ELEMENTO DE CONSTRUCCIÓN PARA SUELOS SOBREELEVADOS Y SIMILARES Y MÉTODO DE FABRICACIÓN.

Elemento de construcción para suelos sobreelevados y similares y método de fabricación,

referido a un elemento de construcción para suelos sobreelevados y similares, tanto de interior como de exterior, caracterizado por estar constituido por una pieza rígida reforzada mediante una matriz polimérica compuesta por una resina, en un porcentaje en peso comprendido entre el 80 y el 95% del peso total, combinada con un catalizador cuyo porcentaje en peso se encuentra entre el 5 y el 20% del peso total, que presenta una malla de fibras de filamentos completamente embebida en su interior, cuya proporción en peso de malla embebida es menor del 50% respecto del conjunto matriz polimérica más malla, y procedimiento para su fabricación. Se describe también un procedimiento de fabricación de dicho elemento.

Objeto de la invención:

La presente invención se refiere a un elemento de construcción especialmente concebido para el refuerzo de piezas rígidas, tales como, cerámica, materiales pétreos, vidrio, metales, maderas, etc, especialmente cerámica y vidrio, y más concretamente cerámica, para su posterior utilización en suelos registrables sobreelevados, tanto en interior como en exterior, y similares, que consiste en la adhesión de un conjunto formado por una matriz polimérica a base de resinas endurecidas, en la que se embebe una malla de fibras de hilos cortados que, dispuesta en una de las caras del material rígido, incrementa las propiedades mecánicas del material rígido, haciendo posible el uso del mismo en suelos registrables sobreelevados o similares. Dependiendo del uso final del producto, se puede añadir, una capa de aislamiento que protege al elemento frente al fuego, al tiempo que le confiere propiedades térmicas y acústicas. Asimismo, la invención se refiere a un procedimiento de fabricación de dicho elemento.

Esta invención se encuadra dentro del campo de aplicación comprendido en el sector industrial dedicado a la fabricación de piezas y elementos para la construcción en general. Con esta invención se mejoran las propiedades que tendrían las piezas rígidas de igual espesor, posibilitando así su utilización en aplicaciones cuya exigencia en cuanto a prestaciones mecánicas es muy elevada, tales como suelos registrables sobreelevados y similares, por ejemplo, fachadas ventiladas de edificios, en las cuales, asimismo, la exigencia en cuanto a prestaciones mecánicas sea muy elevada, tanto por factores ambientales (meteorología, ambientes agresivos, etc.) como por factores sociales (propiedad, uso, representatividad, etc) y, en general, aquellas aplicaciones en las que las piezas rígidas tengan que ser colocadas sobre pivotes, pedestales, travesaños o similares, a una determinada altura de la capa de apoyo.

Antecedentes de la invención:

Las placas de cerámica, vidrio, piedras, mármoles, granitos, etc., se han venido utilizando desde hace tiempo para su colocación en suelos registrables sobreelevados, a saber, suelos soportados sobre pivotes, pedestales, travesaños o similares, a una determinada altura de la

capa de hormigón (suelo natural), que permiten el paso de instalaciones por el hueco generado entre ambos suelos.

La problemática que se presenta para todos estos materiales es que, en su utilización para suelos registrables sobreelevados, al ir apoyados sobre pivotes en varios puntos de apoyo, quedando el resto de zonas suspendidos en el aire, obliga a incrementar considerablemente el espesor de los mismos, a fin de evitar roturas una vez estas piezas soportan cargas o tránsito de personas o materiales, así como la flecha producida tras la carga de un peso.

Este incremento de espesor supone, por una parte, un incremento de peso considerable, ya que en la mayoría de los casos, las placas han de, al menos, doblar su espesor.

Por otra parte, el incremento de peso dificulta enormemente la colocación, ya que requiere un esfuerzo mucho mayor para manipular los materiales y encarece los costes de transporte, ya que el volumen que ocupa es muy superior al de la pieza de espesor normal. Todo esto supone, además, un excesivo consumo de materias primas.

Igualmente este incremento de espesor en muchos casos no soluciona el problema de roturas, en particular en lo referente a su resistencia respecto al impacto y a su resistencia a la flexión.

Para solucionar estos problemas, son conocidas soluciones alternativas al incremento de espesorado, como por ejemplo la adhesión de sulfato cálcico, aglomerado, yeso y fibras de celulosa, entre otros, que, adheridos con una resina al dorso de la pieza, le otorgan una resistencia suficiente para su uso en suelos elevados.

