ITVR20090145A1 - STONE AGGLOMERATE AND PROCEDURE FOR ITS MANUFACTURING - Google Patents
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Description
AGGLOMERATO LAPIDEO E PROCEDIMENTO PER LA SUA FABBRICAZIONE STONE AGGLOMERATE AND PROCEDURE FOR ITS MANUFACTURING
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente trovato riguarda un agglomerato lapideo fabbricato in forma di blocchi o lastre con fase legante a base di polveri di caolino calcinato ed il procedimento per la sua fabbricazione. The present invention relates to a stone agglomerate manufactured in the form of blocks or slabs with a binder phase based on calcined kaolin powders and the process for its manufacture.
Attualmente, sono note e largamente impiegate in diversi campi di applicazione lastre in agglomerati lapidei, le quali sono realizzate utilizzando granulati di materiali lapidei naturali (marmo, granito, ecc.) o sintetici (ad esempio vetro) legati insieme da un legante che può essere di tipo inorganico e quindi della classe dei leganti cementizi, oppure di tipo organico, consistente in una resina che viene reticolata per via termica o per via chimica. Currently, slabs in stone agglomerates are known and widely used in various fields of application, which are made using granulates of natural stone materials (marble, granite, etc.) or synthetic (for example glass) bonded together by a binder that can be of inorganic type and therefore of the class of cementitious binders, or of organic type, consisting of a resin that is cross-linked by thermal or chemical means.
Secondo questa tecnologia nota, l'impasto costituito dal granulato, selezionato opportunamente come granulometria e quindi pezzatura dei granuli o frammenti che lo compongono (da un massimo di 150 mm fino alla polvere) e da legante (oltre che da vari additivi, come ad esempio agenti di controllo della fluidità dell'impasto, o promotori di reticolazione e di adesione) viene colato in una cassaforma e sottoposto ad un processo che prevede sostanzialmente la formatura mediante vibrazione e simultanea compressione, ovvero applicazione simultanea di una pressione di compattazione e di un moto vibratorio, il tutto sotto un vuoto prestabilito, per impedire che dell'aria resti inglobata nell'impasto. According to this known technology, the mixture consisting of the granulate, appropriately selected as granulometry and therefore size of the granules or fragments that compose it (from a maximum of 150 mm up to the powder) and binder (as well as various additives, such as for example agents to control the fluidity of the mixture, or cross-linking and adhesion promoters) is poured into a formwork and subjected to a process that essentially involves shaping by vibration and simultaneous compression, i.e. simultaneous application of a compaction pressure and a motion vibratory, all under a pre-established vacuum, to prevent air from being incorporated into the dough.
Dopo la compattazione sotto vuoto, l'impasto viene lasciato riposare nella cassaforma finché la resina polimerizza (previa l'aggiunta in fase di miscelazione di un apposito catalizzatore) o il cemento fa presa, legando indissolubilmente i granuli di materiale in un unico blocco. After compacting under vacuum, the mixture is left to rest in the formwork until the resin polymerizes (after adding a special catalyst during the mixing phase) or the cement sets, indissolubly binding the granules of material into a single block.
In alternativa, anziché utilizzare una cassaforma, l'impasto può essere convenientemente distribuito su un nastro di formatura, assumendo così la forma di una lastra che dopo compattazione e successivo indurimento non necessiterà dell'operazione di segagione. Alternatively, instead of using a formwork, the mixture can be conveniently distributed on a forming belt, thus assuming the shape of a slab which, after compacting and subsequent hardening, will not require the sawing operation.
In questo caso la reticolazione della resina avviene per via termica, somministrando calore al manufatto, che indurisce così nell'arco di alcuni minuti (anche in questo caso l'aggiunta preventiva di un catalizzatore apposito rende il processo di reticolazione per via termica più veloce). In this case the resin cross-linking takes place thermally, by administering heat to the product, which thus hardens within a few minutes (also in this case the prior addition of a special catalyst makes the cross-linking process by thermal means faster). .
