PT93816A - Processo de preparacao de argamassas de isolamento termico, impermiavis a agua e retardadoras de chama - Google Patents

Description

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MEMÓRIA DESCRITIVA 0 presente invento refere-se ao processo de produção de argamassas isoladoras de calor, impermeáveis â água e retardadoras de chama, dotadas de "boas propriedades mecânicas em relação ao seu peso específico. 0 significado do termo "propriedades mecânicas", tal como é usado na presente descrição e nas reivindicações anexas, refere-se, essencialmente, à resistência à compressão e â resistência à flexão de corpos produzidos a partir de argamassas de acordo com o presente invento.

Após os anos da crise energétiea, sentiu-se a necessidade de conservar energia, acima de tudo, quando as pessoas ficaram claramente cientes do facto de o petróleo, "bem como o gás natural, não serem inesgotáveis e de serem monopólio de um número limitado de países produtores. 0 problema da conservação de energia preocupou considerável mente os países mais industrializados, onde os consumos de petróleo e de gás natural foram bastante elevados no passado, também porque uma das principais causas do consumo de energia derivou de quantidades de energia destinadas ao aquecimento de edifícios.

Com a finalidade de evitar o assim chamado "desperdício de energia" iniciaram-se estudos com o objjectivo de limitar os consu mos, e vários países tentaram também encontrar uma solução para o referido problema, recorrendo a novas leis.

Ror exemplo, em Itália, a lei 373 de 30 de Junho de 1976, relevante para a contenção do consumo de energia para aquecimento, foi a resposta imediata a este problema e o ob;jectivo da referida lei era o de se conseguir uma diminuição progressiva no consumo de energia fazendo com que os edifícios fossem planeados e construídos de acordo com conceitos mais compatíveis com esta época.

No entanto, a lei 373 somente se refere à dispersão de calor para o exterior, em caso de estado estacionário de temperaturas. Neste caso particular, a limitação na quantidade de calor disperso podia também ser conseguida pelo uso de estruturas finas e altamen te isoladoras de calor mas a adopção desse tipo de estruturas num -3- 70 806 V. 3907 edifício é absolutamente desconfortável, pelo facto das temperaturas do meio exterior não serem constantes, podendo mesmo sofrer variações consideráveis durante um dia: essas variações de temperatura, mesmo mínimas, são, imediatamente, sentidas pelo cor po humano.

Este inconveniente pode ser ultrapassado recorrendo a estru turas muito pesadas e muito espessas, mas esta sugestão causaria um aumento no consumo de matérias primas e, consequentemente, nos custos do edifício. 0 problema foi resolvido adoptando estruturas com espessuras normalizadas e nas quais o efeito isolador de calor devido â sua inércia térmica elevada, ê assegurado por rebocos para uso interior e/ou exterior, obtidos a partir de argamassas de cimento dotadas de condutividade térmica baixa. 0 requerente do presente pedido verificou agora, que se pode preparar uma nova argamassa que, além de ser dotada com caracterís ticas de isolamento têrmieo extremamente boas, é impermeável à água, retardadora de chama e apresenta propriedades mecânicas muito boas, em particular, em relação ao seu peso específico.

Em particular, o requerente verificou que, quando se associa uma combinação particular de aditivos reforçadores inorgânicos, iner tes, de baixo peso com um ligante hidráulico, pode-se obter uma composição curável que pode ser utilizada na preparação de revestimentos de isolamento térmico para uso interior ou exterior de edifícios de habitação e/ou industriais, bem como na preparação de ele mentos estruturais tais como lajes para o chão, paredes, componentes para estruturas marítimas flutuantes, etc..

Deste modo o objecto do presente invento são as argamassas isoladoras de calor, impermeáveis à água e retardadoras de chama, dotadas de boas propriedades mecânicas em relação ao seu peso espe cífico, caracterizadas por se misturar: (a) um ligante hidráulico; (b) pelo menos um aditivo inorgânico inerte, para tornar a mistu ra mais leve, (bl), e, pelo menos, um agente reforçador inorgânico inerte, tendo um peso específico baixo (b2); (c) pelo menos um agente de arejamento; e -4- 70 806 V. 5907 (ά) pelo menos um agente de impermeabilização.