Así por ejemplo, la patente EP 2148023 A1 recoge la posibilidad de reforzar, mediante madera, cemento o sulfato cálcico o similar, soportes tales como cerámica, porcelánico, piedra o similares, para su uso en suelos elevados.

Por su parte, la patente EP 1304425 A1 describe la posibilidad de reforzar materiales pétreos con núcleos de yeso y fibras de celulosa, indicando, como espesorado óptimo del conjunto material más refuerzo, 30,3 mm, de los cuales 13,3 mm corresponderían al espesor del refuerzo.

También la patente española ES 2258912 recoge la posibilidad de reforzar materiales pétreos mediante la adhesión de una o varias piezas cerámicas al dorso de la piedra utilizando adhesivos y resinas.

También se utilizan soluciones como pegar otra pieza similar o de distinta naturaleza a modo sándwich, de manera que se obtiene un conjunto indivisible que mejora la resistencia del material rígido.

Así, la patente de invención ES 2154562 recoge la posibilidad de adherir una pieza cerámica dimensionalmente coincidente con el tamaño del material pétreo que reforzaría.

Sin embargo, al igual que ocurre en el caso inicialmente descrito, estos materiales de refuerzo incrementan de una manera considerable el peso del material que refuerzan En el caso de los materiales más comúnmente utilizados, el sulfato cálcico, se triplica el peso respecto a la placa rígida sin reforzar, o, en el caso del aglomerado, se dobla el peso respecto al material rígido sin este refuerzo. En el caso de reforzar una pieza con otra similar adherida al dorso también se duplica el peso de las mismas.

Estos refuerzos utilizados son, además, de gran espesor. El motivo de este espesor es para evitar, además del riesgo de rotura, el problema de la flecha cuando se les aplica una carga estática a la pieza que refuerzan. Según la normativa UNE EN 12825, referente a Pavimentos elevados registrables, se establecen unos requerimientos de carga estática que las piezas han de cumplir para su uso en suelos elevados. En el apartado "4.2.2.: Requerimientos de carga estática", en la tabla 2, se delimitan las flechas máximas en mm que, en ningún caso, pueden excederse al aplicar cargas sobre las mismas.

Existen otros refuerzos para piezas rígidas cuyo espesorado es muy reducido y que, aún otorgando unos valores de resistencia mecánica elevados, no permiten utilizarse para su uso en suelos elevados. De hecho estos refuerzos han sido enfocados a reforzar piezas para suelos o paredes con fines distintos a su utilización en suelos elevados.

Concretamente, tal y como se muestra en la patente ES 2160664, se consigue un refuerzo de mínimo espesor sobre un material pétreo, pero presenta el inconveniente de que no es posible su uso en suelos elevados ya que como indica en la página 4, líneas 50 a 55, con un peso de 600 kg, la flecha de la pieza reforzada es de 7 mm, quedando fuera de los máximos permitidos para este tipo de suelos, que es de 4 mm (tal como prescribe la Norma UNE EN 12825).

Además, en ES2160664, se utilizan porcentajes de esterilla o malla superiores al 50%, lo cual presenta el inconveniente de que, siendo necesaria la utilización de mallas bastante tupidas para conseguir las propiedades mecánicas adecuadas, se impide que la malla quede embebida dentro de la resina con una sola aplicación.

Sería necesaria una segunda aplicación de resina sobre la malla para que esta quedara completamente impregnada de resina, lo que conlleva una mayor inversión, mayores costes, un acabado estético peor, etc. sin mejorar con ello las propiedades mecánicas del material.

Otra opción para tener un porcentaje de malla superior al 50% completamente embebida y utilizando un solo paso de aplicación, sería emplear mallas menos tupidas, pero entonces se tendría el inconveniente de que no se conseguirían las propiedades mecánicas requeridas. Por su parte, la patente PT 105013 A menciona un refuerzo de corcho de 2 mm de espesor, para la colocación de pavimentos y paredes y; la patente WO 2010/072704 A1, refuerza piezas cerámicas con chapas de acero galvanizado de espesor entre 0,1 y 1 mm, preferiblemente entre 0,3 y 0,5 mm.; en ambos casos no se soluciona el problema de roturas, en particular en lo referente a su resistencia respecto al impacto y a su resistencia a la flexión

Descripción de la invención

Elemento de construcción para suelos sobreelevados y similares caracterizado por estar constituido por una pieza rígida reforzada mediante una matriz polimérica que presenta una malla embebida en su interior, cuyo peso es inferior al 50% del peso del conjunto matriz polimérica más malla.

