Materiales litoidales granulares.

Uso de materiales granulares litoidales obtenidos a partir de la combinación de los siguientes ingredientes esenciales :

- 5 a 50 por ciento en peso, de un sistema aglutinante compuesto por un cemento hidráulico o una mezcla de cementos hidráulicos;

- 40 a 90 por ciento en peso de suelo contaminado con un máximo de tamaño de partícula de 4 mm de diámetro, que consiste esencialmente en minerales carbonosos, minerales silíceos, minerales silíceosaluminoso o mezclas de estos;

- 0.01 a 10 por ciento en peso de un superplastificante;

- 1 a 20 por ciento en peso de agua.

en combinación opcional con los siguientes ingredientes adicionales:

- 0 a 10 por ciento en peso de pigmentos o sustancias colorantes inorgánicas u orgánicas;

- 0 a 20 por ciento en peso de sílice fumante u otro material puzolánico, tanto naturales como sintéticos;

- 0 a 10 por ciento en peso de hemihidrato de sulfato de calcio o cal en forma de polvo;

- 0 a 40 por ciento en peso de polvo metálico fino de tamaño de partícula inferior a 2 mm de diámetro;

- 0 a 40 por ciento en peso de vidrio de color fino de tamaño de partícula inferior a 2 mm de diámetro;

- 0 a 40 por ciento en peso de materiales plásticos con tamaño de partícula inferior a 2 mm de diámetro;

- 0 a 10 por ciento en peso de otros aditivos, seleccionados de aditivos aceleradores de fraguado y

endurecimiento, aditivos retardadores del fraguado y endurecimiento, agentes viscosificantes, agentes humectantes, agentes tensioactivos, agentes de impregnación, agentes de arrastre de aire, agentes hidrofóbicos, repelentes de agua, filtros UV, ceras, esencias y perfumes, fertilizantes y nutrientes, herbicidas, pesticidas.

y producidos mediante un proceso que incluye las siguientes etapas :

- mezclado de los componentes esenciales y opcionales adicionales;

- nucleación y el crecimiento del material granular;

- tratamientos opcionales de superficie de los granos;

- curado y endurecimiento de los granos;

- tratamientos posteriores opcionales

para la solidificación / estabilización y la remediación de suelos contaminados.

Materiales litoidales granulares Campo de la invención La presente invención se refiere a un agregado granular superplastificado litoidal obtenido por la combinación de un aglutinante inorgánico que consiste en un cemento hidráulico o una mezcla de cementos hidráulicos; un material fino que consiste en minerales carbonosos, minerales silíceos, minerales silico aluminosos o sus combinaciones; un superplastificante; y agua para la solidificación/estabilización y la remediación de suelos contaminados.

Antecedentes de la invención Las piedras naturales siempre han representado un factor importante en la construcción y el diseño arquitectónico. Desde la época helénica las piedras de río se aglutinaban con cal y arcilla para crear revestimientos ornamentales. En la época romana pequeñas piedras de diferentes colores y formas se incorporaban en una mezcla de cal y "puzolana" para fundir pisos de mosaico (opus tassellatum y opus signinum) . Es durante la República de Venecia que el uso de piedras de colores para pisos logró el mayor desarrollo estético y el " Terrazo a la Veneciana" se hizo famoso en todo el mundo. Según esta técnica, las piedras de color y tamaño seleccionados se incorporan en la matriz fresca de aglutinante de acuerdo a un diseño predeterminado. Después del endurecimiento del aglutinante, las operaciones de alisado y pulido enfatizan en el diseño y el efecto de color de las piedras. La técnica tradicional y más antigua para el fundido de la "Terrazo" emplea hidróxido de calcio como aglutinante pero, más recientemente, también se han utilizado resinas epoxi y cemento portland. En otras aplicaciones, las piedras de colores seleccionadas se pueden combinar con diferentes tipos de aglutinantes, basados tanto en cemento como en resinas orgánicas, en elementos prefabricados de varias formas los cuales se utilizan para la creación de objetos decorativos, tales como revestimientos, losas, estantes y otras bases para mobiliarios. Por otra parte, las piedras naturales, incluso no enlazadas con un aglutinante, pueden representar en si mismas un elemento importante para las decoraciones interiores y exteriores cuando se utilizan para arreglar jardines y parterres.

