ES2323376T3 - Preparaciones para usar en hormigon. - Google Patents

Abstract

Uso de productos fibrosos impregnados para armar hormigón y otros productos a base de cemento, en el que los productos fibrosos impregnados están compuestos por A) productos fibrosos del grupo compuesto por fibras, rovings, hilos, textiles, géneros de malla y punto, disposiciones de fibras y telas no tejidas y B) preparaciones de a) 20-99% en peso de una dispersión acuosa a base de policloropreno, b) 1-80% en peso de una suspensión acuosa a base de sólidos inorgánicos del grupo de los óxidos, carbóxidos y silicatos que está compuesta por más del 20% en peso de dióxido de silicio, con preferencia, que contiene grupos silanol, con un tamaño de partícula primario de entre 1 y 400 nm, c) eventualmente otras dispersiones poliméricas adicionales, en especial del grupo de los poliacrilatos, poliacetatos, poliuretanos, poliureas, cauchos y epóxidos, así como d) eventualmente aditivos adicionales usuales contenidos en dispersiones poliméricas.

Description

Preparaciones para usar en hormigón.

La invención se refiere al uso de preparaciones a base de dispersiones acuosas de policloropreno para la fabricación de productos fibrosos equipados con ellas, a un procedimiento para su preparación y al uso de estos productos fibrosos equipados para la fabricación de hormigón reforzado con textiles y fibras y otros productos a base de cemento.

El hormigón es, en la construcción, uno de los materiales más significativos y ofrece muchas ventajas. Es económico, duradero y flexible en cuanto a la conformación y la técnica de fabricación. Conforme a ello, son múltiples las áreas de aplicación que están tanto en el sector estático-constructivo como también en el sector no portante.

Para la transmisión de fuerzas de presión, el hormigón ofrece una relación particularmente favorable de costos y rendimiento y, por ello, se emplea con gran magnitud en la construcción (Fig. 1: propiedades del hormigón reforzado con textiles).

Debido a su baja resistencia a la tracción, para la captación de fuerzas de tracción es necesario un refuerzo que, por lo general, se compone de acero. Para asegurar la composición y para proteger de la corrosión, se debe proveer un refuerzo de acero para armadura con una capa de hormigón de al menos 2-3 cm de espesor. Esto lleva a espesores de piezas de al menos 4-6 cm, según la solicitación del medio ambiente y el procedimiento de fabricación. Si como material de refuerzo se usan materiales no metálicos no sensibles a la corrosión, se pueden realizar de modo conocido secciones transversales filigranadas y de paredes delgadas debido a la menor cobertura de hormigón.

De acuerdo con el estado de la técnica, se añaden, por ejemplo, fibras cortas para reforzar los materiales de hormigón de paredes delgadas. En la actualidad, se emplean principalmente fibras cortas cuya ubicación y orientación en el material compuesto no se han de definir de manera unívoca. El área de aplicación de los hormigones reforzados actualmente con fibras cortas se restringe, por ello, esencialmente a componentes poco solicitados mecánicamente como, por ejemplo, pavimento y objetos como cubas de plantación, etc.

En el documento WO 03/102066, se describen, por ejemplo, dispersiones poliméricas acuosas que se emplean como adhesivo para pegar artículos preferentemente de grandes superficies. En este caso, el adhesivo se aplica sobre un primer sustrato y se adhiere un segundo sustrato con el primero a presión. Contrariamente, no se da a conocer un uso de productos fibrosos para mezclar hormigón o productos a base de cemento.

El documento US-A 3.502.605 da a conocer revestimientos para la protección de construcciones de acero y madera contra el ataque de agua marina y daños ligados a ello. El revestimiento está compuesto de una dispersión de cloropreno, cemento hidráulico y material fibroso. En el caso de las dispersiones de cloropreno, se trata de dispersiones estabilizadas catiónicamente.

En el documento US-A 4.476.657, se describen sarcófagos que presentan una pared de hormigón exterior gruesa y una lámina/placa de plástico interior. Las dos capas se unen entre sí con un adhesivo de contacto de policloropreno. Del documento US-A 4.476.657 no se desprende una mezcla de hormigón.

