RESIDUO CERÁMICO ÚTIL PARA LA ELABORACIÓN DE CEMENTOS, PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN Y CEMENTOS QUE LO COMPRENDE.

Residuo cerámico útil para la elaboración de cementos, procedimiento de obtención y cementos que lo comprende.

La presente invención describe un residuo cerámico obtenido a partir de residuos de construcción y demolición como componente puzolánico de cementos. Se presenta además un método de obtención de estos residuos cerámicos y otro procedimiento de fabricación de cementos utilizando estos residuos. Este tipo de residuos

, son recogidos en plantas de reciclado, donde se realiza su gestión, con esta invención se podría facilitar una posible salida comercial.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201330415.

Solicitante: CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS (CSIC).

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: FRIAS ROJAS,MOISES, SÁNCHEZ DE ROJAS,María Isabel, ASENSIO DE LUCAS,Eloy, MEDINA MARTÍNEZ,César.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Empleo de materias aglomeradas, de residuos o de... > C04B18/16 (que provienen de la industria de la construcción o de la industria de la cerámica)

PDF original: ES-2512065_A1.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

RESIDUO CERÃ?MICO UTIL PARA LA ELABORACiÓN DE CEMENTOS, PROCEDIMIENTO DE OBTENCiÓN Y CEMENTOS QUE LO COMPRENDE

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se enmarca en el sector de la construcción, y más concretamente en la industria cementera, que forzada por una previsible disminución de los materiales utilizados actualmente demandará de productos alternativos, que presenten ventajas tecnológicas, medioambientales y económicas viables para el sector.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Los residuos de construcción y demolición (ReO) incluyen diferentes materiales, entre los que destacan por su cantidad, los ladrillos, azulejos y otros materiales cerámicos, pues representan más de la mitad del total de este tipo de residuos.

En el proceso de fabricación de los productos cerámicos se utilizan, como materia prima, materiales naturales, que contienen una proporción elevada de minerales arcillosos, los cuales mediante un proceso de deshidratación, seguido de otro de cocción controlada a temperaturas entre 700º C y 1000º C adquieren sus propiedades características de "arcilla cocida".

La incorporación de materiales procedentes de estos residuos de construcción y demolición en la fabricación de cementos permitirla introducir el concepto de sostenibilidad en el sector de la construcción, sector que tradicionalmente es considerado como poco respetuoso con el medio ambiente, estando en consonancia de este modo con las políticas europeas y nacionales de desarrollo sostenible.

En la presente invención se describe un nuevo uso de estos residuos cerámicos para la elaboración de cementos.

DESCRIPCiÓN BREVE DE LA INVENCiÓN

Un objeto de la invención lo constituye un residuo cerámico útil para la elaboración de cementos caracterizado por que comprende al menos un 20% de material cerámico procedente de residuos de la construcción y demolición o de fabricación, que posee una actividad puzolánica y una granulometría adecuada (se busca la optimización del proceso aplicando los materiales de menor granulometría, para facilitar una posterior molienda) .

Otro objeto de la invención es el procedimiento de obtención del residuo cerámico de la invención que comprende las siguientes etapas: a) recogida de residuos de partida directamente en las plantas de reciclaje y gestión de residuos de construcción y demolición (Plantas de reciclado de ReO) o de plantas de fabricación , b) selección de los residuos de a) para que exista al menos un 20% de contenido cerámico, c) secado del residuo de b) en una estufa a 105º C hasta peso constante, d) trituración o molienda del residuo de c) el tiempo necesario para obtener un tamaño inferior a 63 IJm, y e) tamizado del residuo de d) con un tamiz de 63 IJm para obtener el residuo cerámico.

Otro objeto de la invención lo constituye el cemento, en adelante cemento de la invención, que comprende el residuo cerámico de la invención como componente en dicho cemento en un porcentaje de entre un 0.1% y un 55%.

En una realización preferente de la invención el cemento comprende el residuo cerámico como componente principal en dicho cemento en un porcentaje de entre un 6% y un 55%. En otra realización preferente de la invención el cemento comprende el residuo cerámico como componente minoritario adicional en dicho cemento en un porcentaje de entre un 0.1 % Yun 5%.

Otro objeto de la invención es el procedimiento de obtención del cemento de la invención, en adelante procedimiento de la invención, que comprende las siguientes etapas: a) mezcla del residuo cerámico de la invención con un cemento en una proporción entre

0.1 % Y 55% hasta garantizar una correcta homogeneización, y

b) almacenamiento de la mezcla de a) en un lugar estanco para evitar la carbonatación y humectación de las mismas.

DESCRIPCiÓN DETALLADA

La presente invención se basa en que se ha observado que a partir de residuos de construcción y demolición (RCD) (Figura 1) es posible obtener un residuo cerámico que actúa como un material puzolánico útil como aditivo para la elaboración de cementos cuando contiene al menos un 20% de este residuo cerámico y cuando se prepara como un producto homogéneo, con una tamaño de grano fino inferior a 63 ~m (tamaño de particula similar al cemento) (Figura 2) . Estos residuos cerámicos se pueden obtener de plantas de reciclaje de residuos de construcción y demolición y de fábricas de los mismos y pueden ofrecer de este modo una salida comercial a este material de desecho.

