PT98581B - Processo para modificar as propriedades de um betao - Google Patents
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Description
Campo técnico
Este invento refere-se a um melhoramento no campo dos aditivos para betão úteis para modificar as propriedades de um betão. Este invento também se refere a um saco de betão pronto a usar contendo a mistura de aditivos para betão, o qual é adicionado directamente a uma betoneira, ou aparelho semelhante, durante uma operação de mistura do betão. Especificamente, o presente invento refere-se a um processo para modificar as propriedades de um betão por introdução, num misturador em húmido, de uma quantidade pré-pesada de mistura de aditivos para betão sólida ou em pó dentro de um recipiente e, de seguida, agitação da mistura resultante até o recipiente se desintegrar e a mistura de aditivos estar dispersa.
Antecedentes do invento
Tal como é conhecido na arte, uma mistura de aditivos é um material diferente de cimento hidráulico, água e agregados, que é utilizado como um ingrediente de um betão ou argamassa e é adicionado à massa imediatamente antes ou durante a sua mistura. As misturas de aditivos são utilizadas para modificar as propriedades do betão de forma a torná-lo mais adequado para um fim particular ou por economia. Assim, as razões principais para a utilização de misturas de aditivos são: (1) obter certos melhoramentos estruturais no betão curado resultante; (2) melhorar a qualidade do betão através das etapas sucessivas de mistura, transporte, colocação e cura em condições de tráfico ou meteorológicas adversas; (3) ultrapassar certas emergências durante as operações de preparação do betão; e (4) reduzir o custo da construção em betão. Em certos casos, o resultado desejado só pode ser conseguido pela utilização de uma mistura de aditivos. Além disso, a utilização de uma mistura de aditivos permite o emprego de projectos ou processos de construção menos dispendiosos e, desse modo, compensa-se o custo da mistura de aditivos.
Por exemplo, no final de uma distribuição, as betoneiras podem conter de 90,7 a 272,1 quilogramas (200 a 600 libras) de ci72 977
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mento, areia ou pedras residuais, e quando deixado no misturador durante toda a noite, o betão residual começará a presa e endurecerá no fundo do misturador. Embora os materiais residuais possam ser retirados do misturador por lavagem com uma grande quantidade de água, o descarte do líquido pode causar um problema ambiental, particularmente nas grandes áreas metropolitanas.. Para evitar este problema, é desejável demorar ou retardar a presa do betão residual num misturador de modo que permaneça fluido e o material residual ainda possa ser utilizado no dia seguinte. Também é desejável ser capaz de demorar ou retardar a consolidação do betão numa betoneira móvel, enquanto a betoneira está a ser transportada para outro local. Para aplicações específicas, também pode ser desejável demorar ou retardar a presa do betão durante um período de tempo específico interrompendo ou retardando a cura no tráfico em áreas povoadas. A adição de uma mistura de aditivos retardantes ao betão é utilizada para resolver cada um destes problemas. Fazendo variar as quantidades de uma mistura de aditivos retardante utilizadas num lote, a presa do betão pode ser demorada durante um período de tempo seleccionado. A disponibilidade de uma quantidade de mistura de aditivos retardante pré-pesada ou pré-medida pode aumentar a precisão com a qual o tempo de presa pode ser demorado.
As misturas de aditivos encontram-se disponíveis comercialmente como sólidos ou pós solúveis em água, necessitando de trabalho de mistura no momento da utilização, ou como líquido prontos a usar adicionados em estações de mistura a granel. A utilização bem sucedida de misturas de aditivos depende da precisão com que elas são preparadas e doseadas e incorporadas no lote (batched). Dosear e incorporar no lote significa a pesagem ou medição volumétrica dos ingredientes para um lote de betão ou de argamassa e a sua introdução no misturador. A quantidade de mistura de aditivos adicionada durante o doseamento e incorporação no lote deve ser cuidadosamente controlada. Inexactidões na quantidade adicionada de mistura de aditivos podem afectar significativamente as propriedades e o desempenho do betão que está a ser doseado e incorporado no lote e mesmo malograr o objectivo original da inclusão da mistura de aditivos. A necessidade de precisão
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-4na medição da quantidade de mistura de aditivos sólida a ser adicionada a um lote é particularmente aguda quando apenas é necessária para a obra uma quantidade relativamente pequena de mistura de aditivos.
As misturas de aditivos, em pó, sólidas, são embaladas e comercializadas em sacos, caixas ou tambores, e a mistura de aditivos é adicionada à mistura de betão por abertura do recipiente e por adição com pá ou descarga da mistura de aditivos directamente dentro de uma betoneira, ou aparelho semelhante, durante o processo e mistura do betão. Esta tarefa intensiva em termos de trabalho é muitas vezes suja e pode resultar numa dispersão não uniforme da mistura de aditivos. Consequentemente, é desejável possuir um processo de dispersão da mistura de aditivos que seja menos intensivo em termos de trabalho menos sujo e mais eficaz na distribuição uniforme da mistura de aditivos por toda a mistura de betão.
