Construcción de calzada con propiedades de adherencia mejoradas.
Procedimiento para producir una construcción de calzada (1), que comprende los pasos de
(i) aplicar un imprimador (3) sobre una estructura portante (2),
especialmente aplicar un imprimador de hormigón (3)sobre una estructura de hormigón (2);
(ii) aplicar una película de plástico (4) sobre la estructura portante (2) imprimada según el paso 5 (i); así como acontinuación
(iii) aplicar una composición adherente (5) que contiene
a) al menos una resina epoxídica sólida
b) al menos un polímero termoplástico sólido a temperatura ambiente; y
(iv) aplicar una capa portante (8) a base de alquitrán.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09164780.
Solicitante: SIKA TECHNOLOGY AG.
Nacionalidad solicitante: Suiza.
Dirección: ZUGERSTRASSE 50 6340 BAAR SUIZA.
Inventor/es: TEYSSEIRE,RAPHAEL, GANTNER,HANS, ACKERMANN,HERBERT.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- E01C7/32 CONSTRUCCIONES FIJAS. › E01 CONSTRUCCION DE CARRETERAS, VIAS FERREAS O PUENTES. › E01C CONSTRUCCION O REVESTIMIENTO DE CARRETERAS, CANCHAS DE DEPORTES O SIMILARES; MAQUINAS O ACCESORIOS PARA LA CONSTRUCCION O LA REPARACION (creación de carreteras o superficies similares por compactación o dispersión de la nieve o del hielo E01H). › E01C 7/00 Pavimentos continuos realizados in situ (especialmente adaptados para canchas de juego o de deporte E01C 13/06, para senderos peatonales, arcenes o pistas para ciclistas E01C 15/00). › de varias capas diferentes hechas in situ.
- E01D19/08 E01 […] › E01D PUENTES (pasarelas que unen el edificio terminal y la aeronave para el embarque o el desembarque de pasajeros B64F 1/305). › E01D 19/00 Detalles de puentes. › Capas aislantes impermeables u otras; Disposiciones o dispositivos de desagüe.
PDF original: ES-2394757_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Construcción de calzada con propiedades de adherencia mejoradas.
Campo técnico
La invención concierne al campo del sellado de calzadas sobre una estructura portante.
Estado de la técnica
Se pueden encontrar frecuentemente, especialmente como puentes, calzadas que están aplicadas sobre una estructura portante, especialmente sobre una estructura portante de hormigón. Tales estructuras portantes de hormigón se sellan típicamente por medio de bandas bituminosas. Sin embargo, debido al comportamiento termoplástico las bandas bituminosas son propensas a fluctuaciones de temperatura. Por el contrario, las bandas elásticas de plástico presentan un comportamiento elástico constante a lo largo de un amplio intervalo de temperatura y, por tanto, realizan su función como sellado incluso en condiciones extremas de temperatura. Como capa más superior se aplica usualmente en la construcción de carreteras una capa portante a base de alquitrán. Sin embargo, se plantea aquí el problema de que tiene que estar presente una buena trabazón de adherencia entre la capa portante y el material de la estructura portante, especialmente el hormigón, lo que, naturalmente, implica también las adherencias de todas las capas intermedias. En particular, la adherencia entre una película de plástico y una capa portante bituminosa representa aquí un problema muy difícil de resolver debido a los materiales implicados.
Un enfoque para la solución de este problema reside en el empleo de asfalto fundido como medio adherente entre la capa de plástico y la capa portante bituminosa. Sin embargo, estos sistemas han presentado el gran inconveniente de que se tiene que aplicar primero el asfalto fundido a alta temperatura y la capa portante bituminosa puede aplicarse únicamente después de su enfriamiento, lo que, por un lado, debido a este paso adicional, alarga y encarece la ejecución del proceso de sellado o de construcción de la calzada. Por otro lado, se ha visto que tales calzadas se deforman debido a las altas cargas por eje de los vehículos que utilizan la calzada y conducen dentro de breves tiempos a daños no deseados del revestimiento de la calzada.
El documento WO 2008/095215 elude el problema empleando una calzada de hormigón. Este documento revela una calzada de hormigón sobre una estructura portante de hormigón con una película de plástico intercalada y con una capa adherente entre la película de plástico y la calzada de hormigón. Para garantizar la adherencia de la calzada de hormigón con la capa adherente se propone aquí el esparcimiento de arena de cuarzo dentro de la capa adherente antes de su endurecimiento.
