WO2007046682A1 - Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo - Google Patents

Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo Download PDF

Info

Publication number
WO2007046682A1
WO2007046682A1 PCT/MX2006/000111 MX2006000111W WO2007046682A1 WO 2007046682 A1 WO2007046682 A1 WO 2007046682A1 MX 2006000111 W MX2006000111 W MX 2006000111W WO 2007046682 A1 WO2007046682 A1 WO 2007046682A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
concrete
formulation
mixture
conductive concrete
conductive
Prior art date
Application number
PCT/MX2006/000111
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2007046682A8 (es
Inventor
Sergio Omar GALVÁN CÁZARES
Joel SOSA GUTIÉRREZ
Original Assignee
Concretos Translúcidos, S. De R.L. De C.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Concretos Translúcidos, S. De R.L. De C.V. filed Critical Concretos Translúcidos, S. De R.L. De C.V.
Priority to EP06812685A priority Critical patent/EP1947068A1/en
Priority to US12/083,654 priority patent/US20090294743A1/en
Publication of WO2007046682A1 publication Critical patent/WO2007046682A1/es
Publication of WO2007046682A8 publication Critical patent/WO2007046682A8/es

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/26Corrosion of reinforcement resistance
    • C04B2111/265Cathodic protection of reinforced concrete structures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/80Optical properties, e.g. transparency or reflexibility
    • C04B2111/802White cement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/90Electrical properties
    • C04B2111/94Electrically conducting materials