É um objectivo do presente invento proporcionar um processo para proporcionar uma quantidade pré-medida de mistura de aditivos para cimento a uma betoneira em húmido, o qual seja menos intensivo em termos de trabalho do que os processos convencionais.
É também um objectivo do presente invento proporcionar um processo para distribuir uniformemente a mistura de aditivos através do betão fresco.
Estes e outros objectivos tornar-se-ão evidentes a partir do seguinte:
Sumário do invento presente invento refere-se a um processo para modificar as propriedades de um betão por introdução de uma mistura de aditivos sólida, contida numa embalagem de papel, num betão fresco, sendo a referida mistura de aditivos, sólida, seleccionada de entre o grupo que consiste em misturas de aditivos aprisionadoras de ar, mistura de aditivos de expulsão de ar, misturas de aditi72 977
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-5vos aceleradoras, redutor de reactividade alcalina, super plastificante, auxiliares de bombagem, mistura de aditivos redutora de água, inibidor da corrosão, redutor da permeabilidade, fibras e suas misturas; e mistura do betão fresco num misturador descontínuo, durante um período de tempo suficiente para provocar a desintegração do material de embalagem e a distribuição da mistura de aditivos de modo relativamente uniforme por todo o betão fresco.
O presente invento também se refere a um processo para proporcionar uma distribuição relativamente uniforme da mistura de aditivos por todo o betão fresco, compreendendo a colocação de uma ou mais embalagens fechadas, contendo uma quantidade cumulativa eficaz, da referida mistura de aditivos, directamente no referido betão fresco com agitação suficiente de modo a provocar a desintegração do material de embalagem e a distribuição das referidas fibras.
Descrição detalhada do invento
Tal como aqui utilizado, o termo quantidade eficaz de misturas de aditivos significa uma quantidade adequada de material por metro cúbico de betão endurecido, adequada para conferir o melhoramento desejado ao betão húmido/seco. Frequentemente, é adicionado mais do que um saco de material da mistura de aditivos a tuna betoneira comercial. Como consequência, a quantidade total de mistura de aditivos dos sacos deve resultar cumulativamente numa quantidade eficaz. Tipicamente, é adicionado um saco contendo de cerca de 0,045 kg (0,10 libras) a 45,4 kg (100 libras) de mistura de aditivos a cada metro cúbico do betão (peso seco).
Tal como aqui utilizado, o termo distribuição uniforme ou distribuição relativamente uniforme significa que a mistura de aditivos é distribuída de tal modo que a propriedade desejada, isto é, aprisionamento de ar, retardamento, aceleração, etc., pode ser observada (preferivelmente medida) em amostras recolhidas no início, meio e fim da mistura de betão.
Tal como aqui utilizado, o termo betoneira de tipo descon
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-6tínuo” significa qualquer misturador descontínuo adequado para misturar completamente cimento e agregados de modo a obter uma massa homogénea e revestir todas as partículas com pasta de cimento. As betoneiras preferidas são: (l) misturadores rotativos, constituídos por um tambor giratório ou uma caixa quadrada girando em torno do seu eixo diagonal, e geralmente equipados com deflectores e lâminas para melhorar a mistura; ou (2) misturadores de pás, constituídos por uma caixa fixa com pás móveis as quais executam a mistura, Os misturadores rotativos são os mais preferidos para utilização no presente invento.
Muitos fabricantes desenvolveram papéis solúveis em água. Por exemplo, Gilbreth Company, Philadelphia PA., comercializa Dissolve, que é um papel solúvel em água preparado por revestimento de papel sintético com poli(álcool vinílico). Os papéis solúveis compreendem carboximetilcelulose e o sal de sódio ou potássio de carboximetilcelulose (ver Patente dos E.U.A. NB. 3 859 125, concedida em 7 de Janeiro de 1975 a Miller et al.). Estes papéis especializados dissolver-se-íam seguramente no ambiente aquoso de uma operação de mistura de betão. No entanto, estes papéis são muito dispendiosos e, acredita-se que estes papéis dissolver-se-íam demasiadamente depressa e poderiam produzir um grande grumo de mistura de aditivo dentro da mistura que poderia resistir à distribuição. Além disso, os revestimentos de álcool do papel solúvel podem ter um efeito nocivo no betão resultante dado que eles têm tendência a expulsar o ar da mistura húmida.
processo do presente invento permite que uma mistura de aditivos sólida em pó seja adicionada e distribuída num misturador em húmido duma forma expediente, económica e precisa.
