PANEL SÁNDWICH DE FRAGUADO RÁPIDO DE HORMIGÓN.

Panel sándwich de fraguado rápido del hormigón.

La propuesta consistente en un nuevo panel sándwich a base de dos placas de yeso laminado (1) y un relleno intersticial de hormigón (2) reforzado con una armadura de acero longitudinal y transversalmente (3) y aligerado a través de una retícula de alveolos rectangulares (4).

Con estos paneles se consigue industrializar el método que se propone y obtener ciertas garantías tecnológicas en su uso.

La metodología expuesta consiste en el hormigonado de paneles muy delgados, encofrados a dos caras por placas de yeso laminado, desempeñando a la vez las funciones de encofrado perdido y acabado final de la estructura.

Este sistema se basa en la capacidad del yeso de absorber agua, de forma que durante el proceso del hormigonado la humedad contenida en la pasta de cemento es absorbida directamente por las placas de yeso laminado. Así se acelera considerablemente el fraguado del hormigón y su posterior proceso de curado.

Panel sándwich de fraguado rápido del hormigón

Sector de la técnica

La presente invención se centra en el sector de la construcción.

Estado de la técnica

La situación de crisis que está sufriendo actualmente el sector de la construcción exige nuevas soluciones que permitan afrontar los nuevos retos de sostenibilidad y costes que plantea el siglo XXI. Con el objetivo de aumentar las prestaciones y el rendimiento de las tecnologías que se utilizan habitualmente en construcción, todas las miradas están puestas en la 10 prefabricación cada vez más como garantía de calidad y facilidad de ejecución.

La prefabricación en cerramientos y otros elementos constructivos es un campo ya relativamente maduro, mientras que en el ámbito estructural no ha disfrutado precisamente del mismo éxito. Cierto es que existen muchas patentes y propuestas de estructuras de hormigón prefabricadas (paneles 15 portantes de hormigón estructural, pilares y jácenas), que se han empleado principalmente para la construcción de edificios industriales y comerciales pero que, en general, adolecen de poca versatilidad arquitectónica.

Es importante apuntar que las estructuras prefabricadas de hormigón armado como las que conocemos a día de hoy tienen problemas de falta de 20 monolitismo, problemas que deben afrontarse adecuadamente y solucionarse de maneras muy distintas (ya sea por ensamblaje de piezas, vertidos de capas de compresión in situ, etc.). Este problema conlleva que casi en todas las soluciones constructivas se requiera de un cierto hormigonado in situ. Además, y aunque puedan resultar más económicas, normalmente suponen poco ahorro 25 energético y de material en relación al de una estructura de hormigón con vertido tradicional.

Además de los sistemas estructurales prefabricados de hormigón convencionales, existen multitud de patentes en relación a nuevos sistemas más integrados de muros portantes de hormigón que integran estructura y

cerramientos -un ejemplo de este tipo de paneles prefabricados serían los propuestos por el grupo Ortiz-, otros, no integran los acabados de fachada pero incluyen capas intersticiales de aislamiento. De este modo se convierten en paneles sándwich que sólo les falta el revestimiento final, como por ejemplo sería el caso del sistema EMMEDUE de paneles de hormigón armado con núcleo de EPS del Instituto Eduardo Torroja. (Materiales y procedimientos no tradicionales de construcción, Documento de idoneidad técnica (DIT), Concesión 431 "Sistema Portante Emmedue de Paneles de Hormigón Armado con núcleo E.P.S.").

A pesar de todo, en las soluciones anteriormente citadas el hormigonado se realiza en el taller y requiere de un sistema de fijación entre paneles que garantice la continuidad estructural del sistema. Por este y otros motivos, el uso de este tipo de paneles ha quedado un poco restringido a edificios de uso básicamente industrial, no habiéndose extendido al ámbito residencial y más arquitectónico. La mayoría de estas soluciones resuelven elementos estructurales con pesos propios y espesores muy elevados, de modo que su rendimiento tampoco se ve ampliamente mejorado respecto a las soluciones tradicionales.

No existen estudios específicos sobre el uso de placas de yeso como encofrado perdido de hormigón, aunque si soluciones concretas de casetones para forjados fabricados a base de yeso -como sería el caso de los casetones METAPHORS, de Armstrong-Latam- (Casetones Metaphors and Infill Panels. Patente en E.E.U.U. núm. 004/0182022). El nuevo planteamiento de unos paneles sándwich a base de dos láminas de yeso laminado con hormigón intersticial (vertido in situ) resuelve el problema de la continuidad y aprovecha la capacidad de absorción de agua que tiene el yeso. Gracias a esta propiedad física, el agua contenida en el hormigón húmedo es absorbida por las placas de yeso laminado muy rápidamente, y devuelta posteriormente durante la fase de curado. A través de este sistema tan simple se consigue reducir considerablemente la fase de fraguado y mejorar los tiempos de ejecución -a la vez que se mejora también el rendimiento de la estructura-.

Éste es un sistema nuevo en el mercado, y no existen estudios serios referentes al uso de placas de yeso para encofrar láminas delgadas de hormigón vertido in situ. Es por este motivo que la propuesta innovadora que se propone aquí plantea una nueva tecnología basada en elementos de hormigón estructural extremadamente esbeltos.