Definitions

  • the present invention relates to a cement additive composition that allows obtaining a concrete with excellent electrical conduction properties, which are provided by the incorporation of a silver salt.
  • the concrete used in the construction industry is generally composed of at least cement, water and aggregates (thin or thick).
  • traditional concrete is a dielectric stone material, of great density that prevents the electrical energy from passing through it and even being able to use it as a conductor either on its surface or inside it, without the need for internal wiring
  • a concrete with the characteristic of electrical conduction would allow a significant saving in internal wiring, and would favor a better interaction between the steel inside the concrete by cathodically protecting it, allowing a longer useful life avoiding its corrosion, thus creating a material with mechanical properties similar to those of a traditional concrete but of lower volumetric weight that allows electrical conduction both on its surface and within it, without a discharge being perceived at the time of touching it and that favors significant reductions in the costs of placement and concrete maintenance.
  • the cement reacts with the water forming a tough hard body, which is called the matrix, which gives it the necessary stiffness. This matrix joins grains of fine and coarse aggregates forming a whole.
  • Two types of cement were chosen for the elaboration of this concrete. One is a normal Type I Portland cement, and the other was a white cement, both with a specific weight of 3.1 kg / dm3. The amount of cement to be used must be that necessary to cover the aggregates once hydrated with water.
  • the water used is given by the A / C ratio (water / cement) that should range from 0.25 to 0.55, the optimum being 0.3.
  • the aggregate to be used in this concrete is the breeze type coal with a water absorption between 20 and 35%.
  • the granulometry of the aggregates to be used must be at least one inch in diameter for coarse aggregates, and not more than half an inch for fine aggregate.
  • the coarse aggregate constitutes at least 50% of the total weight of the aggregates, and not more than 70%, the optimum being 60%.
  • the fine aggregate must have a good distribution of both fine particles and coal dust, which will serve to saturate the matrix thus allowing better electrical conduction throughout the material. The necessary proportion of this should be at least 20% and not more than 35% of the total fine aggregate weight.
  • the silver phosphate has an effect on the corrosion of the concrete avoiding it and favoring the electrical conduction and must be mixed with the water until a good solution is obtained.
  • the amount of silver phosphate needed for this formulation varies from 0.01% to 1% of the total weight of the cement to be used, the optimum being 0.75%.
  • Glass fibers were used without any sizing, Mat. of cut threads, milled fibers devoid of sizing lengths between 15 and 30 mm. with the function of improving the resistance to compression, bending, tension and torsion of concrete.
  • the fiber content must be at least 3% and not more than 8% of the weight of the cement to be used, the optimum being 5%.
  • the dosages used to produce conductive concrete must maintain a weight ratio of at least 1 cement per 0.4 aggregate (fine and coarse) and not greater than a weight ratio of 1 cement per 2.75 aggregate (fine and coarse) , the optimum being a weight ratio between 0.52 and 0.85 of aggregate (coarse and fine) for each part of cement.
  • the granulometry of the aggregates must not have a partial retention greater than 40% in any sieve and the fine aggregate must have at least 8% of the material that passes the sieve 0.150 (100).
  • a superfluidifier As additives a superfluidifier is used which will have the function of increasing the workability and reducing the water necessary for the hydration of the cement.
  • the amount of superfluidifier should not be less than 5% of the volume of water used and not more than 15%, the optimum being 8%.
  • This superfluidifier must be mixed with water previously mixed with silver phosphate, to ensure that both cement and aggregates will be in contact with these substances.
  • the use of this superfluidifier is not subject to any chemical substance or content, that is, any of those existing in the market can be used as long as it meets the objective of reducing the amount of water needed and providing greater fluidity to the concrete.
  • the coarse mineral coal must be saturated with the water to be used in the concrete, in which the silver phosphate was previously diluted and the superfluidifier was added, spreading and immersing all the coarse particles in a container that allows the carbon to absorb the Water until saturated.
  • the mixing process consists of the homogenization of the cement and the glass fibers, to subsequently add the water and the previously saturated carbon, and mix until a sufficiently workable mixture is obtained or fluid Subsequently, the carbon to be used as a fine aggregate is added, ensuring that it is distributed evenly over the surface of the mixture and ensuring that there is no excessive concentration in a single part.
  • This process can be manual or mechanical as long as it ensures a correct dispersion of all aggregates in the matrix, as well as the hydration of the cement.
  • the mixing time for the small stirrers should be 5 minutes after all the ingredients except the fine aggregate are inside the stirrer. Once these five minutes have elapsed, the fine aggregate is added, trying to pour it in small quantities to facilitate mixing and proper homogenization. Once the fine aggregate has been added, it must be mixed for a minute and a half. For large revolvers and among them the pots of the trucks the first mixing period should be at least three and a half minutes, and the second period of at least one and a half minutes.
  • Water should not be added to the concrete after mixing, except for the ready-mixed concrete in pots, if it does not give the specified tempering, water and superfluidifier can be added in equal parts as long as it does not exceed 5% of the water originally used in the mixture, followed by a mixing time equal to the initial mixing which is about three and a half minutes.
  • the premixed conductive concrete must be discharged from the pot before the hour and a half of manufacturing.
  • Concrete placement can be done manually or mechanically.
  • the concrete must be compacted either by tamping or by vibrating or any of the methods that are considered suitable for compaction, provided that the aggregate is not struck in such a way that it could be fragmented or separated from the mortar.
  • the concrete made according to this formulation has a good cohesion that allows it to behave in plastic form and does not crumble or thick grains of coal and with a minimum of bleeding or appearance of water films on the surface of the concrete due to the settlement of solid particles that are heavier.
  • This concrete in its fresh state keeps the aggregate particles surrounded by a grout film that separates them and gives them fluidity, the grout in turn is formed by cement particles suspended in water and saturated by fine aggregate allowing saturate the matrix and thus creating a union between the matrix and the coarse aggregate by means of the fine aggregate that serves as a bridge, allowing the electrical conduction, hence the use of a superfluidifier, which facilitates the dispersion of the fine aggregate over the entire matrix and even over the aggregate , allowing a fluid and heterogeneous mixture, that is, the fine aggregate grains fill the gaps of the coarse aggregate, so that compacted have maximum density.
  • the initial setting usually occurs between 2 and 2:30 hours, at 23 degrees Celsius. While the final setting occurs between 4 and 5 hours.
  • This concrete must be done at room temperature, in a period of between 3 and 10 days depending on the humidity of the climate.
  • the weight of this concrete ranges from 900 to 1300 kilograms per cubic meter, depending on the permitted variations between aggregates and fiber content.
  • the mechanical characteristics such as the compressive strength of a conductive concrete with a coarse aggregate content (mineral coal) greater than 60% are up to 50 MPa.
  • a resistivity in the fresh state between 200 and 280 Omega, and in the dry state (fully set) between 125 and 185 Omega.
  • the mechanical characteristics such as the compressive strength of a conductive concrete with a fine aggregate content (mineral coal) greater than 40% is up to 65 MPa.
  • a resistivity in the fresh state between 170 and 205 Omega, and in the dry state (fully set) between 90 and 145 Omega.
  • this concrete Due to its constitution, this concrete is less porous and less permeable due to its low water - cement ratios, and through good compaction concrete resistant to severe chemical attacks can be achieved.
  • this concrete can be used for structural purposes and at the same time be conductive, that is, it can be used in any work allowing electric conduction and cathodic protection and corrosion resistance that infers a longer useful life not only to the concrete itself but to the metallic reinforcement with which it could be manufactured, in addition to being able to be used as an electrical conductor and be impermeable, as well as a volumetric weight of up to 35% less than that of a traditional concrete.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

