MX2014004200A

MX2014004200A - Aditivos de cemento y metodos relacionados de uso.

Info

Publication number: MX2014004200A
Application number: MX2014004200A
Authority: MX
Inventors: Augustin Guerra Barrena Roberto; Augustin Guerro Guerrero Roberto; Wilson Brad; Schmidt Dorn
Original assignee: Cement Innovations Llc
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2015-01-16
Also published as: US20140283711A1; US20160168028A1; WO2013052952A2; WO2013052952A3; BR112014008312A2; US9643886B2

Abstract

Se dan a conocer y se describen aditivos de cemento y concreto y métodos relacionados para fabricar y usar tales aditivos. Un aditivo puede incluir melaza y un portador. Una composición de cemento Portland mejorado puede comprender de aproximadamente 97% en peso a 99.9% en peso de la composición y el aditivo descrito en lo anterior comprende de aproximadamente 0.01% en peso a aproximadamente 3% en peso de la composición.

Description

ADITIVOS DE CEMENTO Y MÉTODOS RELACIONADOS DE USO CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere generalmente a productos de cemento y relacionados a cemento. De manera más particular, la presente invención se refiere a aditivos de cemento que mejoran la resistencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El cemento Portland es un material de construcción común y se usa ampliamente en todo el mundo en una amplia variedad de aplicaciones de construcción. Los aditivos de cemento son conocidos para el uso en la mejora de las diversas propiedades de los cementos tales como sus tiempos de secado, aireación, reguladores de pérdida de fluido, reguladores de temperatura y fortalecedores. La naturaleza compositiva de los aditivos es tan amplia como sus usos propuestos. Típicamente, los aditivos de cemento se dirigen en tratar o mejorar una propiedad particular del cemento, de esta manera si se desean múltiples mejoras de propiedad se usan múltiples aditivos. Por consiguiente, el trabajo continúa en un esfuerzo para desarrollar un aditivo que sea efectivo en proporcionar mejoras deseables a las propiedades del cemento mientras que sea seguro y rentable.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Se proporciona un aditivo para los cementos Portland. El aditivo incluye melaza y un portador. La melaza y el portador se pueden mezclar homogéneamente antes de mezclarse con el cemento Portland. En otra modalidad, se proporciona una composición de cemento Portland en polvo en donde el cemento Portland comprende aproximadamente 97% en peso a 99.6% en peso de la composición y el aditivo descrito en lo anterior comprende aproximadamente. 0.01% en peso a aproximadamente 3% en peso de la composición.

Se proporciona adicionalmente un método para fabricar un cemento Portland que tiene una resistencia a la comprensión mejorada. El método incluye la etapa de mezclar un cemento Portland con un aditivo. El aditivo puede comprender melaza y un portador. El cemento Portland y el aditivo están presentes en el cemento Portland mejorado en una relación de aditivo a cemento Portland de 1:1000 (p/p) a 1:25 (p/p) .

Se da a conocer un método para fabricar un aditivo para el uso en cementos. Una cantidad de melaza se puede mezclar en una composición portadora para formar una mezcla homogénea. La mezcla homogénea se calienta a una temperatura de aproximadamente 50°C a menor que aproximadamente 150°C hasta que la mezcla homogénea se seque sustancialmente. En algunas modalidades, la mezcla de aditivo sustancialmente seca se puede moler para formar un polvo fino.

Se proporciona además un concreto con alto contenido de ceniza volante. El concreto con alto contenido de ceniza volante puede incluir grava, arena, cemento Portland, ceniza volante y un aditivo que incluye melaza. La relación (p/p) de la cantidad de ceniza volante a la cantidad de cemento Portland en el concreto puede ser de aproximadamente 3:7 a 4:1, y el concreto puede tener una resistencia a la comprensión a 14 dias que es por lo menos 10% mayor que la resistencia a la comprensión a los 14 dias de un concreto equivalente sin aditivo.

Similarmente, también se proporciona un método para proporcionar resistencia temprana incrementada al concreto con alto contenido de ceniza volante.. El método puede incluir mezclar grava, arena, cemento Portland, ceniza volante, agua, y melaza para formar una mezcla de concreto húmeda. La mezcla de concreto húmeda se puede colocar en una ubicación deseada y dejar curar para formar un concreto curado. La relación (p/p) de la cantidad . de ceniza volante a la cantidad de cemento Portland en el concreto puede ser de aproximadamente 3:7 a 4:1, y el concreto puede tener una resistencia a la comprensión a 14 dias que es por lo menos 10% mayor que la resistencia a la comprensión a 14 dias de un concreto equivalente sin aditivo.

También se da a conocer un método para fabricar concreto que tiene resistencia a la compresión incrementada. El método incluye mezclar grava, arena, material cementoso, agua, y melaza para formar una mezcla de concreto húmeda. La mezcla de concreto húmeda luego se puede colocar en una ubicación deseada y dejar curar para formar un concreto curado. La relación (p/p) de las melaza a material cementoso en el concreto puede ser de aproximadamente 1:3000 a aproximadamente 1:100, y el concreto puede tener una resistencia a la compresión a 14 dias que es por lo menos 20% mayor que la resistencia a la compresión a 14 dias de un concreto equivalente sin aditivo.

Finalmente, se proporciona un método para reducir la cantidad de cemento Portland requerido para fabricar un concreto de una resistencia a la compresión designada. El método proporciona mezclar grava, arena, cemento Portland, agua, y melaza para . formar una mezcla de concreto húmeda que tiene un asentamiento objetivo. La mezcla de concreto húmeda se puede colocar en una ubicación deseada y dejar curar para formar un concreto curado. La cantidad de cemento Portland requerido para lograr la resistencia a la compresión designada se reduce por al menos 20% comparada con la cantidad de cemento Portland requerido para fabricar un concreto que tiene .el mismo asentamiento objetivo y resistencia a la compresión designada mientras que tiene la misma cantidad de arena y grava y que está libre de melaza.

Se han destacado de esta manera, más bien ampliamente, las características más importantes de la invención de modo que la descripción detallada de la misma que sigue se pueden entender mejor, y de esta manera la presente contribución a la técnica puede ser mejora apreciada. Otras características de la presente invención serán más claras a partir de la siguiente descripción detallada de la invención, tomada con las figuras acompañantes y con las reivindicaciones, o se puede aprender por la práctica de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La FIG. 1 es una' gráfica de la resistencia a la compresión (a 15 días) vs . concentraciones del aditivo de la invención reclamada para el concreto usando cemento Portland original (OPC) y concreto con 30% del cemento Portland original reemplazado con ceniza volante.

La FIG. 2 es un diagrama de flujo que ilustra un método de una modalidad de la presente invención.

La FIG. 3 es un diagrama de flujo que ilustra un método de una modalidad de la presente invención.

La FIG. 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método de una modalidad de la presente invención. ß Estas figuras se proporcionan para ilustrar varios aspectos de la invención y no se proponen para ser limitantes del alcance en términos de la invención, materiales, configuraciones, arreglos o proporciones a menos que se limite de otra manera por las reivindicaciones.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Aunque estas modalidades ejemplares se describen con suficiente detalle para permitir que aquellas personas expertas en el campo practiquen la invención, se debe entender que otras modalidades se pueden llevar a cabo y que varios cambios de la invención se pueden hacer sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención. De esta manera, la siguiente' descripción más detallada de las modalidades de la presente invención no se proponen para limitar el alcance de la invención, como es reclamada, pero se presenta para propósitos de ilustración solamente y no de limitación para describir las características y aspectos de la presente invención, para exponer el mejor modo de operación de la invención, y para permitir de manera suficiente que una persona experta en el campo practique la invención. Por consiguiente, el alcance de la presente invención se va a definir, solamente por las reivindicaciones adjuntas.

Definiciones Al describir y al reclamar la presente invención, se usará la siguiente terminología.

Las formas singulares "un", ' "una", "la" y "el" incluyen referentes plurales al menos que el contexto lo indique claramente de otra manera. De esta manera, por ejemplo, la referencia a "un portador" incluye la referencia a uno o más de tales compuestos.

Como se usa en la. presente con respecto a una propiedad o circunstancias identificada, "sustancialmente" se refiere a un grado de desviación que es suficientemente pequeño para no restar valor mensurable de la propiedad o circunstancia identificada. El grado exacto de desviación permisible en algunos casos puede depender del contexto específico. Por ejemplo, cuando una composición se refiere a por ser sustancialmente seca, la composición se puede decir que tiene un contenido de agua de menor que aproximadamente 5% en peso, menor que aproximadamente 2% en peso, o menor que aproximadamente 1% en peso.

A menos que se establezca de otra manera, el término "cemento Portland" o "cemento" se refiere a cementos Portland definidos por ASTM C 150.

El término "material cementoso" se refiere a compuestos que tienen propiedades de cementación que incluyen, pero no limitado a cemento Portland ordinario (OPC) , ceniza volante, otras puzolanas, y combinaciones de los mismos.

Excepto como se establece de otra manera, el término "concreto equivalente" se refiere a un concreto que se fabrica usando las mismas cantidades y tipos de arena, grava, y cemento Portland como un cemento que incluye un aditivo de la presente invención y que tiene él mismo asentamiento como un concreto que incluye un aditivo de la presente invención. La cantidad de agua necesaria para lograr un concreto equivalente que tenga el mismo asentamiento como el concreto comparado puede ser mayor que un concreto que tiene el aditivo ya que el aditivo puede tener el efecto de reducir la cantidad de agua necesaria para lograr un asentamiento objetivo.

Como se usa en la presente, "ceniza volante" puede referirse a cenizas volantes en general y pueden incluir cualquiera y todas las clases y tipos de ceniza volante tales como ceniza volante Clase F y Clase C.

Como se usa en la presente, "asentamiento" se refiere a la medición de la capacidad de. trabajo de un concreto fresco. El asentamiento de un concreto mide la consistencia del concreto en ese lote especifico. También se usa para determinar la consistencia entre lotes individuales. A menos que se establezca de otra- manera, el "asentamiento" de cualquier concreto dado descrito en la presente se refiere a la medición del asentamiento como se determina usando las técnicas de prueba de asentamiento estándares (ASTM C143/C143M - 10a) . Típicamente, tales mediciones de asentamiento usan pulgadas como su unidad de medición, aunque tales unidades se pueden' convertir a otras unidades relacionadas de medición tales como centímetros (cm) .