El elemento de construcción que la invención propone, resuelve los problemas técnicos planteados en los casos anteriores para su uso en suelos registrables elevados, ya que permite obtener un producto acabado que, además de tener un espesor muy inferior...

1. Elemento de construcción para suelos sobreelevados y similares, tanto de interior como de exterior, caracterizado por estar constituido por una pieza rígida reforzada mediante una matriz polimérica compuesta por una resina combinada con un catalizador que presenta una malla de fibras de filamentos completamente embebida en su interior cuyo peso es inferior al 50% del peso del conjunto matriz polimérica más malla.

2. Elemento de construcción, según la reivindicación 1, caracterizado porque la pieza rígida, puede ser cerámica, vidrio, metal, materiales pétreos naturales o artificiales, o madera, preferentemente cerámica o vidrio.

3. Elemento de construcción, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pieza rígida tiene un espesor comprendido entre 6 y 18 mm.

4. Elemento de construcción, según la reivindicación 1, caracterizado porque la matriz polimérica está compuesta por una resina, en un porcentaje en peso comprendido entre el 80 y el 95% del peso total, combinada con un catalizador, cuyo porcentaje en peso se encuentra entre el 5 y el 20% del peso total, que, al reaccionar con la resina, produce el endurecimiento de la matriz polimérica.

5. Elemento de construcción, según la reivindicación anterior, caracterizado porque las resinas empleadas en la matriz polimérica, pueden ser, epoxi, poliuretano, siliconas, elastómeros, acrílicos, poliéster o mezcla de las anteriores.

6. Elemento de construcción, según la reivindicación anterior, caracterizado porque las resinas empleadas en la matriz polimérica son, preferiblemente, resinas epoxis con un peso molecular medio menor a 700 Urnas.

7. Elemento de construcción, según la reivindicación 4, caracterizado porque el catalizador empleado en la matriz polimérica, está formado por ácidos orgánicos, anhídridos, aminas, tioles con hidrógenos reactivos, como anhídrido de acido dicarboxílicoderivados de urea y tiourea y/o poliamidas o mezcla de los mismos.

8. Elemento de construcción, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el catalizador empleado en la matriz polimérica, está formado, preferentemente, por compuestos derivados de la familia de las aminas, como aminas de etanol, aminas alquílicas, poliaminas, poliaminas aromáticas, aminas cicloalifaticas, poliamidas, derivados de urea y tiourea o mezclas de los mismos.

9. Elemento de construcción, según la reivindicación 4 caracterizado porque la mezcla de la resina y el catalizador se aplica sobre una de las caras de la pieza rígida con un gramaje comprendido entre 0,1 y 5 mm.

10. Elemento de construcción para suelos sobreelevados y similares, tanto de interior como de exterior, según la reivindicación anterior, caracterizado porque la mezcla de la resina y el catalizador se aplica sobre una de las caras de la pieza rígida con un gramaje comprendido, preferentemente, entre 0,3 y 2,5 mm.

11. Elemento de construcción, según la reivindicación 4 caracterizado porque la viscosidad de la matriz polimérica antes de su endurecimiento, está, comprendida entre 2.000 y 14.000 centipoises.

12. Elemento de construcción, según la reivindicación anterior, caracterizado porque, la viscosidad de la matriz polimérica antes de su endurecimiento, está comprendida, preferentemente, entre 3.000 y 12.000 centipoises,

13. Elemento de construcción, según la reivindicación 1 caracterizado porque la lámina o malla está compuesta por fibras de filamentos de vidrio, de poliéster, de fibra de carbono, de origen plástico o metálicas, polímeros orgánicos y una mezcla ligante.

14. Elemento de construcción, según la reivindicación anterior caracterizado porque la lámina o malla compuesta por fibras de filamentos lo es, preferiblemente, de vidrio.

15. Elemento de construcción, según la reivindicación 1 caracterizado porque el gramaje de la malla está comprendido entre 150 y 1.000 gr/m2.

16. Elemento de construcción, según la reivindicación anterior, caracterizado porque, el gramaje de la malla está comprendido, preferentemente, entre 200 y 800 gr/m2.

