ES2294932B1 - Procedimiento de obtencion de una piedra artificial ligera y producto obtenido. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de obtención de una piedra artificial ligera y producto obtenido. Se basa en la utilización de poliestireno expandido o extrusionado, o poliuretano espumado, debidamente triturado hasta conseguir con el mismo gránulos (1) de reducido tamaño, los cuales se mezclan con un mortero (2) a base de cemento de alta graduación, yeso, cal, escayola o similar, homogeneizando dicha mezcla mediante vibrado. A continuación se somete a una fase de secado y fraguado en el interior de un molde de gran formato, obteniéndose un bloque de grandes dimensiones fragmentado mediante corte en placas del espesor adecuado, de las cuales se elimina, bien en su superficie vista o bien en su seno, el poliestireno o el poliuretano mediante un disolvente o por aplicación de calor, consiguiéndose así una placa de estructura alveolar con el aspecto de piedra natural pero con una gran resistencia mecánica, reducido peso, y alto coeficiente de aislamiento térmico y acústico.
Description
Procedimiento de obtención de una piedra
artificial ligera y producto obtenido.
La presente invención se refiere a un
procedimiento especialmente concebido para la obtención de piedra
artificial ligera, como por ejemplo con el aspecto de roca
volcánica, con los relieves superficiales típicos de esta piedra
natural, pero con una gran ligereza de peso, y con unas óptimas
prestaciones desde el punto de vista de aislamiento tanto térmico y
acústico como frente al agua y la humedad.
La invención concierne también al producto
obtenido con dicho procedimiento.
La piedra artificial ligera así obtenida resulta
especialmente idónea para revestimientos de todo tipo como
fachadas, paramentos verticales, tabique fluviales,
impermeabilización y aislamiento térmico y acústico en tejados,
terrazas, cubiertas invertidas, decoración y aislamiento
termo-acústico en interiores y exteriores,
aislamientos en piscinas y en depósitos de agua potable, etc.
La invención resulta también aplicable a la
obtención de prefabricados de construcción tales como tabiquería
hueca, tabiques suspendidos, falsos techos, cajones para las
persianas, fachadas ventiladas, aislamiento de puertas y paredes,
aislamiento de tejados, cajones para tuberías, revestimiento de
pilares armados y metálicos, etc.
Es también objeto de la invención la aplicación
del producto en masa, es decir previamente a su solidificación,
sobre cualquier superficie a revestir, aplicación que puede
llevarse a cabo mediante proyección, es decir de forma similar a
como se efectúa la gunitación de los hormigones, extendiéndola
sobre la superficie a tratar con cualquier herramienta apropiada,
etc.
En el ámbito de la construcción y como es
sabido, la piedra ha constituido y constituye uno de los materiales
más atractivos para diferentes tipos de revestimientos tales como
fachadas y similares.
La piedra natural es un bien escaso, alejado
normalmente de las zonas de consumo, que requiere de una muy
compleja manipulación para la extracción de los bloques de la
cantera, posterior corte de los mismos en placas, fragmentación de
dichas placas etc, obteniéndose finalmente piedras de considerable
peso y de gran fragilidad, con un elevado costo. El problema se
acentúa si además se pretende que las piedras tengan un aspecto
externo rugoso como el de las piedras naturales, tal como un
aspecto granítico, de piedra volcánica etc.
Una solución alternativa es la piedra
artificial, obtenida mediante morteros de hormigón y con el
concurso de moldes, a los que puede dotarse de relieves para
conseguir una mayor simulación de la piedra natural, pero
evidentemente estas piedras artificiales siguen siendo pesadas,
frágiles, y como las naturales presentan un coeficiente de
aislamiento térmico y acústico muy bajo.
El procedimiento que la invención propone
resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática
anteriormente expuesta, permitiendo la obtención de piedra
artificial extraordinariamente ligera, es decir mucho menos pesada
y mucho menos frágil que las piedras convencionales tanto natural
como artificial, a lo que hay que añadir además que incorpora un
elevado coeficiente de aislamiento térmico y acústico, así como
frente al agua y la humedad, lo que potencia de forma muy
considerable sus prestaciones y amplia también de forma muy
considerable sus posibilidades de utilización práctica, todo ello
con un bajo nivel de costos.
Para ello y de forma más concreta dicho
procedimiento parte de la utilización de un molde de gran formato,
como por ejemplo un cubo de tres metros cúbicos, dispuesto sobre
una mesa vibradora y abierto superiormente para incorporación al
mismo de las materias primas que han de formar parte en el producto
final.
Por otro lado trozos de poliestireno expandido o
extrusionado, o de poliuretano espumado, que pueden provenir de
desechos industriales para su reciclado, son convenientemente
triturados y aportados al citado molde, conjuntamente con cementos
de alta graduación, yesos, cales o escayolas, conjuntamente con un
ligante acrílico.
Esta mezcla se somete a una fase de vibrado
hasta conseguir una dispersión adecuada y proporcional en todo el
bloque de los materiales participativos en el mismo.
