ITMI20111642A1 - Manufatto cementizio a basso spessore ed elevate qualita' superficiali per applicazioni non strutturali, e metodo per la sua produzione - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“MANUFATTO CEMENTIZIO A BASSO SPESSORE ED ELEVATE QUALITÀ’ SUPERFICIALI PER APPLICAZIONI NON STRUTTURALI, E METODO PER LA SUA PRODUZIONEâ€

Oggetto della presente invenzione à ̈ l’ottenimento di manufatti cementizi con superfici piane e lisce e spessore sottile, per applicazioni con finalità estetica, di architettura integrata oppure come substrato, ad esempio per un modulo fotovoltaico a film sottile.

Nella domanda di brevetto MI2010A000670 della stessa Richiedente sono descritti manufatti cementizi a basso spessore e bassa rugosità prodotti mediante calandratura seguita da stampaggio a compressione. Poiché lo stampaggio a compressione non à ̈ un processo in generale indicato per trattare miscele cementizie fluide, accade che all’aumentare delle dimensioni del manufatto da stampare possano sorgere difficoltà tecniche via via crescenti. Ci si riferisce in particolare a problemi di incurvamento, noto come curling, tipici di manufatti ad elevato rapporto superficie/volume. Le caratteristiche intrinseche del processo di calandratura e stampaggio a compressione, inoltre, richiedono un materiale di partenza plastico con viscosità elevata, con consistenza simile a materiali quali gres, argilla e simili, che presentano anche allo stato fresco scarsa fluidità.

La presente invenzione si prefigge lo scopo di risolvere tale problema tecnico. A tale scopo, essa propone un manufatto cementizio di spessore sottile, in particolare in forma di lastra, con incurvamento e rugosità superficiale controllati, caratterizzato dal fatto di essere prodotto per colaggio in stampo di una composizione fluida comprendente:

I. un legante idraulico

II. uno o più aggregati

III. un agente antiritiro

IV. un agente superfluidificante

V. acqua,

in cui la percentuale in peso di detto legante idraulico nella composizione à ̈ inferiore a quella di detti aggregati e in cui detti aggregati hanno un diametro massimo non superiore a un terzo delio spessore del manufatto, il manufatto finale avendo così rugosità superficiale media aritmetica Ra non superiore a 500 nm ed incurvamento non superiore a 1500 micron.

In una forma preferita detto stampo di colaggio à ̈ del tipo a pareti verticali. In particolare à ̈ utile uno stampo di colaggio metallico a pareti verticali per applicazioni cementizie costituito da due semistampi la cui superficie interna à ̈ almeno in parte o completamente rivestita con un materiale scelto tra polietilentereftalato, policarbonato, poliammide, polimetilmetacrilato, o altro simile materiale in grado di impartire rugosità superficiale media aritmetica Ra non superiore a 500 nm al manufatto cementizio durante la fase di colaggio.

Più preferibilmente, tali pareti verticali sono rivestite, almeno in parte, con materiali quali polietilentereftalato, come Mylar® e simili, policarbonato, poliammide, polimetilmetacrilato, in grado di impartire al manufatto cementizio le caratteristiche di superficie e rugosità oggetto dell’invenzione.

Si descrivono ora in dettaglio i componenti da I a IV della composizione secondo la presente invenzione.

I. Per legante idraulico si intende un materiale polverizzato allo stato solido secco che, miscelato con acqua, fornisce impasti plastici in grado di far presa e di indurire, anche sott’acqua, quale un cemento. Un clinker utilizzabile per la preparazione di un legante per la presente invenzione à ̈ un qualsiasi clinker di cemento comune, come definito secondo la norma UNI EN 197.1, cioà ̈ un materiale idraulico composto da almeno due terzi in massa di silicati di calcio (3Ca0*Si02) e (2Ca0*Si02), la parte rimanente essendo AI2O3, Fe203e altri ossidi; per esempio un clinker di cemento Portland.

NeH’ampia definizione di legante idraulico secondo la presente invenzione si comprendono sia i cementi bianchi, grigi o pigmentati definiti secondo la già citata norma UNI EN 197.1, sia i cosiddetti cementi per sbarramenti di ritenuta, gli agglomeranti cementizi e le calci idrauliche come definiti nella Legge italiana 26 Maggio 1965 N. 595, e i silicati inorganici.

