumento de cristalinidad previsto para el compuesto. El catalizador se debe usar después de que se haya diluido totalmente en el agua de la reacción.

Proporción en peso de agua/mezcla seca: entre el 10% y el 20% -preferiblemente 14% (se observó que los valores por debajo de esta rango no humedecen totalmente la mezcla y por lo tanto la reacción es incompleta, mientras que para cantidades de agua por encima de este rango, los índices de cristalinidad compuesta tienden a caer). __ Mezcla y homogeneización: Se agrega lentamente el catalizador, previamente diluido en agua, a la mezcla seca (mezclada con los agentes de color, si éste es el caso), en un dispositivo adecuado para la homogeneización (por ejemplo, agitadores con paletas de baja rotación), procediendo así hasta que la pasta resultante se hidrate totalmente y sin terrones, mientras que también tenga una cierta plasticidad.

Moldeado/vaciado: La pasta resultante del proceso de homogeneización puede ser utilizada en mecanismos de extrusión o proceder al vaciado por compresión.

Secado: Esto se hace, preferiblemente, en un horno a 80 grados centígrados por un período mínimo de dos horas. Este tiempo se puede aumentar a hasta seis horas para las piezas con una densidad más alta.

Polimerización: Esta etapa abarca los procesos de elevación de temperatura después de secar en un horno hasta a 500 grados Celsius, por un período de aproximadamente una hora.

Curado: El compuesto será retirado del horno de modo que el enfriamiento sea gradual. El compuesto ofrecerá excelentes características mecánicas que serán potenciadas hasta en un 50% a través de curado seco hasta por 20 días. l?__ Absorción de agua del producto final: De 5% a 8%, comparable con productos de cerámica tradicional (sinterizados).

Peso específico: Alrededor de 2,000 kilogramos por metro cúbico.

Aplicaciones: Caracterización física/mecánica del compuesto según el uso en: - Azulejos - carga flexionante a la ruptura, impermeabilidad, absorción de agua, contracción, combeo y torsión: conforme a los estándares técnicos brasileños NBR 13582, NBR 8947, NBR 8948, NBR 6462 y NBR 9602.

- Ladrillos: Contracción, desviación y planicidad de los lados, absorción de agua y resistencia a la compresión: conforme a NBR 7171 , NBR 8947 y NBR6461. Sustitución del concreto prefabricado.

- Placas de recubrimiento: tasas de desviación de tamaño, absorción de agua, resistencia al impacto, resistencia a abrasión, agrietamiento y dilatación térmica: conforme a NBR 13816, NBR 13817 y NBR 13818. _t Aspecto del producto final: según el uso y la necesidad de proporcionar un mejor acabado superficial del molde/del objeto vaciado o extruido, se puede aplicar lo siguiente a los últimos: poliéster basado en epóxicos, híbridos de poliéster basados en epóxico, pinturas pulverizadas, así como resinas basadas en PVA, resinas de acrílico o poliuretano e incluso película de PET reciclada.

Eiemplo 3: Compuesto de cerámica con cal y fibras.

Este compuesto, al tiempo que conserva las características deseables de la cerámica de semigres, incorpora algunas cualidades inherentes a las maderas y sus subproductos, incluyendo la resistencia a la tensión y la facilidad con la que el cuerpo compuesto puede ser fácilmente aserrada , perforada con clavos, atornillada, etc.

Matriz polimérica: Aluminosilicatos (seco y molido en trozos pequeños, pasando a través de un tamiz #50).

Agregados: Arena lavada, polvo y cal hidratada (todos secos), fibras alcalino-resistentes (polipropileno, PVA, nylon, etc.) de piedra caliza.

Proporción en peso matriz/agregado: 1 :1 , con una desviación del 15% Proporción en peso entre agregados: 2 1 (polvo de arena y/o de piedra caliza)/cal hidratada con una desviación del 35%, agregando hasta un 8% del peso total de la mezcla seca con fibras de polipropileno.

Catalizador: preferiblemente, hidróxido de potasio o sodio rebajado (uso comercial). Proporción en peso del catalizador/mezcla seca : entre 3% y 12%, dependiendo del aumento de cpstalinidad previsto para el compuesto. El catalizador debe ser usado totalmente diluido en el agua de la reacción.

Proporción en peso de agua/mezcla seca, entre 20% y 30% - preferiblemente 25% (se observó que los valores por debajo de esta rango no humedecen totalmente la mezcla, y por lo tanto la reacción es incompleta, mientras que para cantidades de agua por encima de este rango, los índices de cristalinidad compuesta tienden a caer).