Algumas misturas de aditivos são utilizadas para modificar as propriedades de fluido do betão, argamassa ou pasta de cimento frescos, enquanto outras são utilizadas para modificar o betão, argamassa ou pasta de cimento endurecidos. As várias misturas de aditivos utilizadas no presente invento são materiais que podem ser utilizados em betão, argamassa ou pasta de cimento com os seguintes objectivos: (1) para aumentar a capacidade de trabalho
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sem aumentar o teor em água ou diminuir o teor em água para a mesma capacidade de trabalho; (2) para retardar ou acelerar o tempo de consolidação inicial; (3) para reduzir ou impedir a presa do material acabado ou para originar a sua ligeira expansão;
(4) para modificar a taxa e/ou a capacidade para a drenagem; (5) para reduzir a segregação dos ingredientes constituintes; (6) para melhorar a penetração e o bombeamento; (7) para reduzir a taxa de perda de consistência (slump loss”); (8) para retardar ou reduzir a libertação térmica durante o endurecimento precoce; (9) para acelerar a taxa de desenvolvimento da resistência em estádios precoces; (10) para aumentar a resistência do material acabado (à compressão, à tensão ou à flexão); (11) para aumentar a durabilidade ou resistência a condições rigorosas de exposição atmosférica, incluindo a aplicação de sais para descongelação; (12) para diminuir o escoamento capilar de água dentro do material; (13) para diminuir a permeabilidade do material aos líquidos; (14) para controlar a expansão provocada pela reacção de componentes alcalinos com certos constituintes agregados; (15) para produzir betão celular; (16) para aumentar a ligação do betão a elementos de reforço em aço; (17) para aumentar a ligação entre betão antigo e novo; (18) para melhorar a resistência ao impacto e a resistência à abrasão de materiais acabados; (19) para inibir a corrosão do metal embutido; (20) para produzir argamassa ou betão colorido; e (21) para introduzir fibras naturais ou sintéticas para reforçar o betão.
As misturas de aditivos para betão são classificadas de acordo com a função, como se segue:
Os aceleradores são utilizados para acelerar a presa e o desenvolvimento da resistência precoce do betão. Alguns dos materiais comuns que podem ser utilizados para obter esta função são cloreto de cálcio, trietanolamina, tiocianato de sódio, formato de cálcio, nitrito de cálcio, e nitrato de cálcio.
As misturas de aditivos retardantes ou para demorar a presa são utilizadas para retardar, demorar ou diminuir a taxa de presa do betão. Os retardantes são utilizados para compensar o efeito
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-8acelerador do tempo quente na presa do betão, ou para demorar a presa inicial do betão ou pasta de cimento quando ocorrem condições de colocação difíceis, ou problemas de distribuição para o local da obra, ou para deixar tempo para processos de acabamento especiais. A maior parte dos retardantes também actuam como redutores de água e também podem ser utilizados para aprisionar algum ar no betão. Podem ser utilizados como misturas de aditivos retardantes, lenho-sulfonatos, ácidos carboxilicos hidroxilados, lenhina, bórax, ácidos glucónico, tartârico e outros ácidos orgânicos e os seus sais correspondentes, e certos hidratos de carbono.
Os expulsores de ar são utilizados para diminuir o teor em ar na mistura de betão. Alguns dos materiais comuns que podem ser utilizados para obter este efeito são fosfato de tributilo, ftalato de dibutilo, álcool octílico, ésteres insolúveis em água dos ácidos carbónico e bórico, e silicones.
As misturas de aditivos aprisionadoras de ar são utilizadas para aprisionar, intencionalmente, bolhas de ar microscópicas no betão. 0 aprisionamento de ar melhora dramaticamente a durabilidade do betão exposto à humidade durante os ciclos de congelação e descongelação. Além disso, o ar aprisionado melhora muito a resistência do betão à formação de incrustações superficiais provocada pelos descongeladores químicos. 0 aprisionamento de ar também aumenta a capacidade de trabalho do betão fresco ao mesmo tempo que elimina ou reduz a segregação e a drenagem. Os materiais utilizados para obter estes efeitos desejados podem ser seleccionados de entre sais de resina de madeira? (resina Vinsol); alguns detergentes sintéticos, sais de lenhina sulfonada, sais de ácidos de petróleo, sais de material proteináceo, ácido resinosos e gordos e os seus sais, sulfonatos de alquilbenzeno e sais de hidrocarbonetos sulfonados.
Os redutores da actividade alcalina podem reduzir a expansão dos agregados alcalinos destes redutores, as pozolanas (cinza fina de combustão, condensado solidificado de sílica), escória de alto forno, sais de lítio e bário e outros agentes aprisionadores
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-9de ar são especialmente eficazes.
As misturas de aditivos de ligação são geralmente adicionadas às misturas de cimento Portland para aumentar a força da ligação entre o betão antigo e o novo, e incluem materiais orgânicos tais como borracha, poli(cloreto de vinilo), poli(acetato de vinilo), acrílicos, copolímeros de estireno-butadieno e outros polímeros em pó.
As misturas de aditivos redutoras de água são utilizadas para reduzir a quantidade de água misturada necessária para produzir betão de uma certa consistência (slump), para reduzir a proporção de água e cimento, ou para aumentar a consistência. Tipicamente, os redutores de água reduzirão o teor em água de uma mistura de betão em aproximadamente 5% a 10%.
