MX2009000515A - Dispersion aceleradora para concreto por aspersion, estable, que tiene un alto contenido de sustancia activa. - Google Patents

Abstract

Un acelerador para un concreto por aspersión o mortero por aspersión en la forma de una dispersión acuosa que contiene 25 % a 40 % en peso de sulfato de aluminio y al menos un compuesto de aluminio adicional, de modo que la proporción molar de aluminio a sulfato en las cantidades de la dispersión esté entre 1.35 y 0.70, y la dispersión acuosa tiene un estabilizante inorgánico que comprende un silicato de magnesio.

Description

DISPERSION ACELERADORA PARA CONCRETO POR ASPERSION, ESTABLE, QUE TIENE UN ALTO CONTENIDO DE SUSTANCIA ACTIVA CAMPO DE LA INVENCION La invención concierne a un acelerador para concreto por aspersión o mortero por aspersión, al uso del mismo en concreto por aspersión o mortero por aspersión en el proceso de aspersión via seca o vía húmeda y a una capa de concreto o de mortero endurecida por medio del acelerador .

ANTECEDENTES DE LA INVENCION El concreto por aspersión y el mortero por aspersión, los cuales se aplican a sustratos, tales como superficies rocosas de túneles, deben de fraguar y endurecer rápidamente de modo que la adhesión de éstos y por consiguiente la protección sea asegurada. Por esta razón, se añaden los aceleradores que aseguran endurecimiento rápido al concreto por aspersión o al mortero por aspersión. En el pasado, se usaron típicamente aceleradores fuertemente alcalinos, generalmente los aceleradores libres de álcali se han vuelto a establecer actualmente, en particular a causa de las propiedades de manejo más seguras y una mejor calidad de concreto o mortero resultante. Los aceleradores libres de álcali pueden estar presentes tanto en la forma de una dispersión como en la forma de una solución. Lo que es importante es que dichas soluciones o dispersiones primeramente tengan un alto contenido de sustancia activa y en segundo término que sean suficientemente estables - es decir, que la sustancia activa dispersa o disuelta no se separe por sedimentación y los componentes del acelerador disuelto no precipite, cristalice o se gelatinice. En particular, EP 1 114 004 Bl, describe soluciones aceleradoras que tienen un alto contenido de sustancia activa, las cuales emplean sulfato de aluminio, hidróxido de aluminio y ácidos carboxilicos. WO 2006/010407, describe tanto soluciones aceleradoras como dispersiones aceleradoras que tienen un alto contenido de sustancia activa, las cuales emplean sulfato de aluminio y ácidos carboxilicos y opcionalmente compuestos de aluminio. Los ácidos carboxilicos son usados a fin de asegurar la estabilidad de los aceleradores. EP 0 812 812 Bl, describe dispersiones aceleradoras libres de álcali que tienen alto contenido de sustancia activa, las cuales emplean sulfato de aluminio y al menos una alcanolamina en la ausencia de hidróxido de aluminio.