Quando si utilizza come legante una resina sintetica, uno dei vantaggi principali risiede nel fatto che la fase di indurimento avviene in tempi molto brevi e le proprietà meccaniche del manufatto risultante sono migliori rispetto a quelle dei corrispondenti manufatti legati con legante cementizio. When a synthetic resin is used as a binder, one of the main advantages lies in the fact that the hardening phase occurs in a very short time and the mechanical properties of the resulting product are better than those of the corresponding products bonded with a cementitious binder.
Gli agglomerati lapidei sopra descritti, pur essendo largamente utilizzati, non appaiono scevri di inconvenienti. The stone agglomerates described above, although widely used, do not appear to be free from drawbacks.
In particolare, le resine (tipicamente di natura poliestere) e i leganti cementizi impiegati presentano alcune criticità sia dal punto di vista della compatibilità ambientale che prestazionale. Un’alternativa ai leganti tradizionali precedentemente descritti è stata proposta nella domanda di Brevetto Internazionale No. WO 03/040054 A1 depositato in data 7 novembre 2002 a nome Cordigeopolymere SA: si tratta di una soluzione che prevede di utilizzare, come legante, un geopolimero del tipo a base di polisilicati e/o di polialluminati (specificatamente si fa riferimento a poli-sialati, poli-sialati-siloxo, poli-sialati-disiloxo). In particular, the resins (typically of a polyester nature) and the cementitious binders used present some critical issues both from the point of view of environmental compatibility and performance. An alternative to the traditional binders previously described was proposed in the International Patent Application No. WO 03/040054 A1 filed on 7 November 2002 in the name of Cordigeopolymere SA: this is a solution that envisages using, as a binder, a geopolymer of type based on polysilicates and / or polyaluminates (specifically we refer to poly-sialates, poly-sialates-siloxo, poly-sialates-disiloxo).
Tali geopolimeri, per poter essere impiegati come leganti, vengono genericamente ottenuti mediante reazione tra un alluminosilicato (sia proveniente da caolini naturali che da silicoalluminati sintetici) e una soluzione concentrata di un idrossido alcalino in presenza o meno di un silicato solubile. In order to be used as binders, these geopolymers are generally obtained by reaction between an aluminosilicate (both from natural kaolins and from synthetic silicoaluminates) and a concentrated solution of an alkaline hydroxide in the presence or not of a soluble silicate.
Durante le varie fasi della reazione tra i componenti, l'acqua presente nella soluzione concentrata viene ceduta (principalmente sotto forma di condensa) determinando una porosità nel manufatto finale (e in particolare nella sua fase legante) legata alla percentuale di acqua presente nella composizione del geopolimero. During the various phases of the reaction between the components, the water present in the concentrated solution is released (mainly in the form of condensate) causing a porosity in the final product (and in particular in its binding phase) linked to the percentage of water present in the composition of the geopolymer.
Appare evidente che tale percentuale di porosità all'interno del manufatto in agglomerato è assolutamente incompatibile con le proprietà richieste tra le quali ricordiamo la resistenza meccanica e la non permeabilità. It is evident that this percentage of porosity inside the agglomerated product is absolutely incompatible with the required properties, among which we recall mechanical resistance and non-permeability.
Compito precipuo del presente trovato è quello mettere a disposizione un agglomerato lapideo, e il procedimento per la sua fabbricazione, in grado di soddisfare le richieste prestazionali per un manufatto destinato al settore delle costruzioni, con migliorate caratteristiche chimiche e fisicomeccaniche rispetto ai materiali convenzionali della stessa categoria. The aim of the present invention is to provide a stone agglomerate, and the process for its manufacture, capable of satisfying the performance requirements for a product intended for the construction sector, with improved chemical and physical-mechanical characteristics compared to the conventional materials thereof. category.
All'interno di questo compito, uno scopo importante del presente trovato è anche quello di ideare un agglomerato lapideo, e il procedimento per la sua fabbricazione, che si caratterizzino per un minore impatto ambientale rispetto a quanto oggigiorno in commercio, sia per quanto riguarda il processo di fabbricazione che per quanto riguarda il materiale stesso in opera e nella fase di demolizione. Within this aim, an important object of the present invention is also that of devising a stone agglomerate, and the process for its manufacture, which are characterized by a lower environmental impact than what is currently on the market, both as regards the manufacturing process that with regard to the material itself in place and in the demolition phase.
