ES2257682T3 - Aglomerante de etringita para mortero denso, que comprende sulfatos de calcio y un compuesto mineral de aluminatos de calcio. - Google Patents
Aglomerante de etringita para mortero denso, que comprende sulfatos de calcio y un compuesto mineral de aluminatos de calcio.Info
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Abstract
Mortero que contiene un aglomerante de etringita para mortero denso, comprendiendo dicho aglomerante unos sulfatos de calcio y un compuesto mineral de aluminatos de calcio, caracterizado porque el compuesto mineral de aluminatos de calcio comprende unos óxidos de calcio C y de aluminio A, solubles y combinados en una o varias fases mineralógicas cristalizadas y/o amorfas, en unas proporciones tales que: - la relación molar C/A útil del compuesto mineral de aluminatos de calcio está comprendida entre 1, 2 y 2, 7; - la suma en peso de las fases (C+A) útiles representa por lo menos 30% del peso total del compuesto mineral; - la relación molar sulfato de calcio/óxido de aluminio A en el aglomerante de etringita está comprendida entre
Description
Aglomeración de etringita para mortero denso, que
comprende sulfatos de calcio y un compuesto mineral de aluminatos de
calcio.
La presente invención se refiere a un mortero, en
particular un mortero denso, que presenta preferentemente una
relación ponderal agua/sólido inferior a 0,5, que comprende un
aglomerante de etringita, comprendiendo dicho aglomerante un
compuesto mineral de aluminatos de calcio y sulfato de calcio.
Por aglomerante de etringita, se entiende un
aglomerante hidráulico cuyos componentes, durante la hidratación en
condiciones normales de utilización, proporcionan como hidrato
principal la etringita, que es un trisulfoaluminato de calcio de
fórmula 3CaO,Al_{2}O_{3}\cdot3CaSO_{4}\cdot3H_{2}O.
Por sólidos, se entiende el conjunto de los
constituyentes secos del mortero.
La invención se refiere asimismo a un mortero
seco formulado a partir de este aglomerante de etringita que
comprende el compuesto mineral de aluminatos de calcio y sulfato de
calcio.
La invención se refiere además a un mortero
húmero obtenido mediante la mezcla de mortero seco tal como el
definido anteriormente, con agua en una cantidad tal que la relación
ponderal agua/sólidos sea inferior a 0,5.
El aglomerante de etringita que comprende un
compuesto mineral de aluminatos de calcio y sulfato de calcio está
destinado a ser utilizado en morteros y hormigón de la construcción
para los cuales se espera una puesta en servicio rápida de la obra.
En particular, permite construir unos productos de preparación y
reparación de suelos tales como por ejemplo capas protectoras,
revestimiento nivelador, las colas de pavimento.
La puesta en servicio rápida de obras requiere
alcanzar, según las aplicaciones, un nivel mínimo de resistencia
mecánica en un plazo determinado y/o un plazo de recubrimiento
definido por la humedad residual en el material. Los productos
adaptados para una puesta en servicio rápida están constituidos
convencionalmente a partir de un aglomerante cuya hidratación
provoca la formación de etringita.
En la aplicación de revestimiento nivelador por
ejemplo, según las especificaciones del Centre Scientifique et
Technique du B\hat{a}timent ("Produits et systèmes de
préparation de sols intérieurs pour la pose de rev\hat{e}tements
de sols minces" - Guide technique pour l'avis technique et le
classement P. Cahiers du CSTB, nº 2983 - publicación 370 de junio
1996, los productos deben cumplir al mismo tiempo criterios de
prestaciones mecánicas, prestaciones de adherencia, así como
criterios de aptitud en el uso [homogeneidad de pasta, fluidez
(diámetro de extensión de la pasta previamente vertida en un anillo
de 30 mm de altura y un 50 mm de diámetro) y tiempo de
gelifica-
ción].
ción].
Además de los valores impuestos por el CSTB, los
revestimientos niveladores rápidos deben cumplir por lo menos los
criterios siguientes en condiciones normales de temperatura e
higrometría:
- -
- extensión de 150 mm a 7 y 20 minutos;
- -
- resistencias mecánicas a la compresión superiores a 4 MPa a las 4 horas;
- -
- tiempo de recubrimiento de 24 horas (3% de humedad residual en el material para espesores de aplicación inferiores a 10 mm); y
- -
- resistencias mecánicas a la compresión superiores a 25 MPa a los 28 días.
La reacción química de formación de etringita es
la siguiente:
6Ca^{2+}+ 2Al
(OH)_{4}{}^{-} + 3SO_{4}{}^{2-} + 4OH^{-} + 26H_{2}O
\rightarrow 3CaOAl_{2}O_{3} \cdot 3CaSO_{4} \cdot
32H_{2}O
El producto de solubilidad de la etringita en
equilibrio es: K_{ett} = 4,9 x 10^{-44}. La velocidad de
formación de la etringita (porcentaje de nucleación y crecimiento de
los cristales de etringita) depende de varios parámetros, entre los
cuales el coeficiente de sobresaturación \beta, unido a la energía
disponible para la formación de los núcleos:
\beta =
(a_{Ca2+})^{6}*(a_{Al(OH)4-})^{2}*(a_{SO42-})^{3}*(a_{OH-})^{4}/K_{ett}
en la que a_{i} representa las
actividades de los iones
i.
La etringita puede obtenerse a partir de la
hidratación de composiciones que comprenden aluminatos de calcio y
una fuente de sulfato, y opcionalmente cemento Portland y/o cal que
aportan en solución los iones necesarios para la realización de
dicha reacción química. Los aluminatos de calcio son combinaciones
de óxido de aluminio Al_{2}O_{3} representado por A en la
nomenclatura de los cementos y de óxido de calcio CaO representado
por C en la misma nomenclatura de cemento, cristalizándose dichos
óxidos en particular en forma de C3A, C12A7 y CA.
En la práctica actual, las formulaciones de
morteros de endurecimiento y secado rápido comprenden una asociación
de aluminatos de calcio, sulfato de calcio y cemento Portland, con
proporciones de cada uno de los componentes difíciles de definir,
puesto que la hidratación en forma de etringita debe ser controlada
para lograr el mejor compromiso entre la cantidad de etringita
formada que garantiza la capacidad de secado del producto (gran
cantidad de agua de mezclado cristalizada en forma de hidratos) y la
morfología de dicha etringita que, para una densidad de cristales
determinada, garantiza el nivel de resistencias mecánicas y el
control de las variaciones dimensionales a lo largo de todo el
proceso de endurecimiento a largo plazo. Dicho compromiso es todavía
más complicado de lograr puesto que los niveles de rapidez de
adquisición de resistencia que se desean obtener deben ser
compatibles con las características de utilización esperadas, en
particular el tiempo de mantenimiento de la obrabilidad.
Dicho compromiso no se obtiene satisfactoriamente
en los morteros de la técnica anterior.
Así, por ejemplo, la patente US nº 4.350.533 da a
conocer composiciones de cemento de etringita a base de cementos de
aluminatos de calcio, de sulfato de calcio, en particular en forma
de yeso, y opcionalmente de cal aportada separadamente y de cemento
Portland. Pero la cinética de desarrollo de las resistencias
mecánicas es muy inferior a la deseada dentro del marco de la
presente invención.
