MXPA06014843A - Mejora de la durabilidad de congelacion-deshielo de mezclas cementosas de colada en seco. - Google Patents

Abstract

Se proporciona una composicion cementosa de colada en seco de durabilidad al congelamiento-deshielo mejorado que utiliza muy pocas microesferas polimericas (0.1 gm a 100 mum diametro promedio que se mezclan directamente en el revolvedora y opcionalmente los aditivos que generan gas. Las microesferas polimericas proporcionan espacios vacios en la matriz material que actua para incrementar la durabilidad al congelamiento-deshielo del material. En esta composicion cementosa de colada en seco, las microesferas polimericas actuan como vacios preformados.

Description

MEJORA DE LA DURABILIDAD DE CONGELACIÓN-DESHIELO DE MEZCLAS CEMENTOSAS DE COLADA EN SECO Campo de la Invención Se sabe bien que los ciclos de congelación y deshielo pueden dañarse extremadamente a composiciones de cemento endurecido, tal como hormigón y que la mejor técnica conocida para evitar o reducir el daño hecho es la incorporación en la composición de poros microscópicamente finos o vacios. Los poros o vacíos funcionan como atenuadores de tensión y pueden proteger por lo tanto al hormigón del daño por helada. El método utilizado en la técnica anterior para producir artificialmente tal como vacios en hormigón ha sido por medio de agentes aireantes, los cuales estabilizan burbujas diminutas de aire que se incorporan en el hormigón. El concreto aireado es uno de los tipos más difíciles de hacer de hormigón, ya que el contenido de aire incorporado en el hormigón no puede controlarse por medios cuantitativos directos, sino sólo indirectamente a través de la cantidad/tipo de agente aireante agregado a la mezcla. El contenido de aire se influencia también por factores tales como la composición y la forma de la partícula de los agregados, el tipo y cantidad de cemento en la mezcla, la consistencia del hormigón, el tipo de la revolvedora utilizada, el tiempo de mezclado, y la temperatura . Aquellos expertos en la técnica han aprendido a controlar estas influencias por la aplicación de reglas apropiadas para preparar hormigón aireante. Sin embargo, se requiere el ejercicio de cuidado particular al preparar tal hormigón y continuamente, verificar el contenido de aire, debido a si el contenido de aire es muy bajo, la resistencia a la congelación del hormigón será inadecuada, mientras por otro lado, si el contenido de aire es muy elevado se afectará adversamente la resistencia. Sin embargo, dificultades adicionales originadas junto con las composiciones cementosas de consistencia tiesa tal como aquella para hacer mezclas de colada en seco y artículos. En este caso, el contenido de aire no puede probarse en las composiciones cementosas frescas, sino solamente en las composiciones cementosas endurecidas, ya que es muy tarde para controlar el contenido de aire durante la mezcla. Las mezclas de colada en seco cementosa se utilizan para formar muchos artículos, por ejemplo, tubería de hormigón, tejas, unidades de mamposteria, unidades de adoquinado, tablón extruido, y cualquier otros artículos cementosos pre-formados, en un molde o desde una boquilla de extrusión. Cada una de estas aplicaciones tiene características deseadas básicas que son criticas en términos de producir unidades de calidad terminadas. Por lo tanto, es deseable proporcionar una mezcla que produce una estructura de vacio durable de congelación-deshielo directamente en una mezcla de colada en seco sin requerir la estabilización de burbujas de aire durante la mezcla. Las estructuras de vacio pueden comprender óptimamente vacios dimensionados, los cuales cuando se incorporan dentro de la mezcla de colada en seco, proporcionarán la composición cementosa con durabilidad de congelación-deshielo mejorada. La debe también reducir o eliminar la pérdida de resistencia a la compresión para productos fabricados de mezclas de colada en seco que contienen mezclas químicas aireantes. Utilizar microesferas poliméricas, debe ser posible hacer composiciones cementosas con un contenido de varios sustancialmente inferiores y menos variables y, por lo tanto, con resistencia más elevada y más uniforme que puede lograrse con un agente aireante.

COMPENDIO Se proporciona una composición de colada en seco resistente a daño por congelación-deshielo cementosa, la cual comprende cemento hidráulico, microesferas poliméricas y opcionalmente aditivos que generan gas.

