Procedimiento de obtención de morteros de cal con residuo de poliamida en polvo.
Mortero de cal con poliamida reciclada en polvo, obtenido en la mezcla de cal,
árido, agua y diferentes sustituciones de cal por poliamida en polvo como residuo derivado de la industria.
La presente invención se basa en la obtención de un mortero de cal obtenido a partir del reciclado de polvo de poliamida, que sustituye a los morteros de albañilería y de uso en restauración, eliminando todos o parte de los áridos que se emplean en la fabricación de estos productos.
La invención protege, además del producto, su procedimiento de obtención y su uso en función de las distintas propiedades del material a partir de diferentes dosificaciones, mejorando algunas de las propiedades básicas como son la trabajabilidad, la absorción y la resistencia a la adhesión.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201300847.
Solicitante: UNIVERSIDAD DE BURGOS.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: GADEA SAINZ,JESUS, CALDERON CARPINTERO,VERONICA, RODRIGUEZ SAIZ,ANGEL, JUNCO PETREMENT,CARLOS, GUTIÉRREZ GONZÁLEZ,SARA, ARROYO SANZ,Raquel.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C04B16/10 QUIMICA; METALURGIA. › C04 CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS; REFRACTARIOS. › C04B LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES, p. ej. MORTEROS, HORMIGON O MATERIALES DE CONSTRUCCION SIMILARES; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS (vitrocerámicas desvitrificadas C03C 10/00 ); REFRACTARIOS (aleaciones basadas en metales refractarios C22C ); TRATAMIENTO DE LA PIEDRA NATURAL. › C04B 16/00 Empleo de materias orgánicas como cargas, p. ej. pigmentos, para morteros, hormigón o piedra artificial; Tratamiento de materias orgánicas especialmente previstos para reforzar sus propiedades de carga, en los morteros, hormigón o piedra artificial (elementos de armadura E04C 5/00). › Tratamiento para reforzar su capacidad de mezcla con los morteros.
- C04B22/06 C04B […] › C04B 22/00 Empleo de materias inorgánicas como ingredientes activos para morteros, hormigón o piedra artificial, p. ej. empleo de aceleradores. › Oxidos; Hidróxidos.
PDF original: ES-2531463_A1.pdf
Fragmento de la descripción:
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se encuadra dentro del ámbito de los Nuevos Materiales de Construcción y del sector del Reciclado y Aprovechamiento de Desechos Industriales; centrándose en la preparación y fabricación de morteros de cal con poliamida reciclada en polvo, en la mezcla de cal, árido, agua y diferentes sustituciones de cal por poliamida en polvo como residuo derivado de la industria.
El objeto de esta invención es la fabricación de morteros de cal con poliamida en polvo (según la normativa UNE-EN 1015), utilizando para su elaboración cualquier tipo de cal aérea (según la normativa UNE-EN 459) árido, agua y poliamida en polvo procedentes de subproductos industriales, con el fin de obtener nuevos materiales de uso en la construcción y restauración.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La gestión de residuos provoca graves problemas, como un notable impacto ambiental debido al depósito en vertederos de la mayoría de los residuos, o la carga económica que supone su eliminación, siendo en muchos casos muy elevada.
Mediante el empleo de la poliamida en polvo como residuo procedente de la 20 sinterización selectiva por láser se pretende contribuir a solucionar la gestión de dicho residuo, ya que al ser un polímero termoestable no es fácil de reciclar, encontrando una aplicación útil al añadirla en la fabricación de morteros de cal, y viable desde un punto de vista técnico, económico, energético, medioambiental y logístico.
La cal es uno de los materiales más antiguos que ha utilizado el hombre a lo largo de 25 la historia como material de construcción, en industrias como la metalurgia, textil, agricultura, etc.
Los morteros de cal son la alternativa más respetuosa con el medio ambiente para procesos de restauración y para nuevos enlucidos y revocos. Se han realizado trabajos de investigación previos enfocados hacia el efecto de la inclusión de 30 diferentes materiales en la cal, como aditivos modificadores de las propiedades que tienen a priori, actuando como espesantes y como reductores de agua.
Recientemente se ha publicado el comportamiento de morteros de cal modificados con hidrofugantes, con agentes retenedores de agua y plastificantes, espesantes y superplastificantes.
Otros autores han incorporado un polioxietileno de policarboxilato a un mortero de cal 5 apagada-metacaolín, encontrando una reducción en el tiempo de fraguado y unas resistencias mecánicas máximas superiores y alcanzadas más rápidamente. También se ha añadido cal a escorias blancas de homo de cuchara producidas en la fabricación del acero, con la obtención de materiales que podrían ser considerados para su empleo en restauración y como árido para mortero de albañilería.