Esta invención se refiere a un concreto conductivo que permite el paso de Ia energía eléctrica a través de el, pudiendo así lograr una protección catódica del acero de refuerzo y ser resistente a los ataques químicos. Con resistencias mecánicas más grandes que las de un concreto tradicional, con un peso volumétrico bajo, con características mecánicas que Ie permiten ser utilizado tanto estructural como arquitectónicamente y resistente a Ia corrosión debido a su formulación. Conductor de electricidad, con una absorción de agua baja, una deformación a Ia rotura muy baja. Lo que Ie da una gran estabilidad estructural. El objetivo de esta invención, es proporcionar un tipo de concreto totalmente diferente a los que actualmente existen en el mercado, gracias a su formulación, mezclado y características novedosas cuya principal característica es que reúne las ventajas de varios de los concretos existentes en el mercado, pero con Ia propiedad de ser conductor de electricidad y tener propiedades mecánicas físicas y químicas superiores a los existentes, así como un bajo peso volumétrico.

Description

FORMULACIÓN PARA OBTENER UNA MEZCLA DE CONCRETO
CONDUCTIVO
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una composición de aditivo para cemento que permite obtener un concreto con excelentes propiedades de conducción eléctrica, las cuales son proporcionadas por Ia incorporación de una sal de plata.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En Ia actualidad el concreto usado en Ia industria de Ia construcción, esta integrado de manera general, por al menos cemento, agua y agregados (finos o gruesos). Como es del todo conocido, el concreto tradicional es un material pétreo dieléctrico, de gran densidad que impide el que Ia energía eléctrica pase a través de él e inclusive el poder utilizarlo como conductor ya sea en su superficie o dentro de él, sin necesidad de cableado interno alguno.
Como es de imaginarse, un concreto con Ia característica de conducción eléctrica permitiría un ahorro significativo en cableado interno, y favorecería una mejor interacción entre el acero dentro del concreto al protegerlo catódicamente, permitiéndole una vida útil más larga evitando su corrosión, creando así un material con propiedades mecánicas semejantes a las de un concreto tradicional pero de menor peso volumétrico que permite Ia conducción eléctrica tanto en su superficie como dentro de él, sin que se perciba una descarga al momento de tocarlo y que favorece reducciones significativas en los gastos de colocación y mantenimiento del concreto.
Con Ia finalidad de suprimir éstos y otros inconvenientes, se pensó en el desarrollo de un concreto conductivo, que se pretende proteger por medio de Ia presente solicitud, pues se trata de una formulación de concreto que permite el paso de Ia energía eléctrica a través de él y que trabaja de manera mecánica más eficientemente que un concreto tradicional. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Los detalles característicos de este novedoso concreto se muestran claramente en Ia siguiente descripción y en una ilustración de aquella y siguiendo los mismos signos de referencia para indicarlo.
Con referencia a Io anterior, este es un material pétreo artificial heterogéneo, con características similares a las de Ia piedra, que se obtiene por Ia mezcla de cemento, agua, y agregados finos y gruesos en diferente proporción. El cemento reacciona con el agua formando un cuerpo duro resistente, que recibe el nombre de matriz, que Ie da Ia rigidez necesaria. Esta matriz une los granos de agregados finos y gruesos formando un todo. Se escogieron dos tipos de cemento para Ia elaboración de este concreto. Uno es un cemento Pórtland tipo I normal, y el otro fue un cemento blanco, ambos con un peso específico de 3.1 kg/dm3. La cantidad de cemento a utilizar deberá de ser Ia necesaria para cubrir a los agregados una vez hidratado con el agua. El agua utilizada está dada por Ia relación A/C (agua / cemento) que deberá de ir desde un 0.25 y hasta un 0.55, siendo el óptimo 0.3. El agregado a utilizar en este concreto es el carbón mineral tipo breeze con una absorción de agua entre el 20 y el 35 %. La granulometría de los agregados a utilizar deberá de ser de al menos una pulgada de diámetro para los agregados gruesos, y de no más de media pulgada para el agregado fino. Constituyendo el agregado grueso al menos el 50 % del total del peso de los agregados, y no más del 70 %, siendo el óptimo un 60 %. El agregado fino debe de tener una buena distribución tanto de partículas finas como