Pieza de hormigón con una placa de material plástico en el lado inferior.

Componente de hormigón con una placa de material plástico, particularmente traviesa de hormigón con una suela de material plástico en el lado inferior,

con

- un cuerpo de hormigón (12), que presenta un lado inferior (14), y

- una placa de material plástico (18), que está dispuesta en el lado inferior (14) del cuerpo de hormigón (12),

- estando la placa de material plástico (18) de una o varias capas unida con el cuerpo de hormigón (12) mediante una capa de fibras con orientación aleatoria (16), que presenta fibras, que están unidas con la placa de material plástico (18) y/o están ligadas en el cuerpo de hormigón (12),

caracterizado por que

- la capa de fibras con orientación aleatoria (16) presenta fibras con un diámetro de entre 15 μm y 50 μm, así como con una densidad de 20 a 200 fibras por milímetro cuadrado y

- y que aproximadamente del 20 % al 60 % de las fibras están configuradas con extremos libres ligados en el cuerpo de hormigón (12) y las secciones de fibra ligadas de las otras fibras, como bucles,

- estando aproximadamente de un 10 % a un 60 % de los extremos libres de las fibras ligados en el hormigón, curvados en relación con el lado inferior (14) del cuerpo de hormigón (12) a razón de 30° a 90°.

Pieza de hormigón con una placa de material plástico en el lado inferior La invención se refiere a una pieza de hormigón con una placa de material plástico, particularmente una traviesa de hormigón, según el preámbulo de la reivindicación 1.

En el caso de sistemas de interconexión conocidos entre estructuras de fibras textiles y hormigón, como por ejemplo en el caso de las suelas de traviesas de ferrocarril de hormigón pretensado u hormigón, se conocen soluciones técnicas, en las que se unen fibras con las construcciones de hormigón en arrastre de fuerza.

Según los documentos EP-B-1 298 252, EP-A-1 445 378 y WO-A-2009/108972 se fijan por ejemplo capas de material plástico elásticas al lado inferior de traviesas de ferrocarril mediante una capa de fibras con orientación aleatoria de tal manera, que una capa de fibras con orientación aleatoria textil, está adherida o soldada tanto en o sobre la capa de material plástico y se une en el hormigón mediante ligadura de las fibras en el mortero de cemento u otro material compuesto aplicado por separado, por ejemplo adhesivo. Como capas de fibras con orientación aleatoria para la conexión entre las traviesas de ferrocarril nombradas a modo de ejemplo y una suela de traviesa elástica, se utilizan por ejemplo materiales geotextiles o no tejidos.

La mayoría de los tejidos no tejidos conocidos y también de otros medios de conexión, como por ejemplo, materiales geotextiles no tejidos solo tienen características limitadas de aplicaciones por arrastre de fuerza que provocan ilimitadamente la funcionalidad de una interconexión.

Las mallas de material plástico con estructuras de fibras rígidas, no pueden por ejemplo desplazar tan intensivamente las estructuras minerales en el hormigón no fraguado, de forma que todas las estructuras de conexión queden ligadas completamente en el hormigón. Se producen zonas defectuosas entre el medio de interconexión y el hormigón, que desmejoran por ejemplo un comportamiento de elasticidad definido, que conducen en el caso de entrada de agua a efectos de bombeo y que perjudican la microestructura en el hormigón.

Es tarea de la invención proporcionar un componente de hormigón con una placa de material plástico, particularmente como traviesa de hormigón con una suela de material plástico en el lado inferior el cual/los cuales pueda producirse de manera sencilla y cuya o cuyas placa o suela de material plástico esté fijada mecánicamente de manera fiable al cuerpo de hormigón.

Para la solución de esta tarea, se propone con la invención un componente de hormigón con una placa de material plástico, particularmente una traviesa de hormigón con una suela de material plástico en el lado inferior, la cual o las cuales está provista de -un cuerpo de hormigón, que presenta un lado inferior, y -una placa de material plástico, que está dispuesta en el lado inferior del cuerpo de hormigón, -estando conectada la placa de material plástico de una o varias capas con el cuerpo de hormigón a través de una capa de fibras con orientación aleatoria, que presenta fibras, que están unidas con la placa de material plástico y o que están ligadas en el cuerpo de hormigón.

En el caso de este componente de hormigón está previsto según la invención -que la capa de fibras con orientación aleatoria presente fibras con un diámetro de entre 15 μm y 50 μm, así como con una densidad de 20 a 200 fibras por milímetro cuadrado y -que aproximadamente de un 20 % a un 60 % de las fibras estén configuradas con extremos libres ligados en el cuerpo de hormigón y las secciones de fibra ligadas de las demás fibras como bucles, -estando aproximadamente de un 10 % a un 60 % de los extremos libres de las fibras ligados en el hormigón, curvados en relación con el lado inferior del cuerpo de hormigón a razón de 30º a 90º .

De manera ventajosa, las fibras presentan una sección transversal esencialmente circular o elíptica, no siendo la proporción de los lados de la elipse mayor que 1:2.

Según otra configuración ventajosa de la invención, las fibras son afines a los compontes que se utilizan para el cuerpo de hormigón en su producción.

Se ha demostrado, que los tejidos no tejidos y los materiales de fibras con orientación aleatoria parecidos a los tejidos no tejidos conocidos, como por ejemplo fieltros (producidos mediante punzonado, aprestado, configuración de fibras y formas de fibras) solo son adecuados de manera condicionada, de ser conectados de tal manera

independientemente del hormigón no fraguado mediante el remolino de hidratación que aparece en el proceso de ligado del hormigón, que se garantiza la aplicación conforme a los requisitos.

