Procedimiento de obtención de morteros de yeso de construcción con fracciones de rechazo de piedra artificial, tipo cuarzo triturado.

Se consigue con esta invención la obtención de conglomerados de yeso y escayola con áridos procedentes de fracciones de rechazo de la industria de la piedra artificial de tipo cuarzo reciclada para su uso en la construcción,

para obtener productos de construcción de diferentes colores con prestaciones mejoradas respecto a materiales de referencia.

Las combinaciones de elaboración son muy amplias y dependen del tipo de yeso que se utiliza, del residuo disponible, de los aditivos que se añadan y del requerimiento de agua.

La invención protege tanto los productos diseñados prefabricados o en masa, así como su procedimiento de obtención y su empleo en función de las distintas propiedades del material a partir de diferentes dosificaciones.

Procedimiento de obtención de morteros de yeso de construcción con fracciones de rechazo de piedra artificial tipo cuarzo triturado.

OBJETO DE LA INVENCIÓN:

Esta invención se encuadra en el sector de la Construcción y de la Edificación, en área de los Nuevos Materiales, y en el Sector Técnico del Reciclado y Aprovechamiento de Desechos que se originan en diversas actividades industriales.

El objetivo que se persigue es la obtención de conglomerados de yeso y escayola con áridos procedentes de residuos de la industria de la piedra artificial denominada cuarzo para su uso en la construcción, para obtener productos de construcción con prestaciones mejoradas respecto a materiales de referencia.

El empleo de los residuos áridos procedentes de la industria de la piedra artificial denominada cuarzo como subproducto de la industria de su fabricación y su posterior manipulación como componente en el sector de la construcción, tiene la finalidad de contribuir al reciclado de los mismos, eliminando con ello el impacto ambiental que produce su almacenaje o su destrucción y dando un valor añadido al producto final.

Por ello los objetivos que se persiguen con esta invención son los siguientes:

Fabricación en masa de conglomerados de yeso con áridos triturados procedentes de fracciones de rechazo de la industria de rocas artificiales de cuarzo procedentes de su manipulación y corte.

Comprobación de las características de los conglomerados de yeso obtenidos, mediante ensayos de aptitud y durabilidad del material, que avalan la idoneidad de la invención de los conglomerados reciclados de yeso para su uso en construcción.

Evaluación de las ventajas e inconvenientes de la invención, con especial énfasis en la valorización que supone el reciclaje de residuos con un valor añadido muy interesante.

De igual forma, la invención también protege los posibles productos prefabricados, elaborados a partir del material diseñado utilizados en construcción.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN:

Se estima que en España se consumen 60 millones de toneladas anuales de áridos para usos industriales y otras 450 millones de toneladas al año para aplicaciones relacionadas con la construcción. En el ámbito de la construcción y particularmente en la fabricación de hormigones y morteros de cemento y de yeso, el árido más comúnmente utilizado es el de origen natural procedente de la extracción de canteras, graveras u otras zonas.

Esto requiere la existencia de un gran número de instalaciones extractivas, y por lo tanto una importante afectación sobre el medio ambiente, así como, en determinadas circunstancias, problemas de suministro al ser éste un recurso finito.

Estos procesos de extracción, generan paralelamente grandes cantidades de desechos, tanto en los procesos constructivos como a partir de obras de demolición y restauración de estructuras y edificios, y la solución para minimizar el impacto ambiental y el deterioro del paisaje de tan elevado consumo, pasa inevitablemente por la reutilización.

El precedente de esta invención tuvo lugar en Italia, sobre la década de los años 80, donde se producía un tipo de producto de base aglomerado en la que se mezclaban piedras naturales con pigmentos y resina de poliéster, y se conseguían unos tableros de grandes dimensiones, de muy buenas propiedades.

A partir de esta idea, se obtuvieron aglomerados de triturado micronizado del mármol blanco y arenas silíceas. No tuvo mucho éxito, pero fue el precedente de otro material, el de la piedra artificial tipo cuarzo. Desde entonces este composite se ha situado como uno de los más utilizados en su categoría, generalmente en aplicaciones muy específicas: las encimeras de cocinas.

