ES2328240T3

ES2328240T3 - Uso de plasticos reciclados para perfiles de construccion estruccturales.

Info

Publication number: ES2328240T3
Application number: ES03818032T
Authority: ES
Inventors: Thomas J. Nosker; Richard W. Renfree; James Kerstein; Louis Simon
Original assignee: Rutgers State University of New Jersey
Current assignee: Rutgers State University of New Jersey
Priority date: 2003-07-08
Filing date: 2003-07-21
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2023-07-21
Also published as: WO2005014707A1; DE60327901D1; ATE433012T1; EP2088242A2; AU2003261219A1; EP1678249A4; ES2367160T3; ATE510965T1; US20110265410A1; US20100319144A1; EP2088242A3; US8513360B2; EP2088242B1; US7795329B2; US7996945B2; EP1678249B1; EP1678249A1; US20070036940A1

Abstract

Un material compuesto estructural de plástico modular que comprende una sección de alma dispuesta a lo largo de un eje horizontal y al menos una sección de reborde dispuesta a lo largo de un eje horizontal paralelo a aquél y moldeado integralmente para engranar con la superficie superior o inferior de dicha sección de alma, en donde dicho material compuesto está formado a partir de una mezcla co-continua inmiscible de polímeros de (A) una poliolefina de alta densidad y (B) poliestireno.

Description

Uso de plásticos reciclados para perfiles de construcción estructurales.

Remisión a una solicitud afín

La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de una Solicitud de Patente Provisional de los EE.UU. presentada por los mismos inventores en fecha 8 de julio de 2003, titulada "Nested and Flanged Degradation-Resistant Building Forms".

Campo de la invención

La invención se refiere a nuevos perfiles de construcción hechos de materiales compuestos resistentes a la degradación; estructuras producidas a partir de dichos nuevos perfiles; y métodos relacionados con la producción y utilización de tales perfiles y estructuras.

Antecedentes de la invención

Existen actualmente más de 500.000 puentes para vehículos de madera en los Estados Unidos ensamblados a partir de maderos tratados químicamente. Una cifra estimada de 40 por ciento de los mismos se encuentra en necesidad de reparación o sustitución.

Existen varios tipos de maderos tratados químicamente tales como madero tratado con creosota y madero tratado a presión. Estos materiales son relativamente económicos de fabricar y utilizar, y son prácticamente tan versátiles como cualquier otro perfil de madera. Los mismos presentan también una resistencia incrementada a la degradación microbiana y fúngica y al agua.

Sin embargo, la creciente popularidad de los maderos tratados químicamente tiene algunas repercusiones negativas que están comprobándose precisamente ahora. El madero tratado químicamente recibe un recurso perfectamente utilizable, reciclable y renovable y lo vuelve tóxico. Por ejemplo, los maderos "tratados a presión" o "CCA" se trata con arsénico-cobre cromado muy venenoso y no puede quemarse. Si bien los maderos CCA pueden enterrarse, la lixiviación de productos químicos tóxicos hace indeseables dichas estrategias de eliminación. La eliminación del madero creosotado requiere el uso de incineradores especiales. Estos materiales están resultando mucho más costosos de eliminar de utilizar. Sin embargo, debido a la larga vida útil de estos materiales, el impacto económico y ambiental del madero tratado químicamente está comenzando a sentirse ahora.

Las planchas estructurales de plástico reciclado representan una posible alternativa al madero tratado químicamente. Las patentes de EE.UU. Núms. 6.191.228, 5.951.940, 5.916.932, 5.789.477, y 5.298.214 describen materiales compuestos de planchas estructurales de plástico reciclado hechas de plástico post-consumidor y post-industriales, en las cuales están incorporadas poliolefinas con poliestireno o un material de fibra recubierto con termoplástico tal como fibra de vidrio. Estos materiales compuestos estructurales disfrutan actualmente de éxito comercial como sustitutivos para traviesas de ferrocarril creosotadas y otros materiales de sección transversal rectangular. El mercado se ha visto limitado por otra parte en relación con las planchas estructurales de plástico reciclado, debido a que son significativamente más caras que las vigas de madera tratadas sobre una base de coste instalado, a pesar del uso de plásticos reciclados de elimino.

