MX2015003442A - Morteros secos con largo tiempo abierto y factor de agua aumentado. - Google Patents
Morteros secos con largo tiempo abierto y factor de agua aumentado.Info
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Abstract
Los morteros secos con tiempo abierto largo y aumento de la composición de la mezcla de factor de agua para la modificación de una formulación de mortero seco que comprende al menos un polvo de polímero redispersable, una poliamida, un éter de celulosa y una sal de metal multivalente. También se describe un método de producir la formulación de mortero seco modificado y un método para aumentar el tiempo abierto y el factor de agua de la formulación de mortero seco sin deteriorar la resistencia mecánica de la formulación de mortero seco curado.
Description
MORTEROS SECOS CON LARGO TIEMPO ABIERTO Y FACTOR DE AGUA
AUMENTADO
REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS
La presente solicitud reivindica el beneficio en virtud de 35 USC 119 (e) de la Solicitud de Patente
Provisional N° de Serie 61/702,855, presentada el 19 de septiembre de 2012, el contenido entero de la cual se incorpora expresamente en este documento por referencia.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
1. Campo de los Conceptos de la Invención Actualmente Descritos y Reclamados
El proceso, procedimiento, método, producto, resultado y/o concepto de la invención actualmente descritos y/o reivindicados, (colectivamente denominados en lo sucesivo el " concepto inventivo actualmente descrito y/o reivindicado") se refiere en general a una composición de mezcla para la modificación de una formulación de mortero seco. Más particularmente, pero no a modo de limitación, la composición de la mezcla comprende al menos un polvo de polímero redispersable, una poliacrilamida, un éter de celulosa, y una sal de metal multivalente. El concepto de la invención actualmente descrita y reivindicada se refiere además a una formulación de mortero seco modificado, un
método de fabricación de la formulación de mortero seco modificado y un método para aumentar el tiempo abierto y el factor de agua de la formulación de mortero seco sin deteriorar la resistencia mecánica de la formulación de mortero seco curado.
2. Antecedentes y Aspectos Aplicables de los Conceptos de la Invención Actualmente Descritos y Reclamados
Los adhesivos tradicionales para losetas de cemento (CTA) a menudo son simples mezclas secas de cemento y arena. Las mezclas secas se mezclan con agua para formar morteros húmedos. Estos morteros húmedos tradicionales, per se, tienen mala fluidez o capacidad de palearse. En consecuencia, la aplicación de estos morteros es una labor intensiva, especialmente en los meses de verano bajo condiciones de clima caliente, a causa de la evaporación rápida o eliminación de agua de los morteros que se traduce en la capacidad de ser trabajado inferior o pobre, así como de corto tiempo abierto y la corrección y la hidratación insuficiente de cemento.
Las características físicas de un mortero tradicional endurecido están fuertemente influenciadas por su proceso de hidratación y, por lo tanto, por la velocidad de eliminación de agua de la misma durante la operación de ajuste. Cualquier influencia, que afecta a estos parámetros
mediante el aumento de la tasa de eliminación de agua o por la disminución de la concentración de agua en el mortero en el inicio de la reacción de fraguado, puede causar un deterioro de las propiedades físicas del mortero. Algunas losetas de cerámica, en sus superficies no vidriadas, son altamente porosas y pueden eliminar una cantidad significativa de agua del mortero que lleva a las dificultades que acabamos de mencionar. Del mismo modo, la mayoría de los sustratos a los que se aplican estas losetas, como la piedra arenisca de cal, tabiques, madera o mampostería, también son porosos y conducen a los mismos problemas.
En la industria de mortero seco, los éteres de celulosa se utilizan típicamente como agentes de retención de agua para lograr una buena retención de agua del mortero húmedo resultante. Es necesaria la retención de agua para controlar el contenido de agua para la hidratación adecuada del mortero, incluyendo cualquier aglutinante, y para lograr una buena manejabilidad del mortero. Los efectos benéficos secundarios resultantes del rendimiento de la hidratación correcta del mortero incluyen menos formación de grietas y desarrollo de la fuerza adecuada del mortero.
Dado que los éteres de celulosa solos no pueden proporcionar las propiedades solicitadas por el cliente, por lo general mezclas de aditivos se pueden usar. Estas mezclas
son mezclas de diferentes componentes. Ellos son responsables de la modalidad de la cola de losetas de cemento final o sistema de aislamiento de mortero térmico externo (ETICS). Además de éteres de celulosa, estas mezclas pueden contener, por ejemplo, pero no a modo de limitación, agentes espesantes, agentes de arrastre de aire y dispersantes. Estos agentes llamados de modificación que proporcionan un rendimiento adicional.
Las poliacrilamidas son ampliamente utilizadas en morteros secos a base de cemento. Son agentes de floculación de alta eficiencia, que mejoran la viscosidad de mortero del mortero húmedo resultante. Como consecuencia, la demanda de agua del sistema aumenta de manera que puede prolongar el tiempo abierto del mortero visual final.
Los morteros de cemento como adhesivos para losetas y morteros ETICS que tienen que cumplir con las normas internacionales. El polvo redispersable se utiliza ampliamente para mejorar el rendimiento de fuerza de los morteros de cemento con el fin de cumplir con estos estándares.
Los polvos redispersables, también a menudo llamados polvos o polvos de látex de polímero redispersable, se producen mediante secado por pulverización de mezclas que contienen emulsiones de polímeros (por ejemplo VAC/E, VACA/Veova, St/Ac etc.), coloides protectores (por ejemplo,
alcohol de polivinilo) y agentes antiaglomerantes (por ejemplo, carbonato de calcio, sílice, etc.). Las fuertes propiedades de formación de película de polvo redispersable limita el tiempo abierto visual de morteros a base de cemento.
