Agente de retención de agua para composiciones cementosas y composiciones cementosas que lo contienen.

Agente de retención para composición cementosa, caracterizado por que se presenta en forma de una suspensión acuosa líquida de al menos un polisacárido a una concentración comprendida entre el 15 y el 30% en una solución acuosa de una sal de base fuerte

, con la exclusión de sales de amonio, de fuerza iónica comprendida entre 1,25 mol/l y 15 mol/l, que presenta un pH superior a 9, y que contiene una atapulgita en forma micronizada y al menos un polvo mineral no filitoso, denominada a continuación filler, inerte químicamente en dicha suspensión acuosa, de granulometría comprendida entre 0,1 y 100 micrómetros, que confiere a dicha suspensión acuosa una estabilidad al menos en un intervalo de temperatura que va de 5 a 30ºC.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2011/050405.

Solicitante: CIMENTS FRANCAIS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: Tour Ariane Quartier Villon 5 place de la Pyramide 92800 Puteaux FRANCIA.

Inventor/es: FABBRIS,FABER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Composiciones para morteros, hormigón o piedra artificial... > C04B28/02 (que contienen cementos hidráulicos distintos que los de sulfato de calcio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Empleo de materias orgánicas como ingredientes activos... > C04B24/38 (Polisacáridos o sus derivados)

PDF original: ES-2474093_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Agente de retenciïn de agua para composiciones cementosas y composiciones cementosas que lo contienen La presente invenciïn se refiere al campo de los agentes de retenciïn de agua para composiciones cementosas, asï como a las composiciones cementosas que lo contienen.

Las composiciones cementosas estïn generalmente constituidas de cemento, de agua y de uno o varios adyuvantes segïn las propiedades buscadas para estos ïltimos. Los morteros y hormigones contienen ademïs unos componentes inertes, tales como arena o granulados de tamaïo superior.

Como su nombre lo indica, los adyuvantes denominados agentes de retenciïn de agua tienen como objetivo mantener el agua dentro de dichas composiciones cementosas.

En efecto, cuando esta composiciïn en sï misma, o en forma de mortero o de hormigïn, se pone en contacto con un soporte absorbente poroso (tal como ladrillos de terracota, suelos arcillosos, etc.) el agua presente en dicha composiciïn cementosa tiende a migrar por capilaridad hacia dicho soporte reduciendo asï el contenido en agua de dicha composiciïn cementosa. Una situaciïn simïtrica, a saber un enriquecimiento excesivo en agua, puede producirse cuando la composiciïn cementosa estï en contacto con una fuente de agua (por ejemplo hormigïn en las mezclas en profundidad para unos pilotes de cimentaciïn) .

Por lo tanto, se entiende por agente de retenciïn de agua, un agente que mantiene el contenido en agua de la composiciïn cementosa en unos lïmites adecuados, sin empobrecimiento, ni enriquecimiento del contenido en agua.

En todos estos casos, las propiedades de la composiciïn cementosa se encuentran alteradas de manera no deseada (riesgos de fisura o de lechada para los morteros, alteraciones locales de la relaciïn agua/cemento para el hormigïn, etc.) .

Los adyuvantes con funciïn de retenciïn de agua frecuentemente empleados son generalmente unos polisacïridos tales como unos ïteres de celulosa, como la metilcelulosa, la carboximetilcelulosa, la hidroxietilcelulosa o tambiïn la etilhidroxietilcelulosa.

Estos adyuvantes son siempre introducidos en la pasta cementosa en forma de polvo o durante la mezcla con agua.

En una obra, es difïcil dosificar con precisiïn tales polvos. Ademïs, se plantea el problema de su homogeneizaciïn en las composiciones cementosas, ya sean aïadidas antes, durante, o despuïs de la mezcla con el agua.

Un objetivo de la invenciïn es por lo tanto proponer un adyuvante de retenciïn de agua en otra forma distinta de la forma pulverulenta, a saber en una forma lïquida.

Por lo tanto, se ha buscado introducir tales polisacïridos en forma lïquida.

Si los polisacïridos son solubles a baja concentraciïn en agua, cuando se desea aumentar su concentraciïn mïs allï del 5% en peso por ejemplo, su solubilidad no es total y se obtienen muy frecuentemente unas composiciones de viscosidad muy importante, incluso unas composiciones pastosas o unos geles que despuïs son muy difïciles de utilizar: siendo el transvase y el bombeo entonces muy difïciles o imposibles.