En los últimos años, el sector de la construcción ha alcanzado unos índices de actividad muy elevados configurándose como una de las claves del crecimiento de la economía española. Esta situación ha provocado, sin embargo, un auge extraordinario de la generación de residuos procedentes tanto de la construcción de infraestructuras y edificaciones de nueva planta como de la demolición de inmuebles antiguos, sin olvidar los derivados de pequeñas obras de reforma de viviendas y locales.

Por tanto, la actividad de la construcción genera una serie de impactos sobre la naturaleza, algunos de ellos derivados de los materiales que habitualmente se utilizan en

este sector, en cuanto a sobreexplotación de recursos naturales, afección visual, consumo de energía, utilización de materiales con trazas de toxicidad-peligrosidad, contribución a las emisiones de gases invernadero en los procesos de elaboración de productos empleados en la construcción, generación de grandes cantidades de residuos procedentes de trabajos preparatorios, demoliciones, etc.

En base a estas circunstancias, se establece como esencia general de esta invención el estudio de la posibilidad de reutilización de los residuos procedentes de la manipulación y tratamiento de los tableros de desecho derivados de cuarzo como áridos para su incorporación en la fabricación de conglomerados de yeso y de escayola. No se ha encontrado ningún estudio previo de la adición de estos residuos en la preparación de estos conglomerantes.

Desde un enfoque de un modelo de construcción sostenible, esta invención que se basa en la mezcla de conglomerados de yeso con residuos triturados de piezas artificiales de cuarzo, se presenta como alternativa y como material sostenible, ya que aprovecha residuos y subproductos de diversos procesos, aportando valor desde la óptica del reciclaje.

Las características de los conglomerados de yeso en construcción son bien conocidas, y en función de su uso priman unas prestaciones, y por tanto unas dosificaciones, sobre otras. Esas características típicas de los yesos endurecidos son la resistencia a compresión, resistencia a flexión, adherencia, permeabilidad, succión, deformabilidad- elasticidad-plasticidad, densidad, comportamiento térmico, comportamiento acústico, comportamiento frente al fuego y durabilidad, este último factor está íntimamente ligado a las prestaciones y condiciones de uso.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La preparación de los conglomerados de yeso consiste en la dosificar los mismos, entendiendo por dosificar hallar las cantidades exactas de los componentes que forman el conglomerado.

Esas cantidades se pueden expresar en peso o en volumen, aunque se aconseja trabajar con pesos, ya que resulta un método más exacto de operar. Como conglomerante se incluye la posibilidad de emplear cualquier tipo de yeso o escayola según la normativa vigente (UNE-EN 13279-1:2009), con diversas cantidades de material reciclado y con

agua para su amasado. Además, se considera la posibilidad de añadir aditivos que mejoren las prestaciones del producto.

Desde un punto de vista técnico, es fácil conseguir cualquier tipo de acabado mediante modificación mecánica de las superficies unas horas después de la extensión del monocapa.

Asimismo, se puede obtener el color de los acabados según preferencias de diseño simplemente optando por material reciclado del color elegido, existiendo un amplio abanico de posibilidades acordes a la opción preferida a la hora de determinar el color.

MATERIAS PRIMAS EMPLEADAS

Yeso: La invención resulta adecuada tanto para todos los tipos de yeso incluidos en la UNE-EN 19279-1, que abarca escayolas (yesos tipo A), yesos para la construcción (yesos tipo B) y yesos con características especiales (yesos tipo C).

Piedra artificial denominada cuarzo: Se han determinado las propiedades físicas de los áridos reciclados procedentes de las fracciones de desecho llegando a la conclusión que los tamaños idóneos para estos materiales son los comprendidos entre 0 y 4 mm de diámetro. Este intervalo de tamaños son los normalizados y utilizados habitualmente para árido empleado en los morteros de cemento, ya que el tamaño máximo a utilizar en los morteros viene limitado entre otras razones por el espesor de la capa de mortero que se va a colocar en la obra. Se han caracterizado varias piezas diferentes de rocas artificiales de cuarzo, obteniendo que es un aglomerado de sílice-cuarzo al 95% aproximadamente, un 4% de resina de poliéster y un 1 % de pigmentos y otros aditivos.

