Método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento y una instalación para su realización.

El método consiste en que en una amasadora vertical, dotada de desagüe practicable en el fondo plano de la misma, se introduce una cantidad de agua correspondiente a una cantidad comprendida entre el 29% y el 32% del peso de cemento, a la que se incluyen los aditivos y colorantes, tras lo cual se incorpora un peso de árido de superficie redondeada y de granulometría de 0,1 y 1 mm, que presenta un contenido en sílice del 99,5% y un peso de cemento de partículas de 5 micras comprendido entre el 27% y el 37% del peso en seco de árido y cemento, tras lo cual se continúa en la operación de amasado hasta conseguir; una masa totalmente homogénea, la cual es vertida en un molde y fraguada en el mismo con la superficie de la citada masa en contacto con una cubierta que determina el encapsulado del molde.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere, conforme se indica en su enunciado, a un método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento y una instalación para su realización, concretamente la invención tiene por objeto la consecución de un cuerpo que está moldeado con un mortero de cemento y está destinado especialmente a conformar cuerpos, con o sin armadura metálica, que presenten propiedades de impermeabilidad, de aislamiento eléctrico y de dureza adecuadas para usos específicos.

Antecedentes de la invención

El propio solicitante es titular de la solicitud WO 2010/116009, la cual tiene por objeto un cuerpo de mortero de cemento de características determinadas y un método para su producción, habiéndose citado en su tramitación las solicitudes de patente JP 61227959 Y WO 8804285, ambas con categoría A.

La precedente solicitud propia tiene por objeto la consecución de un cuerpo de mortero de cemento con las características que se pretenden conseguir con la presente solicitud, las cuales son las que se definen seguidamente:

a. - -Estar constituido por un árido con contenido en sílice del orden del 99, 5% que está formado por partículas de superficie redondeada y de granulometría comprendida entre 0, 1 Y 1 mm, cuyos intersticios existentes en el agrupamiento de las propias partículas están ocupados por un ligante de etringita derivado de la hidratación de unas partículas de cemento de granulometría del orden de alrededor de las 5 micras y por las propias partículas de cemento perfectamente hidratado.

b. - -Presentar una resistencia a la compresión del orden de los valores que siguen: a las 8 horas es del orden de 350 Kg/cm2; a las 24 horas es del orden de 500 Kg/m2 ; a las 48 horas es del orden de 575 Kg/m2; a los 7 días es del orden de 750 Kg/m2 y a los 28 días es del orden de 1.000 Kg/m2.

c. - -Presentar una impermeabilidad del 100%, que lo hace impermeable y altamente aislante de la electricidad.

Existen solicitudes de patente con las que se pretende obtener morteros densos, pero que no presentan las características de impermeabilidad y de dureza arriba apuntadas. Así, en las patentes ES 2 257 682 Y ES 2 299 899 tienen por objeto sendos morteros con cualidades que no afectan a las de la presente invención.

Básicamente, no se tiene conocimiento de solicitudes de patente, a parte de la propia solicitud WO 2010/116009 Y de la actual solicitud que consiste en una mejora de la precedente, que hayan tenido por objeto de la invención la consecución de un mortero de absoluta impermeabilidad, de aislamiento eléctrico y de extremada dureza como las que se obtienen con el objeto de las propias invenciones citadas en último lugar.

Descripción de la invención

La invención tiene por objeto un método mejorado para la obtención de un cuerpo de mortero de cemento que, estando moldeado con un mortero de sílice y cemento según una textura apretada y no porosa, está destinado especialmente a configurar cuerpos que, con o sin armadura metálica, presentan propiedades de impermeabilidad, de resistencia a la compresión y de dureza adecuadas para usos específicos, lo que, a su vez, conlleva a que el mismo esté dotado de un extraordinario poder aislante eléctrico.

De acuerdo con la invención, el método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento consiste en que en una amasadora vertical, dotada de desagüe en el fondo plano de la misma, se introduce una cantidad de agua correspondiente a una cantidad comprendida entre el 29% y el 32% del peso de cemento, a la que se incluyen los aditivos y colorantes, tras lo cual se incorpora un peso de árido de superficie redondeada y de granulometría comprendida entre 0, 1 Y 1 mm, que presenta un contenido en sílice del 99, 5% y un peso de cemento de partículas del orden de 5 micras comprendido entre el 27% y el 37% del peso de la masa total en seco de árido y cemento, tras lo cual se continúa en la operación de amasado hasta conseguir; con una perfecta hidratación del cemento, una masa totalmente homogénea, la cual es vertida en un molde y mantenida en el mismo para su fraguado con la superficie de la citada masa en contacto con una cubierta que determina el encapsulado del molde.

