Uso de un aglutinante hidráulico para formar una composición de cemento con agua y agregados finos o gruesos para preparar hormigón arquitectónico,

para conservar con el tiempo la apariencia original del hormigón arquitectónico hecho con la misma y al mismo tiempo reducir la contaminación en el ambiente en contacto con dicho hormigón arquitectónico, conteniendo dicho aglutinante hidráulico partículas de un fotocatalizador capaz de oxidar sustancias contaminantes en dicho ambiente en presencia de luz, aire y humedad ambiental, estando las partículas de dicho fotocatalizador distribuidas en volumen en toda la masa del aglutinante hidráulico en cantidad del 0,01 al 10% en peso del aglutinante hidráulico

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 GB-849.175 se refiere a una composición de recubrimiento blanco adecuada para cubrir hormigón, que consiste en un cemento blanco y aditivos blancos, incluyendo los aditivos blancos una cantidad de dióxido de titanio finamente dividido que tiene al menos el 3% en peso de dichos aditivos.

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 para periodos de tiempo más largos.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

El solicitante ha encontrado sorprendentemente que este problema puede resolverse con eficacia mediante el uso de un aglutinante hidráulico para formar una composición de cemento con agua y agregados finos o gruesos para fabricar hormigón arquitectónico, para conservar con el tiempo la apariencia original del hormigón arquitectónico hecho con los mismos y al mismo tiempo para reducir la contaminación en el ambiente en contacto con dicho hormigón arquitectónico, conteniendo dicho aglutinante hidráulico partículas de un fotocatalizador capaz de oxidar sustancias contaminantes en el ambiente en presencia de luz, aire y humedad ambiental, estando las partículas de dicho fotocatalizador distribuidas en volumen en toda la masa

del aglutinante hidráulico en cantidades del 0,01 al 10% en peso del aglutinante hidráulico.

Cualquier clase de fotocatalizador capaz de oxidar en presencia de luz, aire y humedad ambiental (oxígeno y agua) las sustancias contaminantes en contacto con la superficie del aglutinante hidráulico (o los morteros y hormigones relativos) en un estado endurecido forma parte de la presente invención, en particular un dióxido de titanio, principalmente en 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.

Un objeto adicional de la presente invención es una composición de cemento que comprende el 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...

1. Uso de un aglutinante hidráulico para formar una composición de cemento con agua y agregados finos o gruesos para preparar hormigón arquitectónico, para conservar con el tiempo la apariencia original del hormigón arquitectónico hecho con la misma y al mismo tiempo reducir la contaminación en el ambiente en contacto con dicho hormigón arquitectónico, conteniendo dicho aglutinante hidráulico partículas de un fotocatalizador capaz de oxidar sustancias contaminantes en dicho ambiente en presencia de luz, aire y humedad ambiental, estando las partículas de dicho fotocatalizador distribuidas en volumen en toda la masa del aglutinante hidráulico en cantidad del 0,01 al 10% en peso del aglutinante hidráulico.

2. Uso según la reivindicación 1 en el que las partículas de dicho fotocatalizador están distribuidas en volumen en toda la masa del aglutinante hidráulico en cantidad del 0,01 al 5% en peso del aglutinante hidráulico.

3. Uso según la reivindicación 1 y 2 en el que dicho fotocatalizador es dióxido de titanio, o un precursor del mismo, en la forma de anatasa en al menos el 5%.

4. Uso según la reivindicación 3 en el que al menos el 25% en peso de dióxido de titanio tiene forma de anatasa.

5. Uso según la reivindicación 3 en el que al menos el 50% en peso de dióxido de titanio tiene forma de anatasa.

6. Uso según la reivindicación 3 en el que al menos el 70% en peso de dióxido de titanio tiene forma de anatasa.

7. Uso según la reivindicación 3 en el que el dióxido de titanio es una mezcla 70:30 de TiO2 de anatasa:TiO2 de rutilo.

8. Uso según la reivindicación 3 en el que dicho precursor es una pasta de titanio.

9. Uso según la reivindicación 3 en el que una matriz de dióxido de titanio se dopa con uno o más átomos diferentes de los átomos de titanio.

10. Uso según la reivindicación 9 en el que una matriz de dióxido de titanio se dopa con uno o más átomos seleccionados entre Fe(III), Mo (V), Ru(III), Os(III), Re(V), V(V) y Rh(III).

11. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en el que las partículas de dicho fotocatalizador están distribuidas en volumen en toda la masa del aglutinante en cantidad del 0,1% en peso del aglutinante.

12. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en el que las partículas de dicho fotocatalizador están distribuidas en volumen en toda la masa del aglutinante en cantidad del 0,5% en peso del aglutinante.

13. Uso según la reivindicación 1 en el que dicho fotocatalizador se selecciona entre el grupo que consiste en óxido tungsténico (WO3), titanato de estroncio (SrTiO3) y titanato de calcio.

14. Uso según la reivindicación 1 en el que dicho aglutinante hidráulico se selecciona entre un cemento según la norma UNI ENV 197.1, un cemento para presa para captación de residuos, un aglutinante de cemento y una

cal hidráulica.

15. Uso según la reivindicación 1 en el que dicho aglutinante hidráulico se selecciona entre un cemento blanco, gris o pigmentado.

16. Uso de una premezcla seca para formar una composición de cemento con agua y agregados finos o gruesos para preparar hormigón arquitectónico, para conservar con el tiempo la apariencia original del hormigón arquitectónico hecho con la misma y al mismo tiempo para reducir la contaminación en el ambiente en contacto con dicho hormigón arquitectónico, comprendiendo dicha premezcla un aglutinante hidráulico que contiene partículas de un fotocatalizador capaz de oxidar sustancias contaminantes en dicho ambiente en presencia de luz, aire y humedad ambiental, estando las partículas de dicho fotocatalizador distribuidas en volumen en toda la masa del aglutinante en cantidad del 0,01 al 10% en peso del aglutinante hidráulico.

17. Uso según la reivindicación 16 en el que las partículas de dicho fotocatalizador están distribuidas en volumen en toda la masa del aglutinante hidráulico en cantidad del 0,01 al 5% en peso del aglutinante hidráulico.