Transcurrido el tiempo de
secado-fraguado, de aproximadamente veinticuatro
horas, se procede al desmoldeo, retornando el molde al inicio del
ciclo operativo del procedimiento, para repetición del mismo,
mientras que el bloque fraguado se somete a una fase de corte con
cualquier medio convencional, como por ejemplo disco o hilo de
diamante, telar de sierra, etc.. para la obtención de láminas del
grosor deseado y con posterior fragmentación de las mismas si así
se estima conveniente.
Las láminas así obtenidas están en condiciones
para su colocación en obra mediante cementos cola y aditivos
convencionales que potencien su agarre, y de forma previa o
posteriormente mediante fuego, ácido, disolventes u otros medios
apropiados, aplicados sobre una o ambas caras de la lámina se
consigue la desaparición del poliestireno o el poliuretano
exterior, el que ha quedado a la vista tras el corte efectuado con
anterioridad, quedando la lámina hueco-grabada y
texturada con imitación de la piedra. Si la temperatura aplicada a
la placa es la adecuada, se consigue que el poliestireno o el
poliuretano desaparezca también en el interior de la placa, de
manera que se habrá obtenido una placa con el aspecto de una piedra
volcánica y con idéntica aplicación.
En un único proceso es factible también
modificar la textura y aspecto mediante la aplicación de una o
varias pinturas simultaneas (no acrílicas) sobre la lámina una vez
cortada, ya que al mismo tiempo que los componentes disolventes de
la pintura hacen desaparecer el poliestireno, pueden imitar,
convenientemente utilizados los diferentes colores el aspecto de
piedra natural.
También se pueden obtener las placas de piedra
artificial ligeras mediante el revestimiento de materiales
termoaislantes por una o ambas caras de piezas de poliestireno,
cerámica hueca, etc.. y un posterior fresado, pulido o cortado más
la aplicación en su cara vista de fuego, ácido, etc..
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La figura 1.- Muestra un detalle ampliado y en
sección de un fragmento de piedra artificial ligera realizada de
acuerdo con el procedimiento de la invención.
La figura 2.- Muestra un ejemplo de realización
práctica en el que la piedra artificial y ligera adopta la
configuración de una placa rectangular de reducido espesor,
asociada por una de sus caras a una pieza de cerámica hueca, para
conseguir tabiques con un aspecto de bloques de piedra natural.
La figura 3.- Muestra una representación
esquemática en planta de un molde fase de obtención de un bloque de
piedra artificial de grandes dimensiones.
La figura 4.- Muestra un detalle del despiece
del bloque de la figura anterior en placas o láminas del grosor
deseado.
La figura 5.- Muestra, finalmente, una
representación también esquemática y en planta de las placas de las
figuras anteriores en fase de recorte, para su transformación en
placas de menor tamaño.
En la figura 1 se observan los trozos (1) de
poliestireno y poliuretano tras la molturación de los mismos y tras
su dispersión homogénea en el seno de una hormigonera y en
proporciones adecuadas, asociados a cementos de alta graduación
(2), que pueden ir acompañados de áridos de granulometría muy fina,
según el tipo de producto a fabricar, o que pueden ser sustituidos
por yeso, escayola u otros interesantes en cada caso.
Si como anteriormente se ha dicho, tras la
mezcla homogénea de esos componentes (1) y (2), tras el vibrado de
dicha mezcla en el molde y tras el fraguado de la misma, se procede
a su fragmentación, se obtendrán planchas como la referenciada con
(3) en la figura 2 en las que al aplicarle calor, ácidos,
disolventes, etc.. habrá desaparecido toda la parte exterior o
vista del poliestireno o poliuretano (1), mostrando nada más el
mortero (2), con las irregularidades dejadas por el producto
desaparecido, que le confieren un aspecto superficial rugoso
similar al de la piedra natural.
El mortero de hormigón (2) o del material del
que se trate va a configurar una estructura alveolar en el panel
(3), que va a dotar al mismo de una gran resistencia mecánica con un
bajo peso, es decir que va a dotar a dicho panel (3) de unas
óptimas prestaciones que viene acompañadas por las de aislamiento
térmico y acústico que supone la existencia mayoritaria en el seno
del panel del poliestireno o el poliuretano (1). Como también se ha
dicho con anterioridad todo el poliuretano o poliestireno puede ser
eliminado mediante la aplicación de una temperatura mayor, en cuyo
caso los alvéolos interiores de dicho material, ahora vacíos, dotan
también al panel de las prestaciones desde el punto de vista
aislante y decorativo que acaban de mencionarse.
El panel (3) así estructurado puede ser
utilizado aisladamente, como elemento de cubrición de cualquier
superficie o como elemento de aislamiento de tejados y cubiertas,
entre otras de las múltiples aplicaciones anteriormente citadas,
pero puede ser integrado también a una pieza cerámica hueca (4),
como en el ejemplo de la figura 2, o a piezas de muy diferentes
naturalezas, por ejemplo poliestirenos y poliuretanos, sustitutivas
de la citada pieza (4) en función de las exigencias específicas de
cada caso.