Estas dispersiones pueden contener un estabilizante orgánico que comprenda un silicato de magnesio.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN El hidróxido de aluminio es usado en los aceleradores convencionales en cantidades relativamente grandes de más de 10 % en peso. Esto tiene la desventaja de altos costos para dichos aceleradores por consiguiente el hidróxido de aluminio es como una regla el ingrediente más costoso entre los constituyentes orgánicos . Grandes cantidades de ácidos y alcanolaminas tienen la desventaja de que, debido al hecho de que pueden ser eliminadas por lavado, el medio ambiente, en particular cuerpos de agua, pueden ser contaminados. Altos contenidos de ácidos carboxilicos son también desventajosos debido a sus costos. Además, se encontró en la práctica que, con el uso de una dispersión aceleradora disponible comercialmente que tenga un alto contenido de sustancia activa, que emplee sulfato de aluminio y dietanolamina, en el concreto por aspersión obtenido, se lograron resistencias utilizables después de pocas horas y especialmente después de varios días (resistencia final), pero el comportamiento del fraguado y la resistencia del principio en el periodo de hasta una hora pueden ser mejorados adicionalmente . En contraste el comportamiento del fraguado rápido y buena resistencia desde el principio pueden lograrse con una solución aceleradora disponible comercialmente que tenga un alto contenido de sustancia activa, que emplea sulfato de aluminio, hidróxido de aluminio y un ácido carboxilico, cuando se usa en concreto por aspersión, pero las resistencias después de pocas horas y después de días pueden ser mejoradas adicionalmente.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Por consiguiente, es un objeto de la presente invención proporcionar un acelerador que elimine las desventajas del arte previo y en particular en comparación con los aceleradores conocidos, que exhiba comportamiento de fraguado rápido y muy buena resistencia al principio, preferiblemente resistencia a la compresión de concreto por aspersión de más de 0.3 MPa después de 15 minutos y/o más de 0.60 MPa después de una hora y muy buena resistencia después de pocas horas, preferiblemente una resistencia a la compresión del concreto por aspersión y del mortero por aspersión de más de 2 MPa después de 6 horas y/o más de 15 MPa después de 24 horas y especialmente después de varios días, preferiblemente una resistencia a la compresión del concreto por aspersión y del mortero por aspersión de más de 40 MPa después de 7 días y/o más de 50 MPa después de 28 dias, y adicionalmente tenga suficiente estabilidad, preferiblemente de más de 3 meses. El fraguado rápido y una muy buena resistencia al principio son de mayor importancia, particularmente en el caso de rocas sueltas y penetración de agua y en cualquier parte, el progreso rápido de la construcción tiene ventajas financieras y logísticas. Esto es a causa de que ofrece suficiente protección en una etapa temprana, por ejemplo, de piedras que caen, y facilita así la siguiente etapa de construcción, por ejemplo, perforación de agujeros o una explosión subsecuente, a ser implementada más rápidamente. Este objeto es logrado por medio de un acelerador para concreto por aspersión o para mortero por aspersión de conformidad con la reivindicación 1, el cual está presente como una dispersión acuosa que contiene 25 a 40 % en peso de sulfato de aluminio en al menos un compuesto de aluminio adicional de modo que la proporción molar del aluminio al sulfato en la dispersión sea desde 1.35 a 0.70, la dispersión acuosa que tenga un estabilizante aniónico que comprenda un silicato de magnesio .