Como se usa en la presente, una pluralidad de artículos, elementos estructurales, elementos compositivos, y/o materiales se pueden presentar en una lista común para conveniencia. Sin embargo, estas listas se deben considerar como si cada miembro de la lista se identifica individualmente como un miembro separado y único. De esta manera, ningún miembro individual de tal lista se debe considerar como un equivalente de facto de cualquier otro miembro de la misma lista solamente, basado en su presentación en un grupo común sin indicaciones a lo contrario.

Los datos numéricos se pueden presentar en la presente en un formato de intervalo. Se va a entender que tal formato de intervalo se usa simplemente para conveniencia y brevedad y se debe interpretar flexiblemente para incluir no solo los valores numéricos explícitamente citados como los límites del intervalo, sino también incluyen todos los valores numéricos individuales o sub-intervalos abarcados dentro de ese intervalo como se cada valor numérico y sub-intervalo se cité explícitamente. Por ejemplo, un intervalo numérico de aproximadamente 1 a aproximadamente 4.5 se debe interpretar que incluyen no solo los limites explícitamente citados de 1 a aproximadamente 4.5, sino también que incluye números individuales tales como 2, 3, 4, y sub-intervalos tales como 1 a 3, 2 a 4, etc. El mismo principio aplica a intervalos que se citan solo un valor numérico, tal como "menor que aproximadamente 4.5", que se debe interpretar que incluye todos los valores de intervalos citados en lo anterior. Además, tal interpretación debe aplicar sin considerar la amplitud del intervalo o la característica que se describe.

Cualquiera de las etapas citadas en cualquier método o reivindicaciones de proceso se puede ejecutar en cualquier orden y no se limitan al orden presentado en las reivindicaciones. Las limitaciones medios más función o etapa más función solo se emplearan dónde por una limitación de una reivindicación específica todas las siguientes condiciones están presentes en esa limitación: a) "medios para" o "etapa para" se cita expresamente; y b) una función correspondiente se cita expresamente. La estructura, material o actos que soportan medios más función se citan expresamente en la descripción en la presente. Por consiguiente, el alcance de la invención se debe determinar solamente por las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes legales, antes que por las descripciones y ejemplos dados en la presente.

Con las definiciones anteriores en mente, la presente invención se refiere a aditivos de cemento y cementos de alta resistencia y métodos relacionados. En una modalidad, se proporciona un aditivo para cementos Portland. El aditivo incluye melaza y un portador. En una modalidad, la melaza y el portador se pueden mezclar homogéneamente y secar para formar un polvo sustancialmente seco.

Los aditivos de la presente invención se pueden formular para ser usados con cualquier tipo conocido de cemento Portland incluyendo cemento Portland ordinario y cementos Portland compuestos. Ejemplos no limitantes de cementos Portland que se pueden usar en combinación con los aditivos de la presente invención incluyen tipos de cemento ASTM Tipo 1, Tipo II, Tipo III, Tipo IV, Tipo V, Tipo la, Tipo lia, Tipo Illa, TIPO II (MH) , y TIPO II (MH) . Similarmente, el cemento EN-197 tipos I (cemento Portland), II (cemento compuesto Portland) , III (cemento de alto Horno) , IV (cemento Puzolánico) , y V (cemento Compuesto) también se pueden usar con los aditivos de la presente invención. La cantidad de aditivo necesario para .un cemento particular y su mejora a la resistencia a la compresión de un concreto dado que usa un cemento particular puede variar dependiendo del tipo y cantidades del cemento usado. Sin embargo, hablando generalmente, el aditivo de aditivo de la presente invención se puede usar de manera eficaz para mejorar la resistencia a la compresión de cualquier tipo de concreto cuando se use en conjunción con el cemento Portland.

Los aditivos se pueden formular para mezclarlos con cemento Portland y composiciones de cemento Portland ya sea en forma de mezcla seca o durante la preparación húmeda de los concretos. En una modalidad, el aditivo se puede formular para mezclarse con cemento Portland en una relación de aditivo a cemento Portland de aproximadamente 1:1000 (p/p) a aproximadamente 1:25 (p/p); de aproximadamente 0.4:250 (p/p) a 1:39 (p/p); de aproximadamente 0.4:100 (p/p) a aproximadamente 1:40 (p/p); de aproximadamente 1:99 (p/p) a aproximadamente 1:39 (p/p); o 1:124 (p/p) a aproximadamente 1:49 (p/p). Hay que destacar que las mismas relaciones de dosificación de aditivo de aditivo a cemento Portland también se pueden aplicar a la dosificación de un concreto en el cual una porción del cemento Portland se ha reemplazado con cantidades equivalentes de ceniza volante. En tales casos, los valores de relación reflejan lá cantidad de aditivo a la suma de las cantidades de ceniza volante y cemento Portland presentes en la composición. Uno de los beneficios de los aditivos de la presente invención es que pueden incrementar notablemente la resistencia a la compresión de los concretos en los cuales se agregan. Los aditivos dados a conocer en la presente también pueden proporcionar beneficios adicionales al concreto al cual se agregan. Por ejemplo, en una. modalidad el aditivo puede actuar como un reductor de agua para el concreto (es decir reduce la cantidad de agua necesaria para lograr un asentamiento particular en un concreto dado). En otra modalidad, el aditivo puede actuar como un plastificador o plastificante. En todavía otra modalidad, el aditivo puede actuar para hacer el concreto más trabajable y bombeable. En otra modalidad, el aditivo puede funcionar para hacer un concreto que tenga un contenido de aire elevado (por ejemplo 2-4% mayor) . En todavía otra modalidad, el aditivo puede funcionar como un acelerador, que incrementa la resistencia a la compresión temprana del concreto al cual se agrega.

Los aditivos de la presente invención incluyen melaza como un componente común. La melaza se puede derivar o provenir de una variedad de fuentes tales como caña de azúcar, remolachas azucareras, cítricos, etc. Ejemplos no limitantes de melaza que se pueden usar incluyen melaza de caña, melaza de remolacha, melaza de cítricos, melaza de extracto de hemicelulosa, melaza de almidón y combinaciones de las mismas. Típicamente la melaza de caña de azúcar incluye por lo menos 46% de azucares totales y tiene un valor Brix de por lo menos 79.5 Brix. La melaza de azúcar de remolacha tiene típicamente por lo menos 48% en peso de azucares totales y tiene un valor Brix de por lo menos 79.5 Brix. La melaza de cítricos se elabora de jugos parcialmente deshidratados obtenidos de la elaboración de pulpa de cítricos seca. Típicamente la melaza de cítricos tiene un contenido de azúcar de por lo menos 45% y un valor Brix de por lo menos 71 Brix. La melaza de extracto de hemicelulosa es un sub-producto de la elaboración de madera prensada y es el material soluble concentrado obtenido del tratamiento de madera a temperaturas elevadas sin el uso de ácidos, álcalis, o sales. Típicamente 65 Brix. La melaza de almidón es un subproducto de la elaboración de dextrosa de sorgos de maíz y grano donde el almidón se hidroliza por enzimas y/o ácido. La melaza de almidón tiene típicamente 43% de contenido de azucares reductores, expresado como dextrosa, y no menor que 50% de azucares totales expresados como dextrosa. El valor Brix para la melaza de almidón es típicamente por lo menos de aproximadamente 78 Brix.

Sin que se limite por la teoría, se cree que el valor Brix de la melaza usada puede tener un impacto en la potencia del aditivo. Por consiguiente, en algunas modalidades puede ser deseable usar una melaza que tenga un valor Brix más alto. Por ejemplo, en una modalidad, el valor Brix puede ser por lo menos aproximadamente 65 Brix. En otra modalidad, el valor Brix de la melaza puede ser por lo menos aproximadamente 71 Brix. En todavía otra modalidad, el valor Brix de la melaza usada puede ser por lo menos aproximadamente 78 Brix. En aún modalidades adicionales, el valor Brix de la melaza usada puede ser por lo menos aproximadamente 79.5 Brix o por . lo menos aproximadamente 84 Brix. Generalmente, el extremo superior del valor Brix no se limita solo por la capacidad de la fabricación de la melaza para fabricar una melaza particular que tenqa una concentración Brix particular. La melaza usada también se puede deshidratar o secar usando cualquier método conocido en el campo.

El aditivo de la presente invención puede ser melaza sola o puede incluir melaza en combinación con otros ingredientes, por ejemplo un portador. Cuando se usa sola o en forma diluida, la melaza puede estar en un estado líquido o sólido. Cuando es sólido puede ser preferible triturar la melaza en una forma de' polvo o partícula pequeña de modo que se pueda dispersar más fácil y homogéneamente por todo el concreto. En una modalidad, el polvo puede tener un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 150 mieras. , En otra modalidad, el polvo puede tener un tamaño de partícula promedio de menor que aproximadamente 100 mieras. Ya que la melaza puede ser usada sola como el aditivo de la presente invención, la melaza puede comprender hasta 100% en peso del aditivo total. En algunas modalidades, la melaza se puede combinar con otros ingredientes referidos en la presente como portadores, para formar un aditivo líquido seco. Cuando se combina con un portador líquido la melaza se puede disolver, diluir, o dispersar- en el portador antes de la adición del portador al cemento Portland. Varios tipos de portadores líquidos se pueden emplear incluyendo agua u otros portadores líquidos (por ejemplo solventes orgánicos) que son compatibles con el cemento Portland o en la preparación del concreto. Cuando el portador es un portador líquido, tal como agua, la relación (p/p) de la cantidad del portador a la cantidad de melaza puede ser de aproximadamente 1:99 a aproximadamente 99:0.01. Ya que el propósito primario del portador líquido es ayudar en la aplicación o mezclado con la melaza con el cemento Portland, la cantidad puede variar dependiendo del punto en tiempo en el cual la melaza se combina con el cemento Portland.

Cuando se combina con portadores, la melaza puede comprender de 0.5% en peso a aproximadamente 99.5% en peso del aditivo total. En . una modalidad, la melaza puede comprender de aproximadamente 1% en peso a aproximadamente 99% en peso del aditivo. En otra modalidad, la melaza puede comprender de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 80% en peso del aditivo. En. otra modalidad, la melaza puede comprender de aproximadamente 15% en peso a aproximadamente 60% en peso del aditivo. En aún modalidades adicionales, la melaza puede comprender de aproximadamente 15% en peso a aproximadamente 40% en peso del aditivo, de aproximadamente 20% en peso a aproximadamente 38% en peso del aditivo, de aproximadamente 25% en peso a aproximadamente 35% en peso del aditivo, o de aproximadamente 28% en peso a aproximadamente 33% en peso del aditivo.

