Mezcla que contiene compuestos de amonio cuaternario y su uso.

Uso de compuestos de amonio cuaternario orgánicos en masas de materiales de construcción,

para la reducción de eflorescencias en las masas de materiales de construcción.

Mezcla que contiene compuestos de amonio cuaternario y su uso.

La presente invención se refiere al uso de compuestos de amonio cuaternario orgánicos para la reducción de eflorescencias en masas de materiales de construcción. Adicionalmente, la presente invención se refiere a mezclas que contienen compuestos de amonio cuaternario orgánicos, a procedimientos para la preparación de las mezclas y a su uso ventajoso.

Las eflorescencias son conocidas especialmente en masas de materiales de construcción formados principalmente por cemento tales como hormigón, revoques y morteros. Por este término, el experto entiende depósitos blancuzcos en la superficie, compuestos principalmente por hidróxido de calcio eliminado, que experimenta una reacción posterior con el dióxido de carbono del aire para formar carbonato de calcio. Al mismo tiempo, pueden estar presentes también otros depósitos de sales. Aun cuando estas eflorescencias carecen por lo general de influencias dignas de mención sobre los valores físicos del sustrato, en el caso de superficies teñidas o grises se consideran muy molestas.

Para resolver este problema, en los documentos WO 2001/72658 A1, WO 2005/097699 A1, así como WO 2006/094528 A1 y WO 2006/094809 A1, se ofrecen diversas propuestas para formular la composición del mortero mediante la elección específica de los componentes minerales aglutinantes. De esta forma, efectivamente, es posible reducir las eflorescencias, pero precisamente por el cambio de estos componentes, el responsable de la formulación se enfrenta a fuertes limitaciones de sus posibilidades para ajustar de acuerdo con sus deseos el perfil de propiedades tales como comportamiento de fraguado, tiempo de vida útil, tiempo abierto y/o comportamiento de desvanecimiento del mortero a formular.

En otro contexto, se mencionan aditivos cuya inclusión en masas de materiales de construcción de fraguado hidráulico deberían evitar o reducir la aparición de eflorescencias. De esta manera, por ejemplo, el documento GB

1.088.485 A describe la posibilidad de mezclar con el hormigón o aplicar posteriormente sobre su superficie una dispersión acuosa de una mezcla de resina de talol y fracciones de alto punto de ebullición de talol, mezclada en parte también con asfalto. El procedimiento para fabricar dispersiones de este tipo es muy complicado y, por lo tanto, costoso; asimismo, el color oscuro hasta negro de la mezcla limita fuertemente su campo de aplicación. En el documento DE 3321027 A1 se describe un procedimiento mediante el cual también se debe producir, entre otros efectos, una disminución de las eflorescencias y una reducción de la absorción de agua. Para ello, se utilizan polímeros de terpeno, principalmente de terpenos líquidos de bajo peso molecular, solos o mezclados con otros hidrocarburos de terpeno, que se deben agregar a los materiales que contienen cemento en una cantidad de 0, 1 hasta 10% en peso. La adición de compuestos basados en terpenos se lleva a cabo en forma de emulsión o pulverizando terpenos líquidos o disueltos, lo que hace imposible su aplicación sobre morteros secos, entre otros. Adicionalmente, el documento EP 1767506 A1 describe un polvo redispersable en agua para la reducción de las eflorescencias en materiales fraguados hidráulicamente, formados por al menos un componente orgánico y al menos un coloide protector orgánico soluble en agua, en donde el componente orgánico contiene al menos un compuesto con un grupo cíclico, parcial o totalmente saturado, que posee un punto de fusión de aproximadamente -20 hasta 250º C y un peso molecular de aproximadamente 100 hasta 10.000, y que forma una dispersión estable con el coloide protector orgánico, soluble en agua.

El documento GB 2.343.448 A describe hormigón para muros con una resistencia mejorada a la congelacióndescongelación, al cual se pueden agregar también aditivos para controlar las eflorescencias. Como aditivos se mencionan estearato de calcio, ácidos grasos y sus sales, alcohol polivinílico, látices de base acuosa, silanos, siloxanos, así como sus mezclas. Para otorgar una estabilidad suficiente al hormigón para muros, se agregan pequeñas cantidades de una betaína.

