BRPI0708241A2 - misturas aditivadas de materiais de contrução contendo micropartìculas com cascas extremamente finas - Google Patents

Abstract

MISTURAS ADITIVADAS DE MATERIAIS DE CONSTRUçãO CONTENDO MICROPARTìCULAS COM CASCAS EXTREMAMENTE FINAS. A presente invenção refere-se ao uso de micropartículas poliméricas com cascas finas em misturas de materiais de construção com pega hidráulica para melhorar sua resistência à geada e resistência em ciclos de congelamento/descongelamento.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MISTURASADITIVADAS DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CONTENDO MICRO-PARTÍCULAS COM CASCAS EXTREMAMENTE FINAS".

A presente invenção refere-se ao uso de micropartículas polimé-ricas em misturas de materiais de construção com pega hidráulica para me-lhorar sua resistência à geada e durabilidade em ciclos de congelamento/descongelamento.

Concreto é um material de construção importante definido porDIN 1045 (07/1988) como uma pedra artificial formada pelo endurecimentode uma mistura de cimento, agregado e água, juntamente com misturas eaditivos para concreto quando adequados. Uma maneira de classificar con-creto é por sua subdivisão em grupos de resistência (BI-BII) e classes deresistência (B5-B55). Adição de formadores de gás ou formadores de espu-ma à mistura produz concreto aerado ou concreto espumado (Rõmpp Lexi-kon, 10a ed., 1996, Georg Thieme Verlag).

O concreto tem duas propriedades dependentes do tempo. Pri-meiramente, por secagem sofre uma redução de volume denominada retra-ção. A maior parte da água, entretanto, está ligada na forma de água de cris-talização. O concreto, em vez de secar, pega: isto é, a pasta de cimento (ci-mento e água) inicialmente altamente móvel começa a espessar, torna-serígida, e, finalmente, solidifica, dependendo do tempo e do progresso da re-ação química/mineralógica entre o cimento e a água, conhecida como hidra-tação. Como resultado da capacidade de ligação de água do cimento é pos-sível para concreto, ao contrário de cal virgem, endurecer e permanecer só-lido mesmo debaixo de água. Em segundo lugar, o concreto sofre deforma-ção sob carga conhecida como ("creep").

O ciclo de congelamento/descongelamento refere-se à alternân-cia climática de temperaturas em torno do ponto de solidificação da água.Particularmente no caso de materiais de construção ligados por mineraiscomo concreto, o ciclo de congelamento/descongelamento é um mecanismode dano. Estes materiais possuem uma estrutura porosa, capilar e não sãoimpermeáveis à água. Se uma estrutura deste tipo que está cheia de água éexposta a temperaturas abaixo de 0°C, a água congela nos poros. Comoresultado da anomalia de densidade da água, o gelo então expande. Istoresulta em dano para o material de construção. Dentro de poros muito finos,como resultado de efeitos de superfície, ocorre uma redução no ponto desolidificação. Em microporos, a água só congela abaixo de -17°C. Uma vezque, como resultado de ocorrência de ciclos de congelamento/desconge-lamento, o próprio material também expande e contrai, existe adicionalmenteum efeito capilar de bombeamento, que aumenta adicionalmente a absorçãode água e, portanto, indiretamente, o dano. O número de ciclos de congela-mento/descongelamento é, portanto, crítico para o dano.

Fatores decisivos que afetam a resistência do concreto à geadae a ciclos de congelamento/descongelamento por exposição simultânea aagentes de descongelamento, são a impermeabilidade de sua microestrutu-ra, uma certa resistência da matriz e a presença de uma certa microestruturade poros. A microestrutura de um concreto ligado por cimento é atravessadapor poros capilares (raio: 2 μm - 2 mm) e poros de gel (raio: 2 - 50"rim). Aágua presente nestes poros difere em seu estado em função do diâmetro doporo. Enquanto a água nos poros capilares mantém suas propriedades usu-ais, a dos poros de gel é classificada como água condensada (mesoporos:50 nm) e água de superfície adsortivamente ligada (microporos: 2 nm), tendopontos de solidificação que podem por exemplo estar bem abaixo de -50°C[M.J.Setzer, Interaction of water with hardened cement paste, Ceramic Tran-sactions 16 (1991) 415-39]. Conseqüentemente, mesmo quando o concretoé resfriado a baixas temperaturas, parte da água nos poros permanece nãocongelada (água metaestável). Para uma dada temperatura, entretanto, apressão de vapor sobre gelo é menor que a sobre água. Como gelo e águametaestável estão presentes um ao lado do outro simultaneamente, forma-se um gradiente de pressão de vapor que leva à difusão da água ainda líqui-da até o gelo e à formação de gelo a partir da referida água, resultando emremoção de água dos poros menores ou acumulação de gelo nos porosmaiores. Esta redistribuição de água como um resultado de resfriamento temlugar em todo sistema poroso e é criticamente dependente do tipo de distri-buição de poros.