Os superplastificantes são redutores de água de grande alcance ou misturas de aditivos redutores de água. São adicionados ao betão para originar betão escoável de elevada consistência, reduzindo deste modo a proporção água-cimento. Estas misturas produzem grande redução de água ou grande escoabilidade sem provocar retardamento indevido da presa ou aprisionamento de ar na argamassa ou betão, Entre os materiais que podem ser utilizados como superplastificantes encontram-se os condensados de melamina sulfonada-formaldeído, os condensados de naftaleno sulfonadoformaldeído, certos ácidos orgânicos, lenhossulfonatos e/ou as suas misturas.
Os inibidores da corrosão no betão servem para proteger aço de reforço embutido da corrosão devida à sua natureza altamente alcalina. A natureza altamente alcalina do betão provoca a formação, sobre o aço, de uma película de óxido protectora passiAs misturas de aditivos naturais e sintéticas são utilizadas para colorir o betão por razões estéticas ou de segurança. Estas misturas corantes são geralmente compostas por pigmentos e incluem negro de fumo, óxido de ferro, ftalociano, umbra, óxido de crómio, óxido titânio e azul de cobalto.
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va e não corrosiva. No entanto, a carbonação ou a presença de iões cloreto dos descongeladores ou da água do mar pode destruir ou penetrar a película e originar corrosão. As misturas de aditivos inibidores da corrosão param quimicamente esta reacção de corrosão. Os materiais mais comummente utilizados para inibir a corrosão são nitrito de cálcio, nitrito de sódio, benzoato de sódio, certos fosfatos, ou fluo-aluminitos e fluo-silicatos.
As misturas de aditivos para conferirem resistência à humidade reduzem a permeabilidade do betão que possui baixo teor em cimento, elevada proporção de água-cimento ou uma deficiência de finos no agregado. Estas misturas retardam a penetração da humidade no betão seco e incluem certos sabões, estearatos e produtos do petróleo.
Os agentes pasta de cimento (grouting agents), tais como as misturas aprisionadoras de ar, aceleradores, retardantes, e agentes de não-enrugamento e de capacidade de trabalho, ajustam as propriedades do grupo para se obter um resultado desejado para aplicações específicas. Por exemplo, os grupos de cimentos Portland são utilizados numa variedade de fins diferentes, cada um dos quais pode requer um agente diferente para estabilizar fundações, assentar bases de máquinas, preencher fendas e juntas em trabalhos de betão, cimentar poços petrolíferos, encher núcleos de paredes de alvenaria, agregar betão através de pasta de cimento .
Os formadores de gás, ou os agentes de formação de gás, são por vezes adicionados ao betão e à pasta de cimento em quantidades muito pequenas para provocar uma ligeira expansão antes do endurecimento. A quantidade da expansão é dependente da quantidade de material formador de gás utilizado e da temperatura da mistura fresca. Podem ser utilizados como formadores de gás o pó de alumínio, o sabão de resina e cola vegetal ou animal, saponina ou proteína hidrolisada.
Os redutores da permeabilidade são utilizados para reduzir a taxa à qual ãgua sob pressão é transmitida através do betão. Con72 977
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-11densado solidificado de sílica, cinza fina de combustão, escória moída, pozolanas naturais redutoras de água e látex, podem ser empregues para diminuir a permeabilidade do betão. A pozolana é um material silicioso ou silicioso e aluminoso, o qual, por si próprio, possui pouco ou nenhum valor como cimento. Contudo, numa forma finamente dividida e na presença de humidade, a pozolana reagirá quimicamente com o hidróxido de cálcio a temperaturas ordinárias e formará compostos possuidores de propriedades de cimento .
Os auxiliadores de bombagem são adicionados às misturas de betão para melhorar o seu bombeamento. Estas misturas espessam o betão fluido, isto é, aumentam a sua viscosidade, para reduzir o desaguamento da pasta enquanto ela se encontra sob a pressão da bomba. Entre os materiais utilizados como auxiliares de bombagem do betão encontram-se polímeros orgânicos e sintéticos, hidroxietilcelulose (HEC) ou HEC misturada com dispersantes, floculantes orgânicos, emulsões orgânicas de parafina, alcatrão de hulha, asfalto, acrílicos, sílicas bentoniticas e pirogénicas, pozolanas naturais, cinzas finas de combustão e cal hidratada.
O crescimento de bactérias e fungos sobre ou no interior do betão endurecido pode ser parcialmente controlado através da utilização de misturas fungicidas, germicidas e insecticidas. Os materiais mais eficazes para estes fins são os fenóis poli-halogenados, emulsões de dieldrina e compostos de cobre.
betão fresco pode algumas vezes ser áspero devido a proporções de mistura imperfeitas ou a certas características do agregado, tal como forma e calibre das partículas inadequadas. Sob estas condições, o ar aprisionado, o qual actua como um lubrificante, pode ser utilizado como um aqente melhorador da capacidade de trabalho. Outros agentes de capacidade de trabalho são os redutores de água e certas misturas de aditivos finamente divididas .