Modalidades preferidas adicionales de la invención se definen en las reivindicaciones adicionales. El 25 a 40 % en peso de sulfato de aluminio presente en el acelerador está presente parcialmente en forma dispersa y parcialmente en forma disuelta. Frecuentemente, al menos una porción del sulfato de aluminio reacciona con otros componentes déla dispersión (por ejemplo, con hidróxido de aluminio) con formación de complejos de aluminio complicados. Por consiguiente, como una regla, al menos una porción del sulfato de aluminio disuelto está presente en la forma de estas estructuras complejas. La base para el establecimiento del contenido de sulfato de aluminio (% en peso de sulfato de aluminio) es la proporción total de sulfato (si están presentes 3 moles de sulfato, está presente un mol de sulfato de aluminio) en la dispersión. El establecimiento de 25 a 40 % en peso de sulfato de aluminio está basado en sulfato de aluminio anhidro. No obstante, en la práctica, es como una regla el uso del sulfato de aluminio que contiene agua, por ejemplo que tenga un contenido de aluminio de conformidad con "17 % de A1203" . La adición del al menos un compuesto de aluminio adicional aumenta la proporción de aluminio en la dispersión en comparación con la proporción de sulfato, de modo que la proporción molar de aluminio a sulfato en la dispersión correspondientemente es mayor que en el caso del sulfato de aluminio (2:3). Además, del sulfato de aluminio, también pueden estar presentes en la dispersión compuestos que contienen aluminio adicionales, pero la proporción molar total de aluminio a sulfato en la dispersión está siempre entre 1.35 y 0.70. Componentes que exhiben o previenen las partículas dispersas del acelerador de conformidad con la invención después del fraguado son adecuados como el estabilizante orgánico que comprende un silicato de magnesio en una modalidad particularmente preferida de la invención, la dispersión acuosa tiene un estabilizante inorgánico que comprende o es sepiolita. Se prefiere de manera particular que la dispersión de conformidad con la invención contenga un estabilizante inorgánico en una proporción de 0.1 a 10 % en peso. Aún más preferiblemente los contenidos de estabilizante están en el intervalo de 0.2 a 3 % en peso y especialmente en el intervalo de 0.3 a 1.3 % en peso. La sepiolita es sulfato de magnesio hidratado que frecuentemente es expuesto en la literatura con la fórmula empírica Si12Mg803o (OH) 4 (OH2) 8 · 8H20 ó g4Si6015(OH)2.6H20 y, como otras arcillas, pertenecientes al grupo que consiste de los filosilicatos . La sepiolita está compuesta de 2 capas de sílice tetrahédrico las cuales están vinculadas vía átomos de oxígeno a una capa media no cohesiva, octahédrica que comprende átomos de magnesio. Esta estructura imparte una morfología microfibrosa a las partículas de sepiolita. Están comercialmente disponibles una pluralidad de productos de estabilizantes orgánicos que son adecuados para la presente invención y comprenden sepiolita - por ejemplo "Pangel" de Tolsa. Pangel es un aditivo reológico que es obtenido a partir de sepiolita por separación de haces de fibras y desprendimiento de partículas sin destruir la conformación alargada particular de éstas. Por definición, los estabilizantes inorgánicos adecuados para la invención se comprende que quieren decir productos particulares que son obtenidos como tales vía métodos de modificación directamente a partir de la sepiolita particularmente preferida, tal como por ejemplo, el "Pangel" mencionado, las medidas de modificación al menos sustancialmente que conserve la conformación alargada de las partículas de sepiolita. Las medidas de modificación quiere decir en este contexto, preferiblemente concierne a la separación de sepiolita como tal y medidas para desprendimiento de partículas de sepiolita. Un ejemplo de una medida de modificación tal es la molienda vía húmeda de sepiolita como tal. Además del estabilizante inorgánico que comprende un silicato de magnesio, puede también estar presente adicionalmente en el acelerador un estabilizante inorgánico de conformidad con la invención. Ciertas arcillas minerales, por ejemplo, bentonitas, ciertos caolines y muy generalmente sustancias tixotrópicas inertes son adecuadas. Un ejemplo de estas es Tixoton® de Sud-Chemie, la cual está basada en bentonita. Estos estabilizantes inorgánicos adicionales pueden estar presentes en el acelerador de conformidad con la invención en una cantidad de 0.1 a 15 % en peso, preferiblemente 0.2 a 5 % en peso, más preferiblemente 0.3 a 2.5 % en peso . El acelerador de conformidad con la invención asegura excelente desarrollo de resistencia - en particular muy buena resistencia al principio del fraguado (resistencia después de 0 a 1 hora) y muy buena resistencia después de pocas horas (resistencia desde 6 a 24 horas) y resistencia final (resistencia desde 7 días en adelante) . El estabilizante inorgánico añadido, en particular sepiolita, es capaz de proteger la alta proporción del sulfato de aluminio disperso de sedimentación y compactación durante muchos meses. La cristalización irreversible, como puede suceder en el caso de soluciones aceleradores, está afuera de reglamentación. Este acelerador de conformidad con la invención es por consiguiente no solamente muy efectivo sino también particularmente estable durante almacenamiento . El acelerador para concreto por aspersión usualmente contiene aproximadamente 1 a 13 % en peso, preferiblemente menos de 10 % en peso, particularmente se prefiere 2 a 8 % en peso de al menos un compuesto de aluminio adicional, más preferiblemente menos de 7 % en peso, mayormente se prefiere 2 a 6 % en peso y ventajosamente menos de 5 % en peso (son posibles ciertas variaciones dependiendo de la calidad del compuesto de aluminio. En una modalidad de la invención particularmente ventajosa, el al menos un compuesto de aluminio adicional es soluble en agua, al menos a un pH de 1 a 5, preferiblemente de 2 a 3.5. Está presente preferiblemente como hidróxido de aluminio, particularmente se prefiere como hidróxido de aluminio amorfo. En la práctica, hidróxido de aluminio industrial, el cual, además de aproximadamente 80 % en peso de hidróxido de aluminio amorfo puro, puede también contener en particular sulfatos, carbonatos y especialmente agua, es usado frecuentemente en vez de hidróxido de aluminio amorfo puro (seco) . Por consiguiente, el acelerador de conformidad con la invención no alcanza un pH afuera de 1 a 5 ya sea durante la preparación o durante el almacenamiento, cualquier aluminio presente en el estabilizante permanece enlazado químicamente y no es tomado en cuenta en las cantidades establecidas de aluminio en esta solicitud de patente. No tiene influencia, o no influye sustancialmente, sobre el efecto acelerador aún después sobre el concreto o mortero. El pH alto de típicamente 12 a 13 que prevalece ahí conduce a no más, o a ninguna sustancial liberación de aluminio a partir del estabilizante, en particular en las primeras horas y días decisivos . En una modalidad preferida, el acelerador contiene 28 a 39 % en peso, particularmente más de 32 % en peso y hasta 37 % en peso de sulfato de aluminio. Resulta una proporción molar preferida de aluminio a sulfato de 1.05 a 0.70, particularmente se prefiere desde 0.94 a 0.74. Estas proporciones son particularmente preferidas ya que el acelerador de conformidad con la invención conduce a muy buenos tiempos de fraguado y resistencias y sustancialmente es más económico que los aceleradores convencionales que emplean el hidróxido de aluminio caro en grandes proporciones de más de 10 % en peso. El acelerador puede tener ventajosamente un contenido de 1.2 a 3 % en peso del estabilizante inorgánico el cual comprende un silicato de magnesio, preferiblemente sepiolita, una proporción de 0.3 a 1.3 % en peso que haya probado particularmente utilidad, ya que no solamente la estabilización efectiva de la dispersión sino también una viscosidad ventajosa del acelerador de concreto por aspersión resulta cuando se mantiene el intervalo. En un amplio intervalo de las cantidades de aluminio y sulfato establecidas en la presente, la viscosidad es inferior a 2000 mPa . s a 20 °C, a menudo en el intervalo particularmente preferido inferior a 1000 mPa.s a 20 °C . Particularmente se prefiere, la dispersión acuosa esté presente como una suspensión acuosa. El acelerador para concreto por aspersión de conformidad con la invención puede contener también aditivos adicionales, tal como una o más alcanolaminas, por ejemplo trietanolamina y/o dietanolamina, y uno o más ácidos carboxilicos tal como ácido (s) dicarboxilico (s) (por ejemplo, ácido oxálico) . Como un resultado, pueden mejorarse la estabilidad durante el almacenamiento, la viscosidad y el efecto acelerador.