Existe la necesidad de un mortero que tiene excelente tiempo visual abierto, los valores de alta resistencia, buena maleabilidad, y buenas propiedades anti flacidez.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Antes de explicar al menos una modalidad del concepto inventivo aquí descrito y/o reivindicado en detalle, debe entenderse que el concepto inventivo actualmente descrito y/o reivindicado no está limitado en su aplicación a los detalles de construcción y la disposición de los componentes o pasos o metodologías establecidas en la siguiente descripción o ilustradas en los dibujos. El concepto de la invención actualmente descrito y/o reivindicado es capaz de otras modalidades o de ser practicados o llevados a cabo de varias maneras. También, se debe entender que la fraseología y terminología empleada en el presente documento es para el propósito de descripción y no deben considerarse como limitantes.
A menos que se defina lo contrario en el presente documento, los términos téenicos utilizados en relación con el concepto inventivo actualmente descrito y/o reivindicado tendrán los significados que son comúnmente entendidos por los expertos en la técnica. Además, a menos que sea requerido por el contexto, los términos singulares incluirán pluralidades y los términos plurales incluirán el singular.
Todas las patentes, solicitudes de patente publicadas y publicaciones que no son de patente mencionadas en la especificación son indicativas del nivel de experiencia de los expertos en la técnica a la que pertenece el concepto de la invención descrito y/o reivindicado actualmente. Todas las patentes, solicitudes de patente publicadas y publicaciones que no son de patente a las se hace referencia en cualquier parte de esta solicitud se incorporan aquí expresamente por referencia en su totalidad en la misma medida como si cada patente individual o de publicación fuera especifica e individualmente indicada para ser incorporada por referencia.
Todas las composiciones y/o métodos descritos en este documento pueden realizarse y ejecutarse sin experimentación indebida en vista de la presente descripción. Aunque las composiciones y métodos de la idea de la invención actualmente descrita y/o reivindicada se han descrito en términos de modalidades preferidas, será evidente para los
expertos en la téenica que se pueden aplicar variaciones a las composiciones y/o métodos y en las etapas o en la secuencia de pasos del método descrito en este documento sin alejarse del concepto, espíritu y alcance del concepto inventivo aquí descrito y/o reivindicado. Tales sustitutos y modificaciones similares evidentes para los expertos en la técnica se consideran dentro del espíritu, alcance y concepto del concepto inventivo actualmente descrito y/o reivindicado.
Tal como se utiliza de acuerdo con la presente descripción, los siguientes términos, a menos que se indique lo contrario, se entenderá que tienen los siguientes significados.
El uso de la palabra "un" o "una" cuando se utiliza junto con el término "que comprende" puede significar "uno", pero también es compatible con el sentido de "uno o más", "al menos uno", y "uno o más de uno". El uso del término "o" se usa para significar "y/o" a menos que se indique explícitamente para referirse a alternativas sólo si las alternativas son mutuamente excluyentes, aunque la descripción soporta una definición que se refiere solo a alternativas y "y/o". A lo largo de esta solicitud, el término "aproximadamente" se utiliza para indicar que un valor incluye la variación inherente de error para el dispositivo de cuantificación, el método que se emplea para determinar el valor, o la variación que existe entre los
sujetos de estudio. Por ejemplo, pero no a modo de limitación, cuando se utiliza el término "aproximadamente", el valor designado puede variar en más o menos doce por ciento, o un once por ciento, o diez por ciento, o nueve por ciento, o un ocho por ciento, o siete por ciento o seis por ciento, o cinco por ciento, o cuatro por ciento, o tres por ciento, o dos por ciento, o uno por ciento. El uso del término "al menos uno" se entiende que incluye uno, asi como cualquier cantidad más de uno, incluyendo, pero no limitado a, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 100, etc. El término "al menos uno" pueden extenderse hasta 100 o 1000 o más, dependiendo del término al que está unido, además, no deben ser consideradas las cantidades de 100/1000 limitante como menor o límites más altos también pueden producir resultados satisfactorios. Además, el uso del término "al menos uno de X, Y, y Z" se entiende que incluye solo X, Y solo, y Z solo, así como cualquier combinación de X, Y, y Z.
El uso de la terminología número ordinal (es decir, "primero", "segundo", "tercero", "cuarto", etc.) es el único fin de diferenciar entre dos o más elementos y, a menos que se indique otra cosa, no significaba dar a entender cualquier secuencia u orden o importancia de un elemento sobre otro o de cualquier orden de adición.
Tal como se usa en el presente documento, las palabras "que comprende" (y cualquier forma de que comprende,
como "Comprender" y "comprende"), "que tienen" (y cualquier forma de tener, como "tener" o "tiene"), "incluyendo" (y cualquier forma de incluir, como "incluye" y "incluir") o "que contiene" (y cualquier forma de contener, como "contener" y "contiene") son, inclusive, o de composición abierta y no excluyan, los elementos no citados adicionales o etapas del procedimiento. El término "o combinaciones de los mismos", como se usa aquí se refiere a todas las permutaciones y combinaciones de los elementos enumerados precedentes el término. Por ejemplo, "A, B, C, o combinaciones de los mismos" pretende incluir al menos uno de: A, B, C, AB, AC, BC o ABC y, si la orden es importante en un contexto particular, también BA, CA, CB, ACB, ACB, ACB, BAC, o CAB. Siguiendo con este ejemplo, se incluye expresamente son combinaciones que contienen repeticiones de uno o más artículos o plazo, como BB, AAA, MB, BBC, AAABCCCC, CBBAAA, CABABB, y así sucesivamente. El experto en la materia comprenderá que normalmente no hay ningún límite en el número de elementos o términos en cualquier combinación, a menos que de otro modo evidente por el contexto.