Un ulteriore scopo del trovato è quello di fornire un agglomerato lapideo, e il procedimento per la sua fabbricazione partendo da materie prime reperibili in commercio e successivamente modificate durante un procedimento industriale, che presenti un costo di produzione contenuto, in modo tale che il suo impiego risulti vantaggioso anche dal punto di vista economico. A further object of the invention is to provide a stone agglomerate, and the process for its manufacture starting from raw materials available on the market and subsequently modified during an industrial process, which has a low production cost, so that its use it is also advantageous from an economic point of view.
Questi e altri scopi ancora che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un procedimento per la fabbricazione di agglomerati lapidei, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi: These and other purposes, which will become clearer later on, are achieved by a process for the manufacture of stone agglomerates, characterized in that it comprises the following steps:
• fornire una fase legante mediante miscelazione di polveri di caolino calcinato che vengono fatte reagire con soluzioni di silicato di sodio con i seguenti rapporti stechiometrici: Si/Al= compreso tra 1.8 e 2.2, Al2O3/Na2O compreso tra 0.5 e 1.5 e con un rapporto tra numero di moli di H20 e numero di moli di Na2O compreso tra 8 e 10.; • provide a binder phase by mixing calcined kaolin powders which are reacted with sodium silicate solutions with the following stoichiometric ratios: Si / Al = between 1.8 and 2.2, Al2O3 / Na2O between 0.5 and 1.5 and with a ratio between the number of moles of H20 and the number of moles of Na2O between 8 and 10;
• unire detta fase legante con materiale lapideo in forma granulare per ottenere un agglomerato lapideo; • joining said binder phase with stone material in granular form to obtain a stone agglomerate;
• versare detto agglomerato lapideo in una cassaforma o su un nastro; • pour said stone agglomerate into a formwork or onto a belt;
• compattare per vibrazione e simultanea compressione sotto vuoto detto agglomerato lapideo. • compacting said stone agglomerate by vibration and simultaneous vacuum compression.
Secondo un ulteriore aspetto, il presente trovato mette a disposizione un agglomerato lapideo caratterizzato dal fatto di comprendere materiale lapideo in forma granulare legato per mezzo di una fase legante, detta fase legante comprendendo una miscela di polveri di caolino calcinato che vengono fatte reagire con soluzioni di silicato di sodio con i seguenti rapporti stechiometrici: Si/Al= compreso tra 1.8 e 2.2, Al2O3/Na2O compreso tra 0.5 e 1.5 e con un rapporto tra numero di moli di H20 e numero di moli di Na2O compreso tra 8 e 10. According to a further aspect, the present invention provides a stone agglomerate characterized in that it comprises stone material in granular form bound by means of a binder phase, said binder phase comprising a mixture of calcined kaolin powders which are reacted with solutions of sodium silicate with the following stoichiometric ratios: Si / Al = between 1.8 and 2.2, Al2O3 / Na2O between 0.5 and 1.5 and with a ratio between the number of moles of H20 and the number of moles of Na2O between 8 and 10.
Negli esempi di realizzazione che seguono, singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno in realtà essere intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione. In the following embodiments, single characteristics, reported in relation to specific examples, can actually be interchanged with other different characteristics, existing in other embodiments.
Il presente trovato riguarda un agglomerato lapideo comprendente materiale lapideo in forma granulare legato per mezzo di una fase legante. The present invention relates to a stone agglomerate comprising stone material in granular form bonded by means of a binder phase.
La fase legante comprende, in particolare, una miscela di polveri di caolino calcinato che vengono fatte reagire con soluzioni di silicato di sodio con i seguenti rapporti stechiometrici: Si/Al= compreso tra 1.8 e 2.2, Al2O3/Na2O compreso tra 0.5 e 1.5. The binder phase comprises, in particular, a mixture of calcined kaolin powders which are reacted with sodium silicate solutions with the following stoichiometric ratios: Si / Al = between 1.8 and 2.2, Al2O3 / Na2O between 0.5 and 1.5.
