CLINKER SULFOALUMINOSO SIN HIERRO Y SIN CAL LIBRE, SU PROCEDIMIENTO DEPREPARACION Y SU UTILIZACION EN AGLOMERANTES BLANCOS.
Clinker sulfoaluminoso que contiene:
- más de 55% en peso de fase sulfoaluminato de calcio (C4A3S),
- de 10% a 20% en peso de fase belita (C2S),
- menos de 10% en peso de anhidrita (CS),
- menos de 5% en peso de fase gelenita (C2AS),
una cantidad de cal libre inferior a 0,2% en peso y una cantidad de hierro (expresado en Fe2O3) inferior a 0,3% en peso
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E02292533.
Solicitante: CIMENTS FRANCAIS.
Nacionalidad solicitante: Francia.
Dirección: TOUR ARIANE, QUARTIER VILLON, 5 PLACE DE LA PYRAMIDE, F-92800, 5014 3BP PUTEAUX FR.
Inventor/es: COLOMBET, PIERRE, CLASSEN, BRUNO.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 15 de Octubre de 2002.
Fecha Concesión Europea: 3 de Marzo de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C04B28/06B
- C04B7/32B
Clasificación PCT:
- C04B28/06 QUIMICA; METALURGIA. › C04 CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS; REFRACTARIOS. › C04B LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES, p. ej. MORTEROS, HORMIGON O MATERIALES DE CONSTRUCCION SIMILARES; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS (vitrocerámicas desvitrificadas C03C 10/00 ); REFRACTARIOS (aleaciones basadas en metales refractarios C22C ); TRATAMIENTO DE LA PIEDRA NATURAL. › C04B 28/00 Composiciones para morteros, hormigón o piedra artificial que contienen ligantes inorgánicos o que contienen el producto de reacción de un ligante inorgánico y un ligante orgánico, p. ej. que contienen cemento de policarboxilatos. › Cementos aluminosos.
- C04B7/32 C04B […] › C04B 7/00 Cementos hidráulicos. › Cementos aluminosos.
Clasificación antigua:
- C04B28/06 C04B 28/00 […] › Cementos aluminosos.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Clinker sulfoaluminoso sin hierro y sin cal libre, su procedimiento de preparación y su utilización en aglomerantes blancos.
La presente invención se refiere a un nuevo clinker sulfoaluminoso, a su procedimiento de preparación y a su utilización en unos aglomerantes, en particular en unos aglomerantes poco teñidos, poco coloreados o blancos.
Los aglomerantes hidráulicos (que incluyen los cementos) son unos polvos minerales que reaccionan con el agua con el fin de formar una pasta maleable que se endurece después de algunas horas. Se confunden frecuentemente los términos "aglomerante hidráulico" y "cemento". De manera general, los aglomerantes hidráulicos están compuestos por cementos y por aditivos minerales. La fabricación del cemento consiste en cocer un crudo, compuesto por los materiales apropiados en un horno rotativo, a alta temperatura (superior a 1.450ºC). Los nódulos obtenidos después de la cocción, denominados nódulos de clinker, son triturados hasta una finura adecuada (o superficie específica) con el fin de activar la afinidad del cemento con el agua. El cemento es por lo tanto un clinker triturado, con añadidos minerales eventuales.
Los cementos se ilustran de manera habitual por dos tipos de cementos, los cementos Portland y los cementos aluminosos.
Para facilitar las explicaciones, las abreviaturas estándares utilizadas a continuación en el texto se recuerdan a continuación:
F representa Fe2O3
Los cementos de tipo Portland están compuestos por cuatro fases principales, alita C3S (40-70%), belita C2S (hasta 30%), aluminato tricálcico C3A (2-15%) y ferrita C4AF (hasta 15%). El yeso se añade habitualmente (hasta 5%) durante la trituración del clinker.
Los cementos de tipo aluminoso cubren una gama de aglomerantes que contienen aluminato monocálcico CA como constituyente principal. Las demás fases mayoritarias de esta gama de cemento son la fase ferrita C4AF, y la fase dialuminato de calcio CA2.