En el documento DE-A 1504775, se describe un material laminar resistente a las inclemencias climáticas compuesto por una capa inferior y un material de capa de cubierta que se compone de una lámina pigmentada de fluoruro de polivinilo, un aglutinante elastomérico que contiene pigmento y un fieltro de amianto. Este material cubritivo de tres capas se une por medio de una masa de asfalto con la capa inferior. De esta manera, la masa de asfalto penetra en el fieltro de amianto de modo que el material cubritivo está bien adherido con la capa inferior. El fieltro de amianto empleado puede estar impregnado con policloropreno. En este caso, se trata de un componente resistente a las inclemencias climáticas con una estructura estratificada, pero no de hormigón armado.

Las fibras largas muestran una mayor efectividad en materiales de hormigón de paredes delgadas que pueden estar dispuestas, por ejemplo, en forma de rovings o textiles en la dirección de las tensiones de tracción que se
presenten.

A fin de descubrir de la forma de construcción con hormigón fibroso también campos de aplicación novedosos y más exigentes, se ofrecen textiles técnicos con filamentos reforzados orientados en dirección de las mayores tensiones de tracción. Se pueden emplear textiles técnicos (di- o tridimensionales) como disposiciones de fibras, trenzados, géneros de malla y punto o géneros de bordes actualmente sólo en casos aislados en la fabricación industrial de piezas de hormigón reforzadas con textiles. La razón de ello son los procedimientos de producción actualmente en falta para el procesamiento de tales textiles para formar piezas de construcción con geometrías complicadas. Los métodos actuales para la fabricación de piezas reforzadas con textiles permiten únicamente formas planas lineales, ya que, en la mayoría de los casos, la estabilidad de la forma del textil se produce por tensión. Justamente en geometrías más complicadas, una tensión en la fabricación industrial no es posible o sólo lo es de forma condicionada. En la actualidad no es posible aplicar los textiles de refuerzo flojos de manera reproducible en estas piezas de construcción.

De acuerdo con el estado de la técnica, actualmente se emplean para el armado de materiales de construcción ligados a cemento sobre todo fibras de acero, sintéticas o de vidrio. En el caso de las fibras sintéticas, se trata mayormente de fibras de polipropileno, pero también de fibras de aramida. La tabla 1 muestra parámetros mecánicos típicos de diferentes fibras.

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TABLA 1 Propiedades de posibles fibras de refuerzo

1

Dentro de un gran grupo de distintos vidrios, son apropiadas prácticamente sólo las llamadas fibras de vidrio AR, ya que presentan sólo una resistencia suficientemente alta en los alrededores altamente alcalinos de los materiales de construcción ligados a cemento.

En la exposición "USE OF ADHESIVES FOR TEXTILE-REINFORCED CONCRETE" de S. Böhm, K. Dilger y F. Mund, 26th Annual Meeting of the Adhesive Society in Mirtle Beach, SC, Estados Unidos, 26 de febrero de 2003, se mostró que no se logra resistencia a la tracción/capacidad de carga del hilo de los textiles de refuerzo en el hormigón. Los ensayos de tracción de hilos descritos en esta publicación mostraron que, por penetración con una fase polimérica, se puede elevar la resistencia de tracción del hilo en un 30-40%. Una penetración de este tipo se logró en este caso por impregnación de haces de fibras (los llamados rovings) con diversas dispersiones poliméricas acuosas, por ejemplo, a base de policloropreno, como también con formulaciones resinosas reactivas a base de resina epoxi o poliésteres insaturados.

Se conocen tres métodos para el revestimiento polimérico e impregnación de fibras textiles para refuerzo de hormigón:

Método 1:

el primer método se basa en un sistema de 2 etapas. Los filamentos o rovings primero se recubren o penetran por medio de una fase polimérica y luego se empotran en el hormigón fino. Los polímeros empleados para ello son dispersiones acuosas a base de policloropreno, acrilato, caucho clorado, estireno-butadieno o sistemas reactivos a base de resina epoxi y a base de de poliésteres insaturados. La penetración de los rovings se puede realizar por medio de un recubrimiento de los filamentos en la preparación de los rovings o por impregnación de los rovings antes o después de la fabricación de los textiles. El endurecimiento o la reticulación de la fase polimérica se realiza antes de la incorporación de los textiles de refuerzo en el hormigón. Luego se empotran los rovings o textiles tratados de esta manera en el hormigón fino. A fin de poder aprovechar las propiedades mecánicas de las fibras, la resina debe presentar propiedades de expansión al menos iguales a las de las fibras.