E’ stato sorprendentemente trovato che, a differenza di quanto riportato nella letteratura specifica e nei precedenti brevetti, un legante ottimale per la preparazione dell'agglomerato lapideo con fase legante a base di polveri di caolino calcinato che vengono fatte reagire con soluzioni di silicato di sodio, viene ottenuto impiegando rapporti molari di acqua estremamente bassi. It has been surprisingly found that, unlike what is reported in the specific literature and in previous patents, an optimal binder for the preparation of the stone agglomerate with a binding phase based on calcined kaolin powders which are made to react with sodium silicate solutions , is obtained using extremely low molar water ratios.
A tal proposito si è riscontrato essere estremamente efficace un rapporto tra numero di moli di H20 e numero di moli di Na2O compreso tra 8 e 10. In this regard, a ratio between the number of moles of H20 and the number of moles of Na2O of between 8 and 10 has been found to be extremely effective.
Secondo una preferita forma di realizzazione, il rapporto Si/Al è pari a 2. According to a preferred embodiment, the Si / Al ratio is equal to 2.
In tal modo, grazie ad una opportunamente studiata fase di miscelazione che verrà descritta meglio in seguito, si ottiene un agglomerato lapideo con porosità del tutto compatibili con quelle di un manufatto destinato al settore delle costruzioni ad elevate prestazioni. In this way, thanks to a suitably studied mixing phase which will be described in greater detail below, a stone agglomerate is obtained with porosity entirely compatible with those of a product intended for the high-performance construction sector.
Opportunamente, la percentuale di materiale lapideo in forma granulare (con granulometria massima che può andare da 0.1 mm a 150 mm) è compresa tra il 60% e il 90% in peso sul totale e, conseguentemente, la percentuale di fase legante è compresa tra il 10% e il 40% in peso sul totale. Secondo un ulteriore aspetto, il presente trovato mette a disposizione un procedimento per la fabbricazione di agglomerati lapidei. Conveniently, the percentage of stone material in granular form (with maximum grain size ranging from 0.1 mm to 150 mm) is between 60% and 90% by weight of the total and, consequently, the percentage of binder phase is between 10% and 40% by weight of the total. According to a further aspect, the present invention provides a method for manufacturing stone agglomerates.
È noto che i geopolimeri sono materiali che si formano per reazione di un alluminosilicato con una soluzione concentrata di un idrossido alcalino in presenza o meno di un silicato solubile. It is known that geopolymers are materials that are formed by the reaction of an aluminosilicate with a concentrated solution of an alkaline hydroxide in the presence or not of a soluble silicate.
Vengono infatti definiti "geopolimeri" quegli alluminosilicati a struttura tridimensionale che sono formati a bassa temperatura e in tempi rapidi a partire da alluminosilicati naturali. In fact, "geopolymers" are defined as those aluminosilicates with a three-dimensional structure that are formed at low temperatures and quickly starting from natural aluminosilicates.
Un aspetto comune a tutti questi materiali è lo stadio di attivazione alcalina per la loro preparazione. A common aspect of all these materials is the alkaline activation step for their preparation.
Sono, in pratica, dei polimeri inorganici presentanti una struttura consistente in catene o anelli piani o strutture tridimensionali formate da ioni Si<4+>e Al<3+>in coordinazione tetraedica e cationi Na<+>, k<+>o Ca<2+>in posizioni interstiziali per bilanciare la carica negativa dei tetraedri di [AlO4]-. In practice, they are inorganic polymers having a structure consisting of flat chains or rings or three-dimensional structures formed by ions Si <4+> and Al <3+> in tetrahedical coordination and Na <+>, k <+> or Ca cations <2+> in interstitial positions to balance the negative charge of the [AlO4] - tetrahedra.
Il geopolimero è quindi costituito da un alluminosilicato naturale o sintetico e da una soluzione alcalina molto concentrata che può eventualmente contenere silicati disciolti. L'alluminosilicato deve risultare sufficientemente reattivo per poter essere utilizzato nella preparazione del geopolimero. The geopolymer is therefore made up of a natural or synthetic aluminosilicate and a very concentrated alkaline solution which may possibly contain dissolved silicates. The aluminosilicate must be sufficiently reactive to be used in the preparation of the geopolymer.