Los documentos US 2005/0106336 A1 y WO 2005&014256 A1 describen materiales compuestos apropiados para la fabricación de placas con base de cemento, a los que se agrega un material con propiedades antimicrobianas. Como compuestos antimicrobianos se pueden utilizar agentes orgánicos o inorgánicos. Una clase preferida son los compuestos de amonio cuaternario. No se mencionan las eflorescencias.

En el documento abierto a inspección pública DE 2636271 se describe un procedimiento para fabricar un mortero ligero con una fracción en volumen predominante de perlita expandida. Para ello, se agregan además de perlita, cemento y, en cantidades aproximadamente iguales, hidróxido de calcio u óxido de calcio, así como un tensioactivo. El tensioactivo empleado es preferentemente de carácter aniónico, si bien también puede ser de naturaleza catiónica o no iónica. No se habla de eflorescencias.

Debido a la elevada diversidad de los campos de aplicación de morteros y hormigones, éstos también poseen una composición muy diferente. A ello se añade la circunstancia de que, por ejemplo, un cemento diferente, ya sea por su lugar de procedencia o por una calidad distinta, puede mostrar un comportamiento de eflorescencia completamente diferente. También las condiciones climáticas juegan un papel importante en el hecho de que una masa de material aplicado exhiba o no una tendencia a experimentar eflorescencias. De acuerdo con la multiplicidad de diferentes composiciones del hormigón y el mortero, se ha demostrado que es muy conveniente que el responsable de su formulación pueda optar entre distintos materiales para reducir las eflorescencias, con el fin de poder elegir el producto más adecuado para cada fórmula específica.

De este modo, se planteó la misión de poner a disposición un aditivo capaz de inhibir o, por lo menos, reducir de manera muy importante las eflorescencias en masas de materiales de construcción, en especial masas de materiales de construcción de fraguado hidráulico, tales como, por ejemplo, morteros y hormigones formados fundamentalmente por cemento. Además, el aditivo debe poder presentarse en forma de polvo, especialmente para la formulación de morteros secos, para evitar los conocidos inconvenientes derivados de materias primas líquidas tales como, por ejemplo, ausencia de resistencia a la congelación-descongelación o resistencia limitada al almacenamiento en ausencia de biocidas tóxicos, así como para permitir una dosificación sencilla en las formulaciones de morteros secos. Adicionalmente, resulta esencial que este aditivo pueda ser incorporado con facilidad a una matriz de mortero mezclada o que entre en contacto con agua, sin necesidad de implementar procesos de mezcla especiales. El aditivo debe ser muy bien humectable, redispersable o soluble en la mezcla de mortero, mostrando una distribución homogénea y sencilla en la matriz. También es importante que con el aditivo no se obtengan propiedades inconvenientes o completamente diferentes del mortero, es decir, debe ser posible administrar el aditivo a formulaciones de mortero existentes sin que se modifiquen sus propiedades, excepto la fuerte reducción deseada del efecto de eflorescencia. Además, el aditivo debe poder ser dosificado de forma independiente del resto de sustancias del mortero, permitiendo así una gran flexibilidad al responsable de la formulación. Igualmente, es importante que el aditivo no modifique, o lo haga en escasa medida, los costes de las materias primas y de fabricación del mortero seco.

De manera sorprendente, la compleja misión se pudo resolver a través del uso de compuestos de amonio cuaternario orgánicos para reducir las eflorescencias en masa de materiales de construcción.

Objeto de la presente invención es, además, una mezcla que contiene al menos un compuesto de amonio cuaternario orgánico y al menos un polímero orgánico soluble en agua, así como, eventualmente, otros aditivos.

Por lo general, resulta útil que el compuesto de amonio cuaternario orgánico no sea adsorbido sobre superficies orgánicas, en particular, las superficies de partículas polímeras tales como látex o dispersiones y, por consiguiente, que no lo sea antes o durante la fabricación de tales polimerizados por procedimientos apropiados tales como la polimerización por emulsión, sino que pueda moverse en las masas de materiales de construcción cuando éstas entren en contacto... [Seguir leyendo]

1. Uso de compuestos de amonio cuaternario orgánicos en masas de materiales de construcción, para la reducción de eflorescencias en las masas de materiales de construcción.