Método 2:

el segundo método contiene la incorporación de filamentos termoplásticos en la fabricación de rovings que luego se funden, se humectan los filamentos y, después de solidificar, producen un compuesto de adhesión interno. Pero en este caso no se usan hilados de fricción, sino que se añaden filamentos termoplásticos en la fabricación de hilos.

Método 3:

el tercer método se basa en un sistema de una etapa. En el sistema de una etapa, se logra con los polímeros añadidos al hormigón fino durante la fase de hormigón fresco una impregnación de los textiles.

Parte del objetivo en que se basa la presente invención es mejorar las propiedades de los productos fibrosos que se utilizan para el refuerzo, que se equipan según el Método 1. El policloropreno en forma de una dispersión acuosa fuertemente alcalina parece ser aquí particularmente apropiada en virtud de sus conocidas propiedades, en especial cuando es fuertemente capaz de cristalizar.

Se sabe que un policloropreno de este tipo en medio alcalino es químicamente muy resistente. Por ello, este polímero conlleva buenas expectativas para usar en el hormigón.

Las propiedades mecánicas en cuanto a materiales del hormigón reforzado con textiles dependen de la ubicación del refuerzo textil. Se sabe que el policloropreno altamente cristalino a temperatura ambiente en forma de dispersiones acuosas permite una buena impregnación de las fibras. Con la cristalinidad, el textil impregnado se rigidiza después del secado de forma tal que se puede incorporar rígido como refuerzo geométricamente fijo en el encofrado.

Bajo calentamiento se puede pasar la estructura parcialmente cristalina a un estado amorfo, de modo que la conformación superficial textil se puede moldear en la forma tridimensional deseada, en la que después de enfriar y recristalizar, vuelve a quedar rígida.

Las tensiones mecánicas introducidas en el hormigón se deben distribuir de manera homogénea en toda la sección transversal de los hilos del textil preferentemente evitando picos de tensión en el lugar y deben garantizar bajo solicitación una unión lo más alta posible entre la matriz de hormigón y el textil. Este objetivo se consigue con la composición utilizada para impregnar el textil según la invención. Pero también se debería mejorar la adherencia del hormigón sobre fibras aisladas, a fin de mejorar en sus propiedades las piezas de hormigón que contienen fibras aisladas mezcladas para el armado, por ejemplo, pavimento.

Por ello, era necesario modificar la composición de una preparación a base de una dispersión de policloropreno de modo tal que así se mejoren esencialmente las propiedades mecánicas de piezas de construcción de hormigón que están armadas con productos fibrosos que, a su vez, fueron tratados con estas composiciones.

Los productos fibrosos en el sentido de la presente invención son fibras, rovings, hilos, textiles, géneros de malla y punto, disposiciones de fibras o fieltros.

El objetivo en que se basa la presente invención se puede conseguir usando una dispersión alcalina acuosa para la impregnación de productos fibrosos empleados para reforzar el hormigón que, además de policloropreno, también contengan sólidos inorgánicos, con preferencia del grupo de los óxidos, carbóxidos y silicatos, con preferencia especial dióxido de silicio, con preferencia en forma de nanopartículas. La eficacia de los sólidos inorgánicos se incrementa aún si el policloropreno contiene un contenido de grupos hidroxilo particularmente alto, así como partes de gel. Las propiedades de solidez alcanzan valores máximos cuando, después de la impregnación, se produce el secado de los productos fibrosos a mayores temperaturas, en general por sobre 20ºC, con preferencia temperaturas por sobre 100ºC, con preferencia especial a 220ºC, sobre todo cuando entre los sólidos inorgánicos está el óxido de zinc.