Secondo il presente trovato, il procedimento per la fabbricazione di agglomerati lapidei comprende le seguenti fasi: According to the present invention, the process for manufacturing stone agglomerates comprises the following steps:
• fornire una fase legante mediante miscelazione di polveri di caolino calcinato che vengono fatte reagire con soluzioni di silicato di sodio con i seguenti rapporti stechiometrici: Si/Al compreso tra 1.8 e 2.2, Al2O3/Na2O compreso tra 0.5 e 1.5 e con un rapporto tra numero di moli di H20 e numero di moli di Na2O compreso tra 8 e 10.; • provide a binder phase by mixing calcined kaolin powders which are reacted with sodium silicate solutions with the following stoichiometric ratios: Si / Al between 1.8 and 2.2, Al2O3 / Na2O between 0.5 and 1.5 and with a ratio between number of moles of H20 and number of moles of Na2O between 8 and 10;
• unire la fase legante con il materiale lapideo in forma granulare per ottenere un agglomerato lapideo; • join the binding phase with the stone material in granular form to obtain a stone agglomerate;
• versare l'agglomerato lapideo in una cassaforma o su un nastro; • pour the stone agglomerate into a formwork or onto a belt;
• compattare per vibrazione e simultanea compressione sotto vuoto l'agglomerato lapideo così ottenuto. • compacting the stone agglomerate thus obtained by vibration and simultaneous vacuum compression.
Secondo una preferita forma di realizzazione, il rapporto Si/Al è pari a 2. According to a preferred embodiment, the Si / Al ratio is equal to 2.
Vantaggiosamente, le polveri di caolino calcinato, vengono ottenute portando il caolino, reperibile commercialmente, a temperature comprese tra 700 e 800°C con una rampa di temperatura predefinita e prevedendo un tempo di mantenimento alla temperatura massima di almeno 6 ore. Advantageously, the calcined kaolin powders are obtained by bringing the kaolin, commercially available, to temperatures between 700 and 800 ° C with a predefined temperature ramp and providing for a holding time at the maximum temperature of at least 6 hours.
In tal modo, si modifica lo stato di coordinazione dell’Alluminio per renderlo così disponibile per le successive reazioni. In this way, the coordination state of the Aluminum is changed to make it available for subsequent reactions.
Le soluzioni di silicato di sodio reperibili in commercio vengono quindi modificate mediante l’aggiunta di NaOH in scaglie fino ad ottenere i rapporti stechiometrici precedentemente citati. The commercially available sodium silicate solutions are then modified by adding NaOH in flakes to obtain the stoichiometric ratios previously mentioned.
Mescolando insieme i due reagenti si forma una pasta che rapidamente si può indurire e quindi ne consente l'utilizzo come legante nella fabbricazione degli agglomerati lapidei. By mixing the two reagents together, a paste is formed which can quickly harden and therefore allows its use as a binder in the manufacture of stone agglomerates.
Per altro è stato verificato che la produzione di caolino calcinato alle temperature sopra indicate consente di ottenere quale legante di una polvere fine compatibile con la fabbricazione di un agglomerato lapideo in forma di blocchi o lastre. Infatti, la fabbricazione degli agglomerati lapidei, secondo tecnica nota, necessita di una frazione granulare che può essere costituita da frammenti di roccia di natura diversa di granulometria massima in genere compresa tra 0.1 e 150 mm e da una aliquota di polvere fine di granulometria inferiore a 50 micron che deve mescolarsi intimamente con la fase legante per andare a costituire la matrice in grado di collegare indissolubilmente la fase granulare. On the other hand, it has been verified that the production of calcined kaolin at the temperatures indicated above makes it possible to obtain as a binder a fine powder compatible with the manufacture of a stone agglomerate in the form of blocks or slabs. In fact, the manufacture of stone agglomerates, according to the known technique, requires a granular fraction that can be made up of rock fragments of a different nature with a maximum grain size generally between 0.1 and 150 mm and an aliquot of fine dust with a grain size lower than 50 microns which must be intimately mixed with the binder phase to form the matrix capable of indissolubly connecting the granular phase.
