IT201900001603A1 - Composizione legante per edilizia - Google Patents

Description

Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

“COMPOSIZIONE LEGANTE PER EDILIZIA”.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una composizione legante per edilizia.

Con particolare riferimento al settore dell’edilizia è noto l’impiego di composizioni leganti di tipo idraulico o ad indurimento aereo, allo scopo di legare e cementare materie prime come polveri, sabbie, pietre e altri materiali lapidei, oppure per la posa di blocchi e laterizi per la costruzione di murature.

Tali composizioni leganti sono impastate aggiungendo acqua e sabbia, oppure ghiaia o pietrisco e opportuni additivi che producono una massa plastica modellabile che, una volta indurita, è in grado di sviluppare nel tempo notevole resistenza meccanica, garantendo durabilità e stabilità al manufatto.

L’impasto di tali prodotti è caratterizzato dall’innesco di una reazione di idratazione che determina lo sviluppo delle proprietà meccaniche del manufatto. Nel dettaglio, la reazione di idratazione è una sequenza di reazioni chimiche tra i componenti dell’impasto e l’acqua determinanti un’azione di presa e di indurimento.

Tuttavia, le composizioni leganti di tipo noto presentano alcuni inconvenienti legati al fatto che queste ultime, durante il processo di presa e irrigidimento non formano adeguati legami chimici con la superficie di posa, incidendo negativamente sulla forza e la durabilità del legame nel tempo.

Nel dettaglio, la mancata formazione di legami chimici adeguati impedisce l’intima miscelazione della composizione legante alla superficie di posa impedendo che quest’ultima formi un corpo unico monolitico con la composizione legante stessa.

Per ovviare almeno in parte a tali inconvenienti vengono impiegati frequentemente promotori di adesione come ad esempio primer di tipo chimico.

Tali promotori di adesione hanno funzione adesivizzante, fungendo da elemento di aggancio tra la superficie di posa e la composizione legante realizzano uno strato di disaccoppiamento tra i due materiali che impedisce la penetrazione della composizione legante stessa nella superficie di posa. Con particolare riferimento al settore della manutenzione e del restauro, le composizioni leganti attualmente impiegate presentano numerosi inconvenienti tra i quali va annoverato il fatto che risultano spesso fisicamente e chimicamente incompatibili con la superficie di posa e i materiali anticamente utilizzati.

Tali composizioni leganti presentano basse prestazioni meccaniche, scarsa resistenza chimico-fisica e porosità diffusa; questi aspetti incidono negativamente sulla durabilità e stabilità del prodotto finito nei confronti della luce, dei mutamenti climatici e della crescente presenza degli inquinanti fisico-chimici e atmosferici.

A ciò si aggiunge che, le aggressioni chimico fisiche subite dalle composizioni leganti di tipo noto determinano il conseguente decadimento delle prestazioni delle stesse, necessitando di continui e costosi interventi di manutenzione.

Inoltre, l’impiego di promotori di adesione ha consentito di eseguire interventi di restauro scorretti e disomogenei, pregiudicando la salvaguardia del bene storico-artistico. I suddetti interventi di restauro, eseguiti in modo scorretto, determinano una scarsa durabilità dell’intervento di restauro nei confronti delle numerose sollecitazioni meccaniche e delle proprietà chimico-fisiche del prodotto finito come ad esempio la resistenza al gelo o al disgelo, allo shock termico, al fuoco, e all’azione alcalina e alle sostanze acide.

A questo proposito, con particolare riferimento al Cementum Romano storicamente largamente impiegato, quest’ultimo presenta numerosi inconvenienti legati in particolare alla variabilità della composizione e alla purezza dei componenti legata alla mutabilità delle materie prime reperite in natura.

Infatti, quest’ultima caratteristica determina prestazioni incostanti del prodotto finito, limitando la riproducibilità della composizione legante e realizzando un’elevata variabilità cromatica, aspetti di notevole importanza nel settore del restauro.

Il compito principale della presente invenzione è quello di escogitare una composizione legante per edilizia che presenti migliorate prestazioni meccaniche rispetto alle composizioni leganti di tipo noto, in particolare in termini di resistenza, durabilità e stabilità.