A introdução artificial de poros microfinos de ar no concreto pro-duz primariamente os chamados espaços de expansão para gelo e águagelada. Dentro desses poros, água em congelamento pode expandir oupressão interna e tensões de gelo e água gelada podem ser absorvidas semformação de microtrincas e, portanto, sem dano de geada ao concreto. Amaneira básica como tais sistemas de poros de ar agem em conexão com omecanismo de dano de geada ao concreto tem sido descrita em numerososartigos de revisão [Schulson, Erland M. (1998) Ice damage to concrete CR-REL Special Report 98-6; S.Chatterji, Freezing of air-entrained cement-based materiais and specific actions of air-entraining agents, Cement & Con-crete Composites 25 (2003) 759-65; G.W.Scherer, J.Chen & J.Valenza, Me-thods for protecting concrete from freeze damage, US Patent 6 485 560 B1(2002); M.Pigeon, B.Zuber & J.Marchand, Freeze/tháw resistance, AdvancedConcrete Technology 2 (2003) 11/1-11/17; B.Erlin & B.Mather, A new pro-cess by which cyclic freezing can damage concrete - the Erlin/Mather effect(Erlin/Mather), Cement & Concrete Research 35 (2005) 1407-11],

Uma precondição para a resistência melhorada de concreto naexposição ao ciclo de congelamento e descongelamento é que a distânciade cada ponto no cimento endurecido ao próximo poro artificial de ar nãoexceda um valor definido, denominado "fator de espaçamento de Powers"[T.C.Powers, The air requirement of frost-resistant concrete, Proceedings ofthe Highway Research Board 29 (1949) 184-202]. Testes de laboratório mos-traram que exceder o "fator de espaçamento de Powers" crítico de 500 μηπacarreta dano ao concreto no ciclo de congelamento e descongelamento. Afim de alcançar isto com um conteúdo limitado de poros de ar o diâmetro dosporos de ar artificialmente introduzidos deve ser menor que 200 - 300 μιτι[K.Snyder, K. Natesaiyer & K.Hover, The stereological and statistical of en-trained air voids in concrete: A mathematical basis for air void systems cha-racterization, Materials Science of Concrete Vl (2001) 129-214].

A formação de um sistema artificial de poros de ar depende criti-camente da composição e conformação dos agregados, tipo e quantidade docimento, consistência do concreto, misturador usado, tempo de mistura, etemperatura, mas também da natureza e montante do agente formador deporos de ar, o incorporador de ar. Embora estes fatores de influência pos-sam ser controlados levando em conta regras apropriadas de produção, po-dem entretanto ocorrer vários efeitos adversos indesejados, resultando fi-nalmente em ficar o teor de ar do concreto acima ou abaixo do nível deseja-do e assim afetar adversamente a resistência mecânica ou a resistência àgeada do concreto.

Poros de ar artificiais deste tipo não podem ser dosados direta-mente; em vez disso o ar introduzido durante a mistura é estabilizado pelaadição dos já mencionados incorporadores de ar [L.Du & K.J.Folliard, Me-chanism of air entrainment in concrete, Cement & Concrete Research 35(2005) 1463-71]. Incorporadores de ar convencionais são principalmentesimilares a tensoativos em estrutura e dividem o ar introduzido pelo processode mistura em pequenas bolhas de ar tendo um diâmetro tanto quanto pos-sível inferior a 300 pm, e as estabilizam na microestrutura do concreto úmi-do. Uma distinção é feita aqui entre dois tipos.

