BRPI0814006B1 - Composição de cimento de peso leve para o preparo de uma placa de cimento e o método para fornecer a referida composição - Google Patents
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Abstract
composição de cimento de peso leve para o preparo de uma placa de cimento e o método para fornecer a referida composição este privilégio, refere-se a composições e métodos de cimento para fazer os mesmos, em que as composições de cimento incluem 35-60% de peso de pó reativo de cimento(também denominado pasta à base de cimento portland), 2-10% de peso de preenchedor de perlite expandido e quimicamente revestido, 20-40% de peso de água, ar arrastado, e aditivos opcionais tais como agentes de redução de água, aceleradores de endurecimento químicos, e retardadores de endurecimento químicos. além disso, as composições de cimento de peso leve podem conter 0-25% de peso em preenchedores secundários de base molhada, tais como argila expandida, agregado de xisto, e pedra-pomes.
Description
“COMPOSIÇÃO DE CIMENTO DE PESO LEVE PARA O PREPARO DE UMA PLACA DE CIMENTO E O MÉTODO PARA FORNECER A REFERIDA COMPOSIÇÃO”
REFERÊNCIA AO PEDIDO RELACIONADO
Este reivindica a prioridade do pedido de patente dos Estados Unidos número 11/773.865, depositado em 5 de julho de 2007, incorporado aqui por referência.
CAMPO DA INVENÇÃO
Esta invenção relaciona-se às composições de cimento de peso leve para painéis à base de cimento e produtos de construção. Em particular, as composições e produtos de cimento têm uma densidade na faixa de aproximadamente 0,64 a 1,28 g/cm3, preferivelmente aproximadamente 0,72 a 1,04 g/cm3.
FUNDAMENTO DA INVENÇÃO
A Patente US 6.869.474 à Perez-Pena e col., incorporada aqui por referência, discute o rápido endurecimento de composições de cimento para produzir produtos à base de cimento, tais como placas de cimento são conseguidas adicionando uma alcanolamina a um cimento hidráulico, tal como cimento Portland, e formando uma pasta com água sob condições que fornecem uma temperatura de pasta inicial de pelo menos 36°C. Os materiais reativos adicionais podem ser incluídos como cimento com alumina elevada, sulfato de cálcio e um material pozolânico, tal como cinza volante. O endurecimento extremamente rápido permite a produção rápida de produtos de cimento. As adições de trietanolamina foram descobertas por serem um acelerador muito poderoso capaz de produzir formulações com tempos de endurecimento finais relativamente curtos com níveis aumentados de cinza volante e gesso e sem a
Petição 870190058723, de 25/06/2019, pág. 13/23
2/62 necessidade de cimentos de aluminato de cálcio. Entretanto, as formulações com trietanolamina também tiveram força compressiva de estágio precoce relativamente menor comparada às formulações de placa de cimento precedentes contendo cimentos de aluminato de cálcio.
A Patente US 6.641.658 à Dubey, incorporada aqui por referência, discute a composição de cimento de endurecimento rápido útil para fazer placas de cimento contendo como pós reativos cimento Portland, pozolano, cimento com alumina elevada, e anidrita de sulfato de cálcio insolúvel, que fornecem tempos de endurecimento reduzidos comparados com às composições de cimento da técnica anterior. A composição preferivelmente compreende como um pó reativo a mistura de 35 a 90% de peso de cimento Portland, 0 a 55% de peso de pozolano, 5 a 15% de peso de cimento com alumina elevada, e 1 a 8% de peso de anidrita de sulfato de cálcio insolúvel. A substituição de anidrita de sulfato de cálcio insolúvel por gesso solúvel convencional (um dihidrato) aumenta a liberação de calor e diminui os tempos de endurecimento, apesar do uso de quantidades muito elevadas de materiais pozolânicos, preferivelmente cinza volante. A composição de cimento pode também incluir agregados e enchimentos de peso leve, mais aditivos para dar outras propriedades úteis como desejadas, tais como superplastificantes, retardadores de endurecimento, e aceleradores de endurecimento.
A Patente US 4.488.909 à Galer e col., incorporada aqui por referência, discute as composições de cimento capazes de endurecimento rápido. As composições permitem produção de alta velocidade de placas de cimento resistente
3/62 ao dióxido de carbono formando essencialmente toda o etringita potencial dentro de aproximadamente 20 minutos após a composição ser misturada com água. Os componentes essenciais da composição de cimento são cimento Portland, cimento com alumina elevada, sulfato de cálcio e cal. Os pozolanos, tais como cinza volante, argila de montmorillonita, terra diatomácea e pumicite podem ser adicionados até aproximadamente 25%. A composição de cimento inclui aproximadamente 14 a 21% de peso de cimento com alumina elevada, o que em combinação com os outros componentes torna possível a formação precoce de etringita e outros hidratos de aluminato de cálcio responsáveis pelo endurecimento precoce da mistura de cimento. Em sua invenção, Galer e col. forneceu aluminatos usando cimento com alumina elevada (HAC) e íons sulfato usando gesso para formar etringita e consegue rápido endurecimento de sua mistura de cimento.
A etringita é um composto de composto de sulfato de alumínio de cálcio tendo a fórmula Ca6Al2 (SO4) 3 · 32H2O ou alternativamente 3 CaO’Al2O3’3 CaSO4-32 H2O. A etringita forma cristais tipo agulha longos e fornece rápida força precoce às placas de cimento, assim podem ser manipuladas logo após serem derramadas em um molde ou sobre uma moldagem contínua e formando esteira.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
É um objeto da invenção fornecer composições de cimento de peso leve para fabricação de painéis à base de cimento e produtos de construção.
É outro objeto da invenção fornecer composições de cimento e produtos tendo uma densidade na faixa de
4/62 aproximadamente 0,64 a 1,28 g/cm3, preferivelmente aproximadamente 0,72 a 1,04 g/cm3. A força flexural preferida das placas feitas desta composição varia entre 2,76 a 13,8 MPa. A força de flexão mais preferida varia entre 5,17 a 12,1 MPa. A deflexão máxima preferida de placas, medida em um teste de flexão conduzido por ASTM C 947 para o espécime testado sobre a extensão de 25,4 cm, feita desta composição varia entre 0,64 a 4,5 cm. A deflexão máxima preferida varia entre 1,3 a 3,18 cm.
É outro objeto da presente invenção fornecer painéis de cimento de peso leve que em uma base de 1,27 cm de espessura pesam preferivelmente menos de 16,1 kg/m2, mais preferivelmente menos de 12,2 kg/m2, e mais preferivelmente menos de 10,25 kg/m2.
Ê outro objeto da presente invenção fornecer painéis de cimento que são usados como substrato durável e soldável para instalação de azulejos de cerâmica, pedras dimensionais, e acabamentos de gesso.
É outro objeto da presente invenção fornecer painéis de cimento que têm boas repelência à água e resistência à penetração de água.
É outro objeto da presente invenção fornecer produtos de cimento que têm boa durabilidade de umidade e estabilidade dimensional para permitir que sejam usados em áreas molhadas em construções.
É outro objeto da presente invenção fornecer produtos de cimento de peso leve que são resistentes às bactérias e crescimento de fungos.
Ê outro objeto da presente invenção fornecer produtos de cimento de peso leve que têm boa durabilidade ao
5/62 congelamento-descongelamento.
É outro objeto da presente invenção fornecer produtos de cimento de peso leve que são não combustíveis.
É outro objeto da presente invenção fornecer produtos de cimento de peso leve que tem características de manipulação, instalação, e fixação significativamente melhoradas.
É outro objeto da presente invenção fornecer produtos de painel de cimento de peso leve que tem características de corte e desempenho de riscar e quebrar significativamente melhorados.
É outro objeto da presente invenção fornecer composições de cimento que no estado molhado têm consistência de fluido, são estáveis e não tendem à segregar o material.
Ê outro objeto da presente invenção fornecer composições de cimento que são responsáveis para o desenvolvimento de boa ligação entre o núcleo de cimento e as redes de reforço de superfície em produtos de painel de cimento fino durante e após a fabricação.
Ê outro objeto da presente invenção fornecer composições de cimento que conduzem ao processamento eficiente de produtos de cimento de peso leve em ambientes de fabricação comerciais.
É outro objeto da presente invenção fornecer métodos para preparar composições de cimento de peso leve para a fabricação de painéis à base de cimento e produtos de construção.
Assim, esta invenção relaciona-se geralmente à composição de cimento de peso leve de endurecimento rápido
6/62 para construção de painéis ou placas.
A composição de cimento inclui 35-60% de peso de pó reativo de cimento (também denominado aglutinante à base de cimento Portland), 2-10% de peso de preenchedor de perlite quimicamente revestido e expandido, 20-40% de peso de água, ar arrastado, por examplo 10-50% de vol, em uma base molhada, ar arrastado, e aditivos opcionais, tais como agentes de redução de água, aceleradores de endurecimento químicos, e retardadores de endurecimento químicos. As composições de cimento de peso leve podem também opcionalmente conter 0-25% de peso de preenchedores secundários, por exemplo 10-25% de peso de preenchedores secundários. O preenchedor típico inclui um ou mais de argila expandida, agregado de xisto, e pedra-pomes.
O pó reativo de cimento usado na presente invenção é tipicamente composto de cimento Portland puro ou uma mistura de cimento Portland e um material pozolânico apropriado, tal como cinza volante ou escória de alto-forno O pó reativo de cimento pode também opcionalmente conter um ou mais de gesso (gesso fino) e cimento com alumina elevada (HAC) adicionados em dosagens pequenas para influenciar as características de ajuste e hidratação do aglutinante.
A obtenção da densidade de peso leve é ajudada empregando (i) perlite expandido empregando atributos especiais e (ii) arraste de ar.
preenchedor de perlite expandido ocupa 7,5-40% do volume de compósito, é preferivelmente composto de partículas tendo um tamanho de partícula mediano de 20-60 mícrons em diâmetro, preferivelmente tem uma densidade de partícula de menos do que 0,30g/cm3, e é revestido com
7/62 sílano, siloxano, silicone ou uma mistura dos mesmos. Este preenchedor de perlite expandido é único em que é quimicamente revestido para estanqueidade à água e repelência à água. Além disso, o preenchedor de perlite expandido revestido tem um tamanho de partícula em uma faixa que permite a formação de uma estrutura de partícula de célula fechada estanque à água eficaz com a aplicação do revestimento químico. O uso do preenchedor de perlite expandido revestido selecionado é importante para permitir a preparação de pastas de cimento processáveis e trabalháveis em baixas taxas de uso de água. As quantidades inferiores de água na composição resultam em um produto tendo propriedades mecânicas e características físicas superiores.
O ar arrastado representa 10-50% de volume de compósito em uma base molhada. O arrasto de ar nas composições da invenção é fornecido por meio de tensoativos apropriados que formam uma estrutura estável e uniforme de vácuos de ar no produto acabado.
As composições de cimento da presente invenção podem ser usadas para fazer produtos de concreto pré-moldados, tais como placas de cimento com excelente durabilidade de umidade para uso em posições secas e molhadas em construções. Os produtos concretos pré-moldados, tais como placas de cimento são feitos sob condições que fornecem um endurecimento rápido da mistura de cimento de modo que as placas possam ser manipuladas logo depois que a mistura de cimento é derramada em uma forma estacionária ou móvel ou sobre uma esteira continuamente móvel.
As composições e produtos de cimento de peso leve têm
8/62 tipicamente uma ou mais das seguintes vantagens:
- baixa demanda de água
- pastas que fluem e trabalháveis obtidas em baixas dosagens de água
- densidade de peso leve
- alta força compressiva
- excelente durabilidade à água
- excelente estabilidade dimensional sob mudança de condições ambientais
- excelente resistência à penetração de água através da espessura de produto excelente força de ligação para superfícies de acabamento, tais como azulejos de cerâmica e argamassas de cimento
- comportamento de endurecimento rápido
- estética e aparência superiores.
Tipicamente uma placa de cimento feita curando a composição descrita acima tem uma espessura de aproximadamente 6,3 a 25,4 mm.
Todas as porcentagens, razões e proporções aqui são por peso, a menos que especificado de outra maneira. Também, quaisquer pesos moleculares médios são o peso molecular médio de peso a menos que especificado de outra maneira.
BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO
A FIG. 1 mostra a resposta do aumento de temperatura da pasta para as misturas investigadas no Exemplo 11.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Composição de Cimento
A TABELA 1 descreve as misturas usadas para formar as composições de cimento de peso leve da presente invenção. O
9/62 volume ocupado pelo perlite quimicamente revestido está na faixa de 7,5 a 40% e o volume ocupado pelo ar arrastado está na faixa de 10 a 50% do volume total da composição. Isto significativamente ajuda a produzir os produtos de cimento tendo a baixa densidade desejada de aproximadamente 0,64 a 1,28 g/cm3, preferivelmente aproximadamente 0,72 a 1,04 g/cm3.
TABELA 1: Composições de Cimento de Peso Leve
| Ingrediente | Peso % | Volume % |
| Aglutinante à base de cimento Portland (pó reativo de cimento) | 35-60 | 10-25 |
| Perlite quimicamente revestido | 2-10 | 7,5-40 |
| Argila expandida e agregado de xisto | 0-25 | 0-15 |
| Água | 20-40 | 20-40 |
| Ar arrastado | - | 10-50 |
A composição de cimento preferivelmente inclui:
- pó reativo de cimento compreendendo cimento Portland e opcionalmente um material pozolânico (35-60% de peso) uma mistura típica incluiu 100 partes de cimento Portland; 30 partes de cinza volante; 3 partes gesso fino; preenchedor de perlite expandido e quimicamente revestido (2-10% de peso),
- ar arrastado (10-50% do volume de compósito, a % de volume de compósito sendo o volume % da pasta em uma base molhada),
- água (20-40% de peso),
- aditivos opcionais, tais como agentes de redução de água, aceleradores, retardadores, e
- preenchedores secundários opcionais (10-25% de peso), por exemplo, argila expandida, agregado de xisto e pedra-
10/62 pomes;
em que o total de preenchedor de perlite expandido e quimicamente revestido e preenchedores secundários, por exemplo argila expandida, agregado de xisto e/ou pedra-
| pomes, tem pelo menos 20% de peso. | |||
| Preenchedor | de | Perlite Expandido | Quimicamente |
| Revestido | |||
| 0 preenchedor | de | perlite expandido tem | 2-10% de peso, |
| 7,5-40% de volume | da | pasta da composição | de cimento. 0 |
preenchedor de perlite expandido é composto de partículas tendo um diâmetro de partícula médio tipicamente entre 20500 mícrons ou 20 a 250 mícrons, preferivelmente entre 20150 mícrons, mais preferivelmente entre 20-90 mícrons, e mais preferivelmente entre 20-60 mícrons, uma densidade de partícula eficaz preferivelmente menor do que 0,50 g/cm3, mais preferivelmente menor do que 0,40 g/cm3 e mais preferivelmente menor do que 0,30 g/cm3, e tratado quimicamente com revestimentos de silano, siloxano, silicone ou uma mistura dos mesmos. Este preenchedor de perlite expandido é único em que é quimicamente revestido para o estanqueidade à água e repelência à água.
Além disso, o tamanho de partícula de preenchedor de perlite expandido revestido permite a formação de uma estrutura de partícula de célula fechada estanque à água eficaz com a aplicação do revestimento químico. O uso do preenchedor de perlite expandido revestido selecionado é importante para permitir a preparação de aglutinantes de cimento trabalháveis e processáveis em baixas taxas de uso de água. As baixas quantidades de água na composição resultam em um produto tendo propriedades mecânicas e
11/62 características físicas superiores. Os compostos de revestimento químico mais preferidos para fazer as partículas de perlite estanques à água e repelentes à água são usados alquil alcóxi silanos. O octiltrietóxi silano representa o alquil alcóxi silano mais preferido para revestir perlite para usar com as composições de cimento desta invenção.
Um dos preenchedores de perlite quimicamente revestidos comercialmente disponíveis mais preferidos é SIL-CELL 35-23 disponível de Silbrico Corporation. As partículas de perlite SIL-CELL 35-23 são quimicamente revestidas com o composto alquil alcóxi silano. Outro preenchedor de perlite quimicamente revestido preferido é SIL-CELL 35-34 disponível de Silibhco Corporation. As partículas de perlite de SIL-CELL 35-34 são também úteis em composições de cimento da invenção e são revestidas com o composto de silicone. DICAPERL 210 e DICAPERL 220 são ainda outros dois produtos de preenchedor de perlite revestidos comerciais produzidos por Grefco Minerais Inc. que são preferidos nesta invenção. O perlite DICAPERL 210, com o composto de alquil alcóxi silano é particularmente preferido nas composições de cimento da invenção. O perlite de DICAPERL 220, revestido com o composto de silicone é também útil nas composições desta invenção.
Outra propriedade muito útil dos preenchedores de perlite da invenção é que exibem propriedades pozolânicas por causa de seu tamanho pequeno de partícula e natureza química à base de sílica. Devido a seu comportamento pozolânico, os preenchedores de perlite selecionados da invenção melhoram a durabilidade química dos compósitos de
12/62 cimento ao desenvolver interfaces melhoradas e ligação melhorada com os aglutinantes de cimento e outros ingredientes presentes na mistura.
Contudo outro benefício extremamente importante resulta do tamanho pequeno das partículas de preenchedor de perlite desta invenção. Esta melhoria pertence à fabricabilidade e características de desempenho dos produtos de placa de cimento reforçados por tela produzidos usando as composições de perlite da invenção. Os preenchedores de perlite selecionados da invenção melhoram a quantidade total de partículas muito finas (menos de 75 mícrons) presentes na composição. A presença de alto teor de partículas finas na composição é extremamente útil no processamento rápido de placa de cimento reforçada por tela, pois ajuda a melhorar a ligação entre a pasta de cimento e a tela de reforço. A ligação melhorada entre a pasta de cimento e a tela de reforço conduz às ocorrências reduzidas de delaminação de tela, velocidades de processamento de placa de cimento mais rápidas, e recuperações de produção melhoradas.
Pó Reativo de Cimento (Aglutinante ã Base de Cimento Portland)
O pó reativo de cimento (também denominado aglutinante à base de cimento Portland) usado na presente invenção é tipicamente composto de cimento Portland puro ou uma mistura de cimento Portland e um material pozolânico apropriado, tal como cinza volante ou escória de alto-forno.
O pó reativo de cimento inclui cimento Portland, e também pode incluir cimento com alumina elevada, sulfato de cálcio, e um aditivo mineral, preferivelmente cinza volante,
13/62 para formar uma pasta com água. O pó reativo de cimento não inclui inertes, tais como agregado.
Quando o pó reativo de cimento da invenção inclui somente o cimento Portland e a cinza volante, o pó reativo de cimento contém preferivelmente 40-90% de peso de cimento Portland e 10-60% de peso de cinza volante, ou 40-80% de peso de cimento Portland e 20-60% de peso de cinza volante, em que % de peso é baseada na soma do cimento Portland e da cinza volante.
O pó reativo de cimento pode também opcionalmente conter um ou outro ingrediente, tal como gesso (gesso fino) ou cimento com alumina elevada adicionada em pequenas dosagens para influenciar as características de endurecimento e hidratação do aglutinante. Quando tais outros ingredientes estão presentes, o pó reativo de cimento pode conter 40-80% de peso de cimento Portland, 0 a 20% de peso de cimento com alumina elevada, 0 a 7% de peso de sulfato de cálcio, e 0 a 55% de peso de cinza volante baseado na soma destes componentes.
Assim, a mistura de pó reativa de cimento da composição de cimento pode conter concentrações muito elevadas de aditivos minerais, tais como materiais pozolânicos, até 55% de peso da mistura de pó reativo. Ao aumentar o teor de aditivos minerais, por exemplo, cinza volante, ajudaria a substancialmente abaixar o custo do produto. Além disso, o uso de materiais pozolânicos na composição ajuda a melhora a durabilidade a longo prazo do produto em consequência das reações pozolânicas.
A mistura reativa de pó da composição de cimento pode estar livre de cal externamente adicionado. O teor de cal
14/62 reduzido ajuda a diminuir a alcalinidade da matriz de cimento e desse modo aumentar a durabilidade a longo prazo do produto.
Cimento Hidráulico
Os cimentos hidráulicos, em particular cimento Portland, compõem uma quantidade substancial das composições da invenção. Deve ser compreendido que, como usado aqui, cimento hidráulico não inclui gesso, que não ganha resistência sob a água, embora tipicamente algum gesso seja incluído no cimento Portland.
A especificação padrão ASTM C 150 para o cimento Portland define o cimento Portland como um cimento hidráulico produzido pulverizando o clinquer consistindo essencialmente de silicatos de cálcio hidráulicos, geralmente contendo uma ou mais das formas de sulfato de cálcio como uma adição inter-terra. Mais geralmente, outros cimentos hidráulicos podem ser substituídos pelo cimento Portland, por exemplo cimentos à base de sulfo-aluminato de cálcio. Para fabricar o cimento Portland, uma mistura íntima de pedra calcária e argila é inflamada em um forno para formar clinquer de cimento Portland. As seguintes quatro fases principais do cimento Portland estão presentes no clinquer, silicato tricálcio (3CaO’SiO2, também referido como C3S), silicato dicálcio (2CaO'SiO2/ chamado C2S), aluminato tricálcio (3CaO*Al2O3 ou C3A), e aluminoferrita tetracálcio (4CaO· A12O3· Fe2O3 ou C4AF) . O clinquer resultante contendo os compostos acima é inter-terra com sulfatos de cálcio à finura desejada para produzir o cimento Portland.
Os outros compostos presentes em quantidades menores
15/62 no cimento Portland incluem o dobro de sais de sulfatos alcalinos, óxido de cálcio, e óxido de magnésio. Quando as placas de cimento devem ser feitas, o cimento Portland estará tipicamente na forma de partículas muito finas tal que a área de superfície de partícula é maior do que 4.000 cm2/g e tipicamente entre 5.000 a 6.000 cm2/g como medido pelo método de área de superfície de Blaine (ASTM C 204) . Das várias classes reconhecidas de cimento Portland, o cimento Portland de ASTM tipo III é o mais preferido no pó reativo de cimento das composições de cimento da invenção. Isto é devido a sua reatividade relativamente mais rápida e desenvolvimento de força precoce elevado.
Na presente invenção, a necessidade para o uso de cimento Portland tipo III é minimizada e o desenvolvimento de força precoce relativamente rápido pode ser obtido usando outros cimentos em vez do cimento Portland tipo III . Os outros tipos reconhecidos de cimentos que podem ser usados para substituir ou suplementar o cimento Portland tipo III na composição da invenção incluem o cimento Portland tipo I ou outros cimentos hidráulicos incluindo cimento branco, cimentos de escória, tais como cimento de escória de alto-forno, cimentos misturados de pozolano, cimentos caros, cimentos de sulfo-aluminato, e cimentos de óleo.
Aditivos Minerais
A mistura de pó reativo de cimento da composição de cimento pode conter concentrações elevadas de aditivos minerais, tais como materiais pozolânicos e/ou agregados não pozolânicos, por exemplo, carbonato de cálcio, mica, talco, etc.
16/62
ASTM C618-97 define os materiais pozolânicos como materiais silicosos e aluminosos que possuem pouco ou nenhum valor de cimento, mas, na forma finamente dividida e na presença de umidade, reagirão quimicamente com hidróxido de cálcio em temperaturas ordinárias para formar compostos possuindo propriedades de cimento. Vários materiais naturais e sintéticos foram referidos como materiais pozolânicos possuindo propriedades pozolânicas. Alguns exemplos de materiais pozolânicos incluem pedra-pomes, terra diatomácea, fumo de sílica, tufo, terra de trass, casca de arroz, metacaulim, escória de alto-forno granulada moída, e cinza volante. Todos estes materiais pozolânicos podem ser usados unicamente ou na forma combinada como parte do pó reativo de cimento da invenção.
A cinza volante é o pozolano preferido na mistura de pó reativo de cimento da invenção. As cinzas volantes contendo teor de aluminato de cálcio e óxido de cálcio elevados (tal como cinzas volantes de classe C do padrão ASTM C618) são preferidas como explicado abaixo. Outros aditivos minerais, tais como carbonato de cálcio, argilas, e mica esmagada podem também ser incluídos.
A cinza volante é um subproduto de pó fino formado da combustão do carvão. As caldeiras de serviço de central de energia elétrica que queimam carvão pulverizado produzem a maioria das cinzas volantes comercialmente disponíveis. Estas cinzas volantes principalmente consistem de partículas esféricas vítreas, bem como resíduos de hematita e magnetita, carvão, e algumas fases cristalinas formadas durante o resfriamento. A estrutura, composição e propriedades das partículas de cinza volante dependem da
17/62 estrutura e composição do carvão e dos processos de combustão pelos quais a cinza volante é formada. O padrão ASTM C618 reconhece duas classes principais de cinzas volantes para uso em concreto classe C e classe F. Estas duas classes de cinzas volantes são derivadas de diferentes tipos de carvões que são um resultado de diferenças nos processos de formação de carvão ocorrendo durante períodos de tempo geológicos. A cinza volante de classe F é normalmente produzida da queima de antracite ou carvão betuminoso, visto que a cinza volante de classe C é normalmente produzida da lignita ou carvão sub-betuminoso.