El documento AT 413 990 B propone, para mejorar la trabazón entre la película de plástico y la capa portante bituminosa, el empleo de un imprimador adhesivo a base de poliuretano sobre el cual se esparza un granulado suelto de resina sintética. Sin embargo, por un lado, el esparcimiento de granulado está ligado a algunos problemas y especialmente durante o después del esparcimiento del granulado, particularmente en estructuras portantes de hormigón expuestas al viento, puede conducir, por ejemplo, a que grandes cantidades de granulado sean llevadas por el viento, lo que conduce a pérdidas de material no deseadas o a pérdidas de adherencia incontroladas. Además, se ha visto que tales sistemas, bajo esfuerzos de cizalladura, tienden fuertemente a una rotura adhesiva entre el granulado y el asfalto. La aparición de una rotura adhesiva es siempre una señal de una deficiente adherencia y, especialmente después de una prolongada exposición al medio ambiente, puede conducir a exfoliación o a faltas de estanqueidad.
Presentación de la invención Por tanto, el problema de la presente invención consiste en proporcionar una construcción de calzada que pueda realizarse de manera sencilla y racional y conduzca a una alta adherencia entre la película de plástico y la capa portante bituminosa proporcionando una buena trabazón de adherencia y que, en una prueba de adherencia bajo esfuerzos de cizalladura, conduzca a una alta proporción de rotura cohesiva en el asfalto.
Sorprendentemente, se ha visto que se puede resolver este problema con un procedimiento según la reivindicación 1 y una construcción de calzada según la reivindicación 13. Esta construcción de calzada presenta, además, un comportamiento favorable a largo plazo incluso bajo altas cargas por eje de los vehículos. Este procedimiento permite sellar de manera rápida y barata una calzada sobre una estructura portante, especialmente sobre una estructura portante de hormigón.
El núcleo de la presente invención es la combinación de una resina epoxídica sólida y un polímero termoplástico sólido a temperatura ambiente como partes integrantes esenciales de la composición adherente necesaria para ello.
Asimismo, se ha visto que con las formas de realización preferidas se puede impedir simplemente un problema esencial del estado de la técnica, a saber, la detracción no deseada de agente adherente por la acción del viento, y
se puede aumentar así simplemente la garantía de calidad al ejecutar una construcción de calzada.
Se ha podido demostrar mediante pruebas de adherencia que, gracias a la presente invención, se hace posible que se incremente masivamente la proporción de la rotura cohesiva en el asfalto. Por tanto, el punto crítico para la resistencia a la cizalladura es la rigidez propia del asfalto y ya no es la adherencia. Se puede garantizar así también que la trabazón adhesiva se conserve incluso a más largo plazo y se puede reducir masivamente la formación de exfoliaciones de la capa portante a base de alquitrán y, por tanto, la formación de fisuras y faltas de estanqueidad.
En particular, es ventajoso que se pueda prescindir del empleo de un asfalto fundido.
Otros aspectos de la invención son objeto de otras reivindicaciones independientes. Formas de realización especialmente preferidas de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas.
Modos de realización de la invención La presente invención concierne en un primer aspecto a un procedimiento para producir una construcción de calzada, que comprende los pasos de
(i) aplicar un imprimador sobre una estructura portante, especialmente aplicar un imprimador de hormigón sobre una estructura de hormigón;
(ii) aplicar una película de plástico sobre la estructura portante imprimada según el paso (i) ; así como a continuación
(iii) aplicar una composición adherente que contiene
a) al menos una resina epoxílica sólida b) al menos un polímero termoplástico sólido a temperatura ambiente; y
(iv) aplicr una capa portante a base de alquitrán.
Esta estructura portante es preferiblemente un esqueleto de construcción en altura o de construcción en profundidad. En particular, esta estructura puede ser un puente, una galería, un túnel una rampa de subida o de bajada o una planta de aparcamiento. Como ejemplo preferido de una estructura portante de esta clase se toma un puente. Esta estructura portante necesaria para la calzada es una estructura de un material que puede presentar una función portante. En particular, este material es un metal o una aleación metálica o un hormigón, especialmente un hormigón armado, preferiblemente un hormigón reforzado con acero.
Como ejemplo muy preferido de una estructura portante de esta clase se toma un puente de hormigón.