Se describe aquí una composición de mezcla para la modificación de una formulación de mortero seco. Específicamente, la composición de la mezcla comprende o consiste en, o consiste esencialmente en al menos un polvo
polimérico redispersible en agua, una poliacrilamida, un éter de celulosa y una sal de metal multivalente.
Los polvos de polímero redispersibles en agua son aquellos que se descomponen en partículas primarias en agua, y luego se dispersan ("redispersan") en agua. El uso de tales polvos de polímero redispersables en agua en los morteros de mezcla seca es común y conocida para mejorar, dependiendo del tipo y la tasa, además, la adherencia sobre todo tipo de sustratos, la capacidad de deformación de los morteros, la resistencia a la flexión y la resistencia a la abrasión, por nombrar sólo unos pocos de varias propiedades. El polvo de polímero puede comprender uno o más compuestos de homopolímeros y/o copolímeros y/o terpolímeros de uno o más monómeros seleccionados del grupo que consiste en ásteres vinílicos de ácidos alquilcarboxílíeos de C1-C15 lineal o ramificado, éster (met) acrílico de alcoholes de C1-C15, compuestos aromáticos de vinilo, olefinas, dienos, y halogenuros de vinilo.
En una modalidad no limitativa, los ásteres de vinilo pueden ser acetato de vinilo; propionato de vinilo; butirato de vinilo; 2-etilhexanoato de vinilo; laurato de vinilo; acetato de 1-metilvinilo; pivalato de vinilo; copolíneros de vinilo-acetato de etileno con un contenido de etileno de aproximadamente 1 a aproximadamente 60% en peso; copolíneros de cloruro de vinilo etileno-éster de vinilo con
un contenido de etileno de aproximadamente 1 a aproximadamente 40% en peso y un contenido de cloruro de vinilo de aproximadamente 20 a aproximadamente 90% en peso; copolímeros de acetato de vinilo con aproximadamente 1 a aproximadamente 50% en peso de uno o más ásteres de vinilo copolimerizables tales como laurato de vinilo, pivalato de vinilo y ásteres vinilicos de ácidos monocarboxilicos ramificados en alfa que tienen de aproximadamente 5 a aproximadamente 11 átomos de carbono de ácido, especialmente ásteres de vinilo de ácido Versático, que también pueden contener de aproximadamente 1 a aproximadamente 40% en peso de etileno; y copolímeros de áster de acetato de vinilo-acrílico con de aproximadamente 1 a aproximadamente 60% en peso de áster acrilico, acrilato especialmente n-butilo o acrilato de 2-etil-hexilo, y que también pueden contener de 1 a 40% en peso de etileno.
Si se desea, los polímeros también pueden contener de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 10% en peso, basado en el peso total del polímero, de comonómeros funcionales. Estos comonómeros funcionales pueden incluir, pero no se limitan a, monocarboxílico etilénicamente insaturado o ácidos dicarboxílíeos tales como ácido acrilico; carboxamidas etilénicamente insaturados tales como (met) acrilamida; ácidos sulfónicos etilénicamente insaturados y/o sus sales, tales como ácido vinilsulfónico; comonómeros
polietilénicamente insaturados tales como adipato de divinilo, maleato de dialilo, un metacrilato de alilo y cianurato de trialilo, y/o (met)acrilamidas de N-metilol y sus éteres, por ejemplo sus éteres de isobutoxi o n-butoxi.
Los ésteres metacrílicos o ésteres acrílicos pueden ser, pero no se limitan a, acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de etilo, acrilato de propilo, metacrilato de propilo, acrilato de n-butilo, metacrilato de n-butilo, acrilato de 2-etilhexilo, y copolímeros de metacrilato de metilo con 1, 3-butadieno.
Como compuestos vinilaromáticos puede ser, pero no se limitan a, estireno, etilestireno, y viniltolueno, copolímeros de estireno-butadieno y copolímeros estireno-éster acrílico tales como acrilato de estireno-n-butilo o acrilato de estireno-2-etilhexilo, cada uno con un copolímero de estireno contenido de aproximadamente 10 a aproximadamente
70% en peso.
El haluro de vinilo puede ser cloruro de vinilo. Los polímeros de cloruro de vinilo pueden ser, pero no se limitan a, copolímeros de éster vinílico/cloruro de vinilo/ etileno, copolímeros de cloruro de vinilo -etileno y copolímeros de cloruro de vinilo- acrilato.
En una modalidad no limitante, las olefinas pueden ser etileno y propileno, dienos y puede ser 1, 3-butadieno e xsopreno.
Los polímeros se pueden preparar de una manera convencional. En una modalidad no limitante, el polímero puede ser preparado por un proceso de polimerización en emulsión. Las dispersiones utilizadas pueden ser estabilizadas con emulsionante o bien con un protector coloidal, siendo un ejemplo alcohol de polivinilo. Para preparar los polvos de polímero redispersables en agua, la dispersión de polímero que se puede obtener se puede secar de esta manera. El secado puede llevarse a cabo por medio de secado por pulverización, secado por congelación, o por coagulación de la dispersión y posterior secado en lecho fluidizado. El polvo de polímero redispersable en agua puede comprender uno o más compuestos seleccionados de coloides protectores y agentes antibloqueo. El documento EP1498446A1 describe métodos y ejemplos de producción de tales polvos de polímero redispersables en agua, todo el contenido de la cual se incorpora expresamente en este documento por referencia.
El éter de celulosa usado en el concepto de la invención actualmente descrita y reivindicada puede ser alquilcelulosas, hidroxialquilcelulosas o alquilhidroxialquilcelulosas, opcionalmente cada uno con dos o más grupos alquilo diferentes y/o sustituyentes de hidroxialquilo, o mezclas de dos o más de los derivados de celulosa antes mencionados.