O padrão ASTM C618 diferencia cinzas volantes de classe F e de classe C primeiramente de acordo com suas propriedades pozolânicas. Consequentemente, no padrão ASTM C618, a diferença de especificação principal entre a cinza volante classe F e a cinza volante classe C é o limite mínimo de SiO2 + A12O3 + Fe2O3 na composição. O limite mínimo de SiO2 + A12O3 + Fe2O3 para a cinza volante de classe F é 70% e para a cinza volante classe C é 50%. Assim, as cinzas volantes classe F são mais pozolânicas do que as cinzas volantes classe C. Embora não explicitamente reconhecido no padrão ASTM C618, as cinzas volantes classe C tipicamente contêm teor elevado de óxido de cálcio. A presença de teor elevado de óxido de cálcio faz cinzas volantes classe C possuírem propriedades de cimento conduzindo à formação de hidratos de aluminato de cálcio e silicato de cálcio quando misturada com água. Como será visto nos exemplos abaixo, a cinza volante classe C foi descoberta por fornecer resultados superiores, particularmente nas formulações preferidas em que o cimento
18/62 de alumina elevada e gesso não são usados.
A razão de peso do material pozolânico para o cimento Portland na mistura de pó reativo de cimento usada na composição de cimento da invenção pode ser aproximadamente 0/100 a 150/100, preferivelmente 25/100 a 125/100. Por exemplo, uma mistura de pó reativo de cimento típica tem aproximadamente 10 a 60% de peso de cinza volante e 40 a 90% de peso de cimento Portland.
Cimento com Alumina Elevada cimento com alumina elevada (HAC) é outro tipo de cimento hidráulico que pode formar um componente da mistura de pó reativo de algumas modalidades da invenção.
cimento com alumina elevada é geralmente também referido como cimento aluminoso ou cimento de aluminato de cálcio. Enquanto o nome implica, cimentos de alumina elevada têm um teor elevado de alumina, aproximadamente 3642% de peso é típico. Os cimentos de alumina elevada de alta pureza são também comercialmente disponíveis em que o teor de alumina pode variar tão alto quanto 80% de peso. Estes cimentos de alumina elevada de alta pureza tendem a ser muito caros relativos aos outros cimentos. Os cimentos de alumina elevada usados nas composições de algumas modalidades da invenção são finamente moídos para facilitar a entrada dos aluminatos na fase aquosa de modo que a formação rápida de etringita e outros hidratos de aluminato de cálcio podem ocorrer. A área de superfície do cimento com alumina elevada que pode ser usada em algumas modalidades da composição da invenção será maior do que 3.000 cm2/g e tipicamente aproximadamente 4.000 a 6.000 cm2/g como medido pelo método de área de superfície de
19/62
Blaine (ASTM C 204).
Diversos métodos emergiram para fabricar cimento com alumina elevada. Tipicamente, as matérias-primas principais para a fabricação de cimento com alumina elevada são bauxita e pedra calcária. Um método de fabricação usado nos EUA para produzir cimento com alumina elevada é descrito como segue. 0 minério de bauxita é primeiramente esmagado e seco, então moído junto com a pedra calcária. O pó seco compreendendo bauxita e pedra calcária é então alimentado em um forno rotatório. Um carvão de pouca cinza pulverizado é usado como combustível no forno. A reação entre a bauxita e a pedra calcária ocorre no forno e o produto fundido é coletado na extremidade inferior do forno e derrama em uma calha ajustada no fundo. 0 clinquer fundido é resfriado com água para formar granulados do clinquer, que são então transportado a um armazenamento. O granulado é então moído à finura desejada para produzir o cimento final.
Diversos compostos de aluminato de cálcio são formados durante o processo de fabricação de cimento com alumina elevada. O composto predominante formado é aluminato de monocálcio (CA). O outro aluminato de cálcio e compostos de silicato de cálcio que são formados incluem C12A7, CA2, C2S C2AS. Diversos outros compostos contendo a proporção relativamente elevada de óxidos de ferro são também formados. Estes incluem ferritas de cálcio, tais como CF e C2F, e alumino-ferritas de cálcio tais como C4AF, C6AF2 e C6A2F. Outros constituintes menores presentes no cimento com alumina elevada incluem magnésia (MgO), titania (TiO2) , sulfatos e alcalis. Deve-se notar que o aluminato de tricálcio (C3A) visto no cimento Portland ordinário não é
20/62 encontrado em cimentos de alumina elevada.
Sulfato de Cálcio
Várias formas de sulfato de cálcio como mostradas abaixo podem ser usadas na invenção para fornecer íons de sulfato para formar etringita e outros compostos de hidrato de sulfo-aluminato de cálcio:
Dihidrato-CaS04 · 2H2O (geralmente conhecido como gesso) Hemihidrato-CaSQ4'1/2H2O (geralmente conhecido como estuque) Anidrita-CaS04 (também referido como sulfato de cálcio anidro)
O gesso fino é um gesso de relativamente baixa pureza e é preferido devido às considerações econômicas, embora os graus de alta pureza de gesso poderíam ser usados. O gesso fino é feito de gesso escavado e moído em partículas relativamente pequenas tal que a área de superfície específica é maior do que 2.000 cm2/g e tipicamente aproximadamente 4.000 a 6.000 cm2/g como medido pelo método de área de superfície de Blaine (ASTM C 204). As partículas finas são prontamente dissolvidas e fornecem o gesso necessário para formar etringita. O gesso sintético obtido como um subproduto de várias indústrias de fabricação pode também ser usado como um sulfato de cálcio preferido na presente invenção. Outras duas formas de sulfato de cálcio, especificamente, hemihidrato e anidrita podem também ser usadas na presente invenção em vez de gesso, isto é, a forma de dihidrato de sulfato de cálcio.
Agentes de Arraste de Ar (Agentes de Formação de Espuma)
Quando se deseja produzir os produtos de peso leve presentes, tais como placas de cimento de peso leve, os
21/62 agentes de arraste de ar (agentes de formação de espuma) podem ser adicionados na composição para deixar mais leve o produto. Os agentes de arraste de ar são geralmente tensoativos apropriados que formam uma estrutura estável e uniforme de vácuos de ar no produto acabado. Consequentemente a pasta contém um arraste de ar ou agente de formação de espuma apropriado em tais quantidades para produzir o grau desejado de arraste de ar.
Tipicamente os agentes de arraste de ar ou agentes de formação de espuma são tensoativos, fornecidos em uma quantidade de aproximadamente 0,0015 a 0,03% de peso, baseados no peso total da pasta. Mais preferivelmente, o peso destes tensoativos varia entre 0,002 a 0,02% de peso, baseado no peso total da pasta. Por exemplo, alquil éter sulfato de sódio, alquil éter de sulfato de amônio, alfa sulfonato de alceno de sódio (AOS), sulfato deceth de sódio, sulfato deceth de amônio, sulfato laureth de sódio, ou sulfonato de dodecilbenzeno de sódio são os tensoativos de arraste de ar e formação de espuma apropriados que podem ser usados nas composições de cimento da invenção.
Nas composições de cimento da invenção, a espuma externamente produzida é preferivelmente usada para reduzir a densidade de pasta e produto. A espuma é preparada usando tensoativos apropriados (agentes de formação de espuma) junto com água e ar em proporções apropriadas combinadas no equipamento de geração de espuma. A espuma assim produzida é então introduzida diretamente na mistura molhada durante a operação de mistura ao preparar a pasta de cimento. Alcano1aminas
Na presente invenção, variedades diferentes de
22/62 alcanolaminas podem ser usadas sozinhas ou em combinação para acelerar as características de endurecimento da composição de cimento da invenção. As alcanolaminas são amino álcoois que são fortemente alcalinos e ativos de cátion. A trietanolamina [N (CH2-CH2OH) 3] é a alcanolamina preferida. Entretanto, outras alcanolaminas, tais como monoetanolamina [NH2 (CH2-CH2OH) ] , dietanolamina [NH(CH2CH2OH)2] podem ser substituídas por trietanolamina (TEA) ou ser usadas em combinação com TEA.
A adição de alcanolamina sozinho, ou em adição com o fosfato (descrito abaixo), tem uma influência significativa nas características de endurecimento rápidas das composições de cimento da invenção quando iniciada em temperaturas elevadas, por exemplo, uma temperatura de pasta maior do que 32 °C. Tipicamente a pasta tem uma temperatura inicial de aproximadamente 32-66°C.
Se usada sem fosfato a dosagem de alcanolamina, preferivelmente trietanolamina, empregada como um acelerador na pasta é tipicamente aproximadamente 0,025 a 4,0% de peso, 0,05 a 2% de peso, 0,05 a 1% de peso, 0,05 a 0,40% de peso, 0,05 a 0,20% de peso, ou 0,05 a 0,10% de peso baseada no peso do pó reativo de cimento.
Assim, por exemplo, para cada 45,4 kg de pó reativo de cimento há aproximadamente 0,011 a 1,8 kg de alcanolamina na mistura.
Fosfatos
Se desejado, os fosfatos podem opcionalmente ser usados junto com alcanolamina, por exemplo, trietanolamina, como um acelerador. Tais fosfatos podem ser um ou mais de trimetafosfato de sódio (STMP), tripolifosfato de potássio
23/62 (KTPP) e tripolifosfato de sódio (STPP).
A dosagem de fosfato é aproximadamente 0 a 1,5% de peso, ou 0,15 a 1,5% de peso, ou aproximadamente 0,3 a 1,0% de peso, ou aproximadamente 0,5 a 0,75% de peso baseada nos componentes reativos de cimento da invenção. Assim, por exemplo, para 45,4 kg de pó reativo de cimento, pode haver aproximadamente 0 a 0,68 kg de fosfato.
O grau de rápido endurecimento obtido com a adição de uma dosagem apropriada de fosfato sob condições que rendem a temperatura de pasta maior do que 32 °C permite uma redução significativa de alcanolamina na ausência de cimento com alumina elevada.
Retardadores
O uso de retardadores de endurecimento como um componente nas composições da invenção é particularmente útil em situações onde as temperaturas de pasta iniciais usadas para formar os produtos à base de cimento são particularmente elevadas, tipicamente maior do que 38°C. Em tais temperaturas de pasta iniciais relativamente altas, os retardadores, tais como citrato de sódio ou ácido cítrico promovem a interação física e reação química sinergísticas entre componentes reativos diferentes nas composições resultando a resposta de elevação de temperatura de pasta favorável e comportamento de endurecimento rápido. Sem a adição de retardadores, o endurecimento da mistura de pó reativo da invenção pode ocorrer muito rapidamente, logo após a água ser adicionada à mistura. O endurecimento rápido da mistura, também referido aqui como endurecimento falso é indesejável, já que interfere com a formação apropriada e completa de etringita, impede a formação
24/62 normal de hidratos de silicato de cálcio em estágios avançados, e conduz ao desenvolvimento de microestrutura extremamente pobre e fraca da argamassa de cimento endurecido.
A função primária de um retardador na composição é manter a mistura de pasta de endurecer muito rapidamente desse modo promovendo a interação física e a reação química sinergísticas entre os componentes reativos diferentes. Outros benefícios secundários derivaram da adição de retardador na composição incluem a redução na quantidade de superplastificante e/ou água exigidos para conseguir uma mistura de pasta de consistência trabalhável. Todos os benefícios acima mencionados são conseguidos devido à supressão de falso endurecimento. Os exemplos de alguns retardadores de endurecimento úteis incluem citrato de sódio, ácido cítrico, tartrato de potássio, tartrato de sódio, e similares. Nas composições da invenção, o citrato de sódio é o retardador de endurecimento preferido. Além disso, já que os retardadores de endurecimento impedem a mistura de pasta endurecer muito rapidamente, sua adição tem um papel importante e são instrumentais na formação de boas bordas durante o processo de fabricação de placa de cimento. A razão de peso do retardador de endurecimento para a mistura de pó reativo de cimento é geralmente menor do que 1,0% de peso, preferivelmente aproximadamente 0,040,3% de peso.
