ES2335277T3 - Agregado artificial de pet para la fabricacion de hormigon aligerado. - Google Patents

Abstract

Material aligerado para la industria de la construcción que contiene un agregado de gránulos de tereftalato de polietileno (PET) recubierto de arena, obteniéndose dicho agregado por medio del siguiente procedimiento: a) reducir a copos el material de PET; b) someter los copos de PET a un proceso térmico y mecánico colocando los copos en un horno ventilado y calentando a una temperatura de 250ºC-260ºC durante un tiempo suficiente para que los copos se ricen y para que su superficie se ablande, aplicando al mismo tiempo un movimiento mecánico vibratorio y rotacional, para obtener agregados de copos; c) cuando ha finalizado el calentamiento, someter los copos agregados a una presión controlada para darles una forma esferoidal; d) someter los gránulos de PET a un quemado de la superficie y hacerlos rodar sobre arena fina o gruesa.

Description

Agregado artificial de PET para la fabricación de hormigón aligerado.

La presente invención proporciona un nuevo agregado artificial de PET (tereftalato de polietileno) ligero para la fabricación de hormigón estructural y no estructural aligerado o materiales para la industria de la construcción y un procedimiento para la fabricación del mismo.

Antecedentes de la invención

De acuerdo con la normativa UNI, el hormigón ligero o aligerado tiene una masa específica aparente de 200 a 2.000 kg/m^{3}, es decir, inferior a la de un hormigón convencional (alrededor de 2.400 kg/m^{3}). Existen ventajas importantes que van asociadas al uso de hormigón ligero, por ejemplo, tamaño y peso reducidos de las estructuras de edificaciones, reducción en la carga sobre los cimientos, acciones sísmicas reducidas. El hormigón ligero o aligerado se prepara sustituyendo los agregados comunes con agregados ligeros tales como arcilla expandida, perlita, vermiculita, lapilli, poliestireno. Sin embargo, sólo pocos agregados ligeros son adecuados para la fabricación de hormigones estructurales, es decir, hormigón con resistencia cúbica a compresión superior a 15 N/mm^{2}.

Descripción de la invención

Se ha encontrado ahora que un agregado artificial de peso ligero constituido por gránulos de PET proporciona hormigón estructural y no estructural con propiedades de ligereza, capacidad de procesamiento, resistencia mecánica, durabilidad y baja conductividad térmica.

El agregado artificial de peso ligero según la invención se compone de gránulos de PET, recubiertos de arena fina o gruesa para mejorar la adherencia entre los granos y el mortero.

En la preparación del agregado, material de PET procedente de diferentes fuentes, entre las que se incluyen botellas de PET reciclado, se reduce a copos que se someten después a un proceso térmico y mecánico formando de esta manera un agregado ligero y resistente. Este agregado se cubre o reviste con arena, formando de este modo un agregado "enarenado" que es adecuado para la fabricación de hormigón estructural.

En una realización preferida de la invención se fabrican de la siguiente manera agregados de PET enarenados. Se coloca una cantidad definida de copos de PET -dependiendo de la granulometría deseada y de la masa específica de los gránulos- en un horno ventilado y calentado a una temperatura de 250-260ºC durante un tiempo suficiente como para que los copos se ricen y para que su superficie se ablande, aplicando al mismo tiempo un movimiento mecánico vibratorio y rotacional para aumentar el número de contactos entre copos. Cuando ha finalizado el calentamiento, los copos agregados se someten a una presión controlada que les da una forma esferoidal. La fuerza de compresión aplicada determina la resistencia final del grano. Es importante que durante el proceso el PET no llegue a fundirse por completo. Los gránulos de PET se someten después a la acción del fuego y se hacen rodar sobre arena fina o gruesa para obtener un recubrimiento uniforme de los gránulos.

