MX2010010722A - Mortero de yeso con vermiculita expandida y aditivado, y procedimiento para su obtencion. - Google Patents
Mortero de yeso con vermiculita expandida y aditivado, y procedimiento para su obtencion.Info
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Abstract
Mortero de yeso con vermiculita expandida y aditivado con ácido cítrico y ácido tartárico, y procedimiento para su obtención que comprende los siguientes elementos y proporciones: Sulfato cálcico 40% al 70% Vermiculita expandida laminada 40% al 70% Ácido cítrico 0,05% al 0,3% Ácido tartárico 0,05% al 1% Sulfato de cobre 0,01% al 0,5% Citrato potásico o sodio 0,01% al 0,5% Agua c.p.s. 1000 mi, en que, para revestimiento de superficies, la vermiculita que se añade es resultado de un proceso de tratamiento en horno vertical con el que se obtiene una granulometria mejorada y unas láminas de vermiculita exfoliada sin agua ni aire, y se aditiva el mortero con ácido cítrico y ácido tartárico, sulfato de cobre y citrato potásico o sodio, añadiéndolo al agua antes de realizar la mezcla.
Description
MORTERO DE YESO CON VERMICULITA EXPANDIDA Y ADITIVADO, Y PROCEDIMIENTO PARA SU OBTENCIÓN
D E S C R I P C I Ó N OBJETO DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, a un mortero calcico con vermiculita expandida y aditivada con ácido tartárico, ácido cítrico, sulfato de cobre y citrato potásico o sódico, destinado a la construcción, y al procedimiento para su obtención.
Más concretamente, el objeto de la invención consiste en un mortero modificado de sulfato calcico que presenta la particularidad de incorporar vermiculita expandida conseguida de un modo totalmente diferente a los existentes en el mercado, de forma que al incorporarle el sulfato calcico y el agua, y aditivando la mezcla con ácido tartárico, ácido cítrico, sulfato de cobre y citrato potásico o sódico se obtiene un mortero especialmente destinado para aplicaciones ignifugas y para aislamientos térmicos y acústicos, con la particularidad de poseer unas excelentes propiedades mecánicas, lo que hace innecesarios posteriores tratamientos de acabados con placas y su correspondiente sellado de juntas y aplicación de periferia metálica. Dadas sus excelentes propiedades, también es aplicable para la fabricación de placas para revestimiento por sistemas de moldes, bien sean lisas o con motivos decorativos.
CAMPO DE APLICACIÓN
El campo de aplicación de la presente invención se encuadra como mortero de yeso dentro del sector de materiales para revestimiento de superficies, más concretamente dentro de los sistemas de protección pasiva contra incendios; estando también encuadrado en aislamientos acústicos y térmicos y también dentro de los revestimientos decorativos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como es sabido, en el sector son conocidos muy diferentes morteros de todo tipo de versiculitas. La principal carencia que presentan dichos morteros, sin embargo, es la falta de resistencia mecánica, por lo que tienden a deteriorarse con mucha facilidad ante la fricción y requieren de posteriores acabados con paneles de revestimiento contra incendios. De igual forma, necesitarán un mantenimiento periódico que corrija los desperfectos que con el paso del tiempo se irán produciendo en el mortero. En cuanto al aislamiento acústico o térmico, estos morteros de vermiculita también han de acompañarse de acabados de lana de roca o similares o de placas aislantes. Además, todo este tipo de acabados requieren la ejecución de trabajos añadidos como sellados de juntas, instalación de periferia metálica, etc., siendo por tanto deseable la existencia de un mortero que cumpla todas las funciones reseñadas en una sola aplicación directa y sin tratamientos posteriores.
Los morteros de vermiculita existentes hasta ahora incorporan la vermiculita expandida mediante el simple proceso de calentar el mineral en un homo hasta los 870° C, temperatura a la cual éste se lamina, expandiéndose y alcanzando hasta 20 veces su volumen, al evaporarse el agua contenida en el mineral y transformarse éste en fuelles con láminas que producen reflejos pardos. Las láminas formadas actúan como diminutos "espejos" que reflejan tanto las radiaciones térmicas como las ondas sonoras, lo que le da al mortero sus propiedades aislantes y de protección contra el fuego. En los procesos conocidos hasta ahora, la vermiculita cruda se introducía en los hornos mediante una cinta transportadora dispuesta horizontalmente, obteniéndose a la salida del proceso cuatro tipos diferentes de vermiculita expandida que se diferencian en sus granulometrías y en ciertas propiedades físicas. Mediante el nuevo sistema que el titular de la invención propone, el proceso se realiza mediante un horno que transporta la vermiculita verticalmente para realizar el proceso de una forma similar a la que se hace tradicionalmente con la perlita. Mediante este proceso vertical se obtiene un tipo más de vermiculita que con el tradicional, siendo este nuevo tipo el que dota al mortero de las cualidades que en esta memoria se indican.
Otra particularidad que presenta el mortero es que, a diferencia de los morteros tradicionales, el aditivo no está incluido en la masa seca, sino que se ha de aditivar el agua antes de añadirle a ésta la mezcla de sulfato y vermiculita.
Por otro lado, es conocido el empleo de aditivos compuestos por varios de. Los productos que conforman el aditivo de este mortero, siendo por ejemplo el ácido cítrico y el ácido tartárico muy empleados en la fabricación de los aditivos tradicionales. Sin embargo, las proporciones empleadas en este mortero, junto al uso de sustancias no usadas en los aditivos conocidos, proporcionan al mortero resultante mejores propiedades de adherencia, maleabilidad y control del fraguado. Se tiene conocimiento de la existencia de algún documento que
incorpora la utilización de ácido cítrico o tartárico, tal como la patente n° 200302704 relativa a un aditivo para yesos, la cual, sin embargo, tal como puede entender cualquier experto en la materia, se incorpora en proporciones distintas y a otras sustancias como aditivo para yesos, estando destinado a aplicaciones distintas a las de la invención que aquí concierne.
Así mismo, debe mencionarse, como documentos de interés relacionados con el tema de la presente invención, los siguientes registros:
La patente ES 2196605, referida a un sistema de mortero que en su composición incluye ácido cítrico, citratos, ácido tartárico o tartratos.
La patente ES 2103417, relativa a una mezcla seca de mortero de enlucir con contenido de yeso y caliza.
La patente ES 21291164 sobre un mortero de enlucir seco de yeso o yeso cocido basado en un granulado de hormigón celular hidrofugado.
La patente ES 8401 121 que versa sobre un procedimiento de preparación de un mortero ignifugo cuya composición incluye sulfato de calcio semihidratado en forma de yeso.
La patente ES 3827895 referida a una composición para ser usada en construcción con un contenido de 15% a 20% de yeso.
La patente GB 1258054 relativa a unas mejoras a la producción de hormigón con inclusión de yeso en su composición.
Sin embargo, aunque los documentos citados se refieren a morteros para construcción en cuyas composiciones se incluyen algunos de los componentes de la invención que se propone, ninguno de ellos incluye la totalidad de los mismos ni aplica un procedimiento semejante, pudiendo por tanto señalarse que no se conoce ninguna otra invención que presente unas características similares a les que presenta la invención que aquí se preconiza.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Así, el mortero que la invención propone se configura de forma taxativa como una evidente novedad dentro de sus campos de aplicación, ya que en él se emplea vemniculita expandida con un sistema de expansión totalmente novedoso y diferente a los existentes en el mercado, consistente en la realización del proceso en horno vertical, obteniendo un nuevo tipo de vermiculita. De esta forma, al mezclar la vermiculita laminada con el sulfato calcico (yeso) y aditivando la mezcla con el aditivo de ácido cítrico, ácido tartárico, sulfato de cobre y citrato potásico o sódico se obtiene un mortero muy uniforme y que alcanza una dureza mínima del 60% Shore C. .Cumple este mortero todas las normativas exigidas a este tipo de materiales, habiendo sido homologado en laboratorios acreditados para este tipo de certificaciones.
El material resultante es un mortero que resulta apto para ser aplicado con cualquiera de los sistemas tradicionales existentes, tanto manualmente como con máquina para proyectarlo, no requiriendo especial cualificación por parte del trabajador que lo manipula.
Por la eficacia resultante del mortero obtenido, se puede aportar al mercado nacional e internacional unos productos muy ventajosos, dado que todos los componentes existen en la naturaleza en estado natural y no son tóxicos, resultando totalmente ecológicos y además suponen un ahorro en tiempo y costes al reducir los trabajos necesarios para revestir una superficie y dotarla de las características que este mortero le proporcione, suponiendo un avance con respecto a lo ya conocido.
Los componentes de este mortero de yeso son, como se ha indicado anteriormente, el sulfato calcico (yeso), la vermiculita laminada como árida fino y agua aditivada con ácido cítrico, ácido tartárico, sulfato de cobre y citrato potásico o sodio.
La vermiculita es un mineral de la familia de la mica, compuesto básicamente de silicatos de aluminio y hierro. Su forma natural es la de una mica de color pardo y estructura laminar, conteniendo entre dichas láminas agua acumulada. Su característica principal es que al calentarla por encima de los 870° C, su capacidad de exfoliación hace que aumente su volumen de ocho a veinte veces su tamaño original, empleándose esta vermiculita menos densa como árido en la fabricación del mortero. Dicha vermiculita resulta un material de muy baja densidad, muy poroso y con excelentes propiedades aislantes. Según el proceso mencionado anteriormente, el nuevo tipo de vermiculita añadido a este mortero le proporciona unas características de resistencia, ligereza y aislamiento que mejoran con mucho a los existentes hasta el momento.
Por su parte, el yeso se obtiene a partir del sulfato calcico hidratado, material que se halla abundantemente en la naturaleza, por lo que resulta ecológico su empleo dado que sus residuos son fácilmente eliminables. Es, además, un regulador higrometría), ya que su capacidad de absorber y expeler vapor de agua hace que se comporte como regulador de la humedad ambiental en espacios cerrados. Asimismo, se comporta como un excelente aislamiento térmico y de absorción acústica, otorgando a los tabiques una mayor capacidad aislante y reduciendo en gran medida efectos de eco y reverberación que resultan molestos para las
personas. Finalmente, indicar que el ^yeso también proporciona una protección eficaz contra el fuego, dada la gran cantidad de agua que contiene el yeso hidratado.
Tanto el ácido cítrico como el ácido tartárico, el sulfato de cobre y el citrato potásico o el citrato sódico son sustancias totalmente naturales, apareciendo en multitud de aspectos y configuraciones en la naturaleza. Son obtenidos mediante procesos muy simples y conocidos desde la antigüedad. La función de los dos primeros en el mortero es la de controlar el fraguado del yeso. Por su parte el sulfato de cobre dota al mortero de unas excelentes propiedades de adherencia al paramento sobre el que se aplique. Por último, el citrato potásico o sódico proporciona a la masa del mortero unas caracteristicas determinadas de maleabilidad que facilita su manejo y aplicación.
La composición del mortero que la invención propone comprende los siguientes elementos y proporciones:
Sulfato calcico 40% al 70% Vermiculita expandida laminada 40% al 70%
Ácido cítrico 0, 05% al 0,3%
Ácido tartárico 0, 05% al 1 %
Sulfato de cobre 0, 01 % al 0,5%
Citrato potásico o sódico 0,01% al 0,5% Agua c.p.s. 1000 mi
Como es lógico, en función de la necesidad de la aplicación, ya sea para ignifugación, aislamiento térmico o para insonorización, las proporciones se modificarán dentro del rango indicado, siendo, por ejemplo, mayor la cantidad de vermiculita en morteros para aplicaciones ignifugas o de aislamiento térmico, y mayor la de sulfato calcico en aplicaciones de insonorización.
Las principales propiedades y caracteristicas del nuevo mortero son:
Ligereza. La densidad aparente del mortero oscila entre 550 y 750 Kg/m3, en función de las granulometrías.
Baja conductividad térmica. Su capacidad de aislamiento térmico es tal que en pruebas realizadas sobre un tabique de ladrillo hueco del 9 revestido con 8 era. de espesor de este material, ante la imposición de un salto térmico de 1200° C primero, y -200° C después, al final del ensayo la variación de temperatura en la cara no expuesta no superaba los 60° C, siendo calificado como EI240. Además, los espesores requeridos de este material para obtener una protección determinada son muchísimo menores que con los morteros conocidos en la actualidad.
Dosificación. Los morteros tradicionales suelen ser mezclados en proporción de 1/2 litro de agua para 1 Kg. de mortero seco. Este mortero que se presenta requiere una dosificación de aproximadamente 500 g para 1 litro de agua. De este modo se facilita el transporte del material hasta su lugar de aplicación.
Granulometría brillante. Es debida a las laminillas de vermiculita expandida, que forman una multitud de pantallas que reflejan y dispersan el calor transmitido por radiación, convirtiendo a dicho material en un estupendo revestimiento refractario. Aislamiento acústico. Al incidir las ondas sonoras sobre las laminillas multidireccionales de la vermiculita expandida, éstas son reflejadas en multitud de direcciones o absorbidas por la estructura microscópica de burbujas de aire del mineral. Gracias a esto, el mortero que incorpora la vermiculita resulta un excelente aislante acústico en una amplia gama de frecuencias.
Resistencia al fuego. El punto de fusión del mortero está en 1.370° G y la temperatura de reblandecimiento es de 1.250° C. Se trata pues, de un compuesto incombustible y químicamente muy estable a altas temperaturas, lo que lo convierte en un material idóneo para la protección contra el fuego.
Inalterabilidad. El mortero descrito es insensible a los agentes atmosféricos y al paso del tiempo. Es estable, químicamente neutro (pH = 7,2) e inerte; no es higroscópico y es estéril, por lo que no aporta problemas de plagas o enfermedades. Al ser humedecido, tarda aproximadamente 1 día en secarse, mejorando el tiempo de secado de los morteros tradicionales, que suelen tardar entre tres días y una semana en secarse.
Otras ventajas del mortero serían la maleabilidad de la masa en la ejecución y su buena adherencia al soporte, además de sus excelentes propiedades mecánicas, ya comentadas anteriormente. Todo esto es lo que permite los acabados directos con el mortero, sin acabados de paneles ni instalación de la periferia metálica. El mantenimiento de este mortero es prácticamente nulo, no se deteriora con el paso del tiempo.
Por último, cabe señalar que el mortero de la invención además aporta ventajas para el medio ambiente, ya que debido a su composición natural y biodegradable no lo altera.
EJEMPLO DE REALIZACIÓN
La presente invención se ilustra mediante el siguiente ejemplo, no pretendiendo en absoluto limitar su alcance:
Se dispone un saco de mezcla seca con una composición del 50% de sulfato calcico y 50% de vermiculita expandida. Este saco de mezcla tendrá un peso aproximado de 500 g, que se añadirá posteriormente a 1 litro de agua aditivada con una mezcla previamente preparada de ácido cítrico y tartárico, sulfato de cobre y citrato potásico que hará que el mortero resultante tarde unos 30 minutos en fraguar y una vez pasado este tiempo, el endurecimiento del mortero se disparará hasta completarse en menos de 15 minutos. Esta mezcla es especialmente adecuada para revestimientos en interiores con objeto de aislar térmicamente un recinto.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más amplia su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciendo constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a titulo de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.
Claims (3)
1- Mortero de yeso con vermiculita expandida y aditivado con ácido cítrico y ácido tartárico especialmente destinado para aplicaciones ignifugas y para aislamientos térmicos y acústicos, mediante aplicación manual o por máquina de proyectar, siendo asimismo aplicable para la fabricación de placas para revestimientos por sistema de moldes, caracterizado por el hecho de que su composición comprende los siguientes elementos y proporciones: Sulfato calcico 40% al 70% Vermiculita expandida laminada 40% al 70% Ácido cítrico 0,05% al 0,3% Ácido tartárico 0, 05% al 1 % Sulfato de cobre 0,01 % al 0,5% Citrato potásico o sodio 0,01% al 0,5% Agua c.p.s. 1000 mi, dependiendo la utilización de unas u otras proporciones, en función del uso al que esté destinado en cada caso.
2.- Procedimiento para la obtención de un mortero de yeso con vermiculita expandida y aditivado con ácido cítrico y ácido tartárico, según la reivindicación 1 , caracterizado por el hecho de que, para revestimiento de superficies, la vermiculita que se añade es resultado de un proceso de tratamiento en horno vertical con el que se obtiene una granulometría mejorada y unas láminas de vermiculita exfoliada que no contienen agua ni aire.
3.- Procedimiento para la obtención de un mortero de yeso con vermiculita y aditivado con ácido cítrico y ácido tartárico, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el hecho de que, para el revestimiento de superficies y con el fin de facilitar su aplicación y mejorar sus características mecánicas, se aditiva el mortero con ácido cítrico y ácido tartárico, sulfato de cobre y citrato potásico o sodio, añadiéndolo al agua antes de realizar la mezcla.
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