Aceleradores de Endurecimento Secundários Inorgânicos
Em combinação com as alcanolaminas acima discutidas e os fosfatos opcionais, outros aceleradores de endurecimento inorgânicos podem ser adicionados como aceleradores de
25/62 endurecimento secundários inorgânicos na composição de cimento da invenção.
A adição destes aceleradores de endurecimento secundários inorgânicos é esperada dar somente uma redução pequena no tempo de endurecimento em comparação à redução conseguida devido à adição da combinação de alcanolaminas e fosfatos opcionais. Os exemplos de tais aceleradores de endurecimento secundários inorgânicos incluem um carbonato de sódio, carbonato de potássio, nitrato de cálcio, nitrito de cálcio, formato de cálcio, acetato de cálcio, cloreto de cálcio, carbonato de lítio, nitrato de lítio, nitrito de lítio, sulfato de alumínio e similares. 0 uso de cloreto de cálcio deve ser evitado quando a corrosão de fixadores de placa de cimento é de interesse.
A razão de peso do acelerador de endurecimento inorgânico secundário para a mistura de pó reativo de cimento tipicamente será menor do que 2% de peso, preferivelmente aproximadamente 0,0 a 1% de peso. Ou seja para 45,4 kg de pó reativo de cimento há tipicamente menos de 0,91 kg, preferivelmente aproximadamente 0,0 a 0,45 kg, de acelerador de endurecimento inorgânico secundário. Estes aceleradores de endurecimento secundários podem ser usados sozinhos ou em combinação.
Outros Aditivos e Ingredientes Químicos
Outros aditivos incluindo agentes de redução de água, tais como superplastificantes, agentes de controle de encolhimento, agentes modificadores de viscosidade de pasta (espessantes), agentes de coloração e agentes de cura internos, podem ser incluídos como desejado dependendo da processabilidade e aplicação da composição de cimento da
26/62 invenção.
Os aditivos químicos, tais como agentes de redução de água (superplastificantes) podem ser incluídos nas composições da invenção e adicionados na forma seca ou na forma de uma solução. Os superplastificantes ajudam a reduzir a demanda de água da mistura. Os exemplos de superplastificantes incluem sulfonatos de polinaftaleno, poliacrilatos, policarboxilatos, lignosulfonatos, sulfonatos de melamina, e similares.
Dependendo do tipo de superplastificante usado, a razão de peso do superplastificante (na base de pó seco) para pó de cimento reativo será tipicamente aproximadamente 2% de peso ou menos, preferivelmente aproximadamente 0,1 a 1.0% de peso, mais preferivelmente aproximadamente 0,0 a 0,50% de peso, e mais preferivelmente aproximadamente 0,0 a 0,20% de peso. Assim, por exemplo, quando o superplastificante está presente na faixa de 0,1 a 1,0% de peso, para cada 45,4 kg de pó reativo de cimento na mistura, pode haver aproximadamente 0,045 a 0,45 kg de superplastificante.
Outras misturas químicas, tais como agentes de controle de encolhimento, agentes de coloração, agentes modificadores de viscosidade (espessantes) e agentes de cura interna podem também ser adicionadas nas composições da invenção, se desejado.
Agregados, Preenchedores e Malhas
Enquanto a mistura de pó reativo de cimento divulgada define o componente de endurecimento rápido da composição de cimento da invenção, será compreendida por aqueles hábeis na técnica que outros materiais podem ser incluídos
27/62 na composição dependendo de seus uso e aplicação pretendidos.
Por exemplo, para aplicações de placa de cimento, é desejável produzir placas de peso leve sem impropriamente compreendendo as propriedades mecânicas desejadas do produto. Este objetivo é conseguido adicionando agregados de peso leve e preenchedores de peso leve. Os exemplos de agregados e preenchedores de peso leve úteis incluem escória de alto-forno, tufo vulcânico, pedra-pomes, formas expandidos de argila, xisto, esferas de cerâmica ocas, esferas plásticas ocas, grânulos de plástico expandido, e similares. Para produzir as placas de cimento, a argila expandida e agregados de xisto são particularmente úteis. Os grânulos plásticos expandidos e as esferas plásticas ocas quando usados na composição são empregados em quantidade muito pequena na base de peso devido a sua densidade extremamente baixa.
A pedra-pomes usada como agregado de peso leve é um agregado hidratado (preenchedor) e não cimento. Em contraste, a pedra-pomes usada como aditivo mineral pozolânico (descrito na seção listada acima intitulada Aditivos Minerais) é ums forma não hidratada e cai dentro da definição da ASTM C618-97 de materiais pozolânicos como materiais silicosos e aluminosos que possuem pouco ou nenhum valor de cimento, mas na forma finamente dividida e na presença de umidade, reagirão quimicamente com hidróxido de cálcio em temperaturas ordinárias para formar compostos possuindo propriedades de cimento.
Dependendo da escolha do agregado ou preenchedor de peso leve selecionado, a razão de peso do agregado ou
28/62 preenchedor de peso leve à mistura de pó reativo podem ser aproximadamente 1/100 a 200/100, preferivelmente aproximadamente 2/100 a 125/100. Por exemplo, para fazer as placas de cimento de peso leve, a razão de peso do agregado ou preenchedor de peso leve para a mistura de pó reativo de cimento pode ser aproximadamente 2/100 a 125/100.
Entretanto, como mencionado acima, preferivelmente o total de preenchedor de perlite expandido e quimicamente revestido e preenchedores secundários, por exemplo argila expandida, agregado de xisto e/ou pedra-pomes, é pelo menos 20% de peso.
O teor de umidade de agregados adversamente afeta o tempo de endurecimento das misturas de cimento. Assim, os agregados e preenchedores tendo baixo teor de água são preferidos na presente invenção.
As fibras de reforço discretas de tipos diferentes podem também ser incluídas nas composições de cimento da invenção. As malhas feitas de materiais, tais como fibras de vidro revestidas de polímero e materiais poliméricos, tais como polipropileno, polietileno e náilon podem ser usados para reforçar o produto à base de cimento dependendo de sua função e aplicação. As placas de cimento, produzidas de acordo com a presente invenção, são tipicamente reforçadas com malhas feitas de fibras de vidro revestidas de polímero.
Fabricação de Produtos de Concreto Pré-Moldado, Tais Como Placas de Cimento
Os produtos de concreto pré-moldado, tais como placas de cimento são fabricados mais eficientemente em um processo contínuo em que a mistura de pó reativo é
29/62 misturada com agregados, preenchedores e outros ingredientes, seguidos pela adição de água e outros aditivos químicos logo antes de colocar a mistura em um molde ou sobre uma moldagem contínua e formando esteira.
Devido às características de endurecimento rápido da mistura de cimento a mistura de componentes secos da mistura de cimento com água será feita geralmente logo antes da operação de moldagem. Em consequência da formação de hidratos de compostos de aluminato de cálcio e o consumo de água associado em quantidades substanciais, o produto à base de cimento torna-se rígido, e pronto para ser cortado, manipulado e empilhado para cura adicional.
Assim, a composição reativa de cimento da invenção é combinada com uma quantidade apropriada de água para hidratar o pó reativo de cimento e para rapidamente formar etringita e outros hidratos de compostos de aluminato de cálcio. Geralmente, a quantidade de água adicionada será maior do que a teoricamente exigida para a hidratação do pó reativo de cimento. Esta demanda de água crescente é permitida facilitar a trabalhabilidade da pasta de cimento. Tipicamente, a razão de peso da água para a mistura de pó reativo de cimento é aproximadamente 0,20/1 a 0,80/1, preferivelmente aproximadamente 0,45/1 a 0,65/1. A quantidade de água depende das necessidades dos materiais individuais presentes na composição de cimento.
A etringita e outros hidratos de compostos de aluminato de cálcio se formam muito rapidamente no processo de hidratação assim dando endurecimento rápido e rigidez às misturas feitas com a mistura de pó reativo da composição de cimento da invenção. Na fabricação de produtos à base de
30/62 cimento, tais como placas de cimento, é primeiramente a formação de etringita e outros hidratos de aluminato de cálcio que torna possível a manipulação de placas de cimento dentro de alguns minutos depois que a composição de cimento da invenção é misturada com uma quantidade apropriada de água.
O endurecimento da composição é caracterizado pelos tempos de endurecimento inicial e final, como medido usando as agulhas de Gillmore especificadas no procedimento teste ASTM C266, bem como a resistência compressiva inicial elevada. O tempo de endurecimento final também corresponde ao tempo quando um produto à base de cimento, por exemplo, uma placa de cimento, se endureceu suficientemente de modo que possa ser manipulado. Será compreendido por aqueles hábeis na técnica que as reações de cura continuam por períodos prolongados após o tempo de endurecimento final ter sido alcançado.
A pasta é tipicamente formada sob condições que fornecem uma temperatura de pasta inicialmente alta. A temperatura de pasta inicial deve ser pelo menos aproximadamente 4,4°C. Por exemplo, a temperatura de pasta inicial pode ser pelo menos aproximadamente 32°C. As temperaturas de pasta na faixa de 32° a 66°C produzem tempos de endurecimento muito curtos. Geralmente, dentro desta faixa aumentando a temperatura inicial da pasta aumenta a taxa de elevação da temperatura enquanto as reações prosseguem e reduzem o tempo de endurecimento. Assim, uma temperatura de pasta inicial de 35°C é preferida sobre uma temperatura de pasta inicial 32°C, uma temperatura de 38°C é preferida sobre 35°C, uma temperatura
31/62 de 41°C é preferida sobre 38°C, uma temperatura de 43°C é preferida sobre 41°C e assim por diante. É acreditado que os benefícios de aumentar a temperatura de pasta inicial enquanto diminui enquanto a extremidade superior da faixa de temperatura ampla é aproximada.
Como será compreendido por aqueles hábeis na técnica, o alcance de uma temperatura de pasta inicial pode ser conseguido por mais de um método. Talvez o método mais conveniente seja aquecer um ou mais dos componentes da pasta. Nos exemplos, os presentes inventores forneceram água aquecida a uma temperatura tal que, quando adicionada aos pós reativos secos e sólidos não reativos, a pasta resultante está na temperatura desejada. Alternativamente, se desejado os sólidos poderíam ser fornecidos nas temperaturas ambientes acima. Usando vapor para fornecer calor à pasta é outro método possível que poderia ser adotado. Embora não preferida, uma pasta poderia ser preparada em temperaturas ambientes e prontamente ser aquecida para elevar a temperatura para aproximadamente 32°C ou maior, onde os benefícios da invenção podem ser conseguidos. A temperatura de pasta inicial é preferivelmente aproximadamente 49° a 54°C.
EXEMPLO 1
Os seguintes exemplos ilustram a produção de placas de peso leve de cimento em um processo de fabricação comercial usando composições de cimento da invenção. As matériasprimas usadas incluíram um pó reativo de cimento de cimento Portland tipo III, cinza volante de classe F, e dihidrato de sulfato de cálcio (gesso fino), perlite quimicamente revestido, argila expandida e agregado de xisto e líquidos
32/62 adicionados. Os líquidos, por exemplo, trietanolamina, foram misturas adicionadas como soluções aquosas. Além disso, o citrato de sódio e superplastificante de naftaleno sulfonado foram adicionados para controlar a fluidez das 5 misturas. Estas adições foram adicionadas como porcentagem de peso de pó reativo total.
A TABELA 2 mostra a composição específica usada para produzir painéis de cimento de peso leve de 1,27 cm de espessura tendo uma densidade de aproximadamente 0,9 g/cm3.
TABELA 2: Exemplo 1 de composição de cimento de peso leve
| Ingrediente | Peso% | Volume% |
| Aglutinante à base de cimento Portland | 47,8 | 14,4 |
| Perlite quimicamente revestido | 4,8 | 17,2 |
| Argila expandida e agregado de xisto | 21,5 | 12,9 |
| Líquidos totais2 | 25,8 | 23,1 |
| Ar arrastado3 | - | 32,5 |
| 1. Cimento Portland-100 partes por peso; Cinza Volante 30 partes por peso; Gesso Fino-3 partes por peso 2. Líquidos totais é uma combinação de água mais os seguintes aditivos químicos adicionados à água para formar uma solução - Sulfato de alumínio-0,10% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland Trietanolamina-0,3 0% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland - Superplastificante à base de sulfonato de naftaleno0,30% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland Citrato de sódio-0,20% de peso baseado no peso de |
33/62 aglutinante à base de cimento Portland
3. Ar arrastado no compósito fornecido usando tensoativo de sulfonato de alfa olefina de sódio (AOS). O tensoativo foi adicionado em uma taxa de dosagem de 0,009% de peso do peso de produto total.