de polvo de carbón mineral, que servirá para saturar a Ia matriz permitiendo así una mejor conducción eléctrica a través de todo el material. La proporción necesaria de este deberá de ser de al menos un 20 % y no más del 35 % del total del peso de agregado fino. El fosfato de plata tiene un efecto sobre Ia corrosión del concreto evitándola y favoreciendo Ia conducción eléctrica y se deberá de mezclar con el agua hasta obtener una buena solución. La cantidad de fosfato de plata necesaria para esta formulación varía desde el 0.01% hasta el 1 % del peso total del cemento a utilizar, siendo el óptimo 0.75 %. Se utilizaron fibras de vidrio sin ningún tipo de ensimaje, Mat. de hilos cortados, fibras molidas desprovistas de ensimaje de longitudes entre 15 y 30 mm. con Ia función de mejorar las resistencias a Ia compresión, flexión, tensión y torsión del concreto. El contenido de las fibras deberá de ser de al menos un 3 % y no más del 8 % del peso del cemento a utilizar, siendo el óptimo un 5 %. Las dosificaciones empleadas para producir concreto conductivo deberán mantener una relación en peso de al menos de 1 de cemento por 0.4 de agregado (fino y grueso) y no mayor a una relación en peso de 1 de cemento por 2.75 de agregado (fino y grueso), siendo el óptimo una relación en peso entre 0.52 y 0.85 de agregado (grueso y fino) por cada parte de cemento.
La granulometría de los agregados no debe de tener un retenido parcial mayor al 40 % en cualquier criba y el agregado fino debe de tener al menos un 8 % del material que pasa Ia criba 0.150 (100).
Como aditivos se usa un superfluidificante que tendrá Ia función de aumentar Ia trabajabilidad y de reducir el agua necesaria para Ia hidratación del cemento. La cantidad de superfluidificante no deberá de ser menor al 5 % del volumen de agua utilizado y no mayor al 15%, siendo el óptimo un 8 %. Este superfluidificante debe de mezclarse con el agua previamente mezclada con el fosfato de plata, para asegurar que tanto el cemento como los agregados estarán en contacto con estas sustancias. El uso de este superfluidificante no está sujeto a sustancia o contenido químico alguno, es decir puede emplearse cualesquiera de los existentes en Ie mercado siempre y cuando cumpla con el objetivo de reducir Ia cantidad de agua necesaria y proporcionar una mayor fluidez al concreto.
El carbón mineral grueso deberá de saturarse con el agua a utilizar en el concreto, en Ia cual previamente se diluyó el fosfato de plata y se Ie añadió el superfluidificante, extendiendo y sumergiendo todas las partículas gruesas en un recipiente que permita que el carbón absorba el agua hasta quedar saturado.
El proceso de mezclado consta de Ia homogenización del cemento y de las fibras de vidrio, para posteriormente adicionarle el agua y el carbón previamente saturado, y se mezcla hasta obtener una mezcla Io suficientemente trabajable o fluida. Posteriormente se añade el carbón que se utilizara como agregado fino, procurando que este se distribuya uniformemente sobre Ia superficie de Ia mezcla y asegurando que no exista una concentración excesiva en una sola parte. Este proceso puede ser manual o mecánico siempre y cuando se asegure una correcta dispersión de todos los agregados en Ia matriz, así como de Ia hidratación del cemento.
El tiempo de mezclado para las revolvedoras chicas deberá de ser de 5 minutos a partir de que todos los ingredientes excepto el agregado fino están dentro de Ia revolvedora. Una vez transcurridos estos cinco minutos se añade el agregado fino procurando irlo vertiendo en pequeñas cantidades para facilitar su mezclado y su correcta homogenización. Una vez añadido el agregado fino, deberá de mezclarse durante minuto y medio. Para revolvedoras grandes y entre ellas las ollas de los camiones el primer periodo de mezcla deberá de ser de al menos tres y medio minutos, y el segundo periodo de al menos minuto y medio.
No debe de añadirse agua al concreto después de mezclado, excepto del concreto premezclado en ollas, si no da el revenimiento especificado, se puede añadir agua y superfluidificante a partes iguales siempre y cuando no sobrepase al 5 % del agua utilizada originalmente en Ia mezcla, seguida de un tiempo de mezclado igual al de mezclado inicial que es de unos tres y medio minutos.
El concreto conductivo premezclado debe de descargarse de Ia olla antes de Ia hora y media de fabricado.