Esta importante diferencia de costes se hizo más evidente en la construcción de estructuras de puentes en las cuales las vigas de madera tratadas a presión se reemplazaron con vigas de material compuesto de planchas estructurales de plástico reciclado. Si bien tan resistentes como la madera sometida a tratamiento CCA, las vigas de material compuesto de plástico recicladas no eran tan rígidas, y tendían a combarse, o "correrse". Era posible compensar esto aumentando las dimensiones de las vigas y utilizando más vigas de sección transversal rectangular. Sin embargo, esto se sumaba adicionalmente al coste ya incrementado de los materiales y la construcción en comparación con los maderos
tratados.

Pueden prepararse también vigas estructurales que no "se corren" a partir de resinas técnicas tales como policarbonatos o ABS. Sin embargo, estas son más caras aún que los materiales compuestos estructurales hechos de plástico reciclado. Persiste la necesidad de materiales estructurales basados en plásticos reciclados que sean más competitivos en costes con el madero tratado sobre una base de coste instalado.

Breve sumario de la invención

Se ha descubierto ahora que las mezclas de polímeros inmiscibles de las patentes de EE.UU. Núms. 6.191.228, 5.951.940, 5.916.932, 5.789.477, y 5.298.214 pueden moldearse en perfiles estructurales que son más eficientes en costes que las vigas estructurales de plástico reciclado tradicionales con secciones transversales rectangulares. Las perfiles estructurales de acuerdo con la presente invención se moldean como un artículo conformado de una sola pieza e incluyen perfiles modulares tales como vigas en I, vigas en T, vigas en C, y análogas, en las cuales uno o más rebordes horizontales engranan con un cuerpo dispuesto axialmente conocido en la técnica de las vigas en I como un alma. El área de sección transversal reducida de tales perfiles representa un ahorro significativo en costes en términos de uso de materiales sin sacrificar las propiedades mecánicas. Se obtienen ahorros adicionales en costes por técnicas de construcción modular permitidas por el uso de tales perfiles.

Por esta razón, de acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un material compuesto estructural de plástico modular que tiene una sección de alma dispuesta a lo largo de un eje horizontal y al menos una sección de reborde dispuesta a lo largo de un eje horizontal paralelo a aquél y moldeado integralmente para engranar con la superficie superior o inferior de la sección de alma, en donde el material compuesto está formado a partir de una mezcla co-continua inmiscible de polímeros de (A) una poliolefina de alta densidad y (B) poliestireno. La poliolefina de alta densidad es preferiblemente polietileno de alta densidad (HDPE). La composición puede comprender adicionalmente fibras de carbono o fibras de vidrio tales como vitrofibra recubiertas con termoplástico.

Las dimensiones del reborde con relación a las dimensiones de la sección de alma no pueden ser tan grandes que den como resultado el pandeo de las secciones de reborde después de la aplicación de una carga. Preferiblemente, la dimensión vertical (espesor) de la sección de reborde es aproximadamente la décima parte hasta aproximadamente la mitad del tamaño de la dimensión vertical de la sección de alma sin sección de reborde alguna, y la dimensión de anchura de la sección de reborde total medida perpendicularmente al eje horizontal de la sección de reborde es aproximadamente 2 a aproximadamente 10 veces el tamaño de la dimensión de anchura medida perpendicularmente al eje horizontal en la sección de alma.

Otros perfiles estructurales eficientes de acuerdo con la presente invención incluyen tableros conformados machihembrados que forman ensamblajes entrelazados. Se ha descubierto que los ensamblajes entrelazados reducen el espesor de tablero requerido debido a la manera en la que el ensamblaje distribuye las cargas entre los tableros entrelazados. Esto representa también un ahorro significativo en costes en términos de uso de materiales sin sacrificio de las propiedades mecánicas, obteniéndose también ahorros adicionales de costes por las técnicas de construcción modular que permiten estos perfiles.