Los agregados enarenados se separan por tamaños por medio de un tamiz apropiado. Los agregados pueden tener diferentes tamaños, que van desde 1 a 40 mm, lo cual corresponde a diferentes clases de resistencia. Dependiendo de la fuerza de compresión aplicada durante la formación de los gránulos, cambian el número y el tamaño de los espacios vacíos dentro de los granos y varía de manera correspondiente la resistencia mecánica.

Los agregados se clasifican en i) finos, cuando el tamaño no excede los 3 mm, ii) medios, entre 3 y 7 mm, y iii) gruesos, más de 7 mm.

El peso del agregado de PET apilado depende de la granulometría y de la fuerza de compresión, pero por lo general está comprendido entre 100 y 1.100 kg/m^{3}. A modo de ejemplo, un agregado de PET enarenado con un tamaño grueso entre 17 y 20 mm y sujeto a un grado de compresión bajo, tiene un peso apilado de aproximadamente 520 kg/m^{3}.

El agregado artificial de peso ligero de la invención permite preparar hormigón con buena resistencia mecánica y una relación de peso/volumen (< 2.000 kg/m^{3}) menor que el hormigón convencional. El hormigón fabricado a partir de agregados de PET posee propiedades aislantes debido a la baja conductividad térmica del PET. Ejemplos de hormigón/materiales para la industria de la construcción que pueden fabricarse a partir de agregados artificiales de PET enarenados incluyen, pero sin limitarse a ellos, hormigón estructural aligerado y hormigón del tipo SCC (hormigón autocompactante).

Puesto que los agregados pueden fabricarse a partir de materiales reciclados, en especial a partir de plásticos reciclados tales como botellas de PET, su uso en la fabricación de hormigón de acuerdo con la presente invención puede constituir una contribución importante a la eliminación de residuos, reduciendo de este modo el impacto medioambiental de los residuos de plástico.

Descripción de las figuras

Fig. 1: gránulo del agregado artificial en "PET enarenado"

Fig. 2: agregado de tamaño grueso

Fig. 3: "copos" de PET usados en la fabricación del agregado artificial

Fig. 4: copos rizados

Fig. 5: gránulos de PET después de formarse.

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Tablas Hormigón estructural de peso ligero

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TABLA 1 Propiedades del PET enarenado de peso ligero

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La fórmula usada se señala en la tabla 2, mostrando el estado más desfavorable que se ha elegido: una cantidad pequeña de hormigón, un relación de agua/cemento alta, un porcentaje de volumen de PET igual al 60% del total del agregado.

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TABLA 2 Composición de la mezcla de hormigón estructural aligerado con agregado artificial ligero en PET "enarenado"

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Agregado de peso ligero de tamaño de grano grande para cargas

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TABLA 3 Propiedades del agregado de PET de peso ligero

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El material es resistente, ligero, no conductor e invariable en el tiempo; resiste la distorsión también a temperaturas elevadas (no lejos del punto de fusión) y no se descompone. Si se quema no emite gases tóxicos.

Claims (2)

1. Material aligerado para la industria de la construcción que contiene un agregado de gránulos de tereftalato de polietileno (PET) recubierto de arena, obteniéndose dicho agregado por medio del siguiente procedimiento:

a)

reducir a copos el material de PET;

b)

someter los copos de PET a un proceso térmico y mecánico colocando los copos en un horno ventilado y calentando a una temperatura de 250ºC-260ºC durante un tiempo suficiente para que los copos se ricen y para que su superficie se ablande, aplicando al mismo tiempo un movimiento mecánico vibratorio y rotacional, para obtener agregados de copos;

c)

cuando ha finalizado el calentamiento, someter los copos agregados a una presión controlada para darles una forma esferoidal;

d)

someter los gránulos de PET a un quemado de la superficie y hacerlos rodar sobre arena fina o gruesa.

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2. El uso del material aligerado según la reivindicación 1 como hormigón estructural, no estructural o autocompactante o como material de relleno yérmica y acústicamente aislado para la industria de la construcción.