Cabe destacar que cuando la constitución compositiva del aditivo se describe por el porcentaje en peso (% en peso) de un componente del aditivo, este valor se basa en el peso húmedo del aditivo y no su peso seco. Como puede apreciarse por aquellas personas en el campo, los valores de porcentaje en peso de la formulación se alterarían cuando el aditivo se seca. Con esto en mente, las cantidades de componentes presentes en una formulación también se pueden describir en términos de relación (p/p) de los componentes, por ejemplo melaza a portador. En un aspecto de la invención, y dependiendo del portador usado, el aditivo puede tener una relación de melaza a portador que es de aproximadamente 1:5 (p/p) a aproximadamente 100:1 (p/p); de aproximadamente 1:4 (p/p) a aproximadamente 50:1 (p/p); o de aproximadamente 1:4 (p/p) a aproximadamente 4:1 (p/p). En otro aspecto, el aditivo puede tener una relación de melaza a portador que es de aproximadamente 1:3 (p/p) a aproximadamente 2:3 (p/p). Todavía un aspecto adicional, el. aditivo puede tener una relación de melaza a portador que es de aproximadamente 1:3 (p/p) a aproximadamente 7:13 (p/p).

Cuando el aditivo incluye un portador, el material portador puede incluir uno o más componentes. Generalmente hablando los componentes deben ser materiales que sean compatibles con el cemento Portland y que no interfiera con la capacidad de los cementos para funcionar apropiadamente. Cuando está presente, el portador puede comprender de 0.5% en peso a aproximadamente 99.5% en peso del aditivo. En otra modalidad, el portador puede comprender de aproximadamente 1 a aproximadamente 99% en peso del aditivo. En una modalidad, el portador puede comprender de aproximadamente 60% en peso a aproximadamente 90% en' peso del aditivo. En otra modalidad, el portador puede comprender de aproximadamente 65%. en peso a aproximadamente 85% en peso o 65% en peso a aproximadamente 80% en peso del aditivo. En aún otra modalidad, el portador puede comprender de aproximadamente 65% en peso a aproximadamente 75% en peso del aditivo.

En una modalidad, el portador puede ser un material seco o sustancialmente seco. En una modalidad, el material sustancialmente seco puede estar molido o triturado que tiene tamaños de partícula · que son similares a los tamaño de partícula de los materiales de cemento Portland en polvo, por ejemplo menor que aproximadamente 150 mieras. En otra modalidad, el material portador puede ser un portador líquido tal como agua u otro solvente que sería compatible con la melaza y con el concreto. Cuando el portador incluye un material de polvo, el polvo puede estar inerte o puede tener algunas propiedades cementosas. Ejemplos no limitantes de materiales que se pueden usar como portadores incluyen ceniza volante, metacaolín, esquisto, pizarra, piedra caliza, basalto, riolitá, ceniza de fondo, ceniza puzolánica (por ejemplo ceniza volcánica), ceniza de alto horno, microsílice (vapor de sílice), ceniza, y combinaciones de los mismos. En una modalidad, el portador puede incluir material de roca volcánica en polvo o pulverizado. En otra modalidad, el portador puede incluir un producto de combustión en polvo tal como ceniza volante.

En una modalidad, el material portador puede incluir ceniza volante. En una modalidad, la ceniza volante puede comprender de aproximadamente 60% en peso a aproximadamente 80% en peso del aditivo. En otra modalidad, la ceniza volante puede comprender de aproximadamente 65% en peso a aproximadamente 75% en peso del aditivo. En otra modalidad, la ceniza volante puede comprender de aproximadamente 68% en peso del aditivo. El¦ aditivo también puede incluir microsílice como un portador. Aunque el porcentaje de la microsilice en el aditivo puede ser más alto, en una modalidad, la microsilice puede comprender de aproximadamente 0.5% en peso a aproximadamente 4% en peso del aditivo. En todavía otra modalidad, la microsílice puede comprender de aproximadamente 1% en peso a aproximadamente 3% en peso del aditivo. En todavía otra modalidad, el portador puede incluir tanto ceniza volante como microsílice, y el aditivo puede comprender microsílice, ceniza volante y melaza. En otra modalidad, el aditivo puede consistir esencialmente de microsílice, ceniza volante y melaza.

En una modalidad, el aditivo puede comprender de aproximadamente 10% en peso a 80% en peso de ceniza volante, de 0.1% en peso a aproximadamente 5% en peso de microsílice, y de aproximadamente 15% en peso a aproximadamente 50% en peso de melaza. En otra modalidad, el aditivo puede comprender de aproximadamente 50% en peso a 75% en peso de ceniza volante, 1% en peso a aproximadamente 3% en peso de microsílice, y de aproximadamente 20% en peso a aproximadamente 40% en peso de melaza. En todavía otra modalidad, el aditivo incluye ceniza volante, microsílice, y melaza la ceniza volante puede constituir hasta aproximadamente 65% en peso a aproximadamente 75% en peso del aditivo, la microsílice puede constituir de aproximadamente 1 .5% en peso a aproximadamente 2.5% en peso del aditivo, la melaza puede constituir de aproximadamente 25% en peso a aproximadamente 35% en peso del aditivo. En un aspecto de la invención, el aditivo puede tener una relación de melaza a la suma de cantidades de ceniza volante y microsilice de aproximadamente 1:5 (p/p) a aproximadamente 100:1 (p/p) ; de aproximadamente 1:4 (p/p) a aproximadamente 50:1 (p/p); o de aproximadamente 1:4 (p/p) a aproximadamente 4:1 (p/p). En otro aspecto, el aditivo puede tener una relación de melaza a la suma de la ceniza volante y microsilice de aproximadamente 1:3 (p/p) a aproximadamente 2:3 (p/p) o de aproximadamente 1:3 (p/p) a aproximadamente 7:13 (p/p).

Además de la melaza y los componentes portadores descritos en lo anterior, los aditivos de la presente invención también pueden incluir otras clases y tipos de composiciones de mejora de concreto o compuestos que son conocidos en el campo. El aditivo se puede formular para incluir estos compuestos o el aditivo se puede formular para el uso en combinación con tales compuestos. Ejemplos no limitantes de tales tipos de composiciones incluyen aceleradores, aireadores, plastificantes, reductores de agua, colorantes, fluidificadores, combinaciones de los mismos, y similares. Ejemplos no limitantes de compuestos específicos incluyen éter de policarboxilato, lignosulfato de sodio, naftalen sulfonato de sodio, sulfonato de melamina, y combinaciones de los mismos.

En una modalidad se puede fabricar un aditivo que contiene melaza. La melaza puede ser difícil de trabajar y puede ser particularmente difícil reducir a una forma en polvo debido a los diversos componentes en la melaza y la propensión de la melaza carbonizarse cuando se calienta, ya sea muy rápidamente o en temperaturas excesivas. Los solicitantes han descubierto una técnica que se puede usar en la fabricación de un aditivo de melaza en polvo. Con esto en mente, se proporciona un método para fabricar un aditivo para el uso con los cementos Portland. El método incluye mezclar una cantidad de melaza en una composición portadora para formar una mezcla homogénea. La mezcla homogénea entonces se puede calentar a una temperatura de aproximadamente 50 °C a menor que aproximadamente 150°C hasta que la mezcla homogénea sea sustancialmente seca. Durante esta . etapa del calentamiento, y cualquier otro calentamiento de la melaza, puede ser útil calentar levemente la melaza a fin de evitar carbonizar todo o porciones de la melaza. En una modalidad, la mezcla homogénea se puede mezclar continua o intermitentemente y o romper, ya sea manual o automáticamente, durante el proceso de secado. En una modalidad, el secado del aditivo puede presentarse a una temperatura de aproximadamente 75°C a aproximadamente 110°C. La temperatura en la cual el aditivo se seca puede tener un efecto en la capacidad del aditivo para incrementar la resistencia a la compresión de un concreto. Aunque se puedan observar incrementos en la resistencia a la compresión en un intervalo de temperaturas de secado, la resistencia máxima se puede lograr al secar el aditivo a temperaturas particulares. Cuando el aditivo se seca a temperaturas excesivamente altas su potencia se puede disminuir.

El secado de la melaza también se puede lograr al colocar la deshidratación por vacio del aditivo. Un vacío también se puede emplear en combinación con el calentamiento descrito en lo anterior. Sin considerar la técnica de secado usada, en una modalidad, el aditivo en polvo sustancialmente seco puede tener un contenido de agua de menor que aproximadamente 5% en peso basado en el aditivo en general. En otra modalidad, el aditivo sustancialmente seco puede tener un contenido de agua de menor que aproximadamente 2% en peso basado en el aditivo en general. En todavía otra modalidad, el aditivo sustancialmente seco puede tener un contenido de agua de menor que aproximadamente 1% en peso basado en el aditivo en general. En algunas modalidades, la mezcla de aditivo sustancialmente seca se puede moler para formar un polvo. La molienda se puede lograr a través de cualquier método conocido en la técnica incluyendo técnicas de moliendas manuales y automatizadas. En un aspecto de la invención, la trituración o molienda puede presentarse a una temperatura de aproximadamente 37 °C a aproximadamente 110 °C. En una modalidad, el polvo molido puede tener un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 150 mieras o menos. En otra modalidad, el tamaño de partícula promedio del aditivo molido puede tener un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 100 mieras o menos.

También se proporciona una composición de cemento Portland mejorada. La composición del cemento Portland mejorada puede comprender aproximadamente 97% en peso a 99.9% en peso de la composición y el aditivo de la presente invención puede comprender de aproximadamente 0.01% en peso a aproximadamente 3% en peso de la composición. Estas composiciones del cemento Portland mejoradas resistentes se pueden usar inmediatamente o se pueden empacar, almacenar, o enviar para uso en una fecha posterior. La composició del cemento Portland mejorada se puede formular tal que en el mezclado con una cantidad de agua, grava, y arena para formar un concreto que tiene un asentamiento objetivo (por ejemplo 10.16 centímetros (4 pulgadas)), y luego permitir que el concreto cure durante .28 días, el concreto tiene una resistencia a la compresión después de 28 días que es por lo menos 30% mayor que la resistencia a la compresión después de 28 días de un concreto equivalente sin aditivo. En modalidades adicionales, el cemento Portland mejorado se puede formular tal cuando se fabrica y se somete a prueba como se describe en lo anterior, el concreto tiene una resistencia a la compresión después de 28 dias que es por lo menos 40%, 50%, 60%, o 70% es mayor que un concreto equivalente sin aditivo.