Se proporcionar un método para preparar un articulo cementoso de colada en seco, resistente a daño por congelación-deshielo el cual comprende mezclar cemento hidráulico, microesferas poliméricas y opcionalmente un aditivo que genera gas para producir una mezcla de composición cementosa; y formar la mezcla dentro de un articulo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una gráfica que demuestra en cual número de ciclos las mezclas cementosas de colada en seco de diferente densidad, es decir aquellas con una mezcla y aquellas sin ella, fallan. La Figura 2 es una gráfica que representa el porcentaje de la pérdida de peso total en la falla para las mezclas cementosas de colada en seco de diferente densidad, es decir, aquellas con una mezcla y aquellas sin ella.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Se proporciona una composición cementosa de colada en seco de durabilidad de congelación-deshielo mejorada que utiliza microesferas poliméricas muy pequeñas (0.1 µm a 100 µm) llenas con liquido (no expandidas) o llenas con gas (expandidas) que se mezclan directamente dentro de la mezcla. Las microesferas poliméricas expandidas (formadas por expansión de un liquido auto-contenido a fase gaseosa) o microesferas polimericas no expandidas (contienen estado liquido no expandido) pueden utilizarse. Tales partículas se producen y comercializan bajo una variedad de marcas y usan una variedad de materiales para formar la pared de la partícula. Un término genérico para estas partículas es microesferas poliméricas. Las mezclas cementosas de colada en seco son cualquier mezcla de aglutinante cementoso, tales como pasta, morteros y composiciones de hormigón caracterizadas en general por un valor muy bajo (<1 pulgadas) a cero de asentamiento (ASTM C-143) y consistencia que varian de duro a extremadamente seco, como se define en ACI 211.3R, Tabla 2.3.1. Las mezclas de colada en seco se conocen también como mezclas de asentamiento bajo, sin asentamiento o asentamiento en cero. Todos los factores los cuales tienden a hacer la producción exitosa de las composiciones cementosas aireadas muy difíciles serian removidos si fuera posible incorporar el aire como partículas huecas removidas. El contenido de aire de las composiciones cementosas dependerá sólo de la cantidad total de partículas agregadas, y la supervisión podría confinarse para mantener una marca en las cantidades de mezcla consumida. La industria química fabrica ahora microesferas poliméricas las cuales pueden incorporarse, en lugar de un agente aireante, dentro de mezclas cementosas. Las microesferas poliméricas pueden producirse con diámetros que varian dentro de un rango bastante estrecho, por ejemplo, entre 0.1 µm y 100 µm. La porción interior de las microesferas poliméricas comprende una cavidad o cavidades vacias que pueden contener gas (lleno con gas) como en microesferas poliméricas expandidas o liquido (lleno con liquido) tal como en microesferas poliméricas no expandidas. Las microesferas poliméricas de diámetro más pequeño con un diámetro promedio de 10 µm o menor se utilizan en una modalidad, ya que se requieren menos para conseguir el factor de espaciamiento deseado y la resistencia subsecuente para congelación y deshielo. En comparación, los diámetros de los vacios en las composiciones cementosas aireadas ordinarias muestran un rango muy amplio de variación, entre 10 µm y 3,000 µm o más. En tales composiciones cementosas, la presencia de vacios más grandes - los cuales reducen simplemente la resistencia de las composiciones cementosas - tiene que aceptarse como una características inevitable. La composición cementosa de colada en seco utiliza las microesferas poliméricas para proporcionar espacios vacios en la matriz de material, y tales espacios vacios actúan para incrementar la durabilidad de congelación-deshielo del material. La mejora de durabilidad de congelación-deshielo producida por microesferas poliméricas se basa en un mecanismo fisico bien documentado para atenuar tensiones producidas cuando el agua se congela en un material cementoso. En la práctica convencional, se general vacios apropiadamente clasificados y espaciados en el material endurecido al utilizar mezclas químicas para estabilizar la incorporación de aire a una composición cementosa durante la mezcla. En las composiciones cementosas convencionales, estas mezclas químicas como una clase se llaman agentes aireantes. En este nuevo proceso, las microesferas poliméricas actúan como vacios pre-formados y no requieren los químicos tradicionalmente utilizados para estabilizar burbujas de aire que dejan espacios vacios en mezclas cementosas endurecidas. La adición de microesferas poliméricas a una composición cementosa de colada en seco incrementa la resistencia de productos fabricados a partir de composiciones cementosas de colada en seco a la degradación producida por ciclos repetidos de temperaturas de congelación y deshielo. Estos productos incluyen, pero no se limitan a, bloques de hormigón, empedrados, unidades de muro de contención retenidas (SR ) y tejas. Tales productos pueden ser susceptibles a degradación estructural cuando se someten a cambios repetidos en temperatura debajo y sobre el punto de congelación del agua. Esta degradación se acelera si el producto está en contacto con agua e incluso se acelera además si el producto está en contacto con sales que contienen agua. En una modalidad, la composición cementosas de colada en seco o el proceso para hacer la misma puede utilizar generación de gas in situ en combinación con microesferas poliméricas para proporcionar espacios vacios en la matriz de material cementoso de colada en seco antes del endurecimiento final, y tales espacios vacios actúan para incrementar la durabilidad de congelación-deshielo del material cementoso de colada en seco. La generación de gas in situ introduce burbujas de gas que producen una estructura de vacio formado completamente en la composición cementosas de colada en seco que resiste la degradación producida por ciclos de congelación-deshielo y no se basa en la incorporación del aire por insuflación durante la mezcla. La mejora de durabilidad de congelación-deshielo producida por generación de gas in situ se basa en un mecanismo fisico para aliviar tensiones producidas cuando se congela el agua en un material cementoso de colada en seco. En la práctica convencional, se general vacios apropiadamente clasificados y espaciados en el material endurecido utilizando mezclas químicas para estabilizar la incorporación de aire a una composición cementosa de colada en seco durante la mezcla. En las composiciones cementosas convencionales, estas mezclas químicas como una clase se llaman agentes aireantes. En este proceso, el gas generado en la mezcla cementosa de colada en seco produce burbujas que introduce espacios vacios en el material endurecido. En este proceso para incrementar la solubilidad de congelación-deshielo en composiciones cementosas de colada en seco, las microesferas poliméricas en combinación con los espacios vacios producidos por la generación de gas in situ actúan como vacios pre-formados y no requieren los químicos utilizados tradicionalmente que producen y estabilizan burbujas de aire que dejan espacios vacios en mezclas cementosas endurecidas. El trabajo previo ha demostrado que el desarrollo de estructuras de vacio de aire apropiadamente espaciadas en la matriz de composición cementosa puede mejorar la durabilidad de productos en condiciones que producen degradación de congelación-deshielo. Sin embargo, ese mismo trabajo también indica que las mezclas químicas las cuales estabilizan burbuja de aire en composiciones cementosas de colada en húmedo regular no trabajan confiadamente en mezclas de colada en seco. La presente modalidad utiliza un método alternativo para introducir una estructura de vacio de aire apropiada en la matriz de composición cementosa de colada en seco al introducir microesferas poliméricas, y opcionalmente, generación de gas in situ, y no requiere la estabilización de burbujas de aire incorporadas en la mezcla cementosas fresca. El problema que ha continuado para infectar la industria de productos de composición cementosa de colada en seco fue el rendimiento inconsistente de productos utilizando tratamientos de mezcla que mejoran la durabilidad de congelación-deshielo existente. Las mezclas existentes se basan en la estabilización y la retención de burbujas de aire incorporada en la mezcla fresca durante el mezclado. La adición de microesferas poliméricas y, opcionalmente, los aditivos que generan gas a una composición cementosa de colada en seco incrementa la durabilidad de productos fabricados a partir de composiciones cementosas de colada en seco a ciclos repetidos de temperaturas de congelación y deshielo. Se utilizan mezclas de colada en seco cementosas para formar muchos artículos, por ejemplo, tubería de hormigón, tejas, unidades de mamposteria, unidades de adoquinado, tablón extruido, y cualesquiera otros artículos cementosos pre-formados, en un molde o desde una boquilla de extrusión. Cada una de estas aplicaciones tiene características deseadas que se consideran cuando producen unidades terminadas de calidad. Las mezclas de colada en seco cementosas proporcionadas, comprenden en general cemento hidráulico, microesferas poliméricas, agregado y opcionalmente aditivos que general gas y puzolanas tales como ceniza suelta o arcilla calcinada, pigmentos y dispersantes. El agua se agrega para producir una mezcla colable, hidratable. El cemento hidráulico puede ser un cemento portland, un cemento de fosfato de magnesio, un cemento de fosfato de magnesio-potasio, un cemento de aluminato de calcio, un cemento de sulfoaluminato de calcio o cualquier otro aglutinante hidráulico adecuado. El agregado puede ser silice, cuarzo, arena, mármol esférico comprimido, esferas de vidrio, granito, piedra caliza, calcita, feldespato, arenas aluviales y cualquier otro agregado durable, y mezclas de los mismos. Las microesferas poliméricas pueden estar comprendidas de un polimero que es al menos uno de polietileno, polipropileno, metacrilato de polimetilo, poli-o-cloroestireno, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno, poliacrilonitrilo, polimetacrilonitilo, poliestireno o copolimeros o mezclas de los mismos, tales como copolimeros de cloruro de vinilideno-acrilonitrilo, poliacrilonitrilo-copolimetacrilonitrilo, cloruro de polivinilideno-poliacrilonitrilo, o cloruro de vinilo-cloruro de vinilideno, y similares. Ya que las microesferas poliméricas se componen de polímeros, la pared es flexible, de manera que se mueve en respuesta a la presión. Esto es en comparación al vidrio, cerámica u otros materiales inflexibles los cuales producen microesferas con estructuras rígidas que se fracturan cuando se exponen a presión. El material a partir del cual las microesferas poliméricas van a hacerse, por lo tanto, es flexible, incluso resistente al ambiente alcalino de composiciones cementosas . Se ha descubierto que un tamaño promedio de la microesfera de un diámetro de menos de 10 µm conduce a resultados favorables tales como degradación reducida de microesferas poliméricas durante la mezcla. Esto es especialmente importante en una mezcla cementosa de colada en seco en donde las fuerzas producidas durante el moldeo y la compactación del producto final pueden degradar o dañar cantidades notables de microesferas poliméricas. Las microesferas poliméricas pueden incorporarse en la mezcla cementosa de colada en seco en varias maneras. Éstas pueden agregarse como un polvo seco, en la forma de una composición no pulverizada, en combinación con otras mezclas, o como una masa compacta tal como una forma de "pastilla o "tableta", o como una mezcla liquida tal como una pasta o lechada. Las microesferas poliméricas pueden mezclarse con un aglutinante y formarse dentro de una forma. El tamaño se diseña para proporcionar un porcentaje de volumen conveniente de vacios (es decir, 0.25% en volumen por unidad) . Las microesferas poliméricas secas en las formas de masa en polvo seco o compactas pueden pre-mezclarse, si se desea con cemento seco. La cantidad de microesferas poliméricas que se agregan a la composición cementosa de colada en seco es aproximadamente 0.1 por ciento en peso de peso de cemento en seco a aproximadamente 4 por ciento en peso de cemento en seco o aproximadamente 0.05 por ciento a aproximadamente 4 por ciento en porcentaje en volumen de mezcla cementosas de colada en seco. Los aditivos que generan gas son cualquier compuesto que genera nitrógeno, oxigeno, hidrógeno, dióxido de carbono, monóxido de carbono, amoniaco o gas metano. Los aditivos que generan gas tienen un rango grande de químicas, por ejemplo, compuestos que generan gas nitrógeno, tales como hidracina, hidrazida, azida, compuesto azo, azodicarbonamidas, toluensulfonilhidrazida, bencensulfonilhidrazida, toluensulfonil acetonhidrazona, toluensulfonilsemicarbazida, feniltetrazol, dinitroso-pentametilentetramina; compuestos que generan gas hidrógeno tales como borohidruro de sodio; compuestos que generan gas oxigeno tales como peróxido orgánico y peróxido inorgánico; compuestos que generan dióxido de carbono tales como bicarbonato de sodio u otro metal álcali o carbonatos alcalinotérreos; y compuestos que generan aire tales como carbón activado. Los aditivos que generan gas pueden comprender varias químicas de hidrazida. En general las hidrazidas tienen la ventaja de generar gas después de la composición cementosas están en el lugar y son insolubles en agua, por lo tanto no se afecta significativamente por la acción mecánica de la mezcla. En la técnica anterior, las hidrazidas han sido utilizadas para proporcionar algún desequilibrio expansivo al encogimiento químico en morteros y lechadas que demuestran que no reaccionan significativamente en las etapas anteriores al mezclar cemento y agua. Las hidracinas tales como 4,4'-oxidibencensulfonil hidrazida pueden utilizarse. Los aditivos que generan gas pueden agregarse a composiciones cementosas de colada en seco (en una cantidad de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.5 por ciento en peso (% en peso) de material cementoso seco) en un número de maneras, por ejemplo, como un polvo, lechada o pasta. Se ha observado que en ciertas modalidades, el uso de una mezcla liquida tal como una pasta o lechada reducida el desempolvo y la pérdida de material pulverizado seco durante la carga de la revolvedoras. Otra opción para agregar el aditivo que genera gas a la mezcla cementosa de colada en seco es mediante la formación de una masa compacta, es decir, bloque o pastilla, similar a la mezcla de retardo DELVO® ESC (vendida por Degussa Admixtures, Inc., Cleveland, Ohio). La composición cementosa de colada en seco descrita en la presente puede contener otros aditivos o ingredientes y no debe limitarse a las formulaciones establecidas. Los aditivos cementosos que pueden agregarse incluyen, pero no se limitan a: incorporadores de aire, agregados, puzolanas, dispersantes, aceleradores/mejoradores de endurecimiento y resistencia, retardadores de endurecimiento, reductores de agua, agentes humectantes, polímeros solubles en agua, agentes de modificación de reologia, repelentes de agua, mezclas a prueba de humedad, reductores de permeabilidad, auxiliares de bombeo, mezclas fungicidas, mezclas germicidas, mezclas insecticidas, mezclas minerales finamente divididas, reductores de reactividad de álcali, mezclas de enlace, mezclas de reducción de encogimiento y cualquier otra mezcla o aditivo que no afecta adversamente las propiedades de la composición cementosa de colada en seco. El agregado puede incluirse en la formulación cementosa para preparar morteros los cuales incluyen agregado fino, y los hormigones los cuales incluyen también agregados ásperos. Los agregados finos son materiales que pasan casi completamente a través de un tamiz del número 4 (ASTM C 125 y ASTMC 33), tal como arena de sílice. Los agregados ásperos son materiales que se retienen predominantemente en un tamiz de número 4 (ASTM C 125 y ASTM C 33) tal como sílice, cuarzo, mármol esférico comprimido, esferas de vidrio, granito, piedra caliza, calcita, feldespato, arenas aluviales, arenas o cualquier otro agregado durable, y mezclas de los mismos. Una puzolana es un material de sílice o de alumino-silice que posee poco o ningún valor cementoso, pero estará en la presencia de agua y en forma finamente dividida, reactiva químicamente con el hidróxido de calcio producido durante la hidratación de cemento Portland para formar materiales con propiedades cementosas. La tierra diatomácea, placas de opalina, arcillas, esquisto, ceniza suelta, escoria, silice ahumada, tufas volcánicas y piedras pómez son algunas de las puzolanas conocidas. Ciertas escorias de alto horno granuladas molidas y las cenizas sueltas ricas en calcio poseen propiedades tanto puzolánicas como cementosas. La puzolana natural es un término de la técnica utilizado para definir las puzolanas de origen natural, tales como tufas volcánicas, piedra pómez, trazas, tierras diatomáceas, opalina, sílices, y algunos esquistos. Materiales nominalmente inertes pueden incluir también cuarzo en bruto finalmente dividido, dolomitas, piedra caliza, mármol, granito y otros. La ceniza suelta se define en ASTM C618.