Usando alcanolamina, preferiblemente dietanolamina , además de sulfato de aluminio e hidróxido de aluminio y opcionalmente un estabilizante inorgánico adicional, puede lograrse aceleración particularmente buena, lo cual se manifiesta por si misma en fraguado rápido y buena resistencia . En una modalidad ventajosa adicional de la invención, el acelerador contiene solamente una pequeña proporción de ácido carboxilico, preferiblemente menos de 1 % en peso de ácido carboxilico, ó preferiblemente ningún ácido carboxilico en todo. Esto tiene la ventaja que puede proporcionarse un producto particularmente económico ya que el ácido carboxilico incrementa los costos de materias primas pero no se requiere para suficiente estabilidad y aceleración en un acelerador de conformidad con la invención. Además, como un resultado de la proporción más pequeña de ácido carboxilico o por dispersión con dicho ácido carboxilico, se reduce la contaminación ambiental debida a eliminación por lavado del ácido. Modalidades ventajosas del acelerador de la invención contienen 2 a 6 % en peso de alcanolamina, preferiblemente dietanolamina. Particularmente se prefiere que, dicho acelerador contenga 2 a 6 % en peso de hidróxido de aluminio. Prefiriéndose más si la proporción total de alcanolaraina e hidróxido de aluminio sea de 10 % en peso, asi es posible proporcionar un acelerador mejor y económico que contiene el ingrediente inorgánico caro hidróxido de aluminio solamente en una pequeña proporción y cortar asi los costos, aunque se lograron resistencias importantes en combinación con sedimentación mejorada en un concreto o mortero. En una modalidad particularmente ventajosa de la invención, el acelerador contiene solamente una pequeña proporción de alcanolamina, por ejemplo menos de 4 % en peso, preferiblemente menos de 2 % en peso de alcanolamina, más preferiblemente nada del todo de alcanolaraina. Esto tiene la desventaja de que puede proporcionarse un producto particularmente compatible ambientalmente ya que las alcanolaminas , especialmente dietanolamina, pueden perjudicar a organismos del agua pero no se requieren para suficiente estabilidad en un acelerador de conformidad con la invención. La invención concierne además al uso del acelerador descrito anteriormente en el recubrimiento de sustratos, en particular superficies de túneles, superficies de minas, fosos de construcciones, pozos, etc., con concreto o mortero.

