ES2559022T3 - Bloque de construcción térmicamente aislante - Google Patents
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Abstract
Bloque (1) de construcción térmicamente aislante que comprende dos semibloques (2a, 2b) de hormigón aglomerado que tienen cada uno un cara interna (4a, 4b) y una cara externa (3a, 3b) y un panel aislante al vacío (5) colocado entre las caras internas (4a, 4b) de cada uno de los dos semibloques (2a, 2b) y encapsulado en una espuma orgánica expandida, caracterizado por que el mismo está constituido únicamente por los semibloques (2a, 2b) de hormigón aglomerado que comprende gránulos de arcilla expandida ensamblados con el panel aislante al vacío encapsulado en la espuma orgánica.
Description
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DESCRIPCION
Bloque de construccion termicamente aislante
La invencion concierne a un bloque de construccion termicamente aislante, de modo mas particular a un bloque aislante ligero que comprende un panel aislante al vado, y a su procedimiento de fabricacion.
Numerosos trabajos actuales se refieren a la busqueda de nuevos materiales, utilizables en el ambito de la construccion y cuyas caractensticas aislantes esten mejoradas. Bloques tales como los ladrillos o los sillares aligerados comprenden generalmente cavidades, lo que, por una parte, les hace mas ligeros y por tanto mas faciles de manipular y, por otra, les confiere propiedades aislantes ligeramente mejoradas. Cuando estas cavidades estan llenas de aire, las caractensticas aislantes del bloque siguen siendo bastante mediocres.
A fin de paliar este problema, la solicitud de patente EP 2 180 111 describe un bloque de construccion aislante que comprende una o varias cavidades llenas de aislante termico a base de fibras minerales y de sflice.
La solicitud DE 20 2007 013 074 describe paneles aislantes al vado, conocidos por sus excelentes propiedades de aislantes termicos, colocados en las cavidades de un ladrillo hueco, cuyas dimensiones estan bien adaptadas al tamano de los paneles al vado. Si las dimensiones del panel al vado no estan perfectamente adaptadas a las de las cavidades, las caractensticas termicas disminuyen considerablemente.
Un bloque de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 esta descrito en el documento DE 20 2009 002697 U1.
Subsiste una necesidad de un bloque de construccion que presente un excelente aislamiento termico.
La presente invencion propone un bloque de construccion termicamente aislante que comprende dos semibloques de hormigon aglomerado que comprende granulos de arcilla expandida que tienen cada uno una cara interna y una cara externa, estando colocado un panel aislante al vado entre las caras internas de cada uno de los dos semibloques y encapsulado en una espuma organica expandida.
Ventajosamente, de acuerdo con la presente invencion, el bloque de construccion esta constituido unicamente por el ensamblaje de dos semibloques de hormigon aglomerado que comprende granulos de arcilla expandida con un panel aislante al vado encapsulado en una espuma organica expandida.
Los paneles aislantes al vado estan constituidos por un nucleo aislante aprisionado entre dos pelfculas estancas reflectoras, siendo puesto a continuacion el nucleo aislante en depresion, al vado. Las pelfculas estancas comprenden capas de aluminio muy finas (del orden de 10 nm) y en general son varias capas de material compuesto polfmero/aluminio.
Estos paneles son de espesores pequenos y permiten reducir considerablemente la cantidad de material aislante necesario. A tttulo de ejemplo, a resistencia termica equivalente, es necesario 1 cm de panel al vado contra 6 cm de poliestireno expandido o de 6 cm a 9 cm de lanas minerales. Sin embargo, estos paneles son muy fragiles, puesto que un danado de la pelfcula estanca provoca una perdida del vado y por consiguiente una disminucion inmediata de las caractensticas aislantes.
La union entre dos paneles al vado puede no obstante constituir un puente termico y por tanto ser nefasta para las propiedades aislantes buscadas.
El bloque de construccion de acuerdo con la presente invencion presenta la ventaja de tener excelentes propiedades aislantes, en razon de la presencia de un panel al vado en la estructura. El hecho de que este panel este encapsulado en una espuma organica permite, por una parte, asegurar la proteccion del panel al vado y, por otra, mejorar su resistencia al envejecimiento, al tiempo que limita la presencia de puentes termicos a nivel de las uniones.