Per formare un manufatto secondo la presente invenzione, possono essere utilizzati leganti a base di solfoalluminosi di calcio, quali i composti descritti nei brevetti e/o domande di brevetto WO2006/18569, EP-A-1306356 e EP-A0181739, così come quelli derivati dai clinker solfoalluminosi di calcio descritti nella Review “Green Chemistry for sustainable cement production and Use†di John W. Phair Green Chem., 2006, 8, 763-780, in particolare nel capitolo 5.3 a pagina 776, e anche dai clinker solfoalluminosi di calcio descritti neH’articolo “Calcium sulfoaluminates cements-low energy cements, special cements†J.H. Sharp et al., Advances in Cement Research, 1999, 11 , n.1 , pp. 3-13. Alternativamente possono essere opportunamente utilizzati anche cementi alluminosi, solfo-ferro alluminosi come descritto in Advances in Cement Research, 1999, 11 , No. 1 , Jan., 15-21.

Secondo la presente invenzione possono essere adoperati per la realizzazione dei manufatti anche cementi fotocatalitici, ossia leganti aventi attività foto catalitica ottenuti aggiungendo alla miscela un fotocatalizzatore in grado di ossidare, in presenza di luce, aria e umidità ambientale le sostanze organiche ed inorganiche inquinanti presenti nell’ambiente.

Il fotocatalizzatore può essere scelto tra ogni composto capace di ossidare in presenza di luce, ossigeno ed acqua le sostanze inquinanti che vengono a contatto con la superficie delle composizioni cementizie allo stato indurito, purché naturalmente non incida in maniera controproducente sulle caratteristiche fisicomeccaniche delle composizioni cementizie usate nell’invenzione. Il fotocatalizzatore preferito secondo la presente invenzione à ̈ ossido di titanio o un suo precursore, e più tipicamente l’ossido di titanio almeno parzialmente sotto forma di anatasio. L’espressione "ossido di titanio almeno parzialmente in forma di anatasio" significa che le particelle di ossido di titanio hanno struttura anatasio almeno per il 5%, preferibilmente per il 25%, più preferibilmente almeno per il 50%, ancor più preferibilmente almeno per il 70%, come percentuali in peso sul totale dell’ossido di titanio. Esempi di cementi fotocatalitici sono i prodotti della gamma TX (Italcementi) , quali TX Arca®, TX Aria®.

In una forma preferita deH’ìnvenzìone sono usati in qualità di legante il cemento solfo-alluminoso Alipre® Cement di Italcementi, il cemento Portland Ultracem® 52, 5R di Italcementi, il cemento Italbianco® 52,5 R di Italcementi ed il cemento TX Arca® di Italcementi.

La composizione per produrre un manufatto secondo la presente invenzione può anche opzionalmente comprendere anidrite o gesso.

Secondo la presente invenzione, il rapporto tra la quantità percentuale in peso di legante idraulico e la quantità percentuale in peso di aggregati totali sul peso della composizione à ̈ inferiore a 1, preferibilmente compresa tra 5% e 60%, più preferibilmente tra 10% e 50%, ancor più preferibilmente tra 15% e 40%.

II. Gli aggregati, o inerti, definiti anche aggregati inerti, secondo la presente invenzione possono comprendere:

- aggregati fini quali filler, polveri e sabbie, definiti nella normativa UNI EN 206, per filler secondo la presente invenzione intendendosi una frazione di aggregato fine avente diametro massimo, dmax, pari a 40 micron;

- aggregati non fini con dmaxsuperiore a 40 micron.

La percentuale di filler rispetto a quella degli aggregati, come definiti secondo la presente invenzione, Ã ̈ preferibilmente compresa tra 15% e 60%.

Gli aggregati hanno un diametro massimo dmaxnon superiore a un terzo dello spessore del manufatto. Il diametro massimo dmaxdegli aggregati à ̈ preferibilmente inferiore ad un terzo dello spessore del manufatto. Un tipico valore di dmaxsecondo l’invenzione à ̈ 1.5 mm, a cui pertanto corrisponderà uno spessore di manufatto non superiore a 4.5 mm.

In modo indicativo e non limitativo, il campo di spessore del manufatto cementizio di interesse per gli scopi dell’invenzione à ̈ in genere tra 3 e 50 mm.

Gli aggregati possono essere opportunamente scelti tra aggregati calcarei, di quarzo o silico-calcarei, di qualsiasi forma, o frantumati, oppure sferici, per esempio polveri di marmo, e anche di tipo alleggerito per ridurre il peso finale del manufatto.