Típicamente, se usan en la práctica 5 a 10 kg. del acelerador de conformidad con la invención por 100 Kg. de cemento . La invención concierne además a una capa endurecida de concreto o mortero que fue producida por aplicación de concreto por aspersión o mortero por aspersión, cuyo endurecimiento fue forzado con un acelerador descrito anteriormente . Posteriormente, la presente invención se explicará con más detalle con referencia a ejemplos de trabajo. Preparación de los aceleradores A y B de conformidad con la invención Inicialmente se introduce agua y luego Pangel S9, sulfato de aluminio, dietanolamina e hidróxido de aluminio se añaden sucesivamente de conformidad con la tabla siguiente con agitación. Después, se efectúa a agitación por ocho horas y la mezcla se deja reposar toda la noche. A la mañana siguiente y en la noche siguiente, la mezcla es agitada cada vez. Otra vez se deja reposar de nuevo toda la noche y se agita de nuevo a la mañana siguiente, dando como resultado una dispersión homogénea que es estable por al menos tres meses. El proceso anterior se lleva a cabo a temperatura ambiente.

Tabla 1 Las cantidades establecidas anteriormente conciernen a las proporciones de los componentes en masa, asumiéndose que los componentes están presentes en forma pura. En realidad, en vez de componentes puros, se usan componentes industriales que aún contienen en particular agua. Esto significa que correspondientemente se usa más (que lo establecido en la tabla anterior) de los componentes industriales. - Agua - Pangel S9 - Sulfato de aluminio: que contenga agua / 17 % de A1203; granulado y molido - Dietanolamina al 90 % - Hidróxido de aluminio: contenido de 76.8 % en peso de hidróxido de aluminio puro hasta aproximadamente 4 % de carbonatos, remanente sustancialmente agua.

Para comparación, se probaron dos aceleradores disponibles comercialmente C y D.

El acelerador C es una dispersión aceleradora que tiene un alto contenido de sustancia activa, que emplea sulfato de aluminio y dietanolamina .

El acelerador D es una solución aceleradora que tiene un alto contenido de sustancia activa, que emplea sulfato de aluminio y una cantidad mayor, de más de 10 % en peso de hidróxido de aluminio y un ácido carboxilico.