El terminado de las placas (3) no queda limitado
a la superficie rugosa anteriormente citada y definida por la
eliminación de las partículas (1) superficiales de poliestireno o
de poliuretano, sino que con la utilización de herramientas
adecuadas, manuales o automáticas, tales como abujardadoras,
flameadoras, máquinas de chorro de arena o granallado,
pulimentadoras y/o abrillantadoras, puede obtenerse en cada caso la
textura más adecuada en la superficie vista de tales placas (3).
En las figuras 3 a 5 se observa el proceso de
fabricación descrito, concretamente el relleno del molde (5) con el
producto en masa (6), obteniéndose inicialmente piezas (3') de
considerable espesor, que inicialmente son cortadas
estratificadamente, para definir placas de menor espesor, que
finalmente van a ser recortadas tal como muestra la figura 5, para
conseguir las definitivas placas (3), con forma, perímetro y grosor
adecuados a la aplicación práctica específica prevista para las
mismas.
No obstante, como anteriormente se ha dicho y de
acuerdo con otra característica esencial de la invención, la masa o
pasta fresca (6) en lugar de ser introducida en el molde (5) puede
ser utilizada directamente antes de su solidificación, para
recubrir cualquier superficie, bien proyectándola o extendiéndola
por cualquier medio sobre la misma, consiguiéndose finalmente un
revestimiento con las mismas prestaciones desde el punto de vista
de rigidez estructural, ligereza y aislamiento térmico, que se
adapta a cualquier superficie regular o irregular, que por ejemplo
permite su utilización en el tejado de cubiertas, consiguiéndose
una capa de asentamiento para las tejas que, al ser continua en toda
su extensión superficial, determina una barrera estanca para dicha
cubierta.
Claims (7)
1. Procedimiento de obtención de una piedra
artificial ligera, con el que dicha piedra adopta una elevada
resistencia mecánica, un reducido peso y un alto coeficiente de
aislamiento tanto térmico como acústico, caracterizado
porque en el mismo se establecen las siguientes fases
operativas:
- -
- Trozos de poliestireno expandido y/o extrusionado, o poliuretano espumado, preferentemente consistentes en desperdicios, son sometidos a una fase de molturación hasta conseguir gránulos relativamente pequeños.
- -
- El poliestireno o poliuretano molturado se mezcla con cementos de alta graduación, yesos, cales o escayolas, con la colaboración de un ligante acrílico, en una hormigonera o similar, hasta la obtención de una mezcla homogénea.
- -
- La citada mezcla se introduce en un molde de gran formato donde es sometido a un efecto vibratorio para mejorar la homogeneidad de la mezcla y donde se mantiene hasta el secado y fraguado del mortero.
- -
- El bloque moldeado, materializado por ejemplo en un cubo de tres metros cúbicos, se somete a una fase de corte para la obtención de placas del espesor deseado que a su vez pueden ser fragmentadas en formatos más pequeños.
- -
- Las placas así obtenidas son sometidas a los efectos de disolventes, pinturas, ácidos o el fuego, para la eliminación de las partículas superficiales o exteriores del poliestireno o el poliuretano, de manera que la superficie vista de la placa tan sólo muestra la estructura del mortero que participa en la misma, es decir un aspecto pétreo rugoso.
2. Procedimiento para la obtención de una
piedra artificial ligera, según reivindicación primera
caracterizado porque opcionalmente a las placas ya
terminadas se le aplica fuego intenso para eliminación del
poliestireno o el poliuretano no solo a nivel superficial sino a
nivel interior, adoptando la placa una estructura alveolar con
espacios vacíos interiores.
3. Procedimiento para la obtención de una
piedra artificial ligera, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque opcionalmente la piedra artificial
ligera ya elaborada o proyectada se integran en un soporte, al que
queda asociado por el medio adecuado, a base de cerámica hueca,
hormigón celular, arlita expandida, poliestireno o poliuretano,
corcho u otros, en función de la aplicación específica de cada
caso.
4. Procedimiento para la obtención de una
piedra artificial ligera, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la cara vista de las placas es
susceptible de incorporar una capa de revestimiento a base de
pinturas, o de adoptar cualquier otra textura superficial lisa
labrada, raspada, desgastada, con chorro de arena, flameada o
pulida, en función de diferentes aplicaciones prácticas.
5. Procedimiento para la obtención de una piedra
artificial ligera, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque en una o varias caras de la placa de
piedra artificial ligera se ha incorporado una malla de poliéster
cuando dicha placa va a ser utilizada como base para alicatado o
revoco en capas gruesas.
6. Procedimiento para la obtención de una
piedra artificial ligera, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la mezcla homogénea a base de
poliestireno o poliuretano molturado y cementos de alta graduación,
yesos, cales o escayolas, se aplica directamente a cualquier
superficie a revestir, mediante proyección, extensión o cualquier
otro tipo de aplicación sobre dicha superficie, a la que se adapta y
fija tras su solidificación.
7. Producto obtenido con el procedimiento de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque consiste
en una placa a base de mortero con cemento de alta graduación,
yesos, cales o escayolas, con una estructura alveolar, cuyos
alvéolos son susceptibles de estar vacíos u ocupados integralmente
por partículas de igual configuración a base de poliestireno
expandido o extrusionado, o de poliuretano espumado.
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