Son objeto de la presente invención productos a base de hormigón y de cemento reforzados que contienen productos fibrosos impregnados compuestos por

A) productos fibrosos del grupo compuesto por fibras, rovings, hilos, textiles, géneros de malla y punto, disposiciones de fibras y telas no tejidas y

B) preparaciones de

a)

20-99% en peso de una dispersión acuosa a base de policloropreno,

b)

1-80% en peso de una suspensión acuosa a base de sólidos inorgánicos del grupo de los óxidos, carbóxidos y silicatos, que está compuesta por más del 20% en peso de dióxido de silicio, con preferencia, que contiene grupos silanol, con un tamaño de partícula primario de entre 1 y 400 nm,

c)

eventualmente otras dispersiones poliméricas adicionales, en especial del grupo de los poliacrilatos, poliacetatos, poliuretanos, poliureas, cauchos y epóxidos, así como

d)

eventualmente aditivos adicionales usuales contenidos en dispersiones poliméricas,

así como los productos a base de hormigón o cemento que comprenden los productos fibrosos impregnados.

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El policloropreno contiene preferentemente en el 0,1 al 1,5% de los grupos monoméricos polimerizados grupos hidróxido químicamente unidos.

Asimismo, es objeto de la presente invención el uso de productos fibrosos impregnados para armar hormigón y otros productos a base de cemento, en donde los productos fibrosos impregnados están compuestos por

A) productos fibrosos del grupo compuesto por fibras, rovings, hilos, textiles, géneros de malla y punto, disposiciones de fibras y telas no tejidas y

B) preparaciones de

a)

20-99% en peso de una dispersión acuosa a base de policloropreno,

b)

1-80% en peso de una suspensión acuosa a base de sólidos inorgánicos del grupo de los óxidos, carbóxidos y silicatos que está compuesta por más del 20% en peso de dióxido de silicio, con preferencia, que contiene grupos silanol, con un tamaño de partícula primario de entre 1 y 400 nm,

c)

eventualmente otras dispersiones poliméricas adicionales, en especial del grupo de los poliacrilatos, poliacetatos, poliuretanos, poliureas, cauchos y epóxidos, así como

d)

eventualmente aditivos adicionales usuales contenidos en dispersiones poliméricas.

La dispersión de policloropreno (a) se puede obtener básicamente de acuerdo con métodos del estado de la técnica, con preferencia por:

-

polimerización de cloropreno en presencia de 0-1 mmol de un regulador, respecto de 100 g de monómero, a temperaturas de 0ºC-70ºC, en donde la dispersión tiene una proporción insoluble en disolventes orgánicos del 0-30% en peso, respecto del polímero,

-

eliminación del monómero restante no polimerizado por destilación por arrastre de vapor,

-

almacenamiento de la dispersión a temperaturas de 50ºC-110ºC, en donde la proporción insoluble en disolventes orgánicos (proporción de gel) aumenta al 0,1% en peso - 60% en peso, aumento de la proporción de sólidos a 50-64% en peso, por un proceso de cremaje.

A continuación de la impregnación de productos fibrosos según la invención con la composición, se produce, en una forma de realización preferida de la invención, la reticulación de la mezcla sobre el sustrato después de eliminar el agua a temperaturas de 20ºC-220ºC.

La fabricación de policloropreno se conoce desde hace tiempo, se realiza por polimerización en emulsión en medio acuoso alcalino, cf. "Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie", volumen 9, p. 366, editorial Urban y Schwarzenberg, Munich-Berlín 1957; "Encyclopedia of Polymer Science and Technology", Vol. 3, p. 705-730, John Wiley, Nueva York 1965; "Methoden der Organischen Chemie" (Houben-Weyl) XIV/1, 738 f. Georg Thieme Verlag Stuttgart 1961.

Como emulsionantes se tienen en cuenta en principio todos los compuestos y sus mezclas que estabilizan suficientemente la emulsión como, por ejemplo, las sales hidrosolubles, en especial las sales de sodio, de potasio y de amonio de ácidos grasos de cadena larga, colofonia y derivados de colofonia, sulfatos alcohólicos de alto peso molecular, ácidos arilsulfónicos, condensados de formaldehído de ácidos arilsulfónicos, emulsionantes no iónicos a base de óxido de polietileno y óxido de polipropileno, así como polímeros de acción emulsionante como alcohol polivinílico (documentos DE-A 2 307 811, DE-A 2 426 012, DE-A 2 514 666, DE-A 2 527 320, DE-A 2 755 074, DE-A 3 246 748, DE-A 1 271 405, DE-A 1 301 502, US-A 2 234 215, JP-A 60-31 510).