As misturas de aditivos minerais, finamente divididas, são materiais em pó de forma pulverizada adicionados ao betão antes
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ou durante o processo de mistura para melhorar ou alterar algumas das propriedades plásticas ou de endurecimento do betão de cimento Portland. Cimento Portland, tal como utilizado no comércio, significa silicatos de cálcio hidráulicos, todos contendo geralmente uma ou mais das formas de sulfato de cálcio como uma mistura moída dos tipos ASTM I, II, III, IV ou V. As misturas de aditivos minerais finamente divididas podem ser classificadas de acordo com as suas propriedades químicas ou físicas como materiais com as propriedades do cimento, pozolanas, materiais com as propriedades do cimento e do tipo das pozolanas; e nominalmente materiais inertes. Os materiais com as propriedades do cimento são materiais que por si sós possuem propriedades de cimentação hidráulica, e que consolidam e endurecem na presença de água. Incluídos nos materiais com as propriedades do cimento encontram-se o cimento natural das escórias de alto-forno moídas, granuladas, a cal hidráulica hidratada e combinações destes e doutros materiais. Tal como anteriormente discutido, uma pozolana é um material silicioso ou alumino-silicioso que possui pouco ou nenhum valor em termos de propriedades do cimento mas que, na presença de água e sob uma forma finamente dividida, reagirá quimicamente com o hidróxido de cálcio libertado pela hidratação do cimento Portland para formar materiais com propriedades do cimento. Terra diatomácea, sílex córneo opalino, argilas, xistos, cinza fina de combustão, condensado solidificado de sílica, rochas porosas vulcânicas, pedra-pomes, são algumas das pozolanas conhecidas. Certas escórias de alto-forno moídas, granuladas, e cinzas finas de combustão com elevado teor em cálcio possuem propriedades dos cimentos e de pozolanas. Os materiais nominalmente inertes também podem incluir quartzo bruto, dolomites, calcários, mármore, granitos e outros, finamente divididos. Fibras sintéticas ou naturais são nylon, polipropileno, materiais de zircónio, e vários tipos de fibras de vidro.
No campo da construção e ao longo dos anos, foram desenvolvidos muitos processos de fortalecimento do betão. Um processo moderno envolve a distribuição de fibras através de uma mistura de betão fresco. Após o endurecimento, este betão é designado co72 977
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-13mo betão reforçado com fibras. As fibras podem ser constituídas por aço, vidro ou materiais sintéticos, por exemplo, polipropileno, nylon, polietileno, poliéster, raiona aramida de resistência elevada (isto é, Kevlar® ), ou suas misturas. As fibras preferidas do presente invento são as fibras sintéticas. As fibras sintéticas preferidas de acordo com o presente invento são fabricadas a partir de 100% de polipropileno virgem sob a forma fibrilar e intercalada. As fibras preferidas têm cerca de 1,27 a cerca de 1,9 cm de comprimento. As fibras, na generalidade, são adicionalmente discutidas na norma ASTM C116 Standard Specification for Fiber-Reinforced Concrete and Shotcrete, aqui incorporado para referência.
Também são abrangidas pelo presente invento as misturas de duas ou mais misturas de aditivos.
Tal como anteriormente discutido, os polímeros de lenhossulfonatos são materiais em bruto amplamente utilizados na produção de misturas redutoras de água. Também são utilizados para retardar ou demorar a consolidação do betão. Os lenhossulfonatos podem ter um peso molecular médio de aproximadamente 3 000 a 5 000 com uma distribuição do peso molecular variando desde poucas centenas até 100 000. A molécula é um polímero de um unidade de fenilpropano substituído com grupos hidroxilo (OH), metoxi (OCHg), anel fenilo (C6H6) e ácido sulfónico (SO3H). 0 lenhossulfonato é obtido como um licor de refugo durante a produção de pasta para fabricação de papel a partir de madeira, cuja composição pode incluir de cerca de 20% a cerca de 30% de lenhina. 0 lenhossulfonato contém uma mistura complexa de produtos da sulfonação da lenhina, produtos da decomposição da celulose e da lenhina, vários hidratos de carbono e sulfatos e ácido sulfuroso livre. Os lenhossulfonatos também estão comercialmente disponíveis como os seus sais de sódio ou cálcio.
Verificou-se que um material de embalagem preparado a partir de papel não-solúvel, de uma variedade tradicional desgasta-se mais lentamente e, surpreendentemente, distribui a mistura de aditivos muito uniformemente por toda a mistura de betão fresco.