Um tipo - por exemplo, oleato de sódio, o sal de sódio de ácidoabiético ou resina Vinsol, um extrato de raízes de pinheiro - reage com ohidróxido de cálcio da solução com poros na pasta de cimento e é precipita-da como sal insolúvel de cálcio. Estes sais hidrofóbicos reduzem a tensãosuperficial da água e acumulam-se na interface entre partícula de cimento,ar e água. Eles estabilizam as microbolhas e são, portanto, encontrados nassuperfícies dos poros de ar do concreto quando o mesmo endurece.

O outro tipo - por exemplo, Iauril sulfato de sódio (SDS) ou do-decilfenilsulfonato de sódio - reage com hidróxido de cálcio para formar saisde cálcio que, em contraste, são solúveis, mas que apresentam um compor-tamento anormal em solução. Abaixo de uma certa temperatura crítica a so-lubilidade destes tensoativos é muito baixa e acima dessa temperatura suasolubilidade é muito boa. Como resultado de acumulação preferencial nolimite ar/água eles também reduzem a tensão superficial e assim estabilizamas microbolhas e são preferencialmente encontrados nas superfícies destesporos de ar no concreto endurecido.

O uso destes incorporadores de ar da técnica anterior é acom-panhado por muitos problemas [L.Du & K.J.Folliard, Mechanism of air entra-inment in concrete, Cement & Concrete Research 35 (2005) 1463-71. Porexemplo, tempo de misturas prolongado, velocidades de mistura diferentes eseqüências de adição com medição alteradas em caso de concretos "ready-mix" resultam na expulsão do ar estabilizado (nos poros de ar).

O transporte de concretos com tempos de transporte longos,controle de temperatura deficiente e equipamento de bombeamento e trans-porte diferente, e também a aplicação destes concretos em condições alte-radas de processamento, sacudimento e temperatura, pode produzir umamudança significativa no teor de poro-ar previamente fixado. No pior doscasos isto pode significar que um concreto não satisfaz mais aos valoreslimite exigidos por uma certa classe de exposição è tornou-se portanto im-próprio para uso [EN 206-1 (2000), Concrete - Part 1: Specification, perfor-mance, production and conformity].

A quantidade de substâncias finas no concreto (por exemplo,cimento com diferentes teores de álcali, incorporações de cinzas volantes,pó de sílica ou aditivos de cor) também afeta adversamente a incorporaçãode ar. Também podem ocorrer interações com melhoradores de fluxo quepossuem uma ação desespumante e assim expelem poros de ar, mas po-dem também introduzi-los de maneira descontrolada.

Uma outra desvantagem percebida da introdução de poros de aré que a resistência mecânica do concreto decresce quando o teor de ar sobe.

Todas estas influências, que tornam mais difícil produzir concretocom resistência à geada, podem ser evitadas se o sistema de poro-ar requeridoé gerado não através dos incorporadores de ar com estrutura tensoativa men-cionados acima, mas se, ao invés disso, o teor de ar é obtido através da mistu-ra ou adição sólida de micropartículas poliméricas (microesferas ocas)[H.Sommer, A new method of making concrete resistant to frost and de-icingsalts, Betonwerk & FertigteiItechnik 9 (1978) 476-84]. Como as micropartículasgeralmente possuem tamanhos de partícula inferiores a 100 μm, elas podemtambém ser distribuídas mais fina e uniformemente na microestrutura do con-creto do que os poros de ar artificialmente introduzidos. Conseqüentemente,mesmo pequenas quantidades são o bastante para conferir resistência sufici-ente ao concreto em ciclos de congelamento e descongelamento.

O uso de micropartículas poliméricas deste tipo para melhorar aresistência à geada e durabilidade do concreto em congelamento e descon-gelamento cíclicos já é conhecida da técnica anterior [cf. DE 2229094 A1,US 4 057 526 B1, US 4 082 562 B1, DE 3026719 A1], As micropartículasaqui descritas possuem diâmetros de pelo menos 10 μm (tipicamente muitomaior) e possuem vazios cheios com ar ou gás. Isto também inclui partículasporosas que podem ser maiores do que 100 μm e podem possuir uma multi-plicidade de vazios e/ou poros relativamente pequenos.