Un altro scopo del presente trovato è quello di escogitare una composizione legante per edilizia che presenti una formulazione costante, omogeneità cromatica, elevata purezza, e sia riproducibile nel tempo.

Ancora uno scopo del presente trovato è quello di escogitare una composizione legante per edilizia che sia permeabile al vapore e presenti attività antibatterica, consentendone l’impiego anche in bioedilizia e nel restauro di beni storici e artistici.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di escogitare una composizione legante miscelabile, in funzione delle specifiche esigenze di cantiere, con qualsiasi tipo di inerte o materiale allo scopo di riprodurre aspetto e granulometria di un prodotto originario su cui è necessario intervenire.

Altro scopo del presente trovato è quello di escogitare una composizione legante per edilizia che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dalla presente composizione legante per edilizia ed uso della stessa aventi le caratteristiche delle rivendicazioni 1 e 9.

Il presente trovato riguarda una composizione legante per edilizia comprendente una miscela di ossido di alluminio e nanosilice colloidale. Si specifica che nell’ambito della presente trattazione con il termine “nanosilice” si fa riferimento a silice presentante un diametro medio delle particelle compreso tra 10 a 500 nanometri.

Preferibilmente, la nanosilice colloidale è di tipo amorfo.

L’ossido di alluminio è presente in una concentrazione in peso, valutata rispetto al peso complessivo della composizione, compresa tra 0,5% e 30%. La nanosilice colloidale è presente in una concentrazione in peso, valutata rispetto al peso complessivo della composizione, compresa tra 0,5% e 30%. Inoltre, la composizione comprende almeno un agente legante inorganico scelto dall’elenco comprendente: calce idraulica, di-idrossido di calcio (calce aerea), ossido di calcio, e silicati alcalini.

Si specifica che non si esclude dall’ambito della presente trattazione che la composizione legante comprenda due o più agenti leganti miscelati tra loro. Con riferimento ad una preferita forma di realizzazione della presente composizione, l’agente legante comprende una miscela di calce idraulica, di-idrossido di calcio e ossido di calcio.

Vantaggiosamente, la calce idraulica è di tipo naturale e può presentare cromia bianca o nocciola.

In particolare, la presenza di agenti leganti determina la formazione di un reticolo di silice all’interno delle porosità della superficie di applicazione, aumentando notevolmente la resistenza meccanica conferita dal legante oggetto della presente invenzione.

Preferibilmente, la calce è presente in una concentrazione in peso compresa tra 15% e 90%, l’ossido di calcio è presente in una concentrazione in peso compresa tra 1% e 20% ed il di-idrossido di calcio è presente in una concentrazione in peso compresa tra 1% e 40%, le suddette concentrazioni in peso sono valutate rispetto al peso complessivo della composizione.

Si sottolinea che la composizione legante oggetto del presente trovato rientra nella categoria FL 5 sulla base delle relative resistenze meccaniche. Ai sensi della norma UNI-EN 459-1, con una massa volumica inferiore a 600 gr/dmc, si prevede che la prova di resistenza a compressione venga eseguita miscelando la composizione legante in accordo con il presente trovato con acqua in una concentrazione in peso sostanzialmente pari al 60% rispetto al peso complessivo della composizione.

La composizione secondo il trovato è miscelata in quantità pari a 450 gr con 1350 gr di sabbia, e 270 gr di acqua.

- Sabbia normalizzata: 1350 gr

- Composizione legante: 450 gr

- Acqua: 270 gr

ESEMPIO 1

A titolo esemplificativo, si riporta qui di seguito una preferita formulazione della composizione secondo il trovato.

- Calce idraulica naturale 15% - 90% - Di-idrossido di calcio 1% - 40%

- Ossido di calcio 1% - 20%

- Nanosilice colloidale 0.5% - 30% - Ossido di alluminio 0.5% - 30%

Il presente trovato riguarda, inoltre, l’uso di ossido di alluminio e nanosilice colloidale per formare un legante idraulico.

