Poliestireno extrusionado con protección de hoja de aluminio para la cubierta plana invertida.

La invención constituye una mejora del poliestireno extrusionado (XPS) para la cubierta plana invertida.

El poliestireno extrusionado puede interactuar en determinadas condiciones de presión y temperatura, por otro lado habituales para este tipo de cubiertas, con diferentes tipos de membranas impermeables, produciendo degradación en las mismas. La presente invención consiste en la adhesión de una hoja de aluminio en la cara del poliestireno extrusionado que fuera a estar en contacto con la impermeabilización, lo que impide la interacción entre los materiales, aumentando la durabilidad de la mayoría de las membranas impermeables para la cubierta plana invertida.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201430604.

Solicitante: UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: DEL RIO MERINO,MERCEDES, PEDROSA GONZÁLEZ,Antonio.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • E04B1/64 SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS.E04 EDIFICIOS.E04B ESTRUCTURA GENERAL DE LOS EDIFICIOS; MUROS, p. ej. TABIQUES; TEJADOS; TECHOS; SUELOS; AISLAMIENTO Y OTRAS PROTECCIONES DE LOS EDIFICIOS (estructuras de marcos para vanos de puertas, ventanas o similares E06B 1/00). › E04B 1/00 Construcciones en general; Estructuras que no se limitan a los muros, p. ej. tabiques, pisos, techos, ni tejados (andamiajes, encofrados E04G; estructuras adaptadas únicamente a edificios para usos particulares, proyecto general de los edificios, p. ej. coordinación modular E04H; elementos particulares de los edificios, ver los grupos correspondientes a estos elementos). › para la impermeabilización; Protección contra la corrosión (estanqueidad E04B 1/66).
  • E04B1/80 E04B 1/00 […] › en forma de losas.
  • E04D13/16 E04 […] › E04D CUBIERTAS DE TEJADO; VENTANAS DE BUHARDILLA; CANALONES; HERRAMIENTAS PARA EL TRABAJO DE CUBIERTAS Y TEJADOS (revestimientos de muros exteriores con yeso u otras materias porosas E04F 13/00). › E04D 13/00 Arreglos o dispositivos particulares en relación con las cubiertas de tejado; Evacuación del agua (tejas de ventilación E04D 1/30; losas de ventilación E04D 3/40; conductos interiores E04F 17/00; elementos de cubierta a este efecto, ver los grupos correspondientes). › Dispositivos de aislamiento o ventilación en la medida en la que pueden concernir el tejado en cuestión (métodos para mantener secos los edificios en general E04B 1/70; edificios para climas rigurosos E04H 9/16).
  • E04D3/35 E04D […] › E04D 3/00 Cubierta de tejado que utiliza placas planas o incurvadas u hojas rígidas (E04D 1/00 tiene prioridad; tejados compuestos E04D 11/02). › Placas u hojas rígidas de cubierta que suponen dos o más capas, p. ej. para aislamiento.
  • E04H9/16 E04 […] › E04H EDIFICIOS O CONSTRUCCIONES SIMILARES PARA EMPLEOS PARTICULARES; PISCINAS PARA NADAR O PARA CHAPOTEAR; MASTILES; BARRERAS; TIENDAS O REFUGIOS PROVISIONALES, EN GENERAL (cimentaciones E02D). › E04H 9/00 Edificios, grupos de edificios o refugios concebidos para resistir situaciones exteriores anormales, p. ej. bombardeos, seísmos, climatologías extremas o para protegerse de estas situaciones (construcciones flotantes B63B; aspectos de las cimentaciones E02D; construcción de edificios en general E04B; apoyos o cualquiera otros soportes que permitan el movimiento E04B 1/36; detalles particulares referentes al aislamiento u otras protecciones E04B 1/62; apuntalamiento de edificios o partes de edificios que han llegado a ser peligrosos o dañados E04G 23/04; puertas, ventanas E06B 5/00; acondicionamiento de aire, ventilación F24F; camuflaje F41H 3/00; celdas o habitaciones protegidas contra las radiaciones peligrosas G21F 7/00). › contra condiciones desfavorables, p. ej. climas extremos, calamidades.
Poliestireno extrusionado con protección de hoja de aluminio para la cubierta plana invertida.

Fragmento de la descripción:

Sector Técnico La invención se encuadra en el sector los materiales de construcción, más concretamente en el relativo a los materiales para cubiertas planas.

Antecedentes de la invención En la actualidad la cubierta plana invertida es con mucha diferencia, la solución más empleada para la ejecución de cubiertas planas que necesiten ser aisladas, como suelen ser todas aquellas que cubran estancias habitables.

Esta solución coloca el aislante térmico sobre la membrana impermeable minorando las oscilaciones térmicas que soportan las membranas impermeables, la protección térmica de la impermeabilización es la principal ventaja que ofrece esta solución constructiva. Las oscilaciones térmicas, en especial las altas temperaturas, son una de las causas de degradación de las membranas impermeables. Sin embargo el poliestireno extrusionado o XPS es incompatible con la mayoría de las membranas impermeables. La durabilidad de las membranas impermeables es esencial para que la cubierta plana invertida aumente su ciclo de vida.

Actualmente las membranas impermeables más utilizadas para la impermeabilización de cubiertas planas son las de etileno-propileno-monómero-diénico (EPDM) , las poliolefinas (TPO o FPO) , y especialmente las de poli cloruro de vi nilo plastificado (PVC-P) y las asfálticas.

Básicamente existen dos tipos de interacciones que producen incompatibilidades entre estas membranas impermeables y el poliestireno extrusionado, estas son:

• Incompatibilidades del poliestireno extrusionado con materiales derivados del petróleo como son las membranas asfálticas.

• Incompatibilidades del poliestireno extrusionado con algunos materiales poliméricos, como son el resto de las membranas impermeables anteriormente mencionadas. La interacción entre algunas membranas impermeables poliméricas y el poliestireno extrusionado se debe especialmente a un fenómeno conocido como "migración de plastificantes" .

De todas las membranas impermeables mencionadas, la única compatible con el poliestireno extrusionado es la membrana de poliolefinas (TPO o FPO) esta no incorpora plastificantes en su composición, las membranas de PVC-P y las de EPDM, en contacto con el poliestireno extrusionado o separadas de forma inadecuada, se deterioran en contacto con el poliestireno extrusionado.

La pérdida de plastificantes que experimentan determinadas membranas impermeables implica una pérdida de masa, la cantidad de plastificantes contenida puede superar el 40 % de la masa total. Una de los efectos que este fenómeno produce en la membrana impermeable es la disminución del volumen, lo que se traduce en una reducción de las dimensiones de la misma, y como consecuencia la aparición de fuertes tensiones internas. Además, la perdida de plastificantes implica una pérdida de las cualidades "elásticas de las membranas impermeables".

Por lo tanto, el poliestireno extrusionado es un material que ofrece ventajas a la cubierta plana invertida, preservando la impermeabilización de las fuertes variaciones térmicas que soportaría esta hasta el fin de su ciclo de vida, algunos estudios realizados han estimado la reducción de las temperaturas máximas y mínimas al utilizar la cubierta plana invertida, como el realizado por Watts, H. en el año 1984. En este estudio se analizan las oscilaciones térmicas sufridas en dos cubiertas en Australia entre los años 1983 y 1984, observando como la impermeabilización expuesta a la intemperie registro oscilaciones diarias de temperatura de hasta 60° C, mientras que en la protegida por el aislante térmico, solo se superó en una ocasión una oscilación diaria mayor de 5° C. También se registraron 22 ciclos de hielo y deshielo, aunque únicamente sobre la impermeabilización no protegida por el aislante térmico.

Las posibles interacciones e incompatibilidades que pueden producirse entre los materiales intervinientes en la cubierta plana invertida, son conocidos, sin embargo no han sido estudiados en profundidad.

La presente invención propone la mejora de un material (poliestireno extrusionado) para el uso específico en la cubierta plana invertida, mediante la adhesión de una hoja de aluminio a la cara del poliestireno extrusionado en contacto con la impermeabilización. No han sido encontradas otras patentes similares, sin embargo a continuación se relacionan algunos antecedentes de patentes vinculadas al poliestireno extrusionado. Además se acompañan otras relacionadas con materiales formados mediante la unión del poliestireno extrusionado a otros elementos específicos para la cubierta plana invertida.