Com o uso de micropartículas ocas para incorporação artificialde ar no concreto, dois fatores provaram ser prejudiciais ao estabelecimentodesta tecnologia no mercado. Resistência satisfatória do concreto aos ciclosde congelamento e descongelamento somente pode ser obtida com adiçãode doses relativamente altas. O objetivo no qual se baseia a presente inven-ção, portanto, foi prover um meio de melhorar a resistência à geada e durabi-lidade em ciclos de congelamento/descongelamento para misturas de materi-ais de construção com pega hidráulica que desenvolve sua atividade completamesmo com baixos níveis de adição. Um outro objetivo foi alcançar alta efici-ência para este meio a fim de atingir a atividade necessária com quantidadesmuito pequenas do meio, o que é necessário para não aumentar demais ocusto de produção da mistura de material de construção objetivada.

Um objetivo adicional foi fazer com que a ação deste meio seinicie tão cedo quanto possível após o processamento e endurecimento damistura de material de construção.

Este objetivo foi conseguido através do uso de micropartículaspoliméricas, contendo um vazio, em misturas de materiais de construçãocom pega hidráulica, caracterizado pelo fato de que a casca das micropartí-culas contém reticuladores e/ou que a casca contém um plastificante e/ouque a composição dò monômero muda do núcleo para a casca em degrausou na forma de um gradiente.

Micropartículas que de acordo com a invenção atendem a um oumais destes critérios estruturais podem ser produzidas com uma casca muitofina. Empregadas como aditivos em mistura de material de construção, taismicropartículas apresentam alta eficácia e resultam, mesmo em pequenasquantidades, na desejada resistência à geada e ciclos de congelamen-to/descongelamento.

As cascas das micropartículas da invenção são em média prefe-rivelmente mais finas que 140 nm; maior preferência é dada a cascas quesão mais finas que 100 nm; preferência máxima é dada a cascas que sãomais finas que 70 nm.

A espessura média da casca é apropriadamente determinadapor medição em uma quantidade de partículas estatisticamente significativapor meio de micrografias eletrônicas de transmissão.

Foi descoberto que micropartículas com cascas finas são capa-zes de absorver água com particular rapidez e também liberá-la de novo.Assim no endurecimento do concreto, a resistência à geada e durabilidadeem ciclos de congelamento/descongelamento é produzida em velocidadesubstancialmente maior.

As quantidades de reticulador usadas preferivelmente para pre-parar as micropartículas da invenção são 0,3%-15% em peso (baseado naquantidade total de monômeros na casca); maior preferência sendo dada a0,5%-8% em peso de reticulador e máxima preferência sendo dada a 0,8%-3% em peso.

Reticuladores particularmente preferidos são os selecionados nogrupo de (met) acrilato de etileno glicol, (met)acrilato de propileno glicol,(met)acrilato de alila, divinilbenzeno, maleato de dialila, trimetacrilato de tri-metilolpropano, dimetacrilato de glicerol, trimetacrilato de glicerol e tetrame-tacrilato de pentaeritritol ou misturas dos mesmos.

Pelo uso de um reticulador, que não precisa levar necessaria-mente à reticulação do polímero da casca, mas pode apenas produzir umaumento no peso molecular, foi obtido sucesso na produção de cascas quemesmo com espessuras relativamente baixas possuem resistência mecânicasuficiente para permanecer intactas durante o inchamento das micropartícu-las. Ao mesmo tempo, com o uso de reticulador na casca, é reduzida a pro-porção de partículas observadas, após o inchamento, como tendo colapsa-do, como uma bola de futebol com o ar retirado.

Em outra modalidade preferida as micropartículas da invençãopodem conter plastificantes na casca.

No caso da preparação preferida destas partículas por polimeri-zação por emulsão, é dada preferência à adição de 0,3% a 12% em peso(com base no peso total da casca, como 100%) ao reator juntamente com amistura de monômeros da casca, de modo que eles estejam presentes du-rante a polimerização e, portanto, durante a construção da casca.

Alternativamente, o montante preferido de plastificante podetambém ser adicionado após a polimerização, mas antes do inchamento.

