ES2215623T3 - Procedimiento para fabricar un revestimiento de materiales de construccion resistente a los acidos y capaz de descargar la electricidad. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para preparar un revestimiento de materiales de construcción resistente a los ácidos y capaz de descargar la electricidad sobre un substrato mecánicamente estable, en el que: a) se reviste el substrato con placas tendidas en un material de colocación conductor, estableciéndose un contacto del material de colocación con un terminal de descarga y quedando junturas entre las placas; b) se prepara una masa de rejuntado mezclando un componente aglutinante de silicato de metal alcalino con un componente de polvo en presencia de agua para obtener una masa de rejuntado pastosa o líquida, c) se rellenan las junturas con la masa de rejuntado; y d) se deja que se endurezca la masa de rejuntado.

Description

Procedimiento para fabricar un revestimiento de materiales de construcción resistente a los ácidos y capaz de descargar la electricidad.

La invención concierne a un procedimiento para fabricar un revestimiento de materiales de construcción resistente a los ácidos y capaz de descargar la electricidad sobre un substrato mecánicamente estable, por ejemplo sobre un suelo o una pared.

Un procedimiento de la clase citada al principio es conocido, por ejemplo, por la hoja de trabajo S 30 de la Arbeitsgemeinschaft Industriebau e. V. (AGI) de diciembre de 1994, que contiene prescripciones para fabricar revestimientos de suelo capaces de descargar la electricidad. Tales revestimientos de suelo se necesitan en la construcción de protección contra los ácidos allí donde se impongan exigencias especiales a la evitación de riesgos de inflamación a consecuencia de cargas electrostáticas, por ejemplo en zonas amenazadas de explosiones. Para fabricar tales revestimientos de suelos se aplica primero sobre un substrato una capa de sellado (banda de junta o película líquida). Sobre esta capa de sellado se tienden baldosas o placas en un material de colocación. Después del endurecimiento o fraguado del material de colocación, se rellenan las junturas entre las baldosas o placas con un material de rejuntado. El material de colocación tiene que ser conductor de la electricidad. Para establecer un contacto con un terminal de puesta a tierra se incrustan en el material de colocación cintas conductoras de cobre debajo de las baldosas o placas. Los revestimientos de suelo pueden fabricarse con placas continuamente descargables, con baldosas dotadas de un vidriado descargable o con placas no descargables. Si se emplean placas continuamente descargables, el material de rejuntado puede consistir también en una masilla o mortero que no sea eléctricamente descargable. Cuando se emplean baldosas con un vidriado descargable, se tienen que emplear masillas o morteros descargables tanto para el material de colocación como para el material de rejuntado.

Se aplica la misma consideración en el caso del empleo de placas no descargables; además, en este caso, las placas no podrán sobrepasar un tamaño máximo y las junturas de empalme tendrán que estar construidas al ras de la superficie.

Como materiales de colocación y de rejuntado eléctricamente descargables se emplean preferiblemente masillas de resina artificial cuya resistencia específica se ha reducido por medio de aditivos, tales como granulados de coque, grafito, fibras de carbono y negros de carbono, en tal medida que tengan la conductividad necesaria para la derivación de cargas eléctricas. Asimismo, se emplean morteros hidráulicamente fraguables que se han hecho eléctricamente descargables por incorporación de grafito o negro de humo. La prescripción anteriormente citada define un objeto como conductor cuando su resistencia específica es < 10 \Omega*m. Aparte de la adición de partículas eléctricamente conductoras a base de carbono, se recomienda alternativamente la adición de polvos metálicos, fibras metálicas o cuerpos metalizados de vidrio, cerámica y plástico.

En las mezclas hechas conductoras con partículas de carbono es desventajosa sobre todo su coloración oscura, que restringe, sobre todo en la zona de las junturas, el campo de variación de las posibilidades de configuración. Por otro lado, la adición de partículas metálicas puede conducir a un empeoramiento de la estabilidad frente a los ácidos.

Por tanto, el cometido de la invención consiste en crear un revestimiento de suelo alternativo eléctricamente descargable y resistente a los ácidos.

Este problema se resuelve según la invención por medio de un procedimiento con las características de la reivindicación 1.

En el procedimiento según la invención se recubre un substrato mecánicamente estable con placas tendidas en un material de colocación conductor (por ejemplo, convencional), estableciéndose un contacto del material de colocación con un terminal de descarga y quedando junturas entre las placas. A continuación, se proporcionan un componente aglutinante de silicato de metal alcalino y un componente de polvo que fragua en presencia de agua con este componente aglutinante de silicato de metal alcalino. El componente de polvo se mezcla con el componente aglutinante de silicato de metal alcalino en presencia de agua para preparar una masa de rejuntado pastosa o líquida; se rellenan las junturas con la masa de rejuntado, después de lo cual se endurece esta masa.

