Campo de la invención

La presente invención se refiere a una composición espesa o gelada de mortero celular a base de espuma de poliol que comprende los siguientes componentes; polímero de silicón, polímero celulósico, agua, cemento y/o anhidrita o combinación de estos, cargas ligeras y/o pesadas o combinación de estos, aditivos y espuma de poliol, para recubrir muros, lozas y techos, asi como para fabricar elementos constructivos en moldes y aplicar o colar en sistemas constructivos de ferro-cemento, aislar tuberías, ductos y rellenar espacios, procedimiento de fabricación y usos .

Esta composición tiene excelentes características aislantes, buena dureza y resistencia-. Además tiene muy buen cuerpo y es fabricada a base de espuma de poliol, para ser utilizada en la industria de la construcción, en recubrir muros, lozas y techos como zarpeo o repello y afine en grosores de 5 mm hasta 3 cm, asi como para fabricar elementos constructivos en sistemas de molde, y cubrir o colar sistemas de ferro-cemento, aislar tuberías, ductos y rellenar espacios .

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a una composición espesa o gelada de mortero celular a base de espuma de poliol para recubrir muros, lozas y techos, asi como para fabricar elementos constructivos en moldes y aplicar o colar en sistemas constructivos de ferro-cemento, aislar tuberías, ductos y rellenar espacios, procedimiento de fabricación y usos .

La composición de la presente invención comprende los siguientes componentes; polímero de silicón, polímero celulósico, agua, cemento y/o anhidrita o combinación de estos, cargas ligeras y/o pesadas o combinación de estos, aditivos y espuma de poliol.

Los siguientes documentos PA/a/1999/001195, PA/a/2005/007970, MX 209211, MX 191331, PA/a/2006/004420, PA/a/2001/000536, PA/a/1996/004337 , MX 238889, US 6,783,799, US 6,554,894, US 4,572,872, US 7,326,478, USP 7,297,396, USP 7,284,930, US 4,211,571, US 5,494,513, US 4,233,080, GB 1521019, GB 832256, GB 531469, también describen composiciones de cementos o morteros celulares, pero todos ellos son diferentes a la composición de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DE IA INVENCIÓN

Los morteros celulares a base de concentrados acuosos de superficie activa base polipeptidos alcalinos poliolicos que en adelante llamaremos polioles, existen desde hace algunos años y consisten en la formación de burbujas de aire a presión, haciendo una mezcla de agua en diferentes cantidades dependiendo de la consistencia deseada, por ejemplo una mezcla de esto puede ser formulada por un litro de poliol y cuarenta y nueve litros de agua, formándose hasta un metro cúbico de burbujas en forma de espuma, la particularidad de esta espuma es que las burbujas resisten sin reventarse durante más de una hora, siendo asi de esta manera que al mezclar la espuma con cementantes que tienen tiempos de fraguado iniciales menores a una hora o desde 30 a 50 minutos, el espacio de la burbuja queda libre y a la mezcla final por la apariencia que le dan esos espacios se le ha llamado mortero o concreto celular.

Los usos más comunes son para recubrir techos, tapar tuberías en los mismos, aislamiento térmico, como base para algunos tramos de caminos de asfalto o concreto, para rellenar huecos en las construcciones, como se expone solo para vaciar ya que su consistencia es muy liquida y similar a un lodo aguado, esta consistencia presenta muchas dificultades, es decir como no tiene cuerpo los componentes de la composición se precipitan, esto hace que al secarse sea muy quebradiza, la resistencia es muy baja porque no puede adherirse a las varillas o mallas.

La producción de morteros a base de cemento y arena para la construcción, utilizados específicamente én recubrir muros, cielos y lozas, con la finalidad de embellecer y proteger las viviendas o espacios de servicio, se realiza como hoy desde hace más de 5,000 años, con el consecuente daño ecológico, traducido en contaminación visual y- de espacios, por los cerros que quedan al explotar arena a cielo raso.