Descripción

La propuesta de panel sándwich de hormigón que aquí se plantea está formada por dos placas base de yeso laminado de forma rectangular, preferentemente de dimensiones 60x100 cm (1), que permiten su relleno intersticial a base de hormigón (2) armado con barras de refuerzo (3). Estas placas deben fabricarse con espesores variables en función del grosor total del panel sándwich que se pretenda construir, siguiendo una proporción aproximada de 1:2 entre grosores de las capas exteriores de yeso y la del hormigón intersticial. Es fundamental que ambos materiales se conciban de acuerdo con unas propiedades específicas que aseguren el óptimo funcionamiento del fenómeno de fraguado rápido. Estas propiedades se refieren a una elevada capacidad de absorción de la placa de yeso laminado y a una dosificación específica del hormigón (alta proporción de cemento). La proporción de espesores, la colocación de los aligeramientos o bien la dosificación del hormigón, son elementos clave para conseguir el máximo rendimiento a esta solución.

Por consiguiente, los módulos propuestos deberán estar formados por dos paneles rectangulares de yeso de aproximadamente 600x1 OOOmm,con espesores de entre 15 y 30 mm enfrentados y separados entre sí una distancia igual a la suma de los dos paneles (de 30 a 60 mm). Dichos paneles de yeso deberán ir recubiertos a su vez por dos capas de papel (por sus caras exterior e interior).

Para optimizar su funcionamiento, a los anteriores paneles se les añadirá:

a) Una retícula de alveolos de aligeramiento, también a base de placas de yeso laminado, de aproximadamente 50x150 mm, configurando cuatro retículas regulares de dos filas y tres columnas (4). Este diseño permitirá

reforzar los nervios resultantes en las dos direcciones x, y con barras corrugadas de acero preferentemente del tipo B-500SD, tal como se comenta posteriormente.

b) Unas pequeñas perforaciones circulares de un diámetro aproximado entre 15 y 30 mm repartidas uniformemente por las caras interiores de los paneles, hechas con troquel, cuya principal misión será garantizar la absorción de humedad de las placas de yeso (5).

El hormigón armado que se utilizará para rellenar el espacio intersticial del panel sándwich tendrá las propiedades siguientes:

a) Será hormigón normal de consistencia líquida (según EHE-08) con altas proporciones de cemento: 1:3:1. Ello permitirá eliminar todas las posibles oquedades, burbujas de aire y agujeros en los estrechamientos resultado de los nervios durante el vertido.

b) Dispondrá de una armadura de refuerzo de acero preferentemente del tipo B-500SD (según EAE-08) compuesta por varillas de pequeño diámetro (diámetros comprendidos entre 3 y 6 mm), dispuestas longitudinal y transversalmente por cada uno de los nervios anteriormente citados, con los solapes necesarios (como mínimo, uno por nervio) (3).

Los paneles sándwich objeto de esta propuesta pueden servir para resolver tanto muros resistentes como forjados reticulados. En el primer caso, trabajarán como láminas esbeltas de carga (paneles), y deberán estar debidamente arriostrados entre ellos; en el segundo, trabajarán como nervios también muy delgados en forma de retícula.

Las ventajas más claras y evidentes que se consiguen mediante este sistema de paneles sándwich de fraguado rápido del hormigón, en comparación con el sistema de construcción tradicional a base de hormigón armado, son particularmente:

Eliminación de la Presión hidrostática. El sistema de paneles sándwich propuesto permite eliminar prácticamente la presión hidrostática del hormigón en el proceso de fraguado, debido básicamente a la capacidad de los paneles de yeso de absorber la humedad.

Ausencia de Vibrado. A diferencia de la construcción tradicional a base de hormigón armado in situ que necesita de un vibrado posterior para conseguir una homogeneización de la masa, en este sistema de paneles el proceso de vibrado puede sustituirse por el efecto de absorción que se produce en el hormigón debido a la propia capilaridad del yeso.

Eliminación de los trabajos posteriores. En el proceso de construcción tradicional con hormigón vertido in situ es necesario realizar una serie...

1- Panel Sándwich reticulado de fraguado rápido del hormigón caracterizado por dos paneles de yeso laminado, de geometría preferiblemente rectangular, con dimensiones preferentemente de 600x1000 mm y de espesor entre 15 y 30 mm, enfrentados y separados entre sí con una distancia igual a la suma de los dos paneles (de 30 a 60 mm).

2- Panel Sándwich reticulado de fraguado rápido del hormigón según

reivindicación 1, caracterizado porque los paneles exteriores van recubiertos con dos capas de papel por su parte exterior e interior.

3- Panel Sándwich reticulado de fraguado rápido del hormigón según

reivindicación 1 y 2, caracterizado porque los paneles comprenden una retícula de alveolos de aligeramiento, también a base de placas de yeso, de aproximadamente 50x150 mm configurando, preferentemente, cuatro retículas regulares de dos filas y tres columnas.

4- Panel Sándwich reticulado de fraguado rápido del hormigón según

reivindicación 1 y 2, caracterizado por paneles perforados circularmente con un diámetro de perforación de entre 15 y 30 mm aproximadamente, repartiéndose dichas perforaciones uniformemente por las caras interiores de los paneles.

5- Panel Sándwich reticulado de fraguado rápido del hormigón, según

reivindicación 1, se caracteriza porque el hormigón armado que se utiliza para rellenar el espacio intersticial del panel sándwich es hormigón de consistencia líquida (según EHE-08) con altas prestaciones de cemento 1:3:1.

6- Panel Sándwich reticulado de fraguado rápido del hormigón, según

reivindicación 1, caracterizado porque el hormigón armado dispone de una armadura de refuerzo de acero, preferentemente del tipo B-500SD (según EHE-08) compuesta por varillas de diámetros comprendidos, preferentemente, entre 3 y 6 mm, dispuestas longitudinal y

transversalmente por cada uno de los nervios resultantes de los aligeramientos, con los solapes necesarios.

7- Panel Sándwich reticulado de fraguado rápido del hormigón, según 5 reivindicación 6, se caracteriza porque tenga como mínimo una varilla dispuesta longitudinal y transversalmente en cada uno de los nervios.