También se proporciona un método para fabricar tal composición del cemento Portland mejorado. El cemento Portland mejorado puede dar un concreto en el cual se usa resistencia a la compresión mejorada como es comparado con concretos equivalentes sin el cemento Portland mejorado. El método incluye la etapa de mezclar un cemento Portland con un aditivo que contiene melaza. El aditivo puede comprender una melaza y un portador. El cemento Portland y aditivos están presentes en el cemento Portland mejorado en una relación de aditivo a cemento Portland de 1:1000 (p/p) a 1:25 (p/p). En una modalidad, la relación (p/p) de melaza (es decir el componente de melaza del aditivo, basado en los pesos de fabricación iniciales para el aditivo) a cemento Portland en el producto de cemento Portland mejorado puede ser de aproximadamente 1:10000 a aproximadamente 1:50. En una modalidad particular, la relación (p/p) puede ser de aproximadamente 1:3000 a aproximadamente 1:100. En una modalidad adicional, la melaza comprende menor que aproximadamente 1% en peso del cemento Portland mejorado.

Como se plantea en lo anterior, en algunas modalidades el portador puede ser un portador líquido tal como agua. Cuando el portador es un portador líquido la mezcla del aditivo (portador y melaza) puede presentarse durante el proceso de fabricación del cemento Portland. Como es bien conocido en el campo, el cemento Portland se forma a través de calentamiento intenso de rocas que tienen contenidos minerales especificado.s . Después de calentar un producto conocido se forma escoria y se enfría rápidamente antes de la molienda de la escoria en el polvo de Cemento Portland.

En algunas modalidades, cuando el portador es líquido la etapa de mezclado puede presentarse después de la formación de la escoria, tal como durante ó después del enfriamiento de un material de escoria. En tales modalidades, la mezcla del aditivo se puede lograr al rociar el aditivo sobre el material de escoria que está en una temperatura elevada. El nivel de la temperatura elevada puede afectar la efectividad del cemento Portland mejorado. Específicamente, si la temperatura es demasiado alta todas las porciones de los componentes dé la melaza se pueden quemar o alterar destruyendo en consecuencia todo o parte de la efectividad del aditivo. Con esto en mente, la temperatura elevada puede ser más alta que temperatura ambiente (es decir 25 °C) y en algunas modalidades puede ser tan alta come 260°C (500 °F) . En una modalidad, la temperatura elevada es menor que 232 °C (450 °F) . En otra modalidad, la temperatura elevada puede ser menor que aproximadamente 177°C (350 °F) . En otra modalidad, la temperatura elevada es menor que aproximadamente 149°C (300 °F) . En una modalidad adicional, la temperatura elevada puede ser de aproximadamente 135°C (275 °F) . En aún una modalidad adicional, la temperatura elevada puede ser menor que aproximadamente 135 °C (275 °F). En una modalidad particular, la temperatura puede ser menor que aproximadamente 110°C (230°F) .

Además de mezclar el aditivo con la escoria durante su enfriamiento, el aditivo también se puede mezclar durante la molienda de la escoria en el polvo de cemento Portland. El proceso de molienda puede liberar calor significativo que a su vez puede ser útil en eliminar todas las porciones del componente portador liquido del aditivo.

Un método para fabricar concreto que tiene resistencia a la compresión incrementada también se da a conocer. El método incluye mezclar grava, arena, material cementoso, agua, y melaza para formar una mezcla de concreto húmeda. La mezcla de concreto húmeda luego se puede colocar en una ubicación deseada y dejar curar, para formar un concreto curado. La relación (p/p) de la melaza al material cementoso en el concreto puede ser de aproximadamente 1:3000 a aproximadamente 1:100, y el concreto puede tener una resistencia a la compresión a 14 días que es por lo menos 20% mayor que la resistencia a la compresión a 14 días de un concreto equivalente sin aditivo. En una modalidad, la relación (p/p) de la melaza a material cementoso en el concreto puede ser de aproximadamente 1:1000 a aproximadamente 1:50. En la mayoría de modalidades, el material cementoso incluye cemento Portland.

El concreto con resistencia a la compresión mejorada se puede formar en virtualmente en cualquier tipo de estructura que se pueda hacer usando el concreto. En una modalidad, el concreto se puede formar en una estructura seleccionada de un bloque de concreto, una viga de concreto, un pilar de concreto, un cimiento de concreto, una plancha de concreto, un tanque de concreto, un piso de concreto y una pared de concreto.

También se proporciona un método para reducir la cantidad del cemento Portland requerido para fabricar un concreto de una resistencia de la compresión designada. El método proporciona mezclar grava, arena, cemento Portland, agua, y melaza para formar una mezcla de concreto húmeda que tiene un asentamiento objetivo. La mezcla de concreto húmeda se puede colocar en una ubicación deseada y dejar curar para formar un concreto curado. La cantidad del cemento Portland requerido para lograr la resistencia a la compresión designada se reduce por lo menos 20% comparado con la cantidad del cemento .Portland requerido para fabricar un concreto que tiene el mismo asentamiento objetivo y resistencia a la compresión designada mientras que tiene la misma cantidad de arena y grava y está libre de melaza.

En modalidades adicionales, la cantidad del cemento Portland requerido para lograr la resistencia a la compresión designada se puede reducir por al menos aproximadamente 30%, por al menos aproximadamente 40%, por al menos aproximadamente 50 %, o por lo menos aproximadamente 60% comparado con la cantidad del cemento Portland requerido para fabricar un concreto- equivalente que tienen el mismo asentamiento objetivo y resistencia a la compresión designada mientras que tienen la misma cantidad de arena y grava, y está libre de melaza. En una modalidad, el concreto fabricado con cantidades reducidas con cemento Portland puede incluir un material rellenador. El material rellenador puede estar presente para reemplazar el volumen en el concreto que se perdió a la remoción del cemento Portland y se puede reemplazar todo o solo una porción del cemento Portland que se redujo y se removió bajo el método. El material rellenador usado en el concreto puede ser cualquier material que sea compatible con el concreto. En una modalidad, el material rellenador puede ser un material inerte. Ejemplos no limitantes de materiales rellenadores incluyen ceniza volante, metacaolin, microsilice, esquisto, pizarra, piedra caliza, basalto, riolita, ceniza de fondo, tierra diatomácea, arena, y combinaciones' de los mismos. En una modalidad, el material rellenador puede ser ceniza volante, pizarra, piedra caliza, basalto, y combinaciones de los mismos.

Aunque la ceniza volante se conoce y se usa en muchas composiciones de concreto, es típicamente un limite en la cantidad de ceniza volante que se puede usar debido al impacto a la resistencia a la compresión del concreto, particularmente, la resistencia a la compresión a largo plazo. Con esta mente, . la presente invención proporciona adicionalmente un concreto con alto contenido de ceniza volante. El concreto con alto contenido de ceniza volante puede incluir grava, arena, arena, cemento Portland, ceniza volante y aditiva que incluye melaza, tal como se describe en la presente. La relación (p/p) de la cantidad de ceniza volante a la cantidad del cemento Portland en el concreto puede ser de aproximadamente 3:7 a 4:1, y el concreto puede tener una resistencia a la compresión a 14 dias que es por lo menos 10% mayor que la resistencia a la compresión a 14 dias de un concreto equivalente sin aditivo. En una modalidad, el concreto con alto contenido de ceniza volante puede tener por lo menos aproximadamente 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, o por lo menos 70% más alta a la resistencia de la compresión a 14 dias que un concreto equivalente sin aditivo. En una modalidad, el concreto con alto contenido de ceniza volante puede tener una relación (p/p) de ceniza volante la cantidad de cemento Portland de aproximadamente 2:3 a aproximadamente 3:1. La FIG. 1 muestra una gráfica de resistencia a la compresión vs . concentraciones del aditivo de la invención reclamada para el concreto que tiene solo cemento >Portland original (OPC) y concreto con 30% del cemento Portland original reemplazado con ceniza volante. Los primeros puntos de datos de cada uno de. las dos curvas es un punto que contiene no (0%) del aditivo. Como se puede observar de las dos curvas, la resistencia a la compresión de ambos concretos (OPC solo y OPC con 30% de ceniza volante) se incrementa de manera lineal bastante de 0% en peso de aditivo (basado en el cemento y contenido de ceniza volante del concreto) a aproximadamente 1.5% en peso a 2% en peso. Sin que se limite por la teoría, se cree que el incremento lineal de los incrementos a la resistencia a la compresión comienzan a desacelerar en algún lugar entre 1.5% en peso a 2.5% en peso, aunque las cantidades de dosificación ideales variaran dependiendo del carácter de la grava, arena, y otros componentes presentes en el concreto.

El incremento a la resistencia a la compresión temprana en concretos con alto contenido de ceniza volante es particularmente benéfico en que permite el uso de concreto con alto contenido de ceniza volante en la construcción sin la necesidad de esperar periodos prologados de tiempo después del vertido del concreto antes de que continúe la construcción adicional. El concreto con alto contenido de ceniza volante se puede formar en cualquier estructura conocida en el campo para ser formada de concreto. Por ejemplo, ejemplos no limitantes de tales estructuras pueden incluir bloques de concreto, vigas de concreto, pilares de concreto, cimientos de concreto, planchas de concreto, pisos de concreto, paredes de concreto, y similares.

Similarmente, también se proporciona un método para proporcionar resistencia temprana incrementada al concreto con alto contenido de ceniza volante. El método puede incluir mezclar grava, arena, cemento Portland, ceniza volante, agua, y melaza para formar una mezcla de concreto húmeda. La mezcla de concreto húmeda se puede colocar en una ubicación deseada y dejar curar para formar un concreto curado. La relación (p/p) de la cantidad de ceniza volante la cantidad del cemento Portland en el concreto puede ser de aproximadamente 3:7 a 4:1, el concreto puede tener una resistencia a la compresión a 14 días que es por lo menos 10% más alta que la resistencia a la compresión a 14 días de un concreto equivalente sin aditivo. En una modalidad, el concreto con alto contenido de ceniza volante puede tener por lo menos aproximadamente 20%, 30%, 40%, 5.0%, 60%, o por lo menos 70% más alta de resistencia a la compresión a 14 días que un concreto equivalente sin aditivo. En una modalidad, la relación de las cantidades de ceniza volante a la cantidad del cemento Portland en el concreto puede ser de aproximadamente 2:3 (p/p) a aproximadamente 3:1 (p/p).

La descripción detallada anterior describe la invención con referencia a las modalidades ejemplares especificas. Sin embargo, se apreciará que varias modificaciones y cambios se pueden hacer sin apartarse del alcance de la presente invención como se expone en las reivindicaciones adjuntas. La descripción detallada y los siguientes ejemplos se van a considerar como simplemente ilustrativos, antes como restrictivos, y todas tales modificación o cambios si los hay, se proponen para encontrarse dentro del alcance de la presente invención como se describe se expone en la presente.