Actualmente, ante la preocupación - por el estado del medio ambiente y la optimización de los recursos naturales, los legisladores han aprobado normas que contribuyen al ahorro de energía y a la regulación de sustancias que dañan los mantos acuiferos y la atmósfera. Los nuevos métodos para ahorro de energía fomentan el aislamiento mediante paneles de polietileno, rollos de fibra mineral, polietileno expandido y otros materiales que son ligeros, y - aunque proporcionan buen aislamiento térmico y acústico, debido al alto costo son inaccesibles en proyectos populares, además muestran baja resistencia a la intemperie, requieren mano de obra especializada en su manejo y colocación, por lo que sólo países desarrollados cumplen satisfactoriamente estas regulaciones .

En los paises subdesarrollados se siguen utilizando como recubrimiento los morteros a base de cemento y arena, los estucos de cemento marmolina y los de yeso, tienen pesos volumétricos hasta 2,400 Kg por metro cúbico. En el caso de las cargas arenas calizas y mármol molido, la extracción, molienda, separación granulométrica y transportación, implican altos costos que se incrementan debido a las distancias de los bancos, resultando asi un producto sin ventajas aislantes y con características muy variables de acuerdo a la calidad del producto ^' bruto.

Para solucionar toda esta problemática y proporcionar materiales alternativos, se desarrollaron composiciones con materiales ecológicos ligeros alternativos, como la anhidrita que es un subproducto de la elaboración de HF, en substitución del cemento Pórtland gris y/o blanco, con cargas ligeras seleccionadas de perlita expandida y/o pumicita y/o tepezil, estos materiales son una buena alternativa. Pero hay un problema adicional, la producción de anhidrita es limitada para satisfacer las necesidades del mercado debido a que no en todas las regiones operan plantas de HF y las cargas ligeras siguen siendo costosas. Los morteros a base de cemento y cal, con cargas ligeras como perlita, pumicita y/o tepezil están en el mercado en forma de blocks, pero no han tenido éxito al fabricar mortero con esas cargas por la gran cantidad de cemento Pórtland que requieren para alcanzar la resistencia que pide la industria de la construcción, tienen gran absorción de agua, baja resistencia a la abrasión y presentan gran cantidad de fisuras plásticas entre el fraguado inicial y final, lo que hace necesario la aplicación de otra capa para cubrir las fisuras haciendo esta aplicación costosa y difícil .

Los morteros a base de cemento agregados con espuma de poliol y arena, llamados "Concreto Celular", tienen gran resistencia, peso volumétrico bajo y son fáciles de aplicar, pero presentan una problemática, por su consistencia aguada sólo se pueden aplicar sobre lozas de concreto, o como base para la subida y bajada de los pasos a desnivel, ya que tienen más resistencia que una base de tierra compactada, pero sus aplicaciones se limitan solamente a estos casos por su bajo revenimiento.

Cuando se intenta colar concreto o mortero celular mezclado con arena para dar resistencia. En alturas de más de 30 cm, la arena que forma parte de esta composición se precipita por gravedad a través de la mezcla que es muy fluida, resultando un colado con densidades variables a diferentes alturas. Las piezas de este material, por la característica de fluidez, son ineficientes como blocks o tabiques. Lo mismo sucede regularmente si se utiliza como concreto celular para colar casas de molde.

Toda esta problemática e inconvenientes se resuelven sorprendentemente con la composición espesa o gelada de mortero celular a base de espuma de poliol de la presente invención, debido a la consistencia de la mezcla que tiene ^• más cuerpo, podríamos decir que está gelada, con lo que se evita sorprendentemente la precipitación de las cargas y por lo tanto se mantiene uniforme y con la misma densidad en todo el cuerpo de la mezcla.

