Baldosa de pavimentación fabricada a partir de premezclas secas que contienen un aglutinante hidráulico,

incluyendo dicho aglutinante, en volumen, partículas de fotocatalizador de dióxido de titanio capaces de oxidar en presencia de luz, aire y humedad ambiental, sustancias contaminantes presentes en el entorno

Baldosa de pavimentación que comprende un aglutinante hidráulico y partículas de fotocatalizador.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un aglutinante hidráulico, una premezcla seca y una composición de cemento que tienen propiedad mejorada para mantener, después de la instalación, durante periodos de tiempo más largos el brillo y la cantidad de color.

Técnica anterior

Uno de los usos más importantes del cemento (ya sea gris o blanco) es en la fabricación de los denominados "hormigones arquitectónicos", es decir, coladas en trabajo con superficies no tratadas (planas o perfiladas) o tratadas (por ejemplo, por chorro de arena). En particular, el cemento blanco se usa como un elemento decorativo en la prefabricación ligera y en la producción de baldosas de pavimentación. La composición de hormigón arquitectónico, en particular el blanco, debe cumplir el requisito de obtener además buenas resistencias mecánicas y durabilidad con el tiempo y también superficies que tengan buena apariencia y, por tanto, sean uniformes en color y textura.

Con el fin de obtener hormigones arquitectónicos que tengan color homogéneo y composición constante es esencial la selección del material inerte pero, mientras dicho material inerte forma hasta el 80% de la masa de hormigón, la superficie de hormigón tiene una composición diferente de las capas subyacentes y, por tanto, de su masa total: el material inerte grueso no aparece en la superficie y la superficie en sí consiste sólo en pasta de cemento y arena.

En consecuencia, una superficie de hormigón fabricada con cemento blanco y arena ligera resulta buena, aun cuando el agregado grueso sea más oscuro.

La uniformidad de color de la arena es menos importante que en el caso de hormigón arquitectónico de cemento gris: la constancia de color del cemento blanco puede cubrir, obviamente con ciertos límites, las variaciones de color de la arena.

El documento EP-0.590.477 se refiere a una capa de óxido metálico que muestra una función de actividad fotocatalítica formada en la superficie de un material arquitectónico inorgánico, como un material de muro externo, material de cubierta, material de muro interno, material de suelo y material de techo, que incluyen vidrio, baldosa, hormigón, piedra, metal y similares, de manera que proporcionan la propiedad de desodorizar un espacio que entra en contacto con el material arquitectónico, y propiedades antimoho y antisuciedad y absorbancia de rayos ultravioleta de la superficie del material arquitectónico, así como el mantenimiento a largo plazo de estas propiedades.

El documento EP-0.633.064 se relaciona con un compuesto catalizador que comprende un sustrato que tiene partículas de un fotocatalizador como óxido de titanio, adherido al mismo por medio de un adhesivo menos degradante como un polímero fluorado que comprende un copolímero de un éster de vinilo y/o éter vinílico y una fluoroolefina, o un cemento o polímero con base de silicio.

Problema técnico

El problema principal de fabricaciones de hormigón arquitectónico, tanto en cemento gris como en cemento blanco, concierne al mantenimiento constante con el tiempo de la apariencia original; es importante dilatar lo más posible el proceso natural de envejecimiento debido, esencialmente, a la influencia de agentes atmosféricos.

La protección de estas fabricaciones se efectúa principalmente con productos repelentes del agua que se aplican en las superficies mediante pulverización o cepillado, como, por ejemplo, soluciones de silicona, que son estables en un entorno alcalino, y posiblemente ante la luz y el mal tiempo.

Sin embargo, tal vez debido al aumento progresivo de los contaminantes presentes en un entorno metropolitano típico, la protección superficial de estos productos resiste en las ciudades durante un tiempo cada vez más limitado con la subsiguiente degradación estética de la fabricación.

En la mayoría de los casos, la rápida degradación estética de estos materiales impide que se usen estos hormigones arquitectónicos.

Por tanto, se percibe la necesidad de resolver el problema de la preservación de la apariencia original de la superficie de los hormigones arquitectónicos, en particular de baldosas de pavimentación, para periodos de tiempo más largos.

Resumen de la invención

El Solicitante ha encontrado sorprendentemente que este problema puede resolverse con eficacia usando una baldosa de pavimentación según la reivindicación 1.

Como fotocatalizador capaz de oxidar en presencia de luz, aire y humedad ambiental (oxígeno y agua) las sustancias contaminantes que entran en contacto con la superficie del aglutinante hidráulico (o los morteros y hormigones relativos) en un estado endurecido, se usa dióxido de titanio, principalmente en la forma de anatasa, o un precursor del mismo, dopado opcionalmente con otros átomos diferentes de Ti.

Descripción detallada de las figuras

Las fig. 1 a 4 ofrecen las imágenes de las superficies en relación con las composiciones de morteros de cemento D, E, F, G ofrecidas en el Ejemplo 2.

En particular las fig. 1A-1B ofrecen las imágenes de las superficies relativas a la composición D, las fig. 2A-2B a la composición E, las fig. 3A-3B a la composición F, las fig. 4A-4B a la composición G;

la fig. 5 representa el % de reflectancia (R%) para la muestra B comprendida en el Ejemplo 5 medida en diferentes momentos en función de la longitud de onda (en nm);

la fig. 6 representa el Q% residual en función del tiempo de muestras (A) •, (B) -, (C) -, descritas en el Ejemplo 5 sometidas a una longitud de onda superior a 290 nm (450 nm);

la fig. 7 representa histogramas del Q% residual del cemento blanco tratado con P-25® al 5% y cemento blanco no tratado (tal cual).