EJEMPLOS EJEMPLO 1 - Aditivo que' contiene Melaza para el uso con Cemento Portland Un aditivo que contiene melaza seca de acuerdo con una modalidad de la presente invención se fabricó como se describe a continuación. Una composición portadora de ceniza volante y microsilice (vapor de sílice) se preparó al mezclar completamente 68 gramos de ceniza volante y 2 gramos de microsilice. 30 gramos de melaza de caña de azúcar de 84 Brix se mezcla en la composición portadora homogénea y se mezcla completamente para producir una masa sustancialmente homogénea. La masa se esparce uniformemente en un contenedor y se calienta en un horno de secado en una temperatura de aproximadamente 60 °C a aproximadamente 150 °C hasta que la masa se seca sustancialmente. Para facilitar el secado acelerado de la masa se puede agitar y/o romper regularmente a fin de incrementar el área superficial y exposición. En una vez que el aditivo sustancialmente seco se forma, se puede almacenar en contenedores resistentes a la humedad secos para mantener la sequedad del aditivo. Si se desea, el aditivo sustancialmente seco se puede triturar o moler a fin de formar un polvo que tenga tamaños de partículas pequeños (por ejemplo, <150 mieras) .

EJEMPLOS 2 Y 3 - Concretos de resistencia a la compresión mej orados Concretos con resistencia a la compresión mejorados y concretos de control relacionados (sin aditivo) se fabricaron usando los componentes como se indica en las Tablas 1 y 2. El aditivo usado en los Ejemplos 2 y 3 es compositivamente similar al aditivo fabricado en el Ejemplo 1.

Tabla 1 *Cemento Portland es Cruz Azul CPC 40 **E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Tabla 2 *Cemento Portland es Cruz Azul CPC 40 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Los concretos de ejemplo y control se fabricaron usando técnicas de fabricación de concreto estándares. El cemento, arena y gravas se colocaron en una mezcladora del cemento estándar, la mezcladora se encéndió, y el agua se agregó lentamente mientras que la mezcladora estuvo girando. Para los concretos de ejemplo, el aditivo se agregó al concreto mientras que el concreto estuvo mezclándose en la mezcladora de cemento y el concreto y el aditivo se dejaron mezclar completamente para producir el concreto. El asentamiento de cada uno de los concretos de control y de ejemplos se sometió a prueba usando técnicas de prueba de asentamiento estándares industriales (ASTM C143/C143M - 10a). Una vez que el concreto se eligió, se determinó y se logró el asentamiento, el concreto (tanto de ejemplo como' de control) se rellenó en cilindros de prueba de compresión de acuerdo con las técnicas de estándares industriales (ASTM C873/C873M - 10a) .

Los cilindros rellenados se dejaron curar entre periodos de 7 (Ejemplo 2) y 14 días (Ejemplo 2) y la resistencia a la compresión de cada uno- de los cilindros se sometió a prueba usando un dispositivo de prueba de cilindro de resistencia a la compresión. La resistencia a la compresión de los cilindros se muestra en las Tablas 1 y 2. Como se puede observar de la tabla, los Ejemplos 2 y 3 que contienen aditivo tuvieron resistencias a la compresión, que son aproximadamente 43% y 48% mayores, respectivamente, que sus concretos de control respectivos (sin aditivo) .

Ejemplos 4-7 - Concreto de resistencia a la compresión mejorada Los concretos a la resistencia a la compresión mejorados y el concreto de control relacionado (sin aditivo) se fabricaron usando los componentes como se describe en la Tabla 3. El aditivo usado en los Ejemplos 4-7 es compositivamente similar al aditivo fabricado en el Ejemplo 1.

Tabla 3 *Cemento Portland es Cruz Azul CPC 40 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Los concretos de ejemplo y control se fabricaron usando técnica de fabricación de concreto estándares. El cemento, arena y grava se colocaron en una mezcladora de cemento estándar, la mezcladora se encendió, y el agua se agregó lentamente mientras que la mezcladora estuvo girando. Para los concretos de ejemplo, el aditivo se agregó al concreto mientras que el concreto estuvo mezclándose en la mezcladora de cemento y el concreto y el aditivo se dejaron mezclar completamente para producir el concreto. El asentamiento de cada uno de los concretos del control y de ejemplo se sometió a prueba usando técnicas de prueba de asentamiento estándares industriales (ASTM C143/C143M - 10a). Una vez que se determinó y se logró el asentamiento del concreto deseado, el concreto (tanto de ejemplo como de control) se rellenó en cilindros de prueba de compresión de acuerdo con técnicas estándares industriales (ASTM C873/C873M - 10a) .

Los cilindros rellenados se dejaron curar por periodos de 7 días y la resistencia a la compresión de cada uno de los cilindros se sometió a prueba usando un dispositivo de prueba de cilindro de resistencia a la compresión. Las resistencias a la comprensión de los cilindros se muestran en la Tabla 3. Como se puede observar de la tabla, los Ejemplos 4-7 que contienen aditivo tuvieron resistencias a la compresión que son de aproximadamente 44% a 55% mayor que el concreto de control (sin aditivo). Cabe destacar además que los Ejemplos 4-7 muestran que el uso del aditivo permite la reducción del agua mientras que aún forma un concreto que tiene el mismo asentamiento como el concreto de control (comparando el Ejemplo 6 al concreto de control) .

EJEMPLOS 8-11 - Concreto de resistencia a la compresión mej orado Los concretos de resistencia a la compresión mejorados y el concreto de control relacionado (sin aditivo) se fabricaron usando los componentes como se indica en la Tabla 4. El aditivo usado en los Ejemplos 8-11 es compositivamente similar al aditivo fabricado en el Ejemplo 1.

Tabla 4 *Cemento Portland es Cruz Azul CPC 40 **E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Los concretos de ejemplo control se fabricaron usando técnicas de fabricación de concreto estándares. El cemento, arena y grava se colocaron en una mezcladora de cemento estándar, la mezcladora se encendió, y el agua se agregó lentamente mientras gue la mezcladora estuvo girando. Para los concretos de ejemplo., el aditivo se agregó al concreto mientras que el concreto estuvo mezclándose en la mezcladora de cemento y el concreto y el aditivo se dejaron mezclar completamente para producir el concreto. El asentamiento de cada uno de los concretos de control y de ejemplo se sometieron a prueba usando técnicas de prueba de asentamiento estándares industriales (ASTM C143/C143M - 10a) . Una vez que se determinó y se logró el asentamiento deseado del concreto, el concreto (tanto de ejemplo como de control) se rellenó en los cilindros de prueba de compresión de acuerdo con las técnicas estándares industriales (ASTM C873/C873M - 10a) .

Los cilindros rellenados se dejaron curar por periodos de 28 días y la resistencia a la compresión de cada uno de los cilindros se sometió a prueba usando un dispositivo de prueba de cilindro de resistencia a la compresión. Las resistencias a la compresión de los cilindros se muestran en la Tabla 4. Como se pueda observar de la tabla, los Ejemplos 8-11 tuvieron resistencias a la compresión que son de aproximadamente 44% a 53% mayor que su concreto de control respectivo (sin aditivo) EJEMPLOS 12-13 - Concreto con resistencia a la compresión mejorado Los concretos con resistencia a la compresión, mejorados, y los concretos de control relacionados (sin aditivo) , se fabricaron usando los componentes como se describe en las Tablas ' 5 y 6. El aditivo usado en los Ejemplos 12-13 es compositivamente similar al aditivo fabricado en el Ejemplo 1.

Tabla 5 *Cemento Portland es Cruz Azul CPC 40 **E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Tabla 6 *Cemento Portland es Cruz Azul CPC 40 **E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Los concretos de ejemplo y de control se fabricaron usando técnicas de fabricación de concreto estándares. El cemento, arena y grava se colocaron en una mezcladora de cemento estándar, la mezcladora · se encendió, y el agua se agregó lentamente mientas- que la mezcladora estuvo girando. Para los concretos de ejemplo, el aditivo se agregó al concreto mientras que el concreto estuvo mezclándose en la mezcladora de cemento y el concreto y el aditivo se dejaron mezclar completamente. para producir el concreto. El asentamiento de cada uno de los concretos de control y de ejemplo se sometió a prueba usando técnicas de prueba de asentamiento estándares industriales (ASTM C143/C143M - 10a) . Una vez que se logró y se determinó el asentamiento deseado del concreto, el concreto (tanto' de ejemplo como de control) se rellenó en los cilindros de prueba de compresión de acuerdo con técnicas estándares industriales (ASTM C873/C873M - 10a) .

Los cilindros rellenados se dejaron curar por periodos de 3 (Ejemplo 12) y 7 días (Ejemplo 13) y la resistencia a la compresión de cada uno de los cilindros se sometió a prueba usando un dispositivo de prueba de cilindro de resistencia a la compresión. Las. resistencias a la compresión de los cilindros se muestran en las Tablas 5 y 6. Como se puede observar de la tabla, los Ejemplos 12 y 13 que contienen aditivo tuvieron resistencias a la compresión que son de aproximadamente 31.5% y 51.9% mayores, respectivamente, que sus concretos de control respectivos (sin aditivo) . Hay que destacar que aún en el periodo de curado temprano extremo de 3 días el aditivo de la presente invención ya proporciona incrementos de resistencia a la compresión significativos.

EJEMPLOS 14-16 - Concreto con cemento Portland reducido reemplazado con ceniza volante Los concretos con resistencia a la compresión, mejorados, y concretos 'de control relacionados (sin aditivo), se fabricaron usando los componentes como se indica en las Tablas 7 y 8. Los concretos de ejemplo se fabricaron al reemplazar una cantidad del cemento Portland usado en el control con una cantidad de aditivo y ceniza volante. El aditivo usado en los Ejemplos 14-16 es compositivamente similar al aditivo fabricado en el Ejemplo 1.

Tabla 7 *Cemento Portland es Cruz Azul CPC 40 **E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Tabla 8 *Cemento Portland es Cruz Azul CPC 40 **E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Los concretos de ejemplo y control se fabricaron usando técnicas de fabricación de concreto estándares. El cemento, arena, grava (y ceniza volante para los Ejemplos 14- 16) se colocaron en una mezcladora de cemento estándar, la mezcladora se encendró, y el agua se agregó lentamente mientras que la mezcladora estuvo girando. Para los concretos de ejemplo, el aditivo se agregó al concreto mientras que el concreto estuvo mezclándose en la mezcladora de cemento y el concreto y el aditivo se dejaron mezclar completamente para producir el concreto. El asentamiento de cada uno de los concretos de control y de ejemplo se sometieron a prueba usando técnicas de prueba de asentamiento estándares industriales (ASTM C143./C143M - 10a) . Una vez que se determinó y se logró el asentamiento deseado del concreto, el concreto (tanto de ejemplo como de control) se rellenó en cilindros de prueba de compresión de acuerdo con las técnicas estándares industriales (ASTM C873/C873M - 10a) .

