Elemento constructivo de protección contra la radiación de varias capas.

Elemento constructivo de protección contra la radiación de varias capas (1) en el que entre al menos dos capas de hormigón

(3, 4) está dispuesta al menos una capa de protección contra la radiación (7) de un relleno compactado de material de protección contra la radiación suelto,

caracterizado por que

el elemento constructivo de protección contra la radiación (1) presenta al menos una armadura de dinámica de corta duración y está diseñado de manera tan dúctil que puede absorberse un aumento de volumen de la capa de protección contra la radiación (7) en el caso de una carga de dinámica de corta duración, en particular por bombardeo, explosión y/o terremoto, sin fallo del elemento constructivo de protección contra la radiación (1).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10172393.

Solicitante: FORSTER, JAN.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Lindberghstrasse 30 85051 Ingolstadt ALEMANIA.

Inventor/es: FORSTER,JAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > EDIFICIOS > ESTRUCTURA GENERAL DE LOS EDIFICIOS; MUROS, p. ej.... > Construcciones en general; Estructuras que no se... > E04B1/92 (Protección contra otros agentes indeseables o peligrosos (edificios que protegen contra peligros exteriores E04H 9/00; pantallas contra radiaciones peligrosas G21F))
  • SECCION G — FISICA > FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR > PROTECCION CONTRA LOS RAYOS X, RAYOS GAMMA, RADIACIONES... > Blindaje caracterizado por la composición del material > G21F1/12 (Materiales de blindaje laminados)
  • SECCION G — FISICA > FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR > PROTECCION CONTRA LOS RAYOS X, RAYOS GAMMA, RADIACIONES... > G21F7/00 (Celdas o cámaras blindadas)

PDF original: ES-2496193_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Elemento constructivo de protección contra la radiación de varias capas La presente invención se refiere a un elemento constructivo de protección contra la radiación de varias capas, en el que entre al menos dos capas de hormigón está dispuesta al menos una capa de protección contra la radiación de un relleno compactado de material de protección contra la radiación suelto.

Los elementos constructivos de protección contra la radiación de este tipo son en sí conocidos. A este respecto puede tratarse de paredes, techos y/o suelos. Los elementos constructivos de este tipo se usan por ejemplo en edificios de centrales nucleares.

Como material de protección contra la radiación se tienen en cuenta fundamentalmente materiales con un alto índice de apantallamiento. Un material de construcción adecuado es el yeso (sulfato de calcio dihidratado) , dado que éste presenta relativamente mucha agua unida y es relativamente económico. También han resultado ser adecuados rellenos de cal, rellenos de escoria de silicio o escoria de horno eléctrico. En particular los elementos constructivos principales de las escorias de horno eléctrico con un contenido de hierro relativamente alto del 25-30 % presentan números atómicos adecuados. Dado que la escoria de horno eléctrico es relativamente económica, es bastante adecuada para el uso descrito. Son habituales también rellenos con capturadores de neutrones, tales como, por ejemplo, rellenos con adiciones de bórax o materiales de protección contra la radiación que contienen boro. Si la protección contra la radiación tiene que ser eficaz con respecto a fotones, el relleno presenta capturadores de fotones, tales como, por ejemplo, material de relleno que contiene plomo.

Elementos constructivos de protección contra la radiación con relleno interno han resultado en el pasado ya especialmente económicos y rápidos de producir. Además, esta construcción se caracteriza por que los elementos constructivos de protección contra la radiación también pueden desmontarse de forma relativamente sencilla.

Ahora ha surgido la necesidad de utilizar elementos constructivos de protección contra la radiación ventajosos de esta manera también en campos de aplicación en los que se producen cargas de dinámica de corta duración. En particular también la aplicación es interesante para la estructuración con protección frente a ataques terroristas de obras de construcción con protección contra radiación. Por una carga de dinámica de corta duración se entenderá en este caso una carga que sólo actúa durante un corto tiempo dinámicamente sobre la obra de construcción o el elemento constructivo. Esta puede ser una carga por ejemplo por bombardeo, explosión, terremoto o impacto de vehículos tales como camiones, aeronaves, barcos o similar.