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Estes papéis não solúveis tendem a desintegrar-se pela acção da abrasão em húmido encontrada na betoneira, e não se dissolvem dado que os materiais celulósicos encontrados no papel são insolúveis em água. A abrasão da areia, cascalho e outros componentes do betão provoca a desintegração do papel, isto é, fragmenta-o em pedaços que não são detectáveis à vista desarmada e não apresentam efeitos nocivos sobre as propriedades do betão acabado. Os papéis preferidos abrangidos no presente invento incluem papel de batedor, repolpável, papel Kraft de sacos de compras, e papel Kraft de várias paredes. Os mais preferidos são os papéis de batedor, repolpáveis. 0 material recipiente de papel, flexível, encontra-se adicionalmente descrito em Kirk-Othmer, Encvclopedia of Chemical Technology. 3a. edição (1981), vol. 16, pág, 801, aqui incorporado para referência.
Um papel que é particularmente eficaz no presente invento é o papel de batedor, branco, de 22,7 kg (50 libras). Este papel é fabricado a partir de 100% de pasta de pinheiro, possui uma base ponderai de 22,7 kg (50 libras), um rasgamento no sentido da máquina de cerca de 109, uma tensão no sentido da máquina de cerca de 16, uma calibragem de cerca de 0, um brilho (TAPPI) de cerca de 80,0, e uma humidade em moistron de cerca de 5,6%. Estas determinações da especificação do papel encontram-se adicionalmente descritas em Kirk-Othmer, Encvclopedia of Chemical Technology. 3a edição (1981), vol. lb, pág. 771-780, aqui incorporado para referência. Este papel pode ser fabricado como saco ou bolsa. A Union Camp Corporation, Wayne, NJ., fabrica um saco de papel de batedor de multi-parede, branco, de 22,7 kg (50 libras) que é o mais preferido no presente invento.
Os sacos ou bolsas podem ser fabricados com qualquer forma, desde que eles se adaptem à abertura de enchimento de uma betoneira comum. Uma concretização preferida do presente invento inclui 0,680 kg (1,5 libras) de mistura de aditivos contida numa bolsa tipo almofada, plana, com 38,1 x 35,6 cm, fabricada a partir de papel de batedor multi-parede, branco, de 22,7 kg.
saco ou bolsa é tipicamente colocado dentro do tambor da
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-15betoneira através da abertura do tambor. Isto pode ser efectuado antes da introdução dos outros componentes do betão, durante a introdução dos componentes do betão, ou depois da introdução dos componentes do betão, ou qualquer combinação dos três. Os tempos de mistura devem ser, pelo menos, de cerca de 5 minutos.
Verificámos que também é útil selar os sacos do presente invento com um adesivo solúvel em água. Estes adesivos podem ser qualquer adesivo solúvel em água ou miscível com a água, que confira uma força de aderência suficiente para impedir a abertura prematura do saco durante o transporte. Também é importante que o adesivo não confira quaisquer qualidades nocivas ao betão resultante. Um adesivo solúvel em água, típico, adequado para utilização no presente invento, é uma emulsão de adesivo com uma parte de copolímero acrílico.
Também se verificou que a distribuição da maior parte da mistura de aditivos pode ser melhorada pela inclusão de um dispersante no recipiente em conjunto com a mistura de aditivos. Estes dispersantes podem ser dispersantes redutores de água e redutores de água de alcance elevado seleccionados de entre o grupo constituído por lenhossulfonatos (por ex., lenhossulfonato de sódio), naftalenossulfonato, maleminassulfonato, superplastificantes” (tal como aqueles descritos nas Patentes dos E.U.A. N2. 4 518 725 de Arfaei, em 21 de Março de 1989, N2. 4 657 593 de Aignesberger et al.. em 4 de Abril de 1987; e Na. 4 814 014 de Guicquero em 21 de Maio de 1985, aqui incorporadas para referência), e suas misturas. Os dispersantes preferidos são o lenhossulf onato e o naftalenossulfonato. Os dispersantes líquidos são adicionados à mistura por pulverização ou por qualquer outro meio de revestimento aceitável. Os dispersantes secos, sob a forma de pó, podem ser adicionados directamente ao saco contendo a mistura de aditivos. A proporção do dispersante em relação à mistura de aditivos é, tipicamente, de cerca de 1:1 a cerca de 1:15, p/p. A proporção preferida de dispersante em relação à mistura de aditivos é de cerca de 1:6 a cerca de 1:9, p/p. 0 nível de dispersante pode variar com base no próprio dispersante.
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Embora tenham sido descritas e mostradas certas concretizações específicas do invento para utilização no presente invento, será evidente de acordo com o aspecto mais lato do invento que são possíveis várias modificações e outras concretizações. Por exemplo, também podem funcionar papéis preferidos com caracteristicas ligeiramente diferentes, ou também podem ser adicionados, ou podem substituir totalmente a mistura de aditivos, mistura de betão, cimento, areia e suas misturas. Deverá, consequentemente, ser compreendido que o invento não se encontra limitado aos arranjos específicos mostrados, mas que no seu aspecto mais lato, inclui todas as modificações e concretizações equivalentes que se encontrem dentro do âmbito do invento.