Los cilindros rellenados se dejaron curar por periodos de 9 (Ejemplo 14) y 14 días (Ejemplo 15-16) y la resistencia a la compresión de cada uno de los cilindros se sometió a prueba usando un dispositivo de prueba de cilindro de resistencia a la compresión. Las resistencias a la compresión de los cilindros se muestran en las Tablas 7 y 8. Como se puede observar de la tabla, los Ejemplos 14-16 que contienen aditivo tuvieron resistencias a la compresión similares a los concretos de control relacionados, aunque hubo una disminución en la resistencia a la compresión después de que la concentración de ceniza volante se incrementó más allá de un cierto punto.

EJEMPLOS 17-28 - Concreto con cemento Portland reducido reemplazado con material rellenador Los Ejemplos 17-28 se prepararon en una manera similar a los Ejemplos 15-16 excepto que en lugar de sustituir el cemento Portland con ceniza volante, el cemento Portland se sustituyó con piedra caliza molida . (Ej emplos 17-19), pizarra molida (Ejemplos 20-22 ), basalto molido (Ejemplos 23-25), o ceniza volante puzolánica molida (Ejemplos 26-28). Los controles relacionados para . cada una de las formulaciones variantes también se prepararon y se sometieron a prueba. Las formulaciones de composición para cada uno de los controles y jemplos se exponen en las Tablas Tabla *Cemento Portland es Cruz Azul CPC 40 **E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Tabla 10 *Cemento Portland es Cruz Azul CPC 40 **E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Tabla 11 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Tabla 12 *Cemento Portland es Cruz Azul CPC 40 porcentaje de incremento (%)' es relativo al control Los cilindros del concreto se dejaron curar durante un periodo de 10 días y la resistencia a la compresión de cada uno de los cilindros se sometió a prueba usando un dispositivo de prueba de cilindro de resistencia a la compresión. Las resistencias a la compresión de los cilindros se muestran en las Tablas 9-12. Como se puede observar de la tabla, los ejemplos que contienen aditivo con los diversos materiales rellenadores tuvieron resistencias a la compresión similares a los concretos de ' control relacionados hasta ciertas concentraciones del material rellenador, después de lo cual la resistencia a la compresión comenzó a disminuir. Hay que destacar que el cemento Cruz Azul CPC 40 no es cemento Portland puro y ya contiene porciones significativas de otros materiales, aunque los componentes exactos del cemento Cruz Azul CPC 40 son desconocidos. De esta manera, la cantidad de cemento Portland en cada uno de los ejemplos es desconocida. Sin embargo, los Ejemplos pueden poner en claro que la cantidad del cemento Portland se puede reducir insignificantemente mientras que mantiene características de resistencia a la compresión aceptables al usar el aditivo de la invención.

EJEMPLOS 29-44 - Concretos . mejorados con varias concentraciones de aditivo Concretos mejorados y concretos de control relacionados (sin aditivo) se fabricaron usando los componentes como se describe en las Tablas 13-15. Los concretos de ejemplo se fabricaron al reemplazar una cantidad del cemento Portland usado en el control con una cantidad de aditivo y ceniza volante. El aditivo usado en los Ejemplos 29-44 es compositivamente similar al aditivo fabricado en el Ejemplo Tabla 13 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Tabla 14 *Cemento Portland es cemento Portland ordinario (OPC) **Esto fue un cilindro -que no pasó ***E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Tabla 15 *Cemento Portland es cemento Portland ordinario (OPC) **Esto fue un cilindro que no pasó ***E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Los concretos de ejemplo y control se fabricaron usando técnicas de fabricación de concreto estándares. El cemento, arena, y grava se colocaron en una mezcladora de cemento estándar, la mezcladora se encendió, y el agua se agregó lentamente mientras que la mezcladora estuvo girando. Para los concretos de ejemplo, el aditivo se agregó al concreto mientras que el concreto estuvo mezclándose en la mezcladora de cemento y el concreto y el aditivo se dejaron mezclar completamente para producir los ejemplos de concreto mejorados. El asentamiento de cada uno de los concretos de control y de ejemplo se sometieron a prueba usando técnicas de prueba de asentamiento estándares industriales (ASTM C143/C143M - 10a) . Una vez que se determinó y se logró el asentamiento deseado del- concreto, el concreto (tanto de ejemplo como de control) se rellenó en los cilindros de prueba de compresión de acuerdo con las técnicas estándares industriales (ASTM C873/C873M - 10a) .

Los cilindros rellenados se dejaron curar durante periodos variantes (véase Tablas 13 y 14) y la resistencia a la compresión de cada uno de los cilindros se sometió a prueba usando un dispositivo de prueba de cilindro de resistencia a la compresión. Las resistencias a la compresión de los cilindros se muestran en las Tablas 13-15. Como se puede observar de la tabla, las propiedades mejoradoras de resistencia del aditivo continúan incrementándose a una cierta concentración o dosificando la cantidad y luego lasa propiedades mejoradoras de resistencia no solo disminuyen sino que comienzan actualmente a impactar negativamente al resistencia a la compresión total de los concreto. Este patrón también se muestra en la Figura 1. Basado en los resultados de prueba, el punto en el cual la mejora positiva se detiene y el impacto negativo en la resistencia a la compresión comienza está en algún lado entre 2% en peso y 3% en peso de aditivo basado en la cantidad de cemento en el concreto .

EJEMPLOS 45-57 - Concreto mejorado que tiene una reducción de 20% y 30% de cemento Portland reemplazado con ceniza volante Los concretos mejorados y los concretos de control relacionados (sin aditivo) se fabricaron usando los componentes como se describe en las Tablas 16-19. Los concretos de ejemplo se fabricaron al reemplazar una cantidad del cemento Portland usado en el control con una cantidad de aditivo y ceniza volante. El aditivo usado en los Ejemplos 45-57 es compositivamente similar al aditivo fabricado en el Ejemplo 1.

TABLA 16 *Cemento Portland es cemento Portland ordinario (OPC) **Este Ejemplo es un control con ceniza volante pero sin aditivo ***E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control TABLA 17 *Cemento Portland es cemento Portland ordinario (OPC) **E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control TABLA 18 *Cemento Portland es cemento Portland ordinario (OPC) **E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control TABLA 19 *Cemento Portland es cemento Portland ordinario (OPC) **El porcentaje de incremento (%) es relativo al control Los concretos de ejemplo y control se fabricaron usando técnicas de fabricación de concreto estándares. El cemento, arena, grava, y ceniza volante se colocaron en una mezcladora de cemento estándar, la mezcladora se encendió, y el agua se agregó lentamente mientras que la mezcladora estuvo girando. Para los concretos de ejemplo, el aditivo se agregó al concreto mientras que el concreto estuvo mezclándose en la mezcladora de cemento y el concreto y el aditivo se dejaron mezclar completamente para producir los. ejemplos de concreto mejorado. El asentamiento de cada uno de los concretos de control y de ejemplo se sometieron a prueba usando técnicas de prueba de asentamiento estándares industriales (ASTM C143/C143M - 10a) . Una vez que se determinó y se logró el asentamiento deseado del concreto, el concreto (tanto de ejemplo como de control) se rellenó en cilindros de prueba de compresión de acuerdo con las técnicas estándares industriales (ASTM C873/C873M - 10a).

Los cilindros rellenados se dejaron curar por periodos variantes (véase las Tablas 13 y 14) y la resistencia a la compresión de cada uno de los cilindros se sometió a prueba usando un dispositivo de prueba de cilindro de resistencia a la compresión. Las resistencias a la compresión de los cilindros se muestran en las Tablas 16-18. Como se puede observar de la tablas, cuando 20% del cemento Portland se remplaza con ceniza volante y el concreto se dosifica con el aditivo, el concreto tiene incrementos de resistencia a la compresión significativos como es comparado con los concretos equivalentes sin ceniza volante (véase la Tabla 16) y como es comparado con los concretos equivalentes con ceniza volante (véase las Tablas 17 y 18). Similarmente, cuando 30% en peso del cemento Portland se reemplaza con ceniza volante y el concreto se dosifica con el aditivo, estos concretos también muestran incrementos . de resistencia a la compresión significativos (véase la Tabla 18). Hay que destacar que les incrementos de resistencia a la compresión se correlacionan con la cantidad de aditivo agregado al concreto, aunque, como se plantea en los Ejemplos 29-44, en algún punto de dosificación el beneficio del aditivo se reduce y puede reducir actualmente la resistencia a la compresión del concreto. Este patrón de resistencia a la compresión incrementa y también se muestra en la Figura 1.

EJEMPLOS 58-62 - Concreto mejorado que tiene 80% de reducción del cemento Portland reemplazado con ceniza volante Concretos mejorados y concretos de control relacionados (sin aditivo) se fabricaron usando los componentes como se describe en la Tabla 20. Los concretos de ejemplo se fabricaron al reemplazar una cantidad del cemento Portland usado en el control con una cantidad de aditivo y ceniza volante. El aditivo usado en los Ejemplos 58-62 es compositivamente similar al aditivo fabricado en el Ejemplo 1. · Tabla 20 *Cemento Portland es cemento Portland ordinario (OPC) **E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Los concretos de ejemplo y control se fabricaron usando técnicas de fabricación de concreto estándares. El cemento, arena, grava, y ceniza volante se colocaron en una mezcladora de cemento estándar, la mezcladora se encendió, y el agua se agregó lentamente mientras que la mezcladora estuvo girando. Para los concretos de ejemplo, el aditivo se agregó al concreto mientras que el concreto estuvo mezclándose en la mezcladora de cemento y el Concreto y el aditivo se dejaron mezclar completamente para producir los ejemplos de concreto mejorados. El asentamiento de cada uno de los concretos de control y de ejemplo se sometió a prueba usando técnicas de prueba de asentamiento estándares industriales (ASTM C143/C143M - 10a) . Una vez que se determinó y se logró el asentamiento deseado del concreto, el concreto (tanto de ejemplo como de control) se rellenó en cilindros de prueba de compresión de acuerdo con las técnicas estándares industriales (ASTM C873/C873M - 10a) .