Sï, por otra parte, los polisacïridos se dispersan en un medio lïquido en el que no son solubles, estos generan unas suspensiones lïquidas en general inestables, a causa de la diferencia de densidad entre las partïculas y el medio lïquido. Estas suspensiones pueden presentar, a lo largo del tiempo, una decantaciïn o un fenïmeno de formaciïn de crema que conduce a un depïsito sobre las paredes del recipiente que los contiene. En algunos casos, estas suspensiones presentan uno de los dos fenïmenos tras una variaciïn de temperatura. En otros, estas pueden presentar uno u otro de los dos fenïmenos (decantaciïn o formaciïn de crema) segïn la temperatura de exposiciïn.

Por otra parte, la patente US 5, 028, 263 de la compaïïa AQUALON describe unas suspensiones acuosas de polïmeros aniïnicos o no iïnicos tales como unos ïteres celulïsicos dispersos en unas soluciones acuosas con alto contenido en sal de amonio. Ahora bien, tales sales no son compatibles con una utilizaciïn en medio cementoso, ya que reaccionan con el Ca (OH) 2 y aceleran la degradaciïn del hormigïn.

La patente US 4, 283, 229 describe unas suspensiones de ïter de celulosa que contienen alïmina muy finamente dividida. Ahora bien, la alïmina muy finamente dividida acelera los tiempos de fraguado del cemento, lo que puede afectar, por ejemplo, a la realizaciïn de chapas autonivelantes, para las cuales se necesita un mantenimiento reolïgico en el tiempo. Ademïs, ninguno de estos documentos hace referencia a una estabilidad a la temperatura de las suspensiones acuosas aplicadas.

La presente invenciïn tiene como objetivo paliar los inconvenientes anteriores, proponiendo un agente de retenciïn de agua en forma de una suspensiïn acuosa lïquida de polisacïrido que se pueda utilizar en unas composiciones cementosas.

En efecto, se ha descubierto, de manera sorprendente, que la puesta en suspensiïn de polisacïrido en una soluciïn acuosa de una cierta fuerza iïnica en presencia de una arcilla de tipo atapulgita y de un polvo mineral micronizados permitirïa estabilizar dicha suspensiïn de polisacïrido al menos en un cierto intervalo de temperatura.

Para ello, el agente de retenciïn de agua para composiciïn cementosa segïn la invenciïn se caracteriza por que se presenta en forma de una suspensiïn acuosa lïquida de al menos un polisacïrido con una concentraciïn mïsica comprendida entre el 15 y el 30% en una soluciïn acuosa de una sal de base fuerte, con la exclusiïn de sales de amonio, de fuerza iïnica comprendida entre 1, 25 mol/l y 15 mol/l, que presenta un pH superior a 9 y que contiene una atapulgita en forma micronizada y al menos un polvo mineral no filitoso, a continuaciïn denominado filler, inerte quïmicamente en dicha suspensiïn acuosa, de granulometrïa comprendida entre 0, 1 y 100 micrïmetros, que confiere a dicha suspensiïn acuosa una estabilidad al menos en un intervalo de temperatura que va de 5ïC a 30ïC.

Asï, una fuerte concentraciïn mïsica en polisacïrido permite una utilizaciïn de esta suspensiïn acuosa en numerosas situaciones y permite introducir una alta proporciïn en polisacïrido sin aumentar el contenido en adyuvante (que no debe superar el 5% de la masa del cemento) . Ademïs, esta estabilidad sobre un intervalo de temperatura que va de al menos 5ïC a 30ïC permite su almacenamiento, transporte y aplicaciïn en condiciones cementosas en la mayorïa de las utilizaciones, en particular en obras.

El contenido mïsico en atapulgita de la suspensiïn acuosa estï ventajosamente comprendido entre el 0, 1% y el 5%, preferentemente entre el 0, 2% y el 0, 8%.

Entre las arcillas ensayadas, la atapulgita (o poligorskita) es un filosilicato que permite de manera sorprendente estabilizar la suspensiïn de polisacïridos segïn la invenciïn frente a variaciones de temperatura (en particular entre 5 y 30ïC) .

Los ejemplos comparativos descritos mïs adelante en la descripciïn muestran que otras arcillas tales como la bentonita o la caolinita, a las mismas concentraciones, no son nada eficaces.