Os exemplos presente invento seguintes representam concretizações típicas do
EXEMPLO I
Processo de produção de um produto contendo fibras Foi pesada uma quantidade de 0,680 kg (1,5 libra) de fibras de polipropileno fibrilares e intercaladas com 1,27 cm de comprimento. As fibras são distribuídas por W.R. , Grace & Co.-Conn., Cambridge, MA sob o nome GRACE FIBERS1®. Estas fibras possuem as seguintes propriedades típicas:
| Densidade | 0,91 |
| Absorção | Nenhuma |
| Módulo de Elasticidade | 500 ksi |
| Ponto de Fusão | 160°C |
| Ponto de combustão | 590°C |
| Resistência a sal+ácido, base | Elevada |
As fibras são embaladas manualmente num saco tipo almofada, plano, de papel de batedor, multi-parede, branco, de 22,7 kg, com
35,6 x 38,1 cm, fabricado por Union-Camp Corp., Wayne, NJ. O saco compreende uma extremidade aberta a qual possui uma aba.
saco é introduzido numa máquina de dobragem/selagem automática. A máquina aplica, de seguida, o adesivo à aba do saco, dobra o saco para o fechar, e aplica pressão suficiente para
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selar o saco. 0 saco é então colocado numa caixa de cartão para expedição.
EXEMPLO II
Processo de produção de um produto contendo condensado solidificado de sílica
É pesada uma quantidade de 4,08 kg (9 libras) de condensado solidificado de sílica, o qual se encontra em pó em bruto de um forma densificada seca. 0 condensado solidificado de sílica é distribuído sob a marca de fábrica FORCE 10 00por W.R. Grace & Co.-Conn., Cambridge, MA.
condensado solidificado de sílica é embalado manualmente num saco tipo almofada, plano, de papel de batedor, de multi-parede, branco, de 22,7 kg, com 76,2 x 76,2 cm, do tipo fabricado por Union-Camp Corp., Wayne, NJ. 0 saco compreende uma extremidade aberta a qual possui uma aba.
saco é introduzido numa máquina de dobragem/selagem automática. A máquina aplica, de seguida, o adesivo à aba do saco, dobra o saco para o fechar, e aplica pressão suficiente para selar o saco. 0 saco é então colocado numa caixa de cartão para expedição.
EXEMPLO III
Processo de Produção de um produto contendo cloreto de cálcio
É adicionado cloreto de cálcio (CaC^) ao betão fresco para conseguir ganho de resistência precoce e para assegurar características de presa adequadas durante o tempo frio. É pesada uma quantidade de 0,680 kg (1,5 libra) de cloreto de cálcio fabricado por Dow Chemical, Midland, MI.
cloreto de cálcio é embalado manualmente num saco tipo almofada, plano, de papel de batedor, multi-parede, branco de 22,7 kg, com 35,6 x 38,1 cm, fabricado por Union -Camp Corp., Wayne, NJ. 0 saco compreende uma extremidade aberta, a qual possui uma aba.
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saco é introduzido numa máquina de dobragem/selagem automática. A máquina aplica, de seguida, o adesivo à aba do saco, dobra o saco para o fechar, e aplica pressão suficiente para selar o saco. 0 saco é então colocado numa caixa de cartão para expedição.
EXEMPLO IV
Processo de produção de um produto contendo um retardante de presa
Adiciona-se gluconato de sódio como um retardante da presa inicial do betão plástico para que o betão permaneça plástico até uma altura em que seja necessário. É pesada uma quantidade de 0,680 kg (1,5 libra) do produto gluconato de sódio, fabricado sob a marca registada RECOVER1® por W.R. Grace & Co.-Conn., Cambridge, MA.
gluconato de sódio é embalado manualmente num saco tipo almofada, plano, de papel de batedor, multi-parede, branco, de
22,7 kg, com 35,6 x 38,1 cm, fabricado por Union-Camp Corp., Wayne, MJ. 0 saco compreende uma extremidade aberta, a qual possui uma aba.
saco é introduzido numa máquina de dobragem/selagem automática. A máquina aplica, de seguida, o adesivo à aba do saco, dobra o saco para o fechar, e aplica pressão suficiente para selar o saco. 0 saco é então colocado numa caixa de cartão para expedição.
EXEMPLO V
Processo de produção de um produto contendo um auxiliar de bombaqem poli(óxido de etileno) é adicionado a betão plástico para melhorar a capacidade de mistura e/ou o bombeamento do betão. É pesada uma quantidade de 0,454 kg (1 libra) de poli(óxido de etileno), fabricado por Union Carbide sob a marca registada Polyox USRN-80.
poli(óxido de etileno) é embalado manualmente num saco ti72 977
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po almofada, plano, de papel de batedor, multi-parede, de 22,7 kg, com 35,6 x 38,1 cm, fabricado por Union-Camp Corp., Wayne, NJ. 0 saco compreende uma extremidade aberta, a qual possui uma aba.
saco é introduzido numa máquina de dobragem/selagem automática. A máquina aplica, de seguida, o adesivo à aba do saco, dobra o saco para o fechar, e aplica pressão suficiente para selar o saco. 0 saco é então colocado numa caixa de cartão para expedição.
