ES2568644T3 - Mezcla y método para la resistencia al daño por congelación-descongelación y la resistencia al daño por descascarillado de composiciones cementosas - Google Patents

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Abstract

Mezcla con resistencia al daño por congelación-descongelación y resistencia al daño por descascarillado para una composición cementosa que comprende una suspensión acuosa que comprende un polímero superabsorbente insoluble en agua y microesferas poliméricas expandibles, en la que las microesferas expandibles tienen un diámetro promedio de 100 mm o menos.

Description

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incluirse en la mezcla puede ser de desde aproximadamente el 80 hasta aproximadamente el 99,9 por ciento en peso, basándose en el peso total de componentes de la mezcla distintos de agua.
En determinadas realizaciones, la cantidad de polímero superabsorbente insoluble en agua que va a incluirse en la mezcla puede ser de desde aproximadamente el 0,1 hasta aproximadamente el 30 por ciento en peso, basándose en el peso total de componentes de la mezcla distintos de agua. En otras realizaciones, la cantidad de polímero superabsorbente insoluble en agua que va a incluirse en la mezcla puede ser de desde aproximadamente el 0,1 hasta aproximadamente el 20 por ciento en peso, basándose en el peso total de componentes de la mezcla distintos de agua. En realizaciones adicionales, la cantidad de polímero superabsorbente insoluble en agua que va a incluirse en la mezcla puede ser de desde aproximadamente el 0,1 hasta aproximadamente el 10 por ciento en peso, basándose en el peso total de componentes de la mezcla distintos de agua.
En determinadas realizaciones, la cantidad de microesferas poliméricas expandibles, no expandidas que va a incluirse en la mezcla puede ser de desde aproximadamente el 10 hasta aproximadamente el 99,9 por ciento en volumen, basándose en el volumen total de componentes de la mezcla distintos de agua. En otras realizaciones, la cantidad de microesferas poliméricas expandibles que va a incluirse en la mezcla puede ser de desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 99,9 por ciento en volumen, basándose en el volumen total de componentes de la mezcla distintos de agua. En realizaciones adicionales, la cantidad de microesferas poliméricas expandibles que va a incluirse en la mezcla puede ser de desde aproximadamente el 80 hasta aproximadamente el 99,9 por ciento en volumen, basándose en el volumen total de componentes de la mezcla distintos de agua.
En determinadas realizaciones, la cantidad de polímero superabsorbente insoluble en agua que va a incluirse en la mezcla puede ser de desde aproximadamente el 0,1 hasta aproximadamente el 30 por ciento en volumen, basándose en el volumen total de componentes de la mezcla distintos de agua. En otras realizaciones, la cantidad de polímero superabsorbente insoluble en agua que va a incluirse en la mezcla puede ser de desde aproximadamente el 0,1 hasta aproximadamente el 20 por ciento en volumen, basándose en el volumen total de componentes de la mezcla distintos de agua. En realizaciones adicionales, la cantidad de polímero superabsorbente insoluble en agua que va a incluirse en la mezcla puede ser de desde aproximadamente el 0,1 hasta aproximadamente el 10 por ciento en volumen, basándose en el volumen total de componentes de la mezcla distintos de agua.
La razón de la cantidad de partículas poliméricas expandibles, no expandidas con respecto a la cantidad de polímero superabsorbente insoluble en agua presente en la mezcla puede ser de desde aproximadamente 100:1 hasta aproximadamente 6:1 en peso, en determinadas realizaciones desde aproximadamente 50:1 hasta aproximadamente 10:1 en peso, en realizaciones adicionales desde aproximadamente 30:1 hasta aproximadamente
20:1 en peso.
La razón de la cantidad de partículas poliméricas expandibles, no expandidas con respecto a la cantidad de polímero superabsorbente insoluble en agua presente en la mezcla puede ser de desde aproximadamente 100:1 hasta aproximadamente 3:1 en volumen, en determinadas realizaciones desde aproximadamente 50:1 hasta aproximadamente 6:1 en volumen, en realizaciones adicionales desde aproximadamente 30:1 hasta aproximadamente 10:1 en volumen.
El cemento hidráulico puede ser un cemento Portland, un cemento de aluminato de calcio, un cemento de fosfato de magnesio, un cemento de fosfato de magnesio y potasio, un cemento de sulfoaluminato de calcio o cualquier otro aglutinante hidráulico adecuado. Puede incluirse un árido en la composición cementosa. El árido puede ser sílice, cuarzo, arena, mármol triturado, esferas de vidrio, granito, piedra caliza, calcita, feldespato, arenas aluviales, cualquier otro árido duradero, y mezclas de los mismos.
En determinadas realizaciones, la cantidad de microesferas poliméricas expandibles, expandidas que va a incluirse en la composición cementosa, suministrada por medio de las mezclas y/o los métodos descritos en el presente documento, puede ser de desde aproximadamente el 0,002 hasta aproximadamente el 0,06 por ciento en peso, basándose en el peso total de la composición cementosa. En otras realizaciones, la cantidad de microesferas poliméricas expandibles que va a incluirse en la composición cementosa, suministrada por medio la mezcla, puede ser de desde aproximadamente el 0,005 hasta aproximadamente el 0,04 por ciento en peso, basándose en el peso total de la composición cementosa. En realizaciones adicionales, la cantidad de microesferas poliméricas expandibles que va a incluirse en la composición cementosa, suministrada por medio de la mezcla, puede ser de desde aproximadamente el 0,008 hasta aproximadamente el 0,03 por ciento en peso, basándose en el peso total de la composición cementosa.
En determinadas realizaciones, la cantidad de polímero superabsorbente insoluble en agua que va a incluirse en la composición cementosa, suministrada por medio de las mezclas y/o los métodos descritos en el presente documento, puede ser de desde aproximadamente el 0,00002 hasta aproximadamente el 0,02 por ciento en peso, basándose en el peso total de la composición cementosa. En otras realizaciones, la cantidad de polímero superabsorbente insoluble en agua que va a incluirse en la composición cementosa, suministrada por medio de la
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Si se usa, el humo de sílice puede estar no compactado o puede compactarse parcialmente o añadirse como una suspensión. El humo de sílice reacciona adicionalmente con los subproductos de hidratación del aglutinante de cemento, lo que proporciona una resistencia aumentada de los artículos terminados y disminuye la permeabilidad de los artículos terminados. El humo de sílice, u otras puzolanas tales como ceniza volante o arcilla calcinada tal como metacaolín, pueden añadirse a la mezcla de colada en húmedo cementosa en una cantidad de desde aproximadamente el 5% hasta aproximadamente el 70% basándose en el peso del material cementoso.
Si se usa un dispersante puede ser cualquier dispersante adecuado tal como lignosulfonatos, sulfonatos de betanaftaleno, condensados de melamina-formaldehído sulfonados, poliaspartatos, policarboxilatos con y sin unidades de poliéter, resinas de condensado de sulfonato de naftaleno-formaldehído o dispersantes oligoméricos. Pueden usarse dispersantes de policarboxilato, mediante lo cual quiere decirse un dispersante que tiene una estructura principal de carbono con cadenas laterales colgantes, en el que al menos una parte de las cadenas laterales se unen a la estructura principal a través de un grupo carboxilo, un grupo éter, o un grupo amida o imida. El término dispersante también pretende incluir aquellos productos químicos que funcionan también como plastificante, reductor de agua de alta actividad, fluidificante, agente antifloculante o superplastificante para composiciones cementosas.
El término dispersante oligomérico se refiere a oligómeros que son un producto de reacción de: componente A, opcionalmente componente B y componente C; en el que cada componente A es independientemente un resto no polimérico, funcional que se absorbe sobre una partícula cementosa; en el que el componente B es un resto opcional, donde si está presente, cada componente B es independientemente un resto no polimérico que se dispone entre el resto de componente A y el resto de componente C; y en el que el componente C es al menos un resto que es un polímero no iónico, soluble en agua lineal o ramificado que no se absorbe sustancialmente a partículas de cemento. Se dan a conocer dispersantes oligoméricos en la patente estadounidense n.º 6.133.347, la patente estadounidense n.º 6.492.461 y la patente estadounidense n.º 6.451.881.
Los aceleradores/potenciadores del fraguado y la resistencia que pueden usarse incluyen, pero no se limitan a: una sal de nitrato de un metal alcalino, metal alcalinotérreo o aluminio; una sal de nitrito de un metal alcalino, metal alcalinotérreo o aluminio; un tiocianato de un metal alcalino, metal alcalinotérreo o aluminio; una alcanolamina; un tiosulfato de un metal alcalino, metal alcalinotérreo o aluminio; un hidróxido de un metal alcalino, metal alcalinotérreo
o aluminio; una sal de ácido carboxílico de un metal alcalino, metal alcalinotérreo o aluminio (preferiblemente formiato de calcio); una polihidroxilalquilamina; y/o una sal de haluro de un metal alcalino o metal alcalinotérreo (preferiblemente bromuro).
Las sales de ácido nítrico tienen la fórmula general M(NO3)a en donde M es un metal alcalino, o un metal alcalinotérreo o aluminio, y en donde a es 1 para sales de metales alcalinos, 2 para sales de metales alcalinotérreos y 3 para sales de aluminio. Se prefieren sales de ácido nítrico de Na, K, Mg, Ca y Al.
Las sales de nitrito tienen la fórmula general M(NO2)a en donde M es un metal alcalino, o un metal alcalinotérreo o aluminio, y en donde a es 1 para sales de metales alcalinos, 2 para sales de metales alcalinotérreos y 3 para sales de aluminio. Se prefieren sales de ácido nítrico de Na, K, Mg, Ca y Al. Las sales del ácido tiociánico tienen la fórmula general M(SCN)b, en donde M es un metal alcalino, o un metal alcalinotérreo o aluminio, y en donde b es 1 para sales de metales alcalinos, 2 para sales de metales alcalinotérreos y 3 para sales de aluminio. Estas sales se conocen de manera diversa como sulfocianatos, sulfocianuros, rodanatos o sales de rodanuro. Se prefieren sales de ácido tiociánico de Na, K, Mg, Ca y Al.
Alcanolamina es un término genérico para un grupo de compuestos en los que se une nitrógeno trivalente directamente a un átomo de carbono de un alcohol alquílico. Una fórmula representativa es N[H]c[(CH2)dCHRCH2R]e, en donde R es independientemente H o OH, c es 3-e, d es de 0 a aproximadamente 4 y e es de 1 a aproximadamente 3. Los ejemplos incluyen, pero no se limitan a, monoetanoalamina, dietanolamina, trietanolamina y triisopropanolamina.
Las sales de tiosulfato tienen la fórmula general Mf(S2O3)g en donde M es metal alcalino o un metal alcalinotérreo o aluminio, y f es 1 ó 2 y g es 1, 2 ó 3, dependiendo de las valencias de los elementos metálicos M. Se prefieren sales de tiosulfato de Na, K, Mg, Ca y Al.
Las sales de ácido carboxílico tienen la fórmula general RCOOM en donde R es H o alquilo C1 a aproximadamente C10, y M es metal alcalino o un metal alcalinotérreo o aluminio. Se prefieren sales de ácido carboxílico de Na, K, Mg, Ca y Al. Un ejemplo de sal de ácido carboxílico es formiato de calcio.
Una polihidroxilalquilamina puede tener la fórmula general:
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