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Patent Searching and Data


Title:
ARID-POLYMER CONSTRUCTION MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/056579
Kind Code:
A1
Abstract:
The material is provided in the form of panels, bricks, tiles, etc. and is characterized as a prefabricated material having a low density, under 500 kg/m?3� as an average, with excellent properties of mechanical resistance and resistance to atmospheric agents, is easy to manipulate, fire-proof, is a good heat insulating material and also accoustic insulating material and of moderate production cost; said material is based on expanded clay which is bonded by means of a resin, optionally with fillers, sandwiched between two glass fiber mats, with syntactic foams and/or resin with catalyst.

Inventors:
SANCHEZ PEREZ ANTONIO (ES)
MARZAL IRIBAS MIRIAM (ES)
Application Number:
PCT/ES1998/000154
Publication Date:
December 17, 1998
Filing Date:
May 29, 1998
Export Citation:
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Assignee:
ELECTROACUSTICA GENERAL IBERIC (ES)
SANCHEZ PEREZ ANTONIO (ES)
MARZAL IRIBAS MIRIAM (ES)
International Classes:
B32B9/04; B32B27/20; E04C2/20; E04C2/296; (IPC1-7): B32B27/20; B32B5/02; E04C2/296
Foreign References:
US4401715A1983-08-30
US5326513A1994-07-05
GB1090741A1967-11-15
US4256803A1981-03-17
Attorney, Agent or Firm:
Esteban Perez-serrano, Maria Isabel (Explanada 8, Madrid, ES)
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Claims:
1. REIVINDICACIONES 1*.Materialáridopolimérico para la construcción, de entre los materiales ligeros y aislantes, esencialmente caracterizado por estar construido en forma de paneles, ladrillos, baldosas, colado en moldes, etc., bien por corte de bloques grandes o bien mediante moldes de distintas dimensiones, que incorpora arcilla expandida (1), asi como un material de cohesión, consistente en una resina (2) con su correspondiente catalizador (3); incorpora también un recubrimiento en sandwich de mallas de fibra de vidrio (5) y/o espumas sintácticas y/o resina (fenólica, epoxi, poliester) más un catalizador. 2*.Materialáridopolimérico para la construcción, según la reivindicación anterior, caracterizado porque la resina (2) incorpora además fillite (3), o bien microesferas de vidrio huecas o compactas en cantidades variables. 3".Materialáridopolimérico para la construcción, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los núcleos de arcilla expandida disponen de diámetros entre 3 y 16 mm y de densidades variables entre 250 y 658 Kg/m3.
2. 4Materialáridopolimérico para la construcción, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la malla de fibra de vidrio es de un gramaje comprendido entre 40 y 200 g/m2. 5a.Material áridopolimérico para la construcción, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por substituir el material fillite (3), o bien las microesferas de vidrio huecas o compactas por fibra de vidrio cortada, cenizas volantes, carbonato cálcico y otros productos similares, también en cantidades variables. 6a.Material áridopolimérico para la construcción, según las reivindicaciones anteriores, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por eliminar uno de los recubri mientos en sandwich de mallas de fibra de vidrio (5) y/o espumas sintácticas y/o resina más un catalizador, regrue sando o no el panel. 7a.Material áridopolimérico para la construcción, según las reivindicaciones anteriores, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por eliminar los dos recubri mientos en sandwich de mallas de fibra de vidrio (5) y/o espumas sintácticas y/o resina más un catalizador, regrue sando adecuadamente el panel.
Description:
MATERIAL ÁRIDO-POLIMÉRICO PARA LA CONSTRUCCIÓN DESCRIPCION OBJETO DE LA INVENCION La invención ahora propugnada consiste en un material árido-polimérico para la construcción, de entre los materiales ligeros y con propiedades aislantes.

La dureza del material de la presente invención es equivalente a la de los materiales tradicionales pero con la plasticidad que le confieren los materiales polimé- ricos. Este material se presenta, preferentemente, bajo la forma de panel, aún cuando también se contemplan otras formas, como ladrillos, baldosas, colada en moldes, etc.

Caracteriza esta invención un material prefabri- cado, de baja densidad, de entre 250 y 775 kg/m3, con excelentes propiedades de resistencia mecánica y a los agentes atmosféricos, fácil manipulación, ignífugo, buen aislante térmico y, también, aislante acústico, asi como de coste de producción moderado.

A tales fines este producto incorpora una arcilla expandida (arlita), aglutinada en forma de panel mediante una resina y, ocasionalmente, unas cargas adicionales de microesferas huecas deterioradas de vidrio (fillite), cons- truido en sandwich de un material de cohesión formado por dos mallas de fibra de vidrio de un gramaje comprendido entre 40 y 200 g/m2 si bien, alternativamente, puede prescindirse de una o de las dos capas de mallas exterio- res, regruesando o no proporcionalmente el panel.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

La utilización de materiales aligerados en la construcción es conocida desde hace bastantes decenios, habiendo pasado al lenguaje común algunas de las marcas o denominaciones societarias de estos productos como, por ejemplo, los áridos de nombres genéricos vermiculita o arlita (esférulas de arcilla expandida), asi como plastics diversos (poliesterino expandido, poliester), vidrio celular, etc.