Opportunamente l'ottenimento di caolino calcinato alle temperature indicate conduce ad una polvere avente un diametro medio compreso tra 5 e 25 micron e quindi del tutto compatibile, in termini di dimensione, con le polveri fini necessarie alla fabbricazione degli agglomerati. Conveniently, obtaining calcined kaolin at the indicated temperatures leads to a powder having an average diameter between 5 and 25 microns and therefore completely compatible, in terms of size, with the fine powders necessary for the manufacture of the agglomerates.
Questo consente di formulare una fase legante, costituita dalla polvere di caolino calcinato e dalla soluzione di silicato di sodio, eventualmente addizionata di polvere fine di opportuna natura chimica, avente una reologia tale da consentire la realizzazione di agglomerati lapidei con dimensioni massime dei granuli fino a 150 mm. This allows to formulate a binder phase, consisting of calcined kaolin powder and sodium silicate solution, possibly with the addition of fine powder of a suitable chemical nature, having such a rheology as to allow the creation of stone agglomerates with maximum dimensions of the granules up to 150 mm.
Gli stadi essenziali della formazione del legante sono quindi i seguenti: The essential stages in the formation of the binder are therefore the following:
a) la materia prima (alluminosilicato) a contatto con la soluzione fortemente alcalina di Na(OH), e/o eventualmente K(OH), inizia a sciogliersi formando essenzialmente silicati e alluminati solubili. Questa reazione avviene con consumo di acqua e forma rapidamente una soluzione soprassatura secondo lo schema di seguito riportato: a) the raw material (aluminosilicate) in contact with the strongly alkaline solution of Na (OH), and / or possibly K (OH), begins to dissolve, essentially forming soluble silicates and aluminates. This reaction takes place with the consumption of water and quickly forms a supersaturated solution according to the following scheme:
Al2O3 3 H2O 2OH<->→ 2[Al(OH)4]-SiO2 H2O OH<->→ [SiO(OH)3]-SiO2 2OH<->→ [SiO2(OH)2]<2->b) precipita un gel allumino-silicato alcalino; questa fase può essere identificata con la fase di presa del materiale. In questa fase si libera acqua utilizzata per dissoluzione. L'acqua rimane presente nei pori del gel il quale, mentre si forma, si va a legare alle particelle residue di materia prima. Infatti, il silicato di alluminio reattivo che costituisce la materia prima non si scioglie del tutto ma, la percentuale di dissoluzione dipende dalle dimensioni, dalla reattività e dalla soluzione alcalina utilizzata; c) il terzo stadio consiste nella riorganizzazione del gel, nel completamento delle reazioni di condensazione con un aumento della connettività e conseguente amento delle proprietà meccaniche della fase legante. Al2O3 3 H2O 2OH <-> → 2 [Al (OH) 4] -SiO2 H2O OH <-> → [SiO (OH) 3] -SiO2 2OH <-> → [SiO2 (OH) 2] <2-> b ) an alkaline aluminosilicate gel precipitates; this phase can be identified with the material setting phase. In this phase the water used for dissolution is released. The water remains present in the pores of the gel which, as it forms, binds to the residual particles of raw material. In fact, the reactive aluminum silicate which constitutes the raw material does not dissolve completely but the percentage of dissolution depends on the size, the reactivity and the alkaline solution used; c) the third stage consists in the reorganization of the gel, in the completion of the condensation reactions with an increase in connectivity and consequent increase in the mechanical properties of the binding phase.
Tutte le reazioni descritte avvengono a temperatura ambiente o leggermente superiore, sono esotermiche e si completano in tempi generalmente abbastanza ridotti. All the reactions described take place at room temperature or slightly higher, are exothermic and are generally completed in a fairly short time.
Durante la fase di miscelazione è possibile prevedere una fase di addizione di pigmenti inorganici per conferire determinate colorazioni alla fase legante. During the mixing phase it is possible to foresee an addition phase of inorganic pigments to give certain colors to the binder phase.
Come spiegato in precedenza, l’impasto così preparato viene scaricato in una cassaforma o su un nastro e successivamente compatto per vibrazione e simultanea compressione sotto vuoto. Il blocco o la lastra così formati vengono fatti indurire per un tempo conveniente in condizioni di umidità controllata e successivamente vengono lavorati come qualunque altro materiale lapideo naturale o agglomerato. As explained above, the mixture thus prepared is discharged into a formwork or onto a belt and subsequently compacted by vibration and simultaneous vacuum compression. The block or slab thus formed is allowed to harden for a convenient time under controlled humidity conditions and is subsequently processed like any other natural or agglomerated stone material.