Se conoce, para aplicaciones conocidas como
"Mine Packing" (en las que el propósito es llenar las cavidades
que se producen en las obras subterráneas), la utilización de
mezclas de etringita de aluminatos de calcio y de sulfato de
calcio. Pero los requisitos del sistema difieren considerablemente
de las aplicaciones de "mortero denso" de la invención: el
producto debe ser bombeable, debe fraguar rápidamente, pero con una
relación agua/sólido del orden de 5 (siendo lo importante en una
aplicación de este tipo la creación de mucho volumen), las
resistencias mecánicas a la compresión las 24 horas no sobrepasan 5
MPa. Asimismo, la durabilidad del sistema no es un criterio
esencial, no más que las variaciones de dimensión. Los requisitos
existentes en el caso de aplicaciones de "mortero denso" son
tales que no resulta posible utilizar estas soluciones de "Mine
Packing" directamente, deben ser reformuladas y adaptadas a los
requisitos de los sistemas densos.
El objetivo de la presente invención es por
consiguiente superar los inconvenientes de la técnica anterior
proponiendo un aglomerante de etringita que comprende sulfato de
calcio y un compuesto mineral de aluminatos de calcio, que permite
lograr en medios densos el mejor compromiso entre el tiempo de
mantenimiento de la obrabilidad y la cinética de adquisición de las
resistencias mecánicas.
Otra ventaja de la invención es permitir una
rápida puesta en servicio de las obras, conservando al mismo tiempo
una obrabilidad equivalente a la obtenida con morteros de la técnica
anterior. En el caso de formulaciones que contienen aglomerantes
con un mismo contenido de alúmina, un mismo porcentaje de
aglomerante, y una finura Blaine idéntica para el aluminato de
calcio, la adquisición de las resistencias mecánicas es entonces
mucho más rápida y el tiempo de recirculación peatonal es dos veces
más corto con morteros preparados con el aglomerante según la
invención que con los morteros elaborados utilizando un aglomerante
de la técnica anterior.
La invención tiene por consiguiente por objetivo
proporcionar un aglomerante de etringita para mortero denso,
presentado dicho mortero preferentemente cuando se mezcla con agua
relación ponderal agua/sólidos inferior a 0,5, comprendiendo dicho
aglomerante sulfatos de calcio y un compuesto mineral de aluminatos
de calcio, siendo los aluminatos y los sulfatos y su concentración
en el aglomerante tales que los iones calcio y aluminio
respectivamente son liberados en proporciones óptimas simultánea y
regularmente durante todo el proceso de hidratación, provocando la
formación de etringita sin el bloqueo precoz en las interfaces
granos anhidros-agua, lo que impide la disolución
de los granos anhidros y por consiguiente reduce el rendimiento de
formación de etringita.
En efecto, la formación de la etringita resulta
directamente de las velocidades de disolución relativas de los
constituyentes solubles que determinarán las proporciones entre los
iones calcio, aluminio y sulfato en la solución. La concentración
de iones calcio actúa principalmente sobre la cinética de formación
de la etringita; cuando es elevada, la formación de etringita puede
ser muy rápida, incluso instantánea y por consiguiente se puede
producir de manera instantánea alrededor de las fases anhidras que
contienen los demás iones necesarios, es decir, los sulfatos o los
aluminatos según el caso. Dicho fenómeno de bloqueo de las
interfaces de reacción es especialmente crítico en un medio denso y
cuando existen grandes desviaciones entre las velocidades de
liberación de los iones calcio de las diferentes sustancias solubles
y/o grandes variaciones entre las velocidades de liberación de
iones calcio, aluminio y sulfatos. Con el fin de obtener el
rendimiento deseado para los morteros, y en particular para los
morteros densos, es necesario evitar la formación precoz y muy
rápida de etringita alrededor de los granos menos solubles, que
impide entonces el progreso normal de la hidratación y provoca la
formación de un mortero denso que no cumple las especificaciones, en
particular en cuanto a las prestaciones mecánicas a corto
plazo.
Dicho fenómeno de bloqueo para las interfaces de
reacción es una de las razones que explican que las soluciones
utilizadas en un medio diluido no se pueden adaptar a medios densos:
en efecto, en un medio diluido, la disolución de las diferentes
fases solubles es significativamente más fácil, reduciendo la
probabilidad de formación de la etringita en contacto con los
granos.
De manera similar, los aglomerantes de etringita
convencionales, que comprenden cemento Portland y/o cal, sulfato de
calcio y cementos aluminosos, no proporcionan los mejores
rendimientos de cinética de endurecimiento. En efecto, el cemento
Portland comprende fuentes de calcio de naturaleza mineralógica y de
solubilidad muy diferentes, tales como la cal libre, C3S, C2S,
sulfatos de calcio, así como sustancias menores, tales como
sulfatos alcalinos, extremadamente solubles, que modifican
significativamente la solubilización de las fases que contienen
calcio. Esto no permite una aportación constante de calcio durante
el proceso de hidratación.
En cuanto a la cal, su disolución demasiado
rápida limita la solubilización de las fases que contienen
aluminatos. Un exceso de cal tiene también consecuencias fuertes
sobre las variaciones dimensionales (expansión muy grande) y sobre
la morfología de la etringita formada, volviéndose más maciza y por
consiguiente menos estructurante (se reducen las resistencias
mecánicas). Su porcentaje de introducción en la mezcla es por
consiguiente limitado, restringiendo por consiguiente el
rendimiento de producción de etringita para un determinado contenido
de sulfato o de aluminato, y por consiguiente la característica de
endurecimiento y secado rápido.
Asimismo, un exceso de sulfato de calcio con
respecto a las fases que contienen aluminatos de calcio provoca los
mismos efectos que la cal, es decir, menores resistencias mecánicas
y altas variaciones dimensionales. Esto puede explicarse en parte
por el hecho de que la solubilización de sulfatos de calcio libera
grandes cantidades de calcio en la fase acuosa. Por ello, las
composiciones que comprenden aluminatos de calcio y sulfato de
calcio en proporciones estequiométricas (relación molar sulfato de
calcio/óxido de aluminio A es igual a 3) no pueden permitir la
realización de morteros densos con buenas propiedades de
endurecimiento y variabilidades dimensionales controladas.
El control de la hidratación del mortero es
sometido por consiguiente en primer lugar al control de la
proporción de aportación de calcio con respecto a otras especies
iónicas y en particular el aluminio.
La invención se refiere por tanto a un mortero
que contiene un aglomerante de etringita para mortero denso que
comprende sulfatos de calcio y un compuesto mineral de aluminatos de
calcio, comprendiendo dicho compuesto mineral de aluminatos de
calcio óxidos de Calcio C y de aluminio A, solubles y combinados en
una o varias fases mineralógicas cristalizadas y/o amorfas, en unas
proporciones tales que:
- -
- la relación molar C/A útil del compuesto de mineral de aluminatos de calcio está comprendida entre 1,2 y 2,7;
- -
- la suma en peso de las fases (C+A) útiles representa por lo menos 30% del peso total del compuesto mineral.
Preferentemente, la relación ponderal entre
compuesto mineral de aluminatos de calcio y sulfato de calcio está
comprendida entre 0,5 y 4, más preferentemente entre 1,5 y 3.