2. Uso según la reivindicación 1, caracterizado por que el compuesto de amonio cuaternario orgánico se agrega a la masa de materiales de construcción en forma de mezcla, en donde ésta contiene al menos un compuesto de amonio cuaternario orgánico y al menos un polímero orgánico soluble en agua, así como, eventualmente, otros aditivos suplementarios, o un material de base inorgánico que contiene al menos un compuesto de amonio cuaternario orgánico.

3. Uso según la reivindicación 2, caracterizado por que la mezcla es un polvo, un granulado, una solución acuosa, una dispersión acuosa, una pasta y/o una crema.

4. Uso según las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado por que el polímero orgánico soluble en agua es un polímero sintético, especialmente en forma de alcohol polivinílico modificado y/o no modificado, polivinilpirrolidona, éter de policarboxilato, y/o condensados de formaldehido, en especial condensados de melamina-formaldehido y condensados de naftalina-formaldehido, así como sus derivados sulfonados.

5. Uso según al menos una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que el polímero orgánico soluble en agua es un biopolímero natural y/o fabricado de forma sintética que, eventualmente, está modificado sintéticamente, y es en particular almidón, éter de almidón, dextrina, éter de celulosa, caseína y/o proteína de soja.

6. Uso según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que al menos un compuesto de amonio cuaternario orgánico tiene la fórmula (1) , (2) y/o (3)

(N+R1R2R3R4) A- (1)

(N+R1R2R3R4) 2A2- (2)

(N+R1R2R3R4) 3A3- (3)

en donde R1, R2, R3 y R4 representan grupos orgánicos con al menos un átomo C, y son iguales o diferentes, y A-, A2-y A3- significan, respectivamente, un anión monovalente, bivalente o trivalente.

7. Uso según la reivindicación 6, caracterizado por que al menos uno de los grupos orgánicos R1, R2, R3 y R4 es al menos un grupo alquilo y/o heteroalquilo C6 hasta C50, saturado y/o insaturado, que es lineal, ramificado, cíclico y/o aromático.

8. Uso según las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que al menos uno de los grupos orgánicos R1, R2, R3 y R4 es al menos un grupo alquilo C1 hasta C4, saturado y/o insaturado, en especial un grupo metilo, etilo, propilo o butilo.

9. Procedimiento para la fabricación de una mezcla para utilizar según al menos una de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado por que

a) en agua, se mezclan entre sí al menos un compuesto de amonio cuaternario orgánico y al menos un polímero orgánico soluble en agua y, eventualmente, la mezcla acuosa obtenida se seca a continuación, o b) se mezclan entre sí al menos un compuesto de amonio cuaternario orgánico en forma de polvo y al menos un polímero orgánico soluble en agua, en forma de polvo, o c) se aplica al menos un compuesto de amonio cuaternario orgánico líquido y/o disuelto sobre al menos un polímero orgánico soluble en agua, en forma de polvo, en especial por pulverización, adsorción, mezcla, desecación sobre lecho fluidizado y/o granulación.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado por que antes, durante y/o después de las etapas a) , b) y/o c) , se agregan aditivos suplementarios, en donde se agregan aditivos líquidos, disueltos o dispersos preferentemente a los líquidos, y aditivos en forma de polvo preferentemente a los polvos o granulados.

11. Mezcla que se puede obtener de acuerdo con al menos un procedimiento según las reivindicaciones 9 o 10.

12. Formulación de mortero seco que contiene al menos un aglutinante y al menos una mezcla según la reivindicación 11.

13. Mortero u hormigón que contiene al menos un aglutinante y al menos una mezcla según la reivindicación 11.

14. Formulación de mortero seco según la reivindicación 12, y de mortero u hormigón según la reivindicación 13, caracterizada por que el contenido de compuesto de amonio cuaternario orgánico es de al menos aproximadamente

0, 0001% en peso y/o, como máximo, de aproximadamente 5% en peso, con respecto a la sustancia seca de la formulación de mortero seco, del mortero y/o del hormigón.