Quantidades particularmente preferidas são 0,6% a 8% em pesode plastificante (baseado no peso total da casca, como 100%); preferênciamáxima é dada de 1 % a 3% em peso de plastificante.

Os plastificantes asseguram uma casca firme e flexível que per-mite inchamento completo das micropartículas. Deste modo é igualmentepossível o emprego de cascas muito finas.

É dada preferência ao uso de plastificantes selecionados nogrupo de ftalatos, adipatos, fosfatos ou citratos, sendo dada particular prefe-rência a ftalatos.

Os plastificantes seguintes podem ser mencionados em particu-lar, se bem que a lista possa ser continuada ad infinitum e não deve ser in-terpretada como impondo qualquer restrição:

ésteres de ácido ftálico, como ftalato de diundecila, ftalato dediisodecila, ftalato de diisononila, ftalato de dioctila, ftalato de dietilexila, ftala-to de di-C7-Cn-n-alquila, ftalato de dibutila, ftalato de diisobutila, ftalato dedicicloexila, ftalato de dimetila, ftalato de dietila, ftalato de benzil octila, ftalatode butil benzila, ftalato de dibenzila e fosfato de tricresila, ftalato de diexildicaprila.

Esteres hidroxicarboxílicos, como ésteres de ácido cítrico (porexemplo, O-acetilcitrato de tributila, O-acetilcitrato de trietila), ésteres dê áci-do tartárico ou ésteres de ácido láctico.

Ésteres dicarboxílicos alifáticos, como ésteres de ácido adípico(por exemplo adipato de dioctila, adipato de diisodecila), ésteres de ácidosebácico (por exemplo sebacato de dibutila, sebacato de dioctila, sebacatode bis(2-etilexila) ou ésteres de ácido azeláico.

Ésteres de ácido trimelítico, como trimelitato de tris(2-etilexila).Ésteres de ácido benzóico, como benzoato de benzila.

Ésteres de ácido fosfórico, como fosfato de tricresila, fosfato detrifenila, fosfato de difenil cresila, fosfato de difenil octila, fosfato de tris(2-etilexila), fosfato de tris(2-butoxietila).

Ésteres alquilsulfônicos de fenol ou de cresol, dibenziltolueno,difenil éteres.

Todos estes plastificantes, e outros plastificantes também, po-dem ser empregados sozinhos ou ainda como misturas.

Em uma outra modalidade preferida a composição monoméricado núcleo e da casca não apresenta descontinuidade aguda, como é o casode uma partícula de núcleo/casca de construção ideal, mas, em vez disso sealtera gradualmente em duas ou mais etapas ou na forma de um gradiente.

Onde, entre o núcleo, que é inchado, e a casca, que, como umbalão, pretende permitir a ocorrência de inchamento e ainda envolver o vazioencerrado sem se romper, existe uma casca intermediária, que desempenhauma parte da função de ambos, assim é possível reduzir mais o teor de po-límero das micropartículas.

Outras cascas permitem que este efeito seja ainda mais reforça-do. Um gradiente corresponde a um número muito grande de cascas.

Já que, em virtude da transição do núcleo para a casca não sermais súbita, a exata determinação da espessura da casca não é mais possí-vel ou racional, é mais praticável considerar o teor de polímero das micropar-tículas.No caso de partículas núcleo/casca puras, um teor em queda depolímero corresponde a uma parede mais fina para um dado diâmetro departícula.

De acordo com a presente invenção, são usadas micropartículaspoliméricas cujos vazios são preenchidos com 1% a 100% em volume, emparticular 10% a 100% em volume, de água.

Micropartículas cheias de água deste tipo já são conhecidas datécnica anterior e são descritas nas publicações EP 22 633 B1, EP 73 529 B1 eEP 188 325 B1. Além disso, estas micropartículas cheias de água são ven-didas comercialmente com o nome comercial ROPAQUE® por Rohm & Ha-as. Estes produtos foram até hoje usados principalmente em tintas de escre-ver e tintas em geral para melhorar o poder de ocultamento e opacidade derevestimentos de tinta ou impressões em papel, papelão ou outros materiais.