O perlite quimicamente revestido foi perlite da marca SILBRICO, modelo SIL-CELL 35-23 tendo um diâmetro de partícula mediano de 40 mícrons e um revestimento alquil alcóxi silano.
O ar arrastado na placa foi introduzido por meio de espuma de tensoativo que foi preparada separadamente e adicionada diretamente à pasta de cimento molhada no misturador de pasta. O tensoativo de sulfonato de alfa olefina de sódio (AOS) em uma solução à base de água foi usado para preparar a espuma. A concentração de tensoativo na solução à base de água foi 0,90% de peso. Deve ser notado que uma combinação de ar arrastado, perlite, e agregado de argila expandida na composição foi responsável para conseguir a densidade baixa de pasta alvo.
As placas de cimento fabricadas foram reforçadas na superfície usando rede de fibra de vidro revestida de cloreto de polivinila (PVC), resistente à álcali embebida na pasta de cimento. A tela de reforço foi fabricada por Saint Gobain Technical Fabrics.
A composição incluída no exemplo foi combinada usando uma razão de peso de água para cimento (pó reativo de cimento) de 0,54:1 e uma razão de peso de agregado de xisto expandido para razão de pó reativo de cimento de 0,45:1. Os ingredientes de pó reativo seco, perlite, e agregado usados foram misturados com água sob condições que forneceram uma
34/62 temperatura de pasta inicial acima da ambiente. Água quente foi usada tendo uma temperatura que produziu a pasta tendo uma temperatura inicial dentro da faixa de 51,7° a 60,0°C.
As taxas de dosagem de vários aditivos químicos (trietanolamina, citrato de sódio, sulfato de alumínio e superplastificante de sulfonato de naftaleno) foram ajustadas para conseguir o comportamento de fluxo desejado e características de endurecimento rápido.
As placas de cimento fabricadas eram duras e podiam ser manipuladas dentro de 10 minutos subsequente à preparação de pasta e formação de placa.
O teste mecânico foi conduzido para caracterizar as propriedades físicas das placas de cimento de peso leve fabricadas.
A resistência à flexão foi medida de acordo com o teste por ASTM C 947.
A deflexão máxima foi medida usando a carga de flexão contra o gráfico de deflexão obtido para um espécime testado na flexão por ASTM C 947. A deflexão máxima representa o deslocamento do espécime nos pontos de carregamento médio-terceiro correspondendo à carga máxima.
A força de tração de prego foi medida de acordo com o teste por ASTM D 1037.
Dois dias após a fabricação, as placas foram testadas para a caracterização do desempenho de flexão por ASTM C947 A TABELA 3 mostra o desempenho de flexão de placas testadas Os resultados mostrados na tabela demonstram os painéis que desenvolveram força de flexão excelente e ductilidade de flexão.
TABELA 3: Desempenho de flexão de placas de cimento
35/62 feitas usando a composição de cimento de peso leve de
Exemplo 1
| Orientação da amostra | Força de flexão (MPa) | Deflexão máxima (cm) |
| Direção de máquina | 8,7 | 2,51 |
| Direção de máquina transversal | 7,85 | 2,39 |
A TABELA 4 mostra o desempenho de tração de prego dos painéis fabricados. Os painéis foram testados para força de tração de prego de acordo com o método teste D 103 7 utilizando um prego de telhado com um diâmetro de cabeça de 10 mm e um diâmetro de haste de 3 mm. Os dados mostrados na TABELA 4 demonstram o desempenho de tração de prego satisfatório dos painéis da invenção.
TABELA 4: O desempenho de tração de placas de cimento feitas usando a composição de Exemplo 1
| Orientação da amostra | Força de tração de prego (kg) |
| Para cima | 61,23 |
| Para baixo | 60,33 |
EXEMPLO 2
O seguinte exemplo ilustra a produção de placas de cimento de peso leve em um processo de fabricação comercial usando a composição de cimento da invenção. As matériasprimas usadas incluíram um pó reativo de cimento de cimento Portland tipo III, cinza volante classe F, e dihidrato de sulfato de cálcio (gesso fino), perlite quimicamente revestido, argila expandida e agregado de xisto e líquidos adicionados. Os líquidos, por exemplo, trietanolamina, foram misturas adicionadas como soluções aquosas. Além disso, o citrato de sódio e superplastificante de naftaleno
36/62 sulfonado foram adicionados para controlar a fluidez das misturas. Estas adições foram adicionadas como porcentagem de peso de pó reativo total.
A TABELA 4 mostra a composição específica usada para produzir painéis de cimento de peso leve de 1,27 cm de espessura tendo uma densidade de aproximadamente 0,96 g/cm3.
TABELA 4: Exemplo 2 da composição de cimento de peso leve
| Ingrediente | Peso% | Volume% |
| Aglutinante à base de cimento Portland (pó reativo de cimento) | 47,8 | 15,2 |
| Perlite quimicamente revestido | 5,7 | 21,9 |
| Argila expandida e agregado de xisto | 16,7 | 10,6 |
| Líquidos totais2 | 29,7 | 28,1 |
| Ar arrastado3 | - | 24,2 |
| 1. Cimento Portland-100 partes por peso; Cinza Volante 30 partes por peso; Gesso Fino-3 partes por peso 2. Líquidos totais é uma combinação de água mais os seguintes aditivos químicos adicionados à água para formar uma solução: - Sulfato de alumínio-0,10% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland Trietanolamina-0,30% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland - Superplastificante à base de sulfonato de naftaleno0,30% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland Citrato de sódio-0,20% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland 3. Ar arrastado no compósito fornecido usando tensoativo |
37/62 de sulfonato de alfa olefina de sódio (AOS). O tensoativo foi adicionado em uma taxa de dosagem de 0,005% de peso do peso de produto total.
O perlite quimicamente revestido foi perlite da marca SILBRICO, modelo SIL-CELL 35-23 tendo um diâmetro de partícula mediano de 40 mícrons e um revestimento de alquil alcóxi silano. O ar arrastado na placa foi introduzido por meio de espuma de tensoativo que foi preparada separadamente e adicionada diretamente à pasta de cimento molhada no misturador de pasta. O tensoativo de sulfonato de alfa olefina de sódio (AOS) em uma solução à base de água foi usado para preparar a espuma. A concentração de tensoativo na solução à base de água foi 0,90% de peso. Deve ser notado que uma combinação de ar arrastado, perlite, e agregado de argila expandido na composição foi responsável para conseguir a densidade baixa de pasta alvo.
As placas de cimento fabricadas tiveram a superfície reforçada usando tela de fibra de vidro revestida de PVC, resistente a alcali, embebida na pasta de cimento. A tela de reforço foi fabricada por Saint-Gobain Technical Fabrics.
A composição incluída no exemplo foi combinada usando uma razão de peso de água para cimento (pó reativo de cimento) de 0,62:1 e uma razão de peso de agregado de xisto expandido para razão de pó reativo de cimento de 0,35:1. Os ingredientes de pó reativo seco, perlite, e agregado usados foram misturados com água sob condições que forneceram uma temperatura de pasta inicial acima da ambiente. A água quente foi usada tendo uma temperatura que produziu a pasta tendo uma temperatura inicial dentro da faixa de 51,7° a 60.0°C. As taxas de dosagem de aditivos químicos
38/62 (trietanolamina, citrato de sódio, sulfato de alumínio e superplastificante de sulfonato de naftaleno) foram ajustadas para conseguir o comportamento de fluxo desejado e características de endurecimento rápido.
As placas de cimento fabricadas eram duras e podiam ser manipuladas dentro de 10 minutos subsequentes à preparação da pasta e formação da placa.
O teste mecânico foi conduzido para caracterizar as propriedades físicas das placas de cimento de peso leve fabricadas. A força de flexão foi medida de acordo com o teste por ASTM C 947. A deflexão máxima foi medida usando a carga de flexão contra gráfico de deflexão obtido para um espécime testado em flexão por ASTM C 947. A deflexão máxima representa o deslocamento do espécime nos pontos de carregamento médio-terceiro correspondendo à carga máxima. A força de tração de prego foi medida de acordo com o teste por ASTM D1037.
Dois dias após a fabricação, as placas foram testadas para a caracterização de desempenho de flexão por ASTM C947 A TABELA 5 mostra o desempenho de flexão das placas testadas. Os resultados mostrados na tabela demonstram que os painéis desenvolveram a força de flexão excelente e ductilidade de flexão.
TABELA 5: O desempenho de flexão de placas de cimento feitas usando a composição de cimento de peso leve de
| Orientação da amostra | Força de flexão (MPa) | Deflexão máxima (cm) |
| Direção de máquina | 8,61 | 2,39 |
| Direção de máquina transversal | 7,66 | 2,41 |
39/62
A TABELA 6 mostra o desempenho de tração de prego dos painéis fabricados. Os painéis foram testados para força de tração de prego de acordo com o método teste D 1037 utilizando um prego de telhado com um diâmetro de cabeça de 9,5 mm e um diâmetro de haste de 3 mm. Os dados mostrados na TABELA 6 demonstram o desempenho de tração de prego satisfatório dos painéis da invenção.
TABELA 6: Desempenho de tração de prego de placas de cimento feitas usando a composição de Exemplo 2
| Orientação da amostra | Força de tração de prego (kg) |
| Para cima | 61,69 |
| Para baixo | 63,05 |
EXEMPLO 3
Os painéis de cimento reforçados por tela do Exemplo 2 foram testados para sua adaptabilidade como um substrato para ligar azulejos de cerâmica. Os azulejos de pedra foram ligados aos painéis de cimento de Exemplo 2 utilizando uma argamassa de endurecimento fino de cimento modificado de látex conformando-se ao padrão ANSI A118.4. LATICRETE® 317 Floor N'Wall Thin Set Mortar foi misturada com LATICRETE® 333 Super Flexible Additive para preparar a argamassa de endurecimento fino para ligação de azulejos à placa de cimento. Os espécimes preparados foram curados por 28 dias e testados pelo padrão ANSI A118.10 para caracterizar a resistência de ligação-cisalhamento. A TABELA 7 mostra a resistência de ligação-cisalhamento do espécime testado. Dos dados, pode ser observado que o espécime desenvolveu uma resistência de ligação-cisalhamento de 1,66 MPa, que excede o mínimo de exigência de resistência de ligaçãocisalhamento de 0,34 MPa por padrão de ANSI A118.10. Este
40/62 teste demonstra que as formulações e produtos de cimento da invenção desenvolvem extremamente boa resistência de ligação-cisalhamento com azulejos de cerâmica e argamassa de cimento.
TABELA 7: Resistência ao cisalhamento de placa de cimento para azulejos de cerâmica e argamassa de cimento
| Identificação de placa de cimento | Resistência ao cisalhamento (MPa) |
| Placa de cimento de Exemplo 2 (densidade de 0,96 g/cm3) | 1,66 |
EXEMPLO 4
Os painéis de cimento reforçados por tela de Exemplo 2 foram testados para prova d'água caracterizando sua habilidade para resistir à penetração de água através da espessura de painel quando a superfície superior do painel foi sujeitada a uma pressão hidrostática de 61 cm. Um tubo oco plástico de 61 cm de comprimento e tendo um diâmetro interno de 5,1 cm foi adesivamente montado à superfície de painel superior. O tubo foi enchido com água a uma altura de 61 cm. No fim de 48 horas, a superfície inferior do painel foi monitorado para verificar a umidade ou formação de gotas de água. Nenhuma umidade ou formação de gotas de água foi observada na superfície do painel inferior no fim de 48 horas. Este resultado demonstra assim características à prova de água do painel por padrão de ANSI Al 18.10. É particularmente notável que os painéis da invenção exibem características à prova d'água apesar de ter a porosidade extremamente elevada. É na verdade o revestimento químico de silano nas partículas de SIL-CELL 35-23 que fornece a repelência à água ao núcleo de cimento e resiste à
41/62 penetração de água através da espessura de produto.
EXEMPLO 5
Os painéis de cimento reforçados por tela do Exemplo 2 foram testados para sua estabilidade e durabilidade sob congelamento repetido e exposição ao descongelamento. Os painéis foram submetidos aos múltiplos ciclos de congelamento-descongelamento pelo padrão de ASTM C1185. Um ciclo de congelamento-descongelamento compreendido do seguinte: i. manter as amostras em 4°C por 1 hora, ii. resfriar as amostras a uma temperatura de -17°C na próxima 1 hora, iii. manter as amostras em -17°C por outra 1 hora, e finalmente, iv. descongelar as amostras a uma temperatura de 4°C na próxima uma hora. Os painéis foram submetidos a um total de 300 ciclos de congelamento-descongelamento. Os painéis testados não desenvolveram rachamento, delaminação, ou qualquer outro tipo de dano na conclusão de 3 00 ciclos de congelamento-descongelamento. Este teste demonstrou assim a estabilidade de congelamento-descongelamento e desempenho de durabilidade excelentes dos painéis da invenção.
