Mezcla, en particular mezcla para construcción que contiene arena de escoria.

Sistema de agente ligante para construcción que contiene arena de escoria como un primer agente ligante asícomo microsílica y/o metacaolín como un segundo agente ligante,

caracterizado porque contiene una sal de zinc,donde la sal de zinc exhibe de 0 a 8 átomos de carbono, así como un compuesto de metal alcalino como activador.

Mezcla, en particular mezcla para construcción que contiene arena de escoria

La presente invención se refiere a sistemas ligantes de agentes para construcción que contienen arena de escoria como un primer agente ligante así como microsílica y/o metacaolín como un segundo agente ligante, sales de zinc, donde las sales de zinc exhiben de 0 a 8 átomos de carbono en su estructura, así como compuestos de metal alcalino como activador. Además, la invención se refiere a mortero para juntas o revestimientos que contienen los sistemas ligantes de agentes para construcción, así como el empleo de sales de zinc en sistemas ligantes de agentes para construcción a base de arena de escoria, para prevenir coloraciones.

Los sistemas inorgánicos de agentes ligantes a base de óxidos reactivos insolubles en agua, a base de dióxido de silicio en unión con óxido de aluminio, que endurecen en medio acuoso alcalino, son conocidos en general. Tales sistemas de agente ligante son denominados también geopolímeros y son descritos en EP 0 026 687, EP 0 153 097 B1 y WO 82/00816. B

En ello, como mezcla reactiva de óxido pueden emplearse metacaolín, arena de escoria, cenizas volantes, arcilla activada o una mezcla de ellos. El medio alcalino para la activación del agente ligante consiste comúnmente en soluciones acuosas de carbonatos alcalinos, fluoruros alcalinos y en particular hidróxido alcalino y/o silicatos soluble. En ello, el agente ligante curado exhibe una elevada estabilidad mecánica y química. En comparación con el cemento, estos son convenientes desde el punto de vista de costos, estables y exhiben un balance más favorable de emisión de CO2.

La arena de escoria representa una escoria reactiva del proceso de alto horno. Los sistemas del agente ligante a base de arena de escoria como componente principal de los componentes reactivos sólidos, en unión con una solución acuosa de un hidróxido alcalino y/o silicatos solubles, pueden ser aplicados en el sector de la construcción mediante mezcla con materiales de relleno (arena de cuarzo con el correspondiente granulado) y aditivos como mortero u hormigón. A modo de ejemplo se mencionan aquí el empleo en componentes listos, revestimientos y morteros para juntas. Tales sistemas de agente ligante y morteros son descritos en DE 3 133 503, EP 1 236 702, EP 1 081 114, JP 2 302 346, JP 4 012 043 y JP 11 079 822.

EP 1 236 702 A1 describe una mezcla de material de construcción que contiene silicato para la producción de morteros estables químicamente a base de un agente ligante hidráulico latente, así como silicatos con sal metálica como agente regulador. En ello, como componente hidráulico latente pueden emplearse también arena de escoria. Como sal metálica se mencionan y emplean sales alcalinas.

En la EP 0 457 516 A1 se describen ligantes de silicatos alcalinos como microsílica, estables al fuego, resistentes al agua, estables frente al ácido. En estos sistemas se emplean diferentes óxidos metálicos, entre ellos también óxido de zinc, como aceleradores de fraguado.

La CH 629 246 A5 describe un método para adherir una lámina metálica sobre una placa de fibra mineral, donde puede emplearse un adhesivo de silicato, materiales de arcilla mineral y entre otros también óxidos de los metales alcalinotérreos o del zinc.

En la US 6 537 366 B1 se describen mezclas para el coloreado de hormigón que contienen por lo menos un derivado de ácido esteárico, un polímero y un pigmento. Como derivado de ácido esteárico se cita también estearato de zinc. Los derivados de ácido esteárico sirven como agentes que generan comportamiento hidrófobo, para impedir la eflorescencia en la superficie hormigones unidos con cemento. El escrito no menciona el efecto de compuestos que contienen zinc como agente para impedir el coloreado en sistemas de agente ligante que contienen arena de escoria.

G. Qian, D.D. Sun, J.H. Tay describen en "Characterization of mercur y - and zincdoped alkali-activated slag matrix, Part II. Zinc", Cement and Concrete Research, vol. 33, 2003, pp. 1257 - 1258, la influencia de iones Zn2+ en una matriz de arena de escoria activada con álcali, al efecto de que bajas concentraciones de iones Zn2+ generan sólo un pequeño efecto negativo. Concentraciones mayores (2 %) actúan fuertemente como retardante.

US 5 073 198 describe un método mejorado para la producción de un material para la construcción que incluye como activador escoria activada con cemento Portland, un componente ácido y un componente básico. Los componentes ácidos son fosfato (s) , el componente básico es óxido de magnesio en combinación con óxidos como por ejemplo óxido de zinc. La presencia de cemento Portland eleva la estabilidad mecánica del material para construcción.