Alternativa, o adicionalmente, la composición de la mezcla de acuerdo con el concepto expuesto y reivindicado actualmente de la invención pueden comprender uno o más polisacáridos al menos hinchables en agua, solubles en agua o que incluyen, por ejemplo, pero no a modo de limitación, pectina, goma de guar, derivados de guar como los éteres de guar, goma arábiga, goma de xantano, dextrano, almidón soluble en agua fría, derivados de almidón tales como éteres de almidón, quitina, quitosano, de xilano, goma welan, goma de succinoglicano, goma de diutano, goma de escleroglucano, goma geilan, manano, galactano, glucano, alginato, arabinoxilano, fibras de celulosa, y combinaciones de los mismos.
La siguiente es una lista de algunos ejemplos de éteres de celulosa que pueden usarse en contexto con el concepto actualmente descrito y reivindicado de la invención: hidroxialquilcelulosas, por ejemplo, hidroxietilcelulosa (HEC), hidroxipropilcelulosa (HPC) y hidroxipropilhidroxietilcelulosa (HPHEC); carboxi-alquilcelulosas, por ejemplo, carboximetilcelulosa (CMC); carboxialquilhidroxialquilcelulosas, por ejemplo, carboximetil-hidroxietilcelulosa (CMHEC) y carboximetil-hidroxipropilcelulosa (CMHPC); sulfoaquilcelulosas, por ejemplo, sulfoetilcelulosa (SEC) y sulfopropilcelulosa (SPC); carboxialquilsulfoalquilcelulosa, por ejemplo,
carboximetilsulfoetilcelulosa (CMSEC) y carboximetilsulfopropileelulosa (CMSPC); hidroxiaIquilsulfoalquilcelulosa, por ejemplo, hidroxietilsulfoetilcelulosa (HESEC), hidroxipropilsulfoetilcelulosa (HPSEC) e hidroxietilhidroxipropilsulfoetilcelulosa (HEHPSEC); alquilhidroxialquilsulfoalquilcelulosas, por ejemplo, metilhidroxietilsulfoetilcelulosa (MHESEC), metílhidroxipropilsulfoetilcelulosa (MHPSEC y metilhidroxietilhidroxipropilsulfoetilcelulosa (MHEHPSEC); alquilcelulosas, por ejemplo, metilcelulosa (MC) y etilcelulosa (EC); alquilhidroxialquilcelulosa binario o ternario, por ejemplo, metilhidroxietilcelulosa (MHEC), etilhidroxietilcelulosa (EHEC), m etilhidroxipropilcelulosa (MHPC) y etilhidroxipropilcelulosa (EHPC); etilmetilhidroxietilcelulosa (EMHEC); etilmetilhidroxipropilcelulosa (EMHPC); éteres mixtos de alquenilcelulosa y alquenilcelulosa iónicos y no iónicos, por ejemplo, alilcelulosa, alilmetilcelulosa, aliletilcelulosa y carboxi-metilalilcelulosa); dialquilaminoalquilcelulosas, por ejemplo, N,N-dimetilaminoetilcelulosa y N ,N-eitila inoetilcleulosa;: dialquilaminoalquilhidroxialquilcelulosas, por ejemplo, N,N-dimetilaminoetilhidroxietilcelulosa y N,N-dimetilaminoetilhidroxipropilcleulosa; aril- y arilalquil- y
arilhidroxialquilcelulosas, por ejemplo, bencilcelulosa, metilbencilcelulosa y bencilhidroxietilcelulosa; así como productos de reacción de los éteres de celulosa expuestos antes con éteres de glicidilo hidrofóbicamente modificados, que tienen residuos de alquilo con aproximadamente C3 a aproximadamente C15 átomos de carbono o residuos de arilalquilo con aproximadamente C7 a C15 átomos de carbono.
De acuerdo con el concepto expuesto y reivindicado actualmente de la invención, el éter de celulosa puede ser MHEC y MHPC, que tiene una solución acuosa con viscosidad Brookfield de 2000 a 100000 mPas, medido en un viscosímetro Brookfield RVT a 20 °C, 20 rpm, y una concentración de 2% en peso usando el husillo apropiado.
Las poliacrilamidas útiles en los concepto inventivos actualmente descritos y reivindicados son homopolímeros de poliacrilamida o copolímeros de poliacrilamida con otro monómero etilénicamente insaturado. Los ejemplos de monómeros etilénicamente insaturados pueden incluir, pero no se limitan a, ácido acrílico, acrilonitrilo y similares.
Las poliacrilamidas pueden variar desde un poco a altamente aniónico. Las poliacrilamidas aniónicas pueden ser copolímeros de acrilamida y sales de ácido acrílico. En una modalidad no limitante, las sales pueden ser sales de sodio.
Las poliacrilamidas pueden ser poliacrilamidas de alto peso molecular que son tanto ácidos como aniónicos.
Los ejemplos de poliacrilamidas pueden ser, pero no se limitan a, poli (acrilato-co-acrilamida de sodio), poli (ácido acrila ida-co-acrílico), poli (metilpropansulfonato de acrilamida-co-sodio-acrilamido), poli (acrilamida-co-ácido acrilamido metilpropansulfónico), y sus mezclas.
Los polímeros de poliacrilamida utilizados en el concepto de la invención actualmente descrita y reivindicada se pueden preparar por polimerización por radicales libres de acrilamida con o sin otro comonómero etilénica ente insaturado. Un terminador de la cadena, junto con la elección de catalizador de polimerización y temperatura de polimerización se puede utilizar para controlar el peso molecular de los polímeros de poliacrilamida. Si se desea, las poliacrilamidas se pueden incorporar en un éter de celulosa húmeda para formar un éter de celulosa modificado de poliacrilamida.