EXEMPLO VI
Processo de produção de um produto contendo um acelerador
Adiciona-se nitrato de cálcio seco ao betão plástico para acelerar a hidratação. Também é adicionado para inibir a corrosão do aço e tiras esforçadas. É pesada uma quantidade de 4,536 kg (10 libra) de nitrato de cálcio seco.
O nitrato de cálcio seco é embalado manualmente num saco do tipo almofada, plano, de papel de batedor, multi-parede, branco, de 22,7 kg, com 76,2 x 76,2 cm, do tipo fabricado por Union-Camp Corp., Wayne, NJ. 0 saco compreende uma extremidade aberta, a gual possui uma aba.
O saco é introduzido numa máquina de dobragem/selagem automática. A máquina aplica, de seguida, o adesivo à aba do saco, dobra o saco para o fechar, e aplica pressão suficiente para selar o saco. 0 saco é então colocado numa caixa de cartão para expedição.
EXEMPLO VII
Processo de produção de um produto contendo um superplastificante
Os superplastificantes, ou redutores de água de termo elevado, são adicionados ao betão plástico para reduzir as exigências em água do betão. É pesada uma quantidade de 0,680 kg (1,5 libra) de um condensado de naftalenoformaldeido sulfonado fabricado sob a marca WRDA-191®, por W.R. Grace & Co.-Conn.
superplastificante é embalado manualmente num saco tipo
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-20almofada, plano, de papel de batedor, multi-parede,
22,7 kg, com 35,6 x 38,1 cm, fabricado por Union-Camp ne, NJ. 0 saco compreende uma extremidade aberta, a uma aba.
branco, de Corp., Wayqual possui saco é introduzido numa máquina de dobragem/selagem automática. A máquina aplica, de seguida, o adesivo à aba do saco, dobra o saco para o fechar, e aplica pressão suficiente para selar o saco. 0 saco é então colocado numa caixa de cartão para expedição.
EXEMPLO VIII
Processo de utilização dos produtos aditivos para betão melhorados , do presente invento produto aditivo para betão de um exemplo anterior é removido da caixa de cartão. 0 saco é colocado numa betoneira rotativa do tipo de tambor rotativo contendo 1 m3 de mistura de betão pronto a usar, fresco, através da abertura do tambor. 0 betão fresco e o saco são misturados durante 5 minutos. A distribuição da mistura é uniforme.
EXEMPLO IX
Processo alternativo de utilização dos produtos aditivos para betão melhorados, do presente invento produto aditivo para betão do Exemplo VIII é removido da caixa de cartão. 0 saco é colocado numa betoneira rotativa do tipo de tambor rotativo por meio de um distribuidor de alimentação de repetição automático, o qual introduz o saco nos outros componentes do betão a uma razão de um saco por 1 m3 de betão. É adicionado água à mistura seca e a pasta de betão fresco é misturada por rotação do tambor durante 5 minutos. A distribuição da mistura é uniforme.
Claims (8)
1 - Processo para modificar as propriedades de um betão caracterizado por compreender:
a) a introdução de uma mistura de aditivos sólida, contida num recipiente de papel, num betão fresco, sendo a referida mistura de aditivos seleccionada de entre o grupo que consiste em misturas de aditivos aprisionadoras de ar, misturas de aditivos de expulsão de ar, misturas de aditivos aceleradoras, redutores de actividade alcalina, super-plastificante, auxiliares de bombagem, mistura de aditivos redutora de água, inibidor da corrosão, redutor da permeabilidade, fibras e suas misturas;
b) a mistura do cimento fresco do passo a), num misturador do tipo descontínuo, durante um período suficiente para provocar a desintegração do material de embalagem e a distribuição da mistura de modo relativamente uniforme no betão fresco.
2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o papel ser seleccionado de entre o grupo que consiste papel de batedor, repolpável, papel Kraft de sacos de compras, e papel Kraft de várias paredes.
3 - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o papel ser papel de batedor, repolpável.
4 - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o saco ser selado com um adesivo solúvel em água.
5 - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o adesivo solúvel em água ser uma emulsão de adesivo com uma parte de copolímero acrílico.
6 - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o número de embalagens ser de uma por metro cúbico de betão.
7 - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o referido papel possuir umaumauma base ponderai de 22,7 kg, um rasgamento no sentido da máquina de 109 e uma tensão no
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-22sentido da máquina de cerca de 16.
8 - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o referido papel ser fabricado a partir de 100 % de pasta de pinheiro.
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