Vantaggiosamente, la percentuale del materiale lapideo granulare è compresa tra il 60% e il 90% in peso sul totale dell'agglomerato lapideo, mentre la percentuale della fase legante è compresa tra il 10% e il 40% in peso sul totale, e può comprendere in parte o in totale la polvere fine necessaria alla fabbricazione di un agglomerato lapideo con elevate prestazioni. Advantageously, the percentage of the granular stone material is between 60% and 90% by weight of the total stone agglomerate, while the percentage of the binder phase is between 10% and 40% by weight of the total, and can understand in part or in total the fine dust necessary for the manufacture of a stone agglomerate with high performance.
ESEMPIO 1 EXAMPLE 1
Componenti del materiale lapideo in forma granulare: Components of the stone material in granular form:
- Carbonato di calcio in granulometria 0.5-0.7 mm: 35-40%; - Calcium carbonate in 0.5-0.7 mm granulometry: 35-40%;
- Carbonato di calcio in granulometria 0.1–0.4 mm: 22-26%; - Calcium carbonate in particle size 0.1-0.4 mm: 22-26%;
Carbonato di calcio in granulometria <45 micron:10-15%. Calcium carbonate in particle size <45 microns: 10-15%.
Fase legante: Binding phase:
- Miscela di caolino calcinato e silicato di sodio q.b. a 100. - Mixture of calcined kaolin and sodium silicate to taste to 100.
Ossido colorante: 0.1-1.0%. Oxide coloring: 0.1-1.0%.
Un materiale così preparato, opportunamente miscelato e formato per vibrazione e simultanea compressione sotto vuoto presenta le seguenti caratteristiche fisico-meccaniche: A material thus prepared, suitably mixed and formed by vibration and simultaneous vacuum compression, has the following physical-mechanical characteristics:
a) assorbimento d’acqua (secondo EN-14617/1) = 2-4%; a) water absorption (according to EN-14617/1) = 2-4%;
b) resistenza a flessione (secondo EN-14617/2) = 20-30 Mpa; b) flexural strength (according to EN-14617/2) = 20-30 Mpa;
c) resistenza all’abrasione (secondo En-14617/4) = 400-500 mmc. c) resistance to abrasion (according to En-14617/4) = 400-500 mmc.
ESEMPIO 2 EXAMPLE 2
Componenti del materiale lapideo in forma granulare: Components of the stone material in granular form:
- Quarzo bianco in granulometria 0.5-1.2 mm: 35-40%; - White quartz in grain size 0.5-1.2 mm: 35-40%;
- Sabbia di Quarzo in granulometria 0.1–0.3 mm: 24-28%; - Quartz sand in particle size 0.1-0.3 mm: 24-28%;
- Polvere di Quarzo in granulometria <45 micron: 10-15%; - Quartz powder in particle size <45 micron: 10-15%;
Fase legante: Binding phase:
- Miscela di caolino calcinato e silicato di sodio q.b. a 100. - Mixture of calcined kaolin and sodium silicate to taste to 100.
Ossido colorante: 0.1-1.0%. Oxide coloring: 0.1-1.0%.
Un materiale così preparato, opportunamente miscelato e formato per vibrazione e simultanea compressione sotto vuoto presenta le seguenti caratteristiche fisico-meccaniche: A material thus prepared, suitably mixed and formed by vibration and simultaneous vacuum compression, has the following physical-mechanical characteristics:
a) assorbimento d’acqua (secondo EN-14617/1) = 2 4%; a) water absorption (according to EN-14617/1) = 2 4%;
b) resistenza a flessione (secondo EN-14617/2) = 30-40 Mpa; b) flexural strength (according to EN-14617/2) = 30-40 Mpa;
c) resistenza all’abrasione (secondo En-14617/4) = 200-300 mmc. c) resistance to abrasion (according to En-14617/4) = 200-300 mmc.