Según la invención, la relación molar entre
sulfato de calcio y óxido de aluminio A en el aglomerante de
etringita está comprendida entre 0,5 y 2.
Según una forma de realización preferida, la
relación molar C/A útil del compuesto mineral de aluminatos de
calcio está comprendida entre 1,3 y 2,5, preferentemente entre 1,6 y
2.
Por otra parte, ventajosamente, la relación molar
entre sulfato de calcio y óxido de aluminio A en el aglomerante de
etringita está comprendida entre 0,6 y 1,8, más preferentemente
entre 0,8 y 1,7.
Por óxidos C y A útiles, se entiende los óxidos C
y A que, cuando se ponen en solución, en mezcla con los demás
componentes seleccionados de la composición del mortero, entre los
cuales se encuentra el sulfato de calcio, proporcionan un
coeficiente de sobresaturación \beta>1.
Por fase útil, se entiende una fase que libera
óxidos C y A útiles.
Así, las fases C2AS, las ferritas, no son fases
útiles (se denominan "fases inertes"). Por el contrario, C12A7,
C3A, los vidrios, C4A\textdollar (representando \textdollar SO3
en la nomenclatura de los cementos), CA, por ejemplo, son fases
útiles.
La relación molar C/A útil del compuesto mineral
de aluminatos de calcio es por consiguiente la relación molar de
todos los óxidos C y A del compuesto mineral de aluminatos de calcio
que están presentes en las fases útiles. Asimismo, la suma en peso
de las fases útiles (C+A) es la suma en peso de fases que comprenden
óxidos C y A y que son fases útiles.
La adición de iones calcio y aluminio en solución
se realiza así a lo largo de la reacción en las proporciones
determinadas por la relación molar C/A útil del compuesto mineral de
aluminatos de calcio.
Según una forma de realización preferida, el
mortero denso que comprende el aglomerante de etringita, presenta
en el momento del mezclado con agua una relación ponderal
agua/sólidos inferior a 0,5.
El aglomerante de etringita según la invención
permite obtener excelentes rendimientos de formación de etringita y
por lo tanto, una buena cinética de endurecimiento sin necesitar,
para la formulación del mortero, ninguna fuente complementaria de
iones calcio. Otra ventaja omitiendo dicha fuente de calcio
complementaria, que puede ser o bien cal o bien cemento Portland,
es que se obtienen composiciones de mortero de prestaciones más
regulares sobre los criterios importantes de la aplicación,
presentando el cemento Portland en particular un contenido muy
variable de especies menores, cuyo impacto sobre la formación de
etringita es decisivo.
Así, preferentemente, los morteros que comprenden
el aglomerante de etringita según la invención no comprenden
cemento Portland ni cal hidráulica. Sin embargo, pueden tolerar un
porcentaje bajo de cal hidráulica y/o cemento Portland, dentro de
un límite de 3,5% en peso con respecto al peso total del mortero
seco.
Según una forma de realización preferida, la suma
en peso de las fases útiles (C+A) representa por lo menos 50% en
peso del peso total del compuesto mineral de aluminatos de
calcio.
El compuesto mineral de aluminatos de calcio
comprendido en el aglomerante utilizado para la formulación del
mortero puede obtenerse mediante la cocción de materiales ricos en
óxido de aluminio A, incluyendo bauxitas, y piedra caliza, en un
horno a una temperatura superior a 1.100ºC. Puede obtenerse en forma
de uno o varios clinkers fundidos o sinterizados que pueden
contener fases cristalizadas o fases amorfas o resultar de una
mezcla de varios compuestos minerales que comprenden aluminatos de
calcio, obtenidos a su vez a través de cocción o no. El horno
utilizado puede ser cualquier tipo de horno convencionalmente
utilizado para la formación de clinkers, tales como hornos de
reverberación, hornos de túnel, hornos rotatorios u hornos
eléctricos, de inducción o de arco eléctrico.
El compuesto mineral de aluminatos de calcio
puede estar bajo una fase mineralógica cristalizada seleccionada de
entre CA, C12A7, C3A, C4A3\textdollar o bien bajo una fase amorfa,
o bien en forma de una mezcla de por lo menos una de dichas fases
mineralógicas cristalizadas y una fase amorfa. Preferentemente, el
compuesto mineral comprende por lo menos 30% en peso de C12A7,
preferentemente también por lo menos 50% en peso de C12A7,
preferentemente todavía entre 50% y 85% en peso de C12A7, con
respecto al peso total del compuesto mineral.
El compuesto mineral de aluminatos de calcio
puede comprender asimismo por lo menos una fase mineralógica
cristalizada seleccionada de entre
C2A(1-x)Fx, C2S, C2AS, C3S y sus
mezclas, representando F y S respectivamente Fe_{2}O_{3} y
SiO_{2} según la nomenclatura de cemento, y x un número entero que
pertenece a [0;1].
El compuesto mineral de aluminatos de calcio
puede ser molido y presentar entonces un área específica Blaine
superior o igual a 1.500 cm^{2}/g, preferentemente comprendida
entre 2.000 y 5.000 cm^{2}/g.
El sulfato de calcio apropiado para el
aglomerante puede proceder de las anhidritas, del yeso, de los
semihidratos y de sus mezclas.
El aglomerante que comprende el compuesto mineral
de aluminatos de calcio según la invención permite obtener, después
de la adición de granulados y aditivos, un mortero seco.
El mortero seco según la invención comprende:
- -
- aglomerante según la invención: entre 15 y 75% en peso con respecto al peso total del mortero seco;
- -
- agregados calcáreos o arenas silíceas: entre 25% y 85% en peso con respecto al peso total del mortero seco,
- -
- cal y/o cemento Portland: entre 0% y 3,5% en peso con respecto al peso total del mortero seco,
- -
- polímeros en polvo redispersable entre 0% y 8% en peso con respecto al peso total del mortero seco, y/o: polímeros en dispersión sólido-líquido: entre 0% y 20% en peso con respecto al peso total del mortero seco,
- -
- aditivos reológicos y/o aditivos de regulación de fraguado.
Preferentemente, el mortero seco según la
invención comprende:
- -
- aglomerante según la invención: entre 20% y 50% en peso con respecto al peso total del mortero seco,
- -
- agregados calcáreos o arenas silíceas: entre 50% y 80% en peso con respecto al peso total del mortero seco,
- -
- cal y/o cemento Portland: entre 0% y 0,5% en peso con respecto al peso total del mortero seco,
- -
- polímeros en polvo redispersable: entre 0% y 5% en peso con respecto al peso total del mortero seco, y/o: polímeros en dispersión sólido entre 0% y 15% en peso con respecto al peso total del mortero seco,
- -
- aditivos reológicos y/o aditivos de regulación de fraguado.
Los polímeros en polvo pueden ser seleccionados
de entre los copolímeros de acetato de vinilo, versatatos de vinilo
y etileno, disponibles por ejemplo en las sociedades Wacker o
Elotex, y los alcoholes polivinílicos.
Los polímeros en dispersión
sólido-líquido pueden ser seleccionados de entre las
dispersiones estireno-butadieno, estirenos
acrílicos, acrílicos, acetatos de vinilo y versatato de vinilo y
etileno, disponibles por ejemplo en la sociedad Rohm &
Haas.