Este residuo cerámico (Figura 2) , se introduce en los cementos como componente principal (6-55% en masa) y se encuadra dentro de puzolanas naturales calcinadas (Q) y también como componente minoritario (porcentajes inferiores al 5% en masa) , siempre que no esté incluido ya como componente mayoritario. Con este producto se pueden obtener, en función de las dosificaciones realizadas, distintos tipos de cementos.

Los residuos cerámicos descritos en la presente invención que proceden de residuos de construcción y demolición pueden ser considerados como puzolanas naturales calcinadas, donde según la norma UNE-EN 197-1:2011 (Norma Española UNE-EN 197-1 :2011

"Cemento. Parte 1: Composición, especificaciones y criterios de conformidad de los cementos comunes", Diciembre de 2011) , se definen puzolanas naturales calcinadas (Q) como materiales de origen volcánico, arcillas, pizarras o rocas sedimentarias activadas por tratamientos térmicos y conformes con el apartado 5.2.3.1. (Generalidades de materiales puzolánicos P, Qj.

De esta manera y de acuerdo a la norma UNE-EN 197-1 :2011 , podrian ser empleados como componente principal (porcentajes superiores al 5% en masa) en la fabricación de cementos CEM II/A-O, CEM IIIB-O, CEM IV/A, CEM IV/B, CEM V/A y CEM V/B, pudiéndose emplear además como componente minoritario (porcentajes inferiores al 5% en masa) dando lugar a cualquiera de los tipos principales de cemento (CEM 1, CEM 11, CEM 111, CEM IV Y CEM V) siempre que no esté incluido ya como componente mayoritario.

La incorporación de materiales procedentes de estos residuos de construcción y demolición en la fabricación de cementos permitiría introducir el concepto de sostenibilidad en el sector de la construcción, sector que tradicionalmente es considerado como poco respetuoso con el medio ambiente , estando en consonancia de este modo con las políticas europeas y nacionales de desarrollo sostenible.

Según el apartado 5.2.3.1 de la norma UNE~EN 197-1:2011, las puzolanas están compuestas esencialmente por dióxido de silicio (Si02) y óxido de aluminio (AI20 3) . El resto contiene óxido de hierro (Fe203) y otros óxidos. El contenido en dióxido de silicio reactivo debe ser superior al 25 %. La composición de los residuos cerámicos de construcción y demolición, objeto de esta invención, cumpliría con estos requisitos.

Así, un objeto de la invención lo constituye un residuo cerámico útil para la elaboración de cementos caracterizado por que comprende al menos un 20% de material cerámico procedente de residuos de la construcción y demolición o de fabricación, que posee una actividad puzolánica y una granulometría adecuada (se busca la optimización del proceso aplicando los materiales de menor granulometría, para facilitar una posterior molienda) .

Un objeto de la invención lo constituye el procedimiento de obtención del residuo cerámico de la invención , en adelante procedimiento de obtención del residuo cerámico de la invención, que comprende las siguientes etapas:

a) recogida de muestra directamente en las plantas de reciclaje y gestión de residuos de construcción y demolición (Plantas de reciclado de RCD) o de o de plantas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Residuo cerámico útil para la elaboración de cementos caracterizado por que comprende al menos un 20% de material cerámico procedente de residuos de la construcción y demolición o de fabricación, posee una actividad puzolánica y una granulometria inferior a 63 ~m.

2. Procedimiento de obtención del residuo cerámico según la reivindicación 1 caracterizado

por que comprende las siguientes etapas: a) recogida de residuos de partida directamente en las plantas de reciclaje y gestión de residuos de construcción y demolición (Plantas de reciclado de ReO) o de plantas de fabricación, b) selección de los residuos de a) para que exista al menos un 20% de contenido cerámico, e) secado del residuo de b) en una estufa a 105º C hasta peso constante, d) trituración del residuo de c) el tiempo necesario para obtener un tamaño inferior a 63

~m,

y

e) tamizado del residuo de d) con un tamiz de 63 !-1m para obtener el residuo cerámico.

3. Cemento caracterizado por que comprende el residuo cerámico según la reivindicación 1.

4. Cemento según la reivindicación 3 caracterizado por que el residuo cerámico está comprendido entre un 0.1 % Y un 55% como componente en dicho cemento.

5. Cemento según la reivindicación 4 caracterizado por que el residuo cerámico está comprendido entre un 0.1 % Y un 5% como componente en dicho cemento.

6. Cemento según la reivindicación 3 caracterizado por que el residuo cerámico está comprendido entre un 6% y un 55% como componente en dicho cemento.

7. Procedimiento de obtención del cemento según las reivindicaciones 3 a la 5 caracterizado

porque comprende las siguientes etapas: a) mezcla del residuo cerámico según la reivindicación 1 con un cemento en una proporción entre 0.1 y 55% hasta garantizar una correcta homogeneización, y

b) almacenamiento de la mezcla de a) en un lugar estanco para evitar la carbonatación y humectación de las mismas.

8. Procedimiento según la reivindicación 7 caracterizado por que en la etapa de mezcla las 5 proporciones entre el residuo cerámico y el cemento cumplen la siguiente fórmula:

m lOlal = m cel1l (!nto + m residuo m cel1l (!nlO = m totat (1-X) m res;<!uo = X * m tota l

siendo: m lmal: masa total de la mezcla a realizar m cemenlo: masa de cemento utilizada m residl.lO: masa del residuo cerámico

X: porcentaje en tanto por uno del residuo cerámico