Un nuevo tipo de cemento se creó durante los años 70. Éste se caracteriza por una de sus fases denominada sulfoaluminato de calcio C4A3
De nuevo en este caso, unas propiedades de expansión se pueden obtener si la cal y el sulfato de calcio están en exceso.
Las reacciones (4) y (5) son muy rápidas y conducen muy rápidamente al fraguado (es decir, en algunos minutos) y dan lugar a unos cementos que se endurecen muy rápidamente. La cal puede estar presente en el aglomerante como parte de la composición, o puede ser el resultado de la disolución de otra fase: la fase principal del cemento Portland C3S, una vez en contacto con agua, libera hidróxido de calcio (la forma hidratada de la cal) que a su vez acelera la formación de hidratos según las reacciones (4) ó (5).
En consecuencia, las cinéticas de hidratación de C4A3
Reivindicaciones:
1. Clinker sulfoaluminoso que contiene:
una cantidad de cal libre inferior a 0,2% en peso y una cantidad de hierro (expresado en Fe2O3) inferior a 0,3% en peso.
2. Clinker sulfoaluminoso según la reivindicación 1, caracterizado porque contiene:
3. Clinker según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque su contenido total en óxidos coloreados diferentes del óxido de hierro es inferior a 0,7% en peso.
4. Procedimiento de preparación del clinker según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende la mezcla de materias primas en concentraciones tales que se respeten las proporciones ponderales siguientes en óxidos:
4
34
37
Otros óxidos
siendo
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la mezcla cumple además las proporciones ponderales en óxidos C, A y S siguientes:
A
A
C
C
C
C
6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el enfriamiento se lleva a cabo mediante remojo en agua.
7. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el enfriamiento se lleva a cabo bajo una atmósfera de nitrógeno.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque el clinker se tritura después hasta la obtención de una superficie específica Blaine superior a 3.000 cm2/g.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque el clinker se tritura hasta la obtención de una superficie específica Blaine superior a 5.000 cm2/g.
10. Utilización del clinker según una de las reivindicaciones 1 a 3, u obtenido mediante el procedimiento según una de las reivindicaciones 4 a 9, para la preparación de un aglomerante mediante la mezcla de dicho clinker con un material fuente de óxido de calcio y/o una fuente de sulfato de calcio.
11. Utilización según la reivindicación 10, para la preparación de un aglomerante mediante la mezcla de dicho clinker con cemento Portland y/o una fuente de sulfato de calcio.
12. Aglomerante que comprende de 75 a 90% de clinker sulfoaluminoso según una de las reivindicaciones 1 a 3, u obtenido mediante el procedimiento según una de las reivindicaciones 4 a 9, y de 25 a 10% en peso de una fuente de sulfato de calcio, que presenta un tiempo de fraguado inferior o igual a tres horas y que permite preparar, según la norma EN 196, un mortero que presenta una resistencia a la compresión a 28 días superior o igual a 50 MPa.
13. Aglomerante que comprende de 20 a 40% de clinker sulfoaluminoso según una de las reivindicaciones 1 a 3, u obtenido mediante el procedimiento según una de las reivindicaciones 4 a 9, de 50 a 70% de cemento Portland y de 5 a 25% de una fuente de sulfato de calcio, que presenta un tiempo de fraguado inferior o igual a 10 minutos.
14. Aglomerante según la reivindicación 13, que comprende 30% de clinker sulfoaluminoso, 60% de cemento Portland y 10% de una fuente de sulfato de calcio.
15. Aglomerante que comprende de 55 a 90% de clinker sulfoaluminoso según una de las reivindicaciones 1 a 3, u obtenido mediante el procedimiento según una de las reivindicaciones 4 a 9, de 5 a 30% de cemento Portland y de 10 a 30% de una fuente de sulfato de calcio, que presenta un tiempo de fraguado comprendido entre 30 minutos y 1 hora, y que permite preparar, según la norma EN 196, un mortero que presenta una resistencia a la compresión a 5 horas superior a 20 MPa.
16. Aglomerante según la reivindicación 15, que comprende 60% de clinker sulfoaluminoso, 20% de cemento Portland y 20% de una fuente de sulfato de calcio.
17. Aglomerante según una de las reivindicaciones 12 a 16, caracterizado porque la fuente de sulfato de calcio es yeso.
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