De acordo com uma modalidade preferida, as micropartículasusadas são compostas de partículas poliméricas que possuem um núcleo(A) e pelo menos uma casca (B), as partículas poliméricas núcleo/casca ten-do sido inchadas por meio de uma base.

O núcleo (A) da partícula contém um ou mais monômeros (deri-vados de) ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados que permitem oinchamento do núcleo; estes monômeros são preferivelmente selecionadosno grupo de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maléico, anidrido maléi-co, ácido fumárico, ácido itacônico e ácido crotônico e suas misturas. Ácidoacrílico e ácido metacrílico são particularmente preferidos.

Como monômeros não-iônicos, etilenicamente insaturados, queformam o envelope polimérico (B)1 é utilizado, em particular, estireno, buta-dieno, viniltolueno, etileno, acetato de vinila, cloreto de vinila, cloreto de vini-lideno, acrilonitrila, acrilamida, metacrilamida e/ou CrCi2 alquil ésteres deácido acrílico ou metacrílico.

A preparação destas micropartículas poliméricas por polimerizaçãopor emulsão e seu inchamento por meio de bases como hidróxidos de metaisalcalinos ou hidróxidos de metais alcalinos e também amônia ou uma aminasão também descritas nas patentes européias EP 22 633 B1, EP 735 29 B1 eEP 188 325 Β1.

É possível preparar partículas núcleo-casca que possuem umaúnica casca ou uma construção multicasca, ou cujas cascas apresentam umgradiente, com cascas particularmente finas sendo produzidas de acordocom a invenção. A composição monomérica se altera do núcleo para a cas-ca gradualmente em duas ou mais etapas ou na forma de um gradiente.

As micropartículas usadas de acordo com a invenção possuemum tamanho de partícula médio preferido de 100 a 5000 nm. O teor de polí-mero das micropartículas usadas pode estar situado, em função do diâmetroe do teor de água, de 2% a 98% em peso (peso do polímero em relação àmassa total da partícula cheia de água).

Diâmetros particularmente preferidos são de 200 a 2000 nm, emáxima preferência é dada a tamanhos de partícula de 250 a 1000 nm.

Os teores de polímero particularmente preferidos são de 2% a98% em peso, preferivelmente de 2% a 60% em peso, mais prefferivelmentede 2% a 40% em peso.

As micropartículas comercialmente usuais (do tipo ROPAQUE®,por exemplo) estão geralmente na forma de uma dispersão aquosa, que énecessária para incluir uma certa fração de dispersante tendo estrutura ten-soativa para suprimir aglomeração das micropartículas. É também possível,entretanto, alternativamente, usar dispersões destas micropartículas que nãocontenham tensoativos com atividade superficial (que poderiam possivel-mente ter um efeito danoso no concreto). Para isto, as micropartículas ficamdispersas em soluções aquosas que contêm um padronizador reológico. A-gentes espessantes deste tipo, que possuem uma viscosidade pseudoplásti-ca, são, na sua maioria do tipo polissacarídeo [D.B.Braun & M.R.Rosen,Rheology Modifiers Handbook (2000), William Andrew Publ.]. São destaca-damente adequados os exopolissacarídeos microbianos do grupo gelana (S-60), e especialmente welana (S-130) e diutana (S-657) [E.J.Lee & R. Chan-drasekaran, estudos de raio χ e modelos computadorizados de polímerosrelacionados com gelana: estruturas moleculares de welana, S-657 e ram-sana Carbohydrate Research 214 (1991) 11-24],De acordo com a invenção as micropartículas poliméricas cheiasde água são usadas na forma de uma dispersão aquosa.

Dentro do escopo da presente invenção é inteiramente possíveladicionar as micropartículas cheias de água diretamente como um sólido àmistura de material de construção. Para este fim as micropartículas - comodescritas acima - são coaguladas e isoladas da dispersão aquosa por méto-dos padronizados (por exemplo, filtração, centrifugação, sedimentação edecantação) e as partículas são subseqüentemente secas, com o que o nú-cleo contendo água pode certamente ser retido. A fim de manter o teor deágua das micropartículas com a menor alteração possível, pode ser útil lavaro material coagulado com líquidos voláteis. No caso dos tipos ROPAQUE®que são usados com suas cascas de (poli)estireno, por exemplo, alcoóiscomo MeOH ou EtOH foram considerados adequados.