In una forma di attuazione preferita dell’invenzione detti aggregati comprendono insieme le seguenti frazioni: aggregati con diametro compreso tra 0.20 e 0.35 mm, aggregati con diametro compreso tra 0.60 e 0.80 mm, aggregati con diametro compreso tra 1.00 e 1.50 mm, filler con diametro compreso tra 0.1 e 40 pm, polvere con diametro compreso tra 0.1 e 0.8 mm, granulati di marmo con diametro compreso tra 0.1 e 100 pm, granulati di marmo con diametro compreso tra 0.10 e 0.60 mm.

In una ulteriore forma di attuazione preferita dell’invenzione si impiegano in qualità di aggregati in particolare i seguenti aggregati identificati rispettivamente come A, B, C, D, E, F e G:

A - frazione denominata “113†di aggregati alluvionali silico calcarei della ditta Sataf, con diametro compreso tra 0.20 e 0.35 mm

B - frazione denominata “103†di aggregati alluvionali silico calcarei della Sataf, con diametro compreso tra 0.60 e 0.80 mm

C - frazione denominata "117F†di aggregati alluvionali silico calcarei della Sataf, con diametro compreso tra 1.00 e 1.50 mm

D - aggregati calcarei di tipo filler con diametro compreso tra 0.1 e 40 pm della ditta Cremaschi

E - aggregati calcarei di tipo polvere con diametro compreso tra 0.1 e 0.8 mm della ditta Cremaschi

F - granulati di marmo “impalpabile†con diametro compreso tra 0.1 e 100 pm della ditta Valli Granulati,

G - granulati di marmo “depolverizzato†con diametro compreso tra 0.10 e 0.60 mm, della ditta Valli Granulati, nei colori bianco Carrara e bianco Zandobbio.

Rispettando il requisito sopra detto di diametro massimo dell’aggregato rispetto allo spessore del manufatto finale, la quantità percentuale relativa di aggregati di diversa dimensione à ̈ poi ottimizzata fino ad ottenimento della bassa rugosità desiderata; inoltre, essa contribuisce a conferire alla malta caratteristiche reologiche adatte al colaggio in stampo, in particolare elevata fluidità, lavorabilità prolungata per i tempi necessari al colaggio, ed assenza di fenomeni di segregazione prima dell'indurimento, salvaguardando le proprietà meccaniche finali del manufatto indurito.

Alcuni aggregati, come nel caso di polveri di marmo colorate, rivestono anche funzione estetica; più specificatamente, possono conferire particolari caratteristiche cromatiche e sfumature o venatura al manufatto riproducendo l’aspetto di pietre naturali.

Opzionalmente, la miscela può anche contenere una o più sostanze ausiliarie usuali nel campo, quali cariche di origine mineraria o pozzolanica, pigmenti di natura organica e/o inorganica o altro. Per cariche minerali o pozzolaniche si intendono microsilice, fumo di silice, loppa, ceneri volanti, metacaolino, pozzolane naturali, calcari naturali e carbonati di calcio precipitati.

III. Ai fini della realizzazione del manufatto secondo la presente invenzione la composizione cementizia di partenza deve contenere almeno un agente o additivo antiritiro che abbia la capacità di ridurre il ritiro igrometrico, in fase liquida o in fase solida. Tali agenti antiritiro, noti anche come SRA (shrinkage reducing agent), includono un'ampia varietà di glicoli e poliolì e sono responsabili della riduzione della deformazione da ritiro in tutta la vita di esercizio del manufatto indurito. In combinazione con essi, si può aggiungere calce.

In un aspetto preferito dell’invenzione in qualità di additivo antiritiro III si impiega Espandex 2000 di Axim, in soluzione acquosa, e Shape 920 di Elotex, in forma solida.

IV. Secondo la presente invenzione la composizione cementizia di partenza deve contenere almeno un agente o additivo superfluidificante, preferibilmente di tipo policarbossilico, aggiunto o in fase solida oppure sotto forma di soluzione acquosa. In una forma di attuazione preferita dell’invenzione si impiegano superfluidificanti scelti tra il prodotto Cimfluid Adagio P1 della Axim in forma solida, oppure il prodotto Driver 72 Axim in forma liquida.

L’utilizzo combinato dei componenti superfluidificante IV e additivo antiritiro III consente di ottimizzare le caratteristiche reologiche desiderate, con un basso rapporto acqua-legante, e di diminuire sensibilmente il ritiro igrometrico misurato fino a 28 giorni. Per rapporto acqua-legante si intende il rapporto tra la quantità di acqua totale utilizzata nella formulazione della composizione e la quantità di legante idraulico I come precedentemente definito.