Las dispersiones de policloropreno apropiadas según la invención se preparan por polimerización de emulsión de cloropreno y un monómero etilénicamente insaturado copolimerizable con cloropreno en medio alcalino. Se prefieren en especial dispersiones de policloropreno que se preparan por polimerización continua tal como se describe, por ejemplo, en el documento WO-A 02/24825, Ejemplo 2 y en el documento DE 3 002 734, Ejemplo 6, en donde el contenido de regulador puede variar entre el 0,01% y el 0,3%.

Los agentes de transmisión de cadena necesarios para la regulación de la viscosidad son, por ejemplo, mercaptanos.

Los agentes de transmisión de cadena de especial preferencia son n-dodecilmercaptano y los disulfuros de xantógeno usados según los documentos DE-A 3 044 811, DE-A 2 306 610 y DE-A 2 156 453.

Después de la polimerización, se elimina el resto de monómero de cloropreno por destilación por arrastre de vapor. Se lleva a cabo, por ejemplo, tal como se describe en "W. Obrecht in Houben-Weyl: Methoden der rganischen Chemie Bd. 20, Teil 3, Makromolekulare Stoffe, (1987) S. 852".

En una forma de realización preferida de la presente invención, se almacena luego la dispersión de policloropreno pobre en monómeros preparada de esta manera a mayores temperaturas. En este caso, se separa una vez una parte de los átomos de cloro lábiles y se forma una red de policloropreno que no se disuelve en disolventes orgánicos (gel).

En otra etapa, se eleva preferentemente el contenido de sólidos de la dispersión por medio de un proceso de cremaje. Este cremaje se realiza, por ejemplo, por adición de alginatos tal como se describe en "Neoprene Latices, John C. Carl, E. I. Du Pont 1964, S. 13" o el documento EP-A 1 293 516.

Las dispersiones acuosas de sólidos inorgánicos, con preferencia del grupo de los óxidos, carbóxidos y silicatos, con preferencia especial dióxido de silicio, son conocidas. Según el proceso de fabricación, están presentes con diferente estructura.

Las dispersiones de dióxido de silicio apropiadas según la invención se pueden obtener a base de sol de sílice, gel de sílice, ácidos silícicos pirógenos y ácidos silícicos de precipitación o mezclas de los mencionados.

Se prefieren usar según la invención aquellas dispersiones acuosas de sólidos inorgánicos cuyas partículas presentan un tamaño de partícula primario de 1 a 400 nm, con preferencia de 5 a 100 nm y con preferencia especial de 8 a 50 nm. En general, los tamaños de partículas de los sólidos inorgánicos se pueden regular por trituración hasta el tamaño deseado, lo cual rige en especial para ácidos silícicos precipitados. Las composiciones preferidas según la invención son aquellas en las que las partículas de los sólidos inorgánicos, por ejemplo, las partículas de SiO_{2} de una dispersión de dióxido de silicio b) están presentes como partículas primarias no reticuladas discretas. Asimismo se prefiere que las partículas dispongan de grupos hidroxilo en la superficie de las partículas. Se emplean con preferencia especial como dispersiones acuosas de sólidos inorgánicos los soles acuosos de ácido silícico. Las dispersiones de dióxido de silicio empleables según la invención se conocen del documento WO 2003/102066.

El sólido en la suspensión (b) está compuesto en más del 20% en peso de dióxido de silicio, con preferencia que contiene grupos silanol.

El tamaño de partículas primarias del dióxido de silicio es de entre 1 y 400 nm, con preferencia de 5 a 100 nm y con preferencia especial de 8 a 50 nm.

Una propiedad esencial de las dispersiones de sólidos inorgánicos empleadas según la invención consiste en que en las formulaciones en sí al añadir sales hidrosolubles (electrolito) o sustancias que se pueden disolver parcialmente y pueden aumentar el contenido electrolítico de la dispersión como, por ejemplo, óxido de zinc, no pueden actuar de forma espesante o sólo pueden hacerlo en forma escasa, en donde su acción espesante en formulaciones de dispersiones de policloropreno no debe superar 2000 mPa s, con preferencia 1000 mPa s. Esto rige en especial para ácidos
silícicos.