Todos estos materiales se utilizan individualmen- te y no incorporados a otros, definiendo una diversidad de productos que cubren una variada gama de aplicaciones en la construcción.

El solicitante desconoce la existencia de paneles, ladrillos o baldosas, construidos con los materia- les y recubrimientos de la presente invención.

DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención objeto de la presente memoria se refiere a un recubrimiento para edificaciones, de entre los recubrimientos provistos con materiales ligeros y con propiedades aislantes, preferentemente un panel, que puede ser presentado en distintas versiones, tanto de recubri- miento como de material autoportante, manteniendo la dureza de los áridos tradicionales, pero confiriendo la plastici- dad de los materiales poliméricos. También se contemplan otras formas, como ladrillos, baldosas o colada en moldes.

A tales efectos de obtención de elementos constructivos diferentes, este producto incorpora núcleos de arcilla expandida de entre 3 y 16 mm y de densidades variables entre 250 y 775 Kg/m3.

El material de cohesión, incorporado entre los huecos de los núcleos de arcilla, es una resina de poliure- tano con su correspondiente catalizador y, opcionalmente, unas cargas, preferiblemente, fillite (microesferas de vidrio huecas), si bien caben otras diversas como fibra de vidrio cortada, cenizas volantes, carbonato calcico y similares.

Existe también un recubrimiento de mejora (piel del sandwich) de las propiedades mecánicas del material, concretamente, fibra de vidrio cortada o mallas de fibra de vidrio de un gramaje comprendido entre 40 y 200 g/m2, impregnadas con espumas sintácticas o bien sólo con el conjunto resina-catalizador, así como obteniéndose superfi- cies lisas con núcleos de arcilla de entre 0,1 y 1 mm.

DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripción que se está llevando a efecto y con objeto de facilitar la mejor y más fácil comprensión de las características del invento, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de planos en donde, con carácter ilustrativo y nunca limitativo, se ha procedido a representar lo siguiente : La Figura 1 muestra la variante con la superficie de ataque sin recubrir por la malla, en panel que incorpora la arlita, la resina, el catalizador y las cargas.

La Figura 2 es un panel según el ejemplo prefe- rente de la invención, que incorpora material de recubri- miento por ambas caras, la de ataque y la inferior.

La Figura 3 es el gráfico de un ensayo de flexión, realizado con una probeta de 180 x 70 x 30 mm.

REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a un nuevo material árido- polimérico, para la construcción, preferentemente en forma de paneles, si bien puede ser obtenido en forma de ladri- llos, baldosas, etc., por corte de bloques grandes o mediante moldes de distintas dimensiones, con excelentes propiedades de resistencia mecánica y a los agentes atmosféricos, fácil manipulación, ignifugo, buen aislante térmico y, también, aislante acústico, así como de moderado coste de producción.

Incorpora este material bolas de arcilla expandi- da o similar, cohesionadas de dos formas diferentes, bien por una mezcla de resina y catalizador o bien por una mezcla de resina de poliuretano y catalizador cargada con microesferas de vidrio, huecas o compactas, consiguiendo un material con espesor variable, en el caso del panel, entre 30 y 50 mm (teniendo en cuenta que, según los ensayos realizados, la carga de rotura aumenta con el espesor), así como con valores de densidad comprendidos entre 250 y 775 kg/m3.

Una vez obtenido este panel, alma del sandwich cuando se trabaja con espesores bajos, se realizaron experiencias con recubrimientos sólo en una o en sus dos superficies, en este último caso, incluso con materiales diferentes en ambas, con el fin de obtener diferentes propiedades mecánicas, decantándose por unas mallas de fibra de vidrio de un gramaje comprendido entre 40 y 200 gr/m2, impregnadas o no con una espuma sintáctica y/o con

resina de poliuretano y un catalizador, así como con núcleos de arcilla de entre 0,1 y 1 mm.

Como ya se ha indicado, de los resultados obtenidos en estos ensayos, se confirma que este nuevo material árido-polimérico para la construcción, muestra distinto comportamiento mecánico en función del tipo de núcleos primarios que se utilicen en su fabricación, asi como de la carga del material de cohesión.

