ES2296376T3 - Mortero organico-inorganico. - Google Patents
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Abstract
Se presenta una composición de mortero endurecible para el anclaje de dispositivos en sondeos. La composición de mortero endurecible consta de componentes orgánicos e inorgánicos endurecibles hechos de epóxido y cemento finamente dividido y endurecedores hechos de amino y de silicato sódico líquido.
Description
Mortero orgánico-inorgánico.
Se observan ventajas de sistemas inorgánicos,
como estabilidad termodimensional y térmica, como también la
inyectabilidad del estado líquido-pastoso.
Por consiguiente es objeto de la invención una
masa de mortero de dos componentes endurecible con componentes
orgánicos endurecibles e inorgánicos endurecibles, y con
endurecedores, pudiéndose hacer reaccionar los endurecedores por
separado del respectivo componente endurecedor inhibiendo la
reacción, pero también con el mismo bajo condiciones de aplicación,
estando contenido el epóxido según la invención y cemento finamente
dividido como componentes endurecibles, y amina y vidrio soluble
alcalino como endurecedor. También después de almacenaje más largo
se produce el endurecimiento de las masas de mortero según la
invención sólo si los componentes endurecibles se hacen reaccionar
con los endurecedores, por ejemplo mediante mezclado entre sí, a
modo de ejemplo haciéndose reaccionar conjuntamente el epóxido con
el endurecedor de amina y el cemento finamente dividido con el
vidrio soluble alcalino, o la mezcla de componentes endurecibles con
la mezcla de endurecedores.
Los compuestos de epóxido pueden ser alifático,
cicloalifáticos, aromáticos o heterocíclicos. Por regla general se
trata de poliepóxidos con al menos 1,5 grupos epóxido en la
molécula. A los compuestos preferentes pertenecen, además de
ésteres poliglicidílicos en especial éteres poliglicidílicos, y en
este caso sobre todo los derivados de éter poliglicidílico de
bisfenol A, bisfenol F y novolacas. Los compuestos de epóxido útiles
en el sentido de la presente invención se describen, a modo de
ejemplo, en "Handbook of Epoxi Resins", 1967, Lee and
Neville.
Se ha mostrado ventajoso que los morteros según
la invención contengan diluyentes reactivos para los epóxidos. A
estos pertenecen sobre todo los éteres epoxi funcionales de bajo
peso molecular conocidos como diluyentes reactivos, como
hexanodioldiglicidiléter, butilfenilglicildiléter,
cresilfenilglicidiléter, otros éteres de alcoholes glicidílicos
conocidos como diluyentes reactivos, con fenoles polivalentes, en
caso dado alquilsubstituidos, poliacetoacetatos, como bis-, tri- o
tetraacetoacetatos de alcoholes polivalentes o
polimetoxialcanos.
Como cementos son apropiados en especial
cementos Portland, cementos de aluminato, o bien cementos de óxidos
de aluminio y cementos de altos hornos, así como sus mezclas. En
este caso, la introducción de compuestos que contienen aluminio,
que ponen a disposición iones aluminio para la formación de
productos de endurecimiento durante la reacción, a modo de ejemplo
cemento de aluminio, entre otros, influye ventajosamente sobre la
estabilidad del producto endurecido. Sorprendentemente se ha
mostrado que el tamaño de partícula de cemento ejerce una
influencia notable sobre los valores de extracción alcanzables con
las masas de mortero según la invención.
De este modo se influye también sobre la
característica de endurecimiento. En especial han dado resultados
cementos finamente divididos de una superficie específica de 0,8 a
7, sobre todo 3 a 6 m^{2}/g (BET). En este caso se pueden
modificar las propiedades mediante mezclado de cementos de
superficies específicas mayores o menores con los cementos citados
anteriormente, tanto respecto a los valores de descarga, como
también en relación a la velocidad de endurecimiento.
Para el endurecimiento de epóxidos pueden estar
contenidas aminas alifáticas y/o aralifáticas, preferentemente
alquilenpoliaminas. Aminas especialmente preferentes también a
temperaturas por debajo de temperatura ambiente, y eficaces como
endurecedores, son dietilentriamina, y las polietilenpoliaminas
homólogas, poliaminas acíclicas, isoforondiamina y sus derivados.
También son muy apropiadas bases de Mannich, como se obtienen
mediante condensación de aldehído y fenoles con aminas que
presentan varios grupos amino. La proporción del número de átomos de
hidrógeno amínico respecto al número de grupos epóxido asciende
preferentemente a 3 : 1 a 0,8 : 1, siendo menos perjudicial un
exceso, en contra partida a un defecto estequiométrico sensible. El
endurecimiento se puede fomentar mediante los habituales
catalizadores de endurecimiento, como trietilamina.