Para preparar la preparación empleada según la invención, las relaciones cuantitativas de cada uno de los componentes se selecciona de modo tal que la dispersión resultante presente un contenido de polímeros dispersos del 30 a 60% en peso, en donde las partes de dispersión de policloropreno (a) son del 20 al 99% en peso y de la dispersión de sólidos inorgánicos (b) del 1 al 80% en peso, en donde los porcentajes se refieren al peso de partes no volátiles y suman el 100% en peso.

Con preferencia, las preparaciones contienen una proporción del 70% en peso al 98% en peso de una dispersión de policloropreno (a) y una proporción del 2% en peso al 30% en peso de una dispersión de sólidos inorgánicos (b), en donde los porcentajes se refieren al peso de partes no volátiles y suman el 100% en peso.

Las dispersiones de policloropreno (a) pueden contener eventualmente también otras dispersiones tales como, por ejemplo, dispersiones de poliacrilato, cloruro de polivinilideno, polibutadieno, acetato de polivinilo o estireno-butadieno, en una proporción de hasta el 30% en peso respecto de toda la dispersión (a).

Las dispersiones empleadas (a) y/o (b) según la invención o toda la composición pueden contener eventualmente otros cuadyuvantes y aditivos que son conocidos, por ejemplo, de la tecnología de los adhesivos y las dispersiones, por ejemplo, resinas, estabilizantes, agentes de protección contra el envejecimiento, reticulantes y aceleradores de la reticulación. A modo de ejemplo, los rellenos como harina de cuarzo, arena de cuarzo, espato pesado, carbonato de calcio, creta, dolomita o talco, se pueden añadir eventualmente junto con humectantes, por ejemplo, polifosfatos como hexametafosfato de sodio, ácido naftalensulfónico, sales ácidas de amonio o de poliacrilo sódico, en donde los rellenos se pueden añadir en cantidades de 10 a 60% en peso, con preferencia de 20 a 50% en peso, y los humectantes se pueden añadir en cantidades de 0,2 a 0,6% en peso, todos los datos referidos a partes no volátiles. La preparación contiene hasta el 10% en peso de óxido de zinc.

A las dispersiones (a) y/o (b) o a la composición total se pueden añadir otros excipientes apropiados tales como, por ejemplo, espesantes orgánicos tales como derivados celulósicos, alginatos, almidón, derivados de almidón, espesantes de poliuretano o ácido poliacrílico en cantidades del 0,01 al 1% en peso, respecto de partes no volátiles, o espesantes inorgánicos tales como, por ejemplo, bentonitas, en cantidades del 0,05 al 5% en peso, respecto de partes no volátiles, en donde la acción espesante en la formulación no debe superar 2000 mPa s, con preferencia 1000 mPa s.

Para la conservación, también se pueden añadir fungicidas a las composiciones. Se emplean en cantidades del 0,02 al 1% en peso, respecto de partes no volátiles. Los fungicidas apropiados son, por ejemplo, derivados de fenol y cresol o compuestos de estaño orgánico o derivados de azol como tebuconazol^{DCI} o cetoconazol^{DCI}.

Eventualmente, también se pueden añadir resinas de adhesión tales como, por ejemplo, resinas naturales no modificadas o modificadas como ésteres de colofonia, resinas hidrocarbonadas o resinas sintéticas como resinas de ftalato a las composiciones según la invención o a los componentes empleados para su preparación en forma dispersa (ver, por ejemplo, en "Klebharze" R. Jordan, R. Hinterwaldner, p. 75-115, Hinterwaldner Verlag München 1994). Se prefieren dispersiones de resina alquilfenólica y resina terpenfenólica con puntos de ablandamiento de más de 70ºC, con preferencia especial de más de 110ºC.

Asimismo es posible un empleo de disolventes orgánicos tales como, por ejemplo, tolueno, xileno, acetato de butilo, metiletilcetona, acetato de etilo, dioxano o sus mezclas o plastificantes tales como, por ejemplo, aquellos a base de adipato, ftalato o fosfato en cantidades de 0,5 a 10 partes en peso, respecto de partes no volátiles.

