ES2268101T3 - Barreras termicas moldeadas in situ y metodo correspondiente. - Google Patents
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Abstract
Bolsa de moldeo anti-incendios (30), que comprende: una primera cara (30A) realizada en una película de material plástico, una segunda cara (30B) realizada en una película de material plástico, estando conectadas dichas primera y segunda caras de película de material plástico entre sí alrededor de bordes opuestos periféricos y extremos opuestos, definiendo de esta manera una bolsa envolvente que tiene, en general, un cuerpo tubular alargado definido por una dimensión de longitud que supera a la dimensión de anchura; caracterizada porque dicha primera cara (30A) de la bolsa tiene una serie de pliegues o arrugas (34) que se extienden a lo largo de dicho cuerpo de forma general tubular alargada y dispuestas perpendicularmente con respecto a dicha dimensión de longitud, comprendiendo además dicha primera cara una serie de orificios (36) o ranuras para la evacuación de aire cuando la bolsa es llenada con un material anti-incendios con capacidad de flujo (32); y poseyendo dicha segunda cara de labolsa como mínimo una válvula de entrada (38) para la introducción de un material anti-incendios con capacidad de flujo en el interior de dicha bolsa, y poseyendo además como mínimo un elemento de aleta (40) obligado de manera elástica a su posición cerrada contra dicha válvula de entrada, pudiendo actuar dicho elemento de aleta para permitir que el material anti-incendio sea introducido en dicha bolsa para estanqueizar dicha válvula de entrada.
Description
Barreras térmicas moldeadas in situ y
método correspondiente.
La presente invención se refiere a estructuras
de construcción, y más particularmente a barreras térmicas
moldeables para conjuntos de uniones de "cabecera de pared"
("head of wall") entre la parte superior de paredes y techos,
uniones "perimetrales" entre pisos y paredes verticales, y
otras uniones, intersticios u orificios en estructuras de
construcción.
Los materiales barrera contra el fuego son
materiales de barrera térmica o combinaciones de materiales
utilizados para el relleno de intersticios y aberturas tales como
las uniones entre paredes con calificación
anti-incendio y/o pisos de edificios. Por ejemplo,
se pueden utilizar barreras contra incendios en paredes o pisos para
impedir que pasen el fuego y el humo por los intersticios o
aberturas requeridas para cables, tubos, conductos u otras
conducciones.
Un ejemplo de material barrera contra el fuego
es el del documento USA 5.345.446, que explica un método para
conseguir un aislamiento térmico y resistencia contra el fuego en
edificios, rellenando los huecos o espacios con un compuesto de
cemento aislante térmicamente y resistente al fuego, de baja
densidad, que contiene una elevada proporción de perlita expandida
con superficie relativamente lisa y dividida ("versicular").
Otro ejemplo se puede encontrar en el documento USA 4.988.406, que
explica un dispositivo de aislamiento que incluye una envolvente que
define una cavidad que está llena de un material de aislamiento
divido, formado por partículas o discreto, de tipo suelto, sin
aglomerante.
También se pueden utilizar materiales barrera
contra el fuego para rellenar intersticios de unión del tipo que se
forma entre paredes, entre el techo y la parte superior de una pared
(uniones "cabecera de pared") y entre el piso y una pared
vertical (uniones "perimetrales").
Las uniones llamadas de "cabecera de pared"
presentan una serie de retos a la industria de protección contra el
fuego. Las paredes se realizan, de modo creciente, a base de paneles
de pared de yeso, fijados a un armazón de vástagos metálicos con una
capa que se extiende horizontalmente. Los techos son realizados, de
modo creciente, vertiendo hormigón sobre acero ondulado. Si bien la
distancia entre la capa que se extiende horizontalmente en la parte
superior de la pared es frecuentemente fija con respecto al techo,
los paneles de pared de yeso se ven sometidos a expansión y
contracción debido a movimientos de otros componentes del edificio,
asentamiento del piso u otras causas.
Para dichas uniones de cabecera de pared, es
conocida la utilización de un relleno de lana mineral como material
contra incendios con resistencia térmica debido a su capacidad de
compensar movimientos cíclicos del material de los paneles de pared.
La lana mineral es cortada en láminas u hojas separadas que son
dimensionadas apropiadamente dependiendo de la geometría específica
del techo de chapa ondulada. Dichos elementos laminares deben ser
apilados y comprimidos (por lo menos, un mínimo de 50%) cuando se
colocan en el intersticio de la unión. En ciertas situaciones, se
aplica por pulverización un material de protección contra incendios
en los espacios del techo ondulado para suplementar la lana mineral
de la unión. En cualquier caso, la solución de la lana mineral
requiere mano de obra y tiempo.
Después de colocar el relleno de lana mineral en
su lugar encima de la pared, el trabajador de la construcción debe
pulverizar un recubrimiento elastómero, utilizando como mínimo un
grosor de un octavo de pulgada, contra las superficies laterales
expuestas de las capas de lana mineral comprimida. El recubrimiento
se debe solapar en un mínimo de media pulgada con el techo y las
superficies de la pared. De esta manera, la utilización del relleno
de lana mineral y recubrimiento por pulverización de elastómero
proporciona la capacidad del material contra incendios resultante en
adaptarse a un cierto movimiento cíclico (compresión y expansión) de
diferentes componentes, tales como los paneles de pared de yeso a
uno u otro lado de la unión de cabecera de pared.
Los sistemas llamados de "barrera
perimetral" emplean asimismo, de manera típica, lana mineral y un
recubrimiento de elastómero como material contra incendios en los
intersticios de las uniones entre pisos y la superficie de una
pared, que puede ser una separación interior o una pared externa. En
este caso, el recubrimiento de lana mineral debe ser rellenado de
manera densa en el intersticio, para mejorar la resistencia al
fuego, y de manera que cuando tiene lugar la expansión del
intersticio debido a la retracción del piso o movimiento de la
pared, la lana mineral no caiga del intersticio hacia el nivel del
piso inferior. A continuación, se aplica un recubrimiento elastómero
por pulverización sobre la cara superior del recubrimiento de lana
mineral de relleno, pero en la mayor parte de casos la parte
inferior del relleno de lana mineral no recibe recubrimiento. Esto
es debido frecuentemente al hecho de que se tiene que acceder al
relleno de lana mineral desde abajo, requiriendo que las escaleras y
equipos de pulverización sean desplazados en sentido descendente en
las escaleras para su colocación.
Un objetivo de la presente invención es dar a
conocer un método más conveniente y efectivo en cuanto a costes para
instalar una barrera térmica en aberturas e intersticios de unión
con forma intrincada, tal como los que se encuentran en las uniones
de "cabecera de pared", uniones "perimetrales" y otros
intersticios de dimensiones variadas y/o forma intrincada, o
aberturas tales como aberturas de penetración a través de paredes.
Por ejemplo, las aberturas para tubos de material plástico o cables
con recubrimiento de material plástico requieren frecuentemente un
material de protección anti-incendios adaptable para
la estanqueización del espacio dejado por el material plástico
después de su fusión en el incendio. En algunos casos, se inserta un
material de juntas de tipo expansible en dichas aberturas de
penetración. En el caso de conductos de mayor diámetro, se utiliza
una abrazadera metálica para retener el material de estanqueización
en su lugar. En otros casos, se inserta en el orificio lana mineral
envuelta con un material expansible o en bolsas con dicho material.
En cualquier caso, la instalación de dicho material
anti-incendios requiere mucho tiempo y coste
elevado.
Otro objetivo de la invención consiste en dar a
conocer nuevos materiales de barrera térmica que pueden ser
utilizados de manera cómoda y segura en intersticios de uniones o en
orificios difíciles de alcanzar en edificios o embarcaciones. Por
ejemplo, la situación de una unión de cabecera de pared inmediata a
un pozo de ascensor o galería haría difícil la instalación de
sistemas de recubrimiento de lana mineral porque la tarea de
recubrimiento de ambas caras se vería complicada por la falta de un
acceso cómodo.
Otro objetivo adicional de la invención consiste
en aumentar la seguridad de la instalación. Un aplicador debe subir
y bajar por escaleras de manera frecuente cuando trabaja en
conjuntos de uniones de cabecera de pared. En el primer caso, se
debe realizar la colocación y compactado a mano de material de lana
mineral en el intersticio de la unión. En un segundo caso, se debe
proceder al recubrimiento de material elastómero para crear una
superficie continua entre el techo, barrera
anti-incendios y pared. En ambos casos, la escalera
debe ser recolocada frecuentemente, y ello es especialmente cierto
en el caso en el que los intersticios de la unión se extienden a
largas distancias de 10 a 20 pies o más. El ascenso y descenso
frecuente de las escaleras se requeriría también en sistemas de
"barrera perimetral", si se desea aplicar un recubrimiento de
elastómero en la cara inferior de una protección
anti-incendio de lana mineral que ha sido compactada
entre el suelo y una pared, porque el instalador necesitaría acceder
al piso por debajo de la barrera anti-incendio para
el recubrimiento de la cara inferior del material de lana
mineral.
En vista de las desventadas de la técnica
anterior, se cree que existe la necesidad de nuevos materiales de
barrera térmica y métodos correspondientes.
En la superación de las desventajas de la
técnica anterior, la presente invención da a conocer un método y
sistema para la instalación de una barrera térmica en aberturas e
intersticios en estructuras de edificación o entre las mismas, tales
como paredes, techos y pisos. Al proceder de este modo, la presente
invención facilita mayor comodidad, eficacia y seguridad en
comparación con la lana mineral y métodos de recubrimiento de la
técnica anterior. Los materiales de barrera térmica de la presente
invención tienen capacidad de adaptarse íntimamente a la forma de
aberturas y espacios de los intersticios de diferentes formas y
tamaños. Las barreras térmicas tienen también la capacidad de
permitir movimiento de las diferentes estructuras de edificios
alrededor de las aberturas o intersticios. En particular, la
protección a ambos lados de los conjuntos de uniones de "cabecera
de pared" (que se producen entre una pared y el techo) y también
las caras superior e inferior de conjuntos de "barrera
perimetral" (que se producen entre el piso y una pared) se pueden
conseguir de manera cómoda por los materiales de barrera térmica y
métodos de la presente invención.
Un método a título de ejemplo de la presente
invención comprende la disposición de una primera estructura (por
ejemplo, una estructura de edificio o de barco tal como un piso,
pared o techo) que tiene una abertura (tales como un orificio para
paso o acceso de cables, conductos, tubos, conducciones, paneles
eléctricos, etc.), o disponer primera y segunda estructuras que
definen entre las mismas un intersticio (tal como el intersticio de
unión entre una pared y un techo o piso), introduciendo en la
abertura o intersticio por lo menos una bolsa de moldeo de material
de barrera térmica (vacía) que es operativa para recibir y contener
sustancialmente material anti-incendios con
capacidad de flujo, material que es preferentemente operativo
endureciéndose dentro de la bolsa, e introduciendo en la bolsa de
moldeo de material de barrera térmica un material
anti-incendios con capacidad de flujo para
expansionar la bolsa dentro del orificio o intersticio de unión,
creando de esta manera una barrera térmica dentro del orificio o
intersticio.
