ES2374657T3 - Producto en planchas de material compuesto de múltiples capas hecho de productos granulados de piedra y procedimiento de fabricación relativo. - Google Patents
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Abstract
Producto en planchas de material compuesto de múltiples capas, caracterizado porque comprende una estructura intercalada con dos capas (3) de superficie de aglomerado de material de piedra en forma de producto granulado unido por medio de una fase de unión respectivamente sobre las superficies inferior y superior de una capa (2) de soporte colado previamente que está constituida por aglomerado de material expandido.
Description
Producto en planchas de material compuesto de multiples capas hecho de productos granulados de piedra y procedimiento de fabricacion relativo
5 � La presente invencion se refiere a un producto en planchas de material compuesto de multiples capas hecho de materiales de piedra aglomerados y a su procedimiento de fabricacion. Las dificultades cada vez mayores y el coste creciente necesario para obtener bloques o planchas de materiales de piedra natural (tal como marmol, granito, etc.) o artificial (por ejemplo de tipo ceramica) mediante extraccion de piedra y procedimiento de fabricacion posterior, han sugerido una tecnologia para fabricar artificialmente tales bloques de piedra, usando productos granulados procedentes de estos materiales unidos mediante un aglomerante que puede ser de tipo inorganico, y perteneciendo entonces a la clase de aglomerantes de cemento, o de tipo organico, siendo en este caso una resina sintetica que puede curarse mediante un procedimiento quimico o termico.
15 Segun esta tecnologia ya conocida, la mezcla hecha de fragmentos de piedra, en tamano de grano seleccionado y por tanto de dimensiones predeterminadas de los productos granulados o fragmentos (desde un maximo de 150 mm hasta tamano de polvo) y de aglomerante (ademas de otros aditivos, tales como modificadores de reologia de la mezcla o promotores de la adhesion o del curado) se pulveriza en un molde y se somete a un procedimiento que consiste principalmente en el moldeo mediante vibrocompresion, es decir aplicacion simultanea de una presion de compactacion y de una vibracion, ambas fases a un vacio predeterminando, para evitar que el aire quede atrapado en la mezcla. Tras la fase a vacio de vibrocompresion, se deja reposar la mezcla en el molde hasta que la resina este
25 completamente curada (mediante adicion de un promotor adecuado) o el cemento este endurecido, uniendo de manera irreversible los productos granulados de material de piedra en un unico bloque. Alternativamente, evitando el uso de un molde, la mezcla puede alimentarse, segun sea conveniente, a una cinta de moldeo, asumiendo de este modo la forma de una plancha, que tras la vibrocompresion y el posterior endurecimiento no necesita la fase de aserrado. En este caso el curado de la resina se obtiene mediante una reaccion termica, calentando el producto, que se endurece en pocos minutos.
35 El procedimiento de fabricacion es mas conveniente que la tecnologia de moldeo de bloques y los ciclos de produccion son ventajosos. Debido al hecho de que la fase de aserrado no es necesaria, la plancha, tras la fase de endurecimiento, puede suministrarse inmediatamente a la fase de procesamiento final. Los productos resultantes muestran propiedades mecanicas que los hacen particularmente adecuados, tras las fases de procesamiento necesarias, para la fabricacion de revestimientos para el suelo, tabiqueria interna y revestimientos externos de construcciones publicas y residenciales, y de componentes de muebles. Cuando se usa una resina sintetica como aglomerante, una de las ventajas principales es que la fase de endurecimiento requiere muy poco tiempo y las propiedades mecanicas del producto son mejores que aquellas de
45 los productos unidos por cemento correspondientes. La desventaja relacionada con el uso de una resina sintetica es el alto precio de la resina, de modo que, tambien si se usa en una cantidad relativamente pequena, el coste de un producto unido por resina es siempre alto. Por el contrario, cuando se usa un aglomerante de cemento, el problema principal, en una produccion industrial, esta relacionado con el largo tiempo requerido por la solidificacion y el posterior endurecimiento. Ademas, el producto final es pesado, puesto que debe usarse un alto grosor debido a la escasa resistencia mecanica en comparacion con los productos unidos por resina, principalmente en la fase de instalacion como acabados de pared exterior. Ademas de estos problemas de aspecto general, existen otros problemas relacionados especificamente con
55 aplicaciones especificas. En el caso de productos para la fabricacion de componentes para muebles, por ejemplo, el alto peso del elemento representa una desventaja tanto desde el punto de vista comercial, por el elevado coste de transporte, como del rendimiento, por la dificultad de la instalacion. De hecho, una formulacion tipica para la produccion de piedras aglomeradas usando la tecnologia de la vibrocompresion a vacio, por ejemplo en el caso mas favorable de uso de resina de poliester como aglomerante, puede comprender:
65 • el 92% en peso de productos granulados y polvo de marmol
• el �% en peso de resina de poliester.