Una característica de la invención la constituye el hecho de que el amasado de los componentes del mortero se lleva a cabo en un cuerpo cilíndrico vertical, que no es giratorio, por remoción de los componentes en un punto estático en el espacio del fondo del mismo, sin interrupción del proceso de remoción, sobre la mezcla heterogénea circulante de los componentes hasta conseguir una mezcla homogénea y la perfecta hidratación de las partículas de cemento.

Otra característica de la invención viene determinada por el hecho de que el amasado de los componentes del mortero se lleva a cabo, en un cuerpo cilíndrico vertical giratorio, por remoción de los componentes en. por lo menos, un punto excéntrico y estático en el espacio del cuerpo cilíndrico vertical y de forma secuencial, sin interrupción del proceso de remoción, sobre la mezcla heterogénea circulante de los componentes que se desplaza según una trayectoria cerrada que ineludiblemente pasa por el punto estático de remoción hasta conseguir una mezcla homogénea y la perfecta hidratación de las partículas de cemento.

Otra característica de la invención resulta del hecho de que la perfecta hidratación del cemento da lugar a la formación de un ligante para con el árido que, conocido con el nombre de etringita, está constituido químicamente por el sulfoaluminato tricálcico de fórmula Ca4 804 (A103h . 30 -32 H20.

Otra característica de la invención reside en el hecho de que el fraguado del mortero encapsulado en el molde de conformación se lleva a cabo mediante una aportación térmica del grupo que comprende la calefacción exógena, tal como la efectuada por aire caliente en unos medios del grupo que comprenden los hornos y los túneles, y la calefacción endógena por alta frecuencia, sean consideradas aisladamente o en sus combinaciones técnicamente posibles.

Otra característica de la invención radica en el hecho de que el fraguado del material se realiza en condiciones de temperatura comprendida entre los 25 y los 35ºC y de una humedad del orden del 94%.

Otra característica de la invención estriba en el hecho de que, opcionalmente, es susceptible la incorporación, en los posibles intersticios formados entre las partículas de árido, el ligante de etringita y las partículas de cemento, de unas micropartículas del orden de una micra y de unos materiales coloidales, y, seguidamente, en los intersticios creados entre las partículas de árido, las partículas de cemento con el ligante de etringita y las citadas micropartículas y materiales coloidales, la incorporación de unas nanopartículas y, finalmente, en los intersticios creados entre las partículas de árido y de cemento con el ligante de etringita y las citadas micropartículas y materiales coloidales, se realiza la incorporación de unas nanopartículas, todo ello de manera que una parte de las nanopartículas a utilizar en el proceso son de las que están dotadas de propiedades tribológicas y que situadas en el molde y/o en las cubiertas de encapsulamiento y calibrado, ejercen su acción en la operación física del moldeo y del desmoldeo, mientras que otra parte de las mismas consisten en nanopartículas que actúan en el desarrollo fisico-químico del fraguado del mortero, dotando al producto acabado de múltiples propiedades determinadas por el tipo de las nanopartículas utilizadas.

Otra característica de la invención la establece el hecho de que el mezclado de los pigmentos y aditivos en el agua, en un primer estadio, y el mezclado con el anterior de los componentes sólidos del mortero, en un segundo estadio inmediato al anterior, se lleva a cabo bajo una vibración de alta frecuencia realizada mediante medios del grupo que comprenden los mecánicos, los eléctricos, los electrónicos, los electromagnéticos y los fluídicos, sean considerados aisladamente o en sus combinaciones técnicamente posibles.

Otra característica de la invención estriba en el hecho de que el mezclado de los colorantes y aditivos en el agua, en un primer estadio, y el mezclado con el anterior de los componentes sólidos del mortero, en un segundo estadio inmediato al anterior,...