La colocación del concreto puede realizarse manual o mecánicamente. El concreto deberá de compactarse ya sea mediante apisonamiento o mediante vibrado o cualesquiera de los métodos que se crean convenientes para su compactación, siempre y cuando no se golpee de tal manera al agregado que pudiera fragmentarse o separarse del mortero. El concreto realizado según esta formulación presenta una buena cohesión que permite el que se comporte en forma plástica y no se desmorone ni se separen los granos gruesos de carbón y con un mínimo de sangrado o aparición de películas de agua en Ia superficie del concreto debido al asentamiento de las partículas sólidas que son más pesadas.
Este concreto en estado fresco, mantiene a las partículas de agregado rodeadas de una película de lechada que las separa y les da fluidez, Ia lechada a su vez esta formada por partículas de cemento suspendidas en agua y saturadas por agregado fino permitiendo saturar a Ia matriz y creando así una unión entre Ia matriz y el agregado grueso mediante el agregado fino que sirve de puente, permitiendo Ia conducción eléctrica, de allí el uso de un superfluidificante, que facilita Ia dispersión del agregado fino sobre toda Ia matriz e incluso sobre el agregado, permitiendo una mezcla fluida y heterogénea, esto es que los granos de agregado fino llenen los vacíos del agregado grueso, tal que compactados tengan máxima densidad. Por Io que cuanto mayor sea el porcentaje de agregado fino utilizado en Ia fabricación de este concreto, menor será su conductividad ya que aumentaría mucho el porcentaje de vacíos de Ia mezcla, requiriendo mucho más lechada, además compactada por un medio enérgico, las partículas de agregado grueso se van al fondo y en Ia parte superior quedaría una acumulación de partículas pequeñas con mucha lechada, que disminuirá su conductividad y propiciara su agrietamiento.
El fraguado inicial se presenta generalmente entre las 2 y las 2:30 horas, a 23 grados centígrados. Mientras que el fraguado final se presenta entre las 4 y las 5 horas.
El curado de este concreto deberá de hacerse a temperatura ambiente, en un periodo de entre 3 y 10 días dependiendo de Ia humedad del clima. El peso de este concreto va desde los 900 hasta los 1300 kilogramos por metro cúbico, dependiendo de las variaciones permitidas entre contenido de agregados y fibras.
Las características mecánicas como Ia resistencia a Ia compresión de un concreto conductivo con un contenido de agregado grueso (carbón mineral) mayores al 60 % son de hasta 50 MPa. Además de que tiene una resistividad en estado fresco entre los 200 y 280 Omega, y en estado seco (totalmente fraguado) entre los 125 y los 185 Omega.
Las características mecánicas como Ia resistencia a Ia compresión de un concreto conductivo con un contenido de agregado fino (carbón mineral) mayor al 40 % es de hasta 65 MPa. Además de que tiene una resistividad en estado fresco entre los 170 y 205 Omega, y en estado seco (totalmente fraguado) entre los 90 y los 145 Omega.
La durabilidad de este concreto oscila entre los 35 y los 70 años y es por el previsible cambio de condiciones de servicio, pero si no hay condiciones adversas de deterioro, debe tener una vida mayor, ya que cuando existen condiciones extremas de ataque cualquier concreto sin Ia debida protección es dañado.
Debido a su constitución este concreto es menos poroso y menos permeable debido a sus bajas relaciones agua - cemento, y mediante una buena compactación se puede lograr un concreto resistente a ataques químicos severos.
Para asegurar una buena conducción del concreto, así como resistencias uniformes se deberá de dosificar por peso, en donde los agregados, el cemento y las otras sustancias se dosifican por peso y el agua y el superfluidificante en volumen, permitiendo un ahorro de cemento y de otras sustancias, por Io que este tipo de dosificación es indicado para grandes producciones de este tipo de concreto. Por todo Io dicho anteriormente se puede afirmar que estas características de conducción eléctrica y resistencia mecánica así como su bajo peso volumétrico no han sido logradas por ningún otro concreto y reúne en sí las características físicas y mecánicas para llamarlo un concreto conductivo. Otras características únicas de este concreto es que puede ser utilizado con fines estructurales y a Ia vez ser conductivo, es decir puede ser utilizado en cualquier obra permitiendo Ia conducción eléctrica y Ia protección catódica y resistencia a Ia corrosión que Ie infieren una mayor vida útil no sólo al concreto mismo sino al refuerzo metálico con el que pudiese fabricarse, además de poder ser utilizado como conductor eléctrico y ser impermeable, así como un peso volumétrico de hasta un 35 % menor a Ia de un concreto tradicional.