Es desventajoso en las mezclas para construcción conocidas a base de arena de escoria activada en medio alcalino, que con el curado pueden ocurrir coloraciones. En especial en ámbitos donde se impida el acceso de aire se muestran fuertes coloraciones oscuras. Se presume que estas coloraciones son provocadas por compuestos que contienen azufre en el estado de oxidación -2. Con ello, los morteros y hormigones producidos con este sistema de agente ligante no muestran formación uniforme de color. En particular en el empleo de tales sistemas de agente ligante en revestimientos y morteros de juntas visibles, estas coloraciones pueden conducir a resultados no aceptables.

De allí que era un objetivo poner a disposición un sistema de agente ligante para la construcción a base de arena de escoria, que no mostrara coloraciones después de la aplicación y curado.

Este objetivo es logrado con los rasgos de las reivindicaciones independientes.

Según ello, es objetivo de la presente invención un sistema de agente ligante para la construcción que contiene arena de escoria como un primer agente ligante así como microsílica y/o metacaolín como un segundo agente ligante, caracterizado porque contiene sal de zinc, donde la sal de zinc exhibe de 0 a 8 átomos de carbono, así como un compuesto de metal alcalino como activador.

Se prefieren de modo particular las sales de zinc que en su estructura no muestran ningún átomo de carbono. Preferiblemente contienen por lo menos una sal de zinc orgánica o inorgánica, soluble en medio acuoso alcalino, de modo particularmente preferido una sal inorgánica de zinc.

Los sistemas de agente ligante para la construcción acordes con la invención ofrecen como ventaja que con ellos se producen bajo costos convenientes morteros y hormigones libres de coloraciones, en particular morteros para juntas y revestimientos para el sector de la construcción.

Como agente ligante, aparte de arena de escoria así como microsílica y/o metacaolín, pueden emplearse en los sistemas de agente ligante para la construcción acordes con la invención, otros agentes ligantes conocidos. Entran en consideración por ejemplo caolín, escoria, cenizas volantes, arcilla activada, óxido de silicio, trass, tierras de puzolano, tierra de infusorios, tierras de diatomea, arenisca, óxido de aluminio y/u óxido mixto de aluminio/silicio. Estos materiales son conocidos también bajo los conceptos mostrados arriba de ligante hidráulico latente y puzolana. En ello se emplean uno o varios de los mencionados agentes ligantes con arena de escoria. Se prefieren particularmente cenizas volantes.

La arena de escoria es una arena de escoria de alto horno granulada. La arena de escoria granulada finamente molida es denominada también como harina de arena de escoria. En general, tales productos son conocidos por los expertos como agentes ligantes. La harina de arena de escoria varía, dependiendo de su origen y su forma de elaboración, en su finura de molienda y distribución de tamaño de grano, donde la finura de molienda tiene influencia en la reactividad de la harina de arena de escoria. Como tamaño característico para la finura de molienda surge el valor Blaine. La arena de escoria, o bien harina de arena de escoria puede ser empleada en general de manera conocida para mezclas para la construcción que fraguan mediante activación alcalina. Se prefiere la arena de escoria, que exhibe un valor Blaine superior a 2000 cm2/g, de modo particular preferiblemente superior a 3000 cm2/g. En particular entra en consideración arena de escoria, que exhibe un valor Blaine entre 2000 y 10000 cm2/g, en particular preferiblemente entre 3000 y 5000 cm2/g. De acuerdo con la presente invención... [Seguir leyendo]

1. Sistema de agente ligante para construcción que contiene arena de escoria como un primer agente ligante así como microsílica y/o metacaolín como un segundo agente ligante, caracterizado porque contiene una sal de zinc, donde la sal de zinc exhibe de 0 a 8 átomos de carbono, así como un compuesto de metal alcalino como activador.

2. Sistema de agente ligante para construcción según la reivindicación 1, caracterizado porque como otro agente ligante contiene cenizas volantes.

3. Sistema de agente ligante para construcción según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la arena de escoria exhibe una superficie específica (valor Blaine) superior a 2000 cm2/g.

4. Sistema de agente ligante para construcción según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque 10 contiene activador en polvo.

5. Sistema de agente ligante para construcción según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque como activador contiene hidróxidos de metales alcalinos, silicatos de metales alcalinos, preferiblemente silicato alcalino de potasio, aluminato de metal alcalino, carbonato de metal alcalino y/o sulfato de metal alcalino.

6. Sistema de agente ligante para construcción según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque 15 contiene los siguientes componentes: entre 0, 001 y 10 % en peso de sal de zinc, entre 5 y 50 % en peso de arena de escoria,

entre 5 y 50 % en peso de activador, donde los datos en peso están referidos en cada caso al peso total del sistema de agente ligante para construcción.

7. Sistema de agente ligante para construcción según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como sal de zinc contiene óxido de zinc, fluoruro de zinc y/o sulfato de zinc.

8. El empleo de sales de zinc con 0 a 8 átomos de carbono en un sistema de agente ligante para construcción según una de las reivindicaciones 1 a 7, para prevenir las coloraciones.

9. Mortero para juntas o revestimientos que contienen un sistema de agente ligante para construcción según una de 25 las reivindicaciones 1 a 7.