Por consiguiente, de acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un material compuesto estructural de plástico modular esencialmente planar que tiene un lado ranurado y un lado en forma de espiga moldeado integralmente, perpendiculares cada uno al plano del material compuesto, en el cual el material compuesto está formado por una mezcla co-continua inmiscible de polímeros de (A) una poliolefina de alta densidad y (B) poliestireno, en donde el lado ranurado define una ranura y el lado en forma de espiga está dimensionado para engranar de modo entrelazado con una ranura que tiene las dimensiones de la ranura definida por el lado ranurado, y el lado ranurado y el lado en forma de espiga están dimensionados de tal manera que una pluralidad de los materiales compuestos estructurales de plástico modular esencialmente planares pueden ensamblarse de modo entrelazado para distribuir una carga recibida por un miembro del ensamblaje entre otros miembros del ensamblaje.

Los materiales compuestos estructurales de plástico modular planares preferidos tienen al menos un par de lados paralelos opuestos ranurados y en forma de espiga, que definen entre ellos una dimensión de anchura o longitud del material compuesto. Los materiales compuestos preferidos tienen también dimensiones semejantes a tableros en las cuales la dimensión de longitud es cuestión de elección del diseño, y la dimensión de anchura está comprendida entre aproximadamente 2 y aproximadamente 10 veces el tamaño de la dimensión de altura, o espesor, del material compuesto.

Los materiales compuestos estructurales de plástico modular tienen utilidad en la construcción de ensamblajes que soportan cargas, tales como puentes. Por esta razón, de acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un puente, construido a partir de las vigas en I de la presente invención, que tiene al menos dos filas paralelas soportadas por pilares, de primeras vigas en I mayores, y una pluralidad de segundas vigas en I más pequeñas dispuestas paralelamente unas a otras y sujetas perpendicularmente a y entre dos filas de las primeras vigas en I mayores, en donde las superficies superior e inferior de los segundos rebordes de viga en I están dimensionadas para encajar dentro de la abertura definida por los rebordes superior e inferior de las primeras vigas en I.

La distancia entre las filas de las primeras vigas en I y las filas de las segundas vigas en I dependerá de factores tales como las dimensiones del reborde y del alma, los componentes de plástico del material compuesto y la carga que deba ser soportada por el puente. Adicionalmente, el que los ejes dispuestos horizontalmente de las primeras o segundas vigas en I se extiendan en la dirección de recorrido del puente es cuestión del diseño de elección, lo cual puede depender totalmente o en parte de los factores arriba mencionados.

Dado que las segundas vigas en I están encajadas dentro de la abertura definida por los rebordes superior e inferior de las primeras vigas en I, las superficies superiores de las segundas vigas en I están rebajadas bajo las superficies superiores de las primeras vigas en I en una distancia que es al menos la dimensión de espesor del reborde superior de la primera viga en I. Por tanto, los puentes construidos de acuerdo con este aspecto de la presente invención incluirán adicionalmente una superficie de tablero sujeta a las primeras o segundas vigas en I. Las superficies de tablero preferidas están dimensionadas para ajustarse entre los rebordes superiores de las filas paralelas de las primeras vigas en I. Superficies de tablero aún más preferidas tienen una dimensión de espesor seleccionada para proporcionar a la superficie de tablero una superficie superior que está nivelada esencialmente con las superficies superiores de las filas paralelas de las primeras vigas en I. Otras superficies de tablero preferidas se forman a partir de los materiales compuestos estructurales de plástico modular esencialmente planares de la presente invención que tienen lados ranurados y en forma de espiga entrelazados.