Claims

REIVINDICACIONESHabiendo descrito suficientemente nuestra invención, consideramos como una novedad y por Io tanto reclamamos como de nuestra exclusiva propiedad, Io contenido en las siguientes cláusulas:
1. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que comprende una mezcla de cemento Pórtland tipo I normal o cemento blanco, fibras de vidrio, agua, fosfato de plata, un superfluidificante y carbón mineral con diferentes granulometrías que permitan su uso como agregado grueso y fino respectivamente.
2. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo según Ia reivindicación 1, en donde Ia cantidad de agua utilizada está dada por Ia relación A/C (agua / cemento) Ia cual esta comprendida desde 0.25 hasta 0.55, siendo el óptimo 0.3.
3. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo según Ia reivindicación 1, en donde Ia cantidad de fibra de vidrio es desde 3 % hasta 8 %, siendo el óptimo 5 %; el contenido de fosfato de plata varía desde 0.01 % hasta 1 %.; el superfluidificante es menor al 5 % del volumen de agua utilizado y no mayor al 15%, siendo el óptimo un 8 %.
4. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo según Ia reivindicación 1, en donde el agregado a utilizar es carbón mineral tipo breeze con una absorción de agua entre el 20 y el 35 %; Ia granulometría de los agregados a utilizar deberá de ser de al menos 2.54 cm (una pulgada) de diámetro para los agregados gruesos, y de no más de 1.27 cm (media pulgada) para el agregado fino; siendo el agregado grueso al menos el 50 % del total del peso de los agregados, y no más del 70 %, siendo el óptimo 60 %.; el agregado fino debe de tener una buena distribución tanto de partículas finas como de polvo de carbón mineral, que servirá para saturar a Ia matriz permitiendo así una mejor conducción eléctrica a través de todo el material; Ia proporción necesaria de este deberá de ser de al menos 20 % y no más del 35 % del total del peso de agregado fino.
5. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a Ia reivindicación 1, se caracteriza por mantener una relación en peso de al menos de 1 de cemento por 0.4 de agregado fino y grueso y no mayor a una relación en peso de 1 de cemento por 2.75 de agregado fino y grueso, siendo el óptimo una relación en peso entre 0.52 y 0.85 de agregado grueso y fino por cada parte de cemento.
6. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 y 2, se caracteriza por tener una granulometría de los agregados con un retenido parcial menor al 40 % en cualquier criba y donde el agregado fino debe de tener al menos un 8 % del material que pase Ia criba 0.150 (100).
7. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1, 2 y 3, se caracteriza por usar cualquiera de los superfluidificantes actuales, siempre y cuando cumpla con el objetivo de reducir el agua utilizada y el de proporcionar una mejor trabajabilidad o fluidez a Ia mezcla de concreto.
8. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, se caracteriza por presentar una buena cohesión que permite el que se comporte en forma plástica y no se desmorone ni se separen los granos gruesos de carbón y con un mínimo de sangrado o aparición de películas de agua en Ia superficie del concreto.
9. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 5, se caracteriza por mantener a las partículas de agregado rodeadas de una película de lechada que las separa y les da fluidez, Ia lechada a su vez esta formada por partículas de cemento suspendidas en agua y saturadas por agregado fino permitiendo saturar a Ia matriz y creando así una unión entre Ia matriz y el agregado grueso mediante el agregado fino que sirve de puente, permitiendo Ia conducción eléctrica.
10. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 6, se caracteriza por tener propiedades mecánicas mejoradas gracias a Ia adición de fibras de vidrio que Ie permiten un aumento de sus resistencias mecánicas.
11. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 7, se caracteriza por tener un peso volumétrico que va desde los 900 hasta los 1300 kilogramos por metro cúbico, dependiendo de las variaciones permitidas entre contenido de agregados y fibras.
12. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 8 que se caracteriza por sus características mecánicas y físicas puede ser utilizado con fines tanto arquitectónicos, estéticos como estructurales y en condiciones de servicio ¡guales o incluso diferentes a las de un concreto tradicional.
13. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 8, que se caracteriza por sus características y composición, puede ser conductor de electricidad por si mismo, ya sea en estado fresco o totalmente fraguado, prescindiendo de cableado interior en cualquier obra.
14. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 8, que se caracteriza a que gracias a su constitución es menos poroso y menos permeable debido a sus bajas relaciones agua - cemento, y que mediante una buena compactación se puede lograr un concreto resistente a ataques químicos severos.
15. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 12, que se caracteriza por su durabilidad que oscila entre los 35 y los 70 años.
16. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 12, que se caracteriza por que tiene una resistividad en estado fresco entre los 170 y 280 Omega, y en estado seco (totalmente fraguado) entre los 90 y los 185 Omega.
17. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 12, que se caracteriza las características mecánicas como Ia resistencia a Ia compresión que van desde 50 MPa hasta
65 MPa.
18. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 15, que se caracteriza por que ser hasta un 35 % más ligero que un concreto tradicional.
19. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 15, que se caracteriza por que puede ser utilizado con fines estructurales y a Ia vez ser conductivo, es decir puede ser utilizado en cualquier obra permitiendo Ia conducción eléctrica.
20. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 16, que se caracteriza por permitir Ia protección catódica al acero de refuerzo, que Ie da Ie da una mayor vida útil no sólo al concreto mismo sino al refuerzo metálico con el que pudiese fabricarse.
21. Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo, que de acuerdo a las reivindicaciones 1 a 17, que se caracteriza por ser resistente a Ia corrosión.
PCT/MX2006/000111 2005-10-17 2006-10-17 Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo WO2007046682A1 (es)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06812685A EP1947068A1 (en) 2005-10-17 2006-10-17 Formulation for obtaining a conductive concrete mixture
US12/083,654 US20090294743A1 (en) 2005-10-17 2006-10-17 Formulation for Obtaining a Conductive Concrete Mixture

