ES2221801A1 - Tablero de composite para aplicacion en encofrados de hormigon y procedimiento para la obtencion del mismo. - Google Patents
Tablero de composite para aplicacion en encofrados de hormigon y procedimiento para la obtencion del mismo.Info
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Abstract
Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón y procedimiento para la obtención del
mismo.
La presente invención se refiere a un tablero de
composite para aplicación en encofrados de hormigón que incorpora
un núcleo que contiene material termoplástico reciclado y caucho
reciclado triturado, preferentemente polipropileno reciclado en una
cantidad de un 80-20% y caucho reciclado en una
cantidad de un 20-80%, o bien material reciclado
procedente de la industria del automóvil que contiene material
termoplástico y caucho reciclados triturados en una cantidad de un
90-40%, y una cantidad de polipropileno reciclado de
un 10- 60%. Sobre al menos una de las dos caras del núcleo se
dispone una piel estructural con intermediación de un filtro que
actúa de interfase y permite una sólida unión de dicha piel
estructural al núcleo. A su vez, sobre una de las caras de la piel
estructural se dispone una piel de acabado que constituye la cara
de contacto con el hormigón.
Description
Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón y procedimiento para la obtención del
mismo.
La presente invención se refiere al campo de los
tableros empleados en encofrados en el sector de la construcción.
Más concretamente a tableros de material plástico de tipo composite
para aplicar en encofrados de hormigón. En particular, la invención
se refiere a tableros de composite para encofrados de hormigón que
incorporan un núcleo a base de material de reciclado.
En la actualidad, los encofrados de hormigón se
realizan con paneles de madera fenólicos acoplados sobre un
soporte-bastidor metálico que le da rigidez y
resistencia a la estructura. Dichos conjuntos se colocan en las
obras dando forma al encofrado que se pretende fabricar.
En el caso de encofrados verticales se utiliza un
tablero multicapa de abedul-abeto procedente
normalmente de Finlandia. Para encofrados horizontales se utiliza
habitualmente un tablero de abeto centroeuropeo o pino insignis que
consta de tres capas, con las dos capas extremas orientadas en un
sentido y la capa del medio orientada perpendicularmente a las
extremas.
La madera presenta un problema fundamental que
consiste en que en contacto con ambientes húmedos, como es el caso
del hormigón que se vierte y entra en contacto con ésta, se hincha
incrementándose las dimensiones, por lo que los ajustes al bastidor
no son correctos y se marcan estas zonas en el hormigón una vez
fraguado, lo cual no es admitido por el arquitecto en muchas
obras.
Por otro lado, el vertido de hormigón ocasiona
daños sobre la madera del tipo de desconchamientos, rayaduras y
otros, por lo que se hace necesaria una reparación frecuente de
dichos tableros una vez desmontados de las obras, lo que conlleva
invertir un buen número de horas en reparaciones.
Asimismo, existe el problema adicional de que el
peso de la estructura de encofrado es excesivo, por lo que sería
conveniente su reducción para facilitar el transporte de dichos
paneles.
Es de destacar que actualmente están apareciendo
en el mercado europeo nuevos productos que evitan los
inconvenientes derivados del uso de tableros de madera tales como
tableros multicapa y tricapa recubiertos con láminas plásticas para
la protección de la humedad. Otro producto es el ALKUS platte A47
que consiste en un sándwich de polipropileno con pieles de aluminio
y plástico que presenta los siguientes inconvenientes: a)
inestabilidad con los cambios de temperatura; b) ataque químico de
los álcalis sobre el aluminio, c) las dimensiones de los paneles no
cubren la superficie total necesaria por la estructura del panel
para encofrado.
En el caso de plataformas de andamios ha
aparecido en el mercado una estructura tipo sándwich con dos capas
de aluminio y un núcleo de nido de abeja en aluminio.
En la solicitud de patente americana US
2002/0187293 se describe un elemento de encofrado y un proceso de
fabricación y reparación de elementos del encofrado constituido por
un panel portante cubierto en al menos una de sus caras por una
película que se fija al panel portante de manera reemplazable
mediante un agente adhesivo que es desactivado bajo la influencia
del calor. El núcleo del elemento de encofrado es de material
sintético que no es suficientemente rígido y debe ser reforzado
mediante una capa de fibras de refuerzo, lo cual supone un aumento
de los costes.
El tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón de la presente invención pretende resolver
los inconvenientes mencionados al incluir en el núcleo materiales
procedentes de reciclado que le confieren la rigidez suficiente. De
este modo, además de conseguir un tablero con las propiedades
mecánicas requeridas para la aplicación del mismo en encofrados de
hormigón, se consigue abaratar costes al mismo tiempo que se
aprovechan materiales de desecho. Este último aspecto es fundamental
hoy día en que es necesario reciclar y reutilizar los materiales de
desecho para evitar el deterioro del medioambiente y, además, para
ahorrar materias primas y energía.
Más en particular, la inclusión en el núcleo de
caucho reciclado supone grandes ventajas, no sólo al reducir el
peso del tablero, sino también al conferirle unas mejores
propiedades de mecanización, particularmente en cuanto al
clavado.
Es objeto de la invención un tablero de composite
para aplicación en encofrados de hormigón cuyo núcleo está
constituido esencialmente por material reciclado, más en
particular, por material termoplástico reciclado y caucho reciclado
triturado o por material reciclado triturado, procedente de la
industria del automóvil que contiene material termoplástico y caucho
triturado, y material termoplástico reciclado tal como
polipropileno reciclado.
Otro objeto de la invención es un procedimiento
para la fabricación de dicho tablero de composite para aplicación
en encofrados de hormigón a partir de termoplásticos y caucho
reciclados que transcurre de acuerdo con fases de mezclado y
prensado en caliente o extrusión.
La presente invención se refiere a un tablero de
composite para aplicación en encofrados de hormigón esencialmente
caracterizado porque incorpora un núcleo que contiene los
siguientes componentes:
- material termoplástico reciclado,
- caucho reciclado triturado.
El tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón que constituye el objeto de esta invención
tiene una estructura de tipo sándwich y está compuesto
esencialmente en su núcleo por material termoplástico y caucho
procedentes de desecho convenientemente triturados y mezclados.
El material termoplástico reciclado puede ser
acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), una resina fenólica de tipo
novolaca, polipropileno, etc. Este material termoplástico actúa
como "ligante" cuando se produce su fusión a
160-200°C (temperatura específica de fusión).
En una realización particular de la invención,
dicho material termoplástico reciclado es, preferiblemente,
polipropileno, en forma de polvo o granza.
En otra realización particular, el caucho
reciclado triturado tiene una granulometría de 1-4
mm.,
En otra realización preferida de la invención, el
polipropileno reciclado está en una cantidad comprendida entre un
80 y un 20%, siendo preferiblemente de un 70%; y el caucho
reciclado triturado está en una cantidad comprendida entre un 20 y
un 80%, siendo preferiblemente de un 30%.
Asimismo, la invención se refiere también a un
tablero de composite para aplicación en encofrados de hormigón que
incorpora un núcleo que contiene los siguientes componentes:
- material reciclado triturado procedente de la
industria del automóvil que contiene material termoplástico y
caucho triturado;
- material termoplástico reciclado, tal como
polipropileno reciclado.
Asimismo, en otra realización preferida de la
invención, dicho material reciclado triturado está en una cantidad
comprendida entre un 90 y un 40%, preferiblemente de un 70%;
mientras que el polipropileno reciclado está en una cantidad
comprendida entre un 10 y un 60%, preferiblemente de un 30%.
Así pues, se contemplan dos posibles
composiciones preferentes del núcleo del tablero:
- -
- Polipropileno reciclado y caucho reciclado. Los porcentajes varían entre un 80 y un 20% de polipropileno reciclado y entre un 20 y un 80% de caucho, resultando como porcentajes preferibles para una óptima utilización un 70% de polipropileno y un 30% de caucho.
- -
- Material reciclado y polipropileno reciclado. Se trata de un material reciclado procedente de la industria del automóvil que contiene material termoplástico y caucho, distribuyéndose el material reciclado en un porcentaje del 90 al 40% mientras que el porcentaje de polipropileno reciclado varía entre el 10 y el 60%, encontrándose los porcentajes óptimos en un 70% de material reciclado y un 30% de polipropileno.
En ambos casos se contempla la utilización del
caucho en la fabricación de los núcleos en un porcentaje óptimo que
evite la disminución en la rigidez del tablero y favorezca el
clavado y mejor recuperación del orificio tras la extracción de la
punta o tornillo que lo vincula al bastidor debido a sus
propiedades de expansión y recuperación. La incorporación de este
tipo de caucho contribuye a un abaratamiento del producto. Además,
en caso de impacto el caucho constituye un elemento esencial en la
absorción de energía.