Sobre la estructura portante se aplica en el paso (i) un imprimador, especialmente un imprimador de hormigón. Por “imprimador” se entiende en este documento generalmente una delgada capa de un polímero aplicado sobre un sustrato que mejora la adherencia entre este sustrato y otro sustrato. Un imprimador presenta una consistencia fluyente a temperatura ambiente y se aplica por extendido, pintado, a rodillo, rociado, vertido o a brocha sobre el sustrato. Es de hacer notar que con el término “fluyente” se designan aquí no solo materiales líquidos, sino también materiales melosos a pastosos de mayor viscosidad, cuya forma se adapte bajo la influencia de la fuerza de atracción terrestre.
Como “temperatura ambiente” se entiende en este documento una temperatura de 23ºC.
Como “imprimador de hormigón” se entiende en este documento una delgada capa de un polímero aplicado sobre el hormigón que mejora la adherencia del hormigón a un sustrato adicional. Como imprimadores de hormigón se consideran especialmente imprimadores a base de resina epoxídica. En particular, éstos son imprimadores de resina epoxídica de dos componentes en los que un componente (es decir, el primero) es una resina epoxídica,... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Procedimiento para producir una construcción de calzada (1) , que comprende los pasos de
(i) aplicar un imprimador (3) sobre una estructura portante (2) , especialmente aplicar un imprimador de hormigón (3) sobre una estructura de hormigón (2) ;
(ii) aplicar una película de plástico (4) sobre la estructura portante (2) imprimada según el paso (i) ; así como a continuación
(iii) aplicar una composición adherente (5) que contiene a) al menos una resina epoxídica sólida b) al menos un polímero termoplástico sólido a temperatura ambiente; y
(iv) aplicar una capa portante (8) a base de alquitrán.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la composición adherente (5) contiene también un agente de expansión químico o físico.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el polímero termoplástico sólido a temperatura ambiente es un copolímero de etileno/acetato de vinilo.
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la composición adherente (5) se utiliza en forma de un granulado (5’) .
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la composición adherente (5) se utiliza en forma de una película (5’’) .
6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa portante (8) a base de alquitrán se aplica directamente sobre la composición adherente (5) .
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polímero termoplástico sólido a temperatura ambiente presenta un punto de reblandecimiento en el intervalo de 80ºC a 150ºC, especialmente de 90ºC a 130ºC.
8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la relación en peso de resina epoxídica sólida a polímero termoplástico sólido a temperatura ambiente está entre 1:2 y 1:10, preferiblemente entre 1:4 y 1:8.
9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la película de plástico
(4) es una película de poliuretano, especialmente una película de poliuretano inyectado de dos componentes.
10. Uso de una composición (5) que contiene a) al menos una resina epoxídica sólida b) al menos un polímero termoplástico sólido a temperatura ambiente
para aumentar la adherencia de alquitrán sobre plástico.
11. Uso según la reivindicación 10, caracterizado porque el polímero termoplástico sólido a temperatura ambiente es un copolímero de etileno/acetato de vinilo.
12. Uso según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque la composición adherente (5) contiene también un agente de expansión químico o físico.
13. Construcción de calzada (1) que presenta
una estructura portante (2) cuya superficie está revestida con un primador (3) sobre el cual está aplicada una película de plástico (4) , así como una capa portante (8) a base de alquitrán y una capa adherente (7’) situada entre la película de plástico (4) y la capa portante (8) ; o una zona modificada (7’’, 7’’’) de la película de plástico (4) y/o la capa portante (8) en la zona de la superficie límite
entre la película de plástico (4) y la capa portante (8) ; caracterizada porque la capa adherente (7’) está hecha a base de al menos una resina epoxídica sólida y al menos un polímero termoplástico sólido a temperatura ambiente, o porque
la zona modificada (7’’, 7’’’) se ha modificado con al menos una resina epoxídica sólida y al menos un polímero termoplástico sólido a temperatura ambiente.
14. Construcción de calzada (1) según la reivindicación 13, caracterizada porque el polímero termoplástico sólido a temperatura ambiente es un copolímero de etileno/acetato de vinilo.
15. Construcción de calzada (1) según cualquiera de las reivindicaciones 13 ó 14, caracterizada porque la película
de plástico (4) es una película de poliuretano, especialmente una película inyectada de poliuretanos de dos componentes.
Figura 4
Figura 5
Figura 6
Figura 7
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