Un procedimiento para producir un aditivo liviano de ceniza volante,

incluyendo dicho procedimiento los siguientes pasos: mezclar cenizas volantes con un superplastificador y cierta cantidad de agua para obtener un gel o masa de ceniza volante; formar una briqueta con el gel o masa de ceniza volante; calentar la briqueta de ceniza volante para endurecer efectivamente el gel o masa de ceniza volante con la que se formó la briqueta; quemar la briqueta de ceniza volante para sinterizar la ceniza volante; y triturar la briqueta de ceniza volante para obtener el aditivo liviano de ceniza volante

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere de manera general a un procedimiento para obtener un aditivo liviano de cenizas volantes y al aditivo de cenizas volantes resultante. 5

CONTEXTO DE LA INVENCIÓN

Se han fabricado aditivos de cenizas volantes peletizados sinterizados con fines comerciales en varios países industrializados como Reino Unido, Estados Unidos, Japón, India y Norte de Europa. Los procesos de fabricación de estos aditivos requieren la peletización de una mezcla de cenizas volantes y agua antes de sinterizar los pellets a temperaturas superiores a los 1200º C. Este proceso produce un aditivo ligero esférico con un elevado porcentaje de 10 vacíos. La fabricación de aditivo peletizado sinterizado a partir de cenizas volantes requiere un alto grado de control durante los procesos de producción. La experiencia de los solicitantes presentes con este tipo de aditivo liviano ha sido con el aditivo producido en el Reino Unido con el nombre de LYTAG. Esta experiencia ha presentado grandes variaciones en el tamaño y la calidad del aditivo. Estas variaciones han resultado, tal como se esperaba, en una inconsistencia con el producto final, es decir, el hormigón. Ya que el objeto de interés es, en definitiva, el hormigón 15 estructural, es imperativo que el aditivo fabricado tenga una gran calidad y características consistentes. Este es el caso especialmente cuando los aditivos de este tipo están destinados al uso en estructuras importantes como las plataformas en alta mar.

En Australia, no se producen aditivos de cenizas volantes con ningún procedimiento. Y esto a pesar de que la mayoría de la industria energética de este país proviene del carbón, y que la ceniza volante en sí se produce en 20 abundancia. Se han llevado a cabo investigaciones empleando la ceniza volante peletizada sinterizada LYTAG en la producción de hormigón de alta resistencia y fue capaz de producir hormigón con una resistencia a la compresión de 70 M Pa. No obstante, la consistencia y la repetibilidad de los valores de resistencia y de trabajabilidad, incluso en las condiciones de laboratorio más estrictas, no fueron elevadas. El motivo de este inconveniente fue la inconsistencia en el aditivo liviano empleado. La inconsistencia se manifestó principalmente en la capacidad de absorción de agua, la dureza 25 y la distribución del tamaño. Además, la producción de hormigón liviano de alta resistencia requiere una gran cantidad de cemento portland común. Esto debería desaconsejarse en la medida de lo posible, ya que la fabricación de cemento es una industria que causa un daño importante al medio ambiente debido a su gran demanda energética y a la emisión de grandes cantidades de dióxido de carbono. De esta forma, se entendió previamente que para producir hormigón de alta resistencia de LYTAG se requiere una cantidad sustancial de cemento. Este hecho rechaza en gran medida al 30 menos los motivos medioambientales por los que se concibió originalmente el hormigón con aditivo liviano.

El documento DE-A-2018221 describe la producción de pellets de escoria sintética de forma redonda. El procedimiento de producción de pellets de escoria sintética con forma redonda consiste en mezclar polvo residual de lignito con polvo de lignosulfonato cálcico y agua para formar una pasta plástica. La pasta plástica, a continuación, es comprimida con discos perforados y se emplea una herramienta de biselado para cortar la pasta en piezas. Las piezas 35 se dejan secar durante veinticinco minutos en un horno rotatorio y luego se sinterizan. Este procedimiento produce pellets de forma redonda. El documento DE-A-2018221 describe además la preparación de escoria sintética en forma de escoria. El procedimiento para obtener la escoria sintética en forma de escoria consiste en procesar polvo residual seco sin añadir agua ni polvo de lignosulfonato cálcico.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN 40

En un primer aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para obtener un añadido liviano de ceniza volante, consistiendo dicho procedimiento en los siguientes pasos:

mezclar cenizas volantes con un superplastificador y cierta cantidad de agua para obtener un gel o masa de ceniza volante;

formar una briqueta con el gel o masa de ceniza volante; 45

calentar la briqueta de ceniza volante para endurecer efectivamente el gel o masa de ceniza volante con la que se formó la briqueta;

quemar la briqueta de ceniza volante para sinterizar la ceniza volante; y

triturar la briqueta de ceniza volante para obtener el aditivo liviano de ceniza volante.