EXEMPLO 6
Os painéis de cimento reforçados por tela do Exemplo 2 foram testados para sua resistência ao crescimento de fungo por ASTM D3273 e por ASTM G21, e crescimento de bactérias por ASTM G22. A TABELA 8 resume os resultados obtidos da investigação. Dos resultados mostrados na TABELA 8 pode ser claramente observado que as formulações de cimento e produtos da invenção intrinsecamente possuem resistência extremamente boa ao crescimento de fungos e bactérias.
TABELA 8: Resistência aos fungos e bactérias de
42/62 painéis de cimento do Exemplo 2
| Propriedade | Padrão ASTM | Resultado |
| Resistência aos fungos | ASTM D3273 | 10 (sem crescimento) |
| Resistência aos fungos | ASTM G21 | 0 (sem crescimento) |
| Resistência às bactérias | ASTM G22 | 0 (sem crescimento) |
EXEMPLO 7
O seguinte exemplo ilustra a produção de placas de cimento de peso leve tendo uma densidade de aproximadamente 0,8 g/cm3 em um processo de fabricação comercial usando a composição de cimento da invenção. As matérias-primas usadas incluíram um pó reativo de cimento do cimento Portland tipo III, cinza volante classe F, e dihidrato de sulfato de cálcio (gesso fino), perlite quimicamente revestido, argila expandida e agregado de xisto e líquidos adicionados. Os líquidos, por exemplo, trietanolamina, foram misturas adicionadas como soluções aquosas. Além disso, o citrato de sódio e superplastificante de naftaleno sulfonado foram adicionados para controlar a fluidez das misturas. Estas misturas foram adicionadas como porcentagem de peso do pó reativo total.
A TABELA 9 mostra a composição específica usada para produzir painéis de cimento de peso leve de 1,27 cm de espessura tendo uma densidade de aproximadamente 0,8 g/cm3.
TABELA 9: Exemplo 7 da composição de cimento de peso leve
| Ingrediente | Peso% | Volume% |
| Aglutinante à base de cimento Portland (pó reativo de cimento)1 | 47,8 | 12,7 |
| Perlite quimicamente revestido | 5,7 | 18,2 |
43/62
| Argila expandida e agregado de xisto | 16,7 | 8,9 |
| Líquidos totais2 | 29,7 | 23,4 |
| Ar arrastado3 | - | 36,8 |
| 1. Cimento Portland-100 partes por peso; Cinza Volante 30 partes por peso; Gesso Fino-3 partes por peso 2. Líquidos totais é uma combinação de água mais os seguintes aditivos químicos adicionados à água para formar uma solução: - Sulfato de alumínio-0,10% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland Trietanolamina-0,30% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland - Superplastificante à base de sulfonato de naftaleno0,30% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland - Citrato de sódio-0,20% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland 3. Ar arrastado no compósito fornecido usando tensoativo de sulfonato de alfa olefina de sódio (AOS). 0 tensoativo foi adicionado em uma taxa de dosagem de 0,005% de peso do peso de produto total. |
O perlite quimicamente revestido era perlite da marca
SILBRICO, modelo SIL-CELL 35-23 tendo um diâmetro de partícula mediano de 40 mícrons e um revestimento de alquil alcóxi silano. O ar arrastado na placa foi introduzido por 5 meio de espuma de tensoativo que foi preparada separadamente e adicionada diretamente à pasta de cimento molhada no misturador de aglutinante. O tensoativo de sulfonato de alfa olefina de sódio (AOS) em uma solução à base de água foi usado para preparar a espuma. A
44/62 concentração de tensoativo na solução à base de água foi 0,90% de peso. Deve ser notado que uma combinação de ar arrastado, perlite, e agregado de argila expandida na composição foi responsável para conseguir a baixa densidade de pasta alvo.
As placas de cimento fabricadas tiveram a superfície reforçada usando tela de fibra de vidro revestida de PVC embebida, resistente ao alcali na pasta de cimento. A tela de reforço foi fabricada por Saint-Gobain Technical Fabrics
A composição incluída no exemplo foi combinada usando uma razão de peso de água para cimento (pó reativo de cimento) de 0,62:1 e uma razão de peso de agregado de xisto expandido para razão de pó reativo de cimento de 0,35:1. Os ingredientes de pó reativo seco, perlite, e agregado usados foram misturados com água sob condições que forneceram uma temperatura de pasta inicial acima da ambiente. A água quente foi usada tendo uma temperatura que produziu a pasta tendo uma temperatura inicial dentro da faixa de 51,7° a 60,0°C. As taxas de dosagem de aditivos químicos (trietanolamina, citrato de sódio, sulfato de alumínio e superplastificante de sulfonato de naftaleno) foram ajustadas para conseguir o comportamento de fluxo e características de endurecimento rápido desejadas.
As placas de cimento fabricadas eram duras e podiam ser manipuladas dentro de 10 minutos subsequentes à preparação da pasta e formação de placa.
O teste mecânico foi conduzido para caracterizar as propriedades físicas das placas de cimento de peso leve fabricadas. A força de flexão foi medida de acordo com o teste por ASTM C 947. A deflexão máxima foi medida usando a
45/62 carga de flexão contra o gráfico de deflexão obtido para um espécime testado em flexão por ASTM C 947. A deflexão máxima representa o deslocamento do espécime nos pontos de carregamento médio-terceiro correspondendo à carga máxima. A força de tração de prego foi medida de acordo com o teste por ASTM D1037.
Dois dias após a fabricação, as placas foram testadas para a caracterização do desempenho de flexão por ASTM C947 A TABELA 10 mostra o desempenho de flexão de placas testadas. Os resultados mostrados na tabela demonstram que os painéis desenvolveram força de flexão e ductilidade de flexão excelentes.
TABELA 10: Desempenho de flexão de placas de cimento feitas usando a composição de cimento de peso leve de Exemplo 7
| Orientação da amostra | Força de flexão (MPa) | Deflexão máxima (cm) |
| Direção de máquina | 8,27 | 2,72 |
| Direção de máquina transversal | 8,65 | 2,64 |
A TABELA 11 mostra o desempenho de tração de prego dos painéis fabricados. Os painéis foram testados para a força de tração de prego de acordo com o método teste D 1037 utilizando um prego de telhado com um diâmetro de cabeça de 9,5 mm e um diâmetro de haste de 3 mm. Os dados mostrados na TABELA 6 demonstram o desempenho de tração de prego satisfatório dos painéis da invenção.
TABELA 11: Desepenho de tração de prego de placas de cimento feitas usando a composição de Exemplo 7
| Orientação da amostra | Força de tração de prego (kg) |
46/62
| Para cima | 58,51 |
| Para baixo | 57,15 |
EXEMPLO 8
O desempenho de durabilidade dos painéis de 1,27 cm de espessura do exemplo 7 foi testado usando o teste de chão de Robinson ASTM C627, incorporado aqui por referência. O chão de amostra para o teste foi preparado em painéis grossos de madeira compensada de 1,83 cm de espessura colocados em vigas de madeira espaçadas 40,64 cm no centro. Os painéis de cimento de 1,27 cm de espessura foram unidos à madeira compensada usando argamassa de endurecimento fina modificada de látex e fixadores mecânicos (parafusos de madeira longos de 4,13 cm) espaçados por 20 cm no centro. Os azulejos de cerâmica de 5,08 cm de largura foram então colocados na placa de cimento usando argamassa de endurecimento fina modificada de látex seguida pela penetração das junções de azulejo 24 horas após a instalação de azulejos de cerâmica. A amostra de chão foi permitida curar por 28 dias da data de fabricação antes do teste ser realizado.
Durante o teste de chão de Robinson, as rodas de dureza variável e carregando cargas variáveis são sequencialmente movidas sobre a superfície de azulejo terminada para 900 revoluções cada. Após a conclusão de cada ciclo, os azulejos são estudados para determinar se qualquer deles está frouxo, quebrado ou lascado. O rejunte é examinado para estabelecer se estalou, rachou ou pulverizou.
O chão testado não mostrou nenhum defeito no azulejo ou rejunte através do 11° ciclo do teste. O chão falhou no
47/62
12° ciclo assim alcançando uma avaliação Moderado Comercial por TCA 2 007 Handbook for Ceramic Tile Installation, publicado por Tile Council of North América (TCNA).
EXEMPLO 9
Este exemplo demonstra a eficácia e influência do revestimento químico aplicado nos preenchedores de perlite escolhidos da invenção.
Três tipos de preenchedor de perlite diferentes foram investigados:
1. Perlite SIL-CELL 35-BC: Este preenchedor de perlite tem uma densidade de aproximadamente 0,13 g/cm3, tamanho de partícula mediano de 40 mícrons, e não tem nenhum revestimento aplicado na superfície de partícula.
2. Perlite SIL-CELL 35-23: Este preenchedor de perlite tem uma densidade de aproximadamente 0,13 g/cm3, tamanho de partícula mediano de 40 mícrons, e um revestimento de silano aplicado na superfície de partícula. Essencialmente, o perlite SIL-CELL 35-23 é mesmo que o perlite SIL-CELL 35BC, mas adicionalmente com um revestimento de silano aplicado na superfície de partícula.
3. Perlite SIL-CELL 35-34: Este preenchedor de perlite tem uma densidade de aproximadamente 0,13 g/cm3, tamanho de partícula mediano de 40 mícrons, e um revestimento de silicone aplicado na superfície de partícula. Essencialmente, o perlite SIL-CELL 35-34 é o mesmo que o perlite SIL-CELL 35-BC, mas adicionalmente com um revestimento de silicone aplicado na superfície de partícula.
Todos os três preenchedores de perlite investigados
48/62 foram produzidos por Silbrico Corporation. A TABELA 12 mostra as composições das misturas investigadas contendo os preenchedores de perlite acima.
TABELA 12: Proporções de mistura de misturas de perlite investigadas no Exemplo 9
| Ingrediente | Mistura #1 (% de peso) | Mistura #2 (% de peso) | Mistura #3 (% de peso) |
| Cimento Portland Tipo III | 36,3 | 36,3 | 36,3 |
| Cinza volante classe C | 10,9 | 10,9 | 10,9 |
| Gesso fino | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| Agregado de xisto expandido | 16,9 | 16,9 | 16,9 |
| Perlite expandido | 5,8 (SIL- CELL 35-BC) | 5,8 (SIL- CELL 35-23) | 5,8 (SIL- CELL 35-34) |
| Água | 29,0 | 29,0 | 29,0 |
Nenhum aditivo líquido e nenhum arraste de ar foi usado nesta investigação. Todos os materiais foram misturados junto sob condições ambientes em uma temperatura ambiente de 21°C. A TABELA 13 resume os resultados da 10 investigação. Os resultados importantes e conclusões são discutidos abaixo:
- Misture #1 com perlite sem revestimento (SIL-CELL
35-BC) conduziu a uma pasta tendo consistência extremamente dura. Por outro lado, as misturas #2 e #3 com perlite 15 revestido conduziram às pastas tendo consistências de fluido. O preenchedor de SIL-CELL 35-BC sem revestimento absorve grande quantidade de água misturada desse modo reduzindo a quantidade de água disponível para a pasta de
49/62 cimento. Isto torna a pasta extremamente dura e menos trabalhável. Por outro lado, as partículas de perlite SILCELL 35-23 e SIL-CELL 35-34 têm um revestimento químico repelente à água na superfície de partícula. Estes revestimentos reduzem extremamente a quantidade absorvida pelas próprias partículas. Assim, as pastas (misturas #2 e #3) com estes dois preenchedores de perlite revestidos têm consistência significativamente melhor e possuem características de fluxo superiores devido à quantidade mais elevada de disponibilidade de água na pasta de cimento
- Mistura #1 com perlite sem revestimento (SIL-CELL 35-BC) conduziu a uma pasta tendo densidade de pasta mais elevada. Por outro lado, as misturas #2 e #3 com preenchedores de perlite revestidos conduziram às pastas tendo densidades de pasta significativamente menores do que para a mistura #1 com perlite sem revestimento. É notado que todas as três misturas investigadas neste exemplo tiveram a mesma quantidade de preenchedor de perlite, contudo as pastas resultantes para as três misturas terminadas com densidades muito diferentes. A absorção de água pelo preenchedor de perlite sem revestimento (SIL-CELL 35-BC) na mistura #1 aumentou o peso e a densidade do preenchedor de perlite durante a mistura. A densidade aumentada do preenchedor de perlite SIL-CELL 35-BC devido à absorção de água conduziu assim a uma densidade de pasta relativamente elevada para a mistura #1. Por outro lado, a absorção de água dos preenchedores de perlite revestidos (SIL-CELL 35-23 e SIL-CELL 35-34) foi mínima, assim, o peso e a densidade dos preenchedores de perlite revestidos não aumentou apreciaveImente durante a mistura. A absorção de
50/62 água extremamente baixa dos preenchedores de perlite SILCELL 35-23 e SIL-CELL 35-34 e sua consequente densidade eficaz mais baixa assim finalmente conduziu para abaixar densidades de pasta para as misturas #2 e #3.
