ES2355557T3

ES2355557T3 - Composiciones de revestimiento para paramentos antirruido descontaminantes.

Info

Publication number: ES2355557T3
Application number: ES04292321T
Authority: ES
Inventors: Emmanuel Toulan; Michel Maze; Hervé Raffegeau
Original assignee: Eurovia SA
Current assignee: Eurovia SA
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2011-03-28
Anticipated expiration: 2024-09-29
Also published as: EP1642643A1; EP1642643B1; ATE489168T1; PL1642643T3; DE602004030246D1

Abstract

Composición de revestimiento para paramentos antirruido absorbentes acústicos y descontaminantes que comprende un fotocatalizador que comprende unas partículas de TiO2, por lo menos un ligante hidráulico seleccionado de entre los cementos o los compuestos siliconados, por lo menos un material absorbente acústico seleccionado de entre las virutas de madera, las bolas de arcilla expandida, y las bolas de caucho, y agua, estando la cantidad de material absorbente acústico comprendida entre 20 y 60% en peso con respecto al peso total de la composición, y preferentemente entre 25 y 50% .

Description

La presente invención se refiere a unas composiciones de revestimiento para paramentos antirruido absorbentes acústicos y descontaminantes, a los paramentos que contiene estas composiciones, y a su procedimiento de fabricación.

Las emisiones de óxidos de nitrógeno aparecen cuando tienen lugar combustiones a altas 5 temperaturas de combustibles fósiles tales como los carbones, el fuel, el petróleo, las gasolinas, etc. El sector de los transportes es responsable de cerca de 60% de las emisiones de óxidos de nitrógeno. En efecto, el monóxido de nitrógeno expulsado por los tubos de escape de los vehículos es oxidado por el ozono en dióxido de nitrógeno. La contaminación del aire así generada ha resultado estos últimos años un problema importante, en particular con el aumento considerable del número de vehículos que 10 circulan, en particular en las grandes aglomeraciones.

Las consecuencias de las expulsiones de los óxidos de nitrógeno se hacen sentir en el medio ambiente. Estos óxidos participan en las lluvias ácidas, en la formación del ozono troposférico, en el daño a la capa de ozono, y en el efecto invernadero.

Se han puesto en evidencia asimismo unos efectos sobre la salud humana. Las poblaciones 15 con riesgo son los niños, las personas mayores, los asmáticos, y los que padecen insuficiencias respiratorias, que son particularmente sensibles a esta contaminación. La misma puede provocar una alteración de las funciones respiratorias, una hiperreactividad bronquial, y un incremento de la sensibilidad de los bronquios a las infecciones.

Otra consecuencia de la contaminación por los óxidos de nitrógeno en medio urbano, es la 20 degradación de los edificios de construcción. Ha resultado así muy difícil, incluso imposible, conservar en los revestimientos murales exteriores su aspecto de origen. Unas partículas se depositan sobre la superficie de las paredes generando un color oscuro casi negro, y las lluvias ácidas ejercen un efecto deletéreo sobre la piedra. La conservación y el mantenimiento de los edificios representan por tanto un coste económico cada vez más pesado de soportar para los propietarios y/o para las colectividades 25 locales.

Frente a todos estos problemas, se ha dispuesto una vigilancia incrementada de las cantidades de óxidos de nitrógeno así como de los umbrales de alerta.

Se han propuesto diversas soluciones, en particular con el fin de proteger las superficies murales. La más extendida consiste en aplicar un producto hidrófobo a base de silicona que permite 30 evitar que las aguas de lluvia se adhieran y penetren en los revestimientos. Este tipo de producto es además estable en medio alcalino, y a la luz.

Con el fin de proteger los revestimientos contra los efectos de los contaminantes de tipo óxidos de nitrógeno, pero también con el fin de disminuir su cantidad, las patentes EP 0 633 064 y EP 0 786 283 proponen la incorporación en las composiciones de cemento, de un fotocatalizador de tipo dióxido 35 de titanio (TiO2). Este catalizador permite oxidar, y por tanto neutralizar las sustancias contaminantes contenidas en el aire. Esta tecnología se ha utilizado para realizar unos pavimentos "autolimpiantes" que pueden ser aplicados tanto a las carreteras como a las aceras, pero también adaptable a una aplicación sobre muros.

Los documentos EP 1 369 532 y FR 2 754 288 dan a conocer unos paramentos antirruido. 40

Muy a menudo, la contaminación por los óxidos de nitrógeno, cuando se debe a una concentración importante de vehículos en una zona determinada, se acompaña de molestias sonoras no despreciables, en particular en medio urbano y suburbano. En este campo, las soluciones utilizadas más habitualmente consisten en edificar unos muros susceptibles de absorber o de reflectar los diferentes ruidos, y por tanto formar una pantalla. La acumulación de los contaminantes de tipo óxidos de nitrógeno 45 se encuentra entonces aumentada en estas zonas.

