ES2272427T3

ES2272427T3 - Cuerda de adhesivo quimico para anclaje.

Info

Publication number: ES2272427T3
Application number: ES01401868T
Authority: ES
Inventors: James E. Surjan; Cyndie S. Hackl; Richard J. Ernst; Jeffery C. Warmolts; Mark S. Timmerman; Eldridge Presnell
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2007-05-01
Anticipated expiration: 2021-07-12
Also published as: TWI285669B; MXPA01007477A; ATE341596T1; CA2353358A1; CN1272522C; EP1176179A3; HK1044348A1; BR0102530A; AU5587801A; AR029685A1; JP2002088339A; SG94835A1; AU759675B2; NZ513089A; CN1334304A; EP1176179B1; KR100723266B1; DE60123530D1; DE60123530T2; CA2353358C

Abstract

Una cuerda (20) de dos partes integral de adhesivo químico para anclaje de uso en un barreno que se caracteriza por el hecho de estar constituida por - una primera parte (12) que comprende una resina; y - una segunda parte (14) que comprende un agente para curado; la primera parte y la segunda parte se unen en una relación lado a lado a lo largo de una interfaz (17) que extiende una longitud de la cuerda; y - una envoltura (16) que rodea dicha cuerda (20) alrededor de su circunferencia.

Description

Cuerda de adhesivo químico para anclaje.

Esta invención está dirigida a un adhesivo químico para anclaje en la forma de una cuerda flexible integral, alargada, que puede cortarse. La cuerda puede cortarse o cizallarse a cualquier longitud de eslinga deseada en el sitio de trabajo, permitiendo la optimización en el sitio de la cantidad de adhesivo para anclaje utilizado en los barrenos con profundidades y tamaños variados. La composición de sección transversal es substancialmente uniforme a lo largo de la longitud axial de la cuerda.

Se conocen adhesivos químicos para anclaje que están compuestos de dos o más componentes para reaccionar juntos y curar cuando se mezclan. La Patente estadounidense 5,730,557, emitida para Skupian et al., revela una unidad de cápsula de mezcla en mortero para lograr una unión química de las anclas en los barrenos. La cápsula aloja un material rellenador y un sistema de adhesivo químico contenido en cápsulas más pequeñas dentro del material rellenador. El cartucho se inserta en un barreno, y se utiliza una herramienta de buceo para insertar un ancla. La herramienta de buceo imparte movimiento al ancla, que rompe tanto la cápsula de carcasa y las cápsulas más pequeñas contenidas en ésta, causando que el sistema de adhesión química interactúe y se mezcle con el rellenador. La interacción y la mezcla causa la reacción y el curado del sistema adhesivo/mezcla del rellenador, asegurando así el anclaje dentro del barreno. Un adhesivo similar es vendido por Hilti AG bajo el nombre comercial de "HVU".

La Patente estadounidense 5.731.366, emitida para Moench et al., revela un compuesto de taponado químico con base en una resina polimerizable radicalmente libre y un iniciador de radical libre espacialmente separado de la resina. La separación espacial puede tener efecto a través de encapsular el iniciador en cápsulas de vidrio, gelatina o celulosa. El compuesto taponador se describe como que es del tipo de autosoporte y de almacenamiento estable.

La Patente estadounidense 3.837.981 revela una cuerda de adhesivo que comprende una primera parte de resina epóxica y una segunda parte de agente de curado de amina.

La Patente estadounidense 4.340.637 revela un material amasable de dos componentes que comprende una primera parte de resina epóxica y una segunda parte de agente de curado de amina.

Esta y otra tecnología anterior de adhesivos químicos para anclaje tienen ciertas desventajas. Una desventaja es que uno o ambos componentes son fluidos, y deben envolverse, encapsularse o encerrarse de otra forma en un empaque antes de utilizarse. Es por esto, que no es fácil variar la cantidad de adhesivo utilizado en un barreno, o el tamaño de la cápsula de carcasa, mientras esté en el sitio de trabajo. Puesto de otra manera, los barrenos sobredimensionados y subdimensionados con frecuencia reciben la misma cantidad de adhesivo predeterminado, preempacado que los barrenos de tamaño estándar. Otra desventaja es que los fluidos adhesivos pueden fluir o derramarse de los barrenos durante su utilización, particularmente después de que el empaque se rompe por el ancla que se impulsa. Este problema es especialmente agudo cuando el barreno está al revés y vertical, pero también existe cuando el barreno está horizontal, o en un ángulo entre horizontal y vertical al revés. Aún cuando el adhesivo no es completamente fluido, los cartuchos de la tecnología anterior no son típicamente autorretentivos, es decir, que los cartuchos caerán desde los barrenos elevados.

Otra desventaja es que los dos componentes, el adhesivo y el rellenador, deben segregarse completamente antes de utilizarse, para evitar una interacción y una reacción prematura. Las técnicas de encapsulación utilizadas para lograr esto requieren algo de precisión y gasto. Tampoco existe la seguridad de que las cápsulas más pequeñas utilizadas para contener el adhesivo permanecerán dispersas uniformemente entre el rellenador hasta que la cápsula de adhesivo se utilice. La dispersión no uniforme del adhesivo y el rellenador pueden conducir a una adhesión no uniforme o inadecuada del ancla.

Los adhesivos de cartucho son otro tipo de adhesivo de la tecnología anterior. Los adhesivos de cartucho incluyen dos partes separadas que se inyectan simultáneamente dentro de un barreno utilizando una pistola para sellar a prueba de presión de dos barriles que reúne a las dos partes en el punto de inyección, donde reaccionan al entrar al barreno. Las desventajas de los adhesivos de cartucho incluyen un desperdicio excesivo de empaque, un desperdicio excesivo de adhesivo debido a que queda material sin mezclar y sin utilizar en los barriles de sellado a prueba de presión, y tiene una viscosidad insuficiente, que permite que el material salga de los barrenos elevados verticales, y fluya en los barrenos horizontales.

La presente invención se dirige a un adhesivo químico de anclaje en dos partes en la forma de una cuerda integral. El término "cuerda" se refiere a cualquier forma flexible alargada que tiene una relación de longitud para un diámetro medio de por lo menos 10:1. El término "integral" significa que el adhesivo químico para anclaje es suficientemente viscoso que no fluye, y que generalmente no se deforma, a menos que esté sujeto a una fuerza externa. Por lo general, esto requiere que el adhesivo tenga una consistencia similar a una masilla espesa, y una viscosidad de 5.000 a 50.000 Pa.s (5 millones hasta 50 millones de centipoises). La cuerda puede envolverse en una película plástica, pero puede estar integrada con o sin una envoltura.

Las dos partes del adhesivo químico para anclaje se forman lado a lado, o con una parte rodeando a la otra, para que exista una interfaz entre éstas. La cuerda tiene una composición que es substancialmente homogénea de manera axial. Esto significa que en cualquier lugar axial a lo largo de la longitud de la cuerda, la relación de composición de la primera parte hacia la segunda parte medida a través de una sección transversal de la cuerda es casi la misma que cualquier otro lugar axial a lo largo de la cuerda. Esto asegura que cualquier eslinga de adhesivo cortada de la cuerda tendrá casi la misma composición general que cualquier otro corte de eslinga de la misma cuerda.

La primera parte del adhesivo comprende una resina. La primera parte tiene una viscosidad de entre 5.000 a 50.000 Pa.s (5 millones y 50 millones de centipoises), medidos a 25ºC utilizando un Viscómetro de Brookfield, Modelo DV-3, fabricado por Brookfield Engineering Co. Este rango de viscosidad asegura que la cuerda de adhesivo puede formarse, darle forma, y/o cortarse con un cuchillo, pero no fluirá. En una forma de realización, la primera parte del adhesivo incluye una resina de epóxico (por ejemplo, una resina epóxica líquida), y por lo menos un rellenador particulado, en proporciones requeridas para lograr la viscosidad deseada.

La segunda parte del adhesivo comprende un agente para curado. La segunda parte tiene una viscosidad de entre 5.000 a 50.000 Pa.s (5 millones y 50 millones de centipoises), medidos utilizando el mismo equipo de prueba. La viscosidad de la segunda parte no es mayor a 30% superior o 30% inferior que la viscosidad de la primera parte. En esta forma de realización, la segunda parte del adhesivo incluye un compuesto para curado, un acelerador de curado y por lo menos un rellenador particulado, en proporciones requeridas para lograr la viscosidad deseada.

Las dos partes están unidas directamente a lo largo de una interfaz, sin causar una reacción significativamente prematura entre las dos partes y sin encapsular una con relación a la otra. Debido a su alta viscosidad, el adhesivo de dos partes puede emplearse en un barreno vertical al revés, un barreno horizontal, o un barreno que tenga un ángulo entre la horizontal y la vertical al revés, y no derramará o fluirá desde el barreno.

La primera y la segunda parte puede extruírse, presionarse, o unirse directamente juntas. La cuerda puede tener una forma cilíndrica, rectangular, cuadrada, triangular u otra forma adecuada. La cuerda puede tener cualquier diámetro de sección transversal, y cualquier longitud adecuada considerando que la longitud de la cuerda es por lo menos 10 veces su diámetro. Una envoltura se utiliza rodeando la cuerda mencionada alrededor de su circunferencia. La envoltura puede ser una película plástica, una hoja de metal, papel o similar.

La cuerda de adhesivo para anclaje puede cortarse o cizallarse a cualquier tamaño, dependiendo de la profundidad del barreno. La cantidad correcta de adhesivo puede medirse por la profundidad del barreno, es decir, al insertar un extremo de la cuerda en el barreno tan lejos como sea posible, cortando la cuerda en la parte superior del barreno para formar una eslinga que tiene una longitud igual a la profundidad del barreno. Si los barrenos varían en la profundidad, el adhesivo puede cortarse o cizallarse a varias longitudes en el sitio de trabajo, para proveer la cantidad óptima de la eslinga de adhesivo para cada barreno. Es así como, la composición del adhesivo es automesurable y autorretenible debido a su forma, viscosidad y homogeneidad axial. El movimiento rotatorio y/o axial de un perno del ancla en el barreno, transmitido desde una herramienta impulsora, causa la mezcla de dos partes del adhesivo en el barreno, y cura dentro del espacio entre el perno del ancla y la pared del barreno.

Teniendo lo anterior en mente, es una característica y una ventaja de la invención la de proveer una cuerda formada de un adhesivo para anclaje de dos partes, altamente viscoso, que puede utilizarse en un barreno de abertura hacia abajo u horizontalmente sin derramarse del barreno.

También es una característica y ventaja de la invención proveer una cuerda de adhesivo para anclaje de dos partes que tiene una composición consistente a lo largo de su longitud axial, que provee una fuerza de anclaje consistente de alta calidad en aplicaciones de construcción pesada, y que puede cortarse a cualquier longitud deseada en el sitio de trabajo, o antes de llegar al sitio de trabajo.

Las anteriores y otras características y ventajas serán aparentes adicionalmente a partir de la siguiente descripción detallada de las formas de realización presentemente preferidas, leídas en conjunto con los dibujos que acompañan al presente y a los ejemplos. La descripción detallada, los dibujos y los ejemplos son ilustrativos en lugar de limitantes, el alcance de la invención se define por las reivindicaciones anexas y los equivalentes de las mismas.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 ilustra un segmento o eslinga del adhesivo para anclaje esencialmente sólido altamente viscoso de la invención, antes de la inserción en un barreno.

La Figura 2 ilustra una composición adhesiva altamente viscosa, antes de cortarla en eslingas, envuelta en una cuerda embobinada.

La Figura 3 ilustra un barreno, y un perno de anclaje retenido en el barreno utilizando una composición adhesiva altamente viscosa.

Las Figuras 4 (a) - 4 (i) ilustran, en sección 20 transversal, una amplia variedad de configuraciones extruídas para las dos partes de la composición adhesiva.

Descripción detallada de las formas de realización presentemente preferidas

La presente invención está dirigida a una cuerda de adhesivo químico de anclaje. Con referencia a la Figura 2, la cuerda 20 puede devanarse en una bobina durante el almacenamiento y puede desenredarse al tiempo que se utiliza. La cuerda 20 de adhesivo incluye una primera parte 20, la cual incluye un componente de resina y una segunda parte 14, que incluye un agente para curado, unidos juntos y tocándose entre sí a lo largo de una interfaz 17. La cuerda 20 puede enredarse alrededor de su circunferencia con una película 16.

Cuando se desembobina y se extiende en una línea recta, la cuerda 20 debe tener una longitud en relación con el diámetro de por lo menos 4, preferentemente y por lo menos 10, más preferente de por lo menos 15. La cuerda 20 puede tener una sección transversal o elíptica como se muestra en las Figuras 4(a) hasta la 4(c) (con preferencia en la Figura 4(a)), una sección transversal roscada que incluye una pluralidad de filamentos adyacentes como se muestra en la Figura 4(d), una sección transversal cuadrada o rectangular como se muestra a través de las Figuras 4(e) 4(g), una sección transversal triangular como se muestra en la Figura 4(h), una sección transversal rizada como se muestra en la Figura 4(i), o cualquier otra configuración adecuada. La forma preferida de la cuerda 20 puede depender, en cierta medida, de la forma del barreno en el cual se inserta. Se prefiere que la cuerda 20 se configure para que las cantidades aproximadamente iguales de los componentes 12 y 14 se expongan en la superficie, con el fin de que esté de frente a la pared del barreno al inicio de la mezcla. Un ejemplo de una configuración preferida se muestra en la Figura 4(a). Si solamente uno de los componentes queda de frente a la pared, la mezcla es menos homogénea debido a que una cantidad desproporcionada de ese componente permanece adyacente a la pared.

La cuerda 20 tiene una forma y una composición que pueden ser substancialmente consistentes y uniformes a lo largo de la longitud entera de la cuerda 20. Esto significa que las formas de sección transversal de la cuerda 20, como se muestra en cualquiera de las Figuras 4(a)-4(i), y las relaciones de peso de la primera parte 12 y de la segunda parte 14, sean consistentes sustancialmente y sin cambios a lo largo de la longitud de la cuerda 20. La interfaz 17 entre la primera parte 12 y la segunda parte 14 extiende la longitud de la cuerda 20. La cuerda adhesiva 20 (excluyendo la envoltura 16) debe contener alrededor de 20-80% por peso de cada una de entre la primera parte y la segunda parte 12 y 14, con base en el peso combinado de la primera parte 12 y la segunda parte 14. Preferentemente, la cuerda 20 contiene alrededor de 35-75% por peso de la primera parte 12 y alrededor de 25-65% por peso de la segunda parte 14, más preferentemente alrededor de 52-65% por peso de la primera parte 12 y alrededor de 35-48% por peso de la segunda parte 14, más preferentemente alrededor de 57% por peso de la primera parte 12 y alrededor de 43% por peso de la segunda parte 14. La cuerda 20 está rodeada en su lado por una envoltura 16 que puede ser una película plástica, una hoja de aluminio, papel o similares, y se prefiere una película de polietileno o polipropileno.

La cuerda 20, de composición adhesiva puede cortarse a cualquier longitud deseada para formar eslingas 10, cada una con extremos 13 y 15 como se muestra en la Figura 1. Este corte puede realizarse en el sitio de construcción, para formar eslingas 10 de diferentes longitudes correspondientes a las diversas profundidades de los barrenos. Con referencia a la Figura 3, por ejemplo, la cuerda 20 puede insertarse dentro del barreno 32 en la estructura 30 tanto como sea posible, y después cortarse en la entrada del barreno dejando una eslinga 10 cuya longitud corresponde sustancialmente a la longitud del barreno.

Entonces se utiliza una herramienta de impulso (no mostrada) para impulsar un perno del ancla 34 dentro del barreno 32. Un perno de ancla típico 34 puede ser roscado y puede tener un extremo plano o puntiagudo hacia delante 35. Una herramienta impulsora típica utiliza movimiento rotatorio rápido para girar el perno del ancla dentro del barreno. Algunas de las herramientas impulsoras emplean una combinación de movimiento de martilleo (movimiento axial) y movimiento rotatorio.

El movimiento de la herramienta impulsora, y el movimiento consecuente del perno del ancla 34, causa una desintegración de la envoltura 16 y mezcla de la primera parte 12 y de la segunda parte 14 de la eslinga adhesiva 10, dentro del barreno. La envoltura 16 tritura y se mezcla con las partes adhesivas y, en cierta medida, puede ayudar en la mezcla. Las roscas en el perno del ancha 34 ayudan en la mezcla. Ya que el perno del ancla 34 se impulsa dentro de la barrena 32, la eslinga adhesiva entera 10 se mezcla en una 20 mezcla sustancialmente homogénea 18 que rellena la mayoría de los espacios entre el perno del ancla 34 y las paredes interiores del barreno 32. La acción de mezcla también causa un curado sustancial de la mezcla 18 para asegurar firmemente el perno del ancla 34 dentro del barreno 32.

La primera parte 12 de la cuerda adhesiva 20 tiene una viscosidad de 5.000 a 50.000 Pa.s (5 millones hasta alrededor de 50 millones de centipoises) a 25ºC, preferentemente 20.000 a 45.000 Pa.s (20 millones hasta 45 millones de centipoises) más preferentemente 30.000 a 40.000 Pa.s (30 millones a 40 millones de centipoises). La viscosidad se mide utilizando un Viscómetro Brookfield, Modelo DV-3, fabricado por Brookfield Engineering Co., utilizando el procedimiento establecido en las instrucciones del fabricante. La segunda parte 14 de la cuerda adhesiva tiene una viscosidad de 5.000 a 50.000 Pa.s (5 millones a 50 millones de centipoises) a 25ºC, preferentemente 20.000 a 45.000 Pa.s (20 millones a 45 millones de centipoises), más preferentemente 30.000 a 40.000 Pa.s (30 millones hasta 40 millones de centipoises). Las viscosidades anteriores aseguran que la primera parte y la segunda parte 12 y 14 tienen esencialmente una fase sólida, con una consistencia similar a una masilla, que permite que la cuerda adhesiva 20 se corte, se comprima, o se deforme de otra manera a voluntad, pero evitando el flujo, los derrames u otras deformaciones al azar de la composición adhesiva.

Para facilitar la fabricación de la cuerda adhesiva de dos partes 20, y posteriormente mezclar las dos partes en un barreno, las viscosidades de las dos partes 12 y 14 deben estar cerca una de la otra, y preferentemente igualadas de manera sustancial. Por lo general, la viscosidad de la segunda parte 14 no debe ser superior a 30% o inferior a 30% que la viscosidad de la primera parte 12. Preferentemente, la viscosidad de la segunda parte 14 no debe ser superior a 20% o inferior a 20% de la viscosidad de la primera parte 12.

Más preferentemente, la viscosidad de la segunda parte 14 no es superior al 10% o inferior al 10% de la viscosidad de la primera parte 12. Más preferentemente, las dos viscosidades son sustancialmente iguales.

En una forma de realización, la primera parte 12 de la cuerda adhesiva incluye alrededor de 20-45% por peso de una resina epóxica, alrededor de 10-40% por peso de un primer rellenador particulado, y alrededor de 40-65% por peso de un segundo rellenador particulado. Preferentemente, la primera parte 12 de la cuerda adhesiva incluye alrededor de 25-35% por peso de la resina epóxica, alrededor de 12-25% por peso del primer rellenador particulado, y alrededor de 45-60% por peso del segundo rellenador particulado. Más preferentemente, la primera parte 12 de la cuerda adhesiva incluye alrededor de 26-30% por peso de la resina epóxica, alrededor de 16-20% por peso del primer rellenador particulado, y alrededor de 52-58% por peso del segundo rellenador particulado.

La resina epóxica es preferentemente un derivado epóxico líquido. Las resinas epóxicas Novolac son particularmente adecuadas y se prefieren las resinas epóxicas de bisfenol. Una resina epóxica de bisfenol particularmente adecuada se encuentra disponible con Shell Chemical Co. bajo el nombre comercial de EPON® 828. El EPON® 828 es un bisfenol A/epiclorohidrina disfuncional derivado de un epóxico líquido. Otra resina epóxica adecuada incluye el ARALDITE® 610, disponible con Ciba-Geigy; y DER 331, 15 disponible con Dow Chemicals Co.

El primer rellenador particulado debe tener un valor de absorción de aceite de por lo menos 30, medido utilizando la norma ASTM D281-31. Preferentemente, el primer rellenador particulado tienen una absorción de 20 aceite de por lo menos 40, más preferentemente de por lo menos 50. Un primer rellenador adecuado es talco, que tiene un tamaño de partícula del orden de 1 micrón hasta alrededor de 50 micrones. Un rellenador de talco adecuado es el Talco 399 vendido por la Whitaker, Clark 25 & Daniels Corporation. Otros talcos adecuados son Mistron ZSC de Cyprus Minerales, y MP12-50 de Pfizer Chemical Co. Otro primer rellenador particulado adecuado, que tiene rangos de tamaño de partículas similares, incluye el carbonato de calcio, las cuentas de vidrio, sílice, ceniza muy fina, arcilla y similares. Estos otros rellenadores son menos deseables que el talco.

El segundo rellenador particulado es diferente al primero, y puede definirse en términos de tamaño de 10 Tamiz E.U. Por lo menos alrededor del 70% por peso de las partículas del rellenador deben tener un tamaño de Tamiz E.U. de entre 16 y 45, inclusive. Preferentemente, por lo menos alrededor de 80% por peso de las partículas de rellenador, y más preferentemente 15 de por lo menos 90% por peso de las partículas de rellenador, tienen un tamaño de Tamiz E.U. de entre 16 y 45. El rellenador particulado dentro de este rango de tamaño facilita la extrusión óptima durante la fabricación, la excelente mezcla del adhesivo durante la utilización debido a la acción de una herramienta de impulso, la trituración de la envoltura 16 durante la mezcla y una excelente resistencia de adhesión del adhesivo curado. El rellenador tiene cantidades significativas de partículas más grandes (inferiores al tamaño de Tamiz E.U.) que proveen una buena mezcla en el hoyo y la trituración de la envoltura, pero causa dificultades en la extrusión y/o en la formación durante la fabricación de la cuerda adhesiva. El rellenador tiene cantidades significativas de partículas más pequeñas (mayores al tamaño de Tamiz E.U.) provee una excelente extrusión y/o formación durante la fabricación del adhesivo, pero facilita una pobre mezcla en el hoyo, una pobre trituración de la envoltura y una pobre resistencia de adhesión del adhesivo.

Los segundos rellenadores adecuados que contribuyen a la mezcla en el hoyo de las Partes A y B incluyen la arena de sílice, las cuentas de vidrio y el cuarzo. Un rellenador particularmente adecuado es una arena, por ejemplo una arena de sílice vendida como Arena AGSCO® N.º 1, por Agsco Company. Para esta arena, alrededor de 89.4% por peso de las partículas tienen un tamaño de Tamiz E.U. de entre 16 y 45.

En la forma de realización, la segunda parte 14 de la cuerda adhesiva 20 incluye alrededor de 5-20% por peso de un compuesto de amina, que significa una amina o derivado químico de la misma, pero no una amina terciaria, de alrededor de 0.1-15% por peso de un compuesto de amina terciaria, que significa una amina terciaria o un derivado químico de la misma, del orden de 1-23% por peso de un primer rellenador particulado y alrededor de 52-87% por eso de un segundo rellenador particulado. Preferentemente, la segunda parte 14 incluye alrededor de 10-18% por peso del compuesto de amina, alrededor de 1-10% por peso del compuesto de la amina terciaria, alrededor de 5-18% por peso del primer rellenador particulado y alrededor de 58-72% por peso del segundo rellenador particulado. Más preferentemente, la segunda parte 14 incluye alrededor 10 de 12-16% por peso del compuesto de amina, alrededor de 1-5% por peso del compuesto de la amina terciaria, alrededor de 7-12% por peso del primer rellenador particulado y alrededor de 62-68% por peso del segundo rellenador particulado.

El primer rellenador y el segundo rellenador en la segunda parte 14 se seleccionan a partir de los mismos grupos de rellenadores al igual que el primer rellenador y el segundo rellenador en la primera parte 12 de la composición del adhesivo, y pueden o no ser idénticos al primer rellenador y al segundo rellenador en la primera parte 12. El compuesto de amina actúa como un agente para curado una vez que la primera parte 12 y la segunda parte 14 se han mezclado juntos. El compuesto de amina terciaria actúa como un acelerador para la reacción de curado.

Los compuestos de aminas adecuados incluyen, aminas, aminas alifáticas, aminoetilpiperazinas, amidoaminas, aminas cicloalifáticas, y similares. Las aminas alifáticas incluyen las del tipo con base de Mannich. Una base de Mannich adecuada se vende por Air Products Co. bajo el nombre comercial de ANCAMINE® 1856. Otra amina alifática incluye ANCAMINE® 1767 y ANCAMINE® 1768.

Los compuestos de amina terciaria adecuada incluyen ANCAMINE® 110, ANCAMINE® K61B, y ANCAMINE® K54, todos vendidos por Air Products Co., y EPICURE® 3253 vendido por Shell Chemical Co. Una amina terciaria de preferencia se vende por Air Products Co. bajo el nombre comercial de ANCAMINE® K54, y es un tris-(dimetilaminometilo) fenol.

Para fabricar la cuerda adhesiva 20, los ingredientes de la primera parte 12 pueden mezclarse en un primer mezclador, y los ingredientes de la segunda parte 14 pueden mezclarse en una segunda mezcladora. Los mezcladores por separado pueden ser tambores de golpeo, mezcladores de cuchillas sigma, mezcladores planetarios, mezcladores de extrusión, mezcladores de prensa y similares. El mezclado vigoroso, que requiere cizallamiento sin calor añadido, puede emplearse para asegurar una distribución homogénea de los ingredientes en cada una de entre la primera parte 12 y la segunda parte 14. La primera parte 12 y la segunda parte 14 puede entonces extruírse y/o prensarse adyacentes entre sí, utilizando extrusores y/o prensas separadas que converjan en un solo dado, para formar la cuerda adhesiva biconstituyente mostrada en la Figura 2, que tiene interfaz 17 entre la primera parte 12 y la segunda parte 14. Una vez que se ha formado la cuerda adhesiva, ésta puede cubrirse con una envoltura 16 que, como se explicó anteriormente, puede ser de plástico, hoja de aluminio, papel o similar, pero preferentemente fabricada de una poliolefina como polietileno o polipropileno. Después de almacenarse como una cuerda embobinada como se muestra en la Figura 2, la cuerda adhesiva puede cortarse en eslingas individuales 10, que tienen cualquiera de los tamaños deseados, ya sea en el sitio de construcción o antes de entrar al sitio de construcción.

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Ejemplos

Se preparó una cuerda adhesiva altamente viscosa, esencialmente de fase sólida que tiene la configuración que se muestra en las Figuras 2 y 4 (a), utilizando las siguientes composiciones para la primera parte y para la segunda parte, y una relación de peso de 4:3 para la primera parte y la segunda parte. La razón por la que se tiene más de la primera parte en comparación a la segunda parte es para mantener alrededor del 5% menos del balance estoquiométrico de endurecedor en la segunda parte hacia la resina en la primera parte. El endurecedor sin reaccionar puede facilitar el deslizamiento del adhesivo para anclaje, y la cantidad de endurecedor sin reaccionar se minimiza a través de esta técnica. La primera parte tiene una viscosidad de 40.000 Pa.s (40 millones de centipoises). La segunda parte tiene una viscosidad de 40.000 Pa.s (40 millones de centipoises). La composición se extruye en la cuerda que tiene un diámetro de 1,27 cm (0,5 pulgadas) de diámetro. La cuerda extruída se envuelve en una película de polietileno de alta densidad con un grosor de 0,0127 mm (0,5 mil), y se corta en eslingas con una longitud de 11,4 cm (4,5
pulgadas).

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1

2

La cuerda adhesiva inventiva, altamente viscosa, esencialmente de fase sólida, llamada EXP 220, se evaluó contra dos adhesivos líquidos con base epóxica de la tecnología anterior vendidos por ITW Ramset/Redhead bajo los nombres de Granite 5 y Ceramic 6. Los adhesivos se evaluaron utilizando varillas de anclaje de acero con un diámetro de 1,27 cm (0,5 in) de diámetro, y barrenos de 1,43 cm (0,563 in) x 11,4 cm (4,5 in) formados en concreto con resistencia de compresión de 2,76 \times 10^{7} Pa (4000) psi. Las varillas del ancla tienen roscas ahusadas de 1,5 grados. La herramienta impulsora operada manualmente se corrió a 1600 rpm. La resistencia de tracción del concreto seco a temperatura ambiente se midió en varios intervalos de 15 tiempo después de la inserción de las anclas, hasta 24 horas. Las resistencias de tracción también se midieron para el concreto que había estado bajo el agua durante 24 horas antes y después de la inserción de las anclas. También se midieron las resistencias de tracción para el concreto seco que se mantuvo a 43,3ºC (110ºF) durante 24 horas antes y después de la inserción de las anclas. Las resistencias de tracción, que se reportaron en libras de fuerza, se midieron utilizando un probador de carga Instron. La Tabla 1 muestra las resistencias de tracción resultantes de estas pruebas.

TABLA 1 Resistencias de Tracción en Newtons (Libras)

3

Como se muestra anteriormente, el adhesivo de la cuerda altamente viscoso de la invención produce una fuerza de anclaje superior a la de los adhesivos epóxicos líquidos de la tecnología anterior, y equivalentes entre sí.

En la segunda serie de experimentos realizados bajo condiciones similares en un momento y lugar diferentes, utilizando concreto similar a 2,76 \times 10^{7} Pa (4000 psi), se probó el mismo adhesivo de cuerda inventivo utilizando el mismo procedimiento, contra a) palos de masilla epóxica blanca fabricados por Devcon Co. y vendidos por Ace Hardware Corp. y otros y b) adhesivo HVU fabricado y vendido por Hilti AG de Waldstetlen, Alemania. Los palos de masilla epóxica blanca se utilizan típicamente para reparaciones, y no se consideran como un adhesivo para anclaje. En la información y consideración, el adhesivo HVU es similar al descrito en la Patente estadounidense 5.731.366, emitida a Moench et al. El adhesivo HVU contiene una fase de rellenador suelto y una fase de químico líquido contenido en cápsulas dispersas en la fase de rellenador. Ambas fases se contienen en una envoltura plástica cilindrica.

La Tabla 2 muestra el promedio que retiene la resistencia para cada uno de los tres adhesivos, medidos después de 24 horas en concreto en seco a temperatura ambiente.

TABLA 2 Resistencias de Tracción en Newtons (Libras)

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Como se muestra anteriormente, el adhesivo de cuerda altamente viscoso brinda una mejor fuerza de sujeción que los palos de masilla de la tecnología anterior y similar a la fuerza de retención del sistema 5 adhesivo de fluido/cápsula de la tecnología anterior.

Aunque las formas de realización de la invención descritas en el presente se prefieren actualmente, pueden realizarse varias modificaciones y mejorías sin partir del alcance de la invención. El alcance de la invención se indica por las reivindicaciones anexas, y todos los cambios que caen dentro del significado y rango de equivalentes están destinados a ser abarcados por éstas.

Claims

1. Una cuerda (20) de dos partes integral de adhesivo químico para anclaje de uso en un barreno que se caracteriza por el hecho de estar constituida por

- una primera parte (12) que comprende una resina; y

- una segunda parte (14) que comprende un agente para curado;

la primera parte y la segunda parte se unen en una relación lado a lado a lo largo de una interfaz (17) que extiende una longitud de la cuerda; y

- una envoltura (16) que rodea dicha cuerda (20) alrededor de su circunferencia.

2. La cuerda de la reivindicación 1, que se caracteriza por el hecho de que dicha envoltura (16) se escoge del grupo que comprende una película plástica, una hoja de aluminio, papel o similares.

3. La cuerda de la reivindicación 2, que se caracteriza por el hecho de que dicha envoltura (16) es una película hecha de una poliolefina, tal como polietileno o polipropileno.

4. La cuerda de la reivindicación 3, que se caracteriza por el hecho de que dicha envoltura (16) es una película hecha de polietileno de alta densidad que tiene un espesor de 0,0127 mm.

5. La cuerda de la reivindicación 1, que se caracteriza por el hecho de que tiene una relación de longitud a diámetro de al menos alrededor de 4, preferiblemente al menos alrededor de 10.

6. La cuerda de la reivindicación 1, que se caracteriza por el hecho de que la primera y segunda partes están presentes en relaciones de pesos que son sustancialmente consistentes a lo largo de la longitud de la cuerda.

7. La cuerda de la reivindicación 1, que se caracteriza por el hecho de que comprende, excluyendo la envoltura (16), alrededor de 20-80% por peso de la primera parte y alrededor de 80-20% por peso de la segunda
parte.

8. La cuerda de la reivindicación 1, que se caracteriza por el hecho de que tiene una sección transversal bien, roscada, cuadrada, rectangular, triangular, rizada o elíptica.

9. La cuerda de la reivindicación 1, que se caracteriza por el hecho de que al menos algo de la primera parte y al menos algo de la segunda parte están expuestas en la superficie de la cuerda.

10. La cuerda de la reivindicación 1, que se caracteriza por el hecho de que la primera y segunda partes tienen, cada una, una viscosidad de alrededor de 500.000 Pa.s (5 millones de centipoises) a alrededor de 5 millones de Pa.s (50 millones de centipoises) a 25ºC.

11. La cuerda de la reivindicación 10, que se caracteriza por el hecho de que la resina comprende una resina epóxica.

12. La cuerda de la reivindicación 10, que se caracteriza por el hecho de que al menos la primera parte o la segunda parte comprende adicionalmente un rellenador particular.

13. La cuerda de la reivindicación 10, que se caracteriza por el hecho de que el agente de curado comprende un compuesto de amina.

14. La cuerda de la reivindicación 10, que se caracteriza por el hecho de que la segunda parte comprende adicionalmente un compuesto de amina terciaria.

15. Una cuerda de adhesivo químico para anclaje caracterizada por el hecho de que comprende:

- una envoltura (16) y, envueltas en ésta,

(a): una primera parte (12) que comprende alrededor 5 de 20-45% por peso de una resina epóxica, alrededor de 10-40% por peso de un primer rellenador particulado que tiene un valor de absorción de aceite de por lo menos 30, y alrededor de 40-65% por peso de un segundo rellenador particulado, por lo menos 70% por peso del segundo rellenador particulado tiene un temaño de Tamiz E.U. de entre 16 y 45 inclusive; este parte tiene una viscosidad de 500.000 Pa.s (5 millones centipoises) a alrededor de 5 millones Pa.s (5 millones centipoises) a 25ºC y

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(b): una segunda parte que comprende un agente de curado (14); teniendo esta segunda parte una viscosidad de alrededor de 500.000 Pa.s (5 millones de centipoises) a alrededor de 5 millones de Pa.s (50 millones de centipoises) a 25ºC;

estando la primera y segunda partes unidas directamente a lo largo de una interfaz (17) en dicha cuerda rodeada alrededor de su circunferencia por dicha envoltura (16).

16. Una cuerda de adhesivo químico para anclaje de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizada por el hecho de que dicha segunda parte (14) comprende alrededor de 5-20% por peso de un compuesto de amina, alrededor de 0,1-15% por peso de un compuesto de amina terciaria, alrededor de 1-23% por peso de

17. Una cuerda de adhesivo químico para anclaje de acuerdo con la reivindicación 15 caracterizada por el hecho de que comprende 35-48% por peso de una segunda parte (14) comprende alrededor de 10-18% por peso de un compuesto de amina, alrededor de 1-10% por peso de un compuesto de amina terciaria, alrededor de que 5-18% por peso de un primer rellenador particulado que tiene un valor de absorción de aceite de por lo menos alrededor de 30, y alrededor de 58-72% por peso de un segundo rellenador particulado, donde por lo menos alrededor de 70% por peso del segundo rellenador particulado tiene un tamaño de Tamiz E.U. de entre 16 y 45.