La presente invención se refiere a una composición espesa o gelada de mortero celular a base de espuma de poliol para recubrir muros, lozas y techos, asi como para fabricar elementos constructivos en moldes y aplicar o colar en sistemas constructivos de ferro-cemento, aislar tuberías, ductos y rellenar espacios.

La composición espesa o gelada de mortero celular a base de espuma de poliol comprende los siguientes componentes; polímero de silicón, polímero celulósico, agua, cemento y/o anhidrita o combinación de estos, cargas ligeras y/o pesadas o combinación de estos, aditivos y espuma de poliol .

Las cargas ligeras y/o pesadas o combinación de estas se seleccionan de arena silica o caliza y otras cargas ligeras, como piro-expandidos, perlita expandida, poliestireno, arcel, tepecil o pumicita o mezclas de éstas, la composición de éstas y las posibles combinaciones proporcionarán la resistencia y el revendimiento de la composición.

Los polímeros de silicón utilizados pueden ser de cualguier tipo de polímero a base de silicón conocidos en el arte, pero de preferencia se utilizan polímeros de vinil acetato siliconizados, por ejemplo de la marca selotex sil 80, como impermeabilizante.

Los polímeros celulósicos utilizados pueden ser de cualquier tipo de polímero a base de celulosa conocidos en el arte, pero de preferencia se utilizan los polímeros de la marca vermocol y natrosol, como espesante.

La anhidrita y/o cemento se seleccionan como cementantes o conglomerantes.

El cemento se selecciona de cemento Pórtland de los diferentes tipos I, II y III, gris, blanco según los tiempos de fraguado y resistencias deseadas. La anhidrita se selecciona de anhidrita sintética tipo II.

Los aditivos se seleccionan de sulfato de potasio, sulfato de aluminio, hidróxido de calcio, estearato de calcio celulósico.

Cuando es cemento el aditivo se selecciona de estearato de calcio celulósico, los aditivos para la anhidrita se seleccionan de sulfato de potasio, sulfato de aluminio e hidróxidos de calcio de alta solubilidad.

La espuma de poliol se seleccionan de espumas de poliol conocidas eή el arte, pero de preferencia la espuma de poliol se seleccionan de concentrados de superficie activa base polioles polipeptidos alcalinos.

En una modalidad la composición espesa o gelada de mortero celular a base de espuma de poliol comprende los siguientes componentes; polímero de silicón de 0.01% hasta

5%, polímero celulósico de 0.01% hasta 4%, agua de 5% hasta

50%, cemento de 0% hasta 40%, anhidrita de 0% hasta 50%, cargas ligeras y/o pesadas de 1% hasta 40% de preferencia 30%, aditivos de 0.01% hasta 5% y espuma de poliol de 10% hasta 40%.

De preferencia en una modalidad la composición espesa o gelada de mortero celular a base de espuma de poliol comprende los siguientes componentes; polímero de silicón de 1% hasta 5% de preferencia 2%, polímero celulósico de 0.01% hasta 4% de preferencia 1.5%, agua de 10% hasta 40% de preferencia 35%, cemento de 15% hasta 25% de preferencia 20%, cargas ligeras y/o pesadas de 10% hasta 18% de preferencia 15%, aditivos de 1% hasta 4% de preferencia 3% y espuma de poliol de 15% hasta 25% de preferencia 20%.

De más preferencia en una modalidad la composición espesa o gelada de mortero celular a base de espuma de poliol comprende los siguientes componentes; polímero de silicón de 1% hasta 3% de preferencia 2%, polímero celulósico de 0.01% hasta 4% de preferencia 1.5%, agua de 10% hasta 40% de preferencia 35%, anhidrita de 15% hasta 25% de preferencia 20%, cargas ligeras y/o pesadas de 10% hasta 18% de preferencia 15%, aditivos de 1% hasta 4% de preferencia 3% y espuma de poliol de 15% hasta 25% de preferencia 20%.