El vidrio soluble alcalino, preferentemente
vidrio soluble sódico y/o potásico, sirve tanto para el
endurecimiento de cemento, como también para el control del sentido
de reacción. En este caso, fracciones notables de cemento
reaccionan bajo formación de compuestos a modo de gel de tipo
zeolita. La concentración de silicato alcalino del vidrio soluble
se sitúa casi siempre en el intervalo de un 20 a un 60% en peso,
referido al peso total de soporte acuoso y silicato alcalino. Los
valores no son críticos, y se entienden como contenido total en
producto sólido, e incluye tanto cantidades subordinadas de
hidrosoles, como también precipitados de ácido silícico ocasionados
por el contenido en dióxido de carbono del aire, también ya no
susceptibles de peptizado. Simplemente son preferentes
concentraciones comerciales de aproximadamente un 30 a un 55,
incluso hasta un 80% en peso. La proporción ponderal de agua
contenida en el vidrio soluble respecto a cemento se sitúa en
general en el intervalo de 0,2 a 2,5, preferentemente de 0,3 a
1,7.
Las masas de mortero de 2 componentes según la
invención pueden contener, junto con los componentes endurecibles
y/o los componentes de endurecedores, cargas habituales, como
cuarzo, creta, caolín, corindón, cerámica, vidrio, fibras
inorgánicas u orgánicas, así como espesantes, disolventes, agentes
dispersantes, agentes tixótropos, estabilizadores, agentes de
control para la velocidad de endurecimiento y/o agentes humectantes,
y aditivos similares también conocidos en sí. Los componentes
endurecibles constituyen preferentemente un 10 a un 85% en peso,
referido al peso de la masa de mortero total exenta de
endurecedores.
La proporción ponderal de componente inorgánico
endurecible respecto a componente orgánico endurecible puede
oscilar en amplios límites. Los componentes endurecibles que forman
agentes aglutinantes, esto es, los componentes inorgánicos de
cemento y silicato alcalino (sólido), y los componentes orgánicos de
epóxido, diluyente reactivo y amina, están contenidos en una
proporción ponderal de \geq 0,5 : 1. La proporción ponderal de
dicho componente inorgánico respecto a dicho componente orgánico se
sitúa preferentemente entre 1,0 y 5,0. En este caso, en las masas
de mortero de dos componentes según la invención es preferente que
los componentes endurecibles estén contenidos en un componente, y
los endurecedores en el otro componente. Se ha mostrado ventajoso
que el componente que contiene los integrantes endurecibles posea
consistencia líquida, o al menos pastosa; como es el caso, a modo
de ejemplo, en mezclas conocidas de resina endurecible con diluyente
reactivo y cemento. En este caso se pueden controlar las
propiedades reológicas mediante contenidos en dióxido de silicio
pirógeno u otros agentes tixótropos. También se puede influir sobre
el ajuste de la consistencia semilíquida o pastosa mediante el
estado de agregación del epóxido exento de diluyentes reactivos, por
ejemplo mediante empleo de diglicidiléteres líquidos de bisfenol A
y F originalmente. El vidrio soluble que contiene componente
endurecedor se puede ajustar en su reología mediante agentes
espesantes, agentes tixótropos, u otros aditivos que controlan la
viscosidad, de modo que el mezclado con el otro componente líquido,
o bien pastoso, facilita la reacción de endurecimiento. Los
componentes endurecibles y endurecedores pueden estar divididos, por
ejemplo, también en ambos componentes, de modo que un componente
contiene cemento y amina líquida, el otro componente contiene agua,
epóxido, y en caso diluyente reactivo.
Son especialmente ventajosos morteros de dos
componentes que contienen componentes que controlan la velocidad de
endurecimiento del cemento. Las masas altamente reactivas según la
invención contienen preferentemente las substancias que retrasan el
endurecimiento, como por ejemplo fosfatos alcalinos, preferentemente
ortofosfato trisódico, o bien su hidrato.