Los aditivos reológicos son unos componentes
convencionales de los morteros y tienen por objeto mejorar la
reología inicial del mortero mezclado. De entre estos aditivos
reológicos se pueden citar la caseína, las melaminas formaldehídos
sulfonadas, los fosfonatos polioxietilenados (POE), los
policarbonatos polióxido de etileno (PCP) y sus mezclas. Dichos
aditivos son productos disponibles en el comercio. A título de
ejemplo, se pueden mencionar los productos OPTIMA 100® y PREMIA150®
comercializados por la sociedad CHRYSO, o MELMENT F10® MELFLUX
PP100F® comercializados por la sociedad SKW.
Los aditivos reológicos representan
preferentemente entre 0,1 y 0,5% del peso total del mortero seco.
Están asociados con frecuencia a unos polímeros hidrosolubles, cuya
función es limitar la segregación, tales como los éteres de
celulosa, pero también las gomas welan, los polisacáridos.
Los aditivos de regulación de fraguado pueden ser
unos aceleradores de fraguado o unos retardadores de fraguado.
Representan preferentemente entre 0,1 y 0,5% del peso total del
mortero seco. Preferentemente, se puede utilizar ácido tártrico,
combinado con gluconato de sodio como retardador de fraguado.
El mortero seco según la invención permite
obtener, mediante el mezclado con agua un mortero húmedo.
Preferentemente, la cantidad de agua es tal que la relación
ponderal agua/sólidos es inferior a 0,5.
La invención tiene asimismo por objeto la
utilización de un compuesto mineral de aluminatos de calcio para la
formulación de un aglomerante de etringita según la invención.
La invención tiene asimismo por objeto la
utilización de un compuesto mineral de aluminatos de calcio para la
formulación de un mortero seco según la invención.
Por último, la invención tiene por objeto la
utilización de un compuesto mineral de aluminatos de calcio para la
formulación de un mortero húmedo según la invención.
La invención se ilustra y se detalla mediante los
ejemplos siguientes. En todos los ejemplos, la relación C/A útil es
una relación molar; el porcentaje (C+A) útil se expresa en peso con
respecto al peso total del compuesto mineral; la relación sulfato
de calcio/Al_{2}O_{3} es una relación molar; la cantidad de agua
de mezclado se indica en porcentaje en peso con respecto al peso
total de los constituyentes secos del mortero.
Ejemplo
1
Ejemplos comparativos 2, 3, 4,
5
Se prepara un mortero según la invención, que
comprende un aglomerante según la invención (ensayo nº 1). A título
de comparación, se preparan unos morteros a partir de aglomerantes
que pertenecen al estado de la técnica (ensayos nº 2, 3, 4, 5).
La tabla 1 muestra la composición de los
aglomerantes
| nº de ensayo | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Compuesto mineral de aluminatos de calcio (SSB = 3000 cm^{2}/g): | |||||
| \hskip0,2cm - C/A útil | 1,77 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| \hskip0,2cm - (C+A) útiles (%) | 87 | 55 | 55 | 55 | 55 |
| \hskip0,2cm - fases mayoritarias | C12 | CA | CA | CA | CA |
| \hskip0,2cm - cantidad (% en peso) | A7 65 | 54 | 65 | 63 | 63 |
| Sulfato de calcio* (% en peso) | 35 | 36 | 35 | 33,5 | 33,5 |
| Sulfato de calcio/Al_{2}O_{3} (relación molar) | 0,85 | - | - | - | - |
| Fuente complementaria de iones calcio: | |||||
| \hskip0,2cm - naturaleza** | - | P/C | - | C | P |
| \hskip0,2cm - cantidad (% en peso) | - | 5/5 | - | 3,5 | 3,5 |
| * Sulfato de calcio : semi-hidrato con una pureza de 95% | |||||
| ** P = Cemento Portland CEM I 52.5 CP2 ; C = Cal |
La tabla 2 muestra la composición de los morteros
que comprenden los aglomerantes de la tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
| Arena AFNOR | 1.350 g |
| Aglomerante | 675 g |
| Gluconato de sodio | 2,025 g |
| Li_{2}CO_{3} | 2,025 g |
| Agua | 270 g |
\vskip1.000000\baselineskip
La tabla 3 muestra las características reológicas
y mecánicas de los morteros obtenidos.
\vskip1.000000\baselineskip
| nº de ensayo | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| DP* Vicat | 20 min | 12 min | 45 min | 45 min | 50 min |
| Rc** 3 h (MPa) | 30 | 4,0 | 5 | 2 | 8,5 |
| Rc 24 h (Mpa) | 46 | 3,5 | 28 | 2 | 31,5 |
| Rc 28 d (Mpa) | 60 | 11,5 | 47,5 | 15,5 | 50 |
| Observaciones | RAS | Fisuras a 28 d | RAS | RAS | RAS |
| * DP Vicat: inicio de fraguado medido según el método "Vicat" | |||||
| ** Rc = Resistencias a la compresión, medidas en muestras de 4x4x16 cm de tamaño |
\vskip1.000000\baselineskip
Estos ensayos demuestran que los morteros según
la invención presentan muy buenas resistencias mecánicas a la
compresión a corto plazo, presentando al mismo tiempo un tiempo de
fraguado suficientemente largo y ajustable mediante la elección de
la dosificación del retardador.
Se puede observar asimismo que los morteros de la
técnica anterior, que comprenden cementos aluminosos habituales
(fase CA mayoritaria) y una adición complementaria de cemento
Portland y/o cal, no permiten, para tiempos de fraguado
equivalentes, obtener unas resistencias mecánicas satisfactorias a
corto plazo (de 4 a 8 MPa, en comparación con 30 MPa para el
mortero según la invención).
Asimismo, en algunos casos en presencia de cal,
las resistencias a largo plazo siguen presentando un nivel muy
bajo.
Ejemplos comparativos 7,
8
Se prepara un mortero según la invención, con un
aglomerante según la invención (nº 6) y dos morteros según la
técnica anterior, a título comparativo, preparados con un
aglomerante de la técnica anterior (nº 7, 8).
Las composiciones de los morteros y sus
características reológicas y mecánicas se muestran en la tabla
4.