Los cilindros rellenados se dejaron curar durante 41-42 días y la resistencia a la compresión de cada uno de los cilindros se sometió a prueba usando un dispositivo de prueba de cilindro de resistencia a la compresión. Las resistencias a la compresión de los cilindros se muestran en la Tabla 20. Como se puede observar de la tabla, cuando 80% del cemento Portland se reemplaza con ceniza volante y el concreto se dosifica a mayor que 0.12% de aditivo (basado en la suma de las cantidades de cemento y ceniza volante en el concrete-Ejemplos 59 y 60 se dosificaron con 0.12% de aditivo basado en las cantidades de cemento Portland y ceniza volante en el concreto) , el concreto tuvo incrementos de resistencia a la compresión significativos como es comparado con . los concretos equivalentes sin ceniza volante. Los Ejemplos 59 y 60 parece que indican que existe un efecto negativo en el concreto cuando el aditivo no se dosifica en cantidades adecuadas, por ejemplo mayor que 0.12% en peso basado en la suma de cantidad de cemento Portland y ceniza volante.

EJEMPLOS 63-68 - Concreto mejorado que tiene cantidades variantes de cemento Portland reemplazado con ceniza volante Concretos mejorados y concretos de control relacionados (sin aditivo) se fabricaron usando los componentes como se indica en las Tablas 21 y 22. Los concretos de ejemplo se fabricaron al reemplazar una cantidad del cemento Portland usado en el control con una cantidad de aditivo y ceniza volante. El aditivo usado en los Ejemplos 63-65 y 67-68 de control es compositivamente similar al aditivo fabricado en el Ejemplo 1.

Tabla 21 *Cemento Portland es cemento Portland ordinario (OPC) porcentaje de incremento (%) es relativo al control Tabla 22 *Cemento Portland es cemento Portland ordinario (OPC) **E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al Ejemplo 66 Los concretos de ejemplo y control se fabricaron usando técnicas de fabricación de concreto estándares. El cemento, arena, grava, y ceniza volante se colocaron en una mezcladora de cemento estándar, la mezcladora se encendió, y el agua se agregó lentamente mientras gue la mezcladora estuvo girando. Para los concretos de ejemplo, el aditivo se agregó al concreto mientras gue el concreto estuvo mezclándose en la mezcladora de cemento y el concreto y el aditivo se dejaron mezclar completamente para producir los ejemplos de concreto mejorado. El asentamiento de cada uno de los concretos de control y de ejemplo se sometió a prueba usando técnicas de prueba de asentamiento estándares industriales (ASTM C143/C143M - 10a) . Una vez que se determinó y se logró el asentamiento deseado del concreto, el concreto (tanto de ejemplo como de control) se rellenó en cilindros de prueba de compresión de acuerdo con las técnicas estándares industriales (ASTM C873/C873M - 10a) .

Los cilindros rellenados se dejaron curar durante 18 días y la resistencia- a la compresión de cada uno de los cilindros se sometió. a prueba usando un dispositivo de prueba de cilindro de resistencia a la compresión. Las resistencias a la compresión de. los cilindros se muestran en las Tablas 21 y 22. Los resultados de la prueba parece que indican que la cantidad de aditivo dosificado a un concreto particular se debe basar en la suma de las cantidades del cemento Portland y ceniza volante presente en el concreto. Cuando 50% del cemento Portland se reemplaza con ceniza volante y el aditivo se dosifica a 0.45% y 0.9% en peso de la suma del cemento y ceniza volante se mejora la resistencia del concreto.

EJEMPLOS 69-71 - Varios concretos dosificados con aditivo Varios concretos dosificados con aditivo y un concreto de control (sin aditivo) se fabricaron usando los componentes como se describe en las Tablas 23. Los concretos de ejemplo se fabricaron al reemplazar una cantidad del cemento Portland usado en el control con una cantidad de aditivo y ceniza volante. El aditivo usado ¦ en los Ejemplos 69 y 71 es compositivamente similar al aditivo fabricado en el Ejemplo 1. El aditivo usado en los Ejemplo 70 también es compositivamente similar pero no se secó durante su proceso de preparación.

TABLA 23 *Cemento Portland es cemento Portland ordinario (OPC) **E1 aditivo fue una mezcla húmeda (no seca) de los componentes del aditivo ***Antes que ceniza volante se usó una' cantidad equivalente de un rellenador mineral en polvo ****£]_ porcentaje de incremento (%) es relativo al control Los concretos de ejemplo y control se fabricaron usando técnicas de fabricación de concreto estándares. El cemento, arena, grava, y ceniza volante se colocaron en una mezcladora de cemento estándar, la mezcladora se encendió, y el agua se agregó lentamente mientras que la mezcladora estuvo girando. Para los concretos de ejemplo, el aditivo se agregó al concreto mientras que el concreto estuvo mezclándose en la mezcladora de cemento y el concreto y el aditivo se dejaron mezclar completamente para producir los ejemplos de concreto mejorado. El asentamiento de cada uno de los concretos de control y de ejemplo se sometió a prueba usando técnicas de prueba de asentamiento estándares industriales (ASTM C143/C143M - 10a) . Una vez que se determinó y se logró el asentamiento deseado del concreto, el concreto (tanto de ejemplo como de control) se rellenó en cilindros de prueba de compresión de acuerdo con las técnicas estándares industriales (ASTM C873/C873M - 10a) .

Los cilindros rellenados se dejaron curar por entre 6 y 8 días y la resistencia a la compresión de cada uno de los cilindros se sometió a prueba usando un dispositivo de prueba de cilindro de resistencia a la compresión. Las resistencias a la compresión de los cilindros se muestran en la Tabla 23. El Ejemplo 69 usó un aditivo que se secó y se molió a un polvo, el Ejemplo 70 usó un aditivo compositivamente similar que no se había secado y molido. El aditivo secado y molido produjo casi el doble de incremento en la resistencia a la compresión como el aditivo húmedo (no seco). El Ejemplo 71 usó un rellenador mineral en polvo antes que ceniza volante como el material rellenador. La prueba muestra que el rellenador mineral se puede usar en combinación con el aditivo para producir un concreto que tiene resistencia a la compresión virtualmente idéntica como el concreto de control.

EJEMPLOS 72-77 - Concretos mejorados con materiales rellenadores Una variedad de concretos mejorados con materiales rellenadores se fabricó usando los componentes como se describe en la Tabla 24. Los concretos de ejemplo se fabricaron al reemplazar una cantidad del cemento Portland usado en el control con una cantidad de aditivo y ceniza volante o arena finamente en polvo. El aditivo usado en los Ejemplos 72-77 es compositivamente similar al aditivo fabricado en el Ejemplo 1.

TABLA 24 *Cemento Portland es cemento Portland ordinario (OPC) **E1 porcentaje de incremento (%) es relativo al control Los concretos de ejemplo y control se fabricaron usando técnicas de fabricación de concreto estándares. El cemento, arena, grava, ceniza volante, y cuando se usó, la arena adicional se colocaron en una mezcladora de cemento estándar, la mezcladora se encendió, y el agua se agregó lentamente mientras que la mezcladora estuvo girando. Para los concretos de ejemplo, el aditivo, o componente de aditivo, se agregó al concreto mientras que el concreto estuvo mezclándose en la mezcladora de cemento y el concreto y el aditivo se dejaron mezclar completamente para producir los ejemplos de concreto mejorados. El asentamiento de. cada uno de los concretos de control y de ejemplo se sometió a prueba usando técnicas de prueba de asentamiento estándares industriales (ASTM C143/C143M - 10a). Una vez que se determinó y se logró el asentamiento deseado del concreto, el concreto (tanto de ejemplo como de control) se rellenó en cilindros de prueba de compresión de acuerdo con las técnicas estándares industriales (ASTM C873/C873M - 10a) .

Los cilindros rellenados se dejaron curar durante 15 días y la resistencia a la compresión de cada uno de los cilindros se sometió a prueba usando un dispositivo de prueba de cilindro de resistencia a la compresión. Como se puede observar de los resultados comparativos de los Ejemplos 72 y 75, la ceniza volante se puede reemplazar con arena finamente molido y aditivo y aproximadamente la misma resistencia a la compresión se puede lograr como es comparado con el control aunque existe una diferencia en la resistencia a la compresión como es comparada con un concreto equivalente (Ejemplo 72) con ceniza volante y el aditivo.

EJEMPLOS 77-80 - Efectos de temperatura de secado en la potencia del aditivo La temperatura de secado del aditivo se varió a fin de determinar su efecto en la potencia del aditivo, es decir, la capacidad del aditivo para incrementar la resistencia a la compresión del concreto. Se fabricaron varios concretos dosificados con aditivo usando los componentes como se describe en la Tabla 25. El Ejemplo 77 no tiene aditivo. El aditivo usado en el Ejemplo 78 se secó a 93.3°C (200°F) en un horno de convención con agitación ocasional y rompimiento del aditivo de secado. El aditivo usado en el Ejemplo 79 se secó a 148.9°C (300°F) en un horno de convección con agitación ocasional o rompimiento del aditivo de secado. El aditivo usado en el Ejemplo 80 se secó a 104.4°C (220°F) en un horno de convección con agitación ocasional y rompimiento del aditivo de secado. . El aditivo usado en el Ejemplo 80 se fabricó de una manera similar descrita en el Ejemplo 1 excepto que 5% en peso extra de melaza se agregó al aditivo, haciendo de esta manera la concentración de la melaza en el aditivo más alta que en los Ejemplos 78 y 79.

TABLA 25 ^Cemento Portland es cemento Portland ordinario (OPC) **E1 incremento en la resistencia a la compresión basada en la comparación con el Ejemplo 77 Los concretos de ejemplo se fabricaron usando técnicas de fabricación de con'creto estándares. El cemento, arena, grava, ceniza volante, y cuando se usó, la arena adicional, se colocaron en una mezcladora de cemento estándar, la mezcladora se encendió, y el agua se agregó lentamente mientras que la mezcladora estuvo girando. El aditivo, o componente de aditivo, se agregó al concreto mientras que el concreto estuvo mezclándose en la mezcladora de cemento y el concreto y el aditivo se dejaron mezclar completamente para producir los ejemplos de concreto mejorados. El asentamiento de cada uno de los concretos se. sometió a prueba usando técnicas de prueba de asentamiento estándares industriales (ASTM C143/C143M - 10a) . Una vez que se determinó y se logró el asentamiento deseado del concreto, el concreto (tanto de ejemplo como de control) se rellenó en cilindros de prueba de compresión de acuerdo con las técnicas estándares industriales (ASTM C873/C873M - 10a) .