Mezcla y homogeneización: se agrega lentamente el catalizador a la mezcla seca, diluyéndolo previamente en agua (mezclada con los agentes de color, si éste es el caso), en un dispositivo adecuado para la homogeneización (por ejemplo, agitadores con paletas de baja rotación), procediendo así hasta que la pasta resultante se hidrate totalmente y sin terrones, mientras que también ofrece cierta plasticidad.

Moldeado/vaciado: La pasta que resulta del proceso de homogeneización puede ser utilizada en mecanismos de extrusión o proceder al vaciado por compresión. Puede también ser sometida a mecanismos de moldeado.

Secado: Esto se hace, preferiblemente, en un horno a 80 grados centígrados por un período mínimo de dos horas. Este tiempo se puede aumentar hasta a seis horas para las piezas con una densidad más alta.

Polimerización: Esta etapa abarca los procesos de elevación de temperatura después de secar en un horno, de 80 a 100 grados Celsius, permaneciendo a este nivel por un período de aproximadamente dos horas.

Curado: El compuesto será retirado del horno de modo que el enfriamiento sea gradual. El compuesto ofrecerá excelentes características mecánicas que serán potenciadas hasta en un 50% a través de curado seco hasta por 20 días.

Absorción de agua del producto final: De 5% a el 8%, comparable a los productos de cerámica tradicional de semigres (sinterizados).

Peso específico: Alrededor de 1 ,700 kilogramos por metro cúbico.

Aplicaciones: Debido a las características inherentes del compuesto de cerámica con cal y fibras, muestra una gran flexibilidad al sustituir madera y sus subproductos, cementos de fibra, concreto prefabricado, plásticos, yeso, tablones de yeso y en algunos casos incluso placas y marcos metálicos.

Refuerzo superficial: Opcionalmente, en algunos casos específicos, a fin de aumentar sustancialmente la resistencia a la flexión y/o a la torsión del producto final, se puede pegar en el cuerpo del compuesto una malla de fibras sintéticas o naturales como de polipropileno, algodón, papel, cartón, poliéster, sisal, nylon, etc., en diferentes cantidades y disposiciones.

Aspecto del producto final: según el uso y la necesidad, a fin de proporcionar un mejor acabado de la superficie del objeto vaciado o extruido, se le puede aplicar lo siguiente: pinturas pulverizadas de poliéster basado en epóxico o híbridas de poliéster basadas en epóxico, así como resinas basadas en PVA, resinas de acrílico o de poliuretano e incluso película reciclada de PET.

Eiemplo 4: Compuesto de hule.

A pesar de su alta susceptibilidad al agua, este compuesto tiene un bajo peso específico, y puede substituir al yeso en las piezas prefabricadas.

Agregados: caucho de neumáticos de coche usados (molido en trozos pequeños y pasando a través de los tamices #20 a #40).

Proporción en peso matriz/agregado: 7:3 con una desviación del 20%.

Catalizador: preferiblemente, hidróxido de sodio o potasio rebajado (uso comercial).

Proporción en peso del catalizador/mezcla seca : entre el 3% y el 15%, dependiendo del aumento de cristalinidad previsto para el compuesto. El catalizador debe ser usado después de que haya sido diluido totalmente en el agua de la reacción.

Proporción en peso de agua/mezcla seca: entre 20% y 30% - preferiblemente 25% (se observó que los valores por debajo de esta rango no humedecen totalmente la mezcla y por lo tanto la reacción es incompleta, mientras que para las cantidades de agua por encima de este rango, los índices de cristalinidad compuesta tienden a caer).

Mezcla y homogeneización: se agrega lentamente el catalizador, diluido previamente en agua, al agregado (caucho pulverizado), en un dispositivo adecuado para la homogeneización (agitadores con las paletas de baja rotación, por ejemplo), de modo que el volumen completo del caucho se humedezca totalmente. Sólo entonces se agrega el aluminosilicato (matriz, mezclado previamente con los agentes de color, si éste es el caso), procediendo así hasta que la pasta resultante se hidrate totalmente y sin terrones, mientras que ofrece también cierta plasticidad.

Moldeado/vaciado: La pasta que resulta del proceso de homogeneización puede ser utilizada en mecanismos de extrusión o proceder al vaciado por compresión.

Secado: Esto se hace, preferiblemente, en un horno a 80 grados centígrados por un período mínimo de dos horas. Este tiempo se puede aumentar hasta a seis horas para las piezas de mayor densidad.

Polimerización: Esta etapa abarca los procesos de elevación de la temperatura después de secar en el horno, de 80 grados centígrados a 180 grados Celsius, a este nivel por un periodo de aproximadamente dos horas.

Curado: El compuesto será retirado del horno de modo que el enfriamiento sea gradual. El compuesto ofrecerá excelentes características mecánicas potenciadas hasta en un 30% a través de un curado seco por hasta 20 días. Absorción de agua del producto final: De 15% a 20%, Aislamiento térmico/acústico: Mejores niveles de aislamiento térmico/acústico que los plásticos o la madera, pero menores que los de los compuestos de cerámica, pues ocurre una degradación lenta del compuesto pasando los 220 grados centígrados.

