ES2331043B1 - Mortero de yeso con vermiculita expandida y aditivado, y procedimiento para su obtencion. - Google Patents
Mortero de yeso con vermiculita expandida y aditivado, y procedimiento para su obtencion. Download PDFInfo
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Abstract
Mortero de yeso con vermiculita expandida y
aditivado, y procedimiento para su obtención.
Mortero de yeso con vermiculita expandida y
aditivado con ácido cítrico y ácido tartárico, y procedimiento para
su obtención que comprende los siguientes elementos y
proporciones:
en que, para revestimiento de superficies, la
vermiculita que se añade es resultado de un proceso de tratamiento
en horno vertical con el que se obtiene una granulometría mejorada
y unas láminas de vermiculita exfoliada sin agua ni aire, y se
aditiva el mortero con ácido cítrico y ácido tartárico, sulfato de
cobre y citrato potásico o sodio, añadiéndolo al agua antes de
realizar la mezcla.
Description
Mortero de yeso con vermiculita expandida y
aditivado, y procedimiento para su obtención.
La invención se refiere, tal como expresa el
enunciado de la presente memoria descriptiva, a un mortero cálcico
con vermiculita expandida y aditivada con ácido tartárico, ácido
cítrico, sulfato de cobre y citrato potásico o sódico, destinado a
la construcción, y al procedimiento para su obtención.
Más concretamente, el objeto de la invención
consiste en un mortero modificado de sulfato cálcico que presenta
la particularidad de incorporar vermiculita expandida conseguida de
un modo totalmente diferente a los existentes en el mercado, de
forma que al incorporarle el sulfato cálcico y el agua, y
aditivando la mezcla con ácido tartárico, ácido cítrico, sulfato de
cobre y citrato potásico o sódico se obtiene un mortero
especialmente destinado para aplicaciones ignífugas y para
aislamientos térmicos y acústicos, con la particularidad de poseer
unas excelentes propiedades mecánicas, lo que hace innecesarios
posteriores tratamientos de acabados con placas y su
correspondiente sellado de juntas y aplicación de periferia
metálica. Dadas sus excelentes propiedades, también es aplicable
para la fabricación de placas para revestimiento por sistemas de
moldes, bien sean lisas o con motivos decorativos.
El campo de aplicación de la presente invención
se encuadra como mortero de yeso dentro del sector de materiales
para revestimiento de superficies, más concretamente dentro de los
sistemas de protección pasiva contra incendios; estando también
encuadrado en aislamientos acústicos y térmicos y también dentro de
los revestimientos decorativos.
Como es sabido, en el sector son conocidos muy
diferentes morteros de todo tipo de vermiculitas. La principal
carencia que presentan dichos morteros, sin embargo, es la falta de
resistencia mecánica, por lo que tienden a deteriorarse con mucha
facilidad ante la fricción y requieren de posteriores acabados con
paneles de revestimiento contra incendios. De igual forma,
necesitarán un mantenimiento periódico que corrija los desperfectos
que con el paso del tiempo se irán produciendo en el mortero. En
cuanto al aislamiento acústico o térmico, estos morteros de
vermiculita también han. de acompañarse de acabados de lana de roca
o similares o de placas aislantes. Además, todo este tipo de
acabados requieren la ejecución de trabajos añadidos como sellados
de juntas, instalación de periferia metálica, etc., siendo por
tanto deseable la existencia de un mortero que cumpla todas las
funciones reseñadas en una sola aplicación directa y sin
tratamientos posteriores.
Los morteros de vermiculita existentes hasta
ahora incorporan la vermiculita expandida mediante el simple
proceso de calentar el mineral en un horno hasta los 870ºC,
temperatura a la cual éste se lamina, expandiéndose y alcanzando
hasta 20 veces su volumen, al evaporarse el agua contenida en el
mineral y transformarse éste en fuelles con láminas que producen
reflejos pardos. Las láminas formadas actúan como diminutos
"espejos" que reflejan tanto las radiaciones térmicas como las
ondas sonoras, lo que le da al mortero sus propiedades aislantes y
de protección contra el fuego. En los procesos conocidos hasta
ahora, la vermiculita cruda se introducía en los hornos mediante
una cinta transportadora dispuesta horizontalmente, obteniéndose a
la salida del proceso cuatro tipos diferentes de vermiculita
expandida que se diferencian en sus granulometrías y en ciertas
propiedades físicas. Mediante el nuevo sistema que el titular de la
invención propone, el proceso se realiza mediante un horno que
transporta la vermiculita verticalmente para realizar el proceso de
una forma similar a la que se hace tradicionalmente con la
perlita. Mediante este proceso vertical se obtiene un tipo más de
vermiculita que con el tradicional, siendo este nuevo tipo el que
dota al mortero de las cualidades que en esta memoria se
indican.