In aggiunta ai suddetti componenti, la composizione in forma di malta colabile utilizzata per la realizzazione del manufatto oggetto della presente invenzione può contenere vari altri additivi per adattare in modo fine le caratteristiche del legante alla specifica richiesta. Esempi di tali additivi possono essere regolatori di presa, impermeabilizzanti, agenti espansivi, aeranti, utili a prevenire le efflorescenze. Tali additivi sono opzionali ai fini dell’invenzione.

La miscela cementizia oggetto della presente invenzione può anche comprendere l'aggiunta di fibre di diversa natura, quali fibre inorganiche come fibre di vetro e wollastonite, e fibre organiche come fibre a base di polivinalcol o polipropilene, scelte in base all’applicazione finale. Tali fibre possono essere aggiunte per ridurre la fragilità del manufatto cementizio e sono scelte in funzione delle caratteristiche finali del manufatto e del suo utilizzo.

Allo scopo di una migliore comprensione delle caratteristiche e dei vantaggi dell’invenzione, si riporta di seguito un esempio, non limitativo, di un metodo di pratica realizzazione di un manufatto cementizio oggetto dell’invenzione.

Si inizia con una fase di intimo mescolamento dei detti componenti da I a IV; di seguito à ̈ aggiunta acqua, il componente V, per la realizzazione di una malta ad elevata fluidità, il mescolamento essendo protratto per un tempo variabile in funzione del mescolatore utilizzato. La malta ad elevata fluidità à ̈ poi colata in stampi di colaggio che conferiscono al manufatto la geometria finale ed il profilo di rugosità superficiale desiderati. Preferibilmente si tratta di stampi di colaggio a pareti verticali.

Un mescolatore di tipo planetario viene alimentato con:

- una miscela solida a base cementizia comprendente uno o più componenti scelti tra cemento, sabbia, aggregati, cariche di origine mineraria o pozzolanica, additivi modificatori di reologia e superfluidificanti, pigmenti,

- acqua, stoccata in un dosatore per liquidi,

- eventuali additivi, in forma liquida.

I componenti in fase solida vengono miscelati nel mescolatore di tipo planetario per un tempo preferibilmente compreso tra 30 secondi e 5 minuti, in funzione delle caratteristiche del mescolatore e della temperatura esterna, fino all’ottenimento di una miscela omogenea. Di seguito vengono aggiunti i componenti liquidi, compresa l’acqua, e il mescolamento à ̈ protratto per un tempo compreso tra 30 secondi e 10 minuti sempre in funzione delle caratteristiche del mescolatore e della temperatura esterna. La malta allo stato fresco così ottenuta à ̈ colata mediante un apposito canale in stampi aventi una rugosità superficiale micrometrica. L’elevata fluidità permette il riempimento omogeneo dello stampo, anche senza l’applicazione di vibrazioni per compattare la massa colata. Preferibilmente si ricorre all’uso di stampi metallici del tipo utilizzato per applicazioni cementizie, costituti da due metà accoppiate, la cui superficie interna à ̈ rivestita con materiali quali polietilentereftalato come Mylar® e simili, policarbonato, poliammide, e simili, in grado di impartire al manufatto cementizio le caratteristiche di superficie e rugosità oggetto dell'invenzione. Ancor più preferenzialmente, si ricorre all'uso di uno stampo interamente costituito dai materiali plastici sopracitati in grado di impartire al manufatto cementizio le caratteristiche di superficie e rugosità oggetto dell’invenzione, senza la necessità di ricorrere all’accoppiamento stampo/ controstampo. La geometria verticale dello stampo consente di meglio controllare il fenomeno di incurvamento rispetto ad un ritiro plastico più accentuato in caso di colaggio in stampi orizzontali a cielo aperto.

Dopo 24 ore à ̈ possibile sformare il manufatto per sottoporlo alla fase di stagionatura, che avviene conservandolo in posizione verticale, preferibilmente in camera condizionata a 20°C e 55% di umidità relativa.

Sono così prodotti manufatti cementizi di forma e spessore sottile variabile in funzione dell’applicazione finale.

Nei manufatti secondo la presente invenzione, la misurazione della rugosità superficiale media aritmetica Ra à ̈ ottenuta tramite un profilometro ottico non a contatto, quale 3D Talysurf CCI Lite (Taylor-Hobson), munito di stage automatico e di autofocus. Il sistema utilizza l'interferometria a luce verde in scansione per ottenere immagini e misure delle parti analizzate, fornendo informazioni quantitative sulla struttura di superfici senza contatto fisico con esse.