1. - Método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento, concretamente un cuerpo que está moldeado con un mortero de cemento y está destinado especialmente a conformar cuerpos con o sin armadura metálica que presenta propiedades de impermeabilidad, de resistencia a la compresión y de dureza adecuadas para usos específicos, caracterizado porque en una amasadora vertical, dotada de desagüe en el fondo plano de la misma, se introduce una cantidad de agua correspondiente a una cantidad comprendida entre el 29% y el 32% del peso de cemento, a la que se incluyen los aditivos y colorantes, tras lo cual se incorpora un peso de árido de superficie redondeada y de granulometría comprendida entre 0, 1 Y 1 mm, que presenta un contenido en sílice del 99, 5% y un peso de cemento de partículas del orden de 5 micras comprendido entre el 27% y el 37% del peso de la masa total en seco de árido y cemento, tras lo cual se continúa en la operación de amasado hasta conseguir; con una perfecta hidratación del cemento, una masa totalmente homogénea, la cual es vertida en un molde y mantenida en el mismo para su fraguado con la superficie de la citada masa en contacto con una cubierta que determina el encapsulado del molde.

2. - Método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el amasado de los componentes del mortero se lleva a cabo en un cuerpo cilíndrico vertical, que no es giratorio, por remoción de los componentes en un punto estático en el espacio del fondo del mismo, sin interrupción del proceso de remoción, sobre la mezcla heterogénea circulante de los componentes hasta conseguir una mezcla homogénea y la perfecta hidratación de las partículas de cemento.

3. - Método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento, según la reivindicación 1, caracterizado porque el amasado de los componentes del mortero se lleva a cabo, en un cuerpo cilíndrico vertical giratorio, por remoción de los componentes en un punto estático en el espacio y de forma secuencial, sin

interrupción del proceso de remoción, sobre la mezcla heterogénea circulante de los componentes que se desplaza según una trayectoria cerrada que ineludiblemente pasa por el punto estático de remoción hasta conseguir una mezcla homogénea y la perfecta hidratación de las partículas de cemento.

4. - Método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento, según la reivindicación 1, caracterizado porque la perfecta hidratación del cemento da lugar a la formación de un ligante para con el árido que, conocido con el nombre de etringita, está constituido químicamente por el sulfoaluminato tricálcico de fórmula Ca4 804 (A103h .

30. 32 H20.

5. - Método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento, según la reivindicación 1, caracterizado porque el fraguado del mortero encapsulado en el molde de conformación se lleva a cabo mediante una aportación térmica del grupo que comprende la calefacción exógena, tal como la efectuada por aire caliente en unos

6. - Método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento, según la reivindicación 1, caracterizado porque el fraguado del material se realiza en condiciones de temperatura comprendida entre los 25 y los 35ºC y de una humedad del orden del 94%.

7. - Método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento, según la reivindicación 1, caracterizado porque opcionalmente es susceptible la incorporación, en los posibles intersticios formados entre las partículas de árido, el ligante de etringita y las partículas de cemento, de unas micropartículas del orden de una micra y de unos materiales coloidales, y, finalmente, en los intersticios creados entre las partículas de árido, las partículas de cemento con el ligante de etringita y las citadas micropartículas y materiales coloidales, de unas nanopartículas y, finalmente, en los intersticios creados entre las partículas de árido y de cemento con el ligante de etringita y las citadas micropartículas y materiales coloidales, de unas nanopartículas.

8. - Método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento, según la reivindicación 7, caracterizado porque una parte de las nanopartículas a utilizar en el proceso son unas con propiedades tribológicas que situadas en el molde y/o en las cubiertas de encapsulamiento y calibrado, ejercen su acción en la operación física del moldeo y del desmoldeo, mientras que otra parte de las mismas consisten en nanopartículas que actúan en el desarrollo fisico-químico del fraguado del mortero, dotando al producto acabado de múltiples propiedades determinadas por el tipo de las nanopartículas utilizadas.

9. - Método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento, según la reivindicación 3, caracterizado porque el mezclado de los colorantes y aditivos en el agua, en un primer estadio, y el mezclado con el anterior de los componentes sólidos del mortero, en un segundo estadio inmediato al anterior, se lleva a cabo bajo una vibración de alta frecuencia realizada mediante medios del grupo que comprende los mecánicos, los eléctricos, los electrónicos, los electromagnéticos y los fluídicos, sean considerados aisladamente o en sus combinaciones técnicamente posibles.

10. - Método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento, según la reivindicación 7, caracterizado porque el mezclado de los colorantes y aditivos en el agua, en un primer estadio, y el mezclado en el anterior de los componentes sólidos del mortero, en un segundo estadio inmediato al anterior, se lleva a cabo bajo alto vacío realizado mediante medios del grupo que comprende los mecánicos, los eléctricos, los electrónicos, los electromagnéticos y los fluídicos, sean considerados aisladamente o en sus combinaciones técnicamente posibles.