Las poliacrilamidas son agentes de floculación altamente eficientes para sales a base de cationes polivalentes, especialmente Al3+ y Fe3+. A la media hora, las sales polivalentes, especialmente Al3+ y Fe3+ pueden interactuar fuertemente con poliacrilamida (PAM) y el cemento. Pueden aumentar significativamente la eficiencia del PAM en un sistema de mortero seco. La densidad de carga y
peso molecular de RDM impactan fuertemente fuerza de floculación. En una modalidad que imita, PAM con carga aniónica tiene un grado de carga de alrededor de 0-60% en peso y 0.5% en peso de solución acuosa viscosidad de aproximadamente 500-8000 mPas. La consecuencia de floculación con sales multivalentes en morteros de cemento puede aumentar fuertemente la viscosidad del mortero.
Las sales metálicas multivalentes pueden ser sales inorgánicas y/u orgánicas. Los cationes multivalentes pueden ser bivalentes, trivalentes o incluso mayores en cargas catiónicas. Las sales inorgánicas pueden ser sales de aluminio inorgánicas o sales de hierro inorgánicas, pero no se limitan a estos cationes metálicos. Las sales de aluminio pueden incluir, pero no se limitan a, sulfato de aluminio, hidróxido de aluminio, hidroxisulfato de aluminio, halógenos de aluminio y nitrato de aluminio. Las sales de hierro pueden incluir, pero no se limitan a sulfato de hierro, cloruro de hierro, nitrato de hierro, fosfato de hierro, y acetato de hierro. Las sales basadas en cationes multivalentes pueden ser añadidos durante un proceso de secado por pulverización RDP o pueden agregarse posteriormente como mezclas físicas.
De acuerdo con los conceptos inventivos descritos y reivindicados en la actualidad, la composición de la mezcla puede tener aditivos adicionales de entre aproximadamente 0.1 y aproximadamente 80% en peso. En una modalidad no limitante,
la cantidad de aditivo puede ser de entre aproximadamente 0.5 y aproximadamente 30% en peso. Los aditivos utilizados pueden incluir, pero no se limitan a, agentes espesantes orgánicos o inorgánicos y/o agentes de retención de agua secundarios, agentes anti-SAG, agentes incorporadores de aire, agentes humectantes, antiespumantes, superplastificantes, dispersantes, agentes acomplejantes de calcio, retardadores, aceleradores, repelente de agua, polvos redispersables, biopoli eros, fibras, agentes quelantes de calcio, ácidos de frutas, y agentes activos de superficie.
Otros ejemplos específicos de los aditivos pueden incluir, pero no se limitan a, gelatina, polietilenglicol, caseína, sulfonatos de lignina, sulfonato de naftaleno, sulfonados de condensados de melamina-formaldehído, sulfonados-naftaleno-formaldehído condensado, poliacrilatos, éter de policarboxilato, sulfonatos de poliestireno, fosfatos, fosfonatos, calcio sales de ácidos orgánicos que tienen de 1 a 4 átomos de carbono tales como formiato de calcio, sales de alcanoatos, sulfato de aluminio, aluminio metálico, bentonita, montmorillonita, sepiolita, fibras de poliamida, fibras de polipropileno, alcohol polivinílico, y homo-, co-, o terpolímeros basados en acetato de vinilo, éster maleico, etileno, estireno, butadieno, versatato de vinilo, y monómeros acrílicos.
Mientras que la combinación de RDP que contiene cationes multivalentes adecuados con los éteres de celulosa que contienen PAM el adhesivo para losetas de cemento resultantes y mortero ETICS pueden demostrar claramente características mejoradas de la aplicación. La viscosidad de mortero, límite de elasticidad (resistencia al pandeo) y la demanda de agua resultante pueden ser fuertemente aumentaron. La demanda de agua mucho mayor del mortero final prolonga significativamente el tiempo abierto visual. La interacción sinérgica de RDP modificado de sal de metal multivalente y combinaciones de éteres de celulosa de PAM modificados pueden superar a los productos disponibles en el mercado con respecto a las características de la aplicación, sobre todo el tiempo de apertura.
La composición de la mezcla de acuerdo con el concepto de la invención actualmente descrita y reivindicada se puede preparar por una amplia variedad de téenicas conocidas para un experto normal en la técnica. Los ejemplos pueden incluir, pero no se limitan a, la mezcla en seco simple, la combinación de diferentes componentes durante el proceso de secado por pulverización, la pulverización de soluciones o masas fundidas en materiales secos, co-extrusión o co-molienda.
La composición de la mezcla de acuerdo con el concepto de la invención actualmente descrita y reivindicada
se puede utilizar en formulaciones de mortero seco, adhesivos de cemento para losetas, enlucidos a base de cemento, las membranas impermeabilizantes y recubrimientos minerales para sistemas de aislamiento como ETICS. La composición de la mezcla se puede mezclar a los componentes de una formulación de mortero seco en la fabricación de la formulación de mortero seco.
De acuerdo con el concepto descrito y reivindicado actualmente de la invención, la formulación de mortero seco comprende un material agregado fino presente en la cantidad de aproximadamente 20-90% en peso. En una modalidad no limitante, la cantidad de agregado fino puede ser de aproximadamente 50-70% en peso. Los ejemplos del material agregado fino pueden ser, pero no se limitan a, arena de sílice, dolomita, piedra caliza, agregados livianos (por ejemplo, perlita, poliestireno expandido, esferas huecas de vidrio), ralladuras de hules (recielado de neumáticos de automóvil), y las cenizas volantes. Por "fina" se entiende que los materiales agregados tienen tamaños de partícula de hasta aproximadamente 2.0 mm, o hasta aproximadamente 1.0 mm.