Em particular, de acordo com a presente invenção, são prefe ridas as argamassas que contêm: (a) de 20% a 70%, em peso, de um ligante hidráulico: (b) de 20% a 70%, em peso, de uma mistura constituída por, pelo menos, um aditivo inorgânico inerte, para tornar a mistura mais leve (bl), e, pelo menos, um agente reforçador inorgânico inerte, tendo um peso específico baixo, (b2); (c) de 0,05% a 5% em peso de, pelo menos, um agente de arejamento; e (d) de 0,5% a 10% em peso, de, pelo menos, um agente de impermeabilização, sendo a soma de todas as percentagens dos constituintes individuais igual a 100. linda mais particularmente, de acordo com a invenção, são pre feridas as argamassas que contêm: (a) de 50% a 55%, em peso, de um ligante hidráulico; (b) de 55% a 60%, em peso, de uma mistura constituída por, pelo menos, um aditivo inorgânico inerte para tornar a mistura mais le ve (bl), e pelo menos, um agente reforçador inorgânico inerte ten do um peso específico baixo; (c) de 0,05% a 5%, em peso, de, pelo menos, um agente de arejamento; e (d) de 0,05% a 10% em peso de, pelo menos, um agente de impermea bilização, sendo a soma de todas as percentagens dos constituintes individuais igual a 100.

Gomo aqui, anteriormente, se referiu para obter argamassas, de acordo com a presente invenção, que são capazes de dar produtos caracterizados por terem boas propriedades mecânicas em relação ao seu peso específico, os aditivos/agentes, inertes, referidos acima no item (b) devem ser usados, preferivelmente, em razões ponderais de bl/b2 compreendidas na gama de 1/100 a 10/1 e, de preferência, compreendidas na gama 1/20 a l/l.

De acordo com o presente invento, pode-se adicionar água às argamassas com o fim de preparar composições fluídas e curáveis a serem tratadas de acordo com as técnicas usuais neste sector da arte, sendo a referida água adicionada numa quantidade entre 30 a 200% em peso, relativamente ao peso da argamassa seca. -5- 70 806 V. 3907 las argamassas, de acordo com o presente invento, pode-se utilizar qualquer ligante hidráulico embora sejam preferidos o ci mento, a cal, o gesso, cinzas leves ou cinzas finas como se descreveu nas patentes TJ.S. 4 624 711 e 4 210 457 etc. ou suas mis turas; os cimentos do tipo Portland, do tipo pozolana, cimento de magnésio, cimento aluminoso, etc. são os preferidos (como se descreve na "Bncyclopaedia of Chemical Technology" de Kirk-Othmers, 2a Edição, vol. 4, página 684).

Um aditivo inorgânico inerte, preferido para tomar a mistu ra mais leve, é a perlite finamente granular, possivelmente hidro lisada, que é uma forma de sílica correspondente a uma fase amorfa intermédia entre o quartzo B e a cristobaiite B, e que é obtida por aquecimento de quartzo na presença do CaO.

Um agente reforçador inorgânico, inerte, preferido, de baixo peso específico ê a "É.ilite" que é constituída por pérolas ocas de silicato de aiumina de estrutura semelhante a vidro, possuindo um tamanho médio compreendido entre 5 a 300Jw.

Como agentes alternativos podem-se usar misturas contendo Eilite e outros materiais reforçadores de baixo peso específico tais como argila expandida, diatomite vermieulite, etc..