| nº de ensayo | 6 | 7 | 8 |
| Compuesto mineral de aluminatos de calcio (SSB: 3000 cm^{2}/g): | |||
| \hskip0,2cm - C/A útil | 1,77 | 1 | 1 |
| \hskip0,2cm - (C+A) útiles (%) | 87 | 70 | 70 |
| \hskip0,2cm - fases mayoritarias | C12 | CA | CA |
| \hskip0,2cm - cantidad (% en peso) | A7 19 | 22,5 | 19 |
| Sulfato de calcio (% en peso) | 11 | 7,5 | 11 |
| Sulfato de calcio/Al_{2}O_{3} (relación molar) | 0,92 | - | - |
| Escoria (% en peso) | 20 | 20 | 20 |
| Arena silícea (% en peso) | 47,25 | 47,25 | 47,25 |
| RE523Z (% en peso) | 2 | 2 | 2 |
| Lifetech 115 (% en peso) | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Citrato trisódico (% en peso) | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Melment F10 (% en peso) | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| Gluconato de sodio (% en peso) | 0,05 | 0,05 | 0,05 |
| MT400PFV (% en peso) | 0,05 | 0,05 | 0,05 |
| Dehydran 1922 (% en peso) | 0,15 | 0,15 | 0,15 |
| Agua | 20 | 20 | 20 |
| DP Vicat (min) | 105 | 60 | 65 |
| Rc 4 h (MPa) | 14,5 | 9,5 | 11 |
| Rc 24 h (MPa) | 25,5 | 20,5 | 21 |
| Rc 7 días (MPa) | 41 | 28,5 | 28,5 |
| Retracción a los 7 días (mm/m) | -0,6 | -1,6 | -1,05 |
| Etringita formada a los 7 días (d/g) | 135 | 70 | 110 |
| Anhidrita residual a los 7 días | 315 | 280 | 500 |
| El sulfato de calcio es anhidrita de 95% de pureza. | |||
| La escoria es una escoria de alto horno. | |||
| \begin{minipage}[t]{160mm} La arena silícea proviene de la sociedad Sifraco, y se comercializa bajo el nombre Sable NE14, cuya granulometría es inferior a 500 \mu m (d50 = 210 \mu m). \end{minipage} | |||
| RE523Z es una resina comercializada por la sociedad Wacker. Es un copolímero de acetato de vinilo y etileno. | |||
| Lifetech 115: es un carbonato de litio comercializado por FMC. | |||
| Melment F10: melamina formaldehído sulfonada comercializada por SKW. | |||
| Gluconato de sodio: comercializado por Roquette Frères. | |||
| MT400PFV: éter de celulosa comercializada por Wolf Walsrode. | |||
| Dehydran 1922: agente anti-espuma comercializado por Rhodia. |
La cantidad de anhidrita residual (proporcionada
en una unidad arbitraria) se mide por la altura del pico obtenido
por difracción de rayos X.
\newpage
La cantidad de etringita formada se mide por el
flujo de calor producido en DSC (Differential Scanning
Calorimetry).
La retracción se mide a los 7 días, en muestras
de 2 x 2 x 16 cm almacenadas a una temperatura de 20ºC y en una
humedad relativa de 50%.
Las resistencias mecánicas se miden en muestras
de 2 x 2 x 16 cm almacenadas a 20ºC y con una higrometría del
70%.
Se puede observar que el compuesto mineral de
aluminatos de calcio según la invención permite un mejor compromiso
de prestaciones:
- -
- la cinética de adquisición de las resistencias mecánicas es mucho mejor que en el caso de morteros formulados con compuestos minerales de la técnica anterior,
- -
- el control de las variaciones dimensionales también es mejor,
- -
- se logra un mejor rendimiento de formación de etringita, como lo demuestra la cantidad mayor de etringita formada y la cantidad menor de anhidrita residual.
Ejemplos 9, 10 y Ejemplo
comparativo
11
Se preparan unos morteros de reparación según la
invención (ensayos 9 y 10) y un mortero comparativo de la técnica
anterior (ensayo 11). Sus composiciones se muestran en la tabla
5.
\vskip1.000000\baselineskip
| nº de ensayo | 9 | 10 | 11 |
| Compuesto mineral de aluminatos de calcio (SSB: 3000 cm^{2}/g): | |||
| \hskip0,2cm - C/A útil | 1,77 | 1,77 | 1 |
| \hskip0,2cm - (C+A) útiles (%) | 87 | 87 | 70 |
| \hskip0,2cm - fases mayoritarias | C12A7 | C12A7 | CA |
| \hskip0,2cm - cantidad (% en peso) | 28 | 30 | 33 |
| Sulfato de calcio (% en peso) | 15 | 13 | 10 |
| Sulfato de calcio /Al_{2}O_{3} (relación molar) | 0,85 | 0,69 | - |
| Arena silícea Palvadeau 0 - 315 Pm (% en peso) | 19 | 19 | 19 |
| Arena silícea Palvadeau 315 Pm - 1 mm (% en peso) | 19 | 19 | 19 |
| Arena silícea Palvadeau 1- 4 mm (% en peso) | 19 | 19 | 19 |
| Gluconato de sodio (% en peso) | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Ácido tártrico (% en peso) | - | 0,15 | - |
| Li_{2}CO_{3} (% en peso) | 0,1 | 0,05 | 0,1 |
| TOTAL | 100 | 100 | 100 |
| Agua | 17,2 | 17,2 | 17,2 |
| Sulfato de calcio: semi-hidrato con una pureza de 95% |
Las características reológicas y mecánicas del
mortero se muestran en la tabla 6.
| nº de ensayo | 9 | 10 | 11 |
| DP Vicat | 15 min | 48 min | 35 min |
| FP Vicat | 22 min | 62 min | 45 min |
| Rc 4 h (MPa) | 37 | 33 | 14 |
| Rc 24 h (MPa) | 51 | 45 | 40 |
| Rc 28 d (MPa) | 61 | 52 | 55 |
| FP Vicat: fin de fraguado Vicat |
Las resistencias mecánicas se miden en muestras 4
x 4 x 16 cm, almacenadas a una temperatura de 20ºC y una
higrometría del 70%.
Se puede observar que los morteros según la
invención presentan una mejor cinética de adquisición de las
resistencias (resistencias a las 4 horas) y esto para tiempos de
fraguado equivalentes.
Se prepara un mortero adhesivo según la
invención. Su composición se muestra en la tabla 7.
| nº de ensayo | 12 |
| Compuesto mineral de aluminatos de calcio (SSB: 3000 cm^{2}/g): | |
| \hskip0,2cm - C/A útil | 1,77 |
| \hskip0,2cm - (C+A) útiles (%) | 87 |
| \hskip0,2cm - fases mayoritarias | C12A7 |
| \hskip0,2cm - cantidad (% en peso) | 26,5 |
| Sulfato de calcio (% en peso) | 13,5 |
| Sulfato de Calcio/Al_{2}O_{3} (relación molar) | 0,81 |
| Durcal 15 (% en peso) | 9 |
| Arena silícea Sifraco NE14 (% en peso) | 48,65 |
| RE530Z (% en peso) | 1,5 |
| Tylose MH3001 P6 (% en peso) | 0,35 |
| Citrato trisódico (% en peso) | 0,2 |
| Bicarbonato de sodio (% en peso) | 0,2 |
| Li_{2}CO_{3} (% en peso) | 0,1 |
| TOTAL | 100 |
| Agua | 25,5 |
| Sulfato de calcio: semi-hidrato con una pureza del 95%. | |
| \begin{minipage}[t]{160mm} Durcal 15: Carbonato de calcio comercializado por OYMA con un tamaño de grano d50 de 15 \mu m con 1% de los granos con un tamaño superior a 100 \mu m. \end{minipage} | |
| RE530Z es una resina comercializada por la sociedad Wacker. Es un copolímero de acetato de vinilo y etileno. | |
| Tylose MH3001P6: éter de celulosa comercializado por Clariant. |
Las propiedades mecánicas se muestran en la tabla
8.
| nº de ensayo | 12 |
| Tiempo abierto en pavimentación | 20 min |
| DP Vicat | 45 min |
| Adherencia a las 4 h (MPa) | 0,5 |
| Adherencia a las 24 h (MPa) | 1,2 |
| Adherencia a los 28 d (MPa) | 2,1 |
La adhesión se mide en un dinamómetro SATTEC
según el modo de funcionamiento descrito en el pliego de
prescripciones técnicas de realización "Rev\hat{e}tements de
sols intérieurs et extérieurs en carreaux céramiques ou analogues
collés au moyen de mortiers colles" pliegos del CSTB 3267.