I dati 3D caratterizzanti la superficie ottenibili sono i seguenti:

parametri di altezza: Sq, SSk, Sku, Sp, Sv, Sz, Sa, definiti secondo la norma ISO 25178;

parametri di planarità: FLTt, FLTp, FLTv, FLTq definiti secondo la norma ISO 12781;

I dati 2D caratterizzanti la superficie ottenibili usando la tecnica descritta sono i seguenti:

parametri di altezza - profilo di rugosità: Rp, Rv, Rz, Re, Rt, Ra, Rq, Rsk, Rku, definiti secondo la norma ISO 4287;

parametri di spaziatura - profilo di rugosità: RSm, Rdq, definiti secondo la norma ISO 4287;

parametri di picco-profilo di rugosità: RPc, definito secondo la norma ISO 4287.

L’invenzione ha anche per oggetto un modulo fotovoltaico a film sottile caratterizzato dal fatto di comprendere quale substrato per l'applicazione del film stesso il manufatto cementizio sopra definito.

Nel caso dell’utilizzo dei suddetti substrati per la successiva deposizione di celle fotovoltaiche a film sottile quali CIGS, la lastra cementizia secondo la presente invenzione à ̈ preferibilmente sottoposta ad un test di resistenza alle condizioni di vuoto richieste dal processo di deposizione del film. In particolare la lastra, in una camera da vuoto, à ̈ stata sottoposta a condizioni di variazione di pressione fino al graduale raggiungimento del valore di 3.2x10<-5>mbar. La variazione di rugosità superficiale registrata ha mostrato la compatibilità del substrato cementizio con le simulate condizioni del processo di deposizione dello strato di film fotovoltaico a base di CIGS. Così pure un test di permanenza del campione per un’ora a 500°C non deve comportare variazioni del profilo di rugosità significative ai fini dell’applicazione di un film sottile tipo CIGS.

La misura dell'incurvamento della lastra à ̈ stato ottenuto mediante Thin layer shrinkage System, costituito da due unità laser allineate orizzontalmente, che misurano lo spostamento relativo in micrometri di due posizioni (centro e un angolo della piastra), scelte come riferimento, in funzione del tempo. Le acquisizioni sono raccolte da un datalogger ed elaborate in modo da poter apprezzare le differenze dimensionali che la piastra ha subito nel tempo. Il valore assunto come riferimento à ̈ misurato dopo 28 giorni di maturazione del manufatto. In generale, un manufatto a basso spessore secondo l’invenzione à ̈ adatto ad un utilizzo non strutturale, principalmente come elemento di rivestimento architettonico, oppure quale substrato idoneo ad essere rivestito con un film sottile con proprietà fotovoltaiche così da comporre un modulo fotovoltaico con film continuo, omogeneo e il più sottile possibile, compatibile, sia funzionalmente che esteticamente, con il contesto architettonico circostante.

Per modulo fotovoltaico a film sottile si intende qualunque modulo realizzato secondo la tecnologia dei film sottili, basata suH'utilizzo di silicio amorfo, CIS o CIGS e CdTe oppure su componenti di natura organica o ibrida (organicoinorganica). In un aspetto preferito dell'invenzione si considera l'applicazione del manufatto cementizio quale substrato per la tecnologia CIGS.

In vista dell’applicazione di un film fotovoltaico del tipo CIGS, i substrati, generalmente in materiale plastico o vetroso, devono presentare superfici con rugosità superficiale media aritmetica e spessori minimi, in relazione alla specifica applicazione.

La sopra definita critica rugosità media aritmetica del supporto o substrato per gli scopi dell’invenzione risulta così generalmente inferiore allo spessore medio del film sottile con proprietà fotovoltaiche da applicare a tale substrato, che à ̈ nell’ordine dei micron, rendendo con ciò possibile produrre moduli fotovoltaici a film sottile, quali CIGS, continui ed omogenei con ridotto impiego di materiale con proprietà fotovoltaiche.

I manufatti prefabbricati in cemento oggetto della presente invenzione sono destinati all’uso nel settore delle costruzioni, preferibilmente per applicazioni non strutturali come elementi di rivestimento e copertura, sia di tipo orizzontale sia di tipo verticale, quali lastre piane.