De más preferencia aun en una modalidad la composición espesa o gelada de mortero celular a base de espuma de poliol comprende los siguientes componentes; polímero de silicón de 1% hasta 3% de preferencia 2%, polímero celulósico de 0.01% hasta 4% de preferencia 1.5%, agua de 10% hasta 40% de preferencia 35%, cemento de 1% hasta 20% de preferencia 15%, anhidrita de 1% hasta 20% de preferencia 15%, cargas ligeras y/o pesadas de 10% hasta 18% de preferencia 15%, aditivos de 1% hasta 4% de preferencia 3% y espuma de poliol de 15% hasta 25% de preferencia 20%.

Los componentes que forman la composición de mortero celular de la presente invención, en las proporciones descritas arriba tienen las características siguientes:

a) Agua como vehículo para la dispersión de las partes y como activador del conglomerante o cementante.

b) La anhidrita y/o cemento Pórtland como conglomerante o cementante.

c) Polímero a base silicón como impermeabilizante y el polímero a base de celulosa como espesante de la composición.

d) Las cargas que se seleccionan de arena silica o caliza y otras cargas ligeras, como piro-expandidos, perlita expandida, poliestireno, arcel, tepecil o pumicita o mezclas de éstas, la composición de éstas y las posibles combinaciones proporcionarán la resistencia y el revendimiento de la composición.

e) La espuma de poliol dará volumen dependiendo de la cantidad utilizada, cuidando siempre no perder la consistencia espesa para poder aplicar el mortero celular sobre paredes verticales y sobre cielos. Las composiciones espesas o geladas de mortero celular a base de espuma de poliol de la presente invención proporcionan un mortero celular con características diferentes en su consistencia con cuerpo para ser utilizado como recubrimiento de muros, lozas y techos, asi como para fabricar elementos constructivos y aplicar o colar sistemas constructivos de ferro-cemento o ferro-mortero. Para lograr todas estas aplicaciones, la composición de mortero celular de la presente invención, tiene una consistencia y cuerpo manejable, por lo que el procedimiento para lograr esta consistencia de la composición de la presente invención es muy importante y toma en cuenta 2 factores.

1) El proceso de mezclado utilizado: que consiste en preservar el volumen de la espuma de poliol, al mezclar primero el polímero de silicón y el polímero celulósico con agua, agregando enseguida el cemento y la o las cargas si se requiere, esto da por resultado una mezcla de consistencia espesa, incorporando hasta el final la espuma de poliol, lo que le proporcionará a la mezcla más fluidez pero mantendrá la consistencia suficiente para ser aplicada en grosores de 5 mm hasta dos pulgadas, y;

2) Su composición química: base cemento Pórtland o anhidrita o combinación de ambas, cargas ligeras o pesadas, perlita expandida y/o polietileno y/o arcel y/o tepezil, arena silica o caliza y espuma de poliol con polímero de silicón y polímero celulósico, así como aditivos espesantes.

Las diferentes cargas ligeras se pueden combinar para buscar las características de resistencia y peso volumétrico esperados para el mortero celular, así como la cantidad de cemento y espuma de poliol. El polímero de silicón, proporciona a la mezcla impermeabilidad y cuerpo, lo que protege de romperse a las burbujas de la espuma, dando de un 15% a un 20% más de volumen que una mezcla sin polímero. La característica más importante y sorprendente que se le confiere a este mortero celular, es su consistencia gelosa o con cuerpo, incorporando para lograrlo un polímero celulósico, combinaciones que no se hacen con los morteros celulares conocidos.

La consistencia o cuerpo de esta mezcla permite que se puedan integrar cargas pesadas como arena caliza o silica hasta un 30%. Si se requiere más resistencia, como en el caso de colados de casas de molde, se agrega hasta un 40% de carga pesada sin que se presente precipitación o segregación de las cargas, se recomienda el uso de una bomba de tornillo sin fin, con camisa de neopreno y bajar la manguera al fondo llenando de abajo hacia arriba. Los tiempos de fraguado inicial y final son: de 35 a 55 minutos y las resistencias van desde 5 hasta 100 kilos/cm2., dependiendo de la mezcla utilizada.