Os agentes de arejamento e de impermeabilização são produtos conhecidos na arte, e estão já a ser usados na preparação de betões de baixa densidade; os agentes de arejamento são constituídos, de um modo geral, por proteínas vegetais e/ou animais, tais como a lecitina de soja, o caseínato de cálcio, etc. ou por resinas sapo-nifiçadas de origem vegetal, tais como o "Tinsol WXU (um produto da Hercules, Wilmington, Delaware E.U.A.) e os agentes de impermea bilização são constituídos por ésteres de ácidos gordos, tais como o estearato de zinco ou por derivados betuminosos, tais como tintas â base de alcatrão. Âs argamassas, de acordo com o presente invento, podem-se adicionar outras aditivos que são conhecidos na arte, e que são, normalmente, usados na preparação de betões e de argamassas, tais como, aceleradores de cura, resinas, tais como as resinas epóxidas e/ou acetovinilicas, fibras orgânicas, tais como fibras de acrilo-nitrilo, fibras inorgânicas, tais como fibras de asbesto, corantes, -6- 70 806 V. 3907 reguladores de reologia, tais como os derivados de celulose, ou sílica sintética, tal como o "Aerosil COX 64" da Degussa, etc..

As argamassas de acordo com o presente invento, depois de misturadas com água e após a cura e secagem subsequentes originam produtos com um peso específico compreendido numa gama de 200 a 700 kg/m^ e apresentando, de acordo com as modalidades prescritas pelo decreto ministerial de 3 de Junho de 1968 "Nuove norme sui requisiti di accettazione e modalitá di prova dei cementi /""Novas normas dos requisitos de aceitação e modalidades de teste do cimen to 7"» uma resistência à compressão compreendida na gama de 10 a “* p 100 kg/cm e compreendida, de um modo geral, na gama de 20 a 50 r\ kg/cm , uma resistência à flexão compreendida na gama de 2 a 20

o O kg/cmr e compreendida, de um modo geral, na gama de 3 a 10 kg/em .

Quando se mantiveram as argamassas dentro de água durante um período de 90 dias, os mesmos artigos fabricados apresentaram um aumento de peso inferior a 4-0% e cairam na definição de "materiais não combustíveis" e de "materiais não propagadores de chama" quando foram submetidos ao teste de não combustibilidade de acordo com Resolução 110 A 472 (XII).

Finalmente, as argamassas, de acordo com o presente invento, são caracterizadas por terem uma condutividade térmica, medida de acordo com BIN 4108, compreendida na gama de 0,05 a 0,12 cal/h.m.°C

Descrevem-se, seguidamente, alguns exemplos ilustrativos não limitativos para melhor entendimento e prática da presente invenção

Exemplo 1

Prepara-se uma argamassa que tem a composição seguinte: (i) 200 partes em peso de cimento Portland classe 425í (ii) 200 partes em peso de Filite; (iii) 27 partes em peso de perlite; (iv) 6 partes em peso de estearato de zinco; (v) 1 parte em peso de caseinato de cálcio; (vi) 1 parte em peso de metileelulose. A argamassa é misturada com 250 partes de água durante um pe ríodo de cerca de 5 minutos., numa betoneira.

Preparam-se 5 espécimes para os testes de resistência á fie- -7- 70 806 Υ. 3907 xâo e de resistência à compressão. Estes espécimes foram curados durante 28 dias sob condições convencionais.

Apôs uma secagem em estufa a 75°Q, durante 8 horas, os espêci mes tinham ura peso específico médio de 400 Kg/nr e eram caracteri zados por terem uma resistência à flexão de 5 Kg/cm , uma resistên ' /2 ““ cia a compressão de 30 Kg/cm . A condutividade calorífica da argamassa resultante era de 0,06 cal/h.m.°C.

Exemplo 2

Preparou-se uma argamassa que tem a composição seguinte: (i) 250 partes em peso de cimento de Portland classe 425; (ii) 200 partes em peso de lilite; (iii) 20 partes em peso de perlite; (iv) 6 partes em peso de estearato de zinco; (v) 1 parte em peso de easeinato de cálcio; (vi) 1 parte em peso de metileelulose. A argamassa é misturada com 250 partes de água durante um período de cerca de 5 minutos numa betoneira.