La silice ahumada u otras puzolanas tales como ceniza suelta, escorias o arcilla calcinada tal como metacaolin, pueden agregarse a la mezcla de colada en seco cementosas en una cantidad de aproximadamente 5% a aproximadamente 70% con base en el peso del cemento. Otra modalidad proporcionar un método para hacer un articulo cementoso de colada en seco resistente al daño por congelación-deshielo. El método comprende proporcionar una mezcla de cemento hidráulico, agua, microesferas poliméricas, agregado áspero, agregado fino y opcionalmente dispersante de aditivos de generación de gas, silice ahumada, puzolanas tales como ceniza suelta, escorias o arcilla calcinada, y pigmentos y luego formando el articulo a partir de la mezcla. La formación puede conseguirse por cualquier método incluyendo colocando la mezcla en un molde y haciendo vibrar el molde, o extruyendo la mezcla a través de la boquilla. Un dispersante, si se utiliza en la composición cementosa puede ser cualquier dispersante adecuado tal como lignosulfonatos de calcio, condensados de melamina-formaldehido sulfonados, policarboxilatos, resinas de condensado de formaldehido por ejemplo dispersante LOMAR D® (Cognis Inc., Cincinnati, Ohio), o dispersantes oligoméricos . Pueden utilizarse dispersantes de policarboxilato, que significa un dispersante que tiene una estructura de carbono con cadenas laterales pendientes, en donde al menos una porción de las cadenas laterales se unen a la estructura a través de un grupo carboxilo o un grupo éter. El término dispersante significa también que incluye aquellos químicos que funcionan también como un plastificante, reductor de agua de rango elevado, fludizante, agente anti-floculante, o super plastificante para composiciones cementosas. Ejemplos de dispersantes de policarboxilato pueden encontrarse en la Publicación Norteamericana No. 2002/0019459 Al, Patente Norteamericana No. 6,267,814, Patente Norteamericana No. 6,290,770, Patente Norteamericana No. 6,310,143, Patente Norteamericana No. 6,187,841, Patente Norteamericana No. 5,158,996, Patente Norteamericana No. 6,008,275, Patente Norteamericana No. 6,136,950, Patente Norteamericana No. 6,284,867, Patente Norteamericana No. 5,609,681, Patente Norteamericana No. 5,494,516; Patente Norteamericana No. 5,674,929; Patente Norteamericana No. 5,660,626, Patente Norteamericana No. 5,668,195, Patente Norteamericana No. 5,661,206, Patente Norteamericana No. 5,358,566, Patente Norteamericana No. 5,162,402, Patente Norteamericana No. 5,798,425, Patente Norteamericana No. 5,612,396, Patente Norteamericana No. 6,083,184 y Patente Norteamericana No. 5,912,284, Patente Norteamericana No. 5,840,114, Patente Norteamericana No. 5,753,744, Patente Norteamericana No. ,728,207, Patente Norteamericana No. 5,725,657, Patente Norteamericana No. 5,703,174, Patente Norteamericana No. ,665,158, Patente Norteamericana No. 5,643,978, Patente Norteamericana No. 5,633,298, Patente Norteamericana No. ,583,183 y Patente Norteamericana No. 5,393,343, las cuales se incorporan en la presente para referencia. Los dispersantes de policarboxilato utilizados en el sistema pueden ser al menos una de las fórmulas dispersantes a) a j): a) un dispersante de la Fórmula (I): en donde en la Fórmula (I) X es al menos uno de hidrógeno, un ion de metal álcali terreo, un ion de metal alcalinotérreo, ion de amonio o amina; R es al menos uno de alquil (en) éter de Ci a e o mezclas de los mismos o alquil (en) imina de Ci a ? o mezclas de los mismos; Q es al menos uno de oxigeno, NH o azufre; p es un número de 1 a aproximadamente 300 que resulta en al menos uno de una cadena lateral lineal o cadena lateral ramificada; Ri es al menos uno de hidrógeno, hidrocarburo de Ci a C2o, o hidrocarburo funcionalizado que contiene al menos uno de -OH, -COOH, un derivado de éster o de amida de -COOH, ácido sulfónico, un derivado de éster o amida del ácido sulfónico, amina o epoxi; Y es al menos uno del hidrógeno, un ion de metal álcali terreo, un ion de metal alcalinotérreo, ion de amonio, amina, un hidrocarburo hidrofóbico o porción de óxido de polialquileno que funciona como un antiespumante; m, m' , m", n, n' y n" son cada uno independientemente 0 o un número entero entre 1 y aproximadamente 20; Z es una porción que contiene al menos uno de i) al menos una amina y un grupo acidico, ii) dos grupos funcionales capaces de incorporarse dentro de la estructura seleccionada del grupo que consiste de dianhidridos, dialdehidos y cloruros diácidos, o iii) un residuo de imida; y en donde a, b, c y d reflejan la fracción molar de cada unidad en donde la suma de a, b, c y d es igual a uno, en donde a, b, c y d son cada uno un valor mayor que o igual a cero y menos de uno, y al menos dos de a, b, c y d son mayores de cero; b) un dispersante de la Fórmula (II): en donde la Fórmula (II) : A es COOM u opcionalmente en la estructura "y" un grupo anhídrido ácido -(CO-0-CO-) se forma en lugar de los grupos A entre los átomos de carbono a los cuales los grupos A se enlazan para formar un anhídrido; B es COOM M es hidrógeno, un catión de metal de transición, el residuo de un polialquilenglicol hidrofóbico o polisiloxano, un ion de metal álcali, un ion de metal alcalinotérreo, ion ferroso, ion de aluminio, ion de (alcanol) amonio, o ion de (alquil) amonio; R es un radical alquileno de C2_6; Rl es un alquilo de C?_2o, cicloalquilo de Ce-g, o grupo fenilo; x, y, y z son un número de 0.01 a 100; m es un número de 1 a 100; y n es un número de 10 a 100; c) un dispersante que comprende al menos un polimero o una sal del mismo que tiene la forma de un copolimero de i) una mitad de éster de anhídrido maleico con un compuesto de la fórmula RO(AO)mH, en donde R es un grupo alquilo de C?-C20, A es un grupo alquileno de C2_4, y m es un número entero de 2-16; y ii) un monómero que tiene la fórmula CH2=CHCH2-(OA)nOR, en donde n es un número entero de 1-90 y R es un grupo alquilo de C?_2o; d) un dispersante obtenido al copolimerizar 5 a 98% en peso de un monómero del éster (alcoxi) polialquilenglicol mono (met ) acrilico (a) representado por la siguiente fórmula general (1): en donde Ri representa un átomo de hidrógeno o un grupo metilo, R20 para una especie o una mezcla de dos o más especies del grupo oxialquileno de 2 a 4 átomos de carbono, proporcionando dos o más especies de la mezcla puede agregarse ya sea en la forma de un bloque o una forma aleatoria, R3 para un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo de 1 a 5 átomos de carbono, y m es un valor que indica el número de mol de adición promedio de grupos oxialquileno que es un número entero en el rango de 1 a 100, 95 a 2% en peso de un monómero de ácido (met ) acrilico (b) representado por la fórmula general anterior (2), en donde R4 y R5 son cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo metilo, y Mi para un átomo de hidrógeno, un átomo de metal monovalente, un átomo de metal divalente, un grupo amonio, o un grupo amina orgánico, y 0 a 50% en peso de otro monómero (c) copolimerizable con estos monómeros, siempre y cuando la cantidad total de (a) , (b) y (c) sea 100% en peso; e) un polimero de injerto que es un ácido policarboxilico o una sal del mismo, que tiene cadenas laterales de al menos una especie seleccionada del grupo que consiste de oligoalquilenglicoles, polialcoholes, polioxialquilenaminas y polialquilenglicoles; f) un dispersante de la Fórmula (III): en donde en la Fórmula (III) : D = un componente seleccionado del grupo que consiste de la estructura di, la estructura d2 y mezclas de las mismas; X = H, CH3, Alquilo de C2 a C6, Fenilo, p- Metilfenilo o Fenilo Sulfonado; Y = H o -COOM; R = H o CH3; Z = H, -S03M, -P03M, -COOM, -0(CH2)nOR3 en donde n= 2 a 6, -COOR3, o -(CH2)nOR3 en donde n = 0 a 6,-CONHR3, -CONH(CH3)2 CH2S03M, -COO (CHR4) nOH en donde n= 2 a 6, o -0(CH2)nOR en donde n = 2 a 6; Rir 2 r R3í Rs son cada uno independientemente un copolimero aleatorio - (CHRCH20) mR4 de unidades de oxietileno y unidades de oxipropileno en donde m = 10 a 500 y en donde la cantidad de oxietileno en el copolimero aleatorio es de aproximadamente 60% a 100% y la cantidad de oxipropileno en el copolimero aleatorio es de 0% a aproximadamente 40%; R4 = H, Metilo, Alquilo de C2 a aproximadamente Ce o aproximadamente arilo de ? a aproximadamente Cío; M = H, Metal Álcali, Metal Alcalinotérreo, Amonio, Amina, trietanolamina, Metilo o Alquilo de C2 a aproximadamente C6; a = 0 a aproximadamente 0.8; b = aproximadamente 0.2 a aproximadamente 1.0; c = O a aproximadamente 0.5; d = 0 a aproximadamente 0.5; en donde a, b, c y d representan la fracción molar de cada unidad y la suma de a, b, c y d es 1.0; en donde a puede representar 2 o más componentes diferentes en la misma estructura dispersante; en donde b puede representar 2 o más componentes diferentes en la misma estructura dispersante; en donde c puede representar 2 ó más componente diferentes en la misma estructura dispersante; y en donde d puede representar 2 o más componentes diferentes en la misma estructura dispersante; g) un dispersante de la Fórmula (IV): en donde en la Fórmula (IV) : la estructura "b" es una del monómero de ácido carboxilico, un monómero etilénicamente insaturado, un anhídrido maleico en donde un grupo anhídrido ácido - (CO-O-CO-) se forma en lugar de los grupos Y y Z entre los átomos de carbono a los cuales los grupos Y y Z se enlazan respectivamente, y la estructura "b" debe incluir al menos una porción con una conexión de éster pendiente y al menos una porción con una conexión de amida pendiente; X = H, CH3, Alquilo de C2 a C6, Fenilo, p-Metilo, Fenilo, p-Etilfenilo, Fenilo Carboxilado o Fenilo Sulfonado; Y = H, -COOM, -COOH o W; = un antiespumante hidrofóbico representado por la fórmula R50- (CH2CH20) s- (CH2C (CH3) HO) t- (CH2CH20) u en donde s, t y u son números enteros de 0 a 200 con la condición de que t>(s+u) y en donde la cantidad total del antiespumante hidrofóbico se presenta en una cantidad menor de aproximadamente 10% en peso del dispersante de policarboxilato; Z = H, -COOM, -0(CH2)nOR3 en donde n = 2 a 6, -COOR3, -(CH2)nOR3en donde n = 0 a 6, o -CONHR3; Ri = H o CH3; R2, R3 son cada uno independientemente un copolimero aleatorio de unidades de oxietileno y unidades de oxipropileno de la fórmula general - (CH (Ri) CH20)mR en donde m = 10 a 500 y en donde la cantidad de oxietileno en el copolimero aleatorio es desde aproximadamente 60% a aproximadamente 100% y la cantidad de oxipropileno en el copolimero aleatorio es desde 0% a aproximadamente 40%; R4 = H, Metilo o Alquilo de C2 a C8; R5 = alquilo de Ci a C?8 o alquilarilo de C6 a C?8; M = Metal Álcali, Metal Alcalinotérreo, Amoniaco, Amina, monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, morfolina, imidazol; a = 0.01-0.8; b = 0.2-0.99; c = 0-0.5; en donde a, b, c representan la fracción molar de cada unidad y la suma de a, b y c es 1; en donde a puede representar 2 o más componentes diferentes en la misma estructura dispersante; y en donde c puede representar 2 o más componentes diferentes en la misma estructura dispersante; h) un copolimero aleatorio que corresponde a la siguiente Fórmula (V) en forma de ácido o sal libre que tiene las siguientes unidades monoméricas y números de unidades monoméricas; en donde A se selecciona de las porciones ( i ¡ . 11 , ( i ) -CR?R2-CR3R4- en donde Ri y R3 se seleccionan de benceno sustituido, alquilo de C?_8, alquenilo de C2-8, alquilcarbomlo de C2-8, alcoxi de C?_8, carboxilo, hidrógeno y un anillo, R2 y R4 se seleccionan del grupo que consiste de hidrógeno y alquilo de C1-4, en donde Ri y R3 pueden junto con R2 y/o R4 cuando R2 y/o R4 son alquilo de C?-4 formar el anillo; R7, R8, R9 y Rio se seleccionan independientemente del grupo que consiste de hidrógeno, alquilo de C?-6 e hidrocarburo de C2-8, en donde Ri y R3 junto con R7 y/o R8, Rg y Rio forman la cadena de hidrocarburo de C2_8 que se incorpora a los átomos de carbono a los cuales se unen, la cadena de hidrocarburo tiene opcionalmente al menos un grupo amónico, en donde al menos un grupo amónico es opcionalmente sulfónico; M se selecciona del grupo que consiste de hidrógeno, y el residuo de un polialquilenglicol hidrofóbico o un polisiloxano, con la condición de que cuando A es (n) y M es el residuo de polialquilenglicol hidrofóbico, M debe ser diferente del grupo -(R50)mR6; R5 es un radical alquileno de C2-8; R6 se selecciona del grupo que consiste de alquilo de C1-20, cicloalquilo de C6-9 y fenilo; N, x y z son los números de 1 a 100; y es 0 a 100; m es 2 a 1000; la relación de x a (y+z) es de 1:10 a 10:1 y la relación de y:z es de 5:1 a 1:100; i) un copolimero de los oxialquilenglicol-alqueniléteres y los ácidos mono y/o dicarboxilicos insaturados; que comprenden: i) 0 a 90% en mol de al menos un componente de la fórmula 3a o 3b: en donde M es un átomo de hidrógeno, un catión metálico mono o divalente, un ion de amonio o un residuo de amina orgánica, a es 1, o cuando M es un catión metálico divalente, a es ; en donde X es -OMa, -O- (CmH2mO) n-R1 en el cual R1 es un átomo de hidrógeno, un radical hidrocarburo alifático que contiene de 1 a 20 átomos de carbono, un radical hidrocarburo cicloalifático que contiene 5 a 8 átomos de carbono u opcionalmente un hidroxilo, carboxilo, alquilo de C?-? , o radical arilo sustituido, sulfónico que contiene 6 a 14 átomos de carbono, m es 2 a 4, y n es O a 100; -NHR2, -N(R )2 o mezclas de los mismos en el cual R2=RX o -CO-NH2; y en donde Y es un átomo de oxigeno o -NR2; ii) 1 a 89% en mol de los componentes de la fórmula general 4; en donde R3 es un átomo de hidrógeno o un radical hidrocarburo alifático que contiene de 1 a 5 átomos de carbono, p es 0 a 3, y Ri es hidrógeno, un radical hidrocarburo alifático que contiene de 1 a 20 átomos de carbono, un radical hidrocarburo cicloalifático que contiene 5 a 8 átomos de carbono u opcionalmente un hidroxilo, carboxilo, alquilo de C?-?4, o radical arilo sustituido sulfónico, que contiene 6 a 14 átomos de carbono, m es independientemente 2 a 4, y n es 0 a 100, y iii) 0 a 10% en mol de al menos un componente de la fórmula 5a o 5b: en donde S es un átomo de hidrógeno o -COOMa o -C00R5, T es -COOR5, -W-R7, -CO-[-NH- (CH2) 3)-]s- -R7, -CO-O-(CH2)Z-W-R , un radical de la fórmula general: U1- ICH CH2 Oj ÍCH2 CH2 OÍ R6 CH3 o -(CH2)Z-V-(CH2)ZCH=CH-R?, o cuando S es -COOR5 o -COOMa, Ui es -CO-NHM-, -O- o -CH20, U2 es -NH-CO-,-0- o -OCH2, V es -0-CO-C6H4-CO-0- o -, y W es R4 es un átomo de hidrógeno, o un radical metilo, R5 es un radical hidrocarburo alifático que contiene 3 a 20 átomos de carbono, un radical hidrocarburo cicloalifático que contiene 5 a 8 átomos de carbono o un radical arilo que contiene 6 a 14 átomos de carbono, R6=R? o -CH2- -CRJ (CH2)P "(CmH2 O)n- r es 2 a 100, s es 1 ó 2, x es 1 a 150, y es 0 a y z es 0 a 4; iv) 0 a 90% en moles de al menos un componente de la fórmula 6a, 6b o 6c: (6a) (6b) (6C) en donde M es un átomo de hidrógeno, un catión metálico mono o divalente, un ion de amonio o un residuo de amina orgánica, a es 1, o cuando M es un catión metálico divalente a es ; en donde X es -0Ma, -0- (CmH2mO)n-R1 en el cual R1 es un átomo de hidrógeno, un radical hidrocarburo alifático que contiene de 1 a 20 átomos de carbono, un radical hidrocarburo cicloalifático que contiene 5 a 8 átomos de carbono u opcionalmente un hidroxilo, carboxilo, alquilo de C?-? , o radical arilo sustituido, sulfónico que contiene 6 a 14 átomos de carbono, m es 2 a 4, y n es O a 100; -NHR2- -N(R2)2 o mezclas de los mismos en los cuales R2=R1 o -CO-NH2; y en donde Y es un átomo de oxigeno o -NR2; j ) un copolimero de derivados de ácido dicarboxilico y oxialquilenglicolalquenil éteres, que comprenden: i) l a 90% en moles de al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste de unidades estructurales de la fórmula 7a y la fórmula 7b: en donde M es H, un catión metálico monovalente, un catión metálico divalente, un ion de amonio o una amina orgánica; a es cuando M es un catión metálico divalente o 1 cuando M es un catión metálico monovalente; en donde R1 es -0Ma o -0- (CmH2mO) n-R1 en el cual R2 es H, un hidrocarburo alifático de C?_2o, un hidrocarburo cicloalifático de C5-8, o un arilo de C6-14 que se sustituye opcionalmente con al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste de - C00Ma, -(S03)Ma y -(P03)Ma2; m es 2 a 4; n es 1 a 200; ii) 0.5 a 80% en moles de las unidades estructurales de la fórmula 8: en donde R3 es H o un hidrocarburo alifático de C1-5; p es 0 a 3; R2 es H, un hidrocarburo alifático de C1-20 un hidrocarburo cicloalifático de C5-8, o un arilo de Ce-i4 que se sustituye opcionalmente con al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste de -COOMa, -(S03)Ma y - (P03)Ma2; m es 2 a 4; n es 1 a 200; iii) 0.5 a 80% en moles de las unidades estructurales seleccionadas del grupo que consiste de la fórmula 9a y la fórmula 9b: •CH- -CH- (9b) COOMß CONR4 en donde R4 es H, hidrocarburo alifático de C1-20 que se sustituye opcionalmente con al menos un grupo hidroxilo, - (CmH2mO) n-R2, -CO-NH-R2, hidrocarburo cicloalifático de C5-8 o un arilo de C6-?4, que se sustituye opcionalmente con al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste de -COOMa, -(S03)Ma y ~(P03)Ma2; M es H, un catión metálico monovalente, un catión metálico divalente, un ion de amonio o una amina orgánica; a es cuando M es un catión metálico divalente o 1 cuando M es un catión metálico monovalente; R2 es H, un hidrocarburo alifático de C?-2or un hidrocarburo cicloalifático de C5-8 o un arilo de C6-?4 que se sustituye opcionalmente con al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste de -COOMa, (S03)Ma y - (P03)Ma2; m es 2 a 4 ; n es 1 a 200; iv) 1 a 90% en moles de las unidades estructurales de la fórmula 10 en donde R5 es metilo, o un grupo metileno, en donde R5 forma uno o más anillos de 5 a 8 miembros con R7; R6 es H, metilo o etilo; R7 es H, hidrocarburo alifático de C?_20, un arilo de Ce-14 que se sustituye opcionalmente con al menos un miembro seleccionado del grupo que consiste de -COOMa, (S03)Ma y -(P03)Ma2, un hidrocarburo cicloalifático de C5-8, -OCOR4, -OR4, -COOR4, en donde R4 es H, un hidrocarburo alifático de C1-20 que se sustituye opcionalmente con al menos un -OH, - (CmH2mO) n-R2, -CO-NH-R2, hidrocarburo cicloalifático de C5-8, o un residuo arilo de Ce-14 que se sustituye opcionalmente con un miembro seleccionado del grupo que consiste de -COOMa, -(S03)Ma, y -(P03)Ma2; En la fórmula (e) la palabra "derivado" no se refiere a derivados en general, sino más bien a cualesquiera derivados de cadena lateral de ácido policarboxilico/sal de oligoalquilenglicoles, polialcoholes y polialquilenglicoles que son compatibles con las propiedades dispersantes y no destruyen el polimero de injerto . Los sustituyentes en el radical arilo opcionalmente sustituido de la fórmula (i), que contiene 6 a 14 átomos de carbono, puede ser hidroxilo, carboxilo, alquilo de C?_?4, o grupos sulfonato. Los sustituyentes en el benceno sustituido pueden ser hidroxilo, carboxilo, alquilo de C?-? o grupos sulfonato. El término dispersante oligomérico se refiere a oligómeros que son un producto de reacción de: (k) el componente A, opcionalmente el componente B, y el componente C; en donde cada componente A es independientemente una porción funcional no polimérica, que se adsorbe sobre una partícula cementosa, y contiene al menos un residuo derivado de un primer componente seleccionado del grupo que consiste de fosfatos, fosfonatos, fosfinatos, hipofosfitos, sulfatos, sulfonatos, sulfinatos, alquil trialcoxi silanos, alquil triaciloxi silanos, alquil triariloxi silanos, boratos, boronatos, boroxinas, fosforamidas, aminas, amidas, grupos amonio cuaternario, ácidos carboxilicos, esteres del ácido carboxilico, alcoholes, carbohidratos, esteres de fosfato de azúcares, esteres de borato de azúcares, esteres de sulfato de azúcares, sales de cualquiera de las porciones anteriores, y mezclas de los mismos; en donde el componente B es una porción opcional, en donde si se presenta, cada componente B es independientemente una porción no polimérica que se dispone entre la porción del componente A y la porción del componente C, y se deriva de un segundo componente seleccionado del grupo que consiste de hidrocarburos saturados lineales, hidrocarburos no saturados lineales, hidrocarburos ramificados saturados, hidrocarburos ramificados no saturados, hidrocarburos aliciclicos, hidrocarburos heterociclicos, arilo, fosfoéster, compuestos que contienen nitrógeno y mezclas de los mismos; y en donde el componente C es al menos una porción que es un polimero no iónico soluble en agua, lineal o ramificado que no se adsorbe sustancialmente a partículas de cemento, y se selecciona del grupo que consiste de poli (oxialquilenglicol) , poli (oxialquilenamina) , poli (oxialquilendiamina) , monoalcoxi poli (oxialquilenamina) , monoariloxi poli (oxialquilenamina) , monoalcoxi poli (oxialquilenglicol) , monoariloxi poli (oxialquilenglicol) , poli (vinilpirrolidonas) , poli (metilviniléteres) , poli (etileniminas) , poli (acrilamidas) , polioxazoles o mezclas de los mismos, que se describen en la Patente Norteamericana No. 6,133,347, Patente Norteamericana No. 6,492,451 y la Patente Norteamericana No, 6,451,881, las cuales se incorporan en la presente para referencia. Los aceleradores/mejoradores de endurecimiento y resistencia que pueden utilizarse incluyen, pero no se limitan a una sal de nitrato y un metal álcali, metal alcalinotérreo o aluminio; una sal de nitrito de un metal álcali, metal alcalinotérreo, o aluminio; un tiocianato de un metal álcali, metal alcalinotérreo o aluminio; una alcanolamina; un tiosulfato de un metal álcali o metal alcalinotérreo, o aluminio; un hidróxido de un metal álcali, metal alcalinotérreo o aluminio; una sal del ácido carboxilico de un metal álcali, metal alcalinotérreo o aluminio (de preferencia formiato de calcio) ; una polihidroxialquilamina; una sal de haluro de un metal álcali o un metal alcalinotérreo (de preferencia bromuro) , Ejemplos de aceleradores que pueden utilizarse incluyen, pero no se limitan a un acelerador del tipo sin cloruro POZZOLITH® NC534 y/o inhibidor de corrosión basado en nitrito de calcio RHEOCRETE® CNI ambos vendidos bajo las marcas comerciales por Degussa Admixtures, Inc., de Cleveland, Ohio. Las sales del ácido nítrico tienen la fórmula general M(N03)a en donde M es un metal álcali o un metal alcalinotérreo o aluminio, y en donde a es 1 para sales de metal álcali, 2 para sales alcalinotérreas, y 3 para sales de aluminio. Se prefieren sales de ácido nítrico de Na, K, Mg, Ca y Al. Las sales de nitrito tienen la fórmula general M(N02)a en donde M es un metal álcali, o un metal alcalinotérreo o aluminio, y en donde a es 1 para las sales de metal álcali, 2 para sales alcalinotérreas y 3 para sales de aluminio. Se prefieren sales de ácido nítrico de Na, K, Mg, Ca y Al. Las sales de ácido tiociánico tienen la fórmula general M(SCN)b, en donde M es un metal álcali, o un metal alcalinotérreo o aluminio, y en donde b es 1 para las sales de metal álcali, 2 para las sales alcalinotérreas y 3 para sales de aluminio. Estas sales se conocen de distinto modo como sales de sulfocianatos, sulfocianuros, rodanatos o rodanida. Se prefieren sales del ácido tiociánico de Na, K, Mg, Ca y Al. La alcanolamina es un término genérico para un grupo de compuestos en los cuales el nitrógeno trivalente se une directamente a un átomo de carbono de un alcohol alquilico. Una fórmula representativa es N [H] c[ (CH2) dCHRCH2R] ?f en donde R es independientemente H u OH, c es 3-e, d es 0 a aproximadamente 4 y e es 1 a aproximadamente 3. Ejemplos que incluyen, pero no se limitan a, son monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina y triisopropanolamina .

Las sales tiosulfato tienen la fórmula general Mf(S203)g en donde M es metal álcali o un metal alcalinotérreo o aluminio, y f es 1 ó 2 y g es 1, 2 ó 3, dependiendo de las valencias de los elementos del metal M. Se prefieren sales del ácido tiosulfato de Na, K, Mg, Ca y Al. Las sales de ácido carboxilico tienen la fórmula general RCOOM en donde R es H o alquilo de Ci a aproximadamente Cío, y M es metal álcali o un metal alcalinotérreo o aluminio. Se prefieren sales de ácido carboxilico de Na, K, Mg, Ca y Al . Un ejemplo de la sal del ácido carboxilico es formiato de calcio. Una polihidroxialquilamina puede tener la formula general en donde h es 1 a 3, i es 1 a 3, j es 1 a 3, y k es 0 a 3. Una polihidroxialquilamina preferida es tetrahidroxietiletilendiamina . Para retardo de endurecimiento o también conocido como endurecimiento retrasado o control de hidratación, se utilizan mezclas para retardar, retrasar o reducir la velocidad de establecimiento de las composiciones cementosas de colada en seco. Éstas pueden agregarse a la composición cementosa de colada en seco en el baño inicial o a veces después que el proceso de hidratación ha empezado. Los retardantes de endurecimiento se utilizan para contrarrestar el efecto de aceleración del clima caliente en el endurecimiento de las composiciones cementosas, o retardar el endurecimiento inicial del concreto o lechada cuando condiciones difíciles de colocación ocurren, o problemas de suministro a la obra, o para permitir tiempo para procesos de terminado especiales. La mayoría de los retardantes de endurecimiento actúan también como reductores de agua de nivel bajo y pueden utilizarse también para incorporar aire en las composiciones cementosas de colada en seco. Los lignosulfonatos, ácidos carboxilicos hidroxilados, bórax, ácidos glucónico, tartárico y otros ácidos orgánicos y sus sales correspondientes, fosfonatos, ciertos carbohidratos tales como azúcares y ácidos de azúcar y mezclas de los mismos pueden utilizarse como mezclas retardantes. Las mezclas a prueba de humedad reducen la permeabilidad del hormigón que tiene contenidos de cemento bajos, relaciones de cemento-agua elevadas, o una deficiencia de finos en la porción de agregados. Estas mezclas retardan la penetración de humedad dentro del hormigón en seco e incluyen ciertos jabones, estearatos y productos de petróleo.

Los reductores de permeabilidad se utilizan para reducir la velocidad a la cual el agua bajo presión se transmite a través del concreto. La silice ahumada, ceniza suelta, escoria molida, metacaolin, puzolanas naturales, reductoras de agua, y látex pueden emplearse para disminuir la permeabilidad de las composiciones cementosas. Los auxiliares de bombeo se agregan a las composiciones de cemento de colada en seco para mejorar la bombeabilidad. Estas mezclas condensan las composiciones cementosas de colada en seco fluidas, es decir, incrementan su viscosidad, para reducir la desecación de la pasta mientras está bajo presión desde la bomba. Entre los materiales utilizados como auxiliares de bombeo en composiciones cementosas de colada en seco están los polímeros orgánicos y sintéticos, hidroxietilcelulosa (HEC) o HEC mezclada con dispersantes, floculantes orgánicos, emulsiones orgánicas de parafina, brea de carbón, asfalto, acrilicos, bentonita y sílices pirogénicas, puzolanas naturales, ceniza suelta y cal hidratada. El crecimiento de bacterias y hongos sobre o en concreto endurecido puede controlarse parcialmente mediante el uso de mezclas fungicidas, germicidas e insecticidas. Los materiales más efectivos para estos propósitos son fenoles polihalogenados, emulsiones de dialdrin y compuestos de cobre.

Las mezclas colorantes se componen usualmente de pigmentos, ya sea orgánicos tales como ftalocianina o pigmentos inorgánicos tales como pigmentos que contienen metal que comprenden, pero se limitan a óxidos metálicos y otros, y pueden incluir, pero no se limitan a óxido de hierro que contienen pigmentos tales como CHROMIX®L (Degussa Admixtures, Inc., Cleveland Ohio), óxido de cromo, óxido de aluminio, cromato de plomo, óxido de titanio, blanco de zinc, óxido de zinc, sulfuro de zinc, blanco de plomo, negro de manganeso-hierro, verde de cobalto, azul de manganeso, violeta de manganeso, sulfoselenuro de cadmio, anaranjado de cromo, amarillo de niquel-titanio, amarillo de cromo-titanio, sulfuro de cadmio, amarillo de zinc, azul ultramarino y azul de cobalto. Los reductores de reactividad álcali pueden reducir la reacción del agregado de álcali y limitar las fuerzas de expansión destructivas que esta reacción puede producir en concreto endurecido. Las puzolanas (ceniza suelta, silice ahumada) , escorias al alto horno, sales de litio y bario son especialmente efectivas. El agente de reducción de encogimiento el cual puede utilizarse comprende, pero no se limita a RO(AO)?_?oH, en donde R es un radical alquilo de C?_5 o cicloalquilo de C5-6 y A es un radical alquileno de C2.3, sulfato de metal álcali, sulfatos de metal alcalinotérreo, óxidos de metal alcalinotérreo, de preferencia sulfato de sodio y óxido de calcio. La mezcla de TETRAGUARD® es un ejemplo de un agente que reduce el encogimiento (disponible de Degussa Admixtures, Inc. de Cleveland, Ohio) que puede utilizarse. Se han encontrado mezclas de colada en seco cementosas que responden a vibración o energía aplicada cuando la mezcla se proporciona apropiadamente. Cuando el molde se somete a vibración u otra energía, la fracción de pasta de la mezcla funciona como el vehiculo/lubricante por el cual las partículas de agregados sólidos se mueven y orientan por si mismas durante la consolidación. El contenido de pasta reducida proporciona mezclas de colada en seco cementosas con consistencias duras a extremadamente secas, con relaciones de agua/cemento (w/c) típicas de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.8. La mala pasta en relaciones de agregados (en una base en volumen) produce mezclas, las cuales no fluyen bajo gravedad y requieren vibración adicional y presión para compactar la mezcla en una forma final. La consistencia no fluyente y compactación mecánicamente mejorada permite el articulo de producto final que se remueve inmediatamente a partir de un molde y extruida a partir de una boquilla con la forma y dimensiones finales correctas. La resistencia en verde se refiere a la estabilidad del articulo para retener su forma una vez que el articulo se remueve del molde o el extrusor. La resistencia en verde es dependiente de la consistencia de la mezcla de colada en seco cementosa, el contenido de pasta y la distribución del tamaño de partícula de los materiales agregados. Ejemplos de algunas de las modalidades descritas en la presente se probaron para su efecto en durabilidad de Congelación-Deshielo (F/T) . La durabilidad de F/T para productos de colada en seco se especifica usualmente por resultados a partir de ASTM C 1262 - 98 "Standard Test Method for Evaluationg the Freeze-Thaw Durability of Manufactured Concrete Masonry Units and Related Concrete Units . Este método de prueba proporciona la preparación y la prueba de especímenes a partir de Unidades de Fabricación de Hormigón (CMU) para determinar la resistencia a ciclos repetidos de congelación y deshielo. Se colocan especímenes de prueba en contacto con un liquido (ya sea agua corriente o agua corriente que contiene 3% en peso de cloruro de sodio) en un recipiente sellado. Este recipiente se coloca en una cámara de prueba la cual repite repetida y reproduciblemente la temperatura de la muestra de ensayo sobre y debajo del punto de congelación del agua. Una secuencia de congelación y deshielo se refiere como un ciclo. Después de un cierto número de ciclos se pesa el muestra de ensayo para determinar cuánto material ha sido removido del muestra de ensayo. Esta pérdida de peso ocurre como partículas pequeñas de hormigón compuesto separado de la pieza de prueba original. En general, un muestra de ensayo se determina como fallidos cuando pierde 1% o más de su masa de partida. El número de ciclos requeridos para producir al menos esta pérdida de 1% en peso se reporta como números de ciclos que fallan. La Tabla 1 muestra datos a partir de un estudio diseñado para determinar el efecto de densidad de muestra de ensayo en durabilidad de F/T. Las muestras de ensayo se prepararon en tres niveles de densidad desde dos mezclas de colada . Ambas mezclas de prueba utilizan el mismo cemento y materia prima agregada. Las mezclas simples tuvieron los siguientes componentes : Cemento 16% del peso seco total Agregado 84% del peso seco total Relación de w/c 0.50 (aproximadamente 8% de mezcla fresca es agua disponible) La mezcla que contiene mezclas tuvo los siguientes componentes: Cemento 15% del peso seco total Agregado 85% del peso seco total Relación de w/c 0.47 (aproximadamente 7% de la mezcla fresca es agua disponible) mezcla mejorada de color (Color Cure XD disponible de Degussa, Admixtures, Inc.) contiene tanto estearato de calcio y polimero de látex como ingredientes activos - 0.6% de material activo (aproximadamente 0.24% de polimero de látex y 0.325 de estearato de calcio) en peso de cemento seco (aproximadamente 22 onzas/cwt de material cementoso) . dispersante (Rheomix 730S disponible de Degussa ADmixtures, Inc.) - 0.05% de material activo en peso de cemento seco (aproximadamente 8.5 onzas/cwt del material cementoso) La siguiente tabla y dos gráficas (Figura 1 y Figura 2) muestran datos de muestras de ensayo y los resultados de ASTM C 1262.

Tabla 1 HD = densidad elevada MD = densidad media LD = densidad baja Pérdida de peso de porcentaje promedio = pérdida de peso de porcentaje promedio en calda. Los datos en la Tabla 1 muestran una reducción en la durabilidad de F/T como la densidad de la muestra de ensayo se reduce (Figura 1) . Para las muestras con densidad elevada y media (muestras 1 a 4) se muestran para la reducción en ciclos en calda. Para muestras de densidad baja (muestras 5 y 6) un incremento sostenido en la pérdida de peso de porcentaje promedio para las muestras de ensayo de densidad baja se observó (Figura 2) . Los datos muestran también que en cada muestra que contiene la mezcla (muestras 2, 4, 6) hubo una reducción en la durabilidad de congelación-deshielo con relación a las muestras de ensayo que no contienen mezcla (muestras 1,3,5). Este resultado puede deberse en parte al contenido de cemento ligeramente inferior de las muestras de ensayo de mezcla. La Tabla 2 muestra datos de prueba ASTN 1262 que utilizan microesferas en mezclas cementosas de colada en seco. Las mezclas en estas pruebas comprenden: Cemento 13% o 16% del peso seco total Agregado 84% u 87% del peso seco total Relación de w/c 0.50 (aproximadamente 8% de la matriz fresca es agua disponible) Las microesferas polimericas expandidas (Stockviksverken, Sweden) , producto 551 DE 40 (microesferas poliméricas expandidas secas de aproximadamente 30 µm a aproximadamente 50 µm de diámetro promedio) se utilizaron en todas las pruebas y dosis en los contenidos de % en volumen mostrados en la Tabla 2.

Tabla 2 7D CStr psi - 7 dias de resistencia por compresión en libras por pulgada cuadrada Micros - microesferas poliméricas Pérdida de peso de porcentaje promedio - pérdida de peso de porcentaje promedio en calda La Tabal 2 no muestra una diferencia notable en durabilidad de F/T entre el 13% (muestras 11-13) y 16% (muestras 7-10) de las mezclas de componente de cemento. Los datos en la tabla no m estran que la presencia de microesferas poliméricas en una mezcla de colada en seco simple incrementa el número de ciclos de F/T requeridos para crear una pérdida 1% en peso. Las mezclas de ambos contenidos de cemento (13% y 16%) que contienen aproximadamente microesferas poliméricas de 1 por ciento en volumen (muestras 9 y 12) probadas en una solución salina doblaron el número de ciclos de F/T antes de la falla y las muestras con aproximadamente dos por ciento en volumen (muestras 7, 8 y 11) cuadruplicaron el número de células de F/T en calda con relación a las muestras de referencia no tratadas (muestras 10 y 13) . Ésta es una mejora notable en durabilidad de F/T. La Tabla 3 muestra datos de prueba ASTM 1262 utilizando microesferas poliméricas en mezcla cementosas de colada en seco. Las mezclas en estas pruebas comprenden: Cemento (libras) 875 Agregado (libras) 7,164 Agua 6% basada en el peso total del cemento y agregado en las muestras. Microesferas poliméricas Expancel (Stockviksverken, Sweden) , producto 551 E 40 (microesferas poliméricas expandidas húmedas de aproximadamente 30 µm a aproximadamente 50 µm de diámetro promedio) se utilizaron en la muestra 15 y dosificaron en el contenido de % en volumen mostrado en la Tabla 3.

Tabla 3 7D CStr psi - 7 dias de resistencia a la compresión en libras por pulgada cuadrada Micros - microesferas poliméricas Pérdida de peso en porcentaje promedio - pérdida de peso en porcentaje promedio en calda Los datos en la Tabla 3 muestran un incremento en durabilidad de F/T en la muestra que contiene las muestras poliméricas (15) con relación a aquella de la muestra sin microesferas poliméricas (14). Ésta se demuestra en la cantidad mayor de ciclos en los cuales la calda ocurrió en la muestra 15 (50 ciclos) a aquella de la muestra 14 (12 ciclos) y la pérdida de peso elevada de la muestra 14 en caida - 90.7% como se compara a la muestra 15 - 2.9%. La Tabla 4 muestra datos de prueba ASTM 1262 utilizando microesferas poliméricas en mezclas cementosas de colada en seco. Las mezclas este cemento de prueba comprenden: Cemento (libras) 950 Agregado (libras) 6,210 Agua 6% con base en el peso total del cemento y agregado en las muestras Microesferas poliméricas Expancel (Stockviksverken, Sweden) , producto 551 WE 40 (microesferas poliméricas expandidas húmedas de aproximadamente 30 µ, a aproximadamente 50 µm de diámetro promedio) y microesferas poliméricas Expancel (Stockviksverken, Sweden) , producto 551 WE 20 (microesferas poliméricas expandidas húmedas de aproximadamente 10 µm a aproximadamente 30 µm de diámetro promedio) se utilizaron en las muestras y se dosificaron en los contenidos de % en volumen mostrados en la Tabla 4. Todas las muestras (16-20) contienen 4-5 onzas/cwt de plastificante Rheomix® 730S (Degussa Admixtures, Inc., Cleveland, Ohio) . La muestra 16 no contuvo microesferas poliméricas pero contuvo 3.5 onzas/cwt de una mezcla aireante de hormigón convencional: Microair® (Degussa Admixtures, Inc. Cleveland, Ohio). La muestra 17 contuvo microesferas poliméricas WE 20, la Muestra 18 contuvo microesferas poliméricas WE 20 y 6 onzas/cwt de PT1447 en mezcla repelente al agua. La muestra 19 contuvo microesferas poliméricas WE 40 y 6 onzas/cwt de PT1447 una mezcla repelente al agua. La muestra 20 contuvo microesferas poliméricas WE 40.

Tabla 4 7D CStr psi - 7 dias de resistencia a la compresión en libras por pulgada cuadrada Micros- microesferas poliméricas Pérdida de peso de porcentaje promedio - pérdida de peso de porcentaje promedio en calda 150+ - las muestras estuvieron aún debajo de 1% de pérdida de peso en el último ciclo medido (150) Los datos en la Tabla 4 muestran un incremento en durabilidad de F/T en las muestras que contienen las microesferas poliméricas (17-20) con relación a aquella de la muestra sin microesferas poliméricas (16). Ésta se demuestra en la mayor cantidad de ciclos en cuya calda ocurrió en la muestra 17 (150+ ciclos), muestra 18 (125 ciclos), muestra 19 (125 ciclos), muestra 20 (150+ ciclos) a aquella de la muestra 16 (50 ciclos) . En una modalidad, la composición de colada en seco resistente al daño por congelación-deshielo cementosa comprende cemento hidráulico, agua, aditivos que generan gas y opcionalmente microesferas poliméricas. En ciertas modalidades, el aditivo que genera gas puede ser una hidrazida, en una modalidad, el aditivo que genera gas puede ser 4 , ' -oxidibencensulfonil hidrazida. Las microesferas poliméricas pueden ser rellenas con gas (expandidas) o rellenas con liquido. Además, las microesferas poliméricas pueden comprender al menos uno de polietileno, polipropileno, metacrilato de polimetilo, poli-o-coloestireno, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno, poliacrilonitrilo, polimetacrilonitrilo, poliestireno o copolimeros o mezclas de los mismos, o copolimeros de cloruro de vinilideno-acrilonitrilo, poliacrilonitrilo-copolimetacrilonitrilo, cloruro de polivinilideno-copoliacrilonitrilo o cloruro de vinilo-cloruro de vinilideno. En otra modalidad, la composición de colada en seco cementosa comprende al menos una de las siguientes características: la relación agua a cemento es de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.8; el aditivo que genera gas se presenta en un rango de aproximadamente 0.05 a 2 por ciento en peso del material cementoso en peso; las microesferas poliméricas se presentan en un rango desde aproximadamente 0.01 por ciento a aproximadamente 4 por ciento en peso seco del cemento; las microesferas poliméricas tienen un diámetro promedio de aproximadamente 0.1 µm a aproximadamente 100 µm; o las microesferas poliméricas tienen un diámetro promedio de menos de aproximadamente 10 µm. En otra modalidad, las composiciones cementosas de colada en seco descritas anteriormente, comprenden además al menos uno de los incorporadores de aire, agregados, puzolanas, dispersantes, aceleradores/mejoradores de endurecimiento y resistencia, retardadores de endurecimiento, reductores de agua, agentes humectantes, polímeros solubles en agua, agentes de modificación de reologia, repelentes de agua, mezclas a prueba de humedad, reductores de permeabilidad, auxiliares de bombeo, mezclas fungicidas, mezclas germicidas, mezclas insecticidas, mezclas minerales finamente divididas, reductores de reactividad de álcali, mezclas de enlace, mezclas de reducción de encogimiento o mezclas de los mismos. En otras modalidades, se produce un articulo cementoso de colada en seco a partir de las composiciones descritas anteriormente. En otra modalidad, se proporciona un método para preparar un articulo cementoso de colada en seco resistente a daño por congelación-deshielo a partir de las composiciones descritas anteriormente que comprende mezclar cemento hidráulico, microesferas poliméricas y opcionalmente aditivos que generan gas para producir una mezcla de composición cementosa; y formar la mezcla dentro de un articulo. En ciertas modalidades, las microesferas poliméricas o aditivos que generan gas se agregan como al menos uno de una masa compacta, polvo, o mezcla liquida tal como una lechada o pasta. Se entenderá que las o las modalidades descritas en la presente son simplemente ejemplares, y que un experto en la técnica puede hacer variaciones y modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. Tales variaciones y modificaciones se pretenden para incluirse dentro del alcance de la invención como se describe anteriormente. Además, todas las modalidades descritas no son necesariamente en caso distinto ya que varias modalidades de la invención pueden combinarse para proporcionar el resultado deseado.

Claims (20)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes reivindicaciones.
2. REIVINDICACIONES 1. Una composición de colada en seco, resistente a daño por congelación-deshielo cementosa, caracterizada porque comprende un cemento hidráulico, microesferas poliméricas, y opcionalmente aditivos que generan gas. 2. La composición de colada en seco cementosa, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la relación de agua a cemento es de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.8.
3. 3. La composición de colada en seco, cementosa de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las microesferas poliméricas comprenden un polimero que es al menos uno de polietileno, polipropileno, metacrilato de polimetilo, poli-o-cloroestireno, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno, poliacrilonitrilo, polimetacrilonitrilo, poliestireno o copolimeros o mezclas de los mismos.
4. 4. La composición de colada en seco, cementosa de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las microesferas poliméricas comprenden al menos un copolimero de cloruro de vinilideno-acrilonitrilo, cloruro de polivinilideno-copoliacrilonitrilo, cloruro de vinilio-cloruro de vinilideno o mezclas de los mismos.
5. 5. La composición de colada en seco, cementosa de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las microesferas poliméricas se presentan en un rango desde aproximadamente 1% a aproximadamente 4% en peso del cemento seco.
6. 6. La composición de colada en seco, cementosa de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las microesferas poliméricas se presentan en un rango de aproximadamente 0.05% a aproximadamente 4% por ciento por porcentaje de volumen de la mezcla cementosa.
7. 7. La composición de colada en seco, cementosa de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las microesferas poliméricas son al menos una de gas relleno o gas liquido.
8. 8. La composición de colada en seco, cementosa de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las microesferas poliméricas tienen un diámetro promedio de aproximadamente 0.1 µm a aproximadamente 100 µm.
9. 9. La composición de colada en seco, cementosa de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las microesferas poliméricas tienen un diámetro promedio de aproximadamente 10 µm o menor.
10. 10. La composición de colada en seco, cementosa de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la composición cementosa contiene aditivos que generan gas.
11. 11. La composición de colada en seco, cementosa de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el aditivo que genera gas es al menos uno de hidrazida, hidracina, azida o compuesto azo.
12. 12. La composición de colada en seco, cementosa de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el aditivo que genera gas es al menos uno de azodicarbonamida, bicarbonato de sodio, peróxido orgánico, peróxido inorgánico, toluensulfonilhidrazida, bencensulfonilhidrazida, toluensulfonil acetona hidrazona, toluensulfonilsemicarbazida, feniltetrazol, borohidruro de sodio, carbón activado o dinitroso-pentametilentetramina.
13. 13. La composición de colada en seco, cementosa de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el aditivo que presenta gas se presenta en un rango de aproximadamente 0.05 a 2 por ciento en peso seco de cemento.
14. 14. La composición de colada en seco, cementosa de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque comprende al menos uno de los incorporadores de aire, agregados, puzolanas, dispersantes, aceleradores/mejoradores de endurecimiento y resistencia, retardadores de endurecimiento, reductores de agua, agentes humectantes, polímeros solubles en agua, agentes que modifican la reologia, repelentes de agua, mezclas a prueba de humedad, reductores de permeabilidad, auxiliares de bombeo, mezclas fungicidas, mezclas germicidas, mezclas insecticidas, mezclas minerales finamente divididas, reductor de reactividad de álcali, mezclas de enlace, mezclas de reducción de encogimiento o mezcla de los mismos.
15. 15. La composición de colada en seco, cementosa de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el dispersante es al menos uno de lignosulfonatos de calcio, condensados de melamina-formaldehido sulfonados, poliaspartatos, resinas de condensado de naftalensulfonato de sodio-formaldehido, oligómeros o policarboxilatos .
16. 16. Un articulo cementoso de colada en seco, caracterizado porque comprende la composición de conformidad con la reivindicación 1.
17. 17. Un método para preparar un articulo cementoso de colada en seco, resistente a daño por congelación-deshielo, caracterizado porque comprende: a. mezclar cemento hidráulico, microesferas poliméricas y opcionalmente un aditivo que genera gas para producir una mezcla de composición cementosa; y b. formar la mezcla dentro de un articulo.
18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque las microesferas poliméricas o aditivos que generan gas se agregan en al menos una de las siguientes formas: a. masa compacta; b. polvo; o c. mezcla liquida.
19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la mezcla contiene un aditivo que genera gas.
20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque las microesferas poliméricas son al menos uno de gas relleno o liquido relleno.