En el procedimiento según la invención se parte de la incorporación de partículas de plástico o de metal eléctricamente conductoras que se ha venido practicando desde hace decenios. La invención se basa en el conocimiento de que una masa de rejuntado fabricada por medio de un componente aglutinante de silicato de metal alcalino hace posible un rejuntado que puede ser descargado eléctricamente en grado suficiente. Además, un componente aglutinante de silicato de metal alcalino permite la fabricación de una masa de rejuntado con una estabilidad química excelente frente a soluciones ácidas y alcalinas, y con una alta resistencia mecánica, ausencia de fisuras y estabilidad frente al fuego.

La masa de rejuntado puede introducirse en las junturas por medio de espátula o en foma de lechada. Preferiblemente, las junturas se rellenan con la masa de rejuntado de tal manera que se forme una superficie sustancialmente plana del revestimiento de material de construcción.

Se ha encontrado que las adiciones de compuestos de óxido de calcio y compuestos tipo cemento reducen la estabilidad frente a los ácidos. El componente de polvo deberá estar sustancialmente libre de tales compuestos, significando esto que su proporción en la mezcla total deberá ser inferior al 3% en peso y de preferencia deberá encontrarse claramente por debajo de este límite. Sorprendentemente, se ha visto también que incluso minerales que contienen óxido de hierro, como, por ejemplo, granate o biotita, empeoran netamente la estabilidad frente a los ácidos, especialmente frente a la acción de ácido sulfúrico. Por este motivo, se propone preferiblemente un componente de polvo que esté sustancialmente exento de compuestos que contengan óxido de hierro.

Un substrato mecánicamente estable es cualquier substrato que se presente en forma de un suelo o de una pared y que aguante todas las solicitaciones mecánicas previstas en cada caso particular hasta el punto de que no se produzca una solicitación excesiva de las capas aplicadas o una formación de fisuras.

El componente de polvo de la masa de rejuntado presenta preferiblemente componentes de color claro o blancos, así como un pigmento estable frente a los ácidos y las lejías. Con esta masa de rejuntado es posible una configuración flexible en color de las junturas.

En un perfeccionamiento ventajoso del procedimiento se emplea un componente de polvo que contiene un componente de relleno inerte en una proporción de hasta 70% en peso. Como componente de relleno inerte se emplea preferiblemente una arena de cuarzo o una mezcla de arenas de cuarzo diferentes. La adición del componente de relleno inerte reduce los costes de la mezcla de materiales de construcción y, además, puede influir positivamente en el comportamiento de fraguado.

Preferiblemente, se emplea un componente aglutinante de silicato de metal alcalino que presenta una relación molar del dióxido de silicio al óxido de metal alcalino de menos de 2,3 : 1. En una forma de ejecución del procedimiento según la invención se proporciona como componente aglutinante de silicato de metal alcalino una solución acuosa de silicato de metal alcalino que se mezcla con el componente de polvo sin aportación adicional de agua. Como solución acuosa de silicato de metal alcalino se puede emplear, por ejemplo, una solución de vidrio soluble de sodio o de potasio, siendo más adecuada para la fabricación de la mezcla de materiales de construcción una solución de vidrio soluble de potasio debido a su menor viscosidad. La solución de silicato de metal alcalino tiene preferiblemente una proporción de sólidos de 40 a 50%. El componente de polvo se mezcla preferiblemente con 5 a 50% en peso, especialmente alrededor de 13 a 14% en peso, de solución de silicato de metal alcalino. Preferiblemente, se emplea una solución de vidrio soluble de potasa con una relación molar SiO_{2} : K_{2}O de menos de 2, 3 : 1, preferiblemente entre 0,8 : 1 y 1,5 : 1.

En una forma de ejecución alternativa del procedimiento según la invención se puede proporcionar un componente aglutinante de silicato de metal alcalino en forma de polvo, mezclándose el componente aglutinante de silicato de metal alcalino en forma de polvo con el componente de polvo durante la preparación y produciéndose a continuación la masa de rejuntado pastosa o líquida, a cuyo fin se añade agua a la mezcla. El componente aglutinante de silicato de metal alcalino en forma de polvo tiene preferiblemente una proporción de 2,5 a 25% en peso en la mezcla preparada. La mezcla se combina preferiblemente con alrededor de 2 a 25% en peso de agua.