17. Elemento de construcción, según la reivindicación anterior, caracterizado porque la malla queda completamente embebida a una distancia mínima de 0,2 mm de la capa externa de la matriz polimérica.

18. Elemento de construcción, según la reivindicación 1 caracterizado porque sobre la matriz polimérica con la malla embebida en su interior, se dispone una mezcla de corcho con resinas compatibles con dicha matriz polimérica.

19. Elemento de construcción, según la reivindicación 1, caracterizado porque la pieza rígida incluye un canteado de PVC en el contorno de la misma.

20. Elemento de construcción, según la reivindicación 1, caracterizado porque el espesor del conjunto matriz polimérica más malla, está comprendido entre 0,5 y 5,5 mm.

21. Elemento de construcción, según la reivindicación anterior, caracterizado porque el espesor del conjunto matriz polimérica más malla, está comprendido, preferentemente, entre 1 y 3 mm.

22. Elemento de construcción, según la reivindicación 1, caracterizado porque el peso de la matriz polimérica con la malla embebida está comprendido entre 0,75 y 4 kg/m2.

23. Elemento de construcción, según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de construcción objeto de la invención tiene una resistencia de carga estática superior a 9 KN.

24. Elemento de construcción, según la reivindicación 1, caracterizado porque cumple el ensayo de impacto por cuerpo duro, según norma UNE EN 12825:2001.

25. Elemento de construcción, según la reivindicación 1, caracterizado porque el peso de la matriz polimérica con la malla embebida es, al menos, 6 veces más ligero que la pieza rígida.

26. Elemento de construcción, según la reivindicación 1, caracterizado porque el espesor final del conjunto pieza rígida más matriz polimérica con la malla embebida, es inferior a 23,5 mm

27. Elemento de construcción, según la reivindicación 1, caracterizado porque pueden ser utilizados tanto en el interior como en el exterior de los edificios.

28. Método de fabricación de un elemento de construcción para suelos sobreelevados y similares, tanto de interior como de exterior, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

- Aplicación de una mezcla de resina y catalizador mediante cualquier procedimiento conocido (pulverización con pistola, espátula, cortina, etc.) sobre una de las caras sustancialmente plana de una pieza rígida, con una viscosidad de la mezcla adecuada para que que el producto se autonivele, de modo que el 100% de la superficie revestida queda completamente cubierta, antes de su endurecimiento.

- Enmallado de la pieza mediante enmalladora, que dispensa una lámina o malla por encima de la mezcla de resina y catalizador, la cual está todavía en estado líquido y a una viscosidad suficientemente baja para que, cuando dicha mezcla endurece formando la matriz polimérica, la malla quede completamente embebida en su interior.

29. Método de fabricación de un elemento de construcción, según la reivindicación 28, caracterizado porque el endurecimiento o curado de la matriz polimérica con la malla embebida en su interior se realiza a temperatura ambiente (secado no forzado)

30. Método de fabricación de un elemento de construcción, según la reivindicación 28, caracterizado porque el endurecimiento o curado de la matriz polimérica con la malla embebida en su interior se realiza por secado forzado, bien en continuo (túnel, secadero vertical de bandejas, etc.), por lotes (horno o campana), o unidad por unidad (equipos individuales de aplicación de calor) o mezcla de los anteriores.

31. Método de fabricación de un elemento de construcción, según la reivindicación 28, caracterizado porque la pieza rígida reforzada se realiza en las dimensiones de uso final.

32. Método de fabricación de un elemento de construcción, según la reivindicación 28, caracterizado porque la pieza rígida reforzada se realiza en dimensiones mayores que las de uso final, para, tras un proceso de corte, obtener piezas de las dimensiones deseadas

33. Método de fabricación de un elemento de construcción, según la reivindicación 28, caracterizado porque se aplica una mezcla de corcho con resinas sobre la matriz polimérica.

34. Método de fabricación de un elemento de construcción, según la reivindicación 28, caracterizado porque comprende, adicionalmente, la etapa de rectificado del conjunto final, con el fin de eliminar los fragmentos de fibras o adhesivos en los laterales del elemento.

35. Método de fabricación de un elemento de construcción, según la reivindicación 31 ó 32, caracterizado porque comprende, adicionalmente, la etapa de colocar un canteado de PVC en el contorno de las piezas, una vez obtenida la dimensión de uso final.