MX2010007937A

MX2010007937A - Composicion de aditivo para la fabricacion de concretos de alta resistencia para prefabricados asi como para concretos permeables y concretos resultantes.

Info

Publication number: MX2010007937A
Application number: MX2010007937A
Authority: MX
Inventors: Nestor De Buen Unna; Alejandro Vazquez Gomez
Original assignee: Nestor De Buen Unna
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2012-01-20
Also published as: WO2012011795A2; WO2012011795A3

Abstract

La presente invención está relacionada con la industria de la construcción en lo general; en lo particular se relaciona con aditivos incorporados en concretos de alta resistencia para prefabricados, asi como para concretos permeables que les brinda mejores propiedades físicas; caracterizado porque incluye los siguientes componentes: agua, al menos un agente dispersante, al menos un agente bactericida; al menos un termo adherente mineral; al menos un agente hidrodispersor a base de polímeros; carbonato de calcio y sílico aluminato; agente aluminio sílico oxidante; al menos un incrustante, anticorrosivo y dispersante; calcio incrustante y al menos un ligante hidráulico, o mezclas de los mismos y en donde los concretos hidráulicos de alta resistencia por cada metro cúbico comprende: agua de 110 a 250 litros; arena de 530 a 630 litros; grava de 700 a 750 litros; cemento 300 kg y 9.5 litros del aditivo; y en donde los concretos permeables por cada metro cúbico comprende: agua de 70 a 130 litros; agregados de 1 a 1.4 m3; cemento de 100 a 330 kg y aditivo en un 2.88% con respecto al peso de cemento.

Description

COMPOSICIÓN DE ADITIVO PARA LA FABRICACIÓN DE CONCRETOS DE ALTA RESISTENCIA PARA PREFABRICADOS ASÍ COMO PARA CONCRETOS PERMEABLES Y CONCRETOS RESULTANTES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención está relacionada con la industria de la construcción en lo general; en lo particular se relaciona con aditivos incorporados en concretos de alta resistencia para prefabricados, asi como para concretos permeables que les brinda mejores propiedades físicas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Dentro de la industria de los concretos permeables, es cada vez más importante construir pisos y pavimentos que puedan ser tomados en cuenta para los diseños arquitectónicos, los cuales son cada vez más demandantes en lo que a las características de textura, color y forma se refiere; además de considerar la posibilidad del uso de piezas prefabricadas. De la misma forma dentro de la industria de la construcción en general, es cada vez más importante construir estructuras cada vez más ligeras y que puedan utilizarse a mucha mayor velocidad y tanto los ? prefabricados como los pre-esforzados han sido desarrollados para resolver este problema; sin embargo, los diseños arquitectónicos actuales son cada vez más demandantes en lo que a las características estructurales se refiere, en una buena medida debido a que los claros son cada vez mayores, lo cual provoca que las dimensiones de las piezas prefabricadas sean también mayores y mucho más pesadas, generando la necesidad de usar equipos muy grandes, tanto para su transportación, como para su instalación, generando la necesidad, cada vez mayor, de utilizar elementos y materiales que permitan construir pieza más ligeras, con el inconveniente de que todo esto se convierte en importantes aumentos a los costos de producción de las piezas.

En el estado de la técnica se ubicó la patente Mexicana MX 217475 otorgada el 10 de noviembre de 2003 de Jaime Grau Genesias et al la cual protege un material constructivo filtrante para pisos, pétreo, de diferentes granulometrias controladas, que se aglutina con polímeros para formar una mezcla homogénea que, después de cierto tiempo, adquiere dureza y permeabilidad hasta de un 90%, y que es susceptible de ser vaciado en moldes para darle una forma específica, y que presenta como características preponderantes del producto podemos resaltar su resistencia al intemperismo, alta resistencia a la compresión, alta resistencia a la flexión, resistencia a la abrasión, moldeabilidad, no es combustible, no es contaminante y variabilidad de densidades y aplicaciones. El material puede ser fabricado en bloques de diversa densidad y tamaño, en medidas estandarizadas, o bien, de aplicarse en obra a manera de concreto para pisos, permitiendo por su alta capacidad filtrante recuperación de líquidos en altísimos porcentajes, de manera que habilitado en calles o zonas normalmente cubiertas por pavimentos o asfaltos, permite que el terreno siga cumpliendo su función filtrante natural, sin alterar la recuperación de agua para los mantos freáticos de las ciudades.