Una forma de ejecución preferida del procedimiento según la invención se caracteriza porque se emplea un componente de polvo que presenta un componente de dióxido de silicio activado. Por componente de dióxido de silicio activado deberá entenderse a diferencia de un componente inerte que contiene dióxido de silicio, un componente que está en condiciones de iniciar una reacción de fraguado con el componente de silicato de metal alcalino. Un componente de dióxido de silicio activado presenta en general micropartículas tensioactivas que se han producido por molienda, precipitación o separación. Preferiblemente, se emplea como componente de dióxido de silicio activado al menos un material de un grupo que comprende ácido silícico pirógeno, ácido silícico de precipitación, polvo de sílice, harinas de vidrio y ceniza volante o de filtro eléctrico con elevada proporción de dióxido de silicio.

En perfeccionamientos ventajosos del procedimiento según la invención se emplea un componente de polvo que, aparte del componente de dióxido de silicio activado, contiene al menos otro componente activado de un grupo de componentes activados, comprendiendo el grupo de componentes activados componentes de óxido de aluminio activados y los componentes puzolánicos ceniza volante, ceniza de filtro eléctrico, trass, pizarras bituminosas calcinadas, escoria de alto horno molida y arenas metalúrgicas molidas. Preferiblemente, se prepara una mezcla reactiva a base del componente de dióxido de silicio y el componente activado adicional, en la que la proporción del componente de dióxido de silicio es inferior al 50%. Este componente reactivo puede mezclarse con un componente inerte y con otros materiales aditivos y complementarios para formar el componente de polvo.

En un perfeccionamiento preferido del procedimiento según la invención se emplea un componente de polvo que contiene una mezcla reactiva a base del componente de dióxido de silicio activado y un componente de óxido de aluminio activado, siendo la proporción del componente de dióxido de silicio activado en la mezcla reactiva menor que la proporción del componente de óxido de aluminio activado y estando el componente de polvo sustancialmente exento de compuestos de dióxido de calcio, compuestos tipo cemento y compuestos que contienen óxido de hierro. Preferiblemente, se emplea un componente de polvo en el que la proporción del componente de dióxido de silicio activado en la mezcla reactiva corresponde aproximadamente a un intervalo de 5 a 50% de la proporción del componente de óxido de aluminio activado. Se ha visto que con esta mezcla se pueden conseguir una excelente resistencia mecánica, ausencia de fisuras y estabilidad frente a ácidos y lejías. Además, esta mezcla permite el empleo o la selección de componentes con reducida coloración propia, con lo que se hace posible la producción de junturas estables, eléctricamente descargables y claras.

El componente de aluminio de la mezcla reactiva puede contener silicatos de aluminio, como, por ejemplo, andalusita, silimanita, cianita y/o mullita, o aluminosilicatos, como, por ejemplo, mica. Preferiblemente, el componente de óxido de aluminio activado comprende al menos 60% en peso de óxidos de aluminio y/o hidróxidos de aluminio. Los óxidos de aluminio activados (por ejemplo, microcristalinos o amorfos) comprenden tanto óxidos de aluminio puros, por ejemplo corindón, como óxidos mixtos determinados, por ejemplo espinela. Los hidróxidos de aluminio activados pueden comprender, por ejemplo, los minerales hidrargilita, gibbsita, bohemita, diaspora, aluminogel o esporogelita; pueden emplearse también las llamadas arcillas activas, bauxitas o lateritas.

En una forma de ejecución preferida del procedimiento según la invención el componente de óxido de aluminio activado es una bauxita o hidrargilita calcinada. Como "bauxita calcinada" se designa un producto intermedio en la fabricación de aluminio según el procedimiento de Bayer, tratándose sustancialmente de hidrargilita calcinada. El empleo de bauxita calcinada ofrece la ventaja de una calidad relativamente uniforme y conduce a materiales de construcción estables frente a las condiciones del ambiente. Además, una ventaja grande es la reducida coloración propia del componente de polvo, que permite revestimientos y masas de juntura blancas o pigmentadas en color. El pigmento estable frente a los ácidos y lejías se mezcla preferiblemente con el componente de polvo.

En una forma de ejecución preferida del procedimiento según la invención se prepara un componente de polvo que contiene aproximadamente 30 a 60% en peso, preferiblemente 40 a 50% en peso, de la mezcla reactiva, conteniendo la mezcla reactiva 5 a 90% en peso, preferiblemente 40 a 80% en peso, del componente de óxido de aluminio y 4 a 40% en peso, preferiblemente 8 a 15% en peso, del componente de dióxido de silicio. Se ha encontrado que la proporción del componente de dióxido de silicio deberá ser claramente menor que la del componente de óxido de aluminio. En un perfeccionamiento ventajoso el componente de polvo contiene hasta 40% en peso, preferiblemente 2 a 4% en peso, de harina de arena metalúrgica. Además, se pueden agregar aún al componente de polvo harinas de vidrio, escoria de alto horno molida y/o arenas de alto horno molidas como constituyentes de la mezcla reactiva.