Ensayos de flexión.-Se han realizado ensayos equivalentes de flexión con probetas de dimensiones 180 x 70 x 30 mm, obtenidas por moldeo o por corte con sierra de disco de una probeta cúbica de dimensiones muy superiores, habiéndose comprobado en este último caso que no existe una dirección privilegiada de corte, en ninguno de los ejes de"x""y"o La máquina de ensayos por flexión consiste en un puente, de altura de pilares regulable, provisto de un cabezal con barras macizas que incorporan un cilindro hidráulico de tracción de 2500 kg, con un dinamómetro que actúa cuando se inicia la tracción entre sus dos extremos, asi como un útil que incorpora las probetas, aplicandose la fuerza centralmente a la pieza y con un cilindro que se acopla a la columna del cabezal.

La resistencia a flexión de los paneles, sin ningún tipo de recubrimiento, varia desde 11,5 Kg a 65,3 Kg para las probetas testeadas de 180 x 70 x 30 mm.

De las diversas pruebas se ha comprobado que la mayor resistencia media a flexión se da para formulaciones de densidad especialmente elevada, del orden de 723 Kg/m3, mientras que el aumento del tanto por ciento de carga,

sobrepasado cierto limite, llega a empeorar las propiedades mecánicas al punto que, a igualdad de cantidad de resina, cargarla con un 13.3 % degrada estas propiedades.

La resistencia a la flexión aumenta con la adición de carga, que en el caso de ser un 9 % mejora la probeta, según formulaciones, desde un 83,17 W hasta un 221.7 %, respecto a un 0 % de carga).

Para hallar la correcta dosificación del recubri- miento del sandwich, así como la que presentase mejores propiedades mecánicas, mejor procesabilidad y menor densidad, se realizaron ensayos de impacto con probetas que contenían un 6 % de catalizador y distintos porcentajes de carga.

Ensayos por huella de impacto.-La máquina de ensayos por huella de impacto es de las del tipo de columnas con listón transversal de altura variable y graduada hasta 100 mm y perforación prolongada en una guía, para una bola de acero de 500 g.

Ejemplo preferente.-El recubrimiento preferente proporcio- na resistencias medias a flexión desde 11,5 Kg a 391,18 Kg, para las probetas testeadas de 180 x 70 x 30 mm y, sin considerar el recubrimiento, los valores medios de densida- des van desde 425 a 723 Kg/m3.

'Los materiales componentes primeros seleccionados para este recubrimiento se describen a título de ejemplo preferente, entendiéndose como alternativas posibles los que se incorporan a continuación entre paréntesis : -Núcleo primario : Los núcleos empleados en las experien- cias han sido bolitas de arlita (1) de denominación G3, F3

y F5, que se corresponden con diámetros de partícula entre 3 y 16 mm, y con densidades comprendidas entre 250-600 Kg/m3, aún cuando en la práctica pueda alcanzarse un rango de densidades de hasta 658 Kg/m3.

-Material de cohesión de los núcleos : La resina utilizada es una resina de fenólica (2) de tipo resol suministrada por la empresa Fers Resins y con la denominación comercial TH-500*, de características principales alta resistencia a la ignición y baja contribución a la combustión; baja generación de humos; elevadas prestaciones a alta tempera- tura y rápido curado.

E1 catalizador (3), también de Fers Resins, tiene la denominación comercial C-501*.

Las cargas (4), de incorporación alternativa, son las referidas microesferas de vidrio huecas, fillite.

En cuanto a las mallas, para el ejemplo preferen- te del sandwich, las mallas de fibra de vidrio (5) que se contemplan son de un gramaje de 150 g/m2, suministradas por Groberglass, modelo GR-5.

En la Figura 3 se muestra la carga de flexión soportada para una formulación dada. Como ya se ha indicado anteriormente, los test se han realizado para probetas de 180 x 70 x 30 mm. Las abcisas identifican la probeta y las ordenadas los kg escalonados de 50 en 50.

Observamos, en un primer plano de la figura, los valores de flexión para una formulación dada de este nuevo material árido-polimérico, desprovisto de todo recubrimien- to (I).

El plano consecutivo más interno muestra los valores de carga con recubrimiento en una de sus caras, construido con una malla de fibra de vidrio de 150 g/m2 ligada con una espuma sintáctica (mostrada aquí como ejemplo de otras varias posibilidades testeadas).

Se procede también a aclarar que la cara sin recubrir es precisamente la correspondiente a la superficie receptora del ataque del útil de flexión.

El plano final muestra los valores de carga con recubrimiento en las dos caras, construido cada uno de ellos, igualmente, con malla de fibra de vidrio de 150 g/m2 ligada con una espuma sintáctica, también como un ejemplo de los testeados.

No se hace más extensa esta descripción, en el buen entender de que cualquier experto en esta materia tendría suficiente información para comprender el alcance de la invención y sus ventajas derivadas, así como para proceder a reproducir la misma.

Se sobreentiende que, si no alteran la esenciali- dad de la invención, tanto las variaciones en los materia- les como la forma, el tamaño y la disposición de los elementos son susceptibles de variación dentro del mismo caracterizado.

Los términos utilizados durante la descripción y el sentido de la misma deberán ser considerados siempre de manera no limitativa.