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MXPA/A/2005/011139 2005-10-17
MXPA05011139A MXPA05011139A (es) 2005-10-17 2005-10-17 Formulacion para obtener una mezcla de concreto conductivo.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2007046682A1 true WO2007046682A1 (es) 2007-04-26
WO2007046682A8 WO2007046682A8 (es) 2007-09-13

Family

ID=37962735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/MX2006/000111 WO2007046682A1 (es) 2005-10-17 2006-10-17 Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20090294743A1 (es)
EP (1) EP1947068A1 (es)
CN (1) CN101309878A (es)
MX (1) MXPA05011139A (es)
WO (1) WO2007046682A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MXPA05012180A (es) * 2005-11-11 2007-05-10 Concretos Translucidos S De R Mezcla de concreto fibroreforzado resistente a la corrosion.
WO2015070196A1 (en) * 2013-11-11 2015-05-14 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Delivery of heavy metals for the inhibition of microbially induced concrete corrosion

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63215542A (ja) * 1987-03-04 1988-09-08 株式会社 中山製鋼所 導電性繊維強化コンクリ−ト
FR2842517A1 (fr) * 2002-07-16 2004-01-23 Gerard Fournier Composition de mortier destine au traitement et/ou ragreage de surfaces, notamment en beton et/ou ciment
US6821336B1 (en) * 2003-08-15 2004-11-23 Wisconsin Electric Power Co. Electrically conductive concrete and controlled low strength materials having carbon fibers