Los cilindros rellenados se dejaron curar por entre 15 días y la resistencia a la compresión de cada uno de los cilindros se sometió a prueba usando un dispositivo de prueba de cilindro de resistencia a la compresión. Se notó que la resistencia a la compresión del aditivo secado a 104. °C (220°F) tuvo un efecto de. mejora significativamente mayor en la resistencia a la compresión que el aditivo que se secó a solo 93.3°C (200°F). A la inversa, el aditivo que se secó a 148.9°C (300°F) tuvo una reducción en la potencia como es comparado con el aditivo secado a 93.3°C (200°F) . Además, se observó que el aditivo que tuvo 5% en peso más de melaza que los otros aditivos actúo para incrementar la resistencia a la compresión en una manera que es análoga a agregar aditivo extra usando un aditivo' con menos por ciento en peso de melaza.

Aunque los ejemplos anteriores son ilustrativos de los principios de la presente invención en una o más aplicaciones particulares, será evidente para aquellas personas de experiencia ordinaria en. el campo que numerosas modificaciones en forma, uso y detalles de implementación se pueden hacer sin el ejercicio de facultad inventiva, y sin apartarse de los principios y conceptos de la invención. Por consiguiente, no se propone que la invención se limite, excepto por las reivindicaciones expuestas a continuación.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad, y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un método para fabricar un cemento Portland mejorado para el uso en la preparación de un concreto que tiene resistencia a la compresión mejorada, caracterizado porque comprende: mezclar el cemento Portland con un aditivo, en donde el aditivo comprende melaza y un portador, y en donde el cemento Portland y el aditivo están presentes en el cemento Portland mejorado en una relación de cemento Portland a aditivo de aproximadamente 1:1000 (p/p) a aproximadamente 1:25 (p/p).

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cemento Portland y el aditivo están presentes en el Cemento Portland mejorado en una relación de cemento Portland al aditivo de aproximadamente 0.4:250 (p/p) aproximadamente 1:39 (p/p).

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el portador comprende 1% en peso a 99% en peso del aditivo.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el portador incluye un miembro seleccionado del grupo que consiste de ceniza volante, esquisto, pizarra, piedra caliza, basalto, riolita, ceniza volcánica, ceniza, y combinaciones de los mismos.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el portador es un portador liquido.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la relación de la cantidad (% en peso) del portador liquido a la cantidad (% en peso) de la melaza es de aproximadamente 1 : 99 y '99 : 0.1.

7. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el portador es agua.

8. El método de^ conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la etapa de mezclar se presenta durante la fabricación del cemento Portland.

9. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la mezcla se presenta después de la formación de escoria.

10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la mezcla se logra al rociar el aditivo sobre la escoria que tiene una temperatura elevada.

11. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la temperatura elevada es menor que aproximadamente 260°C (500°F) .

12. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la temperatura elevada es menor que aproximadamente 149°C (300°F).

13. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la temperatura elevada es menor que aproximadamente 135°C (275°F) .

14. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la temperatura elevada es menor que aproximadamente 110°C (230°F) .

15. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la mezcla se presenta durante la molienda de la escoria en el cemento Portland en polvo.

16. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la melaza tiene un valor Brix de por lo menos 65.

17. Un aditivo en polvo para los cementos Portland, caracterizado porque comprende: una melaza, y ¦ un portador, en donde la melaza y el portador se mezclan homogéneamente y están en la forma de un polvo sustancialmente seco.

18. El aditivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el portador comprende aproximadamente 60% en peso a aproximadamente 90% en peso del aditivo.

19. El aditivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el portador incluye un miembro seleccionado del grupo que consiste de ceniza volante, metacaolín, microsílice, esquisto, pizarra, piedra caliza, basalto, riolita, ceniza molida, y combinaciones de los mismos .

20. El aditivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el portador incluye ceniza volante y la ceniza volante comprende aproximadamente 65% en peso a aproximadamente 75% en peso del aditivo.

21. El aditivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el portador es un líquido.

22. El aditivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el portador es agua.

23. El aditivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la melaza comprende aproximadamente 1% en peso a aproximadamente 99% en peso del aditivo.

24. El aditivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la melaza comprende aproximadamente 15% en peso a aproximadamente 40% en peso del aditivo.

25. El aditivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la relación de la melaza portadora es 1:3 (p/p) a aproximadamente 2:3 (p/p) .

26. El aditivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la melaza tiene un valor Brix de por lo menos aproximadamente 65.

27. El aditivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la melaza es melaza de caña.

28. El aditivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el aditivo se formula para mezcla con cemento Portland en una relación (p/p) de aditivo a cemento Portland de 1:1000 a 1:25.

29. El aditivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el aditivo incluye además uno o más compuestos seleccionados del grupo que consiste de éter de policarboxilato, lignosulfonato de sodio, naftalen-sulfonato de sodio, sulfonato de melamina, y combinaciones de los mismos.

30. Una composición de cemento Portland en polvo mejorado, caracterizado porque comprende: aproximadamente 97% en peso a 99.99% en peso de un cemento Portland, y aproximadamente 0.01% en peso a aproximadamente 3% en peso de un aditivo que comprende melaza.

31. La composición de cemento Portland mejorado de conformidad con la reivindicación 30, caracterizada porque en un mezclado con una cantidad de agua, grava y arena para formar un concreto' que tiene un asentamiento objetivo, y luego permitir que el concreto cure durante 28 días, el concreto tiene una resistencia a la compresión después de 28 días que es por lo menos 30% mayor que la resistencia a la compresión después de 28 días de un concreto equivalente que tiene el mismo asentamiento objetivo pero sin aditivo.

32. Un concreto con alto contenido de ceniza volante, caracterizado porque comprende: grava, arena, cemento Portland; ceniza volante; y un aditivo, el aditivo que incluye melaza; en donde la relación (p/p) de la cantidad de ceniza volante a la cantidad de cemento Portland en el concreto es de aproximadamente 3:7 a 4:1, y en donde el concreto tiene una resistencia a la compresión a 14 días que es por lo menos 10% más alta que la resistencia a la compresión a 14 días de un concreto equivalente sin aditivo.

33. El concreto con alto contenido de ceniza volante de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la relación (p/p) de la cantidad de aditivo a la suma de las cantidades de ceniza volante y cemento Portland es de 0.4:100 a 1:40.

34. El concreto con alto contenido de ceniza volante de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el concreto con alto contenido de ceniza volante tiene por lo menos 20% mayor resistencia a la compresión a 14 días que un concreto equivalente sin aditivo.

35. El concreto con alto contenido de ceniza volante de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la relación (p/p) de la cantidad de ceniza volante a la cantidad de cemento Portland en el concreto es de aproximadamente 2:3 a 3:1.

36. El concreto con alto contenido de ceniza volante de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el aditivo es un aditivo en polvo.

37. El concreto con alto contenido de ceniza volante de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el aditivo es un aditivo en polvo y comprende ceniza volante, microsílice y melaza.

38. El concreto con alto contenido de ceniza volante de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la melaza tiene un valor Brix de por lo menos aproximadamente 65.

39. El concreto con alto contenido de ceniza volante de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la melaza es melaza de caña.

40. Un método para reducir la cantidad de cemento Portland requerido para. fabricar un concreto de una resistencia a la compresión designada, caracterizado porque comprende: mezclar grava, arena, cemento Portland, agua y melaza para formar una mezcla de concreto húmeda que tiene un asentamiento de 4; colocar la mezcla de concreto húmeda en una ubicación deseada; y curar la mezcla de concreto húmeda para formar un concreto curado, en donde la cantidad de cemento Portland requerido para lograr la resistencia a la compresión designada se reduce por al menos 20% comparado con la cantidad de cemento Portland requerido para fabricar un concreto que tiene el mismo asentamiento y resistencia a la compresión designada mientras que tiene la misma cantidad de arena y grava y que está libre de melaza .

41. El método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la cantidad de cemento Portland requerido para lograr la resistencia a la compresión designada se reduce por- al menos 30% comparado con la cantidad de cemento Portland requerido para fabricar un concreto que tiene la misma resistencia a la compresión designada y que tiene la misma cantidad de arena y grava y el mismo asentamiento, pero que está libre de melaza.

42. El método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la cantidad de cemento Portland requerido para lograr la resistencia a la compresión designada se reduce por al menos 40% comparada con la cantidad de cemento Portland requerido para fabricar un concreto que tiene la misma resistencia a la compresión designada y que tiene la misma cantidad de arena y grava y el mismo asentamiento, pero que está libre de melaza.

43. El método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la cantidad de cemento Portland requerido para lograr la resistencia a la compresión designada se reduce por al menos .50% comparado con la cantidad de cemento Portland requerido para fabricar un concreto que tiene la misma resistencia a la compresión designada y que tiene la misma cantidad de arena y grava y el mismo asentamiento, pero que está libre de melaza.

44. El método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque el concreto incluye un material rellenador presente en una cantidad equivalente a la cantidad de un cemento Portland reducido por el método.

45. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el material rellenador es un material inerte.

46. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el material rellenador se selecciona del grupo que consiste de: ceniza volante, metacaolin, microsilice, esquisto, pizarra, piedra caliza, basalto, riolita, ceniza molida, tierra diatomácea, arena, y combinaciones de los mismos.

47. El método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la. melaza es melaza de caña.

48. Un método para fabricar concreto que tiene resistencia a la compresión incrementada, caracterizado porque comprende: mezclar grava, arena, material cementoso, agua, y melaza para formar una mezcla de concreto húmeda; colocar la mezcla de concreto húmeda en una ubicación deseada; y curar la mezcla de concreto húmeda para formar un concreto curado, en donde la relación (p/p) de la melaza a material cementoso en el concreto es de aproximadamente 1:3000 a aproximadamente 1:100, y en donde el concreto tiene una resistencia a la compresión a 14 días que es por lo menos 20% mayor que la resistencia a la compresión a 1 días de un concreto equivalente sin aditivo.'

49. El método de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque el material cementoso se selecciona del grupo que consiste de cemento Portland, ceniza volante, puzolana, y combinaciones de los mismos.

50. El método de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque el material cementoso incluye cemento Portland.

51. El método de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque además comprende la etapa de formar una estructura con el concreto, la estructura que se selecciona del grupo que consiste de un bloque de concreto, una viga de concreto, un pilar de concreto, un cimiento de concreto, una plancha de concreto, un tanque de concreto, un piso de concreto y una pared de concreto.