La solución para este objetivo se logra con el elemento constructivo de protección contra la radiación de varias capas de acuerdo con la reivindicación 1. Perfeccionamientos ventajosos se indican en las reivindicaciones dependientes.

El elemento constructivo de protección contra la radiación de varias capas de acuerdo con la invención se caracteriza, por tanto, con respecto a los elementos constructivos de protección contra radiación mencionados al principio, por que el elemento constructivo de protección contra la radiación presenta al menos una armadura de dinámica de corta duración y está diseñado de manera tan dúctil que puede absorberse un aumento de volumen de la capa de protección contra la radiación en el caso de una carga de dinámica de corta duración, en particular por bombardeo, explosión, y/o terremoto, sin fallo del elemento constructivo de protección contra la radiación.

Por fallo se entenderá en este caso un estado en el que el elemento constructivo de protección contra la radiación ya no puede cumplir esencialmente su función de protección contra la radiación y/o una función de soporte opcionalmente presente.

Es decir, en otras palabras, el elemento constructivo de protección contra la radiación presenta un reforzamiento especial. Este refuerzo denominado en el presente documento armadura de dinámica de corta duración está diseñado de acuerdo con la invención de modo que el elemento constructivo se deforma plásticamente bajo una carga de dinámica de corta duración determinante para su dimensionamiento. La deformación plástica será en este sentido tan grande que se proporciona el espacio correspondiente de manera ideal a un montón esférico amorfo, suficiente para el relleno en el interior del elemento constructivo, para que puedan desplazarse las esferas o granos individuales del relleno. Es decir, se capta el comportamiento de dilatación del relleno cuando el relleno, a consecuencia de la carga de dinámica de corta duración, se lleva a una nueva ubicación desde su posición original.

La armadura de dinámica de corta duración puede presentar de acuerdo con la invención al menos una armadura de hormigón y/o una armadura de relleno.

Preferentemente la armadura de hormigón adicionalmente al refuerzo estáticamente necesario está dispuesta en al menos una capa de hormigón. Estará compuesta de material textil, metal, elastómero y/o plástico o un material compuesto de estos materiales, que por su parte serán en la medida de lo posible resistentes a álcali. Como materiales adecuados para la armadura de hormigón han dado buen resultado en particular acero, vidrio, cerámica,

carbono, aramida (nombre comercial Kevlar) o similar. Estos materiales pueden añadirse al hormigón como fibras individuales o en capas de tejidos, velos o esteras de refuerzo. Pueden concebirse también armaduras de albañilería, esteras de refuerzo de acero de malla fina, esteras de alambre o materiales geotextiles, que se introducen en el hormigón.

Es ventajoso cuando la armadura de dinámica de corta duración se extiende al menos en parte en paralelo a una de las dos capas de hormigón. Dado que las capas de hormigón por regla general están dispuestas de modo que forman las capas exteriores del elemento constructivo de protección contra la radiación, por lo tanto la armadura de dinámica de corta duración se extiende al menos en parte en paralelo a su superficie. Esto es muy ventajoso en el caso de cargas por impacto o cargas por bombardeo.

Como perfeccionamiento, la armadura de dinámica de corta duración debería presentar al menos una armadura de relleno, que está dispuesta en la capa de protección contra la radiación y que presenta al menos una capa de armadura de un material textil, metal, elastómero y/o plástico o un material compuesto de estos materiales. En este sentido es importante que la armadura de relleno pueda estabilizar el relleno y captar en la medida de lo posible e también cuerpos que penetran en el relleno tales como proyectiles y similar. En este sentido pueden concebirse en particular materiales textiles de malla fina, redes, velos, esteras de refuerzo, que pueden componerse de metal, plástico o fibras sintéticas tales como poliamida, Kevlar, carbonado, etc. y/o materiales geotextiles sencillos.