La poliamida se utiliza en aplicaciones como automoción, maquinaria, equipos industriales, engranajes, etc. En relación con el mecanismo de acción de materiales tipo poliamida para la construcción y la ingeniería civil, se han publicado diversos factores que afectan a la influencia que este tipo de polímeros ejerce sobre mezclas de conglomerantes tipo yeso o mortero, como son la cantidad del agua de amasado, la 15 disminución de la densidad y el incremento del aislamiento térmico y la reología de las mezclas, este último parámetro crucial en el caso del empleo de estos materiales como morteros de restauración.
La poliamida en polvo consigue texturas y acabados de capa fina de gran blancura gracias a su geometría, granulometría y coloración blanca, por lo que su uso es 20 apropiado en morteros de restauración y albañilería debido a su elevada plasticidad y al aumento del tiempo de trabajabilidad.
Además también son apropiadas para ubicaciones de requerimiento acústico o térmico debido a su estructura porosa.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El material objeto de la invención se fabrica dosificando en masa diferentes porcentajes de árido (se incluye por tanto la posibilidad de emplear cualquier tipo de árido), cal, agua y poliamida, reemplazando diversas cantidades de árido por poliamida en polvo.
Las sustituciones de arena por poliamida varían en porcentajes entre un 0% y un 45%.
Para el posterior amasado, se considera una relación agua / cal que aporte una consistencia del mortero de cal por mesa de sacudidas según la Norma UNE-EN 1015-3.
La granulometría empleada para las diferentes dosificaciones se muestra en la Tabla
1.
| DOSIFICACIÓN | LM | LMP-15 | LMP-25 | LMP-35 | LMP-45 | ||
| T | R% | R(g) | R(g) | R(g) | R(g) | R(g) | |
| ÁRIDO | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
| 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | |||
| 0,5 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | ||
| 0,25 | 500 | 500 | 500 | 500 | 400 | ||
| 0,125 | 500 | 500 | 300 | 0 | |||
| 0,063 | 200 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
| F | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
| TOTAL | 2000 | 1700 | 1500 | 1300 | 1100 | ||
| POLIAMIDA | 0 | 300 | 500 | 700 | 900 | ||
| CAL | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | ||
| RELACIÓN CAL/ÁRIDO | 1:5 | 1:4,25 | 1:3,75 | 1:3,25 | 1:2,75 |
Tabla 1. Granulometría empleada para las diferentes dosificaciones
MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
Los siguientes ejemplos ilustrativos no pretenden ser limitantes y describen morteros fabricados con componentes muy concretos, pero las combinaciones de fabricación son muy amplias y dependen del tipo de cal que se emplee, del residuo de poliamida disponible, del árido utilizado y del requerimiento de agua necesario para cada dosificación que mantenga una consistencia y trabajabilidad adecuada para la 10 fabricación de los morteros, así como unas propiedades apropiadas que determinen una buena durabilidad a lo largo del tiempo.
DESCRIPCIÓN DE UN EJEMPLO DE REALIZACIÓN
Caracterización de componentes:
A) Cal
La cal empleada es una cal aérea, una cal cálcica CL-90 en forma de cal hidratada, según la denominación de la norma UNE-EN 459-1: CL 90-S. Este tipo de cal es la que más pureza tiene en lo que se refiere al contenido de óxido de calcio.
Las características químicas de la cal de referencia empleada para todos los
ejemplos de realización son:
CaO+ MgO: 91,5%
C02: 1,40 %
Fe2 03: 0,20 %
Al2 03: 0,60 %
S¡02:0,80 %
H20:1,20 %
Ca(OH)2 útil: 89,50 %
B) Áridos
Los áridos empleados en la elaboración de los morteros, tanto en el patrón de
referencia como en las dosificaciones con poliamida son de carácter silíceo, pudiendo emplearse áridos de diferente naturaleza.
C) Poliamida
La poliamida es un residuo que procede de la materia prima utilizada en el 20 sinterizado láser de fabricación de piezas funcionales para el sector industrial.
El residuo de poliamida reciclado es PA 2200. Su densidad real es de 1,07 g/cm3 y la densidad aparente es 0,54 g/cm3. El tamaño medio de partícula es de 60 pm.