De acuerdo con el concepto de la invención actualmente descrito y reivindicado, la formulación de mortero seco modificado comprende además un componente de cemento hidráulico presente en la cantidad de aproximadamente 10-80% en peso. En una modalidad no limitante, la cantidad
del componente de cemento puede ser de aproximadamente 20-50% en peso. Ejemplos del cemento hidráulico pueden incluir, pero no están limitados a, cemento Portland, cemento de escoria Portland, cemento humos de sílice Portland, cemento de puzolana Portland, cemento de esquisto quemado Portland, cemento de piedra caliza Portland, cemento compuesto Portland, cemento de horno de explosión, cemento puzolánico, cemento compuesto, y el cemento de aluminato de calcio.
De acuerdo con el concepto de la invención actualmente descrita y reivindicada, la formulación de mortero seco modificado comprende además un polvo de polímero redispersible en agua presente en la cantidad de aproximadamente 0.5 a 40% en peso, un éter de celulosa incorporado a poliacrilamida presente en la cantidad de aproximadamente 0.05 a 3.5% en peso y una sal de metal multivalente presente en la cantidad de aproximadamente 0.02 a 10.0% en peso
Alternativamente, la composición de la mezcla de acuerdo al concepto inventivo actualmente descrito y reivindicado se puede añadir más tarde a una formulación de mortero seco estándar que no contiene inicialmente la composición de la mezcla de acuerdo con el concepto inventivo actualmente descrito y reivindicado. Por lo tanto, actualmente el concepto descrito y reivindicado de la invención también se refiere a una formulación de mortero
seco modificada que comprende una formulación estándar de mortero seco, un éter de celulosa, una poliacrilamida, al menos un polvo de polímero redispersible, y una sal de metal multivalente, sí la composición de la mezcla se empaca en una unidad de un solo envase. Tal unidad de paquete sola puede ser vendida por separado de una formulación de mortero seco estándar. La formulación de mortero seco estándar a la que se puede añadir la composición de mezcla de la invención comprende al menos un componente de cemento. Otros ingredientes que pueden añadirse dependen del uso previsto como es conocido por la persona experta en la téenica.
Como ya se ha mencionado anteriormente, la formulación de mortero seco modificado de acuerdo con el concepto de la invención actualmente descrita y reivindicada comprende una formulación de mortero seco estándar y la composición de la mezcla como se especifica en detalle anteriormente. En una modalidad no limitativa, la composición de la mezcla puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 0.3 a aproximadamente 70%, basado en el peso de la formulación de mortero seco modificado, en otra modalidad no limitativa, la composición de la mezcla puede estar presente desde aproximadamente 0.4 a aproximadamente 30%, basado en el peso de la formulación de mortero seco modificado, en otra modalidad no limitativa, la composición modificada puede ser de aproximadamente 0.5 a aproximadamente
15%, basado en el peso de la formulación de mortero seco modificado.
La formulación de mortero seco modificada de la que actualmente se describe y reivindica el concepto inventivo también puede tener en combinación con el mismo al menos un aglutinante mineral de cal hidratada, yeso, puzolana, escoria de alto horno, hidrosilicatos de calcio hidráulicamente activo y piedra caliza hidráulica. Al menos un aglutinante mineral puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 0.1-70% en peso.
El concepto expuesto y reivindicado actualmente de la invención también se refiere a un método de fabricación de una formulación de mortero seco modificado. El método comprende mezclar la composición de la mezcla como se especifica en detalle anteriormente a una formulación de mortero seco estándar. Los compuestos de la composición de la mezcla se pueden mezclar de forma individual o en combinación para la formulación de mortero seco estándar.
En la preparación de una formulación de mortero seco modificado de acuerdo con el concepto de la invención actualmente descrita y reivindicada, las cantidades relativas de los compuestos obligatorios y opcionales en la composición de la mezcla deben adaptarse a las cantidades totales necesarias en la formulación de mortero seco modificado definitivo. Está dentro del conocimiento de una persona
experta en la téenica la preparación de una composición de la mezcla con cantidades apropiadas de compuestos obligatorios y opcionales en vista de las cantidades de los compuestos que ya están presentes en la formulación de mortero seco estándar. Por ejemplo, pero no a modo de limitación, en caso de que la formulación de mortero seco estándar ya comprenda cantidades adicionales de éter de celulosa, los éteres de celulosa no necesitan necesariamente ser añadidos a la composición de la mezcla de acuerdo con el concepto de la invención actualmente descrita y reivindicada. Las cantidades totales de los diversos compuestos en la formulación de mortero seco modificado final, deben estar en rangos adecuados que pueden ser identificados por la persona experta en la técnica basándose en su/sus conocimientos y pruebas de rutina.
El concepto inventivo actualmente descrito y reivindicado también proporciona un método para aumentar el tiempo abierto de una formulación de mortero seco sin deteriorar la fuerza de adherencia a la tracción de la formulación de mortero seco cuando se curan. El método para aumentar el tiempo de apertura comprende las etapas de: a) mezclar una composición de la mezcla como se especifica en detalle anteriormente a una formulación de mortero seco estándar, en donde los compuestos de la composición de la mezcla se pueden mezclar de forma individual o en combinación
para la formulación de mortero seco estándar, b) mezclar agua a la formulación de mortero seco modificada, y c) el procesamiento de la formulación de mortero seco modificado que contiene agua de cualquier manera estándar.