Tali substrati cementizi risultano particolarmente adatti al campo del cosiddetto building integration photovoltaic (BIPV) per una ideale integrazione dei moduli fotovoltaici nel contesto architettonico urbano. Esempi applicativi di manufatti e lastre per sistemi fotovoltaici sono: pannelli di rivestimento per facciate, pannelli per recinzioni, pensiline, lastre e piastrelle per pavimentazione, elementi frangisole, sistemi di protezione solare.

I seguenti esempi di composizione e preparazione di un manufatto cementizio secondo l’invenzione illustrano l’invenzione senza in alcun modo limitarne l’ambito. In essi si fa riferimento agli aggregati sopra identificati come A, B, C, D, E, F e G.

ESEMPIO 1

I componenti solidi riportati nella seguente tabella 1 sono stati miscelati in un mescolatore intensivo tipo Hobart per 3 minuti.

Tabella 1

COMPONENTI % in peso

Cemento Ultracem® 52, 5R Italcementi 17,2

Filler D 20,8

Polvere E 11,1

Aggregato A 11,1

Aggregato B 15,1

Aggregato C 14,9

Driver 72 0,4

Seal 200 Elotex 0,3

Espandex 2000 0,4

Agitan P845 Munzing Chemie 0,1

Acqua 8,6

Di seguito vengono aggiunti i componenti liquidi, compresa l’acqua, e il mescolamento à ̈ protratto per un tempo pari a tre minuti in funzione delle caratteristiche del mescolatore e della temperatura esterna. Il diametro massimo dell'aggregato utilizzato à ̈ quello dell’aggregato C, pari a 1.5 mm.

La malta allo stato fresco così ottenuta à ̈ colata mediante un apposito canale in

stampi aventi una rugosità superficiale micrometrica. L’elevata fluidità permette il riempimento omogeneo dello stampo anche senza l’applicazione di vibrazioni per compattare la massa colata. Preferibilmente si ricorre all’uso di stampi metallici del tipo utilizzato per applicazioni cementizie, costituti da due metà accoppiate, la cui superficie interna à ̈ rivestita con policarbonato, in grado di impartire al manufatto cementizio le caratteristiche di superficie e rugosità oggetto dell’invenzione. La geometria verticale dello stampo consente di ridurre efficacemente il fenomeno di incurvamento, dovuto al ritiro plastico più accentuato per colatura in stampi orizzontali a cielo aperto.

Dopo 24 ore à ̈ possibile sformare il manufatto per sottoporlo alla fase di stagionatura, che avviene conservandolo in posizione verticale, in camera condizionata a 20°C e 55% di umidità relativa. Si à ̈ ottenuto un manufatto di dimensioni 40x40 cm e spessore pari a 5 mm.

La misura della rugosità superficiale Ra secondo la norma ISO 4287 à ̈ risultata pari a 70 nm; l’incurvamento della superficie à ̈ stato misurato pari a 700 Î1⁄4m.

Il manufatto così prodotto viene usato quale lastra per applicazione di moduli fotovoltaici a film sottile CIGS.

ESEMPIO 2

Seguendo sostanzialmente quanto descritto nell’esempio 1, ma utilizzando i componenti descritti nella seguente Tabella 2, à ̈ stato prodotto un pannello per facciata ventilata con finalità estetiche.

Tabella 2

COMPONENTI % in peso

Cemento Italbianco® Italcementi 17,2

Filler D 20,7

Polvere E 11,1

Aggregato A 11,1

Aggregato B 15,0

Aggregato C 14,8

Cimfluid Adagio P1 0,4

Seal 200 Elotex 0,3

Shape 920 Elotex 0,4

Agitan P845 Munzing Chemie 0,1

Pigmento Rosso 1020 Siof 0,4

Acqua 8,6

Lo spessore della lastra, di superficie pari a 60 x 100 mm<2>, Ã ̈ risultato pari a 12 mm.

La rugosità superficiale, espressa come Ra secondo la norma ISO 4287, à ̈ risultata pari a 500 nm. L’incurvamento del pannello à ̈ stato misurato pari a 350

Î1⁄4m .

ESEMPIO 3

Seguendo sostanzialmente quanto descritto nell’esempio 1 ma utilizzando i

componenti descritti in Tabella 3, Ã ̈ stato ottenuto un elemento frangisole.

Tabella 3

COMPONENTI % in peso

Cemento TX Aria® Italcementi 17,2

Filler D 20,8

Polvere E 11,1

Aggregato A 11,1

Aggregato B 15,1

Aggregato C 14,9

Driver 72 0,4

Seal 200 Elotex 0,3

Espandex 2000 0,4

Agitan P845 Munzing Chemie 0,1

Acqua 8,6

Lo spessore del pannello 40x40 cm à ̈ risultato pari a 15 mm.