- A densidade de partícula eficaz do preenchedor de perlite sem revestimento, isto é, perlite de SIL-CELL 35-BC, foi descoberto por ser 0,45 g/cm3. Em comparação, os preenchedores de perlite revestidos foram descobertos por ter densidade de partícula eficaz significativamente mais baixa. Por exemplo, preenchedor de perlite revestido de silano SIL-CELL 35-23 foi descoberto por ter uma densidade de partícula eficaz de 0,25 g/cm3.
- Comparando os resultados de densidade de pasta para as três misturas e três preenchedores de perlite investigados neste exemplo pode-se facilmente ver que a quantidade de preenchedor de perlite exigida para conseguir qualquer densidade de aglutinante alvo seria a mais elevada para as composições utilizando o preenchedor de perlite sem revestimento (isto é, perlite SIL-CELL 35-BC).
TABELA 13: Resultados para as misturas investigadas no
Exemplo 9
| Propriedade | Mistura | #1 | Mistura #2 | Mistura #3 |
| (SIL-CELL | 35- | (SIL-CELL | (SIL-CELL | |
| BC | - | 35-23 | 35-34 | |
| partículas | de | partículas | partículas | |
| perlite | sem | de perlite | de perlite | |
| reve s t imento) | revestidas | revestidas | ||
| de silano) | de silicone) | |||
| Consistência de | Extremamente | Fluidez | Fluidez | |
| pasta | dura |
51/62
| Densidade de pasta (g/cm3) | 1,46 | 1,27 | 1,23 |
| Densidade de partícula eficaz calculada de preenchedor de perlite (g/cm3) | 0,45 | 0,25 | 0,23 |
EXEMPLO 10
Este exemplo demonstra a influência do tamanho de partículas de perlite revestidas em propriedades de mistura. Dois preenchedores de perlite diferentes foram investigados:
1. Perlite SIL-CELL 35-23: Este preenchedor de perlite tem uma densidade de aproximadamente 0,13 g/cm3, tamanho de partícula mediano de 40 mícrons, e um revestimento de silano aplicado na superfície de partícula.
2. Perlite preenchido com alvenaria tratado por silicone Ryolex: Este preenchedor de perlite tem uma densidade de aproximadamente 0,11 g/cm3, tamanho de partícula mediano de 1180 mícrons, e um revestimento de silicone aplicado na superfície de partícula.
Ambos preenchedores de perlite investigados foram produzidos por Silbrico Corporation. A TABELA 14 mostra composições de misturas investigadas contendo os preenchedores de perlite acima.
TABELA 14: Porporções de mistura de misturas de perlite investigadas no Exemplo 10
| Ingrediente | Mistura #1 (% de peso) | Mistura #2 (% de peso) |
| Cimento Portland Tipo | 36,3 | 36,3 |
52/62
| III | ||
| Cinza volante classe C | 10,9 | 10,9 |
| Gesso fino | 1,1 | 1,1 |
| Agregado de xisto expandido | 16,9 | 16,9 |
| Perlite expandido revestido | 5,8 (SIL- CELL 35-23) | 5,8 (preenchido com alvenaria tratado por silicone Ryolex) |
| Água | 29,0 | 29,0 |
Nenhum aditivo líquido e nenhum arraste de ar foi usado nesta investigação.
Todos os materiais foram misturados juntos sob condições ambientes em uma temperatura ambiente de 21°C. A TABELA 15 resume os resultados da investigação. Resultados e conclusões importantes são discutidos abaixo:
- Mistura #2 com o preenchedor de perlite revestido tendo tamanho de partícula maior (preenchido de alvenaria Tratada com Silicone Ryolex) conduziu a uma pasta tendo consistência extremamente dura. Por outro lado, a mistura #1 com o preenchedor de perlite revestido tendo tamanho de partícula menor (SIL-CELL 35-23) conduziu a uma pasta tendo consistência de fluido. Acredita-se que as partículas de perlite maiores tendem a ser fracas e com tendência a quebra durante a mistura. A ruptura de partículas de perlite durante a mistura aumenta a absorção de água das partículas reduzindo desse modo a água disponível à pasta de cimento. Isto torna a pasta extremamente dura e menos trabalhável. Por outro lado, as partículas de perlite SILCELL 35-23 são significativamente mais fortes em comparação
53/62 devido a sua construção de favo de mel de célula fechada e tamanho pequeno. As partículas de perlite com tamanho menor são consequentemente mais tolerantes ao dano da agitação e mistura mecânicas. Este comportamento mantém a absorção de água das partículas de perlite baixa e aumenta a quantidade de água disponível à pasta de cimento. Assim, a pasta com preenchedor de perlite de menor tamanho (SIL-CELL 35-23) tem a consistência significativamente melhor e possui características de fluxo superiores devido à quantidade mais elevada de disponibilidade de água na pasta de cimento
- Mistura #2 com o preenchedor de perlite revestido tendo tamanho de partícula maior (preenchido de alvenaria Tratada com Silicone Ryolex) conduziu a uma mistura tendo densidade de pasta muito elevada. Em comparação, a mistura #1 com o preenchedor de perlite revestido tendo tamanho de partícula menor (SIL-CELL 35-23) conduziu a uma mistura tendo densidade de pasta significativamente menor. É notável que ambas misturas investigadas neste exemplo tiveram a mesma quantidade de preenchedor de perlite por peso, contudo as misturas resultantes para as duas misturas terminaram com densidades de pasta muito diferentes. A ruptura de partícula e alta absorção de água de partículas de perlite de tamanho grande (preenchido de alvenaria Tratada com Silicone Ryolex) são acreditadas serem as razões primárias que conduziram a uma densidade de pasta maior para a mistura #2.
- A densidade de partícula eficaz do preenchedor de perlite de tamanho menor (isto é, SIL-CELL 35-23) foi descoberta por ser 0,25 g/cm3. Em comparação, o preenchedor de perlite tamanho maior (preenchido de alvenaria Tratada
54/62 com Silicone Ryolex) foi descoberto por ter uma densidade de partícula eficaz significativamente maior igualando a 0,80 g/cm3. Ê acreditado que a ruptura de partícula e absorção de água maior do preenchedor de perlite de tamanho 5 maior usado na mistura #2 conduziu a uma densidade de partícula eficaz significativamente maior para perlite preenchido de alvenaria tratada com silicone Ryolex.
- Comparando os resultados de densidade de pasta para as duas misturas investigadas neste exemplo pode-se 10 facilmente ver que a quantidade de preenchedor de perlite exigida para conseguir qualquer densidade de pasta alvo seria mais elevada para as composições utilizando o preenchedor de perlite de tamanho maior (isto é, perlite preenchido de alvenaria tratada com silicone Ryolex).
TABELA 15: Resultados para as misturas investigadas no
Exemplo 10
| Propriedade | Mistura #1 (SIL-CELL 3523 partículas de perlite revestido de silano) | Mistura #2 (Preenchida de alvenaria tratada com silicone Ryolex - partículas de perlite revestidas de silicone) |
| Consistência de pasta | Fluida | Extremamente dura |
| Densidade de pasta (g/cm3) | 1,27 | 1,55 |
| Densidade de partícula eficaz calculada de preenchedor de | 0,25 | 0,80 |
55/62
| perlite (g/cm3) |
EXEMPLO 11
Este exemplo demonstra características de endurecimento rápido de composições de cimento da invenção. As misturas contendo tipos de preenchedor de perlite diferentes foram investigadas:
1. Perlite SIL-CELL 35-BC: Este preenchedor de perlite tem uma densidade de aproximadamente 0,13 g/cm3, tamanho de partícula mediano de 40 mícrons, e não tem nenhum revestimento aplicado na superfície de partícula.
2. Perlite SIL-CELL 35-23: Este preenchedor de perlite tem uma densidade de aproximadamente 0,13 g/cm3, tamanho de partícula mediano de 40 mícrons, e um revestimento de silano aplicado na superfície de partícula. Essencialmente, o perlite SIL-CELL 35-23 é o mesmo que perlite SIL-CELL 35BC, mas adicionalmente com um revestimento de silano aplicado na superfície de partícula.
3. Perlite SIL-CELL 35-34: Este preenchedor de perlite tem uma densidade de aproximadamente 0,13 g/cm3, tamanho de partícula mediano de 40 mícrons, e um revestimento de silicone aplicado na superfície de partícula. Essencialmente, perlite SIL-CELL 35-34 é o mesmo que o perlite SIL-CELL 35-BC, mas adicionalmente com um revestimento de silicone aplicado na superfície de partícula.
Todos os três preenchedores de perlite investigados foram produzidos por Silbrico Corporation. A TABELA 16 mostra as composições das misturas investigadas contendo os preenchedores de perlite acima. Deve ser notado que a quantidade de perlite e líquidos totais adicionados às
56/62 várias misturas foram ajustados para conseguir a densidade de pasta constante e a queda de pasta constante entre as misturas investigadas.
TABELA 16: As proporções de msitura de misturas de 5 perlite investigadas no Exemplo 11
| Ingrediente | Mistura #1 (% de peso) | Mistura #2 (% de peso) | Mistura #3 (% de peso) |
| Cimento Portland Tipo III | 28,9 | 36,4 | 36,4 |
| Cinza volante classe C | 8,7 | 10,9 | 10,9 |
| Gesso fino | 0,9 | 1,1 | 1,1 |
| Agregado de xisto expandido | 13,5 | 17,19 | 16,9 |
| Perlite expandido | 9,6 (SIL- CELL 35-BC) | 5,6 (SIL- CELL 35-23) | 5,0 (SIL- CELL 35-34) |
| Líquidos totais1 | 38,5 | 29,0 | 29,2 |
| 1. Líquidos totais é uma combinação de água mais os seguintes aditivos químicos adicionados para formar uma solução: Sulfato de alumínio-0,00% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland compreendendo Cimento Portland, Cinza Volante e Gesso Fino Trietanolamina-O,40% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland compreendendo Cimento Portland, Cinza Volante e Gesso Fino Superplastificante à base de sulfonato de naftaleno-0,10% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland compreendendo Cimento Portland, Cinza Volante e Gesso Fino |
57/62
Citrato de sódio-0,15% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland compreendendo Cimento Portland, Cinza Volante e Gesso Fino
Todos os materiais foram misturados juntos sob condições para obter uma temperatura de pasta inicial de aproximadamente 52°C. A resposta de elevação de temperatura de pasta para as misturas investigadas foi gravada e é 5 mostrada na FIG. 1. A TABELA 17 resume os resultados da investigação. Os tempos de endurecimento finais foram determinados com agulhas Gillmore de acordo com ASTM C266.
TABELA 17: Resultados para as misturas investigadas no
Exemplo 11
| Propriedade | Mistura #1 (SIL-CELL 35-BC) | Mistura #2 (SIL-CELL 35-23) | Mistura #3 (SIL-CELL 35-34) |
| Consistência de mistura | Fluida | Fluida | Fluida |
| Queda inicial (cm) | 11,43 | 11,43 | 11,43 |
| Aumento de temperatura máximo (°C) | 68 | 76 | 74 |
| Tempo de endurec imento final (min) | > 120,0 | 6,0 | 7,0 |
Os resultados e conclusões importantes da investigação são discutidos abaixo:
A resposta de elevação de temperatura para as misturas contendo preenchedores de perlite revestidos (mistura 2 e mistura 3) foi superior a da mistura com preenchedor de
58/62 perlite sem revestimento (mistura 1).
As misturas contendo preenchedores de perlite revestidos (mistura 2 e mistura 3) produziram comportamento de endurecimento muito curto e rápido. Os tempos de endurecimento finais para estas duas misturas variaram de 6 a 7 minutos. No contrário, a mistura com perlite sem revestimento (mistura 1) teve comportamento de endurecimento extremamente lento. O tempo de endurecimento final para esta mistura não foi alcançado mesmo 2 horas após o molde de pasta.