Las bolsas de moldeo de material de barrera
térmica, a título de ejemplo, de la presente invención se realizan
preferentemente en un material laminar termoplástico (si bien se
describen a continuación otros materiales adecuados) y
preferentemente tienen como mínimo dos o más aberturas,
preferentemente del tipo que se puede abrir y cerrar más de una vez,
que permiten la introducción en la bolsa de un material
anti-incendios con capacidad de flujo, por ejemplo,
una emulsión de cemento hidratable, un material expandible o
hinchable, un polímero superabsorbente, poliuretano (esponjoso); gel
de sílice hidratado; secantes inorgánicos (por ejemplo, cribas
moleculares tales como zeolitas; gel de sílice; óxido cálcico;
sulfato cálcico; cloruro cálcico; óxido de bario; pentóxido de
fósforo); fibras; lana mineral; fibra de vidrio; o mezclas de los
mismos. El material de la bolsa de moldeo debe tener forma y
dimensiones suficientes, y debe ser suficientemente flexible para
permitir la expansión de dicha bolsa de moldeo, cuando tiene lugar
la introducción del material anti-incendios con
capacidad de flujo, y para permitir el moldeo de una barrera térmica
dentro, como mínimo, de una parte de la abertura o intersticio de
unión. Preferentemente, las bolsas son suficientemente flexibles
para permitir su transporte en forma compacta arrollada (cuando
están vacías) y desenrollada colocándolas en el lugar de la abertura
o espacio del intersticio (donde se expansionan y llenan con el
material anti-incendios con capacidad de flujo).
Los materiales barrera
anti-incendios realizados de acuerdo con los métodos
antes descritos in situ, de acuerdo con la presente
invención, proporcionan excelente resistencia contra el fuego y
capacidad de estanqueización, así como características de barrera
acústica y contra el humo. También son suficientemente resistentes
para su desacoplamiento del intersticio o abertura debido a la
acción de presión (por ejemplo, fuerza desde una tubería de agua) y
altamente apropiados para la inspección visual.
Otras características y ventajas de la presente
invención se describirán a continuación de manera más detallada.
La siguiente descripción detallada de
realizaciones a título de ejemplo se puede apreciar más fácilmente
en conjunto con los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es un diagrama de una unión de junta
de "cabecera de pared" de la técnica anterior;
la figura 2 es otra vista en perspectiva de la
figura 1 (técnica anterior);
las figuras 3 y 4 son diagramas de barreras de
la invención, a título de ejemplo;
la figura 5 es un diagrama de componentes, a
título de ejemplo, de una bolsa de moldeo de barrera ejemplo de la
invención, que tiene pliegues;
la figura 6 es un diagrama de otra bolsa de
moldeo de barrera, a título de ejemplo, de la presente invención,
con entradas para introducir un material resistente al fuego con
capacidad de flujo;
la figura 7 es un diagrama parcial de una
entrada a título de ejemplo destinada a la introducción de un
material resistente al fuego con capacidad de flujo en una bolsa de
moldeo de la invención;
la figura 8 es un diagrama parcial de una
entrada de un tubo o manguito, a título de ejemplo, para permitir la
introducción en la bolsa de moldeo del material resistente al fuego
de tipo fluido;
las figuras 8A y 8B son un diagrama parcial de
métodos a título de ejemplo para la fijación de entradas de
manguitos tubulares a bolsas de moldeo de la invención;
la figura 9 es un diagrama de conjunto barrera
de "cabecera de pared" a título de ejemplo;
la figura 10 es un diagrama de otra barrera, a
título de ejemplo, según la invención, montada en un intersticio de
unión entre pared y piso;
la figura 11 es otra barrera, según la
invención, a título de ejemplo;
las figuras 12-14 muestran otros
métodos y barreras, según la invención, a título de ejemplo;
las figuras 15 y 16 muestran otra bolsa de
moldeo, a título de ejemplo, según la invención; y
la figura 17 es una ilustración en sección de
otro conjunto de barrera con bolsa, a título de ejemplo, según la
invención.
La presente invención utiliza una o varias
bolsas de moldeo de barrera térmica, que pueden ser convenientemente
colocadas en aberturas de una estructura, tal como una pared, techo
o en el suelo o se pueden colocar convenientemente en intersticios
tales como los que se definen en uniones entre paredes, techos y/o
pisos. Las bolsas de moldeo son situadas vacías en el orificio o
intersticio, y se introduce un material
anti-incendios con capacidad de flujo en la bolsa de
moldeo, expandiendo de esta manera la bolsa para llenar dicho
espacio dentro del orificio o intersticio, y entonces el material
anti-incendios con capacidad de flujo se deja
endurecer dentro de dicho orificio o intersticio para conseguir una
barrera térmica resistente. El término "material contra el
fuego" tal como se utiliza en esta descripción está destinado a
hacer referencia, de manera general, a materiales destinados a
retardar el fuego o a ser resistentes contra el fuego por su
naturaleza, y una lista detallada de materiales
anti-incendios o resistentes al fuego se facilita en
los párrafos siguientes.
Tal como se ha mostrado en la figura 1, un
intersticio de unión de "cabecera de pared" aparece entre la
parte superior de una pared vertical y el techo (técnica anterior).
En este dibujo, la pared está realizada por fijación de una guía
metálica horizontal (12) o base a un techo metálico (10) de chapa
ondulada que se ha mostrado dispuesto perpendicularmente a la pared
(12). El techo (10) tiene partes onduladas (10B) que son algo más
bajas que la parte superior (10A) del techo, y de esta manera se
define una cavidad de unión (16) entre la parte superior del techo
(10A) y la parte superior de la pared, que, en este caso, es la guía
horizontal (12). Unos vástagos de metal (14) son fijados a la guía
horizontal (12) y conectados al piso situado por debajo. Tal como se
ha mostrado en la figura 2, se fijan unos paneles de yeso (18) a uno
y otro lado de los vástagos (14) para completar el conjunto de la
pared (técnica anterior), y unos intersticios (20) se dejan, de
manera típica, entre las partes superiores de los paneles de yeso
(18) y la guía horizontal (12) para permitir el movimiento de los
paneles de pared (18).
Tal como se ha mostrado en la figura 3, una
barrera térmica (1), a título de ejemplo, según la invención, está
realizada por colocación o adherencia de una bolsa de moldeo (30) de
barrera térmica vacía en la parte superior de la guía horizontal
(12) antes de que dicha guía (12) sea acoplada o fijada de otro modo
en su lugar contra la superficie de techo (10B). Después de la
instalación de vástagos verticales y paneles de yeso por debajo de
la guía horizontal (12) para montar una pared (que, en este caso,
está alineada perpendicularmente con respecto a la orientación del
techo metálico ondulado (10)), a continuación se puede introducir
material anti-incendios (32) con características de
flujo en la bolsa de moldeo (30) para llenar el espacio de unión
(16) entre el techo de metal ondulado (10) y por encima de la
estructura de pared montada (14). Preferentemente, la bolsa de
moldeo de barrera térmica (30) tiene una parte (33) de la misma que
se extiende por debajo de las partes altas de los paneles de pared
de yeso (18) a uno y otro lados de la pared (12, 14, 18) para
proteger el intersticio expuesto (20) adyacente a la guía horizontal
(12), de manera que el calor y el humo no penetren a través de la
pared en la parte superior que no está cubierta por el panel de
pared de yeso (18).
Preferentemente, un material separador (por
ejemplo, una tira elásticamente compresible de un material esponjoso
(de tipo STYROFOAM), goma esponjosa, poliestireno expandido, lana
mineral, un globo de aire, etc.) es insertado en los intersticios
(20) de las esquinas, dejando un espacio para el movimiento cíclico
de los paneles de pared (18) cuando se endurece el material
anti-incendios (32) con capacidad de flujo.
Tal como se ha mostrado en la figura 4, otra
barrera térmica (1), a título de ejemplo, según la presente
invención, puede ser realizada cuando el techo de metal ondulado
(10) está orientado en la misma dirección que el vástago metálico
(14) de la pared. En este caso, una bolsa de barrera de moldeo (30)
queda dispuesta entre el elemento de guía (12) y la superficie de
techo (10B), con bordes longitudinales de la bolsa (33)
extendiéndose hacia afuera a uno y otro lados de la unión entre la
pared y el techo, antes de que el elemento horizontal de guía (12)
sea acoplado (o dispuesto de otra manera) a la superficie de techo
(10B). Si bien no aparece entonces cavidad de unión alguna en la
parte superior de la pared en este caso (porque los espacios
definidos entre las superficies de techo (10A) y (10B) aparecen a
uno y otro lados de la pared), los intersticios (20) de las esquinas
que habitualmente se dejan en la parte superior del panel de la
pared de yeso (18) hacen, no obstante, que la guía que se extiende
horizontalmente (12) quede sin protección contra el fuego. Por lo
tanto, un material anti-incendios con capacidad de
flujo (32) es introducido dentro de la bolsa de moldeo (30), de
manera tal que se moldea una barrera térmica
anti-incendios a lo largo de la unión sobre los
intersticios (20) de las esquinas en la parte superior de los
paneles de yeso (18). También en este caso, es preferible que un
material separador (material esponjoso o lana mineral en tiras)
quede insertado en los espacios de intersticio (20) para permitir el
movimiento de los paneles (18).
De esta manera, un método a título de ejemplo
según la invención comprende la inserción de una bolsa de moldeo de
barrera térmica (30) en la unión entre dos estructuras, tal como
pared y techo, e introduciendo el material
anti-incendios con capacidad de flujo dentro de la
bolsa (30) a efectos de expansionar dicha bolsa (30) desde una forma
vacía a una forma que se adapta al espacio situado entre las dos
estructuras, o alrededor de las mismas, y permitiendo que el
material anti-incendios se endurezca dentro de la
bolsa (30), de manera que se moldea una barrera térmica (1).
Las barreras térmicas de la invención se prevén
básicamente para utilización en conjuntos de unión (por ejemplo,
sistemas de unión piso a piso, sistemas de unión pared a pared,
sistemas de unión piso a pared y sistemas de unión de cabecera de
pared), así como orificios de "penetración" (por ejemplo, pasos
en los que se colocan tubos, conductores, cables, conductos, paneles
eléctricos, medidores, y otros conductos y dispositivos).
Tal como se ha mostrado en las figuras 3 y 4, la
bolsa de moldeo posicionada (30) es llenada con un material
anti-incendios con capacidad de flujo (32) que puede
endurecerse dentro de la bolsa (30), tal como una emulsión de
cemento hidratable. La bolsa de moldeo o bolsas de moldeo (30) deben
permitir que el material anti-incendios (32)
introducido, con capacidad de flujo, llene el orificio o intersticio
por completo, proporcionando de esta manera un efecto barrera contra
el paso por calor y humo. Si bien las figuras 3 y 4 muestran una
aplicación para la estanqueización de una unión definida entre dos
estructuras y/o a lo largo de las mismas, se comprenderá que el
método y bolsa a título de ejemplo se pueden utilizar para el
llenado, o protección de otro modo, de orificios de dimensiones y
formas distintas en una estructura o intersticios de unión entre dos
o más estructuras. Dos o más bolsas (30) pueden ser utilizadas en
conjunto en orificios o intersticios de unión de dimensiones
grandes, tales como en el solape de extremos de bolsas, apilamientos
de bolsas, o tope de dos o más bolsas en configuración de extremo a
extremo.
Las bolsas de moldeo (30), a título de ejemplo,
de la invención, pueden ser fabricadas en forma de "tubos" o
manguitos de una sola pieza, que pueden ser estanqueizados o
cerrados de otro modo por los extremos para formar un contenedor.
Más preferentemente, las bolsas (30) son fabricadas por
estanqueización térmica, cosido, pegado o soldadura de dos o más
hojas o elementos laminares conjuntamente entre sí. Los elementos
laminares u hojas pueden estar realizados a base de distintos
materiales. Por ejemplo, se pueden utilizar hojas de material
plástico con diferentes módulos de elasticidad (módulos de Young).
Por ejemplo, una película de un polímero altamente elástico podría
ser utilizada con el objetivo de permitir que la bolsa se
expansionara hacia adentro del espacio de un orificio o cavidad.
Tal como se ha mostrado en la figura 5, otra
bolsa de moldeo de barrera térmica (30), a título de ejemplo, según
la invención, puede ser realizada utilizando dos hojas o películas
separadas (30A) y (30B). La hoja o lámina a título de ejemplo,
indicada con el numeral (30A), que, en este caso, se ha diseñado
para facilitar la expansión de la bolsa de moldeo (30) hacia adentro
de las cavidades de unión (indicadas con el numeral (16) en las
figuras 1-3), comprende uno o varios pliegues (34)
realizados por plegado del material. La hoja o lámina superior
plegada (30A) es unida a continuación (por ejemplo, por soldadura o
cosido) a la hoja o lámina inferior (30B) para obtener la bolsa de
moldeo (30). Preferentemente, la película superior (30A) tiene uno o
varios orificios de evacuación de aire (36) para permitir la salida
del aire de la bolsa (30) cuando se introduce el material
resistente al fuego con capacidad de flujo. Un ejemplo de entrada
cerrable (38) es el mostrado en la parte superior de la figura 5,
que está diseñado para permitir que el material
anti-incendios con capacidad de flujo sea
introducido en la bolsa cuando ésta está dispuesta en el orificio o
unión.
Alternativamente, en vez de "pliegues" (tal
como se ha mostrado con el numeral (34) en la figura 5), que son una
serie de dobleces sustancialmente uniformes que se extienden desde
un borde longitudinal de la bolsa al borde opuesto, otra bolsa de
moldeo (30), a título de ejemplo, según la invención, puede tener
ondulaciones o arrugas que permiten la expansión cuando se llena la
bolsa. Los términos "ondulaciones" y "arrugas" se utilizan
para hacer referencia a dobleces que son sustancialmente
irregulares, estando situados al azar, pero preferentemente
alineados en general en una sola dirección. De manera similar a la
serie de pliegues mostrada con el numeral (34) en la figura 5, las
arrugas u ondulaciones pueden estar alineadas en dirección
sustancialmente perpendicular con respecto a la longitud de la bolsa
(30). Por lo tanto, una vez se ha llenado con el material
anti-incendios, con capacidad de flujo, la bolsa de
moldeo a título de ejemplo puede expansionarse para llenar una
cavidad de unión de "cabecera de pared" entre la pared y el
techo metálico ondulado (tal como se ha mostrado en la figura 5). Es
preferible que las ondulaciones o arrugas se prolonguen desde un
borde de la bolsa a otro borde opuesto, igual que la serie de
pliegues (34) mostrada en la figura 5), si bien ello puede no ser
necesario dependiendo de la capacidad de expansión de la bolsa
utilizada.
Las dimensiones o número de pliegues u
ondulaciones o arrugas por pulgada lineal de longitud de la bolsa
dependerán, desde luego, de la altura o volumen del orificio o
cavidad que se desea rellenar, así como la anchura y/o volumen de la
bolsa en sí misma. Cuanto mayor es el orificio o cavidad de la unión
a llenar, más pliegues, ondulaciones y/o arrugas se necesitarían en
la bolsa para expansionar la misma para llenar el orificio o cavidad
de la unión.
Para una cavidad de unión de "cabecera de
pared", que se forma entre una pared y un techo de metal
ondulado, orientado perpendicularmente (ver, por ejemplo, la figura
3), la hoja superior de la bolsa debe tener dimensiones suficientes
y/o el número suficiente de pliegues, arrugas u ondulaciones para
permitir que la superficie superior de la bolsa se expansione o
aumente de dimensiones, cuando la bolsa se llena con el material
anti-incendios, a 150-250% de sus
dimensiones originales.
En otra realización a título de ejemplo, las
bolsas de moldeo pueden utilizar pliegues, ondulaciones o arrugas
acoplados a tiras elásticas, de manera similar a las gorras de ducha
de material plástico que tienen bandas elásticas integrales para
ayudar a retener una forma compacta. Por ejemplo, una o varias tiras
o bandas pueden ser cosidas, de forma estirada, longitudinalmente
con respecto a una hoja de 20 pies; cuando se libera el tensado de
las tiras o bandas elásticas, la hoja se acortará en su longitud de
20 pies a 10 ó 12 pies (dependiendo del estiramiento de la tira
elástica) de manera que la hoja presentará pliegues, dobleces o
arrugas que luego se expansionarán cuando la hoja es conformada en
la bolsa de moldeo. Preferentemente, y como mínimo, dos tiras
elásticas son utilizadas longitudinalmente sobre la hoja superior
(30A) de la bolsa de moldeo de forma en general paralela con
respecto a los bordes de la bolsa que se extienden
longitudinalmente.
La función del elástico consiste en mantener la
bolsa de moldeo como estructura laminar relativamente compacta,
facilitando de esta manera el posicionado de la bolsa dentro de un
orificio alrededor de un tubo o en una cavidad de unión de cabecera
de pared (entre la guía horizontal y un techo metálico ondulado),
pero el material elástico permitirá que dichos pliegues, dobleces o
arrugas del material de la bolsa se expansionen hacia adentro de la
cavidad del orificio o de la unión cuando el material
anti-incendio es alimentado por bombeo hacia adentro
de la bolsa.
Según otro ejemplo, una tira o banda elástica
puede ser situada longitudinalmente perpendicularmente a la
dirección de los pliegues y/o arrugas o alineada transversalmente de
forma paralela con la dirección de dichos pliegues y/o arrugas.
Puede ser preferible utilizar una serie de
pliegues en vez de pequeñas arrugas u ondulaciones en los materiales
laminares plásticos, porque dichos pliegues pueden permitir una
mayor resistencia de la costura en estado fundido a lo largo de los
bordes periféricos de la bolsa, tal como se ha mostrado en la figura
5. No obstante, las ondulaciones (o arrugas) pueden proporcionar
considerables ventajas cuando se utilizan en bolsas de papel o papel
crepado, tal como el papel de refuerzo en forma de cinta utilizado
para la fabricación de cintas de enmascarado. Este papel está
típicamente impregnado en un látex de elastómero y arrugado (u
ondulado) de manera que es capaz de estirado y adaptación a
superficies que no son planas. Por lo tanto, se cree que el papel
impregnado de látex y arrugado (o crepado), utilizado para la
realización de cintas de enmascarado, se puede utilizar para
fabricar componentes laminares para bolsas de moldeo en los que se
puede recibir a presión una emulsión de cemento fraguable, sin fugas
sustanciales, expansionándose como mínimo 150% de su longitud o
anchura originales para adaptarse dentro de una cavidad de orificio
o de unión.
En otras realizaciones a título de ejemplo, la
hoja o película inferior (30B) de la bolsa de moldeo, tal como se ha
mostrado en la figura 5, puede ser realizada a base de un material
que tiene un mayor módulo de elasticidad en comparación con la hoja
superior o lámina (30A). Una razón para utilizar un material más
resistente o más rígido para la película de fondo (30B) es que, al
proceder de esta manera, puede ser más apropiado para el objetivo de
acoplamiento de una o varias entradas (38) con capacidad de cierre.
Otra razón es que la cara inferior (30B) puede ser suficientemente
resistente para retener un doblez o arco alrededor de los
intersticios de esquina (20), que se han mostrado en las figuras
2-4. En otras realizaciones a título de ejemplo, un
material de tope, tal como un plástico rígido o una chapa metálica,
se puede adherir a la cara de fondo (30B) cuando la bolsa (30) es
instalada encima de la pared, con esquinas dobladas para coincidir
con los intersticios (20) de las esquinas, para resistir de esta
forma el peso de la bolsa (30) y del material
anti-incendios (32).
Tal como se ha mostrado en la figura 6, otra
bolsa de moldeo (30) de barrera térmica, a título de ejemplo, según
la invención, tiene como mínimo dos entradas (38) para la
introducción de un material anti-incendios con
capacidad de flujo dentro de la bolsa (30), mientras la bolsa es
situada en un orificio o unión. Preferentemente, las entradas (38)
están dispuestas a lo largo de ambos bordes longitudinales de la
bolsa (30) (sobre las hojas o láminas superior o inferior), de
manera que cuando la bolsa es montada en la parte superior de una
pared en un conjunto de unión de "cabecera de pared", el
montador puede introducir un material anti-incendios
con capacidad de flujo dentro de la bolsa desde cualquier lado de la
pared.
Los materiales (32) de protección contra
incendios o resistentes al fuego, con capacidad de flujo, a título
de ejemplo, previstos para su utilización en la presente invención,
son preferentemente del tipo capaz de ser bombeado dentro de la
bolsa (30) y que pueden funcionar de manera que efectúan su curado o
endurecimiento dentro de la bolsa. Los términos
"anti-incendios" o "resistente al fuego"
pueden ser utilizados de manera intercambiable para hacer referencia
a materiales que previenen o minimizan la extensión del fuego. El
término "con capacidad de flujo" que se utiliza en esta
descripción significa e incluye tanto materiales secos como
líquidos, y preferentemente se refiere a materiales que pueden ser
bombeados a presión positiva por un tubo flexible o manguera. Por
ejemplo, los materiales anti-incendios, con
capacidad de flujo, en seco, pueden incluir fibras tales como fibras
de lana mineral, vermiculita expandida, perlita expandida,
poliestireno expandido triturado, gránulos o glóbulos de arcilla, y
similares, opcionalmente con un material aglomerante tal como látex,
un cemento y/o emulsión de yeso. Se pueden incluir como ejemplos de
materiales anti-incendios líquidos con capacidad de
flujo los materiales de cemento hidratables, tal como se explica más
adelante, así como polímeros sintéticos (por ejemplo, poliuretano,
cloruro de polivinilo y cloruro de polivilideno) conteniendo
preferentemente cargas inorgánicas para reducir la inflamabilidad
(por ejemplo, arena o arcilla).
El término de material "de cemento
hidratable", tal como se utiliza en esta descripción, se refiere
a un material que comprende como mínimo un aglomerante del tipo de
un cemento que empieza a endurecerse cuando se mezcla con el agua.
Este aglomerante puede ser cemento Portland, cemento de albañilería
o cemento de mortero, yeso, estuco, yeso de París, cemento
aluminoso, cemento puzolánico, oxicloruro de magnesio, oxisulfato de
magnesio, hemi-hidrato de silicato cálcico, así como
materiales como caliza, cal hidratada, cenizas voladoras, escorias
de alto horno y sílice ahumado. Los materiales de cemento hidratable
pueden incluir además opcionalmente áridos finos (por ejemplo,
arena), áridos groseros (por ejemplo, piedra triturada, grava, copos
de carbón), u otros materiales de carga. Otros materiales de cemento
a título de ejemplo pueden contener opcionalmente, además del
aglomerante de cemento, un material expandible tal como se
describirá adicionalmente más adelante.
Los materiales de cemento preferentes incluyen
emulsiones bombeables de cemento y/o yeso del tipo actualmente
empleado en la industria de protección contra incendios con
aplicación por pulverización. Las emulsiones de cemento Portland,
que tienen opcionalmente yeso, son especialmente preferentes. Otros
compuestos de protección contra incendios adecuados se dan a conocer
en las patentes U.S.A. 4.699.822 de Shu; U.S.A. 4.751.024 de Shu;
U.S.A. 4.904.503 de Conroy, Hilton, Korenberg; U.S.A. 4.934.596 de
Driscoll, Hilton; U.S.A. 5.352.490 de Hilton, Korenberg; U.S.A.
5.340.612 y 5.401.538 de Perito; U.S.A. 5.556.576 de Berneburg,
Freitas, Pisaturo; y U.S.A. 6.162.288 de Kindt, Hilton, Perito.
Estas emulsiones de cemento son bombeables porque se utilizan
típicamente en aplicaciones de pulverización convencionales, y
permitirían el llenado rápido de las bolsas (30) de moldeo de la
barrera térmica. Si bien dichas formulaciones pueden comportar la
utilización de fibras, áridos y materiales de carga, estos serían
opcionales en la presente invención porque la bolsa de moldeo (30)
serviría básicamente para mantener la integridad y forma de la
emulsión de cemento hasta su endurecimiento.
Se pueden incluir entre los materiales de
cemento hidratables (32), a título de ejemplo, utilizados como
material anti-incendios con capacidad de flujo de la
presente invención, una o varias mezclas o aditivos tales como
aceleradores de fraguado, retardadores de fraguado, reductores de
agua (incluyendo superplastificantes y agentes de aumento de la
fluidez), modificadores de la reología, agentes de arrastre de aire,
pigmentos o colorantes, áridos porosos (por ejemplo, poliestireno
expandido triturado, vermiculita expandida, perlita, etc.), fibras,
agentes reopécticos (por ejemplo, atapulgita granular, sepiolita o
mezclas de los mismos), tensoactivos, y otras mezclas tal como se
conoce convencionalmente en esta técnica.
Los materiales anti-incendios
(32) con capacidad de flujo, a título de ejemplo, pueden comprender
también compuestos expandibles conocidos en la técnica de protección
contra incendios. Después de la exposición al fuego, calor o llamas,
dichos compuestos expandibles, tal como implica su nombre, se
expansionan considerablemente en términos de grosor para producir
una capa aislante de materiales carbonosos y espuma carbonizada.
Se han dado a conocer compuestos expansivos en
numerosas patentes y publicaciones, conteniendo uno o varios
materiales polímeros en combinación con materiales que contienen
fosfatos y materiales carbonosos o que producen carbón, y estos
compuestos, conocidos en la técnica, se cree que son adecuados como
materiales anti-incendios (30) con capacidad de
flujo, según la presente invención. Ver los documentos, patente
U.S.A. Nº 3.513.114 de Hahn y otros; patente U.S.A. Nº 5.487.946 de
McGinniss y otros; patente U.S.A. Nº 5.591.791 de Deogon; patente
U.S.A. Nº 5.723.512 de Gottfried; Patente Mundial Nº WO 94/17142
(PCT/US94/00643) de Buckingham; y Patente Mundial Nº WO 98/04639
(PCT/US96/12568) de Janci.
En la patente U.S.A. Nº 3.513.114 de Monsanto,
Hahn y otros, se han dado a conocer compuestos expansibles que
comprenden una dispersión acuosa de una emulsión que contiene
acetato de polivinilo, un plastificante disolvente y polifosfatos de
amonio generadores de carbón. En la patente U.S.A. Nº 5.723.515 de
Gottfried, se dio a conocer la incorporación de un agente de
elasticidad tal como vermiculita, perlita, elastómeros y acrílicos
para incrementar la resistencia del recubrimiento expandible ante la
craquización y retracción, y para mejorar la facilidad de
pulverización.
Otro compuesto expandible adecuado como material
anti-incendios (32) con capacidad de flujo, según la
presente invención, es el que se da a conocer en la solicitud de
patente mundial de Lawrence L. Kuo y otros, PCT/US00/18887. Este
compuesto comprende: un conjunto de componentes para proporcionar un
material carbonizado y espuma carbonizada; un aglomerante polímero
en forma de emulsión que puede funcionar formando una película
cuando el compuesto se deja secar; y un agente de control de grietas
que tiene un total de 3 a 6 átomos de carbono y un punto de
ebullición del orden de 75-175ºC, estando
representado el agente de control de grietas por la fórmula
estructural
R^{2}-O-CH_{2}-C(R^{1})H-O-R^{3}, en la que R^{1} = -H o -CH_{3}; y R^{2} y R^{3} comprenden independientemente -H, -R^{4}, o -COCH_{3}, en la que R^{4} comprende un grupo C_{1}-C_{3} alquilo. Un agente de control de grietas preferente de Kuo y otros comprende alcoxiglicol éter, alcoxiglicol acetato, alcoxiglicol éter acetato o mezclas de los mismos. Un conjunto de tensoactivos a título de ejemplo comprende un alcohol alquilarilpoliéter no iónico que tiene la fórmula general R-\diameter-(OCH_{2}
CH_{2})_{x}OH, en la que R es un grupo alquilo C_{4}-C_{8} (más preferentemente, un grupo octilo ramificado), \diameter representa un grupo fenileno y "x" representa un entero, preferentemente comprendido entre 15 y 100. Los conjuntos tensoactivos preferentes pueden comprender además un dispersante, tal como ácido poliacrílico o su sal (por ejemplo, poliacrilato sódico) o derivados.
R^{2}-O-CH_{2}-C(R^{1})H-O-R^{3}, en la que R^{1} = -H o -CH_{3}; y R^{2} y R^{3} comprenden independientemente -H, -R^{4}, o -COCH_{3}, en la que R^{4} comprende un grupo C_{1}-C_{3} alquilo. Un agente de control de grietas preferente de Kuo y otros comprende alcoxiglicol éter, alcoxiglicol acetato, alcoxiglicol éter acetato o mezclas de los mismos. Un conjunto de tensoactivos a título de ejemplo comprende un alcohol alquilarilpoliéter no iónico que tiene la fórmula general R-\diameter-(OCH_{2}
CH_{2})_{x}OH, en la que R es un grupo alquilo C_{4}-C_{8} (más preferentemente, un grupo octilo ramificado), \diameter representa un grupo fenileno y "x" representa un entero, preferentemente comprendido entre 15 y 100. Los conjuntos tensoactivos preferentes pueden comprender además un dispersante, tal como ácido poliacrílico o su sal (por ejemplo, poliacrilato sódico) o derivados.
Otros materiales expandibles incluyen copos de
grafito impregnados con ácidos sulfúrico o nítrico. Los copos de
materiales inorgánicos, capaces de exfoliación cuando se calientan,
incluyen vermiculita y perlita.
Se pueden utilizar materiales expandibles en
combinación con otros materiales anti-incendios (32)
con capacidad de flujo en la invención, tal como cemento Portland
y/o emulsiones que contienen yeso. Por ejemplo, en la patente U.S.A.
Nº 5.395.571 de Symons, se dio a conocer una combinación que
comportaba yeso y una resina termocurable. De este modo, se puede
preparar un compuesto combinando (a) un material base inorgánico
seleccionado del grupo que consiste en hemihidrato de sulfato
cálcico, oxicloruro de magnesio, oxisulfato de magnesio y un cemento
hidráulico; (b) una resina termocurable que es miscible, soluble o
dispersable en agua; (c) una cantidad adecuada de un catalizador
para la resina termocurable; (d) agua en una cantidad suficiente
para rehidratar el material de base inorgánico con el agua presente
en los otros componentes; (e) opcionalmente un plastificante como un
condensado de formaldehído melamina; (f) opcionalmente alcohol
polivinílico; (g) opcionalmente un retardante para retardar el
tiempo de curado del material de base inorgánico; (h) opcionalmente
un material de refuerzo fibroso; e (i) un material esponjoso o un
agente esponjante. Por lo tanto, los materiales
anti-incendios con capacidad de flujo, a título de
ejemplo, según la invención, pueden comprender una emulsión de
cemento hidráulico que contiene una parte (por ejemplo,
1-90%) en peso de un polímero, resina y/o un
material expandible, tal como es conocido en esta técnica.
Los materiales anti-incendios
(32) con capacidad de flujo, a título de ejemplo, utilizados en la
presente invención, tales como emulsiones de cemento hidratables,
deben contener preferentemente agentes biocida para combatir el
crecimiento de mohos, hongos y bacterias. Estos pueden ser
suministrados en forma de material en polvo seco o en forma líquida.
Los materiales que permanecen húmedos durante largos períodos de
tiempo pueden ser susceptibles de crecimiento de mohos, y por lo
tanto los inhibidores de mohos deben ser incorporados
preferentemente en el material anti-incendios con
capacidad de flujo, especialmente si es un medio acuoso tal como una
emulsión de cemento. Los aditivos efectivos para la inhibición de
moho incluyen dimetilditiocarbamato de zinc;
1,3-bencenodicarbonitrilo;
2,3,5,6-tetraclorotiabendazol;
5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona
y
2-metil-4-isotiazolin-3-ona;
2,3,5,6-1,3-di(hidroximetil)-5,5-dimetildantion,
o diiodometil-p-tolil sulfona. Los
agentes biocida más generales, tal como hipoclorito sódico u
ortofenilfenato tetrahidratado, inhiben las bacterias y también los
mohos. Para algunas aplicaciones, es importante utilizar un biocida
con una toxicidad mínima para los humanos.
Otros materiales anti-incendios
(32) con capacidad de flujo, a título de ejemplo, pueden comprender
polímeros superabsorbentes, solos o en combinación, por ejemplo, con
una emulsión de cemento hidratable. Un polímero superabsorbente es
en general un polímero hidrofílico reticulado que es operativo para
la asociación del agua y, por lo tanto, para proporcionar un cierto
grado de protección contra el fuego o de barrera térmica. Se
incluyen entre los ejemplos de materiales superabsorbentes a los
polímeros de anhídrido maleico hidrolizado y copolímeros, incluyendo
copolímeros con vinil éteres, estirenos, etileno y otras olefinas,
polivinilpirrolidona, poliestireno sulfonado, polisulfetil acrilato,
poli(2-hidroxietilacrilato), poliacrilamida,
ácido poliacrílico y sales de metales alcalinos de los mismos,
poli(sal de metal alcalino de ácido acrílico), ácido
poliacrílico modificado con almidón y sales de metales alcalinos de
los mismos, poli(sal de metal alcalino de ácido acrílico
modificado con almidón), poliacrilonitrilo hidrolizado y sales de
metales alcalinos del mismo, poli(sal de metal alcalino de
poliacrilonitrilo hidrolizado), poli(sal de metal alcalino de
ácido acrílico de alcohol vinílico), sales de los mismos y mezclas
de los mismos. Otras opciones para materiales superabsorbentes
incluyen poli(sal de metal alcalino de ácido acrílico) tal
como poli(acrilato sódico), polihidroxialquilacrilatos y
metacrilatos, polivinilactamas, polivinialcoholes,
polioxialquilenos, polisacáridos naturales o sintéticamente
modificados, proteínas, alginatos, gomas xantano, gomas agar y
celulósicos. Otros ejemplos incluyen sales monovalentes y
polivalentes de sales orgánicas e inorgánicas de los anteriores
polímeros, comprendiendo grupos funcionales ácidos o básicos. Las
sales de metales alcalinos son preferentes para polímeros
funcionales ácidos.
Los ejemplos de bolsas (30) de moldeo, a título
de ejemplo, según la invención, tal como se ha mencionado
anteriormente, deben ser suficientemente flexibles para proporcionar
comodidad en el posicionado de la bolsa, en estado vacío, en
aberturas o intersticios de diferentes formas y dimensiones, y para
proporcionar expansibilidad de dimensiones, después de introducción
del material de cemento hidratable, de manera que la bolsa de moldeo
se adapta como mínimo a una parte o a la totalidad de la abertura o
intersticio de la unión. Preferentemente, la bolsa puede ser
expedida en forma de rollo de manera que puede ser desenrollada en
el sitio de manera conveniente durante su instalación.
El material de la bolsa de moldeo debe ser
suficientemente resistente para permitir el llenado mediante una
emulsión de cemento a presión y retener la emulsión hasta que se
endurece. Dado que es función del material de cemento, una vez
endurecido, el proporcionar una barrera contra el calor y el fuego,
no es necesario que el material de la bolsa de moldeo sea retardante
del fuego en sí misma, y se podría esperar que el material de la
bolsa se quemara o incluso que se consumiera cuando se expone al
fuego.
Si la bolsa de moldeo (30) está realizada en un
material impermeable al aire, tal como una película de material
plástico, papel, papel encerado o un material tejido o no tejido
impregnado (por ejemplo, una poliolefina no tejida de fibras de tipo
extrusionado e impregnada, tal como el material para sobres o
envolventes TYVEK®), la bolsa debe tener preferentemente uno o
varios orificios de evacuación de aire (36) o ranuras para permitir
que el aire pueda escapar cuando la bolsa (30) es llenada con el
material anti-incendios con capacidad de flujo (32).
Los orificios deben ser suficientemente pequeños, no obstante, de
manera que las fugas del material anti-incendios
con capacidad de flujo (32) sean mínimas. Los orificios deben estar
situados preferentes en una cara superior (en (30B), tal como se ha
mostrado por ejemplo en la figura 5), porque el aire será empujado
hacia arriba dentro de la bolsa de moldeo (30) por la presión del
material anti-incendios (32) con capacidad de flujo
que es introducido. Si bien puede ser posible arrollar la bolsa de
moldeo (36) de manera íntima inicialmente para expulsar el aire, el
simple acto de desenrollar la bolsa es posible que introduzca aire,
haciendo aconsejable disponer orificios de evacuación de aire en la
bolsa. Las dimensiones de los orificios o ranuras (36) de
evacuación, así como su distribución y separación sobre la bolsa,
dependerán de una serie de factores, incluyendo la naturaleza del
material anti-incendios inyectado dentro de la
bolsa, las características de estirado del material de la bolsa y
otros factores.
Las bolsas (30) de moldeo de barrera térmica, a
título de ejemplo, pueden ser realizadas a partir de una amplia gama
de materiales, tales como papel, papel encerado, papel dotado de
recubrimiento, algodón, yute, película de material plástico, tela
tejida, tela no tejida (por ejemplo, una poliolefina impregnada de
fibras extrusionadas similar al material utilizado en algunos
sobres de correos), o una combinación de los mismos. Los materiales
laminares de plástico, y en particular los termoplástico tales como
polietileno, polipropileno, cloruro de polivinilo, poliéster o
mezclas de los mismos, son relativamente económicos y serían cómodos
de utilizar para las aplicaciones previstas por los inventores. Las
bolsas preferentes pueden ser fabricadas a partir de combinaciones
de nylon y de polietileno (por ejemplo, HDPE, LDPE, LLDPE), tal como
una configuración de capas de polietileno/nylon/polietileno, que se
cree que proporciona una combinación deseable de resistencia junto
con capacidad para formar costuras resistentes realizadas por
soldadura térmica. Asimismo, el material laminar plástico debe ser
preferentemente transparente, de modo completo o parcial, para
permitir a los instaladores e inspectores asegurarse visualmente de
si la bolsa de moldeo ha sido llenada adecuadamente con el material
anti-incendios con características de flujo
(32).
Otras bolsas (30) de moldeo de barrera térmica,
a título de ejemplo, que tienen forma general alargada para su
inserción en intersticios de juntas alargadas, tienen
preferentemente marcas u otros indicios que sirven como indicadores
para ayudar al instalador en alinear la colocación de la bolsa
dentro de la unión (por ejemplo, la guía horizontal (12) en la
parte superior de la pared). Por ejemplo, las bolsas de moldeo (30)
pueden tener una o varias líneas que se extienden longitudinalmente
a lo largo de la bolsa, tal como en la superficie destinada a servir
de fondo de la bolsa dispuesta sobre el elemento de guía horizontal
(12) de una pared, para servir de directrices para el posicionado de
la bolsa correctamente sobre la parte superior de la pared. Otras
bolsas (30) a título de ejemplo pueden tener costuras paralelas o
pliegues o rebordes en la bolsa que se corresponden con los bordes
de la parte superior de la pared (que habitualmente tiene un grosor
de dos a seis pulgadas, estando realizado en un panel de yeso sobre
vástagos metálicos, o de unas ocho pulgadas de grosor si se fabrica
a base de bloques de mortero).
En otras realizaciones a título de ejemplo, se
puede fijar una bolsa de moldeo (30) utilizando un adhesivo o
elementos de fijación a la guía horizontal (12) como conjunto
monopieza.
Las bolsas (30) de moldeo de barrera térmica, a
título de ejemplo, pueden tener grosores de pared (cara frontal)
comprendidos entre 0,1 mils y 60 mils o superior, dependiendo de la
resistencia de la película o material laminar utilizado o del número
de películas u hojas que se han utilizado. Las bolsas de moldeo
pueden comprender una forma tubular alargada que es cerrada de
forma estanca en extremos opuestos por adhesivos, estanqueización
térmica, cosido, engrapado, ataduras (utilizando cordones o alambre)
u otros medios conocidos. Las bolsas pueden ser realizadas por
plegado de una lámina u hoja y por cierre a lo largo de los bordes
periféricos para obtener una envolvente en forma de bolsa; o bien la
bolsa puede ser obtenida por cierre conjunto de dos hojas o
películas separadas para formar la bolsa. Bolsas (20) de moldeo a
título de ejemplo, según la invención, pueden tener una forma
adecuada de "almohada" para su llenado, extendiéndose
longitudinalmente dentro de los intersticios de unión de tipo
alargado, tal como los conjuntos de uniones de "cabecera de
pared" y conjuntos de "barrera perimetral" que se han
explicado anteriormente. Las bolsas de moldeo según la invención
pueden ser realizadas a partir de una capa o de dos o más capas.
Las bolsas de moldeo (30) a título de ejemplo
pueden comprender películas de material plástico reforzadas con una
gasa o rejilla, similar a las bolsas utilizadas para contener
huesos. Estas bolsas son bien conocidas en la técnica de envasados
de alimentos y se cree que proporcionan una resistencia incrementada
adecuada para los objetivos actuales. Por ejemplo, una bolsa de
polipropileno puede ser reforzada con una rejilla de fibra de
vidrio, que disminuye la capacidad de estirado de la bolsa.
Tal como se ha mostrado en la figura 7, una
entrada (38) a título de ejemplo utiliza una aleta (40) que es
forzada de manera elástica a posición cerrada contra la abertura
(39) en el material de la bolsa. La aleta (40) puede comprender, con
el objetivo de ser forzada elásticamente a la posición cerrada, un
elastómero o material termoplástico, que está parcialmente fijado a
la superficie interna de la bolsa (30), por ejemplo, por encolado,
adhesivo de fusión en caliente, costura o sellado en fusión. Las
dimensiones y formas de la entrada (38) se escogen de manera
preferible de manera que correspondan a una manguera, tubería o
tobera (no mostradas) utilizadas para transportar un material
anti-incendios (32) con capacidad de flujo (por
ejemplo, una emulsión de cemento hidratable líquida) en la bolsa
(30) (mostrada por la dirección de la flecha (B)). En este diseño
específico (28) de aleta de entrada, a título de ejemplo, la presión
del material anti-incendios (32) con capacidad de
flujo en la bolsa (30) se podría utilizar para obligar a la aleta
(40) hacia la posición de estanqueidad (mostrada por la dirección de
la flecha (C)) contra la pared interna de la bolsa de moldeo (30).
Los instaladores podrían introducir material
anti-incendios adicional (32), con capacidad de
flujo, dentro de la bolsa a través de las aberturas de entrada (38),
y de esta manera la válvula (38/40) es cerrable preferentemente, y
como mínimo una entrada (38) sería dispuesta a lo largo de ambos
bordes longitudinales de la bolsa de moldeo (30), de manera que
cuando la bolsa de moldeo (30) está dispuesta en alineación correcta
en la parte superior de una pared vertical con ambos bordes
longitudinales pendientes hacia abajo a cada lado de la pared, las
aberturas de entrada (38) son accesibles convenientemente para los
trabajadores de uno u otro lado de la pared. En otras realizaciones
adicionales, a título de ejemplo, las válvulas de entrada (38)
podrían estar situadas hacia la parte central a lo largo de 1 o
ambos bordes longitudinales de la bolsa de moldeo (30) para
minimizar la distancia de desplazamiento del material
anti-incendios (32) con capacidad de flujo a
introducir en la bolsa e incrementar la probabilidad de llenado del
espacio de moldeo dentro de la bolsa en la mayor medida posible, sin
dejar espacios de aire en el orificio o unión en el que está
dispuesta la bolsa.
En otra entrada a título de ejemplo, se puede
utilizar un conjunto de caperuza atornillada de manera similar a las
caperuzas de material plástico en recipientes de cartón para zumo de
naranja y leche con pared superior en forma de tejado (por ejemplo,
del tipo de cartón encerado). También es posible utilizar conjuntos
de caperuzas roscadas que tienen una válvula direccional (por
ejemplo, una aleta de goma tal como se ha mostrado en la figura 7).
Otras válvulas a título de ejemplo pueden incluir válvulas de bola,
en las que una bola es obligada a girar entre una posición cerrada y
una posición abierta, de manera que la entrada y salida están
conectadas por un canal que discurre a través de la bola. Otras
válvulas a título de ejemplo pueden comprender una válvula de tipo
globo, en la que un cierre estanco se desplaza para presionar contra
un orificio de tipo "volcán". Otras válvulas a título de
ejemplo pueden incluir válvulas anti-retroceso, en
las que una aleta u otro elemento de cierre asentado sobre una base
sobre el orificio de entrada puede ser desplazado a una posición de
válvula abierta cuando el material anti-incendios
(30) con capacidad de flujo es introducido en la bolsa de moldeo, y
a continuación es desplazada a una posición de válvula cerrada por
un medio antagonista, tal como un resorte, charnela o elemento de
conexión que conecta la aleta o elemento de cierre a la base.
Tal como se ha mostrado en la figura 8, se
pueden incorporar válvulas de entrada a título de ejemplo como parte
de los bordes cerrados (31) de bolsas (30) (es decir, la costura
(31) se une de otra forma con las caras (30A) y (30B)) en forma de
tubos o manguitos (42) que son operativos para transportar un
material anti-incendios con capacidad de flujo hacia
adentro de la bolsa (30) (cuya dirección de flujo se ha indicado con
la flecha (D)) y que también puede funcionar resultando cerrada en
una posición cerrada por acción de la presión del material
anti-incendios con capacidad de flujo dentro de la
bolsa (la presión ejercida por el material (32) con capacidad de
flujo para cerrar la válvula se ha indicado por las flechas
indicadas con la letra (E)). El tubo o manguito (42) puede estar
conectado a la bolsa (30) en la costura, utilizando un adhesivo,
cierre en fusión u otros medios conocidos; y se puede extender en
una longitud deseable cualquiera por fuera y más allá de la bolsa de
moldeo (30). Utilizando tubos largos (42) puede proporcionar
comodidad en conjuntos de unión en cabeceras de pared elevadas,
situados a siete pies o más sobre el nivel del suelo, porque sería
posible, por ejemplo, utilizando tubos o manguitos (42) alargados
que están suspendidos de bolsas dispuestas en la parte superior de
la pared, introducir material anti-incendios (32)
con capacidad de flujo en las bolsas de moldeo sin tener que subir
por una escalera. Después de llenado, el tubo o manguito (42) puede
ser atado o pinzado, abierto nuevamente y cerrado nuevamente
utilizando un cordón, banda de goma, clip u otros medios
convenientes, por debajo de la parte superior de la pared.
Los métodos a título de ejemplo y las
realizaciones de la invención pueden comportar la utilización de
bolsas de moldeo que no tienen inicialmente aberturas de entrada o
dispositivos de cierre, puesto que estos pueden ser instalados en la
bolsa en el lugar de aplicación. A este respecto, las figuras 8A y
8B muestran métodos a título de ejemplo para acoplamiento de una
entrada (42) de un manguito tubular en una bolsa de moldeo (30). Tal
como se ha mostrado en la figura 8A, una ranura (60) es realizada en
la bolsa (mostrada parcialmente en (30)) que está dimensionada de
manera que corresponde a la anchura del tubo (42), que se hace
deslizar hacia adentro de la bolsa (30) a través de la ranura (60) y
se suelda térmicamente (62) o se encola al material (30) de la pared
de la bolsa. Dispositivos de sellado térmico conectados a la red o
accionados por baterías pueden ser utilizados para este objetivo.
Antes de la estanqueización térmica, es aconsejable aplicar un
cartón u otra banda aislante dentro del manguito tubular (42), de
manera que éste no quede estanqueizado térmicamente y resulte inútil
para los presentes objetivos. Es preferible insertar un tramo
suficiente del manguito (42) en el interior de la bolsa (30) de
manera que cuando la bolsa recibe la inyección del material
anti-incendios, el tramo insertado del manguito se
aplasta para retener el material inyectado. La parte del manguito
tubular (42) situado por fuera de la bolsa puede tener cualquier
longitud deseada y se puede fijar o pinzar de otra forma para
conseguir una protección adicional de cierre.
Tal como se muestra en la figura 8B, el manguito
tubular (42) es insertado por la incisión (60) en la pared o pasando
por la costura de la bolsa (30), y se cierra de forma adhesiva a la
bolsa (30) utilizando una cinta o banda adhesiva (64). Por ejemplo,
se han mostrado dos cintas o bandas adhesivas (64) adheridas a
cualquier lado del manguito tubular (42), y posicionadas también
para su adherencia contra la pared o costura alrededor de la
incisión (60) de la bolsa (30). La cara adhesiva expuesta (65) de
las cintas o bandas (64) puede ser protegida por una hoja
desmontable (por ejemplo, papel encerado o siliconado, o una
película de material plástico) que se puede retirar antes de la
aplicación de la banda/cintas (64) alrededor de la incisión (60) de
la bolsa.
Se prevé que las bolsas de moldeo de la
invención puedan ser utilizadas como parte de conjuntos barrera. Un
conjunto a título de ejemplo comprendería bolsas de moldeo, tal como
las bolsas con plegado transversal que se han descrito, arrolladas
en un rollo a granel. El aplicador cortaría la longitud deseada de
la bolsa, cerrando cada extremo utilizando costuras térmicas o
cintas adhesivas, en caso necesario, para el cierre estanco de la
bolsa. El aplicador puede hacer incisiones para aberturas de
entrada, fijando los manguitos tubulares antes mencionados (42) en
el lugar deseado, antes, durante o después de la instalación de la
bolsa de moldeo en la unión de cabecera de pared, unión de barrera
perimetral de pared u otra abertura.
Tal como se muestra en la figura 9, se puede
utilizar una barrera térmica (1), según la invención, a título de
ejemplo, para llenar uno o varios intersticios o cavidades en la
unión de "cabecera de pared" definida entre un techo de metal
ondulado (10) y un conjunto de vástago metálico. La bolsa de moldeo
está dispuesta entre la guía horizontal (12) antes de que dicha guía
horizontal (12) sea fijada a las superficies inferiores (10B) del
techo (10) (por ejemplo, utilizando tornillos u otros elementos de
fijación). Los elementos metálicos (14) son instalados a
continuación entre la guía (12) y el piso (no mostrado), y uno o
varios paneles de pared de yeso (18) son fijados a uno o a ambos
lados del conjunto de guía/vástago (12/14/18). Preferentemente, una
banda separadora (21) (por ejemplo, de lana mineral o de
poliestireno expandido u otro material comprensible) es insertada
para proteger el intersticio en la parte superior de los paneles de
pared (18). Un material anti-incendios con capacidad
de flujo es introducido, a continuación, en la bolsa (30) a través
de una entrada (38), situada preferentemente a lo largo del borde
longitudinal de la bolsa (30). Preferentemente, la bolsa tiene una
serie de pliegues (34) que permite que se pueda expandir una vez
llena con el material anti-incendios con capacidad
de flujo. El material anti-incendios con capacidad
de flujo, sometido a presión, debe desplazarse a lo largo de los
bordes longitudinales de la bolsa (indicados con el numeral (33))
que quedan suspendidos a uno y otro lados del conjunto de la pared
(12/14/18), y deben llenar preferentemente las cavidades de unión
entre las partes superior de la pared (12) y la superficie superior
del techo (10A), así como llenar también la bolsa sobre las uniones
de esquina (20) por encima de los paneles de pared (18).
Tal como se ha mostrado en la figura 10, una
bolsa de moldeo de barrera térmica (30), a título de ejemplo, y
método según la invención pueden ser utilizados para instalar una
barrera térmica en el llamado "conjunto perimetral" en la unión
entre una pared vertical (44) y el piso (46). En esta situación, es
preferible utilizar un separador (21) que podría ser una bolsa de
plástico llena de aire o una masa de lana mineral, preferiblemente
envuelta en un manguito u otro tipo de envolvente, u otro objeto
elásticamente compresible. El separador (21) se puede adherir o
fijar de otro modo al piso (46) utilizando medios conocidos. La
bolsa de moldeo (30) puede ser fijada a la pared (44), por ejemplo,
utilizando clavos o tornillos a lo largo del borde superior o
costura (31) de la bolsa, utilizando un tornillo, clavo, taco o
adhesivo (tal como se utiliza en la impermeabilización estructural),
u otros medios conocidos. Preferentemente, la bolsa de moldeo (30)
tiene una o varias entradas (38), tales como caperuzas de tornillo,
situadas hacia la parte superior de la bolsa. Las entradas (38)
pueden ser utilizadas también con el objetivo de evacuar aire
residual de la bolsa durante el proceso de su llenado con un
material anti-incendios (32) con capacidad de flujo.
Preferentemente, una parte de la bolsa se extiende por el
intersticio entre el piso (46) y la pared (44) y descansa sobre una
parte del piso (46) sin fijación o con fijación al piso, a efectos
de no dificultar el movimiento del piso o de la pared.
En otras realizaciones a título de ejemplo de la
invención, una bolsa de moldeo de barrera térmica puede comprender
dos o más compartimientos o, de manera alternativa, puede comprender
dos o más bolsas conectadas entre sí para permitir que el material
anti-incendios con capacidad de flujo a introducir
en la bolsa (o compartimiento) discurra hacia adentro de una segunda
bolsa (o compartimiento). Tal como se ha mostrado en la figura 11,
una bolsa de barrera térmica (1), a título de ejemplo, puede estar
formada por una serie de bolsas o compartimientos que se extienden
longitudinalmente en la unión perimetral entre el piso y la pared (o
fijados a un lado, lo cual podría ser una ilustración de techo y
pared). Las envolventes de las bolsas están conectadas entre sí por
una serie de orificios de conexión o conductos indicados en el
numeral (48). Por ejemplo, las bolsas de tipo de tubo plástico
podrían estar conectadas entre sí periódicamente según su longitud,
por ejemplo, por la utilización de elementos de estanqueización en
fusión o juntas, en los orificios (48) para permitir que el material
anti-incendios con capacidad de flujo pudiera pasar
de la envolvente de una bolsa a otra. El dispositivo de bolsa (20)
está fijado preferentemente a la pared (44) mediante adhesivos o
elementos de fijación de tipo mecánico.
Las bolsas de moldeo de barrera térmica (30), a
título de ejemplo, de la invención, pueden tener opcionalmente una
capa adhesiva sensible a la presión, juntas u otros medios para
permitir que la bolsa se adhiera o quede fijada mecánicamente a una
pared, techo, piso u otra estructura del edificio o de la
embarcación. Por ejemplo, el lado de fondo (30B) de la bolsa (30)
mostrada en la figura 5 puede ser dotado de una banda de doble cara,
cubierta por una hoja desprendible, para permitir que la bolsa (30)
pueda ser adherida a la guía horizontal (12) antes de su fijación al
techo o de su disposición contra el mismo, tal como se muestra en
las figuras 3 y 4.
Además de ser útil para la creación de barreras
en uniones de "cabecera de pared" y de uniones de "barrera
perimetral", las barreras térmicas y métodos de la presente
invención pueden ser utilizados de manera ventajosa en la protección
de aberturas de "penetración", tales como espacios
"anulares" en los que se colocan cables, conductos, tubos,
conductores o paneles eléctricos. Un método a título de ejemplo de
la invención comprende la disposición de una abertura en una
estructura de edificio (por ejemplo, pared, piso o techo) con un
cable, conducto, tubo, conductor o panel eléctrico en dicha abertura
y definiendo un espacio anular o cerrado de otro modo parcialmente
dentro de dicha abertura; insertar dentro de dicho espacio una bolsa
de moldeo de barrera térmica; e introducir dentro de dicha bolsa de
moldeo un material anti-incendios con capacidad de
flujo, tal como se ha descrito anteriormente. Como consecuencia, la
bolsa se hincha y forma un cierre estanco dentro de la abertura para
facilitar una barrera a ambos lados de la abertura de la pared,
techo o piso. En los casos en los que el conducto o panel eléctrico
no está físicamente en contacto con la pared, techo o piso
circundante, entonces el espacio en la abertura que rodea el
conducto o panel eléctrico es completamente anular (es decir, rodea
el conducto), y este espacio anular puede ser llenado, por ejemplo,
mediante la colocación de una bolsa de moldeo por lo menos una vez
alrededor del conducto. Si el conducto es un tubo de material
plástico o un cable o conductor recubierto mediante plástico, es
preferible utilizar un material expansivo en la bolsa de moldeo o
fuera de la misma pero rodeando el conducto, de manera que si el
conducto (por ejemplo, tubo de plástico o envolvente de un cable) se
funde durante el fuego, entonces el material expandible se puede
expansionar bajo el efecto del calor llenando el espacio que ha
dejado el plástico fundido.
Una vez instalado en el orificio o intersticio
de unión de una estructura de edificio, las barreras térmicas
moldeadas in situ, según la invención, están íntimamente
conformadas a la forma de la estructura o estructuras que
rodean/definen el orificio o intersticio de la unión. Se prevé que
las barreras térmicas preferentes de la invención, cuando se
instalan en conjuntos de uniones, son capaces de superar las pruebas
de duración contra el fuego y las pruebas de corrientes dentro del
tubo flexible o manguera, de acuerdo con las normas "UL Standard
for Safety for Tests for Fire Resistance of Building Joint Systems,
UL 2079", tercera edición, con fecha de 31 de julio de 1988,
(Underwriters Laboratories, Inc., Northbrook, Illinois). Las pruebas
de resistencia al fuego, de acuerdo con UL2079, comportan la
exposición de una parte de una muestra de una unión en un horno de
pruebas. De manera más precisa, el conjunto de la unión es cerrado
de forma estanca contra el horno con una junta de aislamiento entre
el conjunto de la unión y el horno (UL 2079). El conjunto de unión
representativo puede ser, por ejemplo, una barrera térmica instalada
en una unión de cabecera de pared, que tiene uno o varios paneles de
yeso a cada lado de vástagos metálicos para simular una pared
(típicamente 2,5-8 pulgadas en grosor total) y
placas de metal ondulado para simular una cubierta de techo (tal
como se ha descrito anteriormente). Un lado de la barrera térmica en
la unión quedaría expuesto al calor del horno de acuerdo con la
curva estándar tiempo-temperatura (ASTM E119). Esta
curva de temperatura tiene los puntos característicos
siguientes:
50-90 grados F
(10-32 grados C) a 0 minutos
1000 grados F (538 grados C) a 5 minutos
1300 grados F (704 grados C) a 10 minutos
1550 grados F (843 grados C) a 30 minutos
1700 grados F (927 grados C) a 1 hora
1850 grados F (1010 grados C) a 2 horas
Se instalan uno o varios termopares contra la
barrera térmica en su lado "frío" (es decir, lado no expuesto
de la unión en oposición al que está expuesto al horno), y se
supervisa la temperatura del termopar. La prueba se continúa hasta
que se observa fallo. El fallo puede ser detectado manteniendo una
esterilla de algodón de desperdicio (100 por 100 por 19 mm)
directamente sobre la grieta u orificio que se haya observado en el
sistema de unión, aproximadamente a 25 mm de la superficie con
rotura, durante un período de 30 segundos. Si el algodón se quema
(se pone incandescente o forma llama) en este período, se ha
alcanzado el fallo de integridad. De forma alternativa, el fallo se
dice que se alcanza cuando la temperatura del termopar ha aumentado
como mínimo a 325ºF por encima de la temperatura inicial. De acuerdo
con ello, las barreras térmicas, a título de ejemplo, según la
presente invención, (realizadas in situ o, en otras palabras,
en el intersticio de la unión) tienen capacidad de resistir los
fallos durante un período mínimo de unos 60 minutos, y
preferentemente un mínimo de 120 minutos, cuando se someten a prueba
de acuerdo con la prueba de resistencia al fuego resumida en lo
anterior, de acuerdo con UL 2079.
Otras barreras térmicas preferentes, a título de
ejemplo, según la invención, deben tener la capacidad de mantener la
integridad de la barrera cuando quedan sometidas a la pruebas de
corrientes en conducto flexible, que también se describe en UL 2079.
Por ejemplo, un sistema de unión en cabecera de pared es sometido a
la prueba de duración contra el fuego antes descrita, durante un
período de tiempo no superior a sesenta (60) minutos y a
continuación dentro de diez (10) minutos después el conjunto de la
unión es sometido a una corriente de agua facilitada a través de un
tubo flexible de 2,5 pulgadas (64 mm) y descargada a través de una
manguera National Standard de dimensiones correspondientes, dotada
de una punta de descarga de 1-1/8 pulgadas (29 mm)
de tipo cónico normal, con orificio liso, sin escalón en el
orificio. La presión de agua y duración de la aplicación se
especifican en la siguiente tabla:
De acuerdo con lo anterior, las barreras
térmicas preferentes, según la invención (realizadas en el
intersticio de la unión), después de la aplicación de la prueba de
duración contra el fuego antes mencionada, deben ser capaces de
superar la prueba de corriente en tubo flexible, de acuerdo con UL
2079. En otras palabras, las barreras térmicas deben demostrar
capacidad en resistir desmontaje del intersticio de la unión por
acción de agua a presión de una manguera, durante un tiempo
determinado, tal como se ha indicado anteriormente con respecto al
tiempo de calificación de resistencia al fuego. El orificio de la
tobera debe estar situado a 20 pies (6,1 metros) del centro de la
superficie expuesta del sistema de unión, si la tobera está situada
de forma tal que, cuando se dirige al centro, su eje es normal a la
superficie del sistema de la unión. Si la tobera es incapaz de ser
colocada de este modo, se encontrará sobre una línea que no se
desvía más de 30 grados con respecto a la línea normal del centro
del sistema de unión. Una vez colocada de esta forma, su distancia
desde el centro del sistema de la unión debe ser menor de 20 pies
(6,1 m) en una magnitud igual a 1 pie (305 mm) para cada 30 grados
de desviación de la normal (UL 2079).
Las figuras 12 a 14 son vistas en planta y en
sección de otros conjuntos de bolsa barrera de moldeo, a título de
ejemplo, instalada en la parte superior de una pared, y situada
debajo de un techo metálico ondulado (no mostrado).
Tal como se ha mostrado en la figura 12, la
bolsa de moldeo (30) puede estar dispuesta sobre la banda de
plataforma (50) o adherida a la misma, cuya banda es operativa para
soportar la bolsa (30) de manera que, una vez llena, la bolsa (30)
se prolonga por encima y por debajo de los paneles de pared de yeso
(18) y permite la existencia de espacio para que se expansionen
hacia arriba hacia la bolsa (30) (debido a los ciclos térmicos). La
banda de plataforma (50) puede ser construida a base de cualquier
material rígido, tal como, por ejemplo, una hoja de material
plástico ondulado, preferentemente con ondulaciones alineadas
perpendicularmente con respecto a la longitud de la bolsa. De
acuerdo con ello, otro método a título de ejemplo de la invención
comprende la fijación de una banda de plataforma longitudinal (30)
en una guía horizontal, antes de fijar la guía al techo. La banda de
plataforma (30) puede tener una capa adhesiva en una o ambas caras
para permitir la fijación de la bolsa (30) y/o un elemento de guía
horizontal (12), para mantener su posicionado adecuado entre sí y
con respecto a la guía (12), durante la instalación.
La figura 12 muestra también la utilización de
tiras de estanqueidad (52) para asegurar un efecto de cierre barrera
entre las partes inferiores (30) (u "orejas") de la bolsa de
moldeo (30) y los paneles de yeso (18). Estas cintas de
estanqueización (52) pueden estar realizadas a base de bandas, con
un material de cinta de soporte y capa adhesiva, para permitir que
dichas cintas (52) se adhieran íntimamente con las partes inferiores
(33) de la bolsa (30) y los paneles de yeso (18). Estas cintas (52)
impiden que el calor y el humo penetren a través de los espacios
existentes entre los paneles (18), elemento de guía horizontal (12),
banda de plataforma (50) y/o bolsa de moldeo (30). Las cintas (52)
pueden ser construidas del mismo tipo de materiales utilizados para
la fabricación de la bolsa (30), que se han descrito anteriormente.
Los adhesivos utilizados para la fijación de las cintas (52) a la
bolsa (30) y los paneles de yeso (18) se escogen preferentemente de
manera que resistan la degradación a elevadas temperaturas (por
ejemplo, se vuelven pegajosos pero no se degradan entre
200-425ºF). Si las cintas (52) son fijadas a la
parte dirigida hacia afuera de la bolsa (30) (es decir, la
superficie de la bolsa alejada de la cara correspondiente del panel
de yeso), entonces preferentemente se debe utilizar un pliegue o un
material adicional entre los respectivos puntos de acoplamiento de
la bolsa (30) y el panel de yeso (18) para adaptarse al movimiento
cíclico (de la pared y de los paneles de yeso (18)). Esto no es
probablemente necesario en situaciones en las que las cintas (52)
son montadas sobre una superficie de las partes inferiores (33) de
la bolsa, inmediatamente dirigidas contra el panel de yeso (18). De
manera alternativa, se puede pulverizar un material elastómero entre
las partes inferiores (33) de la bolsa y los paneles de yeso (18)
para conseguir un objetivo similar de estanqueización.
De acuerdo con ello, otros métodos, a título de
ejemplo, de la invención comprenden la creación de una barrera en un
orificio o cavidad de unión, tal como se ha descrito anteriormente,
y comprendiendo además la fijación de una cinta a la bolsa y, como
mínimo, a una estructura de edificación, tal como la pared (pared de
yeso) adyacente a dicha bolsa, a efectos de facilitar una barrera
adicional a la penetración del fuego y/o humo.
En otra realización adicional, mostrada en la
figura 13, una lámina de recubrimiento (54) puede ser colocada entre
la bolsa (30) y la tira de plataforma (50) (por ejemplo, en la parte
superior de dicha tira o banda (50)), permitiendo que caiga hacia
abajo de manera que los bordes laminares opuestos (54A) y (54B) se
sitúan entre la guía horizontal (12) y los paneles de yeso (18). La
lámina de recubrimiento (54) funciona proporcionando una protección
adicional contra la penetración de calor o de humo en la parte
superior de la pared. De manera alternativa, tal como se ha mostrado
en la figura 14, se puede colocar una hoja de recubrimiento (54)
entre la guía horizontal (12) y la banda de plataforma (50) para
conseguir el mismo objetivo, y ello sería adecuado para situaciones
en las que la banda de plataforma (50) está prefijada a la bolsa
(30). Se prevé que, en otras realizaciones, la bolsa de moldeo (30),
la banda de plataforma (50) y la hoja de recubrimiento (54) se
puedan fijar entre sí antes de su yuxtaposición contra la guía
horizontal (12) o su fijación a la misma.
La lámina u hoja de recubrimiento (54) así como
la tira de plataforma (50), pueden ser realizadas del mismo material
que la bolsa de moldeo (30). En otras realizaciones a título de
ejemplo, todos estos elementos (hoja (54), tira (50) y bolsa (30))
pueden ser construidos también a partir de fibras de carbono, fibras
cerámicas refractarias, fibras de vidrio, fibras de sílice cálcico,
lana mineral, hojas de fibra de vidrio con recubrimiento laminar,
hojas de papel/fibra de vidrio, o materiales similares,
preferentemente de naturaleza altamente resistente a la
temperatura.
La presente invención da a conocer también un
conjunto de barrera, del que se han mostrado ejemplos en las figuras
13 y 14. Este conjunto barrera, a título de ejemplo, comprendería
como mínimo una bolsa de moldeo barrera (30) y como mínimo una hoja
de recubrimiento (54) y/o como mínimo una tira o banda de soporte
(50). En otros conjuntos barrera a título de ejemplo, la hoja de
recubrimiento (54) puede estar previamente dispuesta entre la bolsa
(30) y la tira de soporte (50) y fijada a las mismas, tal como se ha
mostrado en la figura 13; o bien, más preferentemente, la tira de
soporte (50) puede ser fijada previamente entre la bolsa (30) y la
tira de soporte (50), tal como se ha mostrado en la figura 14. Una
capa adhesiva opcional (no mostrada) puede ser fijada previamente a
la tira de soporte (50) y/o a la hoja de recubrimiento (54) para
facilitar la fabricación o instalación de los conjuntos de barrera
a título de ejemplo, que se han mostrado en las figuras 13 y 14.
Si se utiliza una hoja de recubrimiento (54)
(por ejemplo, las figuras 13 y 14), es posible que la bolsa de
moldeo (30) pueda ser utilizada sin requerir las aletas suspendidas
hacia abajo (33) (u "orejas de perro") para proteger la unión
de la parte superior de los paneles de pared (18) donde se unen a la
guía horizontal (12). No obstante, si las aletas o salientes
dirigidos hacia abajo (33) no son utilizados, sería preferible
colocar lana mineral u otro material de protección en el pequeño
intersticio por encima de los paneles de pared (18) para conseguir
protección adicional contra el calor y la llama (y también para
permitir el funcionamiento cíclico de los paneles (18)).
Una bolsa de moldeo adicional, a título de
ejemplo, según la invención, es la que se ha mostrado en la vista en
sección (transversal) de la figura 15. La bolsa de moldeo (30) está
construida con utilización de una hoja superior (30A) que está
formada preferentemente por cosido, adherencia, unión en fusión, o
de otro modo, por fijación de un material en forma de banda elástica
(35) en disposición estirada al elemento laminar (30A), para
proporcionar pliegues, dobleces o arrugas (para permitir la
expansión de la bolsa (30) cuando se ha introducido un material
anti-incendios con capacidad de flujo); y una hoja o
lámina inferior (30B). Las hojas superior (30A) e inferior (30B)
pueden ser unidas por adherencia entre sí en costuras de los bordes
utilizando adhesivos, cosido, uniones en fusión, u otros medios
conocidos.
Tal como se aprecia en la figura 15, se utiliza
una estructura (31) para limitar la expansión interna para controlar
la forma de la bolsa (30) cuando se introduce material
anti-incendios con capacidad de flujo en la bolsa.
Tal como se aprecia más claramente en la vista parcial, en
perspectiva, mostrada en la figura 16, la estructura (31) de
limitación de la expansión interna, a título de ejemplo, puede
comprender una tira o "cinta" de material que tenga bordes
paralelos opuestos que se extienden longitudinalmente, que están
adheridos, soldados, cosidos o fijados de otro modo al material
(30B) de la hoja del fondo. La estructura (31) de limitación de la
expansión interna facilita la conformación, cuando el material
anti-incendios con capacidad de flujo es introducido
en la bolsa, de las aletas (33) suspendidas hacia abajo u "hojas
de perro" utilizadas para proteger la guía horizontal en un
conjunto de unión de cabecera de pared. La válvula (38) se ha
mostrado en la parte baja de las aletas (33) para permitir que el
material anti-incendios con capacidad de flujo sea
introducido en la bolsa (30). La estructura (31) de limitación de la
expansión interna debe tener preferentemente perforaciones o, tal
como se ha mostrado más claramente en la figura 16, grandes
aberturas (31B) (por ejemplo, 1-3 cm) para permitir
el paso del material anti-incendios desde las
partes de las aletas (33) hacia adentro del resto de la bolsa de
moldeo (30).
En otras realizaciones a título de ejemplo, las
dimensiones de las partes de la estructura (31) de limitación de la
expansión interna, dispuesta entre las aberturas (31B), se pueden
seleccionar de manera que se rompan cuando se alcanza una
determinada presión (provocada por la introducción del material
anti-incendios con capacidad de flujo dentro de la
bolsa (30)). En otras palabras, la parte de la estructura (31) de
limitación de la expansión interna, que se encuentra entre las
aberturas (31B) y las partes cosidas o fijadas donde la estructura
(31) establece contacto con la hoja inferior (30B), se puede
seleccionar, en términos de dimensiones o de grosor de pared, para
su rotura o separación cuando se alcanza una presión predeterminada
dentro de la bolsa. Así, por ejemplo, otras bolsas y métodos a
título de ejemplo de la invención comportan la disposición de una
estructura de bolsa que indica, por medios audibles y/o visuales
(tal como el reventamiento de una parte de la pared de la estructura
de limitación de expansión interna (31)) cuándo la bolsa ha sido
llenada suficientemente. En los casos en los que la estructura
limitadora (31) de la expansión interna está realizada en un
material plástico, la bolsa de moldeo puede proporcionar una
indicación visual y también audible cuando se alcanza una presión
elevada (con el significado de que la bolsa se encuentra
suficientemente llena) porque una parte de la estructura (31) de
limitación de la expansión interna emitirá un fuerte sonido de
"chasquido" o reventamiento, y la bolsa formará como
consecuencia un abultamiento en el lugar en el que la estructura de
limitación (31) de la expansión interna se ha roto.
En otros métodos adicionales, a título de
ejemplo, de la invención, es posible utilizar dispositivos que
indican cuando la bolsa de moldeo se ha expansionado para llenar el
intersticio o cavidad de la unión. Por ejemplo, en intersticios de
uniones de cabecera de pared, es particularmente deseable saber si
el extremo o final de la bolsa de moldeo se ha expansionado
suficientemente para llenar el espacio del intersticio en un techo
ondulado. Una forma en la que ello se podría comprobar, sin tener
que montar una escalera durante la inyección de la bolsa, es
colocando en las esquinas del techo ondulado un interruptor
eléctrico físicamente en contacto con la bolsa de moldeo en
expansión, de manera que se activa una luz indicadora o zumbador
audible, indicando por lo tanto que la bolsa ha llenado la cavidad
de la unión. El interruptor eléctrico puede comprender dos cables
mantenidos separados entre sí inicialmente, pero que se desplazan
estableciendo contacto entre sí, cerrando de esta manera un circuito
eléctrico, cuando la bolsa expansionada ejerce fuerza sobre ellos en
medida suficiente para llevar los cables a establecer contacto entre
sí.
En otras realizaciones a título de ejemplo, los
elementos laminares superior (30A) e inferior (30B) de las bolsas de
moldeo, en un extremo de la bolsa, pueden no estar unidos
directamente entre sí en el extremo de la bolsa sino que, en vez de
ello, están cosidos a una parte opcional de pared extrema que tiene
uno o varios pliegues o dobleces para permitir que la bolsa se
expansione en su volumen al final o extremo de la bolsa. Esta
característica es favorable cuando el extremo de la bolsa está
situado en una cavidad de cubierta metálica ondulada (es decir, la
cavidad formada entre la parte superior del techo y la parte
superior de la pared), y especialmente cuando la bolsa hace tope con
el extremo de otra bolsa en la cavidad. Por lo tanto, una bolsa
barrera de moldeo, a título de ejemplo, según la invención,
comprende una primera hoja principal fijada a una segunda hoja
principal, de manera que dicha bolsa barrera tiene como mínimo un
extremo en el que dichas primera y segunda hojas principales están
fijadas a una pared extrema que tiene como mínimo un pliegue o una
serie de arrugas para permitir la expansión de dicha bolsa barrera
de moldeo en dicho extremo o extremos.
La figura 17 es una vista en sección de un
conjunto y método de barrera, a título de ejemplo, en el que una
bolsa de moldeo (30) está dispuesta en una guía (13) en forma de
"U" que está colocada contra un techo metálico ondulado. La
forma en "U" limita la expansión de la bolsa (30) contra la
superficie superior (10A) del techo metálico ondulado (16); permite
que el material contra incendios (32) fluya por debajo de la
superficie inferior (10B) del techo; e impide la interferencia entre
la bolsa (30) y los paneles de pared (18). La guía (13) en forma de
"U" y la guía (14) forman conjuntamente una forma de
"H".
La explicación y ejemplos anteriores tienen
objetivos ilustrativos y no están destinados a limitar el alcance de
la invención, según sus reivindicaciones.
Claims (17)
1. Bolsa de moldeo
anti-incendios (30), que comprende:
una primera cara (30A) realizada en una película
de material plástico, una segunda cara (30B) realizada en una
película de material plástico, estando conectadas dichas primera y
segunda caras de película de material plástico entre sí alrededor de
bordes opuestos periféricos y extremos opuestos, definiendo de esta
manera una bolsa envolvente que tiene, en general, un cuerpo tubular
alargado definido por una dimensión de longitud que supera a la
dimensión de anchura;
caracterizada porque dicha primera cara
(30A) de la bolsa tiene una serie de pliegues o arrugas (34) que se
extienden a lo largo de dicho cuerpo de forma general tubular
alargada y dispuestas perpendicularmente con respecto a dicha
dimensión de longitud, comprendiendo además dicha primera cara una
serie de orificios (36) o ranuras para la evacuación de aire cuando
la bolsa es llenada con un material anti-incendios
con capacidad de flujo (32); y
poseyendo dicha segunda cara de la bolsa como
mínimo una válvula de entrada (38) para la introducción de un
material anti-incendios con capacidad de flujo en el
interior de dicha bolsa, y poseyendo además como mínimo un elemento
de aleta (40) obligado de manera elástica a su posición cerrada
contra dicha válvula de entrada, pudiendo actuar dicho elemento de
aleta para permitir que el material anti-incendio
sea introducido en dicha bolsa para estanqueizar dicha válvula de
entrada.
2. Bolsa de moldeo
anti-incendios (30), según la reivindicación 1, que
comprende además como mínimo un extremo en el que dichas caras (30A,
30B) están fijadas a una pared extrema, poseyendo dicha pared
extrema como mínimo un pliegue (34) o una serie de arrugas para
permitir la expansión de dicha bolsa, como mínimo, en una pared
extrema.
3. Bolsa de moldeo
anti-incendios (30), según la reivindicación 1, que
comprende además un material anti-incendios.
4. Bolsa de moldeo
anti-incendios (30), según la reivindicación 3, en
la que dicho material anti-incendios (32) es cemento
Portland, yeso o una mezcla de los mismos.
5. Bolsa de moldeo
anti-incendios (30), según la reivindicación 4, en
la que dicho material anti-incendios (32) comprende
además como mínimo un material añadido seleccionado entre
aceleradores de fraguado, retardadores de fraguado, reductores de
agua, superplastificantes, agentes de mejora de la fluidez,
modificadores de la reología, agentes de arrastre de aire, pigmentos
o colorantes, áridos, fibras, agentes reopécticos, tensoactivos,
agentes anti-bacterianos o mezclas de los
mismos.
6. Bolsa de moldeo
anti-incendios (30), según la reivindicación 3, en
la que dicho material anti-incendios (32) comprende
un material expandible.
7. Bolsa de moldeo
anti-incendios (30), según la reivindicación 3, en
la que dicho material anti-incendios (32) comprende
un polímero superabsorbente, un secante, un gel de sílice hidratado
o una mezcla de los mismos.
8. Bolsa de moldeo
anti-incendios (30), según la reivindicación 1, en
la que dicha bolsa está realizada en una película de material
plástico transparente.
9. Bolsa de moldeo
anti-incendios (30), según la reivindicación 1, que
contiene cemento Portland endurecido, yeso o una mezcla de los
mismos.
10. Bolsa de moldeo
anti-incendios (30), según la reivindicación 1, en
la que dicha bolsa comprende una serie de válvulas de entrada
(38).
11. Bolsa de moldeo
anti-incendios (30), según la reivindicación 1, en
la que dicha bolsa contiene un material
anti-incendios (32).
12. Bolsa de moldeo
anti-incendios (30), según la reivindicación 9, en
la que dicha bolsa de material anti-incendios
comprende además, como mínimo, una adición seleccionada entre
aceleradores de fraguado, retardadores de fraguado, reductores de
agua, superplastificantes, agentes de mejora de la fluidez,
modificadores de la reología, agentes de arrastre de aire, pigmentos
o colorantes, áridos, fibras, agentes reopécticos, tensoactivos,
agentes antibacterianos o mezclas de los mismos.
13. Método para conseguir una barrera
anti-incendios, que comprende insertar la bolsa (30)
de la reivindicación 1 en una cavidad (16) o unión de una
construcción entre techo, pisos o paredes, e introducir un material
anti-incendios con capacidad de flujo (32) dentro de
dicha bolsa de moldeo anti-incendios, según la
reivindicación 1.
14. Método, según la reivindicación 13, en el
que dicha bolsa de moldeo anti-incendios (30) está
dispuesta entre un techo de metal ondulado y la parte superior de
una pared.
15. Método, según la reivindicación 13, en el
que dicha bolsa de moldeo anti-incendios está
situada en la cabecera de unión de una pared entre el techo (10) de
metal ondulado y el conjunto (14) de vástagos metálicos.
16. Método, según la reivindicación 13, en el
que la bolsa de moldeo anti-incendios (30) está
situada en una guía (12).
17. Método, según la reivindicación 16, en el
que por lo menos una válvula de entrada (38) de dicha bolsa (30) de
moldeo anti-incendios está situada en el centro
entre bordes opuestos de dicha segunda cara (30B) de la bolsa.
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