Los componentes modulares de la presente invención permiten la construcción de ensamblajes soportantes de carga con menos sujetadores requeridos, lo que reduce el coste inicial del puente, así como el coste a largo plazo de mantenimiento y reemplazamiento de estos componentes sensibles a la corrosión. El material compuesto de plástico supera también en duración a la madera tratada y requiere significativamente menos mantenimiento que la madera a lo largo de su vida útil, contribuyendo adicionalmente a ahorros de costes.

Los objetos, características y ventajas de la presente invención que anteceden y otros, resultan evidentes más fácilmente a partir de la descripción detallada de las realizaciones preferidas que se exponen a continuación, tomadas en asociación con los dibujos adjuntos.

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Breve descripción de los dibujos

Fig. 1 representa una vista en sección transversal de una viga en I de acuerdo con la presente invención;

Fig. 2 es una vista lateral de la viga en I de Fig. 1, perpendicular a la vista en sección transversal;

Fig. 3 representa una vista en sección transversal de una viga en C de acuerdo con la presente invención;

Fig. 4 es una vista lateral de la viga en C de Fig. 3, perpendicular a la vista en sección transversal;

Fig. 5 representa una vista en sección transversal de una viga en T de acuerdo con la presente invención;

Fig. 6 es una vista desde el fondo de la viga en T de Fig. 5;

Fig. 7 representa una vista en sección transversal de paneles de cubierta machihembrados de acuerdo con la presente invención;

Fig. 8 representa una vista lateral de un puente de acuerdo con la presente invención ensamblado a partir de las vigas en I de la presente invención;

Fig. 9 es una vista en corte desde arriba del puente de Fig. 8; y

Fig. 10 es una vista en corte desde arriba que representa la sujeción perpendicular de una viga en I más pequeña de acuerdo con la presente invención a una viga en I más grande de acuerdo con la presente invención.

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Descripción detallada de la invención

Los materiales compuestos estructurales de plástico modular de la presente invención se preparan utilizando la tecnología de mezcla co-continua de polímeros descrita en las patentes de EE.UU. Núms. 5.298.214 y 6.191.228 para mezclas de una poliolefina de alta densidad y poliestireno y en la Patente de EE.UU. No. 5.916.932 para mezclas de una poliolefina de alta densidad y materiales de fibra con recubrimiento termoplástico.

Como se describe en la Patente de EE.UU. No. 6.191.228, pueden emplearse materiales compuestos que contienen desde aproximadamente 20 a aproximadamente 50% en peso de un componente de poliestireno que contiene al menos aproximadamente 90% en peso de poliestireno y desde aproximadamente 50 a aproximadamente 80% en peso de un componente de poliolefina de alta densidad que contiene al menos aproximadamente 75% en peso de polietileno de alta densidad (HDPE). Se prefieren materiales compuestos que contienen aproximadamente 25% a aproximadamente 40% en peso de un componente de poliestireno, y son aún más preferidos materiales compuestos que contienen aproximadamente 30 a aproximadamente 40% en peso de un componente de poliestireno. Se prefieren componentes poliolefínicos que contienen al menos aproximadamente 80% en peso de HDPE, siendo aún más preferido un contenido de HDPE de al menos aproximadamente 90% en peso.

De acuerdo con el proceso descrito por la Patente de EE.UU. No. 5.916.932, este material compuesto puede mezclarse ulteriormente con fibras recubiertas con termoplástico que tienen una longitud mínima de 0,1 mm de tal modo que el producto acabado contiene desde aproximadamente 10 a aproximadamente 80% en peso de las fibras recubiertas de termoplástico. La Patente de EE.UU. No. 5.916.932 describe materiales compuestos que contienen desde aproximadamente 20 a aproximadamente 90% en peso de un componente polímero que está constituido al menos en un 80% en peso por HDPE y desde aproximadamente 10 a aproximadamente 80% en peso por fibras recubiertas de termoplástico.