Una considerable cantidad de piedras seleccionadas se utilizan en todo el mundo para las aplicaciones mencionadas. El tamaño deseado de las piedras se obtiene por trituración de bloques de mármol de color y calidad seleccionada, y tamizando el material molido resultante para obtener fragmentos caracterizados por dimensiones medias en el intervalo de 4 a 40 mm. Los siguientes tipos de mármoles son los más utilizados para la producción de piedras de colores en Italia: mármoles rojos y rosas, como la "rosa Arabescato", "Rosso Broccato di Verona" y "Rosso Levanto"; mármoles verdes, como el "Verde Alpi" y "Verde Piave"; mármoles amarillos, como "Giallo di Siena", "Giallo Mori" y "Giallo di Verona"; mármoles grises y azul / gris, como "Bardiglio" y "Grigio Venato"; mármoles negros, como "Nero d'Iseo" y "Nero Portoro"; mármoles blancos, como el "Bianco di Carrara".

La creciente demanda de mármoles valiosos ha dado un impulso significativo a la actividad extractiva. Sin embargo, la explotación incontrolada de canteras ha creado, en muchos casos, problemas ambientales como la deforestación de grandes áreas, con la consiguiente desfiguración del paisaje y el aumento de los riesgos hidrogeológicos. Además, el lavado de de las canteras con aguas pluviales puede disolver metales traza de las rocas (Pb, Cd, Hg, Ni, Cu, Zn) que se pueden dispersar en las áreas circundantes, aumentando la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas. Otro aspecto ambiental se relaciona con el proceso de trituración de los bloques de mármol para la producción de los pequeños fragmentos útiles para las aplicaciones decorativas. De hecho, una considerable cantidad de bloques se pulveriza durante el proceso de trituración y no puede ser utilizado convenientemente. El polvo de mármol resultante es un material de desecho y debe ser eliminado en sitios controlados con aumento de los costos y otros problemas ambientales.

Debido a los problemas antes mencionados, las crecientes limitaciones en la disponibilidad de piedras de buena calidad a menudo obligan a los operadores técnicos importar mármoles desde largas distancias, con el consiguiente aumento de los costos de transporte. Por lo tanto, no siempre es posible o económicamente conveniente, utilizar piedras del color deseado, con efectos perjudiciales desde el punto de vista estético; Además, el uso de piedras de menor calidad, más porosa y menos resistente mecánicamente, afecta gravemente la durabilidad de la obra final Consideraciones similares se pueden hacer para los agregados utilizados en las mezclas tradicionales de cemento, como en el hormigón. En este caso, además de las razones antes mencionadas relacionadas con la limitada disponibilidad de agregados triturados de buena calidad, hay una limitación en la selección de agregados fluviales, especialmente adecuados, debido a su forma redondeada y la ausencia de bordes afilados, para la producción de mezclas de concreto altamente fluidas, fáciles de colocar. De hecho, las medidas ambientales para la protección de las aguas imponen limitaciones crecientes a la actividad extractiva de áridos de los ríos.

Por lo tanto, importantes razones ambientales, técnicas y económicas imponen limitaciones crecientes a la disponibilidad de piedras naturales tanto para el diseño arquitectónico y como áridos agregados para la construcción. Con el fin de superar estas desventajas, los autores de la presente invención, después de intensos esfuerzos de

investigación, han desarrollado un nuevo material granular litoidal, basado en agregados sintéticos superplastificados, los cuales se puede utilizar en sustitución de piedras naturales, tanto para fines decorativos en el diseño arquitectónico y como agregados para mezclas de cemento. Este nuevo material, no sólo no sufre de los factores críticos antes mencionados, sino que representa una contribución importante a la atenuación y la reducción de tales inconvenientes.