Se obtiene un producto que tiene un tiempo
abierto de 20 minutos y buenas propiedades mecánicas.
Se prepara una chapa fluida rápida con un
compuesto mineral de aluminatos de calcio según la invención y yeso
(ensayo 13).
La composición y los resultados reológicos y
mecánicos se muestran en la tabla 9.
\vskip1.000000\baselineskip
| nº | 13 |
| Compuesto mineral de aluminatos de calcio (SSB = 2010 cm^{2}/g): | |
| \hskip0,2cm - C/A útil | 1,77 |
| \hskip0,2cm - (C+A) útiles (%) | 87 |
| \hskip0,2cm - fases mayoritarias | C12A7 |
| \hskip0,2cm - cantidad (% en peso) | 14,3 |
| Sulfato de calcio (% en peso) | 7,2 |
| Sulfato de calcio/Al_{2}O_{3} (relación molar) | 0,80 |
| Fuente complementaria de iones calcio: | |
| - naturaleza | C |
| - cantidad (% en peso) | 0,2 |
| Arena silícea 1- 4 mm (% en peso) | 49,4 |
| Arena silícea 0 - 315 Pm (% en peso) | 15,3 |
| E10 (% en peso) | 8,0 |
| D130 (% en peso) | 3,9 |
| RE523Z (% en peso) | 1 |
| Dehydran 1922 (% en peso) | 0,1 |
| Éter de celulosa (% en peso) | 0,07 |
| Li_{2}CO_{3} (% en peso) | 0,05 |
(Continuación)
| nº | 13 |
| Caseína (% en peso) | 0,3 |
| K_{2}SO_{4} (% en peso) | 0,2 |
| Gluconato de sodio (% en peso) | 0,06 |
| Ácido tártrico (% en peso) | 0,12 |
| TOTAL | 100 |
| Agua | 14 |
| Auto expansión 7 min (mm) | 260 |
| Auto expansión 20 min (mm) | 260 |
| Tiempo abierto (min) | 95 |
| DP Vicat (min) | 115 |
| FP Vicat (min) | 145 |
| Rc 5 h (Mpa) | 15,8 |
| Rc 24 h (Mpa) | 20,3 |
| C: cal, comercializada por Balthazar \amp{1} Cotte. | |
| Sulfato de calcio: yeso con una pureza del 95%. | |
| Arena silícea: arena Palvadeau. | |
| E10: Arena silícea Sifraco con un tamaño de grano d50 = 21 \mum. | |
| \begin{minipage}[t]{160mm} D130: Durcal 130, piedra caliza, comercializada por OYMA, 76% de los granos tienen un tamaño superior a 100 \mu m y 0,2% de los granos tiene un tamaño inferior a 500 \mu m. \end{minipage} | |
| Caseína: comercializada por Unilait. |
\vskip1.000000\baselineskip
La autoexpansión se mide con un cono troncocónico
ASTM (descrito en la norma ASTM 230).
El tiempo abierto corresponde al tiempo al final
del cual la pasta ha perdido su capacidad de fluir por sí sola.
Las resistencias mecánicas se miden en muestras
de 4 x 4 x 16 cm almacenadas a 20ºC y una higrometría de 70%.
Las propiedades reológicas (expansión) de lachapa
son buenas, incluso con un tiempo abierto muy largo (1 h 30), la
cinética de endurecimiento permanece muy rápida a pesar de la falta
de cemento Portland y una superficie específica Blaine baja del
compuesto mineral de aluminatos de calcio según la invención.
Ejemplos 14 y
15
Ejemplos comparativos 16, 17, 18 y
19
Se preparan unos revestimientos niveladores con
unos compuestos minerales de aluminatos de calcio y sulfato de
calcio según la invención (ensayos 14, 15) que se comparan con unas
mezclas testigo a base de compuestos minerales de aluminatos de
calcio de la técnica anterior y cemento Portland (ensayos 16, 17,
18, 19). Las composiciones se muestran en la tabla 10.
Con el objeto de facilitar la comparación de las
prestaciones entre los morteros de la técnica anterior y morteros
según la invención, la tabla 10 muestra la cantidad total en peso de
alúmina en el aglomerante.
| Invención | Técnica anterior | |||||
| nº de ensayo | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| Compuesto mineral de aluminatos de calcio | ||||||
| (SSB: 3000 cm^{2}/g): | ||||||
| \hskip0,2cm - C/A útil | 1,77 | 1,77 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| \hskip0,2cm - (C+A) útiles (%) | 87 | 87 | 55 | 70 | 55 | 70 |
| \hskip0,2cm - fases mayoritarias | C12A7 | C12A7 | CA | CA | CA | CA |
| \hskip0,2cm - cantidad (% en peso) | 18 | 17 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Fuente complementaria de iones calcio | ||||||
| \hskip0,2cm - naturaleza | - | C | P | P | P/C | P/C |
| \hskip0,2cm - cantidad (% en peso) | - | 0,4 | 4 | 4 | 6/0,2 | 6/0,2 |
| % de alúmina total | 7,4 | 7 | 8 | 10,6 | 8,1 | 10,7 |
| Sulfato de calcio (% en peso) | 9 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| Sulfato de calcio/Al_{2}O_{3} (relación molar) | 0,79 | 0,65 | - | - | - | - |
| Durcal 15 (% en peso) | 23 | 27 | 19 | 19 | 18 | 18 |
| Durcal 130 (% en peso) | 9 | 10 | 9 | 9 | 10 | 10 |
| NE14 (% en peso) | 37,8 | 36 | 37,8 | 37,8 | 36 | 36 |
| RE523Z (% en peso) | 2 | 2,5 | 2 | 2 | 2,5 | 2,5 |
| Li_{2}CO_{3} (% en peso) | 0,05 | 0,05 | 0,1 | 0,1 | 0,05 | 0.05 |
| Ácido cítrico (% en peso) | - | - | 0,02 | 0,02 | - | - |
| Ácido tártrico (% en peso) | 0,075 | 0,1 | 0 | 0 | 0,07 | 0,07 |
| Melflux PP100F (% en peso) | 0,2 | - | 0,2 | 0,2 | - | - |
| Éter de celulosa MT400PFV (% en peso) | 0,06 | 0,06 | 0,05 | 0,07 | 0,06 | 0,06 |
| Dehydran 1922 (% en peso) | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| K_{2}SO_{4} (% en peso) | - | 0,2 | - | - | 0,2 | 0,2 |
| Caseína (% en peso) | - | 0,4 | - | - | 0,4 | 0,4 |
| Gluconato de sosa (% en peso) | - | 0,06 | - | - | 0,03 | 0,03 |
| Agua | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Sulfato de calcio: semi-hidrato con 95% de pureza. | ||||||
| P: cemento Portland CPA CEM 52.5 CP2; C = cal. | ||||||
| Durcal 15:piedra caliza comercializada por OMYA. | ||||||
| Durcal 130: piedra caliza comercializada por OMYA. |
Las propiedades mecánicas y reológicas se
muestran en la tabla 11.