Las preparaciones por utilizar según la invención se preparan mezclando la dispersión de policloropreno (a) con la dispersión de sólidos inorgánicos (b) y eventualmente añadiendo los cuadyuvantes y aditivos usuales a la mezcla obtenida o a ambos o a cada uno de los componentes.

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Un procedimiento preferido para la preparación de las preparaciones a usar según la invención se caracteriza porque primero se mezcla la dispersión de policloropreno (a) con los cuadyuvantes y aditivos y se añade una dispersión de sólidos inorgánicos (b) durante o después de su mezcladura.

La aplicación de las composiciones a utilizar según la invención se puede realizar de forma conocida, por ejemplo, por pintado, vertido, pulverizado o inmersión. El secado de la película generada se puede realizar a temperatura ambiente o a temperatura elevada hasta 220ºC.

Las preparaciones por usar según la invención también se pueden emplear como adhesivos, por ejemplo, para pegar sustratos de cualquier tipo iguales o diferentes. La capa de adhesivo sobre o en los sustratos así obtenidos luego se puede reticular. Los sustratos obtenidos de esta manera se pueden emplear eventualmente para reforzar (armar) el hormigón.

Ejemplos Preparación de dispersiones de policloropreno

La polimerización del cloropreno o bien de la dispersión de policloropreno se realiza por medio de un proceso continuo, tal como se describe en el documento EP-A 0 032 977.

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Ejemplo 1

En el primer reactor de una cascada de polimerización, compuesta por 7 reactores iguales con un volumen de 50 litros cada uno, se colocan la fase acuosa (W) y la fase monomérica (M) a través de un aparato de medición y regulación en una relación siempre constante, así como la fase del activador (A). El tiempo de permanencia media por tanque es de 25 minutos. Los reactores corresponden a los descritos en el documento DE-A 2 650 714 (indicaciones en partes en peso por 100 g partes en peso de monómeros empleados).

(M) = fase monomérica:

cloropreno 100,0 partes en peso

n-dodecilmercaptano 0,11 partes en peso

fenotiazina 0,005 partes en peso

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(W) = fase acuosa:

agua desalinizada 115,0 partes en peso

sal sódica de ácido abiético desproporcionado 2,6 partes en peso

hidróxido de potasio 1,0 partes en peso

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(A) = fase del activador:

solución acuosa al 1% de ácido formamidinsulímico 0,05 partes en peso

persulfato de potasio 0,05 partes en peso

sal sódica de ácido antraquinon-2-sulfónico 0,005 partes en peso

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A una temperatura interna de 15ºC, la reacción se inicia fácilmente. Con un enfriamiento externo, se evacúa el calor de polimerización liberado y se mantiene la temperatura de polimerización en 10ºC. Con una transformación de los monómeros del 70% se interrumpe la reacción por adición de dietilhidroxilamina. El resto del monómero se elimina por destilación por arrastre de vapor del polímero. El contenido de sólido es del 33% en peso, el contenido de gel es del 0% en peso, el valor del pH es de 13.

Después de un tiempo de polimerización de 120 horas, se sale de la línea de la polimerización.

Luego se crema la dispersión así preparada de la siguiente manera.

Se suspende alginato sólido (Manutex) en agua desionizada y se prepara una solución de alginato al 2% en peso. En ocho frascos de vidrio de 250 ml, se disponen 200 g de la dispersión de policloropreno y se agitan con 6 a 20 g de la solución de alginato -en etapas de 2 g-. Después de un tiempo de reposo de 24 horas, se mide la cantidad de suero producido sobre el látex espeso. La cantidad de alginato de la muestra con la mayor formación de suero se multiplica por 5, dando la cantidad de alginato óptima para el cremaje de 1 kg de dispersión de policloropreno.

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Ejemplo 2

Se procede como en el Ejemplo 1, pero se reduce en la fase monomérica el contenido de regulador al 0,03% en peso.

El contenido de sólidos es del 33% en peso y el contenido de gel es del 1,2% en peso, el valor del pH es de 12,9.