También es objeto de la invención el empleo de
la masa de mortero de 2 componentes según la invención, expuesta
anteriormente, con epóxido y cemento finamente dividido como
componentes endurecibles, y amina y vidrio soluble alcalino como
endurecedor para la solidificación de agentes de anclaje, como varas
de anclaje y similares en orificios perforados. La invención se
refiere en especial también a la confección de morteros de dos
componentes según la invención en sistemas de dos y más cámaras. A
estos pertenecen en especial patrones de vidrio, material
sintético, lámina o cerámica, en cuyo interior los componentes
endurecibles están dispuestos por separado del respectivo
endurecedor mediante paredes susceptibles de descomposición. Tales
sistemas patrones se emplean en los orificios perforados,
destruyéndose para la inducción de la reacción de endurecimiento los
patrones, incluyendo las paredes separadoras que se encuentran en
los mismos, a modo de ejemplo bajo clavado de las varas de anclaje.
A tales sistemas de dos o más cámaras, pertenecen también dos o más
bolsas laminares para la separación de componentes endurecibles y
endurecedores, pudiéndose inyectar conjuntamente el contenido de la
bolsa laminar, por ejemplo a través de un mezclador estático, en un
orificio perforado. Estos sistemas de patrones y bolsas laminares
contienen habitualmente, además de los componentes reactivos,
separados inhibiendo la reacción, otros componentes de mortero,
como cargas, disolventes, agentes espesantes, agentes tixótropos,
agentes que controlan el endurecimiento, y similares.
Los siguientes ejemplos sirven para la
explicación de la invención.
Ejemplo
Los componentes A y B se mezclan en proporción 1
: 1 para el endurecimiento.
Claims (18)
1. Masa de mortero de 2 componentes endurecible
con componentes orgánicos endurecibles e inorgánicos endurecibles,
y con endurecedores, estando separados los endurecedores del
respectivo componente endurecedor, inhibiendo la reacción, pero
siendo activables para la aplicación, o bien empleo,
caracterizada porque están contenidos epóxido y cemento
finamente dividido como componentes endurecibles, y amina y vidrio
soluble alcalino como endurecedores, de modo que el epóxido
contiene por molécula al menos 1,5 grupos epóxido, y poseyendo el
componente que contiene los integrantes endurecedores consistencia
líquida a pastosa.
2. Masa de mortero según la reivindicación 1,
caracterizada porque está contenido un diluyente de reacción
para el epóxido.
3. Masa de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque están
contenidos cemento Portland y/o cementos que contienen aluminio,
como cemento de aluminato, o bien cemento en fusión de óxido de
aluminio.
4. Masa de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cemento
finamente dividido presenta una superficie específica de 0,8 a 7
m^{2}/g, en especial 2 a 6 m^{2}/g (respectivamente según
BET).
5. Mortero según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque están contenidas aminas
alifáticas y/o aralifáticas, preferentemente alquilenpoliaminas y/o
bases de Mannich.
6. Masa de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
proporción del número de hidrógenos amínicos respecto al número de
grupos epóxido asciende a 3 : 1 a 0,8 : 1.
7. Masa de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el vidrio
soluble alcalino es vidrio soluble de Na y/o K.
8. Masa de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
concentración de silicato alcalino del vidrio soluble asciende a un
20 hasta un 60% en peso, referido al peso total de soporte acuoso y
silicato alcalino.
9. Masa de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
proporción ponderal de agua contenida en el vidrio soluble respecto
a cemento se sitúa en el intervalo de 0,2 a 2,5, preferentemente de
0,2 a 1,7.
10. Masa de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
componentes endurecibles y/o los endurecedores contienen cargas,
espesantes, disolventes, dispersantes, agentes tixótropos,
estabilizadores, agentes de control para la velocidad de
endurecimiento y/o agentes humectantes.
11. Masa de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
componentes endurecibles constituyen un 10 a un 85% en peso,
referido al peso total de masa de mortero total exenta de
endurecedores.
12. Masa de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
proporción ponderal de componente endurecible por vía inorgánica de
cemento y silicato alcalino (anhidro) respecto a componente
endurecible por vía orgánica de epóxido, amina y diluyente reactivo,
si está presente, se sitúa en \geq 0,5 : 1 y, preferentemente 1 y
5.
13. Masa de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
componentes endurecibles están contenidos en uno de los
componentes, los endurecedores están contenidos en el otro
componente.
14. Masa de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque están
contenidas substancias que controlan el endurecimiento de cemento,
en especial substancias que retrasan el endurecimiento.
15. Masa de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque están
contenidos fosfatos alcalinos, preferentemente ortofosfato
trisódico.
16. Masa de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la
proporción ponderal de epóxido respecto a diluyente reactivo es 1 :
99 a 99 : 1.
17. Empleo de masas de mortero según una de las
reivindicaciones precedentes para la fijación de agentes de anclaje
en orificios perforados.
18. Empleo de masas de mortero según la
reivindicación 17 como sistemas de dos o más cámaras.
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