Descripción detallada de la invención

En la presente descripción, por "aglutinante" o "aglutinante hidráulico" se entiende un material de cemento hidráulico, en forma de polvo en el estado sólido, seco, que, una vez mezclado con agua, proporciona mezclas plásticas capaces de fijarse y endurecerse. En la definición extensa de "aglutinante hidráulico", según la presente invención, se incluyen los cementos (blancos, grises o pigmentados) según se define según la norma UNI ENV 197.1 y los denominados cementos para presas para captación de residuos, aglomerados de cemento y cales hidráulicas, según se define en la Ley nº 595 de 26 de mayo de 1965. La presente invención no sólo se refiere al aglutinante hidráulico en el que el fotocatalizador se añade a uno de sus componentes como clinker o yeso, en cualquier fase de la preparación relativa, sino también a una premezcla seca, en concreto, un material que comprende cualquier aglutinante hidráulico al que, antes de la instalación del mismo, se añaden las partículas de fotocatalizador.

Por "premezcla seca" se entiende una mezcla homogénea de aglutinante y agregado y opcionalmente al menos un aditivo adecuado para mezclarse con agua y para la preparación de morteros y hormigones.

Por "composición de cemento" o "mezcla de cemento" se entiende cualquier composición en la que se mezcla un aglutinante con agua, y opcionalmente con agregados que tienen diferente granulometría. Las composiciones de cemento incluyen entonces las "pastas" de cemento, es decir, mezclas de aglutinante y agua que están libres de agregados, y las mezclas, es decir, mezclas de agua, cemento y agregados.

Los "agregados" o "materiales inertes" pueden ser agregados gruesos, como piedras machacadas o grava de cantos rodados, o agregados finos, como arena, y se clasifican en la norma UNI 8520.

Son ejemplos de mezclas los morteros (mezclas de aglutinante, agua y agregado fino) y los hormigones (mezclas de agua, aglutinante, agregado fino y agregado grueso).

El "clinker" usado para la preparación del aglutinante según la presente invención es cualquier clinker de cemento Portland según se define según la norma UNI ENV 197.1, es decir, un material hidráulico que consiste en al menos dos tercios en masa de silicatos de calcio (3CaO SiO₂) y (2CaO SiO₂), siendo la parte restante Al₂O₃, Fe₂O₃ y otros óxidos.

La baldosa de pavimentación según la presente invención puede contener entonces cemento blanco, gris o pigmentado, preferentemente cemento blanco.

La propiedad particular que distingue...

1. Baldosa de pavimentación fabricada a partir de premezclas secas que contienen un aglutinante hidráulico, incluyendo dicho aglutinante, en volumen, partículas de fotocatalizador de dióxido de titanio capaces de oxidar en presencia de luz, aire y humedad ambiental, sustancias contaminantes presentes en el entorno.

2. Baldosa de pavimentación según la reivindicación 1 en la que el dióxido de titanio tiene una estructura de anatasa de al menos el 25%.

3. Baldosa de pavimentación según la reivindicación 1 en la que el dióxido de titanio tiene una estructura de anatasa de al menos el 50%.

4. Baldosa de pavimentación según la reivindicación 1 en la que el dióxido de titanio tiene una estructura de anatasa de al menos el 70%.

5. Baldosa de pavimentación según la reivindicación 1 en la que el dióxido de titanio está en una proporción de mezcla de 70:30 de TiO₂ de anatasa:TiO₂ de rutilo.

6. Baldosa de pavimentación según la reivindicación 1 en la que el fotocatalizador es una pasta de titanio.

7. Baldosa de pavimentación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el fotocatalizador de TiO₂ es una matriz dopada con uno o más átomos diferentes de Ti.

8. Baldosa de pavimentación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el fotocatalizador de TiO₂ es una matriz dopada con uno o más átomos seleccionados entre Fe(III), Mo(V), Ru(III), Os(III), Re(V), V(V) y Rh(III).

9. Baldosa de pavimentación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizada porque el fotocatalizador está contenido en cantidades comprendidas entre el 0,01% y el 10% en peso.

10. Baldosa de pavimentación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 caracterizada porque el fotocatalizador se añade en una cantidad igual al 0,1% en peso con respecto al aglutinante.

11. Baldosa de pavimentación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 caracterizada porque el dióxido de titanio se añade en una cantidad igual al 0,5% en peso con respecto al aglutinante.

12. Baldosa de pavimentación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 caracterizada porque el aglutinante hidráulico se selecciona entre un cemento según la norma UNI ENV 197.1, un cemento para presas para captación de residuos, un aglutinante de cemento y cal hidráulica.

13. Baldosa de pavimentación según la reivindicación 12 caracterizada porque dicha composición de cemento incluye un cemento blanco, gris o pigmentado.

14. Uso de una premezcla seca que contiene un aglutinante hidráulico, incluyendo dicho aglutinante, en volumen, partículas de fotocatalizador de dióxido de titanio capaces de oxidar, en presencia de luz, aire y humedad ambiental, sustancias contaminantes presentes en el entorno, para fabricar baldosas de pavimentación que mantengan después de la instalación durante periodos de tiempo más largos el brillo y la cantidad de color.

15. Uso según la reivindicación 14 caracterizado porque el dióxido de titanio tiene una estructura de anatasa de al menos el 25%.