Aditivo biodegradable para la obtención de materiales ligeros celulares para la industria de la construcción.

Aditivo biodegradable para la obtención de materiales ligeros celulares para la industria de la construcción.

La presente invención es un aditivo biodegradable con propiedades fluidificantes, espumantes, plastificantes y estabilizantes, el cual al ser mezclado con composiciones conglomerantes se obtienen materiales ligeros celulares con propiedades de aislamiento acústico y térmico.

Aditivo biodegradable para la obtención de materiales ligeros celulares para la industria de la construcción.

Campo de la invención

La invención se enmarca en el sector técnico de la industria de materiales de construcción, se refiere al uso de un aditivo biodegradable con propiedades fluidificantes, espumantes, plastificantes y estabilizantes, en adelante aditivo de la invención, el cual es utilizado para producir composiciones conglomerantes ligeras del tipo cemento, mortero de cemento y hormigón usados en la industria de la construcción.

Antecedentes de la invención

La industria de materiales de construcción utiliza diversos aditivos químicos para producir una modificación determinada de alguna de las características del hormigón, mortero o pasta.

La acción de estos aditivos, es en general, de naturaleza físico - química y por tanto producen alteraciones de las características físicas, químicas y mecánicas de las composiciones conglomerantes resultantes.

A continuación, utilizando como referencia la bibliografía consultada, se detallan algunos aspectos y definiciones que facilitaran la comprensión de la presente invención, así como su campo de aplicación en la industria de la construcción para la obtención de materiales ligeros con propiedades de aislamiento térmico y acústico.

Se entiende por aditivos aquellas sustancias o productos que al ser incorporados a las composiciones conglomerantes antes, durante o en el transcurso del amasado, en una proporción no superior al 5% del peso del cemento, producen la modificación deseada en estado plástico (fresco) o endurecido (fraguado), de algunas de las características de sus propiedades habituales o de comportamiento.

Los aditivos tienen como función principal producir una modificación determinada de alguna de las características de las composiciones conglomerantes (hormigón, mortero o pasta), como función secundaria modificar alguna o algunas de las características de estos materiales, independiente de la que defina la función principal.

Estos aditivos están clasificados en particular por la norma europea EN 934.2 y su versión oficial en España UNE-EN 934.2. De forma general y funcional, los aditivos utilizados en la industria de materiales para la construcción se clasifican como:

- Aditivos modificadores de la reología: Disminuyen el contenido de agua de un hormigón para una misma trabajabilidad o aumentan la trabajibilidad sin modificar el contenido de agua.

Aditivos modificadores de tiempo de fraguado: Realizan de forma significativa una disminución del contenido de agua del hormigón sin modificar la trabajabilidad o un aumento de la trabajibilidad sin modificar el contenido de agua.

Aditivos inclusores de aire: Producen en el hormigón un volumen controlado de finas burbujas de aire, uniformemente repartidas, mejorando su comportamiento frente a los fenómenos térmicos.

Aditivos que mejoran la resistencia a las acciones físicas: Tienen por función principal conseguir que los hormigones presenten una mayor resistencia a la acción de los fenómenos de naturaleza física.

Aditivos que mejoran la resistencia a las acciones fisicoquímicas: Incrementan la de los conglomerados y de las armaduras ante los ataques de naturaleza fisicoquímica internos o externos.

Aditivos para bombeo: Reducen el rozamiento externo de la mezcla con las superficies de la tuberías de conducción sin modificar la relación agua - cemento.

Biocidas: Son herbicidas y fungicidas para que los organismos vegetales y animales no proliferen en el hormigón.

Aditivos para hormigón y mortero proyectado: Mejoran las condiciones de proyección al disminuir el descuelgue del material proyectado y su rechazo.

Aditivos para inyecciones: Aumentan la fluidez de los rellenos o morteros de inyección y reducen los riesgos de exudación y decantación.

Aditivos desmoldeantes: Evita las adherencias en los moldes y los conserva en perfecto estado. No ataca la superficie del hormigón, ni penetra en el mismo.

Aditivos colorantes: Son pigmentos que añadidos a la masa del hormigón en el momento de la mezcla, tienen por finalidad dar al mismo una coloración distinta a la que presenta.

El término conglomerante para construcción se refiere a aquellos productos de naturaleza inorgánica y mineral obtenidos a partir de materias primas naturales, que en estado sólido y seco, amasados con un fluido mezclante, en particular agua, fraguan y endurecen.

Los conglomerantes son materiales capaces de unir a una o varias sustancias y dar cohesión al conjunto en contacto con el aire o con el agua, por transformaciones químicas en su masa que originan nuevos compuestos y se emplean para producir conglomerados a fin de obtener materiales de construcción estables y perdurables.

Se define como composición conglomerante o mezcla de conglomerante para la construcción, a cualquier composición en la que se mezcle al menos un conglomerante con un fluido mezclante, normalmente agua y opcionalmente con uno o más áridos de diversos tamaños de grano, incluyendo además uno o más aditivos conjuntamente con adiciones.