Debido al hecho de que los productos granulados o el polvo de marmol tienen un peso especifico promedio de 2,7 kg/dm3, y la resina de poliester tiene un peso especifico promedio de 1,1 kg/dm3, el producto resultante, por ejemplo
5 de 1 m2 de tamano y 3 cm de grosor, tendra un peso especifico teorico de 2,57 kg/dm3 (ligeramente superior al valor experimental que generalmente oscila entre 2,49�2,50 kg/dm3) que corresponde a un peso de 77,1 kg, que es demasiado alto en vista de lo mencionado.
El documento FRA�2.136.�62da a conocer una estructuraen la que una capa de pesoligero expandidase une
10 directamente mediante tratamiento a alta temperatura a una capa de superficie que tiene la misma composicion quimica que la capa expandida. Por consiguiente no hay ninguna fase de union y esto conlleva que las capas deben estar constituidas del mismo material (silicato) de modo que puedan formarse enlaces quimicos durante el tratamiento de sinterizacion/vitrificacion a alta temperatura.
15 El documento US �A�4.107.37 da a conocer un metodo y aparato para fabricar placas de revestimiento planas delgadas que tienen una estructura de dos capas. Este documento no proporciona ninguna ensenanza para obtener una estructura de multiples capas diferente de la descrita en ese documento.
El objeto de la invencion es principalmente evitar la desventaja del alto peso de los productos hechos de fragmentos
20 de piedra, fabricados mediante la tecnologia de la vibrocompresion a vacio, haciendo un producto perceptiblemente mas ligero y que mantenga sustancialmente las propiedades tecnicas y esteticas de los productos mencionados anteriormente.
Este objetivo se obtiene, segun la invencion, por medio de un producto que muestra las caracteristicas de la
25 reivindicacion independiente 1 adjunta y por un procedimiento que presenta las caracteristicas de la reivindicacion independiente 6 adjunta.
Aplicaciones ventajosas de la presente invencion se muestran en las reivindicaciones dependientes.
30 Principalmente, el producto segun la invencion, tiene dos capas de superficie obtenidas mediante vibrocompresion, que estan constituidas por un aglomerado, por ejemplo obtenido a partir de fragmentos de polvo de marmol unidos por resina de poliester, y un soporte colado previamente, por ejemplo obtenido de nuevo mediante vibrocompresion a vacio, que esta constituido por fragmentos de arcilla expandida unidos por resina de poliester.
35 El producto segun la invencion tiene una estructura intercalada, en la que el soporte colado previamente de arcilla expandida constituye la capa intermedia, y dos capas de superficie de aglomerado proporcionado, una encima y una debajo de la capa intermedia.
Se ha mostrado experimentalmente que un aglomerado de arcilla expandida unido por resina de poliester puede 40 alcanzar un peso especifico inferior a 1 kg/dm3.
Por tanto, un producto de material compuesto laminado, con una estructura intercalada segun la invencion, 1 m2 de tamano y 3 cm de grosor, como en el ejemplo descrito anteriormente, que contiene una capa de superficie superior y una capa de superficie inferior, ambas de 0,5 cm de marmol aglomerado, y una capa intermedia de 2 cm de arcilla
45 expandida aglomerada, tendra un peso total de 45,7 kg.