Otra particularidad que presenta el mortero es
que, a diferencia de los morteros tradicionales, el aditivo no está
incluido en la masa seca, sino que se ha de aditivar el agua antes
de añadirle a ésta la mezcla de sulfato y vermiculita.
Por otro lado, es conocido el empleo de
aditivos compuestos por varios de los productos que conforman el
aditivo de este mortero, siendo por ejemplo el ácido cítrico y el
ácido tartárico muy empleados en la fabricación de los aditivos
tradicionales. Sin embargo, las proporciones empleadas en este
mortero, junto al uso de sustancias no usadas en los aditivos
conocidos, proporcionan al mortero resultante mejores propiedades de
adherencia, maleabilidad y control del fraguado. Se tiene
conocimiento de la existencia de algún documento que incorpora la
utilización de ácido cítrico o tartárico, tal como la patente nº
200302704 relativa a un aditivo para yesos, la cual, sin embargo,
tal como puede entender cualquier experto en la materia, se
incorpora en proporciones distintas y a otras sustancias como
aditivo para yesos, estando destinado a aplicaciones distintas a
las de la invención que aquí concierne.
Así mismo, debe mencionarse, como documentos de
interés relacionados con el tema de la presente invención, los
siguientes registros:
La patente ES 2196605, referida a un sistema de
mortero que en su composición incluye ácido cítrico, citratos,
ácido tartárico o tartratos.
La patente ES 2103417, relativa a una mezcla
seca de mortero de enlucir con contenido de yeso y caliza.
La patente ES 21291164 sobre un mortero de
enlucir seco de yeso o yeso cocido basado en un granulado de
hormigón celular hidrofugado.
La patente ES 8401121 que versa sobre un
procedimiento de preparación de un mortero ignífugo cuya
composición incluye sulfato de calcio semihidratado en forma de
yeso.
La patente ES 3827895 referida a una
composición para ser usada en construcción con un contenido de 15%
a 20% de yeso.
La patente GB 1258054 relativa a unas mejoras a
la producción de hormigón con inclusión de yeso en su
composición.
Sin embargo, aunque los documentos citados se
refieren a morteros para construcción en cuyas composiciones se
incluyen algunos de los componentes de la invención que se propone,
ninguno de ellos incluye la totalidad de los mismos ni aplica un
procedimiento semejante, pudiendo por tanto señalarse que no se
conoce ninguna otra invención que presente unas características
similares a les que presenta la invención que aquí se
preconiza.
Así, el mortero que la invención propone se
configura de forma taxativa como una evidente novedad dentro de sus
campos de aplicación, ya que en él se emplea vermiculita expandida
con un sistema de expansión totalmente novedoso y diferente a los
existentes en el mercado, consistente en la realización del proceso
en horno vertical, obteniendo un nuevo tipo de vermiculite. De esta
forma, al mezclar la vermiculita laminada con el sulfato cálcico
(yeso) y aditivando la mezcla con el aditivo de ácido cítrico,
ácido tartárico, sulfato de cobre y citrato potásico o sódico se
obtiene un mortero muy uniforme y que alcanza una dureza mínima del
60% Shore C. Cumple este mortero todas las normativas exigidas a
este tipo de materiales, habiendo sido homologado en laboratorios
acreditados para este tipo de certificaciones.
El material resultante es un mortero que
resulta apto para ser aplicado con cualquiera de los sistemas
tradicionales existentes, tanto manualmente como con máquina para
proyectarlo, no requiriendo especial cualificación por parte del
trabajador que lo manipula.
Por la eficacia resultante del mortero
obtenido, se puede aportar al mercado nacional e internacional unos
productos muy ventajosos, dado que todos los componentes existen en
la naturaleza en estado natural y no son tóxicos, resultando
totalmente ecológicos y además suponen un ahorro en tiempo y
costes al reducir los trabajos necesarios para revestir una
superficie y dotarla de las características que este mortero le
proporcione, suponiendo un avance con respecto a lo ya
conocido.