Perfeccionamientos ventajosos del procedimiento según la invención están caracterizados en las reivindicaciones subordinadas.

Se indica seguidamente una forma de ejecución preferida del procedimiento según la invención, en la que se emplean, tanto para un material de colocación para placas o baldosas como para un material de rejuntado, mezclas de materiales de construcción que se preparan mezclando un componente de polvo con un componente aglutinante de silicato de metal alcalino en presencia de agua, conteniendo el componente de polvo una mezcla reactiva que contiene un componente de dióxido de silicio activado y un componente de óxido de aluminio activado.

En primer lugar, se prepara de la manera convencional un substrato mecánicamente estable, es decir, un solado u hormigón normalizado; se aplica, por ejemplo, una capa de sellado.

A continuación, se prepara un componente de polvo que contiene una proporción reactiva (llamada también proporción de aglutinante) de aproximadamente 45% en peso. Asimismo, este componente contiene una proporción inerte de mezcla de arenas de cuarzo de aproximadamente 53% en peso. Otros materiales acompañantes y auxiliares del componente de polvo (por ejemplo, fibras y agentes reticulantes) representan aproximadamente 2% en peso.

El componente de polvo está exento de cemento y compuestos tipo cemento, compuestos orgánicos de cadena larga (polímeros), compuestos de calcio (especialmente cal) y compuestos de hierro. La presencia de cemento, compuestos tipo cemento o compuestos de calcio anularía la resistencia a los ácidos. Sorprendentemente, se ha visto que también los minerales que contienen hierro, como, por ejemplo, granate o biotita, empeoran claramente la estabilidad frente a los ácidos, especialmente frente a la acción de ácido sulfúrico.

La mezcla reactiva del componente de polvo contiene una proporción relativamente pequeña de polvo de sílice y/o ácido silícico pirógeno, que es preferiblemente de 4 a 7% en peso del componente de polvo. Asimismo, la mezcla reactiva contiene bauxita calcinada en calidad de componente de óxido de aluminio activado hasta una proporción que representa aproximadamente 25 a 35% en peso del componente de polvo. Además, la mezcla reactiva del componente de polvo puede contener ceniza volante, arena metalúrgica, escoria de alto horno y/o compuestos de aluminosilicato y de silicato de aluminio.

Además, se prepara una solución de vidrio soluble de potasa que presenta una proporción de sólidos de 45 a 50% en peso, preferiblemente alrededor de 50%. El componente de polvo preparado se mezcla con la solución de vidrio soluble de potasa, obteniéndose un mortero pastoso de silicato de metal alcalino, Se añade preferiblemente al componente de polvo una proporción de 13 a 14% en peso de la solución al 50% de vidrio soluble de potasa.

Se aplica el mortero de silicato de metal alcalino sobre el substrato preparado. Antes de la aplicación del mortero de silicato de metal alcalino sobre el substrato preparado se tiende una cinta de cobre en una trama de 5 x 5 m. Se unen los puntos de cruce de la cinta de cobre por medio de uniones de soldadura. Además, se establece un contacto con un terminal de puesta a tierra. A continuación, se puede aplicar la mezcla pastosa de materiales de construcción en la que se tienden las baldosas. Para evitar una destrucción mecánica de la cinta de cobre al aplicar el mortero se puede introducir alternativamente también a presión la cinta descargable en la mezcla de materiales de hormigón recién aplicada. A continuación, se tienden baldosas estables frente a los ácidos antes del endurecimiento del mortero. El tamaño de las baldosas no deberá sobrepasar 15 x 15 cm^{2}.

Después de un tiempo de endurecimiento de al menos 24 horas se preparan nuevamente el componente de polvo y la solución de vidrio soluble de potasa. A partir de ambos componentes se mezcla una masa de rejuntado. El componente de polvo preparado para la masa de rejuntado contiene una mezcla reactiva con una reducida coloración propia, un componente de relleno inerte a base de arena de cuarzo clara y pigmentos resistentes a los ácidos y las lejías. Por ejemplo, se emplea pigmento blanco en una proporción de aproximadamente 3%. El componente de polvo preparado se mezcla con aproximadamente 13 a 14% en peso de solución de silicato de metal alcalino.