Los materiales compuestos poliolefina-poliestireno adecuados para uso con la presente invención exhiben un módulo de compresión de al menos 170.000 psi (11.950 kg/cm^{2}) y una resistencia a la compresión de al menos 2500 psi (175 kg/cm^{2}). Materiales compuestos poliolefina-poliestireno preferidos exhiben un módulo de comprensión de al menos 185.000 psi (13.000 kg/cm^{2}) y una resistencia a la compresión de al menos 3000 psi (211 kg/cm^{2}). Materiales compuestos poliolefina-poliestireno mas preferidos exhiben un módulo de compresión de al menos 200.000 psi (14.060 kg/cm^{2}) y una resistencia a la compresión de al menos 3.500 psi (246 kg/cm^{2}).

Los materiales compuestos que contienen fibras recubiertas de termoplástico de acuerdo con la presente invención exhiben un módulo de compresión de al menos 350.000 psi (24.600 kg/cm^{2}). El módulo de compresión exhibido por los materiales que contienen fibras preferidos es al menos 400.000 psi (28.000 kg/cm^{2}). Los materiales compuestos que contienen fibras recubiertas de termoplástico exhiben una resistencia a la compresión de al menos 4000 psi
(280 kg/cm^{2}). La resistencia a la compresión exhibida por los materiales preferidos que contienen fibras es al menos 5.000 psi (352 kg/cm^{2}).

Una vista en sección transversal de una viga en I 10 de acuerdo con la presente invención se representa el Fig. 1, representándose una vista lateral de la misma viga en I en Fig. 2. La viga en I tiene una estructura tradicional consistente en una sección central de "alma" o "cuerpo" 20, un reborde superior 30, y un reborde inferior 40. Las secciones de reborde incluyen una sección saliente 50 que se extiende más allá de la anchura del alma 20. El frente del alma 60 forma una estructura que puede engranar con otras estructuras (v.g., vigas más pequeñas), como se describe adicionalmente más adelante. La anchura A de las secciones de reborde es significativamente mayor que la anchura B de la sección de alma. La altura C de las secciones de reborde es menor que la altura de las secciones de alma. A pesar de la poca altura de la sección de reborde y la pequeña anchura de la sección de alma, la viga en I es capaz de soportar estructuras pesadas y puede utilizarse en estructuras soportantes de cargas, tales como puentes y análogas.

Una vista en sección transversal de una viga en C 12 de acuerdo con la presente invención se representa en Fig. 3, representándose una vista lateral de la misma viga en C en Fig. 4. La viga en C tiene también una sección central de alma 20, un reborde superior 30 y un reborde inferior 40. Las secciones de reborde incluyen también una sección saliente 50 que se extiende más allá de la anchura del alma 20. El frente del alma 60 forma también una estructura que puede engranar con otras estructuras (v.g. vigas más pequeñas), como se describe adicionalmente más adelante.

Una vista en sección transversal de una viga en T 15 de acuerdo con la presente invención se representa en Fig. 5, representándose una vista desde abajo de la misma viga en T en Fig. 6. La viga en T tiene una estructura constituida por una sección central de alma 20 y un reborde superior 30, pero carece de reborde inferior. La sección de reborde incluye también una sección saliente 50 que se extiende más allá de la anchura del alma 20. El frente del alma 60 forma también una estructura que puede engranar con otras estructuras (v.g. vigas más pequeñas), como se describe adicionalmente más adelante.

Fig. 7 muestra paneles de cubierta machihembrados ensamblados 100 y 150. El panel 100 incluye un extremo 110 que tiene un miembro en forma de espiga 120 y un extremo opuesto 130 que define una ranura 140. El panel 150 incluye un extremo 160 que tiene un miembro en forma de espiga 170 y un extremo opuesto 180 que define una ranura 190. El miembro en forma de espiga 120 del panel 100 se representa engranando de modo entrelazado la ranura 190 del panel 150. La ranura 140 del panel 100 es capaz también de engranar de modo entrelazado con un miembro en forma de espiga de otro panel.

Análogamente, el miembro en forma de espiga 170 del panel 150 es capaz de engranar con una ranura de otro panel. El extremo superior plano 125 del panel 100 y el extremo superior plano 175 del panel 150 pueden servir como superficie soportante de cargas o barrera cuando dichos paneles están ensamblados en una estructura.