Después de la destilación por arrastre de vapor, se acondiciona la dispersión en un tanque de almacenamiento aislado durante 3 días a temperaturas de 80ºC, regulando la temperatura posteriormente de ser necesario por medio de un calentamiento adicional y se mide el aumento del contenido de gel en el látex por medio de muestras.

También esta dispersión se crema como se describió en el Ejemplo 1.

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B) Sustancias empleadas

2

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C) Ejemplos

Se prepararon las siguientes formulaciones:

3

Con estas formulaciones, se impregnaron rovings de fibra de vidrio Vetrotex® resistentes al álcali de espesor 2400 Tex y luego se colgaron para secar bajo carga con peso en aire ambiente de laboratorio.

Las probetas preparadas de esta manera se ensayaron en cuanto a las fuerzas de "pull-out" a partir de un bloque de hormigón. En este caso, se procedió de la siguiente manera:

Para preparar las probetas para el ensayo de pull-out, se utilizó la forma representada en la Fig. 2 o bien el encofrado 1: la fibra 2 se tensa en el encofrado 3. El espacio para cargar de hormigón 4 se conforma de modo tal que el espesor de la probeta de pull-out puede variar por desplazamiento de una pared. Todas las hendiduras y la realización de los rovings del encofrado se sellan con masilla.

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La formulación del hormigón se preparó de la siguiente manera:

4

5

La estructura y las dimensiones de una probeta de pull-out, así como la estructura del ensayo están representadas en la Fig. 3.

El portamuestras 1 se colgó de una articulación cardán para mantener baja la influencia de la fuerza instantánea o transversal. Un tapón de goma compensó desniveles en la superficie de la piedra de hormigón, cuidando así de una distribución de la presión más homogénea.

La velocidad de ensayo en las pruebas era de 5 mm/min. Los rovings 2 estaban empotrados 20 mm en el hormigón.

En el ensayo de "pull-out" es decisiva la fuerza a la que el roving 2 se desprende de la matriz de hormigón 3 y comienza a deslizarse.

Fuerza a la que el roving comienza a deslizarse del hormigón:

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Claims (3)

1. Uso de productos fibrosos impregnados para armar hormigón y otros productos a base de cemento, en el que los productos fibrosos impregnados están compuestos por

A) productos fibrosos del grupo compuesto por fibras, rovings, hilos, textiles, géneros de malla y punto, disposiciones de fibras y telas no tejidas y

B) preparaciones de

a)

20-99% en peso de una dispersión acuosa a base de policloropreno,

b)

1-80% en peso de una suspensión acuosa a base de sólidos inorgánicos del grupo de los óxidos, carbóxidos y silicatos que está compuesta por más del 20% en peso de dióxido de silicio, con preferencia, que contiene grupos silanol, con un tamaño de partícula primario de entre 1 y 400 nm,

c)

eventualmente otras dispersiones poliméricas adicionales, en especial del grupo de los poliacrilatos, poliacetatos, poliuretanos, poliureas, cauchos y epóxidos, así como

d)

eventualmente aditivos adicionales usuales contenidos en dispersiones poliméricas.

2. Productos a base de hormigón y cemento reforzados que contienen productos fibrosos impregnados compuestos por

A) productos fibrosos del grupo compuesto por fibras, rovings, hilos, textiles, géneros de malla y punto, disposiciones de fibras y telas no tejidas y

B) preparaciones de

a)

20-99% en peso de una dispersión acuosa a base de policloropreno,

b)

1-80% en peso de una suspensión acuosa a base de sólidos inorgánicos del grupo de los óxidos, carbóxidos y silicatos que está compuesta por más del 20% en peso de dióxido de silicio, con preferencia, que contiene grupos silanol, con un tamaño de partícula primario de entre 1 a 400 nm,

c)

eventualmente otras dispersiones poliméricas adicionales, en especial del grupo de los poliacrilatos, poliacetatos, poliuretanos, poliureas, cauchos y epóxidos, así como

d)

eventualmente aditivos adicionales usuales contenidos en dispersiones poliméricas,

así como los productos a base de hormigón o cemento que comprenden los productos fibrosos impregnados.

3. Productos a base de hormigón y cemento reforzados de acuerdo con la reivindicación 2, en donde las preparaciones contienen adicionalmente hasta el 10% en peso de óxido de zinc.