Se rellenan después las junturas aplicando la masa de rejuntado con espátula o en forma de lechada. El rejuntado se realiza de modo que la rendija de la juntura se rellene en forma plana, es decir que se evita el arrastre cóncavo por lavado usual en otros casos.

A continuación, se deja que se endurezca la masa de rejuntado.

Claims (16)

1. Procedimiento para preparar un revestimiento de materiales de construcción resistente a los ácidos y capaz de descargar la electricidad sobre un substrato mecánicamente estable, en el que:

a)

se reviste el substrato con placas tendidas en un material de colocación conductor, estableciéndose un contacto del material de colocación con un terminal de descarga y quedando junturas entre las placas;

b)

se prepara una masa de rejuntado mezclando un componente aglutinante de silicato de metal alcalino con un componente de polvo en presencia de agua para obtener una masa de rejuntado pastosa o líquida,

c)

se rellenan las junturas con la masa de rejuntado; y

d)

se deja que se endurezca la masa de rejuntado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se emplea un componente de polvo que está sustancialmente exento de óxidos de calcio y compuestos tipo cemento.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque se emplea un componente de polvo que está sustancialmente exento de componentes que contienen óxido de hierro.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el componente aglutinante de silicato de metal alcalino presenta una relación molar del óxido de silicio al óxido de metal alcalino de menos de 2, 3 : 1.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se prepara como componente aglutinante de silicato de metal alcalino una solución acuosa de silicato de metal alcalino que se mezcla con el componente de polvo sin una aportación adicional de agua.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el componente de polvo se mezcla con 5 a 50% en peso, preferiblemente 13 a 14% en peso, de solución de silicato de metal alcalino, y porque la solución de silicato de metal alcalino presenta una proporción de sólidos de 40 a 50% en peso.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque la solución de silicato de metal alcalino es una solución de vidrio soluble de potasa con una relación molar SiO_{2}: K_{2}O inferior a 2, 3 : 1, preferiblemente comprendida entre 0,8 : 1 y 1,5 : 1.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se prepara un componente aglutinante de silicato de metal alcalino en forma de polvo, porque se mezcla el componente aglutinante de silicato de metal alcalino en forma de polvo con el componente de polvo durante dicha preparación, y porque se prepara la masa de rejuntado pastosa o líquida añadiendo agua a la mezcla del componente aglutinante de silicato de metal alcalino en forma de polvo y el componente de polvo.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se emplea un componente de polvo que presenta un componente de dióxido de silicio activado.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque se emplea como componente de dióxido de silicio activado al menos un material de un grupo, comprendiendo el grupo ácido silícico pirógeno, ácido silícico de precipitación, polvo de sílice, harina de vidrio y ceniza volante o de filtro eléctrico con una elevada proporción de dióxido de silicio.

11. Procedimiento según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque se emplea un componente de polvo que, aparte del componente de dióxido de silicio activado, contiene al menos un componente activado adicional de un grupo de componentes activados, comprendiendo el grupo de componentes activados componentes activados de óxido de aluminio y los componente puzolánicos arena volante, arena de filtro eléctrico, trass, pizarra bituminosa calcinada, escoria de alto horno molida y arenas metalúrgicas molidas.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque se emplea un componente de polvo que contiene una mezcla reactiva a base del componente de dióxido de silicio activado y un componente de óxido de aluminio activado, siendo la proporción del componente de dióxido de silicio activado en la mezcla reactiva menor que la proporción del componente de óxido de aluminio activado, y estando el componente de polvo sustancialmente exento de compuestos de dióxido de calcio, compuestos tipo cemento y compuestos que contienen óxido de hierro.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque se emplea un componente de polvo en el que el componente de óxido de aluminio activado comprende un óxido de aluminio, un hidróxido de aluminio y/o un silicato de aluminio.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque el componente de óxido de aluminio activado contiene al menos 60% en peso de óxidos de aluminio y/o hidróxidos de aluminio.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque el componente de polvo contiene 30 a 60% en peso, preferiblemente 40 a 50% en peso, de la mezcla reactiva, y porque la mezcla reactiva contiene 5 a 90% en peso, preferiblemente 40 a 80% en peso, del componente de óxido de aluminio y 4 a 40% en peso, preferiblemente 8 a 15% en peso, del componente de dióxido de silicio.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque en el paso a) se emplea un material de colocación que se ha obtenido mezclando un componente aglutinante de silicato de metal alcalino con un componente de polvo en presencia de agua, estando el material de colocación sustancialmente exento de compuestos de óxido de calcio, compuestos tipo cemento y compuestos que contienen óxido de hierro, así como exento de partículas conductoras que contienen metal y carbono.