Oom a mistura final, preparam-se 5 espécimes para os testes de resistência à flexão e resistência à compressão. Estes espêci mes foram curados durante 28 dias sob condições convencionais.

Apôs uma secagem em estufa a 75°C,durante 8 horas, os espécimes tinham um peso específico médio de 500 kg/τΡ e eram caracte rizadas por terem uma resistência à flexão de 7 Kg/cnr e uma resis λ *. 2 tência à compressão de 45 Kg/cm' .

Claims (1)

1. -8- 70 806 V. 3907 REIVISTDICAÇÕES ia, - Processo de preparação de argamassas isoladoras de calor, impermeáveis à água e retardadoras de chama, dotadas de boas propriedades mecânicas em relação ao seu peso específico, caracte-rizado por se misturar (a) um ligante hidráulico; (b) pelo menos um aditivo inorgânico inerte, para tomar a mistu ra mais leve, (bl), e, pelo menos, um agente reforçador inor gânico inerte tendo um peso específico baixo, (b2); (c) pelo menos um agente de arejamento; e (d) pelo menos um agente de impermeabilização. 2ã. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-do por se misturar; (a) de 20% a 70% em peso de um ligante hidráulico; (b) de 20% a 70% em peso de uma mistura constituída por, pelo me nos, um aditivo inorgânico inerte para tornar a mistura mais leve, (bl), e, pelo menos, um agente reforçador inorgânico inerte tendo um peso específico baixo, (b2); (c) de 0,05% a 5% em peso de, pelo menos, um agente de arejamento; e (d) de 0,5% a 10% em peso de, pelo menos, um agente de impermeabi lização. 3~* - Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, carac terizado por se misturar; (a) de 30% a 55% em peso de um ligante hidráulico; (b) de 35% a 60% em peso de uma mistura constituída por, pelo me nos, um aditivo inorgânico inerte, para tomar a mistura mais leve, (bl), e pelo menos um agente reforçador inorgânico iner te tendo um peso específico baixo, (b2); (c) de 0,05% a 5% em peso de, pelo menos, um agente de arejamento; e (d) de 0,5% a 10% em peso dej pelo menos, um agente de impermeabilização . A£-, - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os aditivos agentes inertes, do item (b), serem misturados em razões ponderais de bl/b2 compreendidas na gama de 1/100 a 10/1, e de preferencia compreendidas na gama de -9- 70 806 V. 3907 1/20 a 1/1. 5-« - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caraeterizado por o ligante hidráulico ser selecciona-do do grupo constituído por cimento, cal, gesso, cinzas leves, cin zas muito finas ou suas misturas. 6^, - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caraeterizado por o aditivo inorgânico inerte ser per-lite. 7§. - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caraeterizado por o agente reforçador inorgânico inerte de peso específico baixo ser filite. 8ã. - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caraeterizado por os agentes de arejamento serem constituídos por proteínas vegetais e/ou animais, ou resinas saponifi-cadas de origem vegetal. 9^. - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caraeterizado por os agentes de impermeabilização serem constituídos por ésteres de ácidos gordos ou por derivados betuminosos. 10§. - Processo de preparação de composições curadas, carac-terizado por compreender a mistura de argamassas, preparadas de acor do com qualquer das reivindicações anteriores, com água e subsequen temente a secagem das referidas argamassas, sendo a referida água adicionada numa quantidade compreendida na gama de 30% a 200% em peso, relativamente ao peso da argamassa seca, tendo as referidas composições curadas um peso específico compreendido na gama de 200 a 700 kg/m , uma resistência a compressão compreendida na gama de 10 a 100 kg/cm2 e compreendida, de um modo geral, na gama de 20 a 50 kg/cm , uma resistência a flexão compreendida na gama de 2 a 20 kg/cm2, e compreendida, de um modo geral, na gama de 3 a 10 kg/cm2 e uma condutividade calorífica, quando medida de acordo com BIN 4108, compreendida na gama de 0,05 a 0,12 cal/h.m.°C. Lisboa, 1R m m