Puesto que el núcleo está fabricado con material
de reciclado, se está empleando un material que en principio no
tenía ningún tipo de aplicación industrial lo que determina que
dicho núcleo se obtenga a un coste reducido lo que abarata
enormemente el precio final del tablero.
Sobre el núcleo a base de material reciclado
descrito anteriormente se dispone una piel estructural sobre al
menos una de las dos caras del núcleo con intermediación de un
filtro que actúa de interfase y que permite una sólida unión de
dicha piel estructural al núcleo.
Dicha piel estructural, que dota al panel de
resistencia y rigidez. consiste en una lámina de 1 a 3 mm de
espesor que puede colocarse sobre una o las dos caras del núcleo y
puede ser de naturaleza polimérica (termoplástica o termoestable),
madera o híbridos entre ellos. El material apropiado para dicha
piel estructural es de naturaleza termoestable tal como un
poliéster reforzado con tejido bidireccional de fibra de vidrio y
fibra cortada con un gramaje de 500-3500g/m^{2};
un impregnado SMC de tejido híbrido formado por una capa de manto
de fibra de vidrio de 400 g/m^{2} y de tejido bidireccional del
mismo gramaje impregnado en una resina de poliéster (oroftálica,
isoftálica o vinílica); o polipropileno reforzado.
En una realización particular, dicha piel
estructural está constituida por polipropileno reforzado, por
ejemplo de la marca TWINTEX o GMTEX.
El filtro que actúa de interfase entre el núcleo
y la piel estructural consiste en una base física que favorece la
adhesión entre estas dos partes del panel sándwich a fabricar y
compatibiliza en la medida de lo posible la diferente naturaleza
entre el material termoplástico del núcleo y el material
termoestable en la piel estructural.
En una realización particular de la invención,
dicho filtro es un filtro de hilos continuos o unifilo con un
gramaje de 400-800 g/m^{2} o un tejido
bidireccional con un gramaje de 500-800 g/m^{2};
preferiblemente un filtro de hilos continuos con un gramaje de
400-800 g/m^{2}.
Para la consecución de unas propiedades mecánicas
adecuadas del tablero para encofrado de hormigón es fundamental que
exista una perfecta adherencia entre el núcleo y la piel
estructural. Una mala adhesión derivará en problemas de laminación,
así como en una resistencia inferior a la exigida. Por ello, es
necesario que no se produzca una total impregnación de la fibra que
actúa de interfase por parte del material termoplástico del núcleo,
ya que esto dificultará sobremanera la adhesión posterior de la piel
termoestable. Si esta impregnación total se produjera se debe
tratar mecánicamente la superficie de dicha interfase (mediante
lijado, por ejemplo) con el fin de mejorar el contacto entre el
núcleo y la piel.
Sobre una de las caras de la piel estructural se
dispone a su vez una piel de acabado que constituye la cara de
contacto con el hormigón, conformando de esta forma el tablero de
composite para aplicación en encofrados de hormigón de la
invención.
Dicha piel de acabado debe presentar unas óptimas
propiedades de resistencia a la abrasión y al rayado, resistencia
al impacto y resistencia química (a ambientes alcalinos como el
hormigón y a otros productos químicos agresivos como los agentes
desencofrantes empleados habitualmente). Dicha piel de acabado se
adhiere a una de las caras de la piel estructural mediante un
adhesivo y puede ser sustituida cuando se deteriore, sin necesidad
de cambiar todo el panel.
En una realización particular, la piel de acabado
está constituida por CURV (polipropileno reforzado con tejido
bidireccional de polipropileno) o bien por poliuretano o
polietileno; siendo su espesor de entre 0,2 y 0,7 mm.
El proceso de fabricación de tableros de
composite para aplicación en encofrados de hormigón transcurre de
acuerdo con las siguientes fases:
- -
- mezclado de los componentes del núcleo, ya sea polipropileno reciclado + caucho o material reciclado + polipropileno en una amasadora para obtener una correcta homogeneización,
- -
- prensado en caliente del núcleo y de las capas añadidas consistentes en el filtro de hilos tipo unifilo, la piel estructural, el film adhesivo, y la piel de acabado.