Para la aplicación de uso final, la formulación de mortero seco puede ser mezclada con agua y se aplica como material húmedo. De acuerdo con el concepto de la invención actualmente descrita y reivindicada, la composición cuando se usa en una formulación de adhesivo para losetas de cemento seco puede ser mezclada con una cantidad suficiente de agua para producir un mortero adhesivo para losetas de cemento. La relación agua/cemento (factor de agua) puede afectar al rendimiento de la fuerza de los morteros a base de cemento. La alta demanda de agua por lo general disminuye valores de resistencia como resistencia a la tracción. Sin embargo, las sales de metales multivalentes pueden compensar la falta de rendimiento de la fuerza a altos niveles de agua.
Los siguientes ejemplos ilustran el concepto inventivo descrito y reivindicado actualmente, las partes y porcentajes son en peso, a menos que se indique lo contrario. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación del concepto inventivo descrito y reivindicado actualmente, no de limitación del concepto inventivo descrito y reivindicado actualmente. De hecho, será evidente para los expertos en la téenica que diversas modificaciones y variaciones se pueden
hacer en el concepto de la invención descrito y reivindicado actualmente sin alejarse del alcance o espíritu de la invención. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas como parte de una modalidad, se pueden utilizar en otra modalidad para producir una modalidad adicional. Por lo tanto, se pretende que el actualmente concepto descrito y reivindicado de la invención cubre tales modificaciones y variaciones que entran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.
EJEMPLOS
Todos los ejemplos se llevaron a cabo en los adhesivos de colocación de cemento. El éter de celulosa (MHEC), poliacrilamida (PAM) y polvo redispersable utilizado en los ejemplos se describen como sigue.
Los datos analíticos de muestras MHEC usados en los
Ejemplos
Datos analíticos de las muestras de PAM utilizados en los Ejemplos
Datos analíticos de muestras de RDP usados en los
Ejemplos
MFFT = temperatura de formación de película mínima
Ejemplo 1
Mejora de Tiempo Abierto Visual Usando RDP Modificado por Al3+
Las propiedades de rendimiento fueron probadas mediante la formulación de adhesivo para losetas de cemento siguiente:
Se preparó el adhesivo para losetas de cemento, mezclado y probado por el tiempo abierta según IS013007-2. Para la determinación del tiempo abierto, el mortero premezclado se aplica con una llana dentada (6 x 6 x 6 mm) en una placa de fibrocemento. Cada cinco minutos las losetas de 5x5 cm de barro y gres fueron incorporados mediante la carga con un peso de 2 kg durante 30 segundos.
La loseta se retiró y la parte trasera de la loseta fue calificada. Si más del 50% estaba cubierto con adhesivo para losetas de cemento, el tiempo abierto todavía estaba bien. El tiempo abierto terminó, si menos del 50% estaba cubierto con adhesivo para losetas de cemento.
Se evaluaron las siguientes muestras RDP con o sin sal de metal multivalente.
Los resultados de prueba se muestran en las Tablas 1 y 2. Como se puede ver en la Tabla 1 el hidróxido de aluminio interactúa fuertemente con éter de celulosa modificado con poliacrilamida en los adhesivos de cemento para losetas. El hidróxido de aluminio aumenta la eficiencia del PAM en el sistema de mortero seco significativamente. La viscosidad del mortero aumenta fuertemente, asi como la demanda de agua resultante. El gran aumento de la demanda de agua del mortero final prolonga el tiempo de apertura visual significativamente.
Como se puede observar en la Tabla 2 el hidróxido de aluminio se añadió a través de dos enfoques diferentes. Durante el proceso de secado por aspersión RDP y después se agrega como mezcla física. Ambas combinaciones generan fuerte interacción sinérgica con éter de celulosa modificado con
PAM.
TABLA 1
* Factor de WF = agua: cantidad de agua usada dividido por cantidad de utilizado de losetas de cemento (CTA), por ejemplo, 20 g de agua en 100 g de resultados CTA en un factor de agua de 0.2.
** EW= losetas de barro
"" SW = losetas de gres
TABLA 2
Ejemplo 2
Impacto de RDP Modificado con Al3+ sobre Rendimiento de Fuerza de Cemento
Las propiedades de rendimiento fueron probadas mediante la siguiente formulación adhesiva losetas de cemento:
Se preparó el adhesivo para losetas de cemento, mezclado y se prueba para la fuerza de adhesión a la tracción según IS013007-2. Para probar la fuerza de adhesión a la tracción, el mortero mezclado se aplicó a una losa de hormigón con un 6 x 6 x 6 m llana dentada en un ángulo de 60°. Cada cinco minutos las loseta de 5x5 cm fueron incorporadas mediante la carga con un peso de 2 kg durante 30 segundos. La medición de la fuerza de adherencia a la tracción se llevó a cabo después de que el almacenamiento {almacenamiento en seco respectiva: 7 días y 28 días a 23 °C y humedad relativa 50%). Los resultados del ensayo se muestran en las Tablas 3 y 4.
Como se puede ver en la Tabla 3 el hidróxido de aluminio interactúa fuertemente con poliacrilamida. Esta interacción se traduce en alta relación agua/cemento (factor de agua). La alta demanda de agua normalmente disminuye la resistencia a la tracción de cemento a base de losetas de cemento adhesivo.
En contra de las expectativas de hidróxido de aluminio no falta en el rendimiento de la fuerza en los altos niveles de agua compensada. El hidróxido de aluminio se añadió a través de dos enfoques diferentes, el proceso de secado por aspersión RDP y la adición posterior como mezcla física. Como puede verse en la Tabla 4 ambas combinaciones generan una fuerte interacción sinérgica con éter de celulosa modificado por PAM, pero no afectan a resistencia a la tracción de una manera negativa. El error experimental de estas pruebas fue de +/- 0.1 N/mm2
Tabla 3
Tabla 4
Ejemplo 3
Mejora de Tiempo Abierto Visual Usando RDP
Modificado con Fe3+
Las propiedades de rendimiento fueron probadas mediante la formulación de adhesivo para losetas de cemento siguientes:
El adhesivo para losetas de cemento fue preparado, mezclado y probado por el tiempo abierta según IS013007-2, Para la determinación del tiempo libre, el mortero
premezclado se aplica con una llana dentada (6 x 6 x 6 mm) en una placa de fibrocemento. Cada cinco minutos las losetas de 5x5 cm de barro y gres fueron incorporadas mediante la carga con un peso de 2 kg durante 30 segundos.