Un bloque de construccion de este tipo es utilizado especialmente en la realizacion de muros y/o de paredes como elemento portante y a la vez como elemento aislante.
El bloque de construccion de acuerdo con la presente invencion es de forma paralelepipedica cuyas dimensiones pueden variar tfpicamente entre 250 mm y 350 mm de anchura, 190 mm y 300 mm de altura y 400 mm y 600 mm de la longitud. El bloque de acuerdo con la invencion tiene por ejemplo las dimensiones siguientes: 300x250x500, correspondiendo las dimensiones respectivamente a la anchura, la altura y la longitud dadas en mm.
El panel aislante al vado utilizado en el bloque aislante de acuerdo con la presente invencion tiene clasicamente un espesor comprendido entre 20 mm y 50 mm. Sus otras dimensiones son funcion del tamano del bloque de construccion deseado y son ligeramente inferiores a las dadas anteriormente de modo que la espuma organica pueda encapsular la totalidad del panel aislante al vado.
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La espuma organica utilizada para encapsular el panel aislante al vado es una espuma organica expandida, es decir que se hincha al secarse, de tipo poliuretano, poliisocianurato o fenolico.
Las espumas preferidas son las espumas de poliuretano o de poliisocianurato.
Las espumas de poliisocianuratos son fabricadas a partir de isocianatos y de alcoholes de tipo polioles. Una espuma de poliuretano tiene clasicamente un coeficiente de conductividad termica del orden de 0,021 W/(m.K) a 0,025 W/(m.K).
Las espumas de poliisocianurato son fabricadas directamente a partir de isocianatos, sin poliol. Sin embargo, es posible obtener un producto que tenga una resistencia al fuego mejorada, haciendo reaccionar un amplio exceso de isocianatos (metileno difenil diisocianato) con polioles. El poliisocianurato puede por tanto ser considerado como una mejora del poliuretano. Aquel tiene a la temperatura ambiente un coeficiente de conductividad termica del orden de 0,023 W/(m.K).
La adicion de un producto de hinchamiento o de agua asegura la formacion de burbujas de gas. En el caso de una espuma de poliuretano, el gas de expansion utilizado habitualmente es pentano. Queda por tanto aprisionarle en las burbujas formadas en la espuma y presenta la ventaja de tener una conductividad termica mas pequena que el aire.
Cualquier procedimiento conocido por el especialista en la materia para la fabricacion de la espuma organica puede ser utilizado en el marco de la presente invencion.
La densidad de una espuma de poliuretano que rodea al panel al vado esta comprendida generalmente entre 30 kg/m3 y 50 k/m3.
El espesor de espuma organica que rodea al panel aislante al vado esta comprendido generalmente entre 10 mm y 25 mm.
Estos bloques son fabricados a partir de bolas de arcilla expandida que comprende una estructura interna porosa e igualmente conocida con la marca Leca®. Estas bolas son mezcladas con cemento y con los constituyentes adicionales para formar bloques. La conductividad termica de este tipo de hormigon aglomerado es clasicamente de aproximadamente 0,11 W/(m.K) a 0,23 W/(m.K).
El espesor de cada uno de los semibloques esta comprendido preferentemente entre 60 mm y 150 mm.
La superficie de los semibloques de hormigon aglomerado presenta una cierta rugosidad, la cual, sin la presencia de un cierto espesor de espuma organica, correna el riesgo de danar la pelfcula protectora del panel aislante al vado y por consiguiente de provocar fugas.
Las caras internas de cada uno de los semibloques pueden tener formas diferentes: estas pueden ser planas o ranuradas en forma de almenas de angulos agudos (denominadas generalmente « fishtail » en ingles).
De modo preferido, el panel aislante al vado esta colocado a equidistancia de la caras internas de los dos semibloques.
La invencion se refiere igualmente a diferentes procedimientos de fabricacion de los bloques de construccion descritos anteriormente en el transcurso de los cuales son ensambladas las diferentes partes constitutivas del bloque.
De acuerdo con un primer modo de realizacion, la encapsulacion del panel aislante al vado en la espuma organica se hace durante la fabricacion del bloque aislante, directamente en el molde que permite el ensamblaje de las diferentes partes de bloque de acuerdo con la invencion.