| Invención | Técnica anterior | |||||
| nº de ensayo | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| Autoexpansión 7 min (mm) | 144 | 148 | 150 | 151 | 143 | 149 |
| Autoexpansión 20 min (mm) | 145 | 146 | 150 | 120 | 145 | 144 |
| Tiempo de gelificación (min) | 29 | 42 | 30 | 26 | 50 | 45 |
| DP Vicat (min) | 35 | 55 | 80 | 35 | 120 | 95 |
| FP Vicat (min) | 40 | 65 | 90 | 40 | 140 | 120 |
| Puesta en servicio^{1} | 1 h 30 | 1 h 30 | 3 h | 2 h 30 | 3 h | 3 h |
| Rc 2 h (MPa) | 5 | 10 | 1,5 | 3 | 1 | 0,5 |
| Rc 4 h (MPa) | 17,5 | 12,5 | 4 | 7,5 | 6,5 | 6,5 |
| Rc 24 h (MPa) | 24,5 | 18 | 18 | 24 | 15,5 | 17,5 |
| Rc 28 d (MPa) | 38 | 29 | 28 | 35 | 28,5 | 29 |
| Plazo de recubrimiento ^{2} | 12 h | 12 h | 24 h | 24 h | 24 h | 24 h |
| Etringita 4 h^{3} | - | 140 | - | - | 100 | 110 |
| Etringita 24 h^{4} | - | 160 | - | - | 140 | 150 |
| Adherencia^{5} | - | 2,8 | - | - | 2,3 | - |
| Retracción^{6} | - | 0,8 | - | - | 1 | - |
| 1. \begin{minipage}[t]{155mm} Puesta en servicio: tiempo al final del cual la resistencia mecánica a la compresión del revestimiento nivelador alcanza 3 Mpa. \end{minipage} | ||||||
| 2. \begin{minipage}[t]{155mm} Tiempo de revestimiento: el tiempo al final del cual el revestimiento nivelador presenta una humedad residual (medida de acuerdo con el método de carburo de calcio (liberación de acetileno al entrar en contacto con la humedad del material) empleando el CM Tester de Riedel y Haën) inferior a 3%, medido en un espesor de 9 mm en la losa de hormigón a 23^{o}C e higrometría del 50%. \end{minipage} | ||||||
| 3. \begin{minipage}[t]{155mm} Etringita 4 h: cantidad de agua de mezclado cristalizada en forma de etringita en g/kg de producto formulado, a t = 4 h 00, de acuerdo con lo medido según el método de carburo de calcio (liberación de acetileno al entrar en contacto con la humedad del material) empleando el probador CM de Riedel \amp{1} Haën). \end{minipage} | ||||||
| 4. \begin{minipage}[t]{155mm} Etringita 24 h: cantidad de agua de mezclado cristalizada en forma de etringita en g/kg de producto formulado, a t = 24 h 00. \end{minipage} | ||||||
| 5. \begin{minipage}[t]{155mm} Adherencia: medida con un dinamómetro Sattec de acuerdo con el protocolo de funcionamiento descrito en la guía técnica para asesoría técnica y la clasificación P. Pliego CSTB n{o} 2893, sobre un soporte de hormigón a 28 días, sin capa de imprimación, en Mpa. \end{minipage} | ||||||
| 6. \begin{minipage}[t]{155mm} Retracción: retracción al secado, medida a los 28 días en muestras de 2 x 2 x 16 cm, almacenadas a 20^{o}C con una humedad relativa del 70%, en mm/m.\end{minipage} |
\vskip1.000000\baselineskip
El tiempo de formación de gel y la autoexpansión
se miden de acuerdo con el protocolo de funcionamiento descrito en
una guía técnica para asesoría técnica y la clasificación P. Pliego
CSTB nº 2893.
Las resistencias mecánicas se miden en muestras
de 2 x 2 x 16 cm almacenadas a 20ºC con una higrometría del 70%.
La figura 1 muestra las curvas de flujo térmico
de los ensayos 15 (curva 2) según la invención y 18 (curva 1) según
la técnica anterior, obtenidas a través de microcalorimetría
isotérmica. La cantidad de etringita formada a corto plazo es
visualizada a través del flujo de calor liberado por la
reacción.
\newpage
Las propiedades reológicas (expansión) son buenas
con los revestimientos niveladores de la invención y con los de la
técnica anterior, pero las propiedades mecánicas (resistencia a la
compresión) mejoran claramente con el aglomerante según la
invención.
Como se muestra en la figura 1, la etringita se
forma, en el mortero formulado con el aglomerante de la invención,
en un tiempo más corto que con el mortero formulado con el
aglomerante de la técnica anterior y en una sola etapa, a
diferencia del mortero formulado con el aglomerante de la técnica
anterior.
Además, el compuesto mineral de aluminatos de
calcio según la invención permite un tiempo de puesta en servicio
dos veces más rápido, sin ninguna adición complementaria de cemento
Portland en el aglomerante y con un contenido total de alúmina en
la composición más bajo.
Por último, las prestaciones futuras, ya sea
retracción de secado, o resistencia a la compresión o adhesión al
soporte, son también superiores.
Ejemplos 20, 21 y
22
Se preparan según la invención tres clinkers (A,
B y C) de mineralogía diferente.
Los clinkers A y B se fabrican por fusión de
bauxita y piedra caliza en un crisol refractario a una temperatura
de 1.400ºC. El clinker C se fabrica por sinterización de bauxita,
piedra caliza y anhidrita en un crisol refractario a una
temperatura de 1.300ºC durante 2 horas.
Las composiciones mineralógicas (expresadas en
porcentaje en peso con respecto al peso total del clinker) de estos
clinkers se proporcionan en la tabla 12 siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
| A | B | C | ||
| Fases útiles | Ca | 5 | ||
| C12A7 | 45 | 65 | 45 | |
| C3A | 5 | |||
| C4A3\textdollar | 40 | |||
| Fases inertes | 50 | 30 | 15 | |
| SSB | 3010 | 2000 | 2900 | |
| C/A útil | 1,61 | 1,8 | 1,53 | |
| C + A útil | 50% | 70% | 85% |
\vskip1.000000\baselineskip
La composición de los morteros obtenidos a partir
de dichos clinkers y sus características mecánicas y reológicas se
muestran en la tabla 13.
| N° Ensayo | 20 | 21 | 22 |
| Compuesto mineral de aluminatos de calcio (% en peso) | 20 | 20 | 20 |
| Sulfato de calcio (% en peso) | 9 | 9 | 7 |
| Sulfato de calcio/Al_{2}O_{3} (relación molar) | 1,21 | 0,91 | 0,73 |
| Durcal 15 (% en peso) | 22 | 22 | 24 |
| Durcal 130 (% en peso) | 8 | 8 | 8 |
| NE14 (% en peso) | 38,6 | 38,6 | 38,6 |
| RE523Z (% en peso) | 2 | 2 | 2 |
| Li_{2}CO_{3} (% en peso) | 0,05 | 0,05 | 0,05 |
| Ácido tártrico (% en peso) | 0,06 | 0,04 | 0,05 |
| Melflux PP100F (% en peso) | 0,15 | 0,1 | 0,15 |
| Éter de celulosa MT400PFV (% en peso) | 0,06 | 0,06 | 0,06 |
| Dehydran 1922 (% en peso) | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
| Agua | 24% | 24% | 24% |
| Autoexpansión 7 min (mm) | 150 | 148 | 148 |
| Autoexpansión 20 min (mm) | 138 | 144 | 140 |
| Tiempo de gelificación (min) | 23 | 30 | 35 |
| DP Vicat (min) | 32 | 40 | 42 |
| FP Vicat (min) | 35 | 55 | 52 |
| Rc 2 h (MPa) | 3,5 | 5 | 3 |
| Rc 4 h (MPa) | 4,5 | 7 | 10,5 |
| Rc 24 h (MPa) | 17 | 17,5 | 20,5 |
| Rc 28 d (MPa) | 26,5 | 22,5 | 30,5 |
| Sulfato de calcio: semi-hidrato con una pureza del 95%. |
Las resistencias mecánicas se miden en muestras
de 2 x 2 x 10 cm almacenadas a 20ºC y con una higrometría del
70%.