Come precedentemente descritto in merito alla composizione legante, l’ossido di alluminio è presente in una concentrazione in peso, valutata rispetto al peso complessivo del legante, compresa tra 0.5% e 30%.

Parallelamente, la nanosilice colloidale è presente in una concentrazione in peso compresa tra 0.5% e 30%.

A ciò si aggiunge che il suddetto legante idraulico comprende almeno un agente legante scelto dall’elenco comprendente: calce idraulica, ossido di calcio, di-idrossido di calcio (calce aerea) e silicati alcalini.

Preferibilmente, l’agente legante comprende una miscela di calce idraulica, di-idrossido di calcio e ossido di calcio.

In particolare, si sottolinea il fatto che la sinergica combinazione di ossido di alluminio, nanosilice colloidale e dell’agente legante consente di fabbricare un legante minerale, permeabile al vapore e presentante elevata alcalinità.

La suddetta combinazione di componenti consente, inoltre, di ottenere una composizione legante ad elevata reattività nei confronti delle molteplici superfici di posa, e materiali utilizzati in edilizia fissandosi e fondendosi con queste ultime attraverso stabili legami di tipo chimico.

Inoltre, la suddetta composizione legante presenta caratteristiche tecniche idonee al relativo impiego in bioedilizia e nel restauro sia storico che artistico.

A ciò si aggiunge che la suddetta composizione presenta riproducibilità formulativa e omogeneità cromatica a tutta massa. Nel dettaglio, la composizione oggetto del presente trovato può essere riprodotta con la medesima formulazione in tempi e luoghi diversi tra loro.

A questo proposito, le caratteristiche tecniche della composizione legante possono variare in funzione delle esigenze degli utilizzatori; ciò significa che il fatto di modulare la formulazione consente di intervenire sulla formulazione della composizione al fine di massimizzare queste ultime in funzione dell’impiego e della superficie di applicazione della composizione stessa.

Ulteriormente, il fatto di intervenire sulla formulazione della composizione consente di diminuire i tempi di irrigidimento della composizione stessa, con conseguente diminuzione dei tempi necessari per il raggiungimento delle relative caratteristiche tecniche, come la resistenza meccanica.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1) Composizione legante, caratterizzata dal fatto di comprendere una miscela di ossido di alluminio e nanosilice colloidale.
2. 2) Composizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto ossido di alluminio è presente in una concentrazione in peso, valutata rispetto al peso complessivo della composizione, compresa tra 0,5% e 30%.
3. 3) Composizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta nanosilice colloidale è presente in una concentrazione in peso, valutata rispetto al peso complessivo della composizione, compresa tra 0,5% e 30%.
4. 4) Composizione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta nanosilice colloidale è di tipo amorfo.
5. 5) Composizione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende almeno un agente legante inorganico scelto dall’elenco comprendente: calce idraulica, ossido di calcio, diidrossido di calcio e silicati alcalini.
6. 6) Composizione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto agente legante comprende una miscela di calce idraulica, di-idrossido di calcio e ossido di calcio.
7. 7) Composizione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta calce è presente in una concentrazione in peso compresa tra 15% e 90%, detto ossido di calcio è presente in una concentrazione in peso compresa tra 1% e 20% e detto di-idrossido di calcio è presente in una concentrazione in peso compresa tra 1% e 40%, dette concentrazioni in peso essendo valutate rispetto al peso complessivo della composizione.
8. 8) Composizione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta calce è di tipo idraulico.
9. 9) Uso di ossido di allumino e nanosilice colloidale per formare un legante idraulico, caratterizzato dal fatto che detto legante idraulico comprende detto ossido di alluminio in una concentrazione in peso, valutata rispetto al peso complessivo del legante, compresa tra 0.5 e 30%, e detto ossido di allumino in una concentrazione in peso compresa tra 0.5% e 30%.
10. 10) Uso secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto legante comprende almeno un agente legante scelto dall’elenco comprendente: calce idraulica, ossido di calcio, di-idrossido di calcio e silicati alcalini.
11. 11) Uso secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto agente legante comprende una miscela di calce idraulica, di-idrossido di calcio e ossido di calcio.