Los componentes de este mortero de yeso son,
como se ha indicado anteriormente, el sulfato cálcico (yeso), la
vermiculita laminada como árido fino y agua aditivada con ácido
cítrico, ácido tartárico, sulfato de cobre y citrato potásico o
sodio.
La vermiculita es un mineral de la familia de
la mica, compuesto básicamente de silicatos de aluminio y hierro.
Su forma natural es la de una mica de color pardo y estructura
laminar, conteniendo entre dichas láminas agua acumulada. Su
característica principal es que al calentarla por encima de los
870ºC, su capacidad de exfoliación hace que aumente su volumen de
ocho a veinte veces su tamaño original, empleándose esta
vermiculita menos densa como árido en la fabricación del mortero.
Dicha vermiculita resulta un material de muy baja densidad, muy
poroso y con excelentes propiedades aislantes. Según el proceso
mencionado anteriormente, el nuevo tipo de vermiculita añadido a
este mortero le proporciona unas características de resistencia,
ligereza y aislamiento que mejoran con mucho a los existentes hasta
el momento.
Por su parte, el yeso se obtiene a partir del
sulfato cálcico hidratado, material que se halla abundantemente en
la naturaleza, por lo que resulta ecológico su empleo dado que sus
residuos son fácilmente eliminables. Es, además, un regulador
higrométrico, ya que su capacidad de absorber y expeler vapor de
agua hace que se comporte como regulador de la humedad ambiental en
espacios cerrados. Asimismo, se comporta como un excelente
aislamiento térmico y de absorción acústica, otorgando a los
tabiques una mayor capacidad aislante y reduciendo en gran medida
efectos de eco y reverberación que resultan molestos para las
personas. Finalmente, indicar que el yeso también proporciona una
protección eficaz contra el fuego, dada la gran cantidad de agua
que contiene el yeso hidratado.
Tanto el ácido cítrico como el ácido tartárico,
el sulfato de cobre y el citrato potásico o el citrato sódico son
sustancias totalmente naturales, apareciendo en multitud de
aspectos y configuraciones en la naturaleza. Son obtenidos mediante
procesos muy simples y conocidos desde la antigüedad. La función de
los dos primeros en el mortero es la de controlar el fraguado del
yeso. Por su parte el sulfato de cobre dota al mortero de unas
excelentes propiedades de adherencia al paramento sobre el que se
aplique. Por último, el citrato potásico o sódico proporciona a la
masa del mortero unas características determinadas de maleabilidad
que facilita su manejo y aplicación.
La composición del mortero que la invención
propone comprende los siguientes elementos y proporciones:
Como es lógico, en función de la necesidad de
la aplicación, ya sea para ignifugación, aislamiento térmico o para
insonorización, las proporciones se modificarán dentro del rango
indicado, siendo, por ejemplo, mayor la cantidad de vermiculita en
morteros para aplicaciones ignífugas o de aislamiento térmico, y
mayor la de sulfato cálcico en aplicaciones de insonorización.
Las principales propiedades y características
del nuevo mortero son:
Ligereza. La densidad aparente del
mortero oscila entre 550 y 750 Kg/m^{3}, en función de las
granulometrías.
Baja conductividad térmica. Su capacidad
de aislamiento térmico es tal que en pruebas realizadas sobre un
tabique de ladrillo hueco del 9 revestido con 8 cm. de espesor de
este material, ante la imposición de un salto térmico de 1200ºC
primero, y -200ºC después, al final del ensayo la variación de
temperatura en la cara no expuesta no superaba los 60ºC, siendo
calificado como EI240. Además, los espesores requeridos de este
material para obtener una protección determinada son muchísimo
menores que con los morteros conocidos en la actualidad.
Dosificación. Los morteros tradicionales
suelen ser mezclados en proporción de 1/2 litro de agua para 1 Kg.
de mortero seco. Este mortero que se presenta requiere una
dosificación de aproximadamente 500 g para 1 litro de agua. De este
modo se facilita el transporte del material hasta su lugar de
aplicación.