PROCESO DE FABRICACIÓN

En el procedimiento de obtención del producto final objeto de la invención se han considerado sustituciones de yeso hemihidratado por piedra artificial de cuarzo triturada. Se fabrican las distintas mezclas mediante la sustitución de parte del yeso por material reciclado triturado, y en dosificaciones diferentes en peso, en relación yeso/árido 1/4,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso

comercial por piedra artificial tipo cuarzo reciclado, aditivos y agua, caracterizado porque

el composite sustitutivo del yeso tiene entre 0 y 4 mm y que comprende las siguientes

etapas:

a) Mezcla de los componentes en seco a temperatura ambiente hasta que la composición sea homogénea.

b) Adición de agua para el amasado de la mezcla, según procedimiento normalizado.

2. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso comercial por piedra artificial de tipo cuarzo reciclada, aditivos y agua, según reivindicación 1, caracterizado porque el porcentaje de sustitución de yeso por escoria, varía entre un 0 % y un 75 %.

3. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso comercial por piedra artificial de tipo cuarzo reciclada, aditivos y agua, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la relación agua/(yeso+escoria), se encuentra entre 0,60 y 0,66.

4. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso comercial por piedra artificial de tipo cuarzo reciclada, aditivos y agua, según reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el principio de fraguado se encuentra entre 8 y 10 minutos.

5. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso comercial por piedra artificial de tipo cuarzo reciclada, aditivos y agua, según reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque su densidad aparente húmeda se encuentra entre 1723 Kg/m3y 1747 Kg/m3

6. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso comercial por piedra artificial de tipo cuarzo reciclada, aditivos y agua, según reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque su densidad en estado endurecido a 7 días está comprendida entre 1402 Kg/m3 y 1476 Kg/m3 y a 28 días entre 1391 Kg/m3 y 1485 Kg/m3.

7. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso comercial por piedra artificial de tipo cuarzo reciclada, aditivos y agua, según

reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la retención de agua varía entre 18,3 % y 21,4%.

8. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso comercial por piedra artificial de tipo cuarzo reciclada, aditivos y agua, según reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la resistencia mecánica a flexión se encuentra entre 3,3 MPa y 4,4 MPa a los 7 días y entre 3,5 MPa y 4,1 MPa a los 28 días.

9. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso comercial por piedra artificial de tipo cuarzo reciclada, aditivos y agua, según reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la resistencia mecánica a compresión varía entre 7,5 MPa y 9,8 MPa a los 7 días, y entre 7,1 MPa y 9,5 MPa a los 28 días.

10. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso comercial por piedra artificial de tipo cuarzo reciclada, aditivos y agua, según reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la permeabilidad al vapor de agua varía entre 1,605x 1011y 2,567x 10'11.

11. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso comercial por piedra artificial de tipo cuarzo reciclada, aditivos y agua, según reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la dureza Shore C varía entre 90 y 94 unidades Shore C.

12. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso comercial por piedra artificial de tipo cuarzo reciclada, aditivos y agua, según reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque puede ser fabricado in situ para ser extendido en paredes y techos mediante procedimientos tradicionales y/o mezclado a nivel industrial para su aplicación mediante procedimientos mecánicos.

13. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso comercial por piedra artificial de tipo cuarzo reciclada, aditivos y agua, según reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el color depende del residuo utilizado.

14. Procedimiento de obtención de yeso de construcción con sustitución parcial de yeso comercial por piedra artificial de tipo cuarzo reciclada, aditivos y agua, según reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque puede ser empleado como revestimientos verticales y/o en la fabricación de elementos prefabricados, tanto en techos como en particiones, de función no estructural para la construcción.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

ESPAÑA

N.° solicitud:

Fecha de presentación de la solicitud: 27.03.2013 Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

© lnt.CI.: C04B18/12 (2006.01)

C04B18/16 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

Documentos citados

Reivindicaciones

afectadas

X

BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 2009-G78735,

CN 101386511 A (UNIVWUHAN TECHNOLOGICAL) 18.03.2009, resumen.

US 2009025614 A1 (ZHANG JIQIANG et al.) 29.01.2009, reivindicaciones 1,2,4,8.

BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 2009-Q64084,

CN 101560806 A (LUI T) 21.10.2009, resumen.

BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 2004-305471,

CN 1472158 A (HUO Q) 04.02.2004, resumen.

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Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia

Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica

O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud

E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud