PT1826332E

PT1826332E - Nova telha com superfície de maior durabilidade e processos para seu fabrico

Info

Publication number: PT1826332E
Application number: PT06290304T
Authority: PT
Inventors: Drechsler Andreas; Klein Jurgen; Yziquel Florence; Chen Jeffery; Fourdrin Emmanuel
Original assignee: Monier Roofing Gmbh
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2016-06-24
Also published as: US20130143036A1; WO2007096773A2; ZA200806902B; EP1826332A1; MY142770A; CN101389818B; HUE029971T2; MX2008010130A; EP1826332B1; BRPI0708202A2; RU2391470C1; EP1989365A2; ES2573319T3; WO2007096773A8; RU2008137792A; PL1826332T3; CN101389818A; US20090075059A1; WO2007096773A3

Description

DESCRIÇÃO

NOVA TELHA COM SUPERFÍCIE DE MAIOR DURABILIDADE E PROCESSOS PARA

SEU FABRICO

CAMPO DE INVENÇÃO A invenção refere-se a uma nova telha com superfície de maior durabilidade, especialmente a lisura e resistência à erosão por ácido. A invenção também proporciona processos para o fabrico da mesma.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

No que se segue, será utilizada a notação cimento química: C = CaO; A = AI2O3; S = S1O2; s = SO3, Η = H2O. 0 documento WO-A-0172658 divulga um ligante hidráulico para a formação de um corpo de cimento não-eflorescente, que compreende uma fonte de aluminato de cálcio, uma fonte de silicato de cálcio, uma fonte de sulfato e uma fonte de sílica reactiva, especialmente compreendendo 10-49% em peso de uma fonte de sílica activa (com base no peso do ligante hidráulico seco), o equilíbrio compreendendo 40-90% em peso da fonte de aluminato de cálcio seleccionado de cimento de sulfoaluminato de cálcio ou clínquer, a referida fonte de aluminato de cálcio tem pelo menos 25% de alumina ou uma proporção C/A inferior a 3, 5-55% em peso de cimento Portland ou clínquer como fonte de silicato de cálcio e 3-50% em peso de uma fonte de sulfato, pelo menos, 25% dos quais é S03. Os referidos ingredientes estão em proporções relativas de modo a formar, com a hidratação, os produtos monossulfato (C3A.S.12H), alumina hidratada (AH3) , bem como etringite (C3A.3Cs.32H) e stratlingite (C2ASH8) . Este documento tem por objectivo evitar a eflorescência, cuja eficácia baseia-se na presença de sulfato e silica reactiva para formar os referidos produtos de hidratação e para minimizar a formação de portlandita (CH) . A presença de uma fonte de sulfato e uma fonte de silica reactiva é, desse modo, obrigatória neste documento. 0 documento EP-A-0356086 divulga um cimento hidráulico que forma composições que compreendem um cimento com alto teor de alumina misturado com um material latentemente hidráulico ou pozolânico, especialmente escória de alto forno e fumo de sílica, de tal modo que após hidratação, forma-se a stratlingite. Este hidrato bloqueia eficazmente a conversão de hidratos de aluminato de cálcio, tais como CAHio e C2AH8 para a fase C3AH6 mais densa, neutralizando, desse modo, a perda de resistência normal dos ligantes CAC durante o envelhecimento (um fenómeno conhecido na técnica como "conversão"). Aqui, o problema técnico é manter uma elevada resistência mecânica, que não seja uma propriedade crítica para a aplicação pretendida na presente invenção.

No entanto, ainda existe uma necessidade de fornecer uma mistura de cimento que proporcione uma superfície dura, resistente, que tenha uma excelente resistência à erosão por ácido e uma capacidade de manter uma superfície lisa durante exposição às intempéries. Um objectivo adicional é proporcionar um meio de aplicar a referida mistura de cimento como um revestimento fino (0,5-2,0 mm), sobre vários substratos, particularmente telhas. A invenção proporciona uma telha que compreende: (a) um substrato que compreende: i) areia de 4 mm de diâmetro ou menos; ii) um ligante com base em cimento Portland e (b) um revestimento disposto sobre o referido substrato, o referido revestimento resultante de hidratação e endurecimento de uma mistura que compreende: i) um ligante hidráulico que compreende pelo menos 35% em peso de alumina, em que o ligante hidráulico compreende: -pelo menos 60% em peso de uma fonte de aluminato de cálcio que tem um teor de alumina superior a 35%, e -não menos de 1% em peso de sulfato, -menos de 50 partes em peso de cinzas volantes por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio ou 20-50 partes de outro material pozolânico que tem um teor de alumina de pelo menos 20% em peso por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio ii) 50-200 partes em peso de areia por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; em que a areia tem uma graduação de 0,6 mm ou menos; iii) menos de 10 partes em peso de enchimento de calcário fino por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; iv) menos de 6 partes em peso de pigmento por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; v) menos de 1,5 partes em peso de super-plastificante por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; vi) menos de 1,5 partes em peso de modificador reológico por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; vii) menos de 0,3 partes em peso de retardador por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; viii) menos de 0,3 partes em peso de antiespumantes por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; ix) menos de 0,2 partes em peso de espessante por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; as partes de iv)-vii) sendo expressas em termos de teor de sólidos; e as partes em peso de viii) sendo expressas em termos de componente activo; o teor de sulfato na mistura não excedendo 1% em peso e em que a hidratação é obtida com uma proporção de água para aluminato de cálcio inferior a 0,4.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Numa forma de realização, o ligante hidráulico compreende menos de 0,5% em peso de sulfato, e de preferência é substancialmente livre de sulfato.

Numa outra forma de realização, a fonte de aluminato de cálcio compreende um cimento de aluminato de cálcio com um teor em alumina superior a 45%.

Numa outra forma de realização, o material pozolânico, tem um teor de alumina de pelo menos 30%, em peso.

Numa outra forma de realização, o referido ligante hidráulico compreende, pelo menos, 80% em peso de uma fonte de aluminato de cálcio.

Numa outra forma de realização, o revestimento compreende aditivos tais como retardadores, aceleradores, superplastificantes, modificadores reológicos, antiespumantes, e espessantes, e de preferência uma combinação de um superplastificante e retardador.

Numa outra forma de realização, a hidratação é obtida com uma proporção de água para fonte de aluminato de cálcio entre 0,25 e 0, 40.

Numa outra forma de realização, o material de telha compreende ainda, areia com um diâmetro máximo inferior a 1 mm.

Numa outra forma de realização, o material de telha compreende, pelo menos, 32,5% em peso de ligante, de preferência cerca de 50%.

Numa outra forma de realização, o revestimento tem uma densidade de 2,0 a 2,3.

Numa outra forma de realização, a telha compreende ainda um revestimento sobre a mesma. A invenção também proporciona um processo de fabrico da telha da invenção, compreendendo as etapas de revestimento de uma superfície exterior de um substrato acabado de fazer com uma pasta e a cura do artigo e junto com o revestimento. A invenção proporciona ainda um processo para o fabrico de uma telha, compreendendo as etapas de: (a) proporcionar um substrato; i) areia de 4 mm de diâmetro ou menos; ii) um ligante com base em cimento Portland e (b) misturar água e uma mistura de cimento que compreende: i) um ligante hidráulico que compreende pelo menos 35% em peso de alumina, em que o ligante hidráulico compreende: -pelo menos 60% em peso de uma fonte de aluminato de cálcio compreendendo um cimento de aluminato de cálcio com um teor de alumina superior a 35%; e -não mais de 1,0% em peso de sulfato, -menos de 50 partes em peso de cinzas volantes por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio ou 20-50 partes de outro material pozolânico que tem um teor de alumina de pelo menos 20% em peso por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; ii) 50-200 partes em peso de areia por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; em que a areia tem uma graduação de 0,6 mm ou menos; iii) menos de 10 partes em peso de enchimento de calcário fino por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; iv) menos de 6 partes em peso de pigmento por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; v) menos de 1,5 partes em peso de superplastificante por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; vi) menos de 1,5 partes em peso de modificador reológico por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; vii) menos de 0,3 partes em peso de retardador por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; viii) menos de 0,3 partes em peso de antiespumante por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; ix) menos de 0,2 partes em peso de espessante por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; as partes de iv)-vii) sendo expressas em termos de teor de sólidos e as partes em peso de viii) sendo expressas em termos de componente activo; o teor de sulfato na mistura não excedendo 1% em peso e a proporção de água para fonte de aluminato de cálcio sendo inferior a 0,4 e (c) aplicar sobre o substrato uma pasta da mistura da etapa (b) ; e (d) causar a hidratação do referido revestimento sobre o substrato da etapa (c) na telha.

Este processo é útil para o fabrico das telhas da invenção.

Numa forma de realização, a pasta de revestimento tem um valor de queda entre 135-175 mm, de preferência 140-160 mm, por um período de pelo menos 20 minutos, de preferência pelo menos 30 minutos.

Numa forma de realização, o teor de ar da pasta é inferior a 10%, e de preferência mais perto de 5%.

Numa forma de realização, as etapas (ii) e (iii) são realizadas como co-extrusão.

Numa forma de realização, a etapa (iii) é realizada por uma aplicação por pincel.

Numa forma de realização, a etapa (iii) é realizada pelo processo de sino.

Numa outra forma de realização, o processo compreende ainda uma etapa de cura a uma humidade relativa compreendida de 7 0% a 100% e a uma temperatura de 0 °C a 60 °C e durante um período de 30 minutos até 24 horas.

Numa outra forma de realização, o processo compreende ainda uma lavagem ácida de pós-tratamento. A invenção baseia-se na utilização de um ligante hidráulico com alto teor de alumina, com uma quantidade muito limitada de sulfato e de preferência sem sulfato. A invenção pode assim proporcionar um ligante com um teor de alumina no máximo, o que não teria sido possível em formulações da técnica anterior, devido ao efeito de diluição de sulfato adicionado. Um elevado teor de alumina no ligante é desejável para a resistência a ácidos, devido à baixa solubilidade acima do pH 4 de alumina hidratada, o produto de decomposição final de hidratos de aluminato de cálcio em ambientes ácidos ou de lixiviação. Além disso, a minimização do sulfato na invenção reduz a demanda de água no sistema, permitindo, assim, densidades mais elevadas e uma maior durabilidade da invenção. As composições da técnica anterior têm densidades correspondentemente mais baixas devido à alta demanda de água de compostos de sulfoaluminato como monossulfato e etringite. Estes compostos representam as fases principais formadas em sistemas de aluminato de cálcio contendo elevadas adições de sulfato. Monossulfato e etringite são substancialmente não-existentes na invenção (isto é, eles podem, no máximo, representar uma pequena percentagem, por exemplo, menos de 5%).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 é uma representação esquemática de um processo de uma forma de realização da invenção. A Figura 2 é uma representação esquemática do processo de uma outra forma de realização da invenção. A Figura 3 é uma Microscopia Electrónica de Varrimento (SEM, Scanning Electron Microscopy) de uma secção transversal de uma telha, de acordo com o exemplo 2, exposta durante dez anos aos agentes atmosféricos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE FORMAS DE REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO

Material de cimento

Uma caracteristica da invenção é a quantidade muito baixa de fonte de sulfato e de preferência a sua substancial ausência. Componentes que compreendem pequenas quantidades de sulfato podem, assim, estar presentes, desde que o seu conteúdo seja tal que o limite superior para o teor de sulfato na composição final não seja excedido.

Aluminatos de cálcio são combinações de óxido de alumínio, A1203, e óxido de cálcio, CaO. 0 aluminato de cálcio pode ser gerado in situ pela utilização de fontes separadas de óxido de cálcio e alumina como ingredientes, ou, alternativamente, a alumina pode ser adicionada mais tarde, para obter a concentração de alumina necessária. A fonte de cimento de aluminato de cálcio é, de preferência, um ligante hidráulico, como Fondu (37% de AI2O3) , Secar 51 (50% de AI2O3) , e Secar 71 (68% de AI2O3) . Os aluminatos de cálcio pode ser cristalizados em várias fases anidras diferentes, tais como (usando a notação de cimento) CA, C3A e Ci2A7 . A fonte de material pozolânico pode ser escória de alto forno moida ou cinzas volantes.

Na presente invenção o material pozolânico representa menos de 50% em peso de cimento, de preferência entre 10 e 30% em peso. O material pozolânico tem um elevado teor de A1203 - pelo menos, acima de 20%, e de preferência acima de 30%. A distribuição do tamanho de partículas de cinzas volantes pode variar amplamente dependendo do processo. 0 D50 (tamanho médio de partícula) das cinzas volantes pode variar entre 2-60 μπι conforme medido no processo por via húmida num granulómetro a laser Malvern. A quantidade de cinzas volantes adicionada pode ser limitada pela sua granulometria. O D50 de granulometria preferido das cinzas volantes é de 10 - 20 μπι.

Um material de enchimento de calcário fino pode também ser adicionado à pasta para melhorar a sua compactação ou para reduzir a perda de resistência. Este último efeito pode surgir pela formação de uma fase de carboaluminato, C4ACHn. Esta fase tende a formar à custa de C2AH8 e C3AH6, dificultando, assim, (mas não necessariamente impedindo de forma permanente) a conversão (ver H.F.W. Taylor, Cement Chemistry, 2a ed., Thomas Telford, Londres, 1997). O enchimento de calcário, que pode servir como substituto ou substituto parcial do material pozolânico, pode representar até cerca de 10 partes por 100 partes de cimento na pasta. O calcário fino pode ter um tamanho D50 médio de partícula de 1-10 μπι, e de preferência entre 1 e 5 μπι. Deve notar-se, no entanto, que a resistência intrínseca da pasta ao ácido pode diminuir com o aumento do teor de calcário, devido à maior solubilidade do calcário em relação ao AH3. A dosagem específica de enchimento de calcário, em última instância irá depender das prioridades atribuídas às propriedades reológicas, de resistência, e a durabilidade da lama/revestimento. A areia de grão fino, de 0,0-0, 6 πιπι, é utilizada para assegurar uma superfície lisa. Isto tanibém irá melhorar o desempenho frente ao ácido e congelação-descongelação do corpo. A durabilidade pode tanibém ser aumentada por optimização do tipo e quantidade de areia.

Os aditivos conhecidos na técnica como sendo eficazes com ligantes à base de aluminatos de cálcio incluindo antiespumantes, retardadores, tipicamente ácido cítrico, plastificantes, superplastificantes (por exemplo, éter de policarboxilato), pigmentos (por exemplo, inorgânico ou orgânico), potenciadores da reologia (por exemplo, emulsão de acrilatos), e espessantes (celulose ou goma wellan) podem ser adicionados para obter as propriedades exigidas a lama fresca.

Uma composição típica para uma pasta fluida seria a seguinte (em partes por peso):

a Citado para um processo de co-extrusão. b Expresso em termos de teor de sólidos c Expresso em termos de componente activo.

Como ilustrado na forma de realização preferida, pode ser utilizada uma proporção de água para fonte de aluminato de cálcio inferior a 0,4. Esta quantidade relativamente baixa de água resulta num produto final denso.

Processo de fabrico

Um processo geral para o fabrico da telha compreende as seguintes etapas: (i) preparação de um substrato de telhas de betão; (ii) preparação de uma pasta rica em cimento de aluminato de cálcio; (iii) aplicação da pasta ao substrato de telha; (iv) cura do revestimento junto com o substrato; e (v) pós-tratamento opcional do revestimento sobre o substrato, especialmente por razões estéticas e/ou de durabilidade. A preparação do substrato de telhas de betão da invenção pode ser levada a cabo utilizando os processos divulgados no documento US-P-5017230 ou US-P-4986744. O documento US-P-5017230 descreve um processo para o fabrico de peças estratificadas, tais como telhas por extrusão sucessiva e independente de betão, o qual é depositado sobre uma parte limitada dos moldes para a primeira camada. Depois disso segue-se uma etapa de compactação e biselado antes da aplicação da segunda camada para encher completamente o molde. O documento US-P-4986744 descreve a aplicação de alta pressão da camada de revestimento de acabamento superior de uma telha sobre a camada inferior já pré-moldada e pré-compactada. 0 processo de fabrico das telhas da invenção compreende em primeiro lugar a produção do corpo da telha de betão ou substrato por métodos convencionais de mistura e de extrusão do material do corpo da telha utilizando uma máquina telhas padrão. Esta tecnologia é conhecida na técnica e está descrita nas patentes US-P-3193903 de White, e US-P-4666648 de Brittain. A pasta a base de aluminato de cálcio pode ser preparada num processo descontinuo ou num processo de mistura contínuo. 0 método preferido é o processo de mistura descontínuo em que os ingredientes secos e molhados são colocados num misturador e agitados durante 1-5 minutos tal como é bem conhecido na técnica de preparação de pasta de cimento. 0 método de mistura contínuo pode ser vantajoso em algumas instalações industriais onde os ingredientes secos e húmidos podem ser pré-misturados de forma independente, e, em seguida, combinados num misturador de alto cisalhamento, por um período de 5 - 20 segundos antes da pasta ser aplicada ao substrato.

Numa terceira etapa do processo a telha é, então, revestida por extrusão com uma pasta. A pasta é dosifiçada e preparada antes da mistura. O método de aplicação da pasta pode variar, dependendo do processo de fábrica particular, bem como a estética da superfície desejada (por exemplo, mono-cor versus multicor). Entre os processos típicos de aplicação de pastas encontram-se a co-extrusão, a aplicação com escova, e o processo chamado "sino" (ou revestimento em cortina). Cada processo geralmente tem exigências reológicas e de formulação característicos. Depois da pasta ser aplicada, a telha e o revestimento são curados juntos em condições de cura normais (por exemplo, uma humidade relativa de 70-100%, temperatura entre 10 °C e 60 °C durante um período de 30 minutos a 24 horas).

Uma forma de realização da presente invenção utiliza um processo de co-extrusão, tal como ilustrado na Figura 1. Primeiro é extrudido o corpo da telha (1) utilizando o material do corpo da telha (2). Em seguida, a formulação de pasta (3), após a mistura, é bombeada através de uma bomba (4) e extrudida directamente como uma camada (5) sobre corpo fresco subjacente. Este processo em tandem elimina, desse modo, a necessidade de transportar o corpo da telha para uma unidade separada para a aplicação da pasta. Por este processo é possível produzir uma telha plana ou perfilada (6), que, com a acção das barras de alisamento (7), tem uma superfície lisa e homogénea. A telha é então curada em condições padrão. 0 método "double slipper" (deslizador duplo) de co-extrusão (por exemplo, como descrito anteriormente e em relação ao documento US-P-4986744) pode ser, alternativamente, simulado por um método de rolo duplo, em que o corpo e a pasta são sequencialmente extrudidos, em vez de simultaneamente.

Numa outra forma de realização, a pasta é aplicada por uma escova de aplicação, tal como ilustrado na Figura 2. Neste processo, uma pasta relativamente fluida flui do seu depósito sobre uma superfície inclinada, que acaba na junção entre a rotação do rolo e a escova. As cerdas da escova projectam a pasta na forma de gotículas sobre a telha alvo. 0 tamanho e a velocidade das gotas depende da taxa de fluxo da pasta, bem como as velocidades de rotação do rolo e da escova. Com este processo pode-se realizar telhas de desenhos multicoloridos. 0 corpo e o revestimento de pasta são então curados em condições padrão.

Ainda noutra forma de realização, a pasta é aplicada pelo processo de sino, em que uma pasta fluida é passado através de uma peça em forma de sino, criando assim uma cortina através da qual é passado o substrato do corpo. Em seguida a pasta é depositada sobre o corpo, os dois são então curado juntos em condições padrão.

Nos processos acima, a argamassa para o corpo da telha é normalmente produzida misturando primeiro os sólidos num misturador por lotes (qualquer misturador por lotes é suficiente), em seguida, introduzir os líquidos e misturar a pasta em 2 fases, com uma análise de controlo de humidade conduzida entre ambos. 0 conteúdo de humidade global do corpo da telha é ajustado para um valor suficientemente baixo (tipicamente 6,5-8,0%, dependendo do estado inicial das matérias-primas), de modo a dar a reologia desejada e para evitar bolhas indesejáveis na suspensão sobrejacente. Os corpos das telhas podem ser extrudidos usando um rolo e barras de alisamento tal como é conhecido na técnica. O peso do corpo da telha pode variar de 3,0 a 6,0 kg, para telhas de dimensões tipicamente de 4300 mm por 3300 mm.

Como já foi indicado acima, a pasta é misturada (por exemplo, utilizando um misturador de alto cisalhamento) durante 2 a 5 minutos, dependendo do tipo particular de misturador utilizado. A reologia da mistura fresca pode ser avaliada com um teste de abatimento do betão. O equipamento normalmente utilizado para esse tipo de ensaio é descrito na norma DIN 1048-T1 (tabela de abatimento) e EN 196-3 (recipiente para a amostra de ensaio) . O processo, adaptado de vários padrões, implica primeiro encher um recipiente de amostra cilíndrico (8 cm de diâmetro, 4 cm de altura) com a pasta fresca. O receptáculo, que é colocado no centro da mesa de abatimento, é em seguida removido. De preferência, a pasta co-extrudida deve mostrar um abatimento inicial próximo ao zero sob seu próprio peso. Depois da mesa de abatimento ser levantada 15 vezes (15 pancadas) a uma altura fixa, mede-se o abatimento da pasta; uma média de 2 diâmetros perpendiculares é tomada. Obtém-se um desempenho óptimo de co-extrusão com valores de abatimento entre 135 e 175 mm, de preferência 140 e 160 mm. Para assegurar uma produção consistente em larga escala este abatimento deve ser mantido por um período de pelo menos 20 minutos, de preferência, pelo menos 30 minutos, dependendo do processo de fabrico em particular. Além disso, uma pasta de boa qualidade tem uma consistência suave e cremosa e não apresenta bolhas de ar excessivamente grandes. Embora não haja um limite rigoroso para o conteúdo de ar da pasta fresca, este deve ser inferior a 10%, e de preferência mais perto a 5%.

Para atingir as propriedades desejadas da pasta fresca mencionadas acima para a pasta de co-extrudida, deve-se utilizar a combinação e tipo de aditivos adequados, como entendido pelos trabalhadores especialistas na técnica. Uma combinação de um superplastificante à base de moléculas de policarboxilato poliox e um retardador eficaz de aluminato de cálcio (por exemplo, ácido cítrico) pode proporcionar uma excelente fluidez e maneabilidade durante 1 hora ou mais. Os plastificantes à base de resinas do tipo naftaleno e especialmente do tipo melamina não são preferidos uma vez que a maneabilidade pode não ser suficiente para uso prático. Os modificadores reológicos são adicionados para facilitar o bombeamento da lama. Os antiespumantes são utilizados para reduzir o teor global de ar, bem como as bolhas grandes, intrusivas que têm efeitos negativos sobre a estética e a durabilidade da superfície.

Após a cura, a telha podem ser ainda tratada por lavagem com ácido para fins de limpeza, ou por revestimento com tintas, revestimentos transparentes, e outros revestimentos protectores.

Telhas A telha resultante da invenção compreende uma camada relativamente fina, ou pasta, com base num ligante de cimento de aluminato de cálcio, tipicamente com uma espessura de 0,5 a 2 mm, e especialmente cerca de 1 mm. O elevado teor de aluminato da pasta da telha da invenção favorece a formação de uma densa camada de gel de alumina hidratada (AH3). Dependendo das condições particulares de cura, este hidrato pode formar-se durante o processo de cura inicial. A formação de AH3 também pode ser significativamente acelerada, por exposição da pasta a uma solução ácida. Esta exposição ao ácido pode ser um pós-tratamento intencional, tal como uma breve lavagem da pasta com ácido a valores de pH superiores a 4, ou, de preferência, o ácido pode ser introduzido naturalmente sob a forma de chuva ácida durante o envelhecimento natural. Em ambos os casos será produzida uma camada densa de AH3 devido ao preenchimento dos poros superficiais com o gel de AH3. A camada, cuja espessura pode medir desde dezenas a centenas de micrómetros, serve, desse modo, como uma camada de barreira protectora que é densa, dura, e, subsequentemente, resistente à erosão e outras formas de degradação. A baixa solubilidade do AH3 ao pH acima de 4 aumenta ainda mais a resistência à erosão da superfície. Além disso, a formação da camada de AH3 dos resulta numa superfície lisa, que é útil na redução do potencial para a colonização por microorganismos tais como algas e líquens, uma vez que estes não crescem nas irregularidades da superfície. O substrato, geralmente de uma espessura de 6-20 mm, possui agregados mais grosseiros do que a pasta fluida, utilizando-se areia padrão de 0-4 mm de diâmetro. Pequenas quantidades de pigmentos inorgânicos padrão e de plastificantes podem ser adicionadas. 0 ligante no substrato é geralmente constituído por OPC, Ordinary Portland Cement (Cimento Portland Normal) ou OPC e Material pozolânico (com a proporção de OPC para material Pozolânico que varia de 100:0 a 70:30). Uma composição típica para ° corpo da telha é dada abaixo.

a Expresso em termos de teor de sólidos.

EXEMPLOS

Os exemplos que se seguem, que são baseados no processo de co-extrusão, são ilustrativos da invenção e não devem ser considerados limitativos do seu âmbito. Os valores estão expressos em kg.

Exemplo 1.

Expresso em termos de teor de sólidos3 ou componente activo^. 0 exemplo particular é produzido do processo de co-extrusão representado na Figura 1. A pasta é misturada usando um misturador de alto cisalhamento durante 2 a 5 minutos.

Tabela. Propriedades da pasta fresca do Exemplo 1.

A pasta é então bombeada utilizando uma bomba de parafuso excêntrico que funciona em condições normais e é vertida por um tubo de pressão para a tremonha de dosagem. Uma vez mais ^ ' PcLITcL a. extrusão podem ser utilizados rolos padrão e barras de alt ^-‘-sarnento da técnica anterior em condições de funcionamento normais.

Exemplo 2 .

Expresso em termos de teor de sólidos3 ou componente activo*.

As telhas do exemplo 2 foram produzidas por um processo semelhante ao descrito no exemplo 1. A Figura 3 é uma Microscopia Electrónica de Varrimento (SEM, Scanning Electron Microscopy) de uma secção transversal de uma telha, de acordo com o exemplo 2, exposta durante dez anos aos

agentes atmosféricos num clima típico da Europa Ocidental. A análise por SEM foi conduzida em modo de electrões retro-dispersos (BSE, Back Scattered Electron) , a 12 kV, InA (medido com um copo de Faraday) e com uma distância de trabalho de 12 mm.

Como pode ser visto na Figura 3, uma camada densa e protectora de AH3 formou-se espontaneamente durante o envelhecimento natural. Esta camada (neste caso de cerca de 50 pm de espessura) serve como uma barreira protectora e durável, especialmente contra a erosão e asperezas durante exposição às intempéries.