Granulometría brillante. Es debida a las
laminillas de vermiculita expandida, que forman una multitud de
pantallas que reflejan y dispersan el calor transmitido por
radiación, convirtiendo a dicho material en un estupendo
revestimiento refractario.
Aislamiento acústico. Al incidir las
ondas sonoras sobre las laminillas multidireccionales de la
vermiculita expandida, éstas son reflejadas en multitud de
direcciones o absorbidas por la estructura microscópica de burbujas
de aire del mineral. Gracias a esto, el mortero que incorpora la
vermiculita resulta un excelente aislante acústico en una amplia
gama de frecuencias.
Resistencia al fuego. El punto de fusión
del mortero está en 1.370ºC y la temperatura de reblandecimiento
es de 1.250ºC. Se trata pues, de un compuesto incombustible y
químicamente muy estable a altas temperaturas, lo que lo convierte
en un material idóneo para la protección contra el fuego.
Inalterabilidad. El mortero descrito es
insensible a los agentes atmosféricos y al paso del tiempo. Es
estable, químicamente neutro (pH = 7,2) e inerte; no es
higroscópico y es estéril, por lo que no aporta problemas de plagas
o enfermedades. Al ser humedecido, tarda aproximadamente 1 día en
secarse, mejorando el tiempo de secado de los morteros
tradicionales, que suelen tardar entre tres días y una semana en
secarse.
Otras ventajas del mortero serían la
maleabilidad de la masa en la ejecución y su buena adherencia al
soporte, además de sus excelentes propiedades mecánicas, ya
comentadas anteriormente. Todo esto es lo que permite los acabados
directos con el mortero, sin acabados de paneles ni instalación de
la periferia metálica. El mantenimiento de este mortero es
prácticamente nulo, no se deteriora con el paso del tiempo.
Por último, cabe señalar que el mortero de la
invención además aporta ventajas para el medio ambiente, ya que
debido a su composición natural y biodegradable no lo altera.
La presente invención se ilustra mediante el
siguiente ejemplo, no pretendiendo en absoluto limitar su
alcance:
Se dispone un saco de mezcla seca con una
composición del 50% de sulfato cálcico y 50% de vermiculita
expandida. Este saco de mezcla tendrá un peso aproximado de 500 g,
que se añadirá posteriormente a 1 litro de agua aditivada con una
mezcla previamente preparada de ácido cítrico y tartárico, sulfato
de cobre y citrato potásico que hará que el mortero resultante
tarde unos 30 minutos en fraguar y una vez pasado este tiempo, el
endurecimiento del mortero se disparará hasta completarse en menos
de 15 minutos. Esta mezcla es especialmente adecuada para
revestimientos en interiores con objeto de aislar térmicamente un
recinto.
Descrita suficientemente la naturaleza de la
presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no
se considera necesario hacer más amplia su explicación para que
cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas
que de ella se derivan, haciendo constar que, dentro de su
esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de
realización que difieran en detalle de la indicada a título de
ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se
recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio
fundamental.
Claims (3)
1. Mortero de yeso con vermiculita expandida y
aditivado con ácido cítrico y ácido tartárico especialmente
destinado para aplicaciones ignífugas y para aislamientos térmicos
y acústicos, mediante aplicación manual o por máquina de proyectar,
siendo asimismo aplicable para la fabricación de placas para
revestimientos por sistema de moldes, caracterizado por el
hecho de que su composición comprende los siguientes elementos y
proporciones:
dependiendo la utilización de unas
u otras proporciones, en función del uso al que esté destinado en
cada
caso.
2. Procedimiento para la obtención de un
mortero de yeso con vermiculita expandida y aditivado con ácido
cítrico y ácido tartárico, según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que, para revestimiento de
superficies, la vermiculita que se añade es resultado de un proceso
de tratamiento en horno vertical con el que se obtiene una
granulometria mejorada y unas láminas de vermiculita exfoliada que
no contienen agua ni aire.
3. Procedimiento para la obtención de un
mortero de yeso con vermiculita y aditivado con ácido cítrico y
ácido tartárico, según las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado por el hecho de que, para el revestimiento de
superficies y con el fin de facilitar su aplicación y mejorar sus
características mecánicas, se aditiva el mortero con ácido cítrico
y ácido tartárico, sulfato de cobre y citrato potásico o sodio,
añadiéndolo al agua antes de realizar la mezcla.
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