En la invención, se utiliza para la producción del componente de hormigón con placa de material plástico o la traviesa de hormigón con suela de material plástico en el lado inferior, como conexión mecánica entre estos dos elementos, una capa de fibras con orientación aleatoria que presenta fibras especiales, de manera que los extremos de las fibras llegan como consecuencia del remolino de hidratación del hormigón, al fraguarse éste, a poros capilares y/o de gel del hormigón y en el estado fraguado del hormigón, se mantienen en éste. En este caso, la capa de fibras con orientación aleatoria puede conectarse en su lado alejado del lado inferior de la traviesa de hormigón con una placa de material plástico de una o varias capas, y concretamente o bien o antes o después de la conexión de la capa de fibras de orientación aleatoria con el cuerpo de hormigón.

Partiendo del conocimiento, de que el hormigón no fraguado desarrolla un remolino de hidratación en condiciones de preparación y elaboración definibles, la capa de fibras con orientación aleatoria y el hormigón, están adaptados el uno al otro de tal manera según la invención, que el remolino de hidratación succiona las estructuras de fibras a unir en el hormigón no fraguado.

Para la utilización técnica de este remolino de succión se definen como solución según la invención los siguientes criterios de la tecnología del hormigón, de la química del cemento, de la técnica de las fibras y específicos de aplicación en su proceso de actuación relacionado.

La hidratación como reacción entre agua y cemento provoca la formación de la piedra de cemento. Algunos de los componentes principales del cemento, que se producen al cocer los materiales de partida y que experimentan otra modificación en la fase de clinker, provocan diferentes procesos de reacción entre el agua de amasado y precisamente estos componentes del cemento.

Particularmente el aluminato tricálcico y el silicato tricálcico provocan una velocidad de reacción alta y el desarrollo de la solidez de la piedra de cemento. La proporción del sulfato de calcio (yeso) influye en o retarda la actuación del aluminato tricálcico. Según la invención ha de modificarse u optimizarse el procedimiento en la prueba de aptitud para la preparación del hormigón mediante la elección del tipo de cemento.

El hormigón no fraguado, experimenta debido a un alto contenido de aluminato tricálcico y su combinación con las características de los otros componentes de clinker (esencialmente silicato tricálcico, silicato dicálcico y ferrita de aluminato tetracálcico) del hormigón no fraguado que aún no se encuentra en el estado de fraguado ni de endurecimiento, la característica, de formar hidratos de silicato cálcico tipo fibra o lámina finos y pequeños cristales de hidróxido cálcico.

Además de ello, durante la reacción de los aluminatos con sulfato cálcico se producen los hidratos de sulfato de aluminato cálcico como trisulfatos con forma de aguja, la llamada etringita.

La reacción del aluminato tricálcico con los sulfatos cálcicos va unida a un aumento del volumen, que en caso del hormigón no endurecido aún no tiene consecuencias, dado que no se produce una actuación de la etringita.

El aumento del volumen produce no obstante en el gel de cemento que se encuentra en la formación y en los poros capilares y de gel contenidos en él, el remolino de hidratación denominado como tal.

Este remolino de hidratación no se utiliza, hasta donde se conoce, en ninguna tecnología de hormigón conocida, como ventaja de técnica de procedimiento. Solo se conoce la utilización de efectos parecidos en la aplicación de medios de tratamiento posterior en la construcción de carreteras de hormigón.

Según la invención se utiliza el remolino de hidratación de la tecnología del hormigón, técnica y económicamente para el ligado dirigido de fibras en la superficie del hormigón no fraguado.

Los poros de gel son adecuados,... [Seguir leyendo]

1. Componente de hormigón con una placa de material plástico, particularmente traviesa de hormigón con una suela de material plástico en el lado inferior, co.

5. un cuerpo de hormigón (12) , que presenta un lado inferior (14) , y -una placa de material plástico (18) , que está dispuesta en el lado inferior (14) del cuerpo de hormigón (12) , -estando la placa de material plástico (18) de una o varias capas unida con el cuerpo de hormigón (12) mediante una capa de fibras con orientación aleatoria (16) , que presenta fibras, que están unidas con la placa de material plástico (18) y/o están ligadas en el cuerpo de hormigón (12) , caracterizado por que -la capa de fibras con orientación aleatoria (16) presenta fibras con un diámetro de entre 15 μm y 50 μm, así como con una densidad de 20 a 200 fibras por milímetro cuadrado y -y que aproximadamente del 20 % al 60 % de las fibras están configuradas con extremos libres ligados en el cuerpo de hormigón (12) y las secciones de fibra ligadas de las otras fibras, como bucles.

15. estando aproximadamente de un 10 % a un 60 % de los extremos libres de las fibras ligados en el hormigón, curvados en relación con el lado inferior (14) del cuerpo de hormigón (12) a razón de 30º a 90º .

2. Componente de hormigón según la reivindicación 1, caracterizado por que las fibras presentan una sección transversal esencialmente circular o elíptica, no siendo la proporción de los lados de la elipse mayor que 1:2.

3. Componente de hormigón según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que las fibras son afines a los 20 componentes utilizados para el cuerpo de hormigón (12) durante su producción.