Lisboa, 15 de Junho de 2016

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Telha que compreende: (a) um substrato que compreende: i) areia de 4 mm de diâmetro ou menos; ii) um ligante com base em cimento Portland e (b) um revestimento disposto sobre o referido substrato, o referido revestimento resultante de hidratação e endurecimento de uma mistura que compreende: i) um ligante hidráulico que compreende pelo menos 35% em peso de alumina, em que o ligante hidráulico compreende: -pelo menos 60% em peso de uma fonte de aluminato de cálcio que tem um teor de alumina superior a 35%, e -não menos de 1% em peso de sulfato, -menos de 50 partes em peso de cinzas volantes por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio ou 20-50 partes de outro material pozolânico que tem um teor de alumina de pelo menos 20% em peso por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio ii) 50-200 partes em peso de areia por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; em que a areia tem uma graduação de 0,6 mm ou menos; iii) menos de 10 partes em peso de enchimento de calcário fino por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; iv) menos de 6 partes em peso de pigmento por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; v) menos de 1,5 partes em peso de super-plastificante por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; vi) menos de 1,5 partes em peso de modificador reológico por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; vii) menos de 0,3 partes em peso de retardador por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; viii) menos de 0,3 partes em peso de antiespumantes p0r 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; ix) menos de 0,2 partes em peso de espessante por iqq partes de cimento de aluminato de cálcio; as partes de iv)-vii) sendo expressas em termos de teor de sólidos; e as partes em peso de viii) sendo expressas em termos pe componente activo; o teor de sulfato na mistura não excedendo 1% em peso e em que a hidratação é obtida com uma proporção de água para aluminato de cálcio inferior a 0,4.
2. Telha de acordo com a reivindicação 1, em que o ligante hidráulico compreende menos de 0,5% em peso de sulfato, e, de preferência, é substancialmente livre de sulfato.
3. Telha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, em que a fonte de aluminato de cálcio compreende um cimento de aluminato de cálcio que tem um teor de alumina superior a 45%.
4. Telha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que o material pozolânico tem um teor de alumina de pelo menos 30% em peso.
5. Telha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, em que o referido ligante hidráulico compreende pelo menos 80% em peso de uma fonte de aluminato de cálcio.
6. Telha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, em que a hidratação é obtida com uma proporção de água para aluminato de cálcio entre 0,25 e 0,40.
7. Telha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, em que o material da telha compreende ainda areia com um diâmetro máximo de menos de 1 mm.
8. Telha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, em que o material da telha compreende pelo menos 32,5% em peso de um ligante, de preferência cerca de 50%.
9. Telha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, em que o revestimento tem uma densidade de 2,0 a 2,3 g/cc.
10. Telha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, que compreende ainda um revestimento sobre a mesma.
11. Processo de fabrico da telha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, que compreende as etapas de revestir uma superfície exterior de um substrato acabado de fazer com uma pasta e curar o artigo e o revestimento juntos.
12. Processo para o fabrico de uma telha, que compreende as etapas de: (a) proporcionar um substrato que compreende; i) areia de 4 mm de diâmetro ou menos; ii) um ligante com base em cimento Portland e (b) misturar água e uma mistura de cimento que compreende: i) um ligante hidráulico que compreende pelo menos 35% em peso de alumina, em que o ligante hidráulico compreende: -pelo menos 60% em peso de uma fonte de aluminato de cálcio compreendendo um cimento de aluminato de cálcio com um teor de alumina superior a 35%; e -não mais de 1,0% em peso de sulfato, -menos de 50 partes em peso de cinzas volantes por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio ou 20-50 partes de outro material pozolânico que tem um teor de alumina de pelo menos 20% em peso por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; ii) 50-200 partes em peso de areia por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; em que a areia tem uma graduação de 0,6 mm ou menos; iii) menos de 10 partes em peso de enchimento de calcário fino por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; iv) menos de 6 partes em peso de pigmento por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; v) menos de 1,5 partes em peso de superplastif icante por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; vi) menos de 1,5 partes em peso de modificador reológico por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; vii) menos de 0,3 partes em peso de retardador por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; viii) menos de 0,3 partes em peso de antiespumante por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; ix) menos de 0,2 partes em peso de espessante por 100 partes de cimento de aluminato de cálcio; as partes de iv)-vii) sendo expressas em termos de teor de sólidos e as partes em peso de viii) sendo expressas em termos de componente activo; o teor de sulfato na mistura não excedendo 1% em peso e a proporção de água para fonte de aluminato de cálcio sendo inferior a 0,4 e (c) aplicar sobre o substrato uma pasta da mistura da etapa (b) ; e (d) causar a hidratação do referido revestimento sobre o substrato da etapa (c) na telha.
13. Processo de acordo com a reivindicação 12, em que a telha é como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.
14. Processo acordo com a reivindicação 12 ou 13, em que a pasta de revestimento tem um valor de abatimento entre 135-175 mm, de preferência 140-160 mm, por um período de pelo menos 20 minutos, de preferência pelo menos 30 minutos.
15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, em que o teor de ar da pasta é inferior a 10%, e, de preferência, mais próximo a 5%.
16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, em que as etapas (b) e (c) são realizadas como co-extrusão.
17. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, em que a etapa (c) é realizada por uma aplicação com pincel.
18. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, em que a etapa (c) é realizada por um processo de sino.
19. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 18, que compreende ainda uma etapa de cura a uma humidade relativa de 70% a 100% a uma temperatura de 0 °C a 60 °C e por um período de 30 minutos a 24 horas.
20. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 19, que compreende ainda uma lavagem com ácido como pós-tratamento. Lisboa, 15 de Junho de 2016