Otra aplicación del nuevo material granular de la presente invención es la solidificación y estabilización de suelos y sedimentos contaminados. Es bien conocido que la adición de aglutinantes hidráulicos a los suelos o sedimentos contaminados reduce sustancialmente la lixiviación de los contaminantes. Por ejemplo, el documento US 4432666 describe un método para la estabilización de suelos contaminados mediante el mezclado de suelos contaminados con aceites con cemento hidráulico y agua, solidificando y posteriormente granulando dicha mezcla endurecida para obtener un agregado. En estas aplicaciones, el aglutinante hidráulico, normalmente cemento Portland, se añade y se mezcla con el suelo o el sedimento por medio de mezcladores intensivos "in-situ" y posteriormente compactados por medio de apisonadores de caminos. El resultado final es un suelo estabilizado el cual se caracteriza por una lixiviación reducida de contaminantes, pero con las mismas características de superficie específica y permeabilidad al agua como el suelo original. Este aspecto representa el punto débil de esta tecnología, mas en los casos en que el material estabilizado entra en contacto con agua. De hecho, cuanto mayor sea la superficie específica expuesta al lavado con agua, mayor es la lixiviación de los contaminantes y la degradación de los materiales. Estos inconvenientes se agravan aún más cuando el material estabilizado está expuesto al agua de mar, que contiene agentes agresivos, como cloruros y sulfatos, que son perjudiciales para la durabilidad de las mezclas de cemento.

Con el fin de superar estas desventajas, los autores de la presente invención, después de intensos esfuerzos, han desarrollado un nuevo proceso para la producción de agregado sintético granular, superplastificado basado en aglutinantes inorgánicos, que se caracteriza por una alta resistencia mecánica, baja porosidad, baja permeabilidad al agua y alta durabilidad.

Las características detalladas de la invención se describen a continuación.

Descripción detallada de la invención La presente invención se refiere al uso de un agregado granular litoidal superplastificado obtenido por la combinación de los siguientes componentes esenciales:

a) 5 a 50 por ciento en peso, preferiblemente de 10 a 35 por ciento en peso, de un aglutinante inorgánico que consiste en un cemento hidráulico o una mezcla de cementos hidráulicos; b) 40 a 90 por ciento en peso, preferiblemente de 60 a 80 por ciento en peso, de un material fino de granulometría inferior a 4 mm, que consiste esencialmente en minerales carbonosos, minerales silíceos, minerales... [Seguir leyendo]

1. Uso de materiales granulares litoidales obtenidos a partir de la combinación de los siguientes ingredientes esenciales :

-5 a 50 por ciento en peso, de un sistema aglutinante compuesto por un cemento hidráulico o una mezcla de cementos hidráulicos; -40 a 90 por ciento en peso de suelo contaminado con un máximo de tamaño de partícula de 4 mm de diámetro, que consiste esencialmente en minerales carbonosos, minerales silíceos, minerales silíceosaluminoso o mezclas de estos;

-0.01 a 10 por ciento en peso de un superplastificante; -1 a 20 por ciento en peso de agua.

en combinación opcional con los siguientes ingredientes adicionales:

-0 a 10 por ciento en peso de pigmentos o sustancias colorantes inorgánicas u orgánicas; -0 a 20 por ciento en peso de sílice fumante u otro material puzolánico, tanto naturales como sintéticos; -0 a 10 por ciento en peso de hemihidrato de sulfato de calcio o cal en forma de polvo; -0 a 40 por ciento en peso de polvo metálico fino de tamaño de partícula inferior a 2 mm de diámetro; -0 a 40 por ciento en peso de vidrio de color fino de tamaño de partícula inferior a 2 mm de diámetro;

-0 a 40 por ciento en peso de materiales plásticos con tamaño de partícula inferior a 2 mm de diámetro; -0 a 10 por ciento en peso de otros aditivos, seleccionados de aditivos aceleradores de fraguado y endurecimiento, aditivos retardadores del fraguado y endurecimiento, agentes viscosificantes, agentes humectantes, agentes tensioactivos, agentes de impregnación, agentes de arrastre de aire, agentes hidrofóbicos, repelentes de agua, filtros UV, ceras, esencias y perfumes, fertilizantes y nutrientes, herbicidas, pesticidas.

y producidos mediante un proceso que incluye las siguientes etapas :

- mezclado de los componentes esenciales y opcionales adicionales;

-nucleación y el crecimiento del material granular; -tratamientos opcionales de superficie de los granos; -curado y endurecimiento de los granos; -tratamientos posteriores opcionales para la solidificación / estabilización y la remediación de suelos contaminados.