El procedimiento de fabricacion de un bloque de construccion termicamente aislante de acuerdo con la presente invencion comprende las etapas siguientes:
- posicionamiento de dos semibloques en el interior de un molde de tal manera que las dos caras externas de cada uno de los semibloques queden colocadas contra las paredes internas del molde,
- mantenimiento en el interior del molde del panel aislante al vado sobre el cual ha sido colocado un medio de espaciamiento en cada una de sus caras de tal manera que se creen espacios vados entre las caras del panel aislante al vado y las caras internas de dos semibloques,
- llenado de los citados espacios vados por uno o varios precursores de la espuma organica,
- mantenimiento del molde cerrado a presion durante la expansion y el endurecimiento de la espuma organica, de tal modo que la espuma organica, al endurecerse, permita el ensamblaje de los dos semibloques y el panel aislante al vado, y
- retirada del molde del bloque ensamblado asf obtenido.
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El mantenimiento del molde a presion es conservado hasta que la espuma organica obtenga un consistencia estable. Clasicamente, para una espuma de poliuretano, el molde es mantenido cerrado durante aproximadamente 3 minutos.
Esta duracion depende especialmente del tipo de espuma, asf como del espesor de la capa que rodea al panel aislante al vado.
El medio de espaciamiento colocado sobre cada una de las caras del panel aislante al vado permite dejar un espacio vado alrededor del citado panel. Este espacio vado sera llenado por los precursores de espuma organica y despues de la expansion y el endurecimiento formara la proteccion alrededor del panel aislante al vado.
El medio de espaciamiento puede ser un calzo colocado sobre cada cara del panel aislante al vado, por ejemplo colocado en las esquinas de las caras.
El medio de espaciamiento puede igualmente tener la forma de un marco colocado sobre una parte o sobre la totalidad del canto del panel aislante al vado.
Ventajosamente, el medio de espaciamiento es de poliestireno o de poliuretano. De modo preferido, los medios de espaciamiento son calzos o un marco de poliuretano.
De acuerdo con el modo de realizacion del procedimiento de fabricacion de un bloque de acuerdo con la presente invencion descrito anteriormente, el ensamblaje entre las diferentes partes constituidas por el panel aislante al vado y los dos semibloques de hormigon aglomerado, es realizado directamente durante la expansion y el endurecimiento de la espuma organica que permite la adhesion del panel al vado encapsulado en la espuma con los dos semibloques.
La totalidad del bloque aislante, de acuerdo con este modo de realizacion, es fabricada in situ en un molde unico.
Bajo el termino « in situ », se comprende que la totalidad del bloque es realizada en un mismo molde: la adhesion entre las diferentes partes constitutivas del bloque (dos semibloques y panel aislante al vado) es realizada por el esponjamiento in situ de la espuma organica.
De acuerdo con un segundo modo de realizacion, el procedimiento de fabricacion del bloque termicamente aislante de acuerdo con la presente invencion comprende una primera etapa de encapsulacion del panel aislante al vado en una espuma organica, realizada en un dispositivo diferente del utilizado para la fabricacion del propio bloque aislante. La encapsulacion puede ser efectuada por cualquier metodo conocido por el especialista en la materia: el panel aislante al vado es colocado en el interior de un molde y los precursores organicos de la espuma que forma la encapsulacion son vertidos en el molde y mantenidos a presion en el molde cerrado durante la expansion y el endurecimiento de la misma.
El panel aislante al vado obtenido despues de esta etapa queda asf encapsulado en una espuma organica.
La etapa de encapsulacion es realizada en un molde que puede tener caras internas planas o caras internas en forma de almenas de angulos agudos.
De esta manera, la espuma, una vez expandida y endurecida, puede tener directamente la forma buscada, por ejemplo en forma de almenas de angulos agudos.
Si el molde es de forma diferente, la espuma organica endurecida puede ser puesta en forma por recorte a la forma deseada. Asf, si la etapa de encapsulacion es realizada en un molde de forma cualquiera, el procedimiento de fabricacion del bloque aislante puede comprender ademas una etapa de puesta en forma de la espuma, una vez endurecida, por