Algunas de las patentes relacionadas con el poliestireno son las siguientes:

lOEn 1950 se publica una patente (US 2532242 A) que describe un método de producción de las primeras espumas de polímeros y copolímeros del estireno (espuma de poliestireno) , desde este momento en adelante se publican numerosas patentes: En 1952, la patente US 2658877 A define la composición de un poliestireno auto extinguible. En lo sucesivo, buena parte de las patentes fueron desarrolladas por investigadores de "DOW CHEMICAL

COMPANY", uno de los principales fabricantes de espumas plásticas de poliestireno a nivel mundial. Tanto los procesos de fabricación como la composición fueron evolucionando, consecuentemente, se sucedieron numerosas patentes describiendo nuevos hallazgos relacionados con este material.

Sin embargo, el material directamente relacionado con la presente invención es el poliestireno extrusionado. Este material tiene una composición prácticamente idéntica al anterior, siendo la principal diferencia el método de fabricación.

Algunas de las patentes relacionadas con el poliestireno extrusionado se enumeran a 25 continuación:

En 1959 se publica la patente US 2911382 A, con el titulo "Process of making extruded styrene polymer foams", esta invención se refiere a uno de los primeros procedimientos mejorados para la extrusión de compuestos de polímero de estireno espumables, creando tamaños de celda de las espumas extruidas uniformes. La patente US 3787542 A publicada en 1974 describe la fabricación de articulos de espuma a partir de materiales poliméricos termo plásticos sintéticos por extrusión y, en particular, a la fabricación de láminas y películas espumadas de tales polímeros.

Patentes en relación a la cubierta plana invertida:

La patente US4272936 publicada en 1981 es una variación de la cubierta plana invertida tradicional, en la que la capa de aislamiento se recubre con un material adhesivo adecuado, para posteriormente colocar partículas inorgánicas adheridas al mismo, con el fin de obtener una superficie rugosa sobre la cual aplicar una capa de protección de mortero. Las ventajas indicadas, correspondientes a esta solución incluyen una cubierta de peso reducido, con mejores cualidades ignifugas. La patente US 4739599 Ade 1988 corresponde a un sistema de fijación de losetas de hormigón ligero sobre el aislamiento de poliestireno extrusionado para la cubierta plana invertida. Este sistema permite la unión de las losetas de hormigón ligero, creando un "solido" continuo y de peso muy reducido, además de proporcionar buenas cualidades de resistencia al viento. Otros sistemas de fijación para paneles ligeros de cubiertas y fachadas (con uso posible para cubiertas planas) fueron también patentados, como por ejemplo los siguientes:

• En 1978 U.S. Pal. No. 4.112, 632

• En 1981 Pal. No. 4.266.385

En la actualidad en España, la práctica totalidad de cubiertas planas que se llevan a cabo en el sector de la edificación, se construyen siguiendo el esquema tipo de la cubierta plana invertida, esto es, con el aislamiento térmico sobre la membrana impermeable, a modo de "protección". La posición que ocupa el aislante térmico en esta solución constructiva, hace necesario que este material ofrezca ciertas características. Actualmente, el único aislante térmico que dispone de las propiedades necesarias es el poliestireno extrusionado. Esta disposición de los materiales, hace que se reduzca el gradiente térmico que tiene que soportar la impermeabilización a lo largo de su vida útil, limitando uno de los factores que produce deterioro en las membranas impermeables.

La cubierta plana invertida se forma mediante la superposición de diferentes materiales, muchos de estos pueden ser polímeros, la Figura 1 muestra un dibujo en sección de la cubierta plana invertida (del tipo: con protección pesada transitable) , esta imagen presenta además el lugar de colocación de la invención en la cubierta plana invertida, así como los materiales formantes tanto de la invención como de la cubierta plana invertida....

 


Reivindicaciones:

1. Material aislante térmico específico para cubierta plana invertida caracterizado porque

5 el área de la plancha de poliestireno extrusionado (5) en contacto con la membrana

impermeable de la cubierta (3) , se recubre de una hoja de aluminio (4) , de al menos

0, 005 mm de espesor.

2. Material aislante térmico según reivindicación 1 caracterizado porque la hoja de

10 aluminio (4) se fija a la capa de poliestireno extrusionado (3) mediante un adhesivo de

compatible con los materiales a unir.

 

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