La loseta se retiró y la parte trasera de la loseta fue calificada. Si más del 50% estaba cubierta con adhesivo para losetas de cemento, el tiempo abierto todavía estaba bien. Tiempo abierto terminó, si menos del 50% estaba cubierto con adhesivo para losetas de cemento.
Se evaluaron las siguientes muestras de RDP con o sin sal de metal multivalente.
Los resultados de prueba se muestran en la Tabla 5.
Como puede verse en la Tabla 5 el cloruro de hierro interactúa fuertemente con éter de celulosa modificado con poliacrilamida en los adhesivos de cemento para losetas. El cloruro de hierro aumenta la eficiencia de la PAM en el sistema de mortero seco de manera significativa. La viscosidad de mortero aumenta fuertemente, asi como la demanda de agua resultante. El gran aumento de la demanda de
agua del mortero final prolonga el tiempo de apertura visual significativamente.
Por supuesto, no es posible describir cada combinación concebible de los componentes o metodologías para la finalidad de describir la información descrita, pero un experto en la téenica puede reconocer que son posibles muchas otras combinaciones y permutaciones de la información descrita. En consecuencia, se pretende que la información descrita abarque todas las alternancias, modificaciones y variaciones que están dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (14)
1.- Una composición de mezcla para la modificación de una formulación de mortero seco que comprende al menos un polvo redispersable de polímeros, una poliacrilamida, un éter de celulosa, y una sal de hierro.
2.- La composición de la mezcla de la reivindicación 1, en donde el polvo de polímero redispersable comprende al menos un polímero seleccionado entre un homopolimero, un copollmero, un terpolimero y combinaciones de los mismos.
3.- La composición de la mezcla de la reivindicación 2, en donde el polímero se obtiene a partir de polimerización de uno o más monómeros seleccionados del grupo que consiste en ésteres de vinilo de ácidos alquilcarboxílíeos de C1-C15 no ramificado y ramificado, ésteres (met) acrílicos de Ci - C15 - alcoholes, compuestos aromáticos de vinilo, olefinas, dienos, halogenuros de vinilo, y sus combinaciones.
4.- La composición de la mezcla de la reivindicación 1, en donde el éter de celulosa se selecciona entre el grupo que consiste en alquilcelulosas, hidroxialquilcelulosas alquilhidroxialquilcelulosas, y sus combinaciones.
5.- La composición de la mezcla de la reivindicación 1, en donde la poliacrilamida se selecciona entre el grupo que consiste en poli (acrilato de acrilamida-co-sodio), poli (acrilamida- ácido co-acrilico), poli (metilpropanosulfonato acrilamida-co- acrilamido de sodio), poli (acrilamida-co-ácido acrilamido metilpropanosulfónico), y combinaciones de los mismos.
6.- La composición de la mezcla de la reivindicación 1, en donde la sal de hierro se selecciona del grupo que consiste en sulfato de hierro, cloruro de hierro, nitrato de hierro, fosfato de hierro, acetato de hierro, y combinaciones de los mismos.
7.- La composición de la mezcla de la reivindicación 3, en donde el éster de vinilo se selecciona de entre el grupo que consta de acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, exanoato de vinil-2-etilo, laurato de vinilo, acetato de 1-metilvinilo, pivalato vinilicos, copolimeros de acetato de vinilo-etileno, copolimeros de éster de vinilo - cloruro de etilenoviilo, copolimeros de acetato de vinilo, ésteres de vinilo de ácidos monocarboxilicos alfa-ramificados, copolimeros de acetato de vinilo-ésteres acrilico, y combinaciones de los mismos.
8.- La composición de la mezcla de la reivindicación 3, en donde el éster (met) acrilico se selecciona del grupo que consiste en acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, acetato de metacrilato, acrilato de propilo, metacrilato de acilato de metacrilato de propilo, n-butil, n-butiio, acrilato de 2-etilhexilo, copolimeros de metacrilato de metilo con 1, 3-butadieno, y combinaciones de los mismos.
9.- La composición de la mezcla de la reivindicación 2, en donde el polímero redispersable es un polímero de acetato de vinilo/ etileno.
10.- La composición de la mezcla de la reivindicación 4, en donde el éter de celulosa es alquilhidroxialquilcelulosa.
11.- La composición de la mezcla de reivindicación 10, en donde la alquilhidroxialquilcelulosa es metilhidroxietilcelulosa o metilhídroxipropílcelulosa.
12.- Una formulación dé mortero seco modificada que comprende cemento hidráulico, un material agregado fino, un éter de celulosa, una poliacrilamida, un polvo de polímero redispersable, y un sal de hierro.
13.- Una formulación de mortero seco modificada que comprende una formulación de mortero seco estándar, un éter de celulosa, una poliacrilamida, un polvo de polímero redispersable, y una sal de hierro.
14.- Un método para preparar una formulación de mortero seco modificada que comprende las etapas de: mezclar la composición de la mezcla de la reivindicación 1 a un mortero seco; y mezclar la cantidad de agua requerida para procesar un mortero ajustable, y añadir opcionalmente otros componentes individuales posteriormente a la preparación del mortero endurecióle que contiene agua.
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