Da perspectiva de fabricação comercial, as misturas contendo preenchedores de perlite revestidos são preferidas (SIL-CELL 35-23 e SIL-CELL 35-34) enquanto estas misturas forneceriam o processamento rápido de produtos e força e durabilidade de produto superiores devido ao menor uso de água na composição.
EXEMPLO 12
Este exemplo demonstra a influência da adição de preenchedor secundário, tais como, argila expandida/agregado de xisto em propriedades físicas do produto acabado. As duas misturas investigadas são mostradas na TABELA 18.
TABELA 18: Exemplo 12 de composições de cimento de peso leve
| Ingrediente | Mistura #1 | Mistura #2 |
| Aglutinante à base de cimento Portland (pó reativo de cimento)1, % de peso | 59,0 | 48,3 |
| Perlite quimicamente revestido, % de peso | 5,6 | 5,7 |
59/62
| Agregado de xisto expandido, % de peso | 0,0 | 16,9 |
| Líquidos totais2, % de peso | 35,4 | 29,0 |
| Ar arrastado3, % de vol | 26,6 | 25,3 |
| 1. Cimento Portland-100 partes por peso 2. Líquidos totais é uma combinação de água mais os seguintes aditivos químicos adicionados à água para formar uma solução: Cinza de soda-0,20% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland Trietanolamina-0,00% de peso baseado no peso de aglutinante ã base de cimento Portland - Superplastificante à base de sulfonato de naftaleno0,50% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland Citrato de sódio-0,05% de peso baseado no peso de aglutinante à base de cimento Portland 3. Tensoativo de alguil éter de sulfato (WITCOLATE 1276). 0 tensoativo foi adicionado em uma taxa de dosagem de 0,008% de peso do peso de produto total. |
As matérias-primas usadas incluíram um pó reativo de cimento de cimento Portland tipo III, perlite quimicamente revestido, agregado de xisto expandido e líquidos adicionados. Os líquidos, por exemplo, citrato de sódio, foram misturas adicionadas como soluções aquosas. Além disso, carbonato de sódio e superplastificante de naftaleno sulfonado foram adicionados para controlar a fluidez das misturas. Estas misturas foram adicionadas como porcentagem de peso do pó reativo total.
Na TABELA 18, pode ser notado que a mistura #1 não
60/62 continha nenhum agregado de xisto expandido. Considerando que, a mistura #2 continha agregado de xisto expandido incluído na adição ao preenchedor de perlite revestido.
Usando as composições mostradas na TABELA 18, painéis de cimento de peso leve de 1,3 cm de espessura tendo uma densidade de aproximadamente 0,96 g/cm3 foram feitos.
O perlite quimicamente revestido era o perlite da marca SILBRICO, modelo SIL-CELL 35-23, tendo um diâmetro de partícula mediano de 40 mícrons e um revestimento de alquil alcóxi silano. O ar arrastado na placa foi introduzido por meio de espuma de tensoativo que foi preparada separadamente e adicionada diretamente à pasta de cimento molhada no misturador de pasta. 0 tensoativo de sulfato de alquil éter em uma solução à base de água foi usado para preparar a espuma. A concentração de tensoativo na solução à base de água foi 1,00% de peso. Deve ser notado que uma combinação de ar arrastado, perlite, e agregado de argila expandida na composição foi responsável para conseguir a baixa densidade de pasta alvo.
As placas de cimento fabricadas tiveram a superfície reforçada usando tela de fibra de vidro revestida de PVC, álcali resistente embebida em pasta de cimento. A tela de reforço foi fabricada por CCX Inc.
A composição incluída no exemplo foi combinada usando uma razão de peso de água para cimento (pó reativo de cimento) de 0,60:1. Na mistura #2, a razão de peso de agregado de xisto expandido para razão de pó reativo de cimento de 0,35:1 foi usada. A mistura #1 não continha agregado de argila expandida. Os ingredientes de pó reativo seco, perlite, e agregado quando usados foram misturados
61/62 com água sob condições ambientes. Todas as matérias-primas incluindo água foram usadas em temperatura ambiente para conseguir uma temperatura de pasta de aproximadamente 21°C. As taxas de dosagem de aditivos químicos (citrato de sódio, carbonato de sódio e superplastificante de sulfonato de naftaleno) foram ajustadas para conseguir o comportamento de fluxo e características de endurecimento desejados.
O teste mecânico foi conduzido para caracterizar as propriedades físicas das placas de cimento de peso leve fabricadas. A força de flexão foi medida de acordo com o teste por ASTM C 947. A deflexão máxima foi medida usando a carga de flexão contra o gráfico de deflexão obtido para um espécime testado em flexão por ASTM C 947. A deflexão máxima representa o deslocamento do espécime nos pontos de carregamento médio-terceiro correspondendo à carga máxima.
Dezessete dias após a fabricação, as placas foram testadas para a caracterização de desempenho de flexão por ASTM C947. A TABELA 19 mostra o desempenho de flexão das placas testadas sob condições secas e molhadas. Os resultados mostrados na tabela demonstram que os painéis desenvolveram a força de flexão satisfatória e ductilidade de flexão. Além disso, os painéis sob condição encharcada demonstraram desempenho mecânico satisfatório.
Tabela 19: Desemprenho de flexão de placas de cimento feitas usando a composição de cimento de peso leve do Exemplo 12
| Teste seco | Teste molhado1 | |||
| Ident. de | Força de | Deflexão | Força de | Deflexão |
| mistura | flexão | máxima | flexão | máxima |
| (MPa) | (cm) | (MPa) | (cm) |
62/62
| Mistura #1 | 6,41 | 1,88 | 6,38 | 2,24 |
| Mistura #2 | 7,74 | 2,00 | 7,20 | 2,31 |
| 1. Amostras encharcadas em água em 21°C for 48 horas antes do teste. |
A TABELA 20 mostra a estabilidade dos painéis sob condição encharcada. Os painéis foram encharcados em água por 48 horas. A espessura dos painéis foi medida antes e após encharcamento. Na TABELA 20, pode ser observado que o painel sem e com o agregado de xisto expandido (mistura #1) expandiram ligeiramente mais que o painel contendo o agregado (mistura #2). O inchamento na espessura do painel não contendo agregado (mistura #1) foi 0,27%, por outro lado, o mesmo para o painel contendo o agregado de xisto expandido foi 0,12%. Este resultado demonstra a melhoria na estabilidade dimensional dos painéis fornecidos pela inclusão do agregado de argila expandida nas composições de cimento de peso leve da invenção contendo perlite revestido
TABELA 20: Caracterização de inchamento na espessura e estabilidade dimensional dos painéis da invenção
| Identificação de mistura | Inchamento na espessura (%) |
| Mistura #1 | 0,27 |
| Mistura #2 | 0,27 |
| 1. Amostras encharcadas em água em 21°C por 48 horas antes do teste |
Embora as modalidades preferidas para implementar a presente invenção sejam descritas, será compreendido por aqueles hábeis na técnica a qual esta divulgação é dirigida que as modificações e adições podem ser feitas à invenção sem sair de seu conceito inventivo e escopo.
Claims (12)
- REIVINDICAÇÕES1. “Composição de cimento de peso leve para o preparo de uma placa de cimento” caracterizada por compreender uma pasta compreendendo uma mistura dos seguintes componentes:de 35 a 60% em peso de um pó reativo de cimento compreendendo cimento Portland, de 2 a 10 % em peso, em uma base molhada, de preenchedor de perlite repelente à água e estanque à água quimicamente revestido e expandido, de 20 a 40 % em peso de água, de 0 a 25 % em peso, em uma base molhada, de um preenchedor secundário;de 10 a 50% em volume, em uma base molhada, de ar arrastado e agentes de arraste de ar e/ou agentes de formação de espuma;um aditivo opcional selecionado de pelo menos um membro do grupo consistindo de agentes de redução de água, aceleradores de endurecimento químicos e retardadores de endurecimento químicos;a pasta estando a uma temperatura de pelo menos 4,4°C quando os componentes estão misturados para formar a composição, em que o preenchedor de perlite tem um diâmetro de partícula médio entre 2060 mícrons.
- 2. “Método para fornecer a composição de cimento de peso leve, conforme a reivindicação 1 ”, caracterizada por formar uma mistura de:35 a 60% em peso, em uma base molhada, de um pó reativo de cimento compreendendo cimento Portland;de 2 a 10 % em peso, em uma base molhada, de preenchedor de perlite repelente à água e estanque à água quimicamente revestido e expandido;Petição 870190058723, de 25/06/2019, pág. 18/232/4 de 20 a 40 % em peso de água;de 0 a 25 % em peso, em uma base molhada, de um preenchedor secundário;de 10 a 50% em volume, em uma base molhada, de ar arrastado e agentes de arraste de ar e/ou agentes de formação de espuma;um aditivo opcional selecionado de pelo menos um membro do grupo consistindo de agentes de redução de água, aceleradores de endurecimento químicos e retardadores de endurecimento químicos, sob condições que fornecem uma temperatura de pasta inicial de pelo menos 4,4°C, em que o preenchedor de perlite tem um diâmetro de partícula médio entre 20-60 mícrons.
- 3. “Método”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o preenchedor de perlite ser revestido com um membro do grupo consistindo de silano, siloxano, silicone e suas misturas.
- 4. “Método”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o preenchedor de perlite ser revestido com um alquil alcóxi silano.
- 5. “Método”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por ainda compreender endurecer a pasta para formar um produto tendo uma densidade de produto seco de 0,64 a 1,28 g/cm3.
- 6. “Método”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o preenchedor de perlite ter uma densidade de partícula eficaz menor do que 0,50 g/cm3.
- 7. “Método”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a pasta ter uma temperatura inicial de 32-66°C.
- 8. “Método”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o pó reativo de cimento compreender, em uma base seca, de 40 a 90% em peso de cimento Portland e de 10 a 60 % em peso de cinza volante baseada na soma do cimento Portland e cinza volante.Petição 870190058723, de 25/06/2019, pág. 19/233/4
- 9. “Método”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela composição de cimento compreender:35 a 60% em peso, em uma base molhada, de um pó reativo de cimento compreendendo cimento Portland e um material pozolânico;de 2 a 10 % em peso, em uma base molhada, de preenchedor de perlite repelente à água e estanque à água quimicamente revestido e expandido;de 20 a 40 % em peso de água;de 10 a 50% em volume, em uma base molhada, de ar arrastado e agentes de arraste de ar e/ou agentes de formação de espuma;um aditivo opcional selecionado de pelo menos um membro do grupo consistindo de agentes de redução de água, aceleradores de endurecimento químicos e retardadores de endurecimento químicos;de 10 a 25% em peso de preenchedores secundários selecionados de pelo menos um membro do grupo que consiste em argila expandida, agregado de xisto, e pedra-pomes;em que o total de preenchedor de perlite quimicamente revestido e expandido e preenchedores secundários é pelo menos 20% de peso.
- 10. “Placa de cimento” feita a partir da composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por apresentar uma densidade de 0,72 a 1,04 g/cm3 e apresentar uma fase contínua resultante da cura de uma mistura aquosa que compreende:de 35-60 partes em peso de ligante à base de cimento Portland;de 2-10 partes em peso preenchedor de perlite revestido quimicamente e expandido;de 10-50% em volume de ar arrastado, e agentes de arraste de ar e/ou agentes de formação de espuma;Petição 870190058723, de 25/06/2019, pág. 20/234/4 aditivos opcionais selecionados dentre um ou mais membros do grupo que consiste de agentes de redução de água, aceleradores de endurecimento químicos e retardadores de endurecimento químico; e de 0-25 partes em peso de um ou mais membros do grupo que consiste em argila expandida, agregado de xisto, e pedra-pomes como preenchedores secundários, em que a placa apresenta uma força de tração de prego de 57,15 kg por ASTM D1037, em que a placa apresenta uma força de flexão de pelo menos 2,76 Mpa por ASTM C 947, em que a placa apresenta uma resistência ao cisalhamento para azulejo de cerâmica e argamassa de cimento de 0,34 Mpa por ANSI A118,10, em que o preenchedor de perlite tem um diâmetro de partícula médio entre 20-60 mícrons.
- 11. “Método”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender pelo menos um aditivo selecionado do grupo que consiste em aditivos minerais, agentes de redução de água, aceleradores de endurecimento químico e retardadores de endurecimento químicos.
- 12. “Método”, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por ainda compreender um superplastificante.
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