ESEMPIO 3 EXAMPLE 3
Componenti del materiale lapideo in forma granulare: Components of the stone material in granular form:
- Carbonato di calcio in granulometria 20-30 mm: 6-10% - Calcium carbonate in granulometry 20-30 mm: 6-10%
- Carbonato di calcio in granulometria 10–20 mm: 18-22% - Calcium carbonate in 10-20 mm grain size: 18-22%
- Carbonato di calcio in granulometria 5–10 mm: 14-18% - Calcium carbonate in granulometry 5-10 mm: 14-18%
- Carbonato di calcio in granulometria 1.5–5 mm: 15-20% - Calcium carbonate in granulometry 1.5-5 mm: 15-20%
- Carbonato di calcio in granulometria 0.5–1.5 mm: 0-5% - Calcium carbonate in grain size 0.5-1.5 mm: 0-5%
- Carbonato di calcio in granulometria <100 micron: 0-5% - Calcium carbonate in particle size <100 microns: 0-5%
Fase legante: Binding phase:
Miscela di caolino calcinato e silicato di sodio q.b. a 100. Mixture of calcined kaolin and sodium silicate to taste to 100.
Ossido colorante: 0.1-1.0% Oxide coloring: 0.1-1.0%
Un materiale così preparato, opportunamente miscelato e formato per vibrazione e simultanea compressione sotto vuoto presenta le seguenti caratteristiche fisico-meccaniche: A material thus prepared, suitably mixed and formed by vibration and simultaneous vacuum compression, has the following physical-mechanical characteristics:
a) assorbimento d’acqua (secondo EN-14617/1) = 2-4%; a) water absorption (according to EN-14617/1) = 2-4%;
b) resistenza a flessione (secondo EN-14617/2) = 10-20 Mpa; b) flexural strength (according to EN-14617/2) = 10-20 Mpa;
c) resistenza all’abrasione (secondo En-14617/4) = 300-400 mmc. c) resistance to abrasion (according to En-14617/4) = 300-400 mmc.
Si è in pratica constatato come in tutte le forme realizzative il trovato abbia raggiunto il compito e gli scopi ad esso preposti. In practice it has been found that in all embodiments the invention has achieved the intended aim and objects.
Inoltre si è constatato che, grazie all'utilizzo, all'interno della fase legante, di una percentuale di polveri di caolino calcinato che vengono fatte reagire con soluzioni di silicato di sodio si garantisce che: Furthermore, it has been found that, thanks to the use, within the binder phase, of a percentage of calcined kaolin powders which are made to react with sodium silicate solutions, it is ensured that:
- rispetto ai leganti in poliestere, i leganti oggetto della presente invenzione presentano un minor impatto ambientale ed, essendo completamente inorganici, risultano più stabili in ambiente esterno e alla fiamma in caso di incendio; - compared to polyester binders, the binders object of the present invention have a lower environmental impact and, being completely inorganic, are more stable in the external environment and to flame in case of fire;
- rispetto ai leganti a base cementizia, i leganti oggetto della presente invenzione presentano un ritiro durante la fase di essicazione molto più contenuto e, quindi, non danno problemi di stabilità dimensionale oltre che un minore impatto ambientale (riduzione dell'80% della CO2 prodotta durante il procedimento di fabbricazione); - compared to cement-based binders, the binders object of the present invention have a much lower shrinkage during the drying phase and, therefore, do not give problems of dimensional stability as well as a lower environmental impact (reduction of 80% of the CO2 produced during the manufacturing process);
- rispetto ai leganti a base di geopolimeri tradizionali i leganti oggetto della presente invenzione presentano una porosità molto più contenuta tanto da renderli adatti e del tutto compatibili con un manufatto ad elevate prestazioni destinato al settore delle costruzioni. - compared to binders based on traditional geopolymers, the binders object of the present invention have a much lower porosity, so as to make them suitable and fully compatible with a high-performance product intended for the construction sector.
In pratica i materiali impiegati nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze. In practice, the materials used, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to requirements.
Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| IT000145A ITVR20090145A1 (en) | 2009-09-21 | 2009-09-21 | STONE AGGLOMERATE AND PROCEDURE FOR ITS MANUFACTURING |
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| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITVR20090145A1 (en) |
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- 2009-09-21 IT IT000145A patent/ITVR20090145A1/en unknown
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