Por tanto, un producto de este tipo resulta perceptiblemente mas ligero que un producto con las mismas dimensiones, hecho de piedra aglomerada pero de grosor homogeneo.
50 El producto en planchas de material compuesto de multiples capas, segun la invencion, tambien puede realizarse con al menos un borde perimetral, conformado adecuadamente, en material de piedra.
Ventajosamente, el producto segun la invencion tambien puede fabricarse en forma de un elemento complejo que comprende una pluralidad de elementos modulares con una estructura intercalada, conectados entre si por capas de
55 material de fragmentos de piedra, para que los modulos individuales puedan, cuando sea necesario, separarse unos de otros mediante cortado y opcionalmente acabarse para obtener la forma de borde deseada.
Caracteristicas adicionales de la invencion resultaran evidentes a partir de la siguiente descripcion, que hace referencia a las realizaciones facilitadas a modo de ejemplo, mostradas en las figuras adjuntas, en las que:
• la figura 1 es una vista esquematica axonometrica de un producto con una estructura intercalada segun la invencion;
• la figura 2 es una vista en seccion parcial del producto mostrado en la figura 1, pero con un borde lateral en 65 material de fragmentos de piedra;
• la figura 3 es una vista en axonometria de un producto modular o complejo, a partir del cual es posible, por ejemplo, obtener mediante cortado y posterior acabado, elementos sencillos o con bordes, tales como aquellos mostrados en la figura 2.
La figura 1 muestra un producto (1) segun la invencion, que tiene una estructura intercalada, que incluye una capa intermedia como soporte (2) con un peso especifico relativamente bajo, (que esta constituida, por ejemplo, por arcilla expandida), y dos capas de superficie, inferior y superior, indicadas con el mismo numero de referencia (3), que estan constituidas por fragmentos de piedra.
El producto (1) de la figura 1 se obtiene, segun sea conveniente, mediante la tecnica de vibrocompresion a vacio. Particularmente, la capa intermedia es un colado previo de fragmentos de arcilla expandida unidos con resina de poliester obtenido mediante la tecnica mencionada anteriormente de vibrocompresion a vacio, sobre cuyas superficies superior e inferior se moldean las capas (3) de superficie constituidas por un aglomerado, por ejemplo obtenido a partir de fragmentos de polvo de marmol unidos con resina de poliester, por ejemplo mediante dicho metodo de vibrocompresion.
Debido al hecho de que la mayor parte del grosor del producto (1) esta ocupado por la capa intermedia de arcilla (2) expandida, el peso total del producto resulta perceptiblemente menor que el peso de un producto de tamano correspondiente hecho de piedra aglomerada, de grosor homogeneo, tal como se muestra claramente en el ejemplo mencionado anteriormente.
El producto (10) de la figura 2 difiere del de la figura 1 por la presencia de un borde (30) lateral en el mismo material de piedra de las capas (3) de superficie.
La figura 3 muestra esquematicamente un producto (100) complejo de tipo modular, que contiene una pluralidad de capas (2) intermedias de arcilla expandida, colocadas de manera regular y completamente sumergidas en la piedra
(3) aglomerada, que se distribuye por tanto tambien en los espacios entre los soportes (2).
De este modo, es posible obtener un producto modular, a partir del cual es posible cortar elementos con el numero deseado de modulos, en el sentido de direccion tanto longitudinal como transversal, segun las necesidades.
El corte de la plancha siguiendo algunas de las lineas sombreadas en la figura 3 puede acabarse posteriormente para obtener por ejemplo el bordeado (30) mostrado en la figura 2.
Las ventajas resultan evidentes a partir de la descripcion anterior, determinandose el alcance de la invencion por el contenido en las reivindicaciones adjuntas.