Es por tanto de un gran interés poder poner a punto unos paramentos susceptibles de minimizar las molestias sonoras luchando al mismo tiempo contra la acumulación de substancias contaminantes tales como los óxidos de nitrógeno.

El solicitante ha encontrado de forma sorprendente que este objetivo podía ser alcanzado 50 utilizando ciertos materiales que absorben los ruidos en unos revestimientos que contienen unos fotocatalizadores capaces de oxidar las substancias contaminantes, sin pérdida de eficacia del fotocatalizador debida a las interacciones con dichos materiales.

La presente invención tiene por tanto por objeto una composición de revestimiento para paramentos antirruido absorbentes acústicos y descontaminantes que comprenden un fotocatalizador que comprende unas partículas de TiO2, por lo menos un ligante hidráulico seleccionado de entre los cementos o los compuestos siliconados, por lo menos un material absorbente acústico y agua, según la reivindicación 1. 5

La composición según la invención contiene generalmente entre 0,5% y 20% de partículas de TiO2, en peso con respecto al peso total de la composición. Preferentemente, esta cantidad de TiO2 está comprendida entre 5% y 15% en peso con respecto al peso total de la composición.

Las partículas de TiO2 pueden existir en varias formas cristalinas. Las dos formas principales son la forma rutilo, y la forma anatasa. La forma rutilo es la más estable, y la forma anatasa se convierte 10 en rutilo a temperatura ambiente con una velocidad extremadamente lenta. Esta velocidad de conversión aumenta con la temperatura. Por el contrario, la forma rutilo no puede convertirse en anatasa. Las partículas de TiO2 utilizadas en las composiciones según la invención estarán preferentemente en forma anatasa. La proporción de TiO2 en forma anatasa será así generalmente de por lo menos 5% en peso, preferentemente de por lo menos 25% en peso, y más particularmente de por lo menos 50% en peso y 15 de forma totalmente particular de por lo menos 70% en peso con respecto al peso total de TiO2 presente en las composiciones.

En un aspecto de la invención, el ligante hidráulico presente en las composiciones es un cemento. Los cementos que convienen para la realización de la invención se seleccionan en particular de entre los cementos Portland, los cementos Portland compuestos que contienen en particular 20 escorias, cenizas volantes o humos de sílice, los cementos de escoria, los cementos de albañilería, los cementos promt naturales, los cementos aluminosos fundidos y los cementos blancos.

En un aspecto ventajoso de la invención, se utilizan unos cementos Portland con alto contenido de alúmina, tales como los cementos aluminosos fundidos.

En un aspecto preferido de la invención, cuando el ligante hidráulico se selecciona de entre los 25 cementos, una parte del cemento es reemplazado por puzolana. Por ejemplo la cantidad de puzolana comprendida en la composición según la invención puede ser de hasta 40% en peso con respecto al peso total de la composición. De manera preferida, la cantidad de puzolana puede ser de hasta 25%, y más particularmente de hasta 10% en peso con respecto al peso total de la composición.

Otro aspecto de la invención se refiere a las composiciones tales como las definidas más arriba 30 para las cuales el ligante hidráulico es un compuesto siliconado seleccionado en particular de entre las sílices coloidales y los poliorganosiloxanos.

La cantidad total de ligante hidráulico presente en las composiciones de la invención está comprendida entre 10% y 50% en peso con respecto al peso total de la composición, y preferentemente entre 13% y 30% en peso con respecto al peso total de la composición. 35

En el sentido de la presente invención, el material acústico se selecciona de entre las virutas de madera, las bolas de arcilla, y las bolas de caucho.

Las virutas de madera proceden ventajosamente de pícea, de pinos silvestres, y de pinos Douglas. El porcentaje de corteza contenido en las virutas de madera no excederá de 3%. La granulometría media estará preferentemente comprendida entre 3 mm y 6 mm. 40

Las bolas de arcilla serán por ejemplo unas bolas de arcilla expandida cuyo diámetro medio estará preferentemente comprendido entre 2 mm y 6 mm.

La cantidad de material acústico presente en la composición de la invención estará en general comprendida entre 20% y 60%, y preferentemente entre 25% y 50% en peso con respecto al peso total de la composición. 45

En otro aspecto de la invención, la composición de revestimiento comprende además arena, en cantidad de hasta 70% en peso con respecto al peso total de la composición. De manera particular, la cantidad de arena no sobrepasará 50% en peso, y preferentemente no sobrepasará 30% en peso con respecto al peso total de la composición.

De manera clásica, las composiciones de la presente invención podrán contener uno o varios 50 óxidos metálicos de coloración. Se pueden citar a título de ejemplo los óxidos de hierro, de crono, de cobalto, de aluminio, o los óxidos mixtos de estos metales. Los colores susceptibles de ser obtenidos

pueden ser seleccionados de entre los amarillos, los verdes, los azules, los marrones, y los rojos. La composición estará además exenta de cualquier colorante orgánico.

Con el fin de mejorar las propiedades de comportamiento de las composiciones de la presente invención, se podrán añadir a dichas composiciones unos aditivos orgánicos, en tanto los mismos no generen interacciones con las partículas de TiO2 que constituyen el fotocatalizador. A título de ejemplo, y 5 de forma no limitativa, se pueden citar los fluidificantes tales como las resinas melamina, los hidrófugos, los agentes reguladores de la viscosidad tales como los éteres de celulosa, los plastificantes tales como los polvos poliméricos y los polímeros acrílicos, los agentes espesantes tales como el almidón modificado, los tensoactivos aniónicos tales como los ésteres sulfúricos de cadena larga, los agentes que impiden la formación de burbujas de aire, y las fibras orgánicas e inorgánicas. 10

Para facilitar el mantenimiento y la limpieza de los paramentos obtenidos con la ayuda de las composiciones según la invención, estas últimas pueden estar recubiertas con un revestimiento "antigrafiti" que permitirá eliminar fácilmente las trazas de pintura indeseables. Se pueden citar en particular los revestimientos microporosos a base de resinas poliésteres hidroxiladas tales como el producto ULTIMA AG® comercializado por la compañía STOP-GRAFF o a base de polisacáridos 15 vegetales tales como el PSS 20® comercializado por la compañía PSS Interservice, y las emulsiones acuosas a base de ceras vegetales reforzadas tales como el producto STG 3502® comercializado por la compañía STOP-GRAFF.

Las composiciones de la presente invención están destinadas a ser utilizadas para la fabricación de paramentos antirruido absorbentes acústicos y descontaminantes. A este título están 20 destinadas a ser aplicadas sobre cualquier tipo de soporte rígido empleado habitualmente por el experto en la materia. En un aspecto preferido de la invención, el soporte está constituido por un hormigón.

La presente invención se refiere por tanto asimismo a un paramento antirruido absorbente acústico y descontaminante, caracterizado porque se obtiene a partir de una composición según la invención, tal como la definida anteriormente, aplicada sobre un soporte rígido, y más particularmente 25 sobre un hormigón .

Por hormigón en el sentido de la invención, se entiende cualquier tipo de hormigón utilizado habitualmente por el experto en la materia. Puede estar constituido en particular por un cemento mezclado con un agregado inerte por ejemplo seleccionado de entre la arena, las piedras naturales, las gravas, y las piedras trituradas. 30

Los paramentos de la invención pueden aplicarse en particular a los encauzamientos de carreteras con gran circulación, a lo largo de las carreteras de gran circulación, a las salidas de túnel, o a las salidas de parking.

La invención se refiere asimismo a la utilización de una composición tal como la definida anteriormente para la fabricación de un paramento antirruido absorbente acústico y descontaminante. 35

En un aspecto ventajoso de la presente invención, el paramento antirruido absorbente acústico y descontaminante se obtiene además con la ayuda de una composición intermedia, aplicada entre la composición según la invención y el soporte rígido. Esta composición intermedia está constituida por los mismos componentes que la composición según la invención, y está desprovista de fotocatalizador.

La superficie de los paramentos antirruido absorbentes acústicos y descontaminantes de la 40 invención es susceptible de presentarse en cualquier forma apropiada, para responder a unos criterios estéticos, pero sobre todo con el fin de mejorar las propiedades de absorción de los ruidos. Por ejemplo, la superficie puede presentar una forma acanalada en la que la profundidad de las acanaladuras puede alcanzar hasta 18 cm, o una forma fractal.

La superficie de los paramentos de la invención puede presentar asimismo una forma que 45 puede reflectar una parte del espectro sonoro, siendo la otra parte absorbida por el material acústico de las composiciones según la invención tales como las definidas más arriba.

La presente invención se refiere asimismo al procedimiento de fabricación de un paramento antirruido absorbente acústico y descontaminante obtenido a partir de una composición tal como la definida más arriba. Este procedimiento comprende las etapas siguientes: 50

:  colado de una composición según la invención tal como la definida más arriba en un molde apropiado,

:  eventualmente en un segundo tiempo colado de una composición intermedia desprovista de partículas de fotocatalizador,

:  colado de la capa constituida por el soporte rígido,

siendo las diferentes capas coladas unas a continuación de las otras sin esperar ningún tiempo de secado entre cada etapa. 5

Los ejemplos siguientes ilustran la invención sin presentar ningún carácter limitativo.

EJEMPLO 1: Composición de revestimiento de tipo "hormigón de madera"

La composición siguiente se prepara de forma clásica por el experto en la materia, con la ayuda de un malaxador.

(Las cantidades están expresadas en porcentaje de la mezcla total) 10

Cemento 24,1%

TiO2 10,4%

Madera húmeda 44,8%

Agua 19,8%

Colorante 0,8% 15

EJEMPLO 2: Composición de revestimiento de tipo "hormigón ligero"

(Las cantidades están expresadas en porcentaje de la mezcla total)

Cemento 29,7% 20

TiO2 12,7%

Bolas de arcilla 31,4%

Arena 13,2%

Agua 13,0%

EJEMPLO 3: Composición de revestimiento de tipo "hormigón ligero" 25

(Las cantidades están expresadas en porcentaje de la mezcla total)

Cemento 9,4%

Puzolana 8,2% 30

TiO2 6,0%

Arcilla expandida 4,7%

Agua 11,7%

EJEMPLO 4: Paramento antirruido absorbente acústico y descontaminante

:  Se instala un molde de madera que presenta una forma acanalada cuyas acanaladuras tienen 35 una profundidad de 15 cm.

:  Se cuela la composición del ejemplo 3 en el molde hasta llenar completamente las acanaladuras.

:  Inmediatamente después, se cuela una composición intermedia, idéntica a la del ejemplo 3 sin TiO2 sobre un espesor de 15 cm.

:  Sin esperar, se cuela entonces el soporte constituido por hormigón.

:  El paramento se desmoldea a continuación una vez alcanzada la resistencia requerida para el hormigón. 5

Claims

REIVINDICACIONES
1. Composición de revestimiento para paramentos antirruido absorbentes acústicos y descontaminantes que comprende un fotocatalizador que comprende unas partículas de TiO2, por lo menos un ligante hidráulico seleccionado de entre los cementos o los compuestos siliconados, por lo menos un material absorbente acústico seleccionado de entre las virutas de madera, las bolas de arcilla 5 expandida, y las bolas de caucho, y agua, estando la cantidad de material absorbente acústico comprendida entre 20 y 60% en peso con respecto al peso total de la composición, y preferentemente entre 25 y 50% .
2. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque la cantidad de partículas de TiO2 está comprendida entre 0,5% y 20% en peso con respecto al peso total de la composición y 10 preferentemente entre 5% y 15%.
3. Composición según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el ligante hidráulico es un cemento.
4. Composición según la reivindicación 3, caracterizada porque una parte del cemento es reemplazada por puzolana. 15
5. Composición según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el compuesto siliconado se selecciona de entre las sílices coloidales y los poliorganosiloxanos.
6. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el ligante hidráulico está presente en una cantidad comprendida entre 10% y 50% en peso con respecto al peso total de la composición, y preferentemente entre 13% y 30%. 20
7. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque las virutas de madera se obtienen a partir de pícea.
8. Composición según la reivindicación 7, caracterizada porque las virutas de madera tienen un tamaño medio comprendido entre 3 y 6 mm.
9. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque las bolas de 25 arcilla tienen un diámetro medio comprendido entre 2 y 6 mm.
10. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque comprende además arena, en una cantidad de hasta 70% en peso con respecto al peso total de la composición.
11. Composición según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque contiene además uno o varios óxidos metálicos de coloración. 30
12. Paramento antirruido absorbente acústico y descontaminante, caracterizado porque se obtiene a partir de una composición según una de las reivindicaciones 1 a 11 aplicada sobre un soporte rígido.
13. Paramento según la reivindicación 12, caracterizado porque el soporte es un hormigón.
14. Utilización de una composición según una de las reivindicaciones 1 a 11 para la 35 fabricación de un paramento antirruido absorbente acústico y descontaminante.
15. Procedimiento de fabricación de un paramento antirruido absorbente acústico y descontaminante, caracterizado porque comprende las etapas siguientes:

 colado de una composición según una de las reivindicaciones 1 a 11, en un molde de forma adecuada, 40

 eventualmente colado en un segundo tiempo de una composición intermedia desprovista de partículas de fotocatalizador,

 colado de la capa de soporte, siendo las diferentes capas coladas unas a continuación de las otras,

y porque las diferentes capas son coladas unas a continuación de las otras sin esperar ningún 45 tiempo de secado entre cada etapa.-