La misura della rugosità superficiale, espressa come Ra secondo la norma ISO 4287, à ̈ risultata pari a 400 nm. L’incurvamento del pannello à ̈ stato misurato pari a 300 Î1⁄4m.

La misura dell’attività foto catalitica, valutata secondo il progetto UNI U87003040, à ̈ stata la seguente: 70% di riduzione di ossidi di azoto NOx.

ESEMPIO 4

Secondo sostanzialmente quanto descritto nell’esempio 1 ma utilizzando i componenti secondo la Tabella 4, à ̈ stato ottenuto un pannello per recinzione per applicazione di celle solari flessibili.

Tabella 4

COMPONENTI % in peso

Cemento Ultracem® 52, 5R Italcementi 17,2

Filler D 20,8

Polvere E 11 ,1

Aggregato A 11 ,1

Aggregato B 15,1

Aggregato C 14,9

Driver 72 0,4

Seal 200 Elotex 0,3

Espandex 2000 0,4

Agitan P845 Munzing Chemie 0,1

Acqua 8,6

La superficie interna dello stampo à ̈ stata rivestita con Mylar® in luogo di policarbonato.

Lo spessore del pannello per recinzione à ̈ risultato pari a 10 mm.

La misura della rugosità superficiale, espressa come Ra secondo la norma ISO 4287, à ̈ risultata pari a 180 nm.

ESEMPIO 5 comparativo

Secondo sostanzialmente quanto descritto nell’esempio 1 si à ̈ utilizzata la seguente composizione:

CEM I 52.5 R % 33,4

Slurry di fumo di silice (sostanza secca) % 1,5

Loppa % 8,7

Aggregato % 43,6

Acqua % 12,6

Superfluidificante acrilico (sostanza secca) % 1,17

Rapporto acqua/legante 0,29

in cui l’aggregato ha dmaxpari a 2 mm, in cui si ha assenza del componente III ed in cui il rapporto legante/aggregato à ̈ pari al 77% circa.

Si à ̈ tentato di realizzare una lastra per applicazione di moduli fotovoltaici a film sottile, con spessore di 5 mm come quella descritta nell’esempio 1. Tuttavia l’aggregato, avente dmaxmaggiore di un terzo dello spessore della lastra, à ̈ affiorato in superficie dando luogo a evidenti difetti che hanno reso non idonea la lastra alla deposizione di film sottili.

In generale, si osserva che le proprietà finali del manufatto della presente invenzione sono il risultato della combinazione di più accorgimenti strutturali e di metodo, dalla composizione della malta fluida colabile dì partenza alla scelta dello stampo di colaggio, con particolare geometria e superficie. La combinazione di tali accorgimenti in modo sinergico offre efficace soluzione ai problemi di incurvamento che comunemente si presentano per manufatti ad elevato rapporto superficie/volume, e consente in aggiunta l’ottenimento di superfici a bassissima rugosità. La formatura del manufato à ̈ realizzata senza fenomeni di segregazione o bleeding, e risulta in particolare otimale con l’uso di stampi di colaggio a pareti verticali rivestite.

Claims (21)