Fig. 8 ilustra una vista lateral y Fig. 9 una vista en corte parcial desde arriba de una porción de un puente para vehículos 200 ensamblado a partir de los perfiles de construcción arriba descritos. En la estructura del puente, los extremos 211 y 212 de los rieles de vigas en I mayores respectivos 213 y 214 están asegurados a pilotes respectivos 216 y 217 por sujetadores (no representados). Los extremos opuestos respectivos de las vigas en I 220 y 221 están asegurados análogamente a pilotes respectivos 223 y 224. Los extremos 225, 226 y 227 de las viguetas en I más pequeñas 228, 229 y 230 están asegurados al frente 260 de la viga en I 213, estando los extremos respectivos opuestos 231, 232 y 233 de las tres vigas en I más pequeñas sujetos al frente 261 de la viga en I 214. Análogamente, los extremos 234, 235 y 236 de las viguetas en I más pequeñas 237, 238 y 239 están sujetos al frente 262 de la viga en I 214.

Fig. 10 es una vista en corte desde arriba que representa la sujeción del extremo 225 de la vigueta en I más pequeña 228 al frente 260 de la viga en I mayor 213 utilizando abrazaderas en forma de L 243 y 244 y sujetadores 245, 246, 247 y 248. La abrazadera 243 y los sujetadores 245 y 246 que sujetan el extremo 225 de la viga en I 228 al frente 260 de la viga en I 213 se representa también en Fig. 8. Fig. 8 muestra también la abrazadera 247 y los sujetadores 248 y 249 que sujetan el extremo 231 de la viga en I 228 al frente 261 de la viga en I 214.

Fig. 8 y 9 muestran también el tablero del puente 270 formado por los paneles entrelazados 271 y 272 en los cuales la espiga 274 del panel 271 engrana de modo entrelazado la ranura 275 del panel 272. La espiga 276 del panel 272 engrana de modo entrelazado con la ranura 277, etcétera. Las superficies superiores respectivas 279 y 280 de los paneles 271 y 272 comprenden la superficie 290 de la cubierta 270 del puente.

Los sujetadores adecuados son esencialmente convencionales e incluyen, sin limitación, clavos, tornillos, espigas, pernos, y análogos.

Los procesos de moldeo descritos en las patentes de EE.UU. Núms. 5.298.214, 5.916.932 y 6.191.228 pueden emplearse para formar los perfiles de materiales compuestos estructurales de plástico modular de la presente invención. Sin embargo, dado que los artículos que se forman tienen una sección transversal irregular en comparación con las vigas que tienen secciones transversales rectangulares que se moldeaban anteriormente, las mezclas de material compuesto se extruyen preferiblemente en moldes en un extrusor forzado, por ejemplo desde aproximadamente 900 a aproximadamente 1200 psi (63 a aprox. 84 kg/cm^{2}), para compactar sólidamente los moldes y prevenir la formación de huecos. Análogamente, puede ser necesario aplicar fuerza a lo largo del eje horizontal de la viga, utilizando por ejemplo un cilindro hidráulico que se extienda a lo largo del eje horizontal, a fin de retirar los perfiles modulares enfriados de sus moldes.