Por tanto, las composiciones conglomerantes incluyen ambas mezclas, es decir, mezclas que incluyan al menos un conglomerante, agua y opcionalmente aditivos y/o adiciones, carentes de áridos y mezclas que contengan agua, al menos un conglomerante, áridos y opcionalmente aditivos y/o adiciones. Dichas mezclas pueden ser mixtas, pueden combinar varios tipos de conglomerantes.

El conglomerante de cemento es obtenido por clinkerización y pertenece a los conglomerantes hidráulicos, definidos por las normativas europeas EN 197-1:2000 y EN 197-2:2000 y la normativa española UNEEN-197-1:2000. El término cemento es aquel conglomerante cuyo componente principal es el clínker.

El clínker puede ser del tipo Pórtland, este se obtiene al calcinar hasta la fusión parcial de mezclas de calizas y arcillas, hasta conseguir la combinación de sus componentes o a partir del aluminato de calcio, el cual se obtiene por fusión de una mezcla de calizas y bauxitas, desde el punto de vista químico es una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio, normas UNE 80.303-1:2001, 80.303-2:2001, 80.303-3:2001 y UNE 80305:2001.

En la industria de la construcción a la mezcla de un conglomerante y agua se le denomina pasta, las pastas adoptan el nombre del conglomerante y si intervienen dos o más conglomerantes, se le llaman pastas mixtas o bastardas. Dentro de estas pastas se enmarcan el mortero y el hormigón, definidas como mezclas de uno o más conglomerantes inorgánicos, áridos, agua y opcionalmente aditivos y/o adiciones.

Los áridos o agregados para la construcción son materiales granulares inertes, formados por fragmentos de rocas o arenas, estos se añaden a uno o más conglomerantes inorgánicos para formar hormigón o mortero. Una clasificación estándar de estos áridos se recogen en las normas UNE 146100, UNE-EN 12620/AC:2004 y UNE 146901:2002, las cuales definen y designan los requerimientos de estos materiales.

Estos áridos se clasifican como árido fino (material compuesto por partículas duras y resistentes, pasa a través del tamiz n° 4 ASTM con un mínimo del 95% en peso) y como árido grueso (fracción de árido mineral de la que queda retenida en el tamiz n° 4 ASTM un mínimo del 70% en peso).

El término arena se refiere a todo material procedente de rocas naturales, reducido por la naturaleza o mediante machaqueo, esta formado por partículas cuyos tamaños están comprendidos entre 0,02 mm y 5 mm.

Las adiciones son materiales inorgánicos y se añaden a un hormigón o mortero en dosis mayores del 5% del peso del conglomerante (10 - 15%). Su función es mejorar sus propiedades o dotarlo de características especiales (UNE 83414:1990, UNE 83481:1996 y UNE 83460:2005), en estas normas se dan las recomendaciones para la adición a los hormigones de: cenizas volantes, escorias y humo de sílice.

En la actualidad la gran mayoría de los aditivos que se usan para obtener composiciones conglomerantes ligeras son sustancias químicas, que al ser mezcladas en una proporción determinada con el cemento, la arena y el agua permiten que la estructura del hormigón sea porosa, siendo este menos denso y más ligero una vez endurecido.

Compendio de la invención

La presente invención se enfrenta al problema de proporcionar un aditivo biodegradable, con propiedades fluidificantes, espumantes, plastificantes y estabilizantes, el cual es útil para formar y estabilizar una estructura porosa en el interior de los materiales de construcción durante el proceso de amasado, dando lugar a la obtención de materiales ligeros... [Seguir leyendo]

1. Un aditivo biodegradable obtenido a partir del serrín de madera en una instalación experimental prototipo a escala piloto.

2. Aditivo biodegradable según la reivindicación la reivindicación 1 y 2, constituye un compuesto orgánico estable formado mayoritariamente por etanol, metanol y acetona en fase acuosa.

3. Aditivo biodegradable según la reivindicación 1, 2 y 3 es utilizado para obtener composiciones conglomerantes ligeras del tipo cemento, mortero de cemento y hormigón.

4. Aditivo biodegradable según la reivindicación 1, 2, 3 y 4, es usado para producir composiciones conglomerantes ligeras con propiedades de aislamiento acústico y térmico.

5. Aditivo biodegradable según la reivindicación 1, 2, 3 y 4 es un producto obtenido de la biomasa residual de la industria de la madera.

6. Aditivo biodegradable según la reivindicación 1, 2, 3, 4 y 5 es un producto natural, sostenible y ecológico.

7. Aditivo biodegradable según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5 y 6 es un producto que no contiene agentes ni aditivos químicos producidos industrialmente.

8. Aditivo biodegradable según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 es un producto destinado a la industria de la construcción.

9. Aditivo biodegradable según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8 es un producto que mejora las características de los materiales ligeros que se producen actualmente en la industria de la construcción.

10. Aditivo biodegradable según la reivindicación 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9 es un producto a partir del cual, se obtienen nuevos materiales aislantes y térmicos para la industria de la construcción.