En una variante de la segunda fase antes descrita
se contempla que en lugar de efectuar el prensado en caliente se
lleve a cabo la extrusión del material constitutivo del núcleo para
su paso posterior a través de una calandra donde se van
superponiendo las diferentes capas: unifilo, piel estructural, film
adhesivo y piel de acabado.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, de acuerdo con un ejemplo
preferente de realización práctica de la misma, se acompaña corno
parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde
con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista esquemática de los
elementos que intervienen en el proceso de fabricación del tablero
de composite para aplicación en encofrados de hormigón durante las
fases de mezclado y prensado en caliente del núcleo, capa de
refuerzo y piel estructural.
A la vista de la figura descrita se observa que
el procedimiento de obtención del tablero de composite para
aplicación en encofrados de hormigón transcurre de acuerdo con una
primera fase de mezcla y amasado en una amasadora (1) de caucho
triturado (2), polipropileno (3) y aditivos (4) que van a conformar
el núcleo (5) del tablero.
A continuación se dirige el núcleo (5) hacia un
sector previo a una prensa (6) en el que se aplican
correspondientes capas de refuerzo de fibras (7) sobre ambas caras
del núcleo (5).
Seguidamente sobre el conjunto formado por el
núcleo (5) y las capas de refuerzo de fibras (7) se aplican dos
capas de piel estructural (8) que atraviesan previamente
correspondientes calandras (9) en las que éstas se calientan a
170°C.
A continuación sobre una de las caras de la piel
estructural (8) se aplica un adhesivo y la piel de acabado, no
representada, y el conjunto así constituido pasa a través de la
prensa (6) en caliente dando lugar al conformado del tablero.
Seguidamente se describen ensayos efectuados con
una serie de tableros que comprenden en su núcleo un material
termoplástico combinado con caucho triturado procedentes del
reciclado en distintos porcentajes obteniéndose en cada caso las
propiedades mecánicas que aparecen en la tabla.
Se pretende realizar unos tableros para encofrado
de hormigón utilizando un molde de dimensiones máximas 1200 x 900
mm prensando los diferentes tableros en prensa de 325 Tm con
control de paralelismo con una presión de 205 bar y temperatura de
180°C durante 30 minutos.
Las composiciones empleadas para la fabricación
de los núcleos ha sido la siguiente:
1.- Núcleo de 60% de polipropileno reciclado y
40% de caucho reciclado
2.- Núcleo de 60% de ABS reciclado y 40% de
caucho reciclado
3.- Núcleo de 70% de material reciclado y 30% de
caucho reciclado.
Una vez fabricados los núcleos se procede a la
colocación de las pieles empleando como interfase
núcleo-piel estructural una fibra de Unifilo de 850
g/m^{2}:
- -
- en los dos primeros casos se usa una piel estructural de tejido impregnado con resina viniléster, y una piel de acabado de SMC poliéster comercial con nanopartículas para mejorar su resistencia a la abrasión;
- -
- en el tercer caso se emplea una piel estructural de Twintex y una piel de acabado de Curv.
La unión entre los diferentes núcleos y pieles se
realiza por compresión en caliente a 80 bar durante 7 minutos a
170°C.
De los tableros realizados se han obtenido
probetas que se han sometido a diferentes pruebas, obteniéndose los
siguientes resultados para cada uno de los compuestos:
| 1 | 2 | 3 | |
| Resistencia Flexión (MPa) | 124 | 95,4 | 57,5 |
| Modulo Flexión (MPa) | 10120 | 10310 | 6793 |
| Flecha media (mm) | 16 | 13 | 12 |
| Gramaje (kg/m^{2}) | 21,09 | 20,10 | 20,90 |
| Densidad (g/cm^{3}) | 1,25 | 1,21 | 1,36 |
| Adhesión núcleo-piel | BUENA | BUENA | BUENA |
| Clavado | BUENO | BUENO | BUENA |
| 1. Núcleo de 60% PP + 40% caucho/Unifilo 850 g/m^{2}/SMC viniléster/ SMC poliéster con nanopartículas. | |||
| 2. Núcleo de 60% ABS + 40% caucho/Unifilo 850 g/m^{2}/SMC vinilésteri SMC poliéster con nanopartículas. | |||
| 3. Núcleo de 70% de material reciclado + 30% caucho/Unifilo 850 g/m^{2}/ Twintex/ Curv. |
Las propiedades requeridas para los tableros de
tipo composite para encofrados de hormigón han de ser:
- una resistencia a la flexión próxima a los
50-60 MPa,
- un módulo de flexión próximo a 5000 MPa,
- una flecha media menor de 12 mm
- un gramaje medio menor de 25 kg/m^{2}
- una densidad menor de 1,5 g/cm^{3}
- facilidad de clavado, y
- buena adhesión entre el núcleo y la piel.
Así pues, como puede verse en la tabla anterior,
el tablero 3 cumple con los objetivos para las diferentes
propiedades en cuanto a resistencia a la flexión, módulo de
flexión, etc., así como en cuanto a la facilidad de clavado y la
adhesión entre el núcleo y la piel.
Claims (17)
1. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón esencialmente caracterizado porque
incorpora un núcleo que contiene los siguientes componentes:
- -
- material termoplástico reciclado,
- -
- caucho reciclado triturado.
2. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según la reivindicación 1
caracterizado porque el material termoplástico reciclado es
polipropileno reciclado.
3. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según las reivindicaciones
1-2, caracterizado porque el caucho reciclado
triturado tiene una granulometría de 1-4 mm.
4. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según las reivindicaciones
1-3 caracterizado porque:
- -
- el polipropileno reciclado está en una cantidad comprendida entre un 80 y un 20%, siendo preferiblemente de un 70%;
- -
- el caucho reciclado triturado con una granulometría de 1-4 mm está en una cantidad comprendida entre un 20 y un 80% siendo preferiblemente de un 30%.
5. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según la reivindicación 1
caracterizado porque incorpora un núcleo que contiene los
siguientes componentes:
- -
- material reciclado triturado procedente de la industria del automóvil que contiene material termoplástico y caucho triturado;
- -
- material termoplástico reciclado, preferiblemente polipropileno reciclado.
6. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según la reivindicación 5
caracterizado porque el núcleo contiene:
- -
- un material reciclado triturado en una cantidad comprendida entre un 90 y un 40%, preferiblemente de un 70%;
- -
- polipropileno en una cantidad comprendida entre un 10 y un 60%, preferiblemente de un 30% .
7. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según las reivindicaciones
1-6 caracterizado porque sobre al menos una
de las caras del núcleo se dispone una piel estructural con
intermediación de un filtro que actúa de interfase.
8. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según la reivindicación 7
caracterizado porque la piel estructural está constituida
por polipropileno reforzado.
9. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según la reivindicación 8
caracterizado porque la piel estructural presenta un espesor
de 1 a 3 mm.
10. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según la reivindicación 7
caracterizado porque el filtro es un filtro de hilos
continuos que presenta un gramaje de 400 a 800 g/m^{2}.
11. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según las reivindicaciones anteriores
caracterizado porque sobre una de las caras de la piel
estructural se dispone una piel de acabado que constituye la cara
de contacto con el hormigón.
12. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según la reivindicación 11
caracterizado porque la piel de acabado está constituida por
poliuretano.
13. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según la reivindicación 11
caracterizado porque la piel de acabado está constituida por
polipropileno reforzado con tejido bidireccional de
polipropileno.
14. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según la reivindicación 11
caracterizado porque la piel de acabado está constituida por
polietileno.
15. Tablero de composite para aplicación en
encofrados de hormigón según la reivindicación 11
caracterizado porque la piel de acabado tiene un espesor
comprendido entre 0,2 y 0,7 mm.
16. Procedimiento de fabricación de tablero de
composite para aplicación en encofrados de hormigón de acuerdo con
las reivindicaciones anteriores caracterizado porque
transcurre de acuerdo con las siguientes fases:
- -
- mezclado del material termoplástico y del caucho reciclado y triturado constitutivos del núcleo en una amasadora para obtener una correcta homogeneización,
- -
- prensado en caliente del núcleo, del filtro de hilos continuos, de la piel estructural, del film adhesivo, y de la piel de acabado.
17. Procedimiento de fabricación de tablero de
composite para aplicación en encofrados de hormigón de acuerdo con
las reivindicaciones 1-15 caracterizado
porque transcurre de acuerdo con las siguientes fases:
- -
- mezclado del material termoplástico y del caucho reciclado y triturado constitutivos del núcleo en una amasadora para obtener una correcta homogeneización,
- -
- extrusión de los componentes del núcleo,
- -
- superposición sobre el núcleo, tras el paso a través de una calandra, del filtro de hilos continuos, de la piel estructural, del film adhesivo y de la piel de acabado.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200301413A ES2221801B1 (es) | 2003-06-17 | 2003-06-17 | Tablero de composite para aplicacion en encofrados de hormigon y procedimiento para la obtencion del mismo. |
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