Peso específico: Alrededor de 1 ,200 kilogramos por metro cúbico.

Aplicaciones: Debido a las características inherentes del compuesto, su aplicabilidad se restringe a casos en los cuales no se requieren altos niveles de la resistencia a la aplicación de esfuerzos y al contacto con el agua.

Refuerzo superficial: Opcionalmente, en algunos casos específicos, con el fin de aumentar sustancialmente la resistencia a la flexión y/o a la torsión del producto final, se puede pegar una malla de fibras sintéticas o naturales de polipropileno, algodón, papel, cartón, poliéster, sisal, nylon, etc., en el cuerpo del compuesto en diferentes cantidades y disposiciones.

Aspecto del producto terminado: según el uso y la necesidad de proporcionar un mejor acabado superficial del objeto extruido o vaciado, se le pueden aplicar resinas basadas en PVA, o resinas de acrílico o poliuretano.

Eiemplo 5: Compuesto de caucho y cal.

Este compuesto ofrece una alta tolerancia al agua, un bajo peso específico, una resistencia a la tensión más elevada que el concreto, y además incorpora algunas cualidades inherentes a la madera y sus subproductos, tales como resistencia a la tensión y la facilidad con que el cuerpo compuesto puede ser fácilmente aserrado, perforado con clavos, atornillados, etc.

Agregados: caucho de neumáticos de coche usados (molido en trozos pequeños y pasando a través de los tamices #20 a #40) y cal hidratada.

Proporción en peso matriz/agregado: 1 :1 con una desviación del 15%.

Proporción en peso entre los agregados: 2:1 (hule/cal hidratada) con una desviación del 30%.

Catalizador: preferiblemente, hidróxido de sodio o potasio rebajado (uso comercial). Proporción en peso del catalizador/mezcla seca: entre el 3% y el 15%, dependiendo del aumento de cristalinidad previsto para el compuesto. El catalizador debe ser usado después de diluirlo totalmente en el agua de la reacción.

Proporción en peso de agua/mezcla seca: entre 20% y 30% - preferiblemente 25% (se observó que los valores por debajo de este rango no humedecen totalmente la mezcla y por lo tanto la reacción es incompleta, mientras que para las cantidades de agua por encima de este rango, los índices de cristalinidad compuesta tienden a caer).

Mezcla y homogeneización: solo se añade lentamente el catalizador - diluido I ! previamente en agua - al agregado (caucho pulverizado), en un dispositivo I adecuado para la homogeneización (agitadores con paletas de baja rotación, por ejemplo), de modo que el volumen total del caucho se humedezca totalmente. Entonces solamente se agrega la cal, y después el aluminosilicato (matriz, mezclado previamente con los agentes de color, si éste es el caso), procediendo así hasta que la pasta resultante se hidrate totalmente y sin terrones, mientras que también ofrece cierta plasticidad.

Moldeado/vaciado: La pasta que resulta del proceso de la homogeneización puede ser utilizada en mecanismos de extrusión o proceder al vaciado por compresión. Puede también ser sometida a los mecanismos del moldeado.

Polimerización: esta etapa abarca el proceso de elevación de temperatura después de secar en el horno, de 80 grados centígrados a 180 grados Celsius, Aislamiento térmico/acústico: Mejores niveles de aislamiento térmico/acústico que los plásticos o la madera, pero menores que los de los compuestos de cerámica, pues ocurre una lenta degradación del compuesto después de los 220 grados centígrados.

Peso específico: Alrededor de 1 ,350 kilogramos por metro cúbico.

Aplicaciones: Debido a las características inherentes de los compuestos de cerámica con la incorporación de termoplásticos, exhibe una gran versatilidad al sustituir la madera y sus subproductos, cementos de fibra, concreto prefabricado, plásticos, yeso, tablones del yeso y en algunos casos incluso placas y marcos metálicos.

Refuerzo superficial: Opcionalmente, en algunos casos específicos, con el fin de aumentar sustancialmente la resistencia a la flexión y/o a la torsión del producto final, se puede pegar al cuerpo del compuesto una malla de fibras sintéticas o naturales de polipropileno, algodón, papel, cartón, poliéster, sisal, nylon, etc., en diferentes cantidades y disposiciones.

Aspecto del producto final: según el uso y la necesidad de proporcionar un mejor acabado superficial del objeto vaciado o extruido, se le puede aplicar lo siguiente: pinturas pulverizadas de poliéster basadas en epóxico, o híbridas de poliéster basadas en epóxico, así como resinas basadas en PVA, resinas de acrílico o de poliuretano e incluso película reciclada de PET.

Eiemplo 6: Compuesto de pasta con cal y fibras.

De los compuestos mencionados hasta ahora, fabricado con los procesos y con las mezclas descritas arriba, el de caucho con cal y fibras tiene la mayor versatilidad para sustituir maderas y sus subproductos y, gracias a sus características mecánicas, también plásticos y productos de resinas, cementos de fibra, concreto prefabricado e incluso algunos tipos de metales, ofreciendo gran flexibilidad en su uso.

Agregados: caucho de neumáticos de coche usados (molido en trozos pequeños y pasando a través de los tamices #20 a #40), cal hidratada y fibras alcalino-resistentes (polipropileno, PVA, nylon, etc.).

Proporción en peso matriz/agregado: 1 :1 con una desviación del 15%. í«? _ Proporción en peso entre los agregados (hule/cal hidratada): 2:1 , con una desviación del 30% y de hasta 8% en fibras de polipropileno.

Proporción en peso del catalizador/mezcla seca: entre 3% y 15%, dependiendo del aumento de cristalinidad previsto para el compuesto. El catalizador debe ser usado después de diluirlo totalmente en el agua de la reacción.

Mezcla y homogeneización: solo se añade lentamente el catalizador - diluido ; previamente en agua - al agregado (caucho pulverizado) y en un dispositivo adecuado para la homogeneización (agitadores con paletas de baja rotación, por ejemplo), de modo que el volumen completo del caucho se humedezca totalmente. Sólo entonces se agrega la cal, y después, el aluminosilicato (matriz, mezclado previamente con los agentes de color, si éste es el caso), leL procediendo así hasta que la pasta resultante se hidrate totalmente y sin terrones, mientras que también ofrece cierta plasticidad.

Moldeado/vaciado: La pasta que resulta del proceso de homogeneización puede ser utilizada en mecanismos de extrusión o proceder al vaciado por compresión. Puede también ser sometida a los mecanismos de moldeado.

Polimerización: Esta etapa abarca los procesos de elevación de temperatura después de secar en el horno, de 80 grados centígrados a 100 grados Celsius, a este nivel por un período de aproximadamente dos horas.

Curado: El compuesto será retirado del horno de modo que el enfriamiento sea gradual. El compuesto ofrecerá excelentes características mecánicas que se potencian hasta en 50% con un curado seco por hasta 20 días.

Absorción de agua del producto final: De 6% a 10%.

Aislamiento térmico/acústico: Mejores niveles de aislamiento térmico/acústico que los plásticos o la madera, pero menores a los de los compuestos de cerámica, pues la fibra comienza a derretirse arriba de los 130 grados centígrados y a 220 grados Celsius comienza la degradación lenta del caucho.

Peso específico: Alrededor 1 ,350 kilogramos por metro cúbico. I I I Aplicaciones: Debido a las características inherentes del compuesto de cerámica con la incorporación de termoplásticos, exhibe una gran flexibilidad al sustituir a la madera y sus subproductos, cementos de fibra, concreto prefabricado, plásticos, yeso, tablones de yeso y en algunos casos incluso placas y marcos metálicos.

Refuerzo superficial: Opcionalmente, en algunos casos específicos, con el fin de aumentar sustancialmente la resistencia a la flexión y/o a la torsión del producto final, se puede pegar en el cuerpo del compuesto una malla de fibras sintéticas o naturales como polipropileno, algodón, papel, cartón, poliéster, sisal, nylon, etc., en diferentes cantidades y disposiciones.

Aspecto del producto final: según el uso y la necesidad de proporcionar un mejor acabado superficial del objeto vaciado o extruido, se le puede aplicar lo siguiente: pinturas pulverizadas de poliéster basadas en epóxico, o híbridas de _i poliéster basadas en epóxico, así como resinas basadas en PVA, resinas de acrílico o de poliuretano e incluso película redolada de PET.

Ejemplo 7: Compuesto de vermiculita.

Tales compuestos son caracterizados por la estrecha relación entre la cantidad de agua usada en la reacción y la fuerza/peso alcanzados.

Agregados: perder y secar la vermiculita expandida.

Proporción en peso matriz/agregado: matriz del 60% al 85% (aluminosilicato) y del 15% al 40% en vermiculita.

Proporción en peso del catalizador/mezcla seca: entre el 3% y el 15%, dependiendo del aumento de la cristalinidad previsto para el compuesto. El __. catalizador debe ser usado después de diluirlo totalmente en el agua de la reacción.

Proporción en peso de agua/mezcla seca: entre el 30% y el 75% (se observó que los valores en este rango promueven la reacción, pero producen los resultados para la fuerza y peso específicos que son inversamente proporcionales a la cantidad de agua usada, y por lo tanto se deben ajustar según el uso previsto para el producto).

Mezcla y homogeneización: Solo se añade lentamente el catalizador - previamente diluido en agua y mezclado con los agentes de color, si éste es el caso - a la mezcla seca, en un dispositivo adecuado para la homogeneización (agitadores con paletas de baja rotación, por ejemplo), procediendo así hasta que la pasta resultante se hidrate totalmente y sin terrones, mientras que también ofrece cierta plasticidad.

Moldeado/vaciado: La pasta que resulta del proceso de la homogeneización puede ser utilizada en mecanismos de extrusión o proceder al vaciado por compresión.

Polimerización: Esta etapa abarca los procesos de elevación de temperatura después de secar en el horno hasta a 500 grados de Celsius, a este nivel por un período de aproximadamente una hora. I I Curado: El compuesto será retirado del horno de modo que el enfriamiento sea gradual. La fuerza temprana es regular solamente, pero crece considerablemente para el vigésimo día después de la polimerización.

Absorción de agua del producto final: Esta característica es intrínseca a la cantidad de agua de la reacción, variando como en los ejemplos siguientes: - 34% de agua/mezcla seca - absorción del 30% (exhibe buenos niveles de resistencia a la flexión y a la abrasión). - 54% de agua/mezcla seca - absorción del 50% (exhibe buenos niveles de resistencia a la flexión y a la abrasión). - 75% de agua/mezcla seca - absorción del 63% (exhibe niveles pobres de resistencia a la flexión y a la abrasión). Aislamiento térmico/acústico: excelente, muy superior al de la cerámica tradicional.

Peso específico: De 650 a 1 ,300 kilogramos por metro cúbico.

Aplicaciones: Debido a las características inherentes del compuesto con vermiculita, sustituye a productos que requieren generalmente de un peso específico bajo y un excelente aislamiento térmico/acústico, como en conductos de aire acondicionado, placas, ladrillos, canalones, prefabricados ligeros y representaciones aisladoras y sellantes.

Eiemplo 8: Compuesto de vermiculita, de piedra caliza y de cal.

Este compuesto ofrece una mejora substancial en las características mecánicas con el uso de otros agregados además de la vermiculita, tales como arena, polvo de piedra caliza y/o cal hidratada.

Matriz polimérica: Aluminosilícato seco, molido en trozos pequeños, pasando a través del tamiz # 50.

Agregados: vermiculita seca, floja y expandida, cal y arena hidratada y/o polvo de piedra caliza.

Proporción en peso de la matriz/agregados: matriz del 60% a del 85% (aluminosilicatos) y del 15% al 35% de vermiculita, del 10% al 25% de cal hidratada y del 0% al 15% de polvo de arena y/o de piedra caliza.

Proporción en peso de agua/mezcla seca: entre el 3% y el 15%, dependiendo del aumento de cristalinidad previsto para el compuesto. El catalizador debe ser usado después de diluirlo totalmente en el agua de la reacción. Proporción en peso de agua/mezcla seca: entre el 30% y el 75% (se observó que los valores en este rango promueven la reacción pero producen resultados para fuerza y peso específicos que son inversamente proporcionales a la cantidad de agua usada, y por lo tanto se deben ajustar de acuerdo al uso previsto según el producto).

Mezcla y homogeneización: Solo se añade lentamente el catalizador -previamente diluido en agua y mezclado con los agentes de color, si éste es el caso - a la mezcla seca, en un dispositivo adecuado para la homogeneización (agitadores con paletas de baja rotación, por ejemplo), procediendo así hasta que la pasta resultante se hidrate totalmente y sin terrones, mientras que también ofrece cierta plasticidad.

Moldeado/vaciado: La pasta que resulta del proceso de homogeneización puede ser utilizada en mecanismos de extrusión o proceder al vaciado por compresión. _,__.__ Secado: Esto se hace, preferiblemente, en un horno a 80 grados centígrados por un período mínimo de dos horas. Este tiempo se puede aumentar a hasta seis horas para las piezas con una densidad más alta.

Polimerización: Esta etapa abarca los procesos de elevación de temperatura después de secar en el horno en un horno en hasta 500 grados de Celsius, a este nivel por un período de aproximadamente una hora.

Curado: El compuesto será retirado del horno de modo que el enfriamiento sea gradual. La fuerza temprana es regular solamente, pero crece considerablemente por el vigésimo día después de la polimerización.

Absorción de agua del producto final: Esta característica es intrínseca a la cantidad de agua de la reacción, variando como en los ejemplos siguientes: - 34% de agua/ mezcla seca - absorción del 30% (exhibe buenos niveles de resistencia a la flexión y a la abrasión). - 54% de agua/mezcla seca - absorción del 50% (exhibe buenos niveles de resistencia a la flexión y a la abrasión) i_l _ > . .i i - el 75% de agua/mezcla seca - absorción del 63% (exhibe niveles pobres de resistencia a la flexión y a la abrasión) Aislamiento térmico/acústico: Excelente, muy superior al de la cerámica tradicional.

Peso específico: De 650 kilogramos a 1 ,300 kilogramos por metro cúbico.

Aplicaciones: Debido a las características inherentes del compuesto con vermiculita, sustituye a productos substitutos que generalmente requieren un peso específico bajo y un excelente aislamiento acústico térmico, como ductos i i de aire acondicionado, placas, ladrillos, canalones, prefabricados ligeros y representaciones aisladoras y selladoras.

Ejemplo 9: Compuesto de cerámica con fibras de cal y de asbesto.

Este compuesto incorpora algunas características de la madera y de sus subproductos, por ejemplo: resistencia a la tensión y facilidad con las que el t I cuerpo compuesto puede fácilmente ser aserrado, perforado con clavos, atornillado, etc.

Agregados: Arena seca, lavada, polvo de piedra caliza y cal hidratada, y fibras de asbesto.

Proporción en peso de la matriz/agregados. 1:1 con una desviación del 15%.

Proporción en peso entre los agregados: 1:1 (polvo de arena y/o de piedra caliza)/cal hidratada, con una desviación del 35%, agregada por la mezcla seca de fibras de asbesto en el hasta 15% de peso total.

Proporción en peso del catalizador/mezcla seca: entre 3% y 12%, dependiendo del aumento de cristalinidad previsto para el compuesto. El catalizador debe ser usado después de diluirlo totalmente en el agua de la reacción.

Polimerización: Esta etapa abarca los procesos de elevación de temperatura después de secar en el horno, a partir de 80 grados de centígrados a 500 grados de Celsius, a este nivel por un período de aproximadamente dos horas.

Absorción de agua del producto final: De 13% a 16%, comparable a de la cerámica roja tradicional.

Aislamiento térmico/acústico: Excelente, comparable al de la cerámica y superior al del cemento de fibra.

Peso específico: Alrededor 1 ,850 kilogramos por metro cúbico.

Aplicaciones: Debido a las características inherentes del compuesto de cerámica con cal y fibras, exhibe gran flexibilidad cuando sustituye a la madera y sus subproductos, cementos de fibra, concreto prefabricado, plásticos, yeso, tablones de yeso y en algunos casos incluso placas y marcos metálicos.

Para estar seguro, al emplear los procesos descritos arriba, otras variables compuestas (tanto naturales como sintéticas) pueden jugar una parte, dada la posibilidad ofrecida por el aluminosilicato (arcilla) para mezclarse con agregados de diversos tipos y que no se han incluido aquí. Sin embargo, para producir el compuesto, las etapas y mezclas descritas en el presente informe deben ser observadas, así como la adición de un solución catalizadora con base acuosa, abarcando preferiblemente los hidróxidos de sodio (70%) o de potasio rebajado (uso comercial), así como la necesidad de someter los artefactos a los procesos de la secado y polimerización dentro de las escalas de temperatura indicadas arriba.