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8915414D0 (en) * 1989-07-05 1989-08-23 Ciba Geigy Novel cytokines
JP4387097B2 (ja) * 2002-11-29 2009-12-16 株式会社シナネンゼオミック コンクリート用抗菌剤、コンクリート組成物及びコンクリート製品
AU2006226764B2 (en) * 2005-03-22 2010-06-24 Nova Chemicals, Inc. Lightweight concrete compositions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63215542A (ja) * 1987-03-04 1988-09-08 株式会社 中山製鋼所 導電性繊維強化コンクリ−ト
FR2842517A1 (fr) * 2002-07-16 2004-01-23 Gerard Fournier Composition de mortier destine au traitement et/ou ragreage de surfaces, notamment en beton et/ou ciment
US6821336B1 (en) * 2003-08-15 2004-11-23 Wisconsin Electric Power Co. Electrically conductive concrete and controlled low strength materials having carbon fibers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Week 198842, Derwent World Patents Index; AN 1988-295847, XP003012004 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP1947068A1 (en) 2008-07-23
US20090294743A1 (en) 2009-12-03
MXPA05011139A (es) 2007-04-17
CN101309878A (zh) 2008-11-19
WO2007046682A8 (es) 2007-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Singh et al. Long term strength and durability parameters of hardened concrete on partially replacing cement by dried waste marble powder slurry
ES2938733T3 (es) Hormigón reforzado con grafeno
JP6521607B2 (ja) 高耐久性モルタル及び高耐久性コンクリート
CN102659363A (zh) 轻质高强混凝土及其配制方法
KR100917452B1 (ko) 다성분계 혼합시멘트, Na형―인공Zeolite및 성능향상용 신소재를 이용한 고내구성의 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법
CN104496393A (zh) 一种多用途混凝土胶凝剂及其制备方法
KR101134172B1 (ko) 투수성 콘크리트 블록 조성물
JP2012153577A (ja) 自己修復コンクリート混和材、その製造方法及び該混和材を用いた自己修復コンクリート材料
CN105461247A (zh) 一种缓释型蓄盐集料及其制备方法
WO2007046682A1 (es) Formulación para obtener una mezcla de concreto conductivo
JP2007270464A (ja) セメント組成物、セメントミルク、保水性舗装及び保水性舗装の施工方法
KR101746271B1 (ko) 모래-황 모르타르로서 사용을 통한 황의 처리
RU2539450C2 (ru) Бетонная смесь
KR20100125801A (ko) 친환경 자전거 전용도로용 포장재 조성물 및 이를 이용한 도로 포장방법
Olaniyi et al. INFLUENCE OF CURING MEDIA ON THE COMPRESSIVE STRENGTH OF TERMITE MOUND-LIME BLENDED CEMENT MORTAR G MEDIA ON THE COMPRESSIVE STRENGTH OF TERMITE MOUND-LIME BLENDED CEMENT MORTAR
Verma et al. The influence of lime as partial replacement of cement on strength characteristics of mortar and concrete mixes
Musau et al. Use of rice husks ash as partial replacement of cement in concrete paving blocks
WO2007055557A2 (es) Mezcla de concreto fibroreforzαdo resistente a la corrosion
RU2291129C1 (ru) Цементно-песчаная композиция
RU2490233C2 (ru) Сырьевая смесь для кладочного строительного раствора и способ его изготовления
RU2380335C1 (ru) Вяжущее
Adinna et al. EVALUATING THE WATER REPELLENT EFFECT OF RICE HUSK ASH IN HARDENED CONCRETE
WO2012011795A2 (es) Composición de aditivo para la fabricación de concretos de alta resistencia para prefabricados así como para concretos permeables y concretos resultantes
Ogbonna CHARACTERIZATION OF COCONUT SHELL ASH AND EGGSHELL POWDER AS SUPPLEMENTARY CEMENTITIOUS MATERIALS IN ROLLER COMPACTED CONCRETE INDUSTRIAL ACCESS PAVEMENTS AND PARKING FACILITIES.
ES2891675B2 (es) Hormigón autocompactante con árido reciclado de hormigón y de baja retracción y su procedimiento de elaboración

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680042748.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006812685

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12083654

Country of ref document: US