1. RIVENDICAZIONI 1) Manufatto cementizio di spessore sottile, in particolare in forma di lastra, con incurvamento e rugosità superficiale controllati, caratterizzato dal fatto di essere prodotto per colaggio in stampo di una composizione fluida comprendente: I. un legante idraulico II. uno o più aggregati III. un agente antiritiro IV. un agente superfluidificante V. acqua, in cui la percentuale in peso di detto legante idraulico nella composizione à ̈ inferiore a quella di detti aggregati, e in cui detti aggregati hanno un diametro massimo dmaxnon superiore a un terzo dello spessore del manufatto, il manufatto finale avendo così rugosità superficiale media aritmetica Ra non superiore a 500 nm ed incurvamento non superiore a 1500 micron.
2. 2) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di essere prodotto per colaggio in stampo con pareti verticali.
3. 3) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto di essere prodotto per colaggio in stampo con pareti verticali almeno in parte rivestite con un materiale scelto tra polietilentereftalato, policarbonato, poliammide, polimetilmetacrilato.
4. 4) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la percentuale in peso di detto legante idraulico nella detta composizione à ̈ non superiore al 60% rispetto a detti aggregati.
5. 5) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che lo spessore del manufatto finale à ̈ compreso tra 3 e 50 mm.
6. 6) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i detti aggregati II comprendono: aggregati fini quali filler, polveri e sabbie definiti nella normativa UNI EN 206, per filler intendendosi una frazione di aggregato fine avente diametro massimo, dmax, pari a 40 micron; aggregati non fini con dmaxsuperiore a 40 micron.
7. 7) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che la quantità percentuale di filler rispetto a quella degli aggregati à ̈ compresa tra 15% e 60%.
8. 8) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che gli aggregati II hanno un diametro massimo dmaxinferiore ad un terzo dello spessore del manufatto.
9. 9) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti aggregati comprendono insieme le seguenti frazioni: aggregati con diametro compreso tra 0.20 e 0.35 mm, aggregati con diametro compreso tra 0.60 e 0.80 mm, aggregati con diametro compreso tra 1.00 e 1.50 mm, filler con diametro compreso tra 0.1 e 40 Î1⁄4m, polvere con diametro compreso tra 0.1 e 0.8 mm, granulati di marmo con diametro compreso tra 0.1 e 100 pm, granulati di marmo con diametro compreso tra 0.10 e 0.60 mm.
10. 10) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che detti aggregati comprendono le seguenti frazioni A, B, C, D, E, F e G: A - frazione denominata “113†di aggregati alluvionali silico calcarei della ditta Sataf, con diametro compreso tra 0.20 e 0.35 mm B - frazione denominata “103†di aggregati alluvionali silico calcarei della Sataf, con diametro compreso tra 0.60 e 0.80 mm C - frazione denominata “117F†di aggregati alluvionali silico calcarei della Sataf, con diametro compreso tra 1.00 e 1.50 mm D - aggregati calcarei di tipo filler con diametro compreso tra 0.1 e 40 pm della ditta Cremaschi E - aggregati calcarei di tipo polvere con diametro compreso tra 0.1 e 0.8 mm della ditta Cremaschi F - granulati di marmo “impalpabile†con diametro compreso tra 0.1 e 100 pm della ditta Valli Granulati, G - granulati di marmo “depolverizzato†con diametro compreso tra 0.10 e 0.60 mm, della ditta Valli Granulati, nei colori bianco Carrara e bianco Zandobbio.
11. 11) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che un agente antiritiro III Ã ̈ scelto tra glicoli e polioli, opzionalmente insieme a calce.
12. 12) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che come agente antiritiro III si impiega Espandex 2000 di Axim in soluzione acquosa, oppure Shape 920 di Elotex in forma solida.
13. 13) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che un agente superfluidificante IV Ã ̈ di tipo policarbossilico in fase solida oppure sotto forma di soluzione acquosa.
14. 14) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che un agente superfluidificante IV Ã ̈ scelto tra Cimfluid Adagio P1 della Axim in forma solida, oppure Driver 72 di Axim in forma liquida.
15. 15) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto legante idraulico I Ã ̈ un cemento fotocatalitico.
16. 16) Manufatto cementizio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di essere impiegato come tale quale elemento architettonico non strutturale oppure come substrato per un elemento aggiunto quale un film fotovoltaico sottile.
17. 17) Manufatto secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di essere sottoforma di pannello per facciata ventilata e per recinzione, oppure di tegola, oppure di piastrella, oppure di elemento frangisole.
18. 18) Modulo fotovoltaico a film sottile caratterizzato dal fatto di comprendere quale substrato del film un manufatto cementizio con rugosità superficiale media aritmetica Ra non superiore a 500 nm ed incurvamento non superiore a 1500 micron secondo la rivendicazione 1.
19. 19) Metodo di produzione di un manufatto cementizio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere uno stadio di formatura di detto manufatto cementizio all’interno di uno stampo di colaggio di detta composizione fluida.
20. 20) Metodo secondo la rivendicazione 19 caratterizzato dal fatto di comprendere gli stadi di mescolamento dei detti componenti da l a IV; di aggiunta di acqua per formare una malta fluida; versamento della malta fluida in uno stampo di colaggio; indurimento e sformatura dallo stampo del manufatto.
21. 21) Metodo secondo la rivendicazione 19 caratterizzato dal fatto di utilizzare uno stampo di colaggio metallico a pareti verticali per applicazioni cementizie costituito da due semistampi la cui superficie interna à ̈ almeno in parte o completamente rivestita con un materiale scelto tra polietilentereftalato, policarbonato, poliammide, polimetilmetacrilato, o altro simile materiale in grado di impartire rugosità superficiale media aritmetica Ra non superiore a 500 nm al manufatto cementizio durante la fase di formatura.