Claims

REIVINDICACIONES
Compuestos de aluminosilicato natural y agregados sintetizados en un ambiente alcalino y su proceso de fabricación, caracterizados por incluir un proceso reactivo directo que no requiere ningún tipo de preactivación química o térmica de los componentes de la reacción de polimerización inorgánica, y que también liberan al proceso de un estricto cumplimiento de las fracciones molares relacionadas con los reactores, permitiendo el uso de métodos industriales de compresión, extrusión, secado y quemado en producción continua, de obtener compuestos basados en aluminosilicatos naturales específicos y varios agregados, a través de la mezcla de arcilla (aluminosilicato natural) el cuál debe ofrecer la caracterización mineralógica de la caolinita en predominio absoluto con análisis de difracción radiográfica, cristalinidad preferiblemente baja (método BET), una pérdida relativamente alta a la ignición (relacionada al parecer con el alto contenido de hidróxidos) en el rango de 8% a 15%, y un contenido de AI2O3 entre 28% y 40% y de SÍO2 entre 40% y 60% en un análisis por espectrometría de fluorescencia radiográfica, exhibiendo también un contenido mínimo de material amorfo de 0.5% y un contenido virtualmente nulo de óxidos alcalinos (K2O y Na2O), con uno o más agregados naturales, entendiendo como tales silicón, piedra caliza, granito o polvo de mármol, cal hidratada, vermiculita, fibras de asbesto y/o con la adición de agregados sintéticos tales como caucho de neumáticos, polipropileno, fibras de nylon o fibras de PVA, que serán mezclados hasta alcanzar una homogeneización completa con la adición de una solución alcalina acuosa usando hidróxidos de sodio y/o hidróxido de potasio o sustitutos basados en silicato de sodio, metasilicato de sodio o carbonato sódico, para obtener una pasta homogénea capaz de someterse a extrusión y/o vaciado que permita el corte de las piezas (artefactos) que luego serán llevados a un horno de secado con una temperatura media de 800°C por un período por lo menos de dos horas para la polimerización posterior, que ocurrirá en un horno al menos por una hora a temperaturas entre 1000°C y 5000°C.
Compuestos naturales de aluminosilicato y agregados sintetizados en un ambiente alcalino y su proceso de fabricación, que se utilizarán en la fabricación de artefactos de varios tipos, tal como: azulejos, ladrillos, bloques, capas, prefabricados y cualquier otro artefacto que pueda ser vaciado o extruído, siendo un compuesto de cerámica caracterizado por un aluminosilicato seco específico cómo matriz polimérica, mezclada con agregados naturales tales como arena seca lavada y/o de piedra caliza, granito o polvo de mármol, con un proporción en peso de matriz/agregados de uno a uno (1 :1), con una desviación máxima de 15% y con una proporción en peso entre los agregados (arena y polvo de piedra caliza) de uno a uno (1 :1), con una desviación del 50%, agregada por un catalizador alcalino en solución acuosa (H2O + NaHO y/o KOH) y cuya proporción en peso de catalizador/mezcla seca estará entre 1.5% y el 12%, con una mejor eficacia reactiva en 7%, y una proporción en peso de agua/mezcla seca entre 10% y 20%, con una mejor eficacia en el 14%; todo esto es mezclado homogéneamente para subsecuente moldeado y vaciado de los artefactos y posteriormente secado en un horno a 800°C durante dos horas y sometido a polimerización en horno de hasta 5000°C por un período aproximado de una hora.
) Compuestos de aluminosilicato natural y agregados sintetizados en un ambiente alcalino y su proceso de fabricación, de acuerdo a la reivindicación 2, caracterizados también por la adición de cal hidratada en la mezcla con los agregados naturales con un proporción en peso entre los agregados de dos a uno (2:1), (polvo de la arena y/o de la piedra caliza)/cal hidratada con una desviación de alrededor del 35%.
) Compuestos de aluminosilicato natural y agregados sintetizados en un ambiente alcalino y su proceso de fabricación, conforme a las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado por incluir la adición de fibras sintéticas alcalino-resistentes (polipropileno, nylon, PVA, etc.) en una proporción de hasta 8% (con una mejor eficacia en el 3%) sobre el peso total de la mezcla seca, pero con la adición de un catalizador alcalino en la solución acuosa (H2O y NaOH y/o KOH) y una proporción en peso de catalizador/mezcla seca de entre 3% y 12% (con una mejor eficacia en el 7%) y una proporción en peso de agua/mezcla seca de entre 20% y 30%, con mejores resultados en el 25%, e incluyendo posteriormente polimerización en horno incrementando la temperatura de 800°C a 1000°C por un período de aproximadamente dos horas.
Compuestos de aluminosilicato natural y agregados sintetizados en un ambiente alcalino y su proceso de fabricación, que se utilizarán en la fabricación de artefactos para sustituir yeso en piezas prefabricadas y otros artefactos en los cuales no se requieren buenos niveles de resistencia a la aplicación de esfuerzos ni al contacto con el agua, formando un compuesto de hule caracterizado por un aluminosilicato seco específico como matriz polimérica, mezclado con el agregado de caucho de neumático con una proporción en peso de matriz/agregados de siete tercios (7:3) con una desviación de alrededor del 20%, agregado a un catalizador alcalino en una solución acuosa (H20 y NaOH y/o KOH) y el una proporción en peso de catalizador/mezcla seca de entre 3% y 15% (con una mejor eficacia en el 7%) y una proporción en peso de agua/mezcla seca de entre 20% y 30%, con los mejores resultados en el 25%, todo esto mezclado homogéneamente para el moldeado y el vaciado de los artefactos y subsecuentemente secado en un horno as temperaturas entre 800°C y 1800°C por un período de aproximadamente dos horas.