El procedimiento para preparar la composición espesa o gelada de mortero celular a base de espuma de poliol de la presente invención comprende:

a) Mezclar de 10 hasta 40 revoluciones por minuto en una mezcladora hasta su completa homogenización por un tiempo aproximado de 10 a 30 minutos los componentes en el orden siguiente: agua de 5% hasta 50%, polímero de silicón de 0.01% hasta 5%, polímero celulósico de 0.01% hasta 4%, cemento de 0% hasta 40%, anhidrita de 0% hasta 50%, cargas ligeras y/o pesadas de 1% hasta 40% de preferencia 30%, aditivos de 0.01% hasta 5% y espuma de poliol de 10% hasta 40%.

b) Aplicar o colar la composición con una consistencia gelosa y con cuerpo en paredes verticales, cielos, fabricar elementos constructivos en moldes, aislar ductos y tuberías, rellenar espacios y cubrir o colar sistemas constructivos r base ferro-cemento o ferro-mortero.

La composición logra que el manejo de la masa sea de una consistencia gelosa o con cuerpo antes de aplicarse evitando la segregación de los componentes, dándole asi uniformidad a la mezcla para facilitar su aplicación en diferentes estructuras.

Ejemplos

Los siguientes ejemplos tienen la finalidad de ilustrar la invención no de limitarla, cualquier variación por un experto en la técnica a la luz de la presente invención, caerá dentro del alcance de la misma.

Ejemplol

Mezclar de 20 a 40 revoluciones por minuto en una mezcladora hasta su completa homogenización por un tiempo aproximado de 10 a 30 minutos los componentes en el orden siguiente: agua de 5% hasta 50%, polímero de silicón de 0.01% hasta 5%, polímero celulósico de 0.01% hasta 4%, cemento de 0% hasta 40%, anhidrita de 0% hasta 50%, cargas ligeras y/o pesadas de 1% hasta 40% de preferencia 30%, aditivos de 0.01% hasta 5% y espuma de poliol de 10% hasta 40%, aplicar por medios conocidos en el arte, la composición de consistencia gelosa y con cuerpo a paredes verticales, cielos, para fabricar elementos constructivos en moldes, aislar ductos y tuberías, rellenar espacios y cubrir o colar sistemas constructivos base ferro-cemento o ferro-mortero.

Ejemplo 2

Agregar a la mezcladora funcionando de entre 10 hasta 20 revoluciones por minuto, las proporciones indicadas en volumen hasta su completa homogenización por un tiempo aproximado de 10 a 15 minutos.

0.5 partes de agua

0.03 partes de aditivos (cuando es anhidrita sulfato de potasio, sulfato de aluminio e hidróxido de calcio, estearato de calcio celulósico; cuando es cemento estearato de calcio celulósico), 0.02 partes de polímero base silicón, 1 parte de cemento, 2 partes de perlita expandida u otra de las cargas ligeras mencionadas o combinación de las mismas, dependiendo de las características deseadas y 2 partes de espuma de poliol .

Esta composición logra de manera sorprendente que el manejo de la masa sea de una consistencia gelosa y con cuerpo.

La aplicación se puede llevar a cabo con las herramientas de albañileria comunes, como cuchara y llana o se pueden utilizar lanzadoras de mortero de embolo de diafragma de pistón o de tornillos sin fin en camisa de neopreno, con bomba de aire etc.

Asi el mortero se utiliza en la industria de la construcción para recubrir paredes, cielos y techos, como zarpeo o repello y afine en grosores de 5 mm hasta 3 cm, vaciar o cubrir sistemas constructivos de ferro-cemento, aislar tuberías y ductos y rellenar espacios, con características aislantes, buena dureza y resistencia.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.