Los aglomerantes según la invención permiten
obtener unos morteros con buenos compromisos de comportamiento
tanto reológico como mecánico.
Claims (18)
1. Mortero que contiene un aglomerante de
etringita para mortero denso, comprendiendo dicho aglomerante unos
sulfatos de calcio y un compuesto mineral de aluminatos de calcio,
caracterizado porque el compuesto mineral de aluminatos de
calcio comprende unos óxidos de calcio C y de aluminio A, solubles y
combinados en una o varias fases mineralógicas cristalizadas y/o
amorfas, en unas proporciones tales que:
- -
- la relación molar C/A útil del compuesto mineral de aluminatos de calcio está comprendida entre 1,2 y 2,7;
- -
- la suma en peso de las fases (C+A) útiles representa por lo menos 30% del peso total del compuesto mineral;
- -
- la relación molar sulfato de calcio/óxido de aluminio A en el aglomerante de etringita está comprendida entre 0,5 y 2.
2. Mortero según la reivindicación 1,
caracterizado porque, en el aglomerante de etringita, la
relación ponderal compuesto mineral de aluminatos de calcio/sulfato
de calcio está comprendida entre 0,5 y 2, preferentemente entre 1,5
y 3.
3. Mortero según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque, en el aglomerante de etringita, la
relación molar C/A útil del compuesto mineral de aluminatos de
calcio está comprendida entre 1,3 y 2,5, preferentemente entre 1,6
y 2.
4. Mortero según una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque, en el aglomerante de etringita, la
relación molar sulfato de calcio/óxido de aluminio A en el
aglomerante de etringita está comprendida entre 0,6 y 1,8,
preferentemente entre 0,8 y 1,7.
5. Mortero según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el mortero
presenta en el momento del mezclado con agua una relación ponderal
agua/sólidos inferior a 0,5.
6. Mortero según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el mortero no
comprende cemento Portland ni cal hidráulica, o comprende cemento
Portland y/o cal hidráulica con un contenido inferior a 3,5% en
peso con respecto al peso total del mortero seco.
7. Mortero según cualquiera de las
reivindicaciones de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado
porque, en el aglomerante de etringita, la suma en peso de las
fases (C+A) útiles representa por lo menos 50% en peso del peso
total del compuesto mineral de aluminatos de calcio.
8. Mortero según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque, en el
aglomerante de etringita, el compuesto mineral de aluminatos de
calcio se obtiene por cocción en un horno a una temperatura superior
a 1.100ºC, en forma de uno o varios clinkers fundidos o
sinterizados que pueden contener unas fases cristalizadas o unas
fases amorfas.
9. Mortero según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque, en el
aglomerante de etringita, el compuesto mineral de aluminatos de
calcio está bajo una fase mineralógica cristalizada seleccionada de
entre CA, C12A7, C3A, C4A3\textdollar, o bajo una fase amorfa, o
en forma de una mezcla de por lo menos una de dichas fases
mineralógicas cristalizadas y una fase amorfa.
10. Mortero según la reivindicación 9,
caracterizado porque, en el aglomerante de etringita, el
compuesto mineral de aluminatos de calcio comprende por lo menos
30% en peso de C12A7, preferentemente por lo menos 50% en peso de
C12A7, más preferentemente entre 50% y 85% en peso de C12A7 con
respecto al peso total del compuesto mineral.
11. Mortero según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque, en el
aglomerante de etringita, el compuesto mineral de aluminatos de
calcio comprende por lo menos una fase mineralógica cristalizada
seleccionada de entre C2A(1-x)Fx, C2S,
C2AS, C3S y sus mezclas, siendo x un entero que pertenece a [0;
1].
12. Mortero según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque, en el
aglomerante de etringita, el compuesto mineral de aluminatos de
calcio está molido y presenta una superficie específica Blaine
superior o igual a 1.500 cm^{2}/g.
13. Mortero según la reivindicación 12,
caracterizado porque, en el aglomerante de etringita, el
compuesto mineral de aluminatos de calcio está molido con una
superficie específica Blaine comprendida entre 2.000 cm^{2}/g y
5.000 cm^{2}/g.
14. Mortero según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque, en el
aglomerante de etringita, el sulfato de calcio procede de un
compuesto seleccionado de entre las anhidritas, los
semi-hidratos, el yeso y sus mezclas.
\newpage
15. Mortero seco, caracterizado porque
comprende:
- -
- aglomerante de etringita tal como el definido en las reivindicaciones 1 a 14: entre 15% y 75% en peso con respecto al peso total del mortero seco;
- -
- agregados calcáreos o arenas silíceas: entre 25 y 85% en peso con respecto al peso total del mortero seco;
- -
- cal y/o cemento Portland: entre 0 y 3,5% en peso con respecto al peso total del mortero seco;
- -
- polímeros en polvo redispersable: entre 0% y 8% en peso con respecto al peso total del mortero seco y/o: polímeros en dispersión sólido-líquido: entre 0% y 20% en peso con respecto al peso total del mortero seco; y
- -
- aditivos de reología y/o unos aditivos de regulación de fraguado.
16. Mortero seco según la reivindicación 15,
caracterizado porque comprende:
- -
- aglomerante de etringita tal como el definido en las reivindicaciones 1 a 14: entre 20% y 50% en peso con respecto al peso total del mortero seco;
- -
- agregados calcáreos o arenas silíceas: entre 50 y 80% en peso con respecto al peso total del mortero seco;
- -
- cal y/o cemento Portland: entre 0 y 0,5% en peso con respecto al peso total del mortero seco;
- -
- polímeros en polvo redispersable: entre 0% y 5% en peso con respecto al peso total del mortero seco y/o: polímeros en dispersión sólido-líquido: entre 0% y 15% en peso con respecto al peso total del mortero seco; y
- -
- aditivos de reología y/o unos aditivos de regulación de fraguado.
17. Mortero seco según las reivindicaciones 15 ó
16, caracterizado porque los aditivos de reología representan
entre 0,1% y 0,5% del peso total del mortero seco, y los aditivos
de regulación de fraguado representan entre 0,1% y 0,5% del peso
total del mortero seco.
18. Mortero húmedo obtenido mediante el mezclado
del mortero seco tal como el definido en las reivindicaciones 1 a
17, con agua en una cantidad tal que la relación ponderal
agua/sólidos sea inferior a 0,5.
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