Para conseguir en la medida de lo posible un efecto de refuerzo tridimensional dentro de la capa de protección contra la radiación es ventajoso cuando la armadura de relleno además de una primera capa de armadura presenta al menos una segunda capa de armadura, que se extiende al menos en parte en ángulo recto con respecto a la primera capa de armadura en la capa de protección contra la radiación.

Convenientemente la armadura de relleno presenta al menos un medio de apoyo, que estabiliza la armadura de relleno durante la construcción y que permanece permanentemente en el elemento constructivo de protección contra la radiación. En este caso... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Elemento constructivo de protección contra la radiación de varias capas (1) en el que entre al menos dos capas de hormigón (3, 4) está dispuesta al menos una capa de protección contra la radiación (7) de un relleno compactado de material de protección contra la radiación suelto, caracterizado por que el elemento constructivo de protección contra la radiación (1) presenta al menos una armadura de dinámica de corta duración y está diseñado de manera tan dúctil que puede absorberse un aumento de volumen de la capa de protección contra la radiación (7) en el caso de una carga de dinámica de corta duración, en particular por bombardeo, explosión y/o terremoto, sin fallo del elemento constructivo de protección contra la radiación (1) .

2. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la armadura de dinámica de corta duración se extiende al menos en parte en paralelo a una de las dos capas de hormigón (3, 4) .

3. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la armadura de dinámica de corta duración presenta al menos una armadura de hormigón (9, 10) de material textil, metal, elastómero y/o plástico o un material compuesto de estos materiales, que está dispuesta en al menos una capa de hormigón (3, 4) , de manera preferente adicionalmente al refuerzo estáticamente necesario.

4. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado por que la armadura de dinámica de corta duración presenta al menos una armadura de relleno, que está dispuesta en la capa de protección contra la radiación (7) y que presenta al menos una capa de armadura (11, 12) de un material textil, metal, elastómero y/o plástico o un material compuesto de estos materiales.

5. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que la armadura de relleno además de una primera capa de armadura (11) presenta al menos una segunda capa de armadura (12) , que se extiende al menos en parte en ángulo recto con respecto a la primera capa de armadura (11) en la capa de protección contra la radiación (7) .

6. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 o 5, caracterizado por que la armadura de relleno presenta al menos un medio de apoyo (13) , que estabiliza la armadura de relleno durante la construcción y que permanece permanentemente en el elemento constructivo de protección contra la radiación (1) .

7. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que la armadura de relleno presenta una tira de armadura (15) , que está dispuesta en forma de bucle en la capa de protección contra la radiación (7) .

8. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que al menos una parte de la tira de armadura (15) discurre en ángulo oblicuo con respecto a las capas de hormigón (3, 4) .

9. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado por que la armadura de relleno está diseñada al menos en parte en forma de jaula y en particular se compone de al menos una jaula de armadura precargada (17) , preferentemente de varias jaulas de armadura precargadas.

10. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que la armadura de relleno se compone de un tubo precargado con material de protección contra la radiación.

11. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en la capa de protección contra la radiación (7) está dispuesto al menos un inserto (18) de material poroso.

12. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que entre la capa de protección contra la radiación (7) y una de las capas de hormigón adyacentes (3, 4) está dispuesta al menos una capa de desacoplamiento (14) .

13. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que la capa de desacoplamiento (14) está diseñada de manera deformable de modo que puede absorber al menos en parte el volumen aumentado de la capa de protección contra la radiación (7) por el desplazamiento de granos bajo la 5 carga de dinámica de corta duración.

14. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 o 13, caracterizado por que la capa de desacoplamiento (14) presenta al menos una capa de un material textil, metal, elastómero y/o plástico o 10 un material compuesto de estos materiales.

15. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado por que la capa de desacoplamiento (14) está diseñada como capa envolvente, que rodea al menos en parte externamente 15 la capa de protección contra la radiación (7) .

16. Elemento constructivo de protección contra la radiación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que al menos una capa de hormigón (3, 4) presenta una placa de doble pared. 20