Prueba de resistencia: Proporción de acelerador/cemento: 7 % (7 kg por 100 kg de cemento) Cemento usado: Lafarge Alpena de Tipo I US (U.S. A.) Concreto Cemento Lafarge Alpena de Tipo I US (U.S. A.) Proporción de agua /cemento 0.44 Arena de tipo A 0 - 4 mm 70 % [%] Arena de tipo B 4 - 8 mm 30 % [%] Plastificante Glenium® 3030NS(USA) 0.85 % [%] Retardador Delvo®Crete Stabilizer (USA) 0.95 % [%] Los porcentajes establecidos en el caso del plastificante y retardador se basaron en el peso del cemento . Método de medir la resistencia: EFNARC European Directive para concreto por aspersión 1999 Valores de resistencia: Dosis Acelerador A 7 % Acelerador B 7 % Acelerador C 7 % Acelerador D 7 % Resistencia a la compresión Aguj a 6 min Meyco® [N/mm2] 0.23 0.20 0.15 0.44 Aguja 15 min Meyco® [N/mm2] 0.34 0.39 0.23 0.57 Aguj a 30 min Meyco® [N/mm2] 0.45 0.48 0.32 0.65 Aguj a 1 h Meyco® [N/mm2] 0.65 0.64 0.60 0.86 aguj a Hilti® [N/mm2] 4.83 2.82 3.59 1.51 Pistola de Uña 24 h Hilti® [N/ram2] 18.63 17.06 20.93 6.46 Pistola de uña 7 d Testigo [N/mm2] 44.5 50.6 48.8 26.8 de sondeo 28 d Testigo de sondeo [N/mm2] 57.4 54.0 54.1 38.2 Evaluación de los valores de resistencia Los aceleradores A y B de conformidad con la invención fraguaron sustancialmente más rápidamente que el acelerador C, como se muestra por las resistencias iniciales más altas. No obstante, subsecuentemente no mostraron ninguna pérdida de resistencia en todas, como es usual de otro modo. Ambos, después de pocos días y después de 28 días, alcanzaron buenos valores iguales que el acelerador C. Aún son posibles mejor fraguado y mejor desarrollo de resistencia inicial, como muestra el acelerador D, pero una buena resistencia tal y en particular una alta resistencia final no se alcanzaron después de pocas horas. Por consiguiente, los aceleradores A y B de conformidad con la invención, sorprendentemente mostraron que son posibles tanto el fraguado rápido como buena resistencia durante el intervalo de tiempo total. Además, los aceleradores A y B mantuvieron la estabilidad por más de 3 meses sin el uso de ácido carboxilico. Se prepararon como sigue los aceleradores E a H siguientes: Se añadieron sucesivamente los ingredientes mencionados en la tabla siguiente y se agitaron vigorosamente a 65 °C por 1 hora. Después, la mezcla se dejó enfriar a temperatura ambiente y otra vez se agitó vigorosamente después de 1 semana. Tabla 2 Cantidad 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg preparada : Composición : Acelerador E F G H Ingrediente Contenido Agua 28.3 28.3 28.3 28.3 Pangel S9 0.7 0.7 0.7 0.7 Dietanolamina 90 % 2 4 8 Sulfato de 96.4 65 65 70 69 aluminio- 16H20 Hidróxido de 76.8 4 2 6 aluminio Agua 100 % 60.4 60.2 55.5 58.6 Pangel S9 100 % 0.7 0.7 0.7 0.7 Dietanolamina 100 % 1.8 3.6 7.2 Cantidad 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg preparada : Composición: o, o o g, o ? o ? Acelerador E F G H Ingrediente Contenido Sulfato de 100 % 34.0 34.0 36.6 36.1 aluminio Hidróxido de 100 % 3.1 1.5 4.5 aluminio Al/Sulfato mol/mol 0.80 0.73 0.67 0.85 Los aceleradores E a H fueron probados con respecto al tiempo de fraguado y la resistencia a la compresión con mortero de conformidad con DIN EN 196-1 y -3. Mortero Cemento : 450 g de CEM I 42.5 normal 4 Untervaz Plastificante : 0.15 % (con base en el peso de cemento) de Glenium® 51 Retardador : 0.2 % (con base en el peso de cemento) de estabilizante 10 de Delvo®Crete Proporción de cemento/agua (A/C) : 0.45 (A/C) : 0.45 Arena: 1350 g de arena CEN estándar La adición del acelerador se efectuó en una proporción de 9 por ciento en peso, con base en el peso de cemento. Los resultados de las pruebas son como sigue: Tabla 3 Como es evidente de los resultados anteriores, pueden lograrse valores de muy buena resistencia, los cuales son virtualmente justamente tan buenos como en el acelerador G de referencia, el cual no emplea el compuesto de aluminio adicional aparte del sulfato de con la invención, en particular H, pero las propiedades de fraguado son sustancialmente mejoradas en comparación con este acelerador G de referencia, especialmente en el caso de los aceleradores E y F. Este mejoramiento puede lograrse, solamente con pequeñas cantidades de hidróxido de aluminio adicional. Esto es sorprendente en comparación con los aceleradores convencionales que emplean una cantidad muy grande de hidróxido de aluminio en una cantidad de más de 10 % en peso y tiene la ventaja de que es posible proporcionar un acelerador muy económico que no requiere de ácidos carboxilicos costosos y requiere el hidróxido de aluminio, el cual es costoso entre los ingredientes inorgánicos , solamente en cantidades sustancialmente pequeñas. Las resistencias un poco más bajas que se lograron con los aceleradores E y F son debidas a los contenidos de agua más altos. Los siguientes aceleradores I a Q se prepararon análogamente a los Ejemplos E a H: Tabla 4 Cantidad 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg preparada : Composición o o. o, o. Q. o o o o O o Acelerador I K L N 0 Ingrediente Contenido Agua 29.3 28.3 27.3 25.3 23.3 23.3 Pangel S9 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 Sulfato de 96.4 70 70 70 70 70 68 aluminio- 16H20 Hidróxido 76.8 1 2 4 6 8 de aluminio Agua 100 % 62.7 61.9 61.2 59.6 58.1 57.6 Pangel S9 100 % 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 Sulfato de 100 % 36.6 36.6 36.6 36.6 36.6 35.6 aluminio Hidróxido 100 % 0.8 1.5 3.1 4.6 6.1 de aluminio Al/Sulfato mol/mol 0.67 0.70 0.73 0.79 0.85 0.92 Se midieron las viscosidades usando un viscosimetro de Brookfield DV-II + con husillo 4 y 100 revoluciones por minuto a 20 °C; Tabla 5 Los valores de viscosidad muy inesperadamente mostraron que, a alto contenido de sulfato de aluminio, la viscosidad permanece igual si una parte del agua es reemplazada por hidróxido de aluminio en el intervalo de 2 a 6 % en peso. En el intervalo de viscosidad que es necesario para aplicaciones prácticas, es decir menos de 2000 mPa.s, preferiblemente menos de 1000 mPa.s, esto conduce a aceleraciones adicionalmente mejoradas en el mortero, lo cual se manifiesta en si, en fraguado más rápido y resistencia a la compresión más alta. Se probaron los aceleradores I, L y M con respecto al tiempo de fraguado y la resistencia a la compresión con el mortero de conformidad con DIN EN 196-1 y -3.

Mortero Cemento : 450 g de CEM I 42.5 normal 4 Untervaz Plastificante : 0.15 % (con base en el peso de cemento) de Glenium® 51 Retardador : 0.2 % (con base en el peso de cemento) de Estabilizante 10 de Delvo®Crete Proporción de cemento/agua (A/C) : 0.45 Arena : 1350 g de arena CEN estándar El acelerador fue añadido en una proporción de 9 por ciento en peso, con base en el peso de cemento.

Los resultados de las pruebas son como sigue: Tabla 6 Acelerador I L M Inicio de Fraguado (minutos) 6.0 5.5 4.5 Fin de fraguado (minutos) 25 18 12 Resistencia a la (MPa) 2.6 2.8 3.2 compresión después de 6 horas Resistencia a la (MPa) 28.6 26.4 26.0 compresión después de 1 dia Resistencia a la (MPa 51.1 48.7 50.1 compresión después de 7 días Como es evidente de los resultados anteriores, pueden lograrse valores de muy buena resistencia, los cuales después de 1 a 7 días, son aproximadamente tan buenos como en el acelerador I de referencia, el cual no emplea el compuesto de aluminio adicional aparte del sulfato de aluminio, puede ser mejorado con los aceleradores L y M, de conformidad con la invención, pero las propiedades de fraguado son sustancialmente mejoradas en comparación con este acelerador I de referencia, y los valores de resistencia después de 6 horas son también mejores. Este mejoramiento puede lograrse, solamente con pequeñas cantidades de hidróxido de aluminio adicional. Esto es sorprendente en comparación con los aceleradores convencionales que emplean una cantidad muy grande de hidróxido de aluminio en una cantidad de más de 10 % en peso y tiene la ventaja de que es posible proporcionar un acelerador muy económico que requiere el hidróxido de aluminio, el cual es costoso entre los ingredientes inorgánicos, solamente en cantidades sustancialmente más pequeñas. Los aceleradores de conformidad con la invención tienen además la ventaja adicional de que ninguno de los compuestos orgánicos están presentes los cuales, a causa de que pueden ser eliminados por lavado, contaminan el medio ambiente, en particular organismos de agua .

Los aceleradores siguientes P a T se prepararon manera análoga a los Ejemplos E a H: Tabla 7 Se usaron adicionalmente los siguientes materiales iniciales : Agua 'Pangel S9 Tixoton® Hidróxido de aluminio al 76.8 % Sulfato de aluminio 16 H20 al 96.4 % Las estabilidades y viscosidades fueron como sigue: Tabla 8 Se midieron las viscosidades usando el viscosimetro Brookfield DV-II+ con husillo 4 y 100 revoluciones por minuto a 20 °C. Tixoton® es un estabilizante basado en bentonita. Como es evidente de los resultados en relación a la estabilidad y a las viscosidades, los aceleradores P y Q de conformidad con la invención, con un estabilizante inorgánico que comprende un silicato de magnesio, tienen mejores estabilidades y tienen viscosidades más adecuadas en la práctica en comparación con los aceleradores comparativos S y T con un estabilizante basado en bentonita .

Claims (13)

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad, y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. - Acelerador para concreto por aspersión o para mortero por aspersión, el cual está presente como una dispersión acuosa, caracterizado porque contiene lo siguiente : (a) 25 a 40 % en peso de sulfato de aluminio, (b) al menos un compuesto de aluminio adicional, de modo que la proporción molar de aluminio a sulfato en la dispersión es desde 1.35 a 0.70, y (c) un estabilizador inorgánico que comprende un silicato de magnesio.

2. - Acelerador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la dispersión acuosa contiene el estabilizador inorgánico en un contenido de 0.1 a 10 % en peso, preferiblemente 0.2 a 3, particularmente se prefiere 0.3 a 1.3, % en peso.

3. - Acelerador de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el estabilizador inorgánico comprende sepiolita.

4. - Acelerador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el al menos un compuesto de aluminio adicional está presente en una cantidad de menos de 10 % en peso, preferiblemente en una cantidad de 2 a 6 % en peso. 5. - Acelerador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el al menos un compuesto de aluminio adicional es soluble en agua al menos a un pH de 1 a 5, preferiblemente 2 a 3.

5.

6. - Acelerador de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el al menos un compuesto de aluminio adicional está presente como hidróxido de aluminio amorfo.

7. - Acelerador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la dispersión acuosa contiene 28 a 39 % en peso, preferiblemente más de 32 % en peso y hasta 37 % en peso de sulfato de aluminio.

8. - Acelerador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la proporción molar de aluminio a sulfato en la dispersión es 1.05 a 0.70, preferiblemente 0.94 a 0.74.

9. - Acelerador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la dispersión está presente en la forma de una suspensión.

10. - Acelerador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la dispersión acuosa contiene una alcanolamina, en particular dietanolamina y/o trietanolamina, preferiblemente en una cantidad de 2 a 6 % en peso.

11. - Acelerador de conformidad con las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la dispersión acuosa contiene un ácido carboxilico, en particular ácido fórmico.

12. - Uso de un acelerador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en el recubrimiento de sustratos, preferiblemente superficies de túneles, superficies de minas, fosos de construcciones, o pozos, con concreto por aspersión o mortero por aspersión.

13. - Capa endurecida, caracterizada porque fue producida por aplicación de concreto por aspersión o mortero por aspersión, cuyo endurecimiento fue forzado con un acelerador de conformidad con las reivindicaciones 1 a 11.