Ejemplo
Un ejemplo de procedimiento de fabricacion de un producto segun la invencion incluye normalmente las siguientes fases:
- •
- moldear mediante vibrocompresion a vacio un bloque hecho de fragmentos de arcilla expandida, de un tamano de grano seleccionado, unidos por la cantidad minima requerida de resina de poliester;
- •
- endurecer el bloque a traves de una reaccion quimica mediante curado a temperatura ambiente;
- •
- serrar el bloque en planchas de grosor predeterminado y posteriormente calibrar la superficie de plancha;
- •
- acabar de manera perimetral las planchas aglomeradas de arcilla expandida para procesarlas, si se requiere, en la forma deseada;
- •
- mezclar una mezcla de fragmentos de piedra del tamano de grano seleccionado, polvo y aglomerante en las proporciones tipicas requeridas para la fabricacion de un aglomerado (los fragmentos de piedra pueden hacerse de manera adecuada de marmol, granito, cuarzo u otros materiales inertes);
- •
- distribuir la cantidad requerida de mezcla en una cinta de moldeo, para moldear la primera capa inferior del material compuesto;
- •
- colocar, segun sea conveniente, arcilla expandida sobre esta primera capa de la plancha;
- •
- distribuir en la plancha de arcilla expandida una cantidad adicional de mezcla, adecuada para hacer la capa superior del material compuesto;
- •
- moldear mediante vibrocompresion a vacio, en una unica etapa, las capas del material compuesto
preparado;
- •
- endurecer la mezcla a traves de reaccion termica;
- •
- acabar de manera perimetral y superficial el producto de moldeo, tal como se desea.
Claims (7)
- REIVINDICACIONES1. Producto en planchas de material compuesto de multiples capas, caracterizado porque comprende una estructura intercalada con dos capas (3) de superficie de aglomerado de material de piedra en forma de5 producto granulado unido por medio de una fase de union respectivamente sobre las superficies inferior y superior de una capa (2) de soporte colado previamente que esta constituida por aglomerado de material expandido.
- 2. Producto de material compuesto de multiples capas segun la reivindicacion 1, caracterizado porque10 comprende ademas un borde (30) lateral que esta constituido por aglomerado del mismo material de piedra de dichas capas (3) de superficie.
- 3. Producto de material compuesto de multiples capas segun la reivindicacion 1, caracterizado por una estructura modular o compuesta, con una pluralidad de elementos (2) de soporte de aglomerado de15 material expandido sumergido en dicho aglomerado de material de piedra, recubierto en al menos una superficie y separado por un aglomerado (3) de material de piedra..
- 4. Producto de material compuesto de multiples capas segun una cualquiera de las reivindicacionesanteriores, en el que dicha capa de material (3, 30) de piedra se obtiene mediante vibrocompresion, 20 opcionalmente a vacio, de polvo de marmol o fragmentos de marmol unidos con resina de poliester.
- 5. Producto de material compuesto de multiples capas segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha capa (2) de soporte colado previamente se obtiene mediante vibrocompresion a vacio de granulos de arcilla expandida unidos con resina de poliester.
- 6. Procedimiento para la preparacion de un producto segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende las siguientes etapas:colocar al menos un soporte (2) colado previamente hecho de aglomerado de material expandido en un 30 molde o en una cinta de moldeo;� distribuir un aglomerado (3) de material de piedra sobre al menos una superficie de dicho soporte (2), junto con una fase de union;35 someter a vibrocompresion a vacio dicho aglomerado (3) de material de piedra y dicho soporte (2) colado previamente.
- 7. Procedimiento segun la reivindicacion 6, en el que dicho al menos un soporte (2) colado previamente seobtiene previamente mediante vibrocompresion a vacio a partir de granulos de arcilla expandida unidos con 40 resina de poliester.. Uso de un producto segun las reivindicaciones 1 �5 para la fabricacion de revestimientos para el suelo, tabiqueria interna y revestimientos externos de construcciones publicas y residenciales, y de componentes de muebles.
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