Mortero de referencia
Proceso de fabricación:
Se realiza la dosificación en masa y mezcla de cal y árido en proporción 1/5 (una parte de cal por cada 5 partes... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Procedimiento de obtención de mortero de cal con residuo de poliamida en polvo, con sustitución de los áridos por poliamida en polvo reciclada obtenido a partir de la mezcla de cal, áridos, agua y polvo de poliamida reciclada, que comprende las siguientes etapas:
a. Mezcla del polvo de poliamida reciclada con la cal y el árido a temperatura ambiente hasta que la mezcla sea homogénea.
b. Adicción de agua para el amasado de la mezcla según procedimiento normalizado.
caracterizado por que el tamaño medio de partícula de la poliamida empleada es de 60 pm, su densidad a granel de 0,54 g/ cm3, su densidad real de 1,07 g/ cm3.
2. Procedimiento de obtención de mortero de cal con residuo de poliamida en polvo, con sustitución de árido por poliamida en polvo reciclada, según reivindicación 1, caracterizado por que el porcentaje de sustitución de árido por poliamida, varía entre un 0 % y 45 %.
3. Procedimiento de obtención de mortero de cal con residuo de poliamida en polvo, con sustitución de árido por poliamida en polvo reciclada, según reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque la relación agua/cal, se encuentra entre 1,34 y 1,56.
4. Procedimiento de obtención de mortero de cal con residuo de poliamida en polvo, con sustitución de árido por poliamida en polvo reciclada, según reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que su densidad aparente seca en estado endurecido está comprendida entre 1.485 Kg/m3y 1.958 Kg/m3.
5. Procedimiento de obtención de mortero de cal con residuo de poliamida en polvo, con sustitución de árido por poliamida en polvo reciclada, según reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que su contenido en aire está comprendido entre 4,25 % y 5,10 %.
6. Procedimiento de obtención de mortero de cal con residuo de poliamida en polvo, con sustitución de árido por poliamida en polvo reciclada, según reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el coeficiente de absorción varía entre 1,52 Kg/m2*min y 1,90 Kg/m2*min.
7. Procedimiento de obtención de mortero de cal con residuo de poliamida en polvo, con sustitución de árido por poliamida en polvo reciclada, según reivindicaciones 1 a 6,
g
caracterizado por que la resistencia individual a la adhesión se encuentra entre 0 N/mm2 y 0,037 N/mm2.
8. Procedimiento de obtención de mortero de cal con residuo de poliamida en polvo, con sustitución de árido por poliamida en polvo reciclada, según reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado por que la permeabilidad al vapor de agua varía entre 1,79 y 2,30x10'11 Kg / (m s - Pa).
9. Procedimiento de obtención de mortero de cal con residuo de poliamida en polvo, con sustitución de árido por poliamida en polvo reciclada, según reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la resistencia mecánica a flexión varía entre 0,20 y 0,40
N/mm2 a los 28 días.
10. Procedimiento de obtención de mortero de cal con residuo de poliamida en polvo, con sustitución de árido por poliamida en polvo reciclada, según reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la resistencia mecánica a compresión varía entre 0,62 y 0,80 N/mm2 a los 28 días.
11. Procedimiento de obtención de mortero de cal con residuo de poliamida en polvo, con sustitución de árido por poliamida en polvo reciclada, según reivindicaciones 1 a 10 caracterizado por que puede ser fabricado in situ para ser extendido en paredes y techos mediante procedimientos tradicionales.
**(Ver fórmula)**OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
ESPAÑA
N.° solicitud:
Fecha de presentación de la solicitud: 16.09.2013 Fecha de prioridad:
INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
© IntCI.: C04B22/06 (2006.01)
C04B16/10 (2006.01)
DOCUMENTOS RELEVANTES
| Categoría | © | Documentos citados | Rei vi nd icaciones afectadas |
| A | EP 2085368 A2 (ALPOL GIPS SP Z O O) 05.08.2009, reivindicaciones 1,3. | 1-11 | |
| A | WO 2005105697 A1 (HERCULES INCetal.) 10.11.2005, reivindicaciones 37,44. | 1-11 | |
| A | BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 2003-620633, JP 2002274903 A (TORAY IND INC. et al.) 25.09.2002, resumen. | 1-11 | |
| A | BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 1975-61086W, JP S5021031 A (MITSUI TOATSU CHEM INC) 06.03.1975, resumen. | 1-11 | |
| Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia O: referido a divulgación no escrita Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación misma categoría de la solicitud A: refleja el estado de la técnica E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud | |||
| El presente informe ha sido realizado [X] para todas las reivindicaciones | D para las reivindicaciones n°: | ||
| Fecha de realización del informe 19.03.2014 | Examinador J. García Cernuda Gallardo | Página 1/4 |
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