Las vigas en I de material compuesto de poliolefina y poliestireno de acuerdo con la presente invención que tienen un área de sección transversal de 61 pulgadas cuadradas (393 cm^{2}) exhiben un momento de inercia de 900 in^{4}
(37.500 cm^{4}). Las vigas en I de material compuesto poliolefina-poliestireno de acuerdo con al presente invención que tienen un área de sección transversal de 119 pulgadas cuadradas (768 cm^{2}) exhiben un momento de inercia de 4628 in^{4} (192.617 cm^{4}). Esto representa el mayor momento de inercia producido jamás por un material termoplástico para cualquier estructura, y es comparable con los momentos de inercia medidos entre 257 y 425 in^{4} (10.696 y 17.688 cm^{4}) para vigas de madera de sección transversal rectangular que tengan un área de sección transversal de 63 pulgadas cuadradas (406 cm^{2}) y momentos de inercia medidos entre 144 y 256 in^{4} (5.993 y 10.655 cm^{4}) para vigas de madera de sección transversal rectangular que tengan un área de sección transversal de 48 pulgadas cuadradas (310 cm^{2}). El resultado final es que un puente de material compuesto poliolefina-poliestireno que habría pesado 120.000 libras (54.430 kg) para la tasa de carga requerida si se preparase a partir de materiales compuestos de sección transversal rectangular, pesa en su lugar apenas 30.000 libras (13.610 kg) cuando se prepara a partir de las vigas en I de la presente invención.

Los materiales compuestos estructurales de plástico modular de la presente invención representan por tanto los materiales estructurales no degradables más eficaces en costes preparados hasta la fecha, teniendo propiedades mecánicas satisfactorias. La presente invención hace posible la preparación de subestructuras con tasas de carga dadas a partir de cantidades de materiales reducidos a niveles desconocidos hasta ahora.

Claims

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1. Un material compuesto estructural de plástico modular que comprende una sección de alma dispuesta a lo largo de un eje horizontal y al menos una sección de reborde dispuesta a lo largo de un eje horizontal paralelo a aquél y moldeado integralmente para engranar con la superficie superior o inferior de dicha sección de alma, en donde dicho material compuesto está formado a partir de una mezcla co-continua inmiscible de polímeros de (A) una poliolefina de alta densidad y (B) poliestireno.
2. El material compuesto estructural de plástico modular de la reivindicación 1, en donde dicha poliolefina de alta densidad es polietileno de alta densidad (HDPE).
3. El material compuesto de plástico modular de la reivindicación 1, en donde dicha mezcla de polímero comprende adicionalmente una fibra de carbono o vidrio recubierta de termoplástico.
4. El material compuesto de plástico modular de la reivindicación 1, en donde la dimensión vertical (espesor) de la sección de reborde es una décima parte hasta la mitad del tamaño de la dimensión vertical de la sección de alma sin las secciones de reborde.
5. El material compuesto de plástico modular de la reivindicación 1, en donde la dimensión de anchura de la sección de reborde entera medida perpendicularmente al eje horizontal de la sección de reborde es de dos a diez veces el tamaño de la dimensión de anchura de la sección de alma medida perpendicularmente al eje horizontal de la sección de alma.
6. El material compuesto de plástico modular de la reivindicación 1, caracterizado por ser una viga en I.
7. El material compuesto de plástico modular de la reivindicación 1, caracterizado por ser una viga en C.
8. El material compuesto de plástico modular de la reivindicación 1, caracterizado por ser una viga en T.
9. Un material compuesto estructural de plástico modular esencialmente planar que comprende un lado ranurado y un lado en forma de espiga moldeado integralmente, siendo cada lado perpendicular al plano del material compuesto, en el cual el material compuesto está formado por una mezcla co-continua inmiscible de polímeros de (A) una poliolefina de alta densidad y (B) poliestireno, y que comprende opcionalmente además un material de fibra recubierto de termoplástico; en donde el lado ranurado define una ranura y el lado en forma de espiga está dimensionado para engranar de modo entrelazado con una ranura que tiene las dimensiones de la ranura definidas por el lado ranurado, y el lado ranurado y el lado en forma de espiga están dimensionados de tal manera que una pluralidad de los materiales compuestos estructurales de plástico modular esencialmente planares pueden estar ensamblados de modo entrelazado para distribuir una carga recibida por un miembro del ensamblaje entre otros miembros del ensamblaje.
10. El material compuesto de plástico modular planar de la reivindicación 9, que comprende al menos un par de lados paralelos opuestos ranurados y en forma de espiga, que definen entre ellos una dimensión de anchura o longitud del material compuesto.
11. El material compuesto de plástico modular planar de la reivindicación 10, en donde dicha dimensión de anchura tiene entre dos y diez veces el tamaño de la dimensión de altura (espesor) del material compuesto.
12. Un puente construido a partir de las vigas en I de la reivindicación 6, que comprende una pluralidad de filas paralelas soportadas por pilares de primeras vigas en I mayores, y una pluralidad de segundas vigas en I más pequeñas dispuestas paralelamente unas a otras y sujetas perpendicularmente a y entre las filas adyacentes de las primeras vigas en I mayores, en el cual las superficies superior e inferior de los segundos rebordes de las vigas en I están di-
mensionadas para encajar dentro de la abertura definida por los rebordes superior e inferior de las primeras vigas en I.
13. Un puente de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende adicionalmente una superficie de tablero sujeta a las primeras o segundas vigas en I.
14. Un puente de acuerdo con la reivindicación 13, en donde dicha superficie de tablero está dimensionada para ajustarse entre los rebordes superiores de las filas paralelas de las primeras vigas en I.
15. Un puente de acuerdo con la reivindicación 14, en donde dicha superficie de tablero tiene una dimensión de espesor seleccionada para proporcionar a la superficie del tablero una superficie superior que está nivelada esencialmente con las superficies superiores de las filas paralelas de las primeras vigas en I.
16. Un puente de acuerdo con la reivindicación 13, en donde dicha superficie de puente está formada por una pluralidad de paneles estructurales de material compuesto de plástico modular esencialmente planares que comprenden un lado ranurado y un lado en forma de espiga moldeado integralmente paralelo al lado ranurado, siendo cada lado perpendicular al plano del panel de material compuesto y a la dirección de recorrido, en donde:

cada panel de material compuesto está formado por una mezcla co-continua inmiscible de polímeros de (A) una poliolefina de alta densidad y (B) poliestireno;
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para cada panel de material compuesto, el lado ranurado define una ranura y el lado en forma de espiga está dimensionado para engranar de modo entrelazado con una ranura que tiene las dimensiones de la ranura definida por el lado ranurado de tal modo que dicha pluralidad de paneles de material compuesto forman un ensamblaje entrelazado en el cual los paneles adyacentes están unidos de modo machihembrado; y

el lado ranurado y el lado en forma de espiga de cada panel están dimensionados de tal manera que dicha pluralidad de materiales compuestos estructurales de plástico modular esencialmente planares están ensamblados de modo entrelazado para distribuir una carga recibida por un miembro del ensamblaje entre otros miembros de ensamblaje.
17. El material compuesto de plástico modular de la reivindicación 3 ó la reivindicación 9, en donde dicho material compuesto comprende desde 20 a 50% en peso de un componente de poliestireno que contiene al menos 90% en peso de polietileno y desde 50 a 80% en peso de un componente de poliolefina de alta densidad que contiene al menos 75% en peso de polietileno de alta densidad (HDPE).
18. El material compuesto de plástico modular de la reivindicación 3 o reivindicación 9, en donde dicho material compuesto comprende desde 20 a 90% en peso de un componente polímero y desde 10 a 80% en peso de fibras recubiertas de termoplástico, en donde dicho componente polímero comprende desde 20 a 50% en peso de un componente de poliestireno que contiene al menos 90% en peso de poliestireno y desde 50 a 80% en peso de una poliolefina de alta densidad.
19. El material compuesto de plástico modular de la reivindicación 3 o la reivindicación 9, en donde dicho material compuesto comprende desde 20 a 90% en peso de un componente polímero que tiene al menos 80% en peso de HDPE y desde 10 a 80% en peso de fibras recubiertas de termoplástico.
20. El material compuesto de plástico modular de la reivindicación 17, caracterizado por exhibir un módulo de compresión de al menos 170.000 psi (11.950 kg/cm^{2}) y una resistencia a la compresión de al menos 2500 psi
(175 kg/cm^{2}).