11. - Instalación para la realización del método mejorado para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento, concretamente una que está destinada para realizar el amasado de los productos utilizados en el precedente método para la fabricación de un cuerpo de mortero de cemento y la operación de moldeo del mismo, la cual se caracteriza porque consta de una amasadora de cuerpo cilíndrico vertical y de fondo plano horizontal que, pudiendo estar dotada o no de movimiento giratorio, está dotado de una boca de salida coplanaria con dicho fondo y de cierre hermético practicable,

disponiendo el cuerpo cilíndrico vertical de por lo menos un árbol removedor excéntrico y de un deflector que, rascando la pared interior del cuerpo cilíndrico, dirige la masa hacia la boca de salida dispuesta en el centro del mismo, la cual está situada en el espacio encima de una tolva distribuidora de la masa sobre la superficie de un molde receptor de la misma, estando dotado el conjunto de tolva y molde de un movimiento de traslación relativo con respecto a la citada boca de salida. que permite distribuir la masa según un espesor uniforme sobre el molde.

12. - Instalación para la realización del método mejorado, según la reivindicación 11, caracterizada porque el cuerpo cilíndrico vertical está dotado de medios que permiten, en cada caso de fabricación posible de la masa de mortero de cemento, la posibilidad de imprimir al cuerpo cilíndrico vertical un estado del grupo que comprende la inmovilidad o la rotación alrededor de su eje de revolución.

13. - Instalación para la realización del método mejorado, según la reivindicación 11, caracterizada porque el cuerpo cilíndrico vertical está independientemente coronado por un cabezal que incorpora en su base las bocas de descarga de las conducciones de agua y aditivos, de cemento y de áridos provenientes de los dosificadores respectivos, una boca de introducción de pigmentos y medios de iluminación y las bases para la sujeción giratoria en voladizo del árbol removedor principal y de un posible árbol removedor secundario, así como los medios de giro y de transmisión del mismo entre ellos y de la actuación de un motor exterior generador del giro de ambos árboles.

14. - Instalación para la realización del método mejorado, según la reivindicación 13 caracterizada porque el cabezal sobrepuesto independientemente a la base abierta superior del cuerpo cilíndrico vertical de la amasadora dispone de una cubierta de cierre superior que, por un punto de la periferia de la misma, se diferencia en una porción practicable de acceso al interior del cabezal.

15. - Instalación para la realización del método mejorado, según la reivindicación 11, caracterizada porque el cuerpo cilíndrico vertical está montado sobre un zócalo elevado y situado a poca distancia sobre una tolva acanalada de sección transversal

angulada que presenta el diedro abierto para dar salida a la masa de mortero de cemento.

16. - Instalación para la realización del método mejorado, según la reivindicación 15, caracterizada porque la abertura de la tolva está situada en un plano paralelo a la superficie receptora del molde conformador de la masa de mortero de cemento.

17. - Instalación para la realización del método mejorado, según la reivindicación 16, caracterizada porque el molde receptor de la masa de mortero de cemento se desplaza horizontal y paralelamente a la abertura de la tolva, de manera que ésta no sobrepase los límites del contorno del molde.

18. - Instalación para la realización del método mejorado, según la reivindicación 16, caracterizada porque el zócalo elevado del cuerpo cilíndrico vertical es susceptible de incluir medios de accionamiento giratorio de dicho cuerpo cilíndrico vertical.

19. - Instalación para la realización del método mejorado, según la reivindicación 14, caracterizada porque en el caso en que el cuerpo cilíndrico vertical sea fijo, el cabezal sobrepuesto al mismo dispone de medios complementarios de otros previstos en el borde superior de la base abierta del cuerpo cilíndrico vertical para constituir un cierre estanco que permite crear un nivel de vacío en el interior de dicho cuerpo cilíndrico vertical.

20. - Instalación para la realización del método mejorado, según la reivindicación 11, caracterizada porque tanto el árbol removedor principal como el árbol removedor secundario montan discos y/o palas removedoras, estando situados los discos en posición inferior a ras del fondo del cuerpo cilíndrico vertical y las palas a diversas alturas.

21. - Instalación para la realización del método mejorado, según la reivindicación 11, caracterizada porque el motor de accionamiento de los árboles de remoción está solicitado por un variador de frecuencia.