) Compuestos de aluminosilicato naturales y agregados sintetizados en un ambiente alcalino y su proceso de fabricación, de acuerdo a la reivindicación 5, caracterizados también por la adición de cal hidratada como agregado, manteniendo una proporción en peso entre los agregados (caucho de neumático/cal hidratada) de dos a uno (2:1), con una desviación de alrededor del 30% y un proporción en peso total de matriz/agregados de uno a uno 1 :1 , con una desviación de alrededor del 15%.
) Compuestos de aluminosilicato natural y agregados sintetizados en un ambiente alcalino y su proceso de fabricación, de acuerdo a las reivindicaciones 5 y 6, caracterizados también porque incluyen la adición de fibras sintéticas alcalino-resistentes (polipropileno, nylon, PVA, etc.) en una proporción de hasta 8% (con una mejor eficacia en el 3%) sobre el peso total de la mezcla seca, con un proporción en peso de matriz/agregados de uno a uno (1 :1) y con una desviación de
9) Compuestos de aluminosilicato natural y agregados sintetizados en un ambiente alcalino y su proceso de fabricación, de acuerdo a la reivindicación 8, caracterizados también por incluir la adición de polvo de piedra caliza y/o arena y/o cal hidratada, manteniendo una proporción en peso a 60% a 85% para la matriz polimérica (aluminosilicato), y de 15% a 35% de vermiculita, de 10% a 25% de cal hidratada y de hasta 15% del polvo de piedra caliza y/o arena.
10) Compuestos de aluminosilicato natural y agregados sintetizados en un ambiente alcalino y su proceso de fabricación, de acuerdo a las reivindicaciones 8 y 9, caracterizados también porque se obtienen compuestos por la adición de fibras sintéticas alcalinido-resistentes (polipropileno, nylon, PVA, etc.) en una proporción de hasta 8% (con una mejor eficacia en el 3%) sobre el peso total de la mezcla seca, manteniendo una proporción en peso de 60% a 85% para la matriz polimérica (aluminosilicatos) y de 15% a 35% de vermiculita, de 10% a 25% de cal hidratada y de hasta 15% del arena y/o de polvo de piedra caliza, también incluyendo polimerización en el mismo horno incrementando la temperatura de 800°C a 1000°C por un período de aproximadamente dos horas. ) Compuestos de aluminosilicato natural y agregados sintetizados en un ambiente alcalino y su proceso de fabricación, de acuerdo a las reivindicaciones 2 y 3, caracterizados también por la adición de fibras de asbesto en una proporción de hasta 15% (con una mejor eficacia en el 9%) sobre el peso total de la mezcla seca, pero con la adición del catalizador alcalino en la solución acuosa (H2O y NaOH y/o KOH) con una proporción en peso de catalizador/mezcla seca de entre 3% y 12%, y una proporción en peso de agua/mezcla seca de entre 20% y 30%, con los mejores resultados en el 25%, también incluyendo polimerización en horno incrementando su temperatura de 800°C a 5000°C por un período de aproximadamente dos horas. ) Compuestos de aluminosilicato natural y agregados sintetizados en un ambiente alcalino y su proceso de fabricación, de acuerdo a las reivindicaciones 5 y 6, caracterizados también por incluir la adición de fibras de asbesto en una proporción de hasta 15% (con una mejor eficacia en el 9%) sobre el peso total de la mezcla seca, con una proporción en peso de matriz/agregados de uno a uno (1 :1), con una desviación del 15% y polimerización en el mismo horno con un incremento de temperatura de 80° C a 2000°C por un período de aproximadamente dos horas. ) Compuestos de aluminosilicato natural y agregados sintetizados en un ambiente alcalino y su proceso de fabricación, de acuerdo a las reivindicaciones 8 y 9, en la cual los compuestos obtenidos también se caracterizan por incluir la adición de fibras de asbesto en una proporción de hasta 15% (con una mejor eficacia en el 9%) sobre el peso total de la mezcla seca, manteniendo una proporción en peso de 60% a 85% para la matriz polimérica (aluminosilicato), y de 15% a 35% de vermiculita, de 10% a 25% de cal hidratada y de hasta 15% de arena y/o de polvo de piedra caliza, y polimerización en un horno con un incremento de temperatura de 80° C a 5000°C por un período de aproximadamente dos horas. RESURflEN DE LA INVENCIÓN El presente invento es un proceso reactivo directo de la polimerización inorgánica usado para obtener compuestos cuya matriz polimérica no requiere pre-activación química o térmica de los reactores de la mezcla de aluminosilicatos naturales específicos y de diversos agregados, en la fabricación de productos alternativos a la cerámica, al cemento Portland, a la madera, al yeso y a los marcos metálicos, a través de una mezcla adecuada agregada a la matriz inorgánica de uno o más agregados naturales (silicón, piedra caliza, cal hidratada, vermiculita, fibras de asbesto) combinados o no con agregados sintéticos alcalino-resistentes (caucho para neumático, fibras de polipropileno, nylon, PVA). Se agrega a estos una solución alcalina de agua e hidróxido de sodio y/o hidróxido de potasio para el moldeado o la extrusión y el recorte de artefactos que serán secados en un horno y polimerizados a temperaturas entre 100°C y 500°C.