Preferiblemente, el volumen (1) del superplastificador por unidad de peso (kg) de ceniza volante es entre 50 aproximadamente 0,1 y 5 %. Más preferible es que la cantidad volumétrica (1) de agua respecto al peso (kg) de ceniza volante sea menor de aproximadamente el 35 %.

Preferiblemente, el endurecimiento del gel o masa se lleva a cabo con un nivel de humedad controlado, por

ejemplo con aproximadamente un 37 % de humedad relativa. Más preferible es que el gel o masa se endurezca durante un periodo prolongado de entre aproximadamente uno (1) y cuatro (4) días.

Preferiblemente, la briqueta de ceniza volante se calienta entre aproximadamente 40 y 110º C para endurecer eficazmente el gel o masa de ceniza volante de la que se formó la briqueta de ceniza volante, y la briqueta de ceniza volante se quema a aproximadamente 1300º C. 5

Por lo general, el procedimiento también incluye el paso de compactar o comprimir el gel o masa antes del endurecimiento.

Por lo general, el paso de triturar la briqueta de ceniza volante hace que el mencionado aditivo de ceniza volante tenga formas irregulares o angulares. Se comprende que las formas irregulares o angulares del aditivo de ceniza volante mejora la mezcla con la matriz de mortero del hormigón y por tanto la resistencia del hormigón. 10

Preferiblemente, el procedimiento incluye asimismo el paso de procesar el aditivo de ceniza volante a un rango de tamaño de partícula predeterminado. Más preferente es que el procesamiento de tamaño se efectúe por cribado del aditivo de ceniza volante. Por lo general, el rango del tamaño de partícula predeterminado incluye partículas de ceniza volante de un tamaño entre aproximadamente 75 µm y 30 mm.

Según otro aspecto de la invención, se proporciona un aditivo liviano de ceniza volante para la fabricación de 15 cemento obtenido a partir del procedimiento que constituye el primer aspecto de la presente invención.

Preferiblemente, el aditivo liviano de ceniza volante tiene una capacidad de absorción de agua, medida durante más de 24 horas, de menos del 10 %. Más preferente es que la capacidad de absorción sea del 2 al 5 %.

Preferiblemente, el aditivo liviano de ceniza volante tiene un rango de tamaño de partícula determinado. Más preferente es que el rango predeterminado de tamaño de partícula incluya partículas de ceniza volante de un tamaño 20 entre aproximadamente 75 µm y 30 mm. Generalmente, el rango de tamaño de partícula se encuentra entre 0.075mm (75 µm) y 12mm.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FOTOGRAFÍAS

Para conseguir una mejor comprensión de la naturaleza de la presente invención, las fotografías de las figuras 25 1 a 10 muestran aditivo de ceniza volante de los ejemplos de la presente invención junto con los aditivos de granito y LYTAG de tipo anterior, briquetas del aditivo de ceniza volante y hormigón que contiene el aditivo de ceniza volante de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERENTES

Para conseguir una mejor compresión de la naturaleza de la presente invención, se explicará a continuación 30 una realización preferente de un procedimiento de fabricación de aditivo liviano de ceniza volante junto con el mismo aditivo liviano de ceniza volante resultante.

Los siguientes experimentos ejemplares son relevantes para la metodología general de fabricación de aditivo ligero de ceniza volante de la siguiente manera:

I. mezclando cenizas volantes con un superplastificador y una cantidad reducida de agua; 35

II. compactando o comprimiendo el gel o masa de ceniza volante resultante;

III. biselando o formando de otra forma briquetas con el gel o masa de ceniza volante;