De manera ventajosa, el filler es un filler silïceo, preferentemente cristalino, de masa volïmica comprendida entre 2, 60 y 2, 80 g/ml. Puede tratarse por ejemplo de sïlice micronizada.

Preferentemente, este filler presenta una curva granulomïtrica cuyo valor D50 estï comprendido entre 1 y 12 micrïmetros, preferentemente entre 2 y 8 micrïmetros.

Su contenido mïsico estï ventajosamente comprendido entre el 0, 1 y el 5%, preferentemente entre el 0, 35 y el 1, 5% de dicha suspensiïn acuosa.

La concentraciïn mïsica preferida en polisacïrido (s) estï comprendida entre el 18 y el 25% de dicha... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Agente de retenciïn para composiciïn cementosa, caracterizado por que se presenta en forma de una suspensiïn acuosa lïquida de al menos un polisacïrido a una concentraciïn comprendida entre el 15 y el 30% en una soluciïn acuosa de una sal de base fuerte, con la exclusiïn de sales de amonio, de fuerza iïnica comprendida entre 1, 25 mol/l y 15 mol/l, que presenta un pH superior a 9, y que contiene una atapulgita en forma micronizada y al menos un polvo mineral no filitoso, denominada a continuaciïn filler, inerte quïmicamente en dicha suspensiïn acuosa, de granulometrïa comprendida entre 0, 1 y 100 micrïmetros, que confiere a dicha suspensiïn acuosa una estabilidad al menos en un intervalo de temperatura que va de 5 a 30ïC.

2. Agente de retenciïn de agua segïn la reivindicaciïn 1, caracterizada por que el contenido mïsico en atapulgita de la suspensiïn acuosa estï comprendido entre el 0, 1% y el 5%, preferentemente entre el 0, 2% y el 0, 8%.

3. Agente de retenciïn de agua segïn una de las reivindicaciones 1 ï 2, caracterizado por que la soluciïn acuosa presenta una fuerza iïnica comprendida entre 2, 5 mol/l y 12, 5 mol/l.

4. Agente de retenciïn de agua segïn cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el filler es un filler silïceo, preferentemente cristalino, de masa volïmica comprendida entre 2, 60 y 2, 80 g/ml.

5. Agente de retenciïn de agua segïn cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el filler presenta una curva granulomïtrica cuyo valor D50 estï comprendido entre 1 y 12 micrïmetros, preferentemente entre 2 y 8 micrïmetros.

6. Agente de retenciïn de agua segïn cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el contenido mïsico en filler estï comprendido entre el 0, 1 y el 5%, preferentemente entre el 0, 35 y el 1, 5% de dicha suspensiïn acuosa.

7. Agente de retenciïn de agua segïn cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la concentraciïn mïsica en polisacïrido (s) estï comprendida entre el 18 y el 25% de dicha suspensiïn acuosa.

8. Agente de retenciïn de agua segïn cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el polisacïrido presenta, en seco, una curva granulomïtrica cuyo valor D50 estï comprendido entre 10 y 200 !m, preferentemente entre 50 y 150 !m.

9. Agente de retenciïn de agua segïn cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el polisacïrido es una hidroxialquilcelulosa o una hidroxialquilguar que comprende un grupo alquilo de C2 a C8, o una mezcla de estos.

10. Agente de retenciïn de agua segïn la reivindicaciïn 9, caracterizado por que la hidroxialquilcelulosa se selecciona entre una hidroxietilcelulosa (HEC) , una metilhidroxipropilcelulosa (MHPC) , una hidroxietilcelulosa modificada hidrïfoba (HM HEC) , o una mezcla de estas.

11. Utilizaciïn del agente de retenciïn de agua segïn cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en composiciones cementosas para aumentar al mismo tiempo su viscosidad y su capacidad para retener el agua dentro de ellas.

12. Utilizaciïn del agente de retenciïn de agua segïn la reivindicaciïn 10, en composiciones cementosas para aumentar al mismo tiempo su viscosidad y su capacidad a retener el agua dentro de ellas sin afectar a su extensiïn.

13. Composiciïn cementosa a base de cemento y de agua, caracterizada por que contiene un agente de retenciïn de agua segïn cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en una cantidad comprendida entre el 0, 1 y el 5% en peso de cemento.