As micropartículas cheias de água são adicionadas à mistura dematerial de construção em quantidade preferida de 0,01% a 5% em volume,em particular de 0,1% a 0.5% em volume. A mistura de material de constru-ção, na forma, por exemplo, de concreto ou argamassa, pode neste casoincluir os ligantes de pega hidráulica usuais como cimento, cal, gesso ouanidrita, por exemplo.

Uma vantagem substancial do uso de micropartículas é que sóuma quantidade extremamente pequena de ar é introduzida no concreto.Como resultado, resistências à compressão significativamente melhoradaspodem ser obtidas no concreto. São obtidas resistências à compressão decerca de 25%-50% acima das obtidas por incorporação de ar convencional.É portanto possível atingir classes de resistência que de outra maneira sópodem ser realizadas com valores água/cimento substancialmente mais bai-xos. Baixos valores água/cimento, entretanto, restringem significativamenteas propriedades de processamento do concreto em certas circunstâncias.

Além disso, resistências à compressão mais altas podem tornarpossível a redução do teor de cimento do concreto que é necessário paraobtenção da resistência necessária e pode portanto acarretar uma reduçãosignificativa no preço do m3 de concreto.

Claims (16)

1. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, emmisturas de materiais de construção com pega hidráulica, caracterizado pelofato de que a casca das micropartículas contém reticuladores e/ou que acasca contém um plastificante e/ou que a composição do monômero mudado núcleo para a casca em estágios ou na forma de um gradiente.

2. Uso de micropartículas poliméricas, contendo uma casca, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os reticulado-res são selecionados no grupo de (met)acrilato de etileno glicol, (met)acrilatode propileno glicol, (met)acrilato de alila, divinilbenzeno, maleato de dialila,trimetacrilato de trimetilolpropano, dimetacrilato de glicerol, trimetacrilato deglicerol e tetrametacrilato de pentaeritritol ou misturas dos mesmos.

3. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os plastifican-tes são selecionados no grupo de ftalatos , adipatos, fosfatos e citratos oumisturas dos mesmos.

4. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 1, em que a composição do monômero das refe-ridas micropartículas muda do núcleo para a casca gradualmente em um oumais estágios ou em forma de um gradiente.

5. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a espessuradas cascas é em média inferior a 140 nm.

6. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as micropartí-culas são compostas de partículas de polímeros que contêm um núcleo po-limérico (A), inchado por meio de uma base aquosa e contendo um ou maismonômeros (derivados) de ácido carboxílico insaturado, e um envoltório po-limérico (B), composto predominantemente de monômeros não-iônicos etile-nicamente insaturados.

7. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os monômeros(derivados) de ácidos carboxílicos insaturados são selecionados no grupoformado por ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maléico, anidrido maléi-co, ácido fumárico, ácido itacônico e ácido crotônico.

8. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os monômerosnão-iônicos etilenicamente insaturados são compostos de estireno, butadie-no, viniltolueno, etileno, acetato de vinila, cloreto de vinila, cloreto de vinili-deno, acrilonitrila, acrilamida, metacrilamida e/ou ésteres C1-C12 alquílicos deácido acrílico ou metacrílico.

9. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as micropartí-culas têm um teor de polímero de 2% a 98% em peso.

10. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as micropartí-cuias têm um teor de polímero de 2% a 60% em peso.

11. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as micropartí-culas têm um teor de polímero de 2% a 40% em peso.

12. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as micropartí-culas têm um tamanho médio de partícula de 100 a 5000 nm.

13. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que as micropartí-culas têm um tamanho médio de partícula de 200 a 2000 nm.

14. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as micropartí-culas são usadas em qunatidade de 0,01% a 5% em volume, em particularde 0,1% a 0,5% em volume, com base na mistura de material de constru-ção.

15. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as misturas dematerial de construção contêm um Iigante selecionado no grupo compostopor cimento, cal, gesso e anidrita.

16. Uso de micropartículas poliméricas, contendo um vazio, deacordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as misturas dematerial de construção são concreto ou argamassa.