También se ubicó la patente MX 270135 B otorgada el 07 de septiembre de 2009 de Néstor de Buen-Unna et al, la cual se refiere a un aditivo para la elaboración de concretos ecológicos permeables con alta resistencia a la compresión, flexión y abrasión, que permita la filtración del agua hacia el subsuelo, que puede ser mezclado con cualquier tipo de cemento, agua y cualquier agregado duro para dar como resultado un concreto de gran resistencia, de larga durabilidad hecho a base de agentes dispersantes, agentes de enlace, humectantes, hidroxipropiletil celulosa o hidroxipropilmetil celulosa y silico aluminatos y opcionalmente agua, agentes surfactantes, agentes bactericidas y antiespumantes.

Sin embargo esta composición es muy distinta de la nueva invención desarrollada y de características ' menos avanzadas que no brinda las mismas ventajas fiscas que se exponen a los largo de los objetivos y de la descripción.

Por lo que toca a los concretos permeables existentes en el mercado, estos han demostrado que casi nunca funcionan a la perfección, presentando importantes desgranamientos y muy poca capacidad de carga; los únicos que han demostrado dar como resultado concretos permeables de buenas características presentan algunas deficiencias, entre las cuales podemos mencionar: > Presentan ciertas dificultades en el manejo de las mezclas.

Resulta totalmente inútil incluirlos en los camiones mezcladores en las plantas de premezclado cuando estas se encuentran a más de 25 minutos de distancia del sitio de la obra . > Enorme dificultad al usarlos en climas con temperaturas muy altas. > No es recomendable enviar más de 4 m3 dentro de los camiones de premezclado (ollas). > El material se queda pegado en las ollas o trompos (camiones de premezclado), generando pérdidas en la mezcla y la necesidad de sacarlas de circulación (a las ollas o trompos) para limpiar los tanques. > Las juntas constructivas presentan desprendimientos después de algunas semanas, particularmente las "juntas frías". > El tiempo durante el cual se puede instalar la mezcla es muy corto. > Las mezclas resultantes son difíciles de manejar y se requiere de un proceso de entrenamiento para manipularlas adecuadamente.

Por otro lado, dentro del mercado de los prefabricados y pre esforzados los aditivos existentes no resuelven el problema relacionado al peso y tamaño de las piezas.

En la actualidad hay una gran cantidad de empresas que fabrican aditivos para las más diversas a licaciones, pero ninguno de ellos ha demostrado poder ser aplicado para los casos como los de la presente invenció .

Después de múltiples pruebas tanto en campo como en el laboratorio, una gran inversión de personal y recursos, fue que se llegó al desarrollo de la presente invención.

La invención que ahora presentamos soluciona, en el caso de los concretos ecológicos permeables, todos los problemas arriba mencionados, logrando además, para el caso de los prefabricados y los pre-esforzados, piezas más ligeras, manejables, de mejor resistencia y más económicas.

OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN La presente invención tiene como objetivo principal proporcionar un aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados y concretos permeables que de como resultado una mezcla que puede ser mantenida en el proceso de mezclado por espacios de tiempo muy largos, ya que inicia su proceso de fraguado al ser intemperizada.

Otro objetivo de la invención es proporcionar un aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados y concretos permeables, que además, para el caso de los prefabricados y los pre-esforzados, permita lograr piezas más ligeras, manejables, de mejor resistencia y más económicas.

Otro objetivo de la invención es proporcionar un aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados y concretos permeables, que además aumente la manejabilidad de la mezcla aún en los casos de temperaturas extremas, tanto muy bajas como muy elevadas.

Otro objetivo de la invención es proporcionar un aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados y concretos permeables, que además al mezclarse con concreto hidráulico, agregados y agua, aumenta su resistencia entre un 60% y un 110%.

Otro objetivo de la invención es proporcionar un aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados y concretos permeables, que además al mezclarse con cemento, agregados (pétreos o metálicos) y agua, producirá un concreto permeable de gran manejabilidad.

Otro objetivo de la invención es proporcionar un aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados y concretos permeables, que además le de a la mezcla de concreto hidráulico una resistencia mucho mayor, tanto a la compresión como a la flexión, dando como resultado que las piezas prefabricadas puedan ser más ligeras, de menores dimensiones y sin perder sus características estructurales Aún otro objetivo de la invención es hacer disponible un aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados y concretos permeables, en donde además las piezas prefabricadas puedan ser desmoldadas con mucha mayor velocidad, aumentando la rapidez de producción de las plantas y la más expedita transportación de las piezas.

Aún otro objetivo de la invención es hacer disponible un aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados y concretos permeables, en donde además, en elementos estructurales de concreto, permita la reducción en el uso de cemento y la reducción en las secciones de los elementos estructurales, dando como resultado estructuras más ligeras, resistentes y por ende, más económicas.

Y todas aquellas cualidades y objetivos que se harán aparentes al realizar una descripción general y detallada de la presente invención apoyados en las modalidades ilustradas.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo al contenido de este desarrollo, la invención tiene su campo de acción no sólo dentro de la fabricación de concretos permeables, sino también dentro de la fabricación de concretos de alta resistencia, particularmente los destinados a los prefabricados y pre-esforzados, además de aquellos relacionados con los pisos, pavimentos y demás usos conocidos y por conocer de los concretos permeables.

La presente invención consiste en un aditivo que mezclado con cemento, agregados pétreos o metálicos, arena y agua, produce un concreto de alta resistencia el cual resulta ideal para elaborar piezas prefabricadas y pre-esforzadas, ligeras y de gran resistencia. Por otro lado, al hacer la mezcla retirando total o parcialmente la arena, se producirá un excelente concreto ecológico y permeable con una gran manejabilidad.

Los materiales empleados por el desarrollo tecnológico presente son con encionales y el procedimiento resulta ser sencillo, rápido y práctico, no requiriendo el empleo de personal especializado.

La presente invención contiene varios ingredientes básicos que son los agentes activos, todos ellos mezclados en agua, entre los cuales se encuentran: un termo-adherente mineral, un aluminio sílico hidro-oxidante, además de un agente hidro-dispersor. Algunos ingredientes adicionales son utilizados dependiendo del tipo de embasado o empacado que se requiera, entre los cuales podemos mencionar anti-espumantes, bactericidas, surfactantes.

La composición preferida de la invención incluye los siguientes componentes: agua, al menos dispersante, al menos un bactericida; al menos un termo adherente mineral; al menos un agente hidrodispersor a base de polímeros; carbonato de calcio y sílico aluminato; agente aluminio sílico oxidante; al menos un incrustante, anticorrosivo y dispersante; calcio incrustante y un humectante calcico como ligante hidráulico y/o mezclas de los mismos.

Cuantitativamente la fórmula para preparar 100 kg de mezcla es la siguiente: agua de 33.0% a 38.8%; agente dispersante (naftaleno -ácido de calcio) de 17.3% a 16.9%; bactericida metil-celuloso de 0.3% a 1.8%; termo adherente mineral de 14.2% a 13.8%; agente hidrodispersor a base de polímeros de 12.8% a 11.9%; carbonato de calcio y sílico aluminato de 5.5% a 3.3%; agente aluminio sílico oxidante de 10.1 % a 8.7%; incrustante, anticorrosivo y dispersante a base de sulfitos de 2.6% a 2.3 % ; c a I c i o incrustante de 2.7% a 1.4% y humectante cálcico (ligante hidráulico) de 1.5% a 1.1 %.

Para poder producir 1 m3 de concreto permeable se hace la mezcla siguiente: Agua 70 litros a 130 litros Agregado 1.0 m3 a 1.4 m3 Cemento 100 kg a 330 kg Aditivo 2.88 % sobre peso de cemento A mayor cantidad de cemento mayor será la resistencia a flexión, compresión y desgaste. La cantidad de agregado dependerá de su tamaño, mientras más chico el agregado mayor deberá ser su cantidad .

Para poder producir 1 m3 de concreto hidráulico de alta resistencia para prefabricados, con una f'c = 300 kg/cm2, se hace la mezcla siguiente, la cual representa un ahorro del 33.33% sobre la cantidad de cemento utilizada: Agua 110 a 250 litros Arena 530 a 630 litros Grava 700 a 750 litros Cemento 300 kg Aditivo 9.5 litros Entre las ventajas de la presente invención presentamos las siguientes: · El aditivo que aquí presentamos aumenta la manejabilidad de la mezcla .

• El presente aditivo, al mezclarse con concreto hidráulico, agregados y agua, aumenta su resistencia entre un 60% y un 110%.

· El aditivo que aquí presentamos, al mezclarse con cemento, agregados (pétreos o metálicos) y agua, producirá un concreto permeable de gran manejabilidad.

• La presente invención le da a la mezcla de concreto hidráulico una resistencia mucho mayor, tanto a la compresión como a la flexión, dando como resultado que las piezas prefabricadas puedan ser más ligeras, de menores dimensiones y sin perder sus características estructurales.

• También es importante, para esta industria, el que las piezas prefabricadas puedan ser desmoldadas con mucha mayor velocidad, aumentando la rapidez de producción de las plantas y la más expedita transportación de las piezas. La presente invención permite que las piezas sean desmoldadas y transportadas a las 24 horas de haber sido coladas.

• En los procesos de colado de elementos estructurales de concreto, el uso de este novedoso aditivo permitirá la reducción en el uso de cemento y la reducción en las secciones de los elementos estructurales, dando como resultado estructuras más ligeras, resistentes y por ende, más económicas.

· La presente invención permite una manejabilidad adecuada aún en los casos de temperaturas extremas, tanto muy bajas como muy elevadas.

• Con la presente invención se logra utilizar el 98.5% de la mezcla ya que esta no se pega a las paredes de las mezcladoras de concreto.

• Con los aditivos anteriores, las ollas o trompos (camiones de premezclado) sólo pueden cargar, sin dificultades, 4 m3 de mezcla, con la nueva invención pueden llenarse a toda su capacidad.

· Con la presente invención, por su fácil manejo, se puede aplicar el método de "hágalo usted mismo", lo cual no es posible con el resto de los productos conocidos hasta ahora.

• La presente invención da como resultado una mezcla que puede ser mantenida en el proceso de mezclado por espacios de tiempo muy largos, ya que inicia su proceso de fraguado al ser ¡ntemperizada.

• La presente invención permite, además, manejar mezclas con agregados sumamente pequeños de alrededor de 1 mm de diámetro que mantiene las características de permeabilidad y resistencia para su uso en cualquier aplicación.

• La presente invención puede ser estampada para darle acabados texturizados.

Aunque la descripción de este invento, comprende el mejor método conocido para llevar a la práctica este desarrollo tecnológico, resulta obvio el poder realizar algunos cambios posteriores sin afectar el espíritu y alcance de la invención. Asimismo es necesario puntualizar en el hecho de que aún después de haberse dado a conocer esta invención, pudiera ser empleada total o parcialmente dentro de otro campo de acción. En ese caso, aquella propuesta deberá ser considerada como una modalidad de la presente, en su aplicación, y de ninguna manera como una nueva invención.

El invento ha sido descrito suficientemente como para que una persona con conocimientos medios en la materia pueda reproducir y obtener los resultados que mencionamos en la presente invención. Sin embargo, cualquier persona hábil en el campo de la técnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modificaciones no descritas en la presente solicitud, sin embargo, si para la aplicación de estas modificaciones en una estructura determinada o en el proceso de manufactura del mismo, se requiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones, dichas estructuras deberán ser comprendidas dentro del alcance de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficientemente la invención, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes cláusulas rei indicatorías.

1. - Una composición de un aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados así como para concretos permeables, caracterizado porque incluye los siguientes componentes: agua, al menos un agente dispersante, al menos un agente bactericida; al menos un termo adherente mineral; al menos un agente hidrodispersor a base de polímeros; carbonato de calcio y sílico aluminato; agente aluminio sílico oxidante; al menos un incrustante, anticorrosivo y dispersante; calcio incrustante y al menos un ligante hidráulico, o mezclas de los mismos.

2. - La composición de un aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados así como para concretos permeables, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque dicho al menos un agente dispersante consiste en naftaleno-ácido de calcio.

3. - La composición de un aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados así como para concretos permeables, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque dicho menos un agente bactericida consiste en metil- celuloso

4. - La composición de un aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados asi como para concretos permeables, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque dicho al menos un ligante hidráulico consiste en humectante calcico.

5. - La composición de un aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados así como para concretos permeables, de acuerdo con las rei indicaciones anteriores, caracterizado porque cuantitativamente por cada 100 kg de la mezcla comprende: agua de 33.0% a 38.8%; agente dispersante (naftaleno - ácido de calcio) de 17.3% a 16.9%; bactericida metil-celuloso de 0.3% a 1.8%; termo adherente mineral de 14.2% a 13.8%; agente hidrodispersor a base de polímeros de 12.8% a 11.9%; carbonato de calcio y sílíco aluminato de 5.5% a 3.3%; agente aluminio sílico oxidante de 10.1 % a 8.7%; incrustante, anticorrosivo y dispersante a base de sulfitos de 2.6% a 2.3 % ; c a I c i o incrustante de 2.7% a 1.4% y humectante calcico (ligante hidráulico) de 1.5% a 1.1 %.

6. - Un concreto permeable que incluye la composición del aditivo de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque por cada metro cúbico comprende: agua de 70 a 130 litros; agregados de 1 a 1.4 m3; cemento de 100 a 330 kg y aditivo en un 2.88% con respecto al peso de cemento.

7. - Un concreto hidráulico de alta resistencia para prefabricados que incluye la composición del aditivo de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque por cada metro cúbico comprende: agua de 110 a 250 litros; arena de 530 a 630 litros; grava de 700 a 750 litros; cemento 300 kg y 9.5 litros del aditivo.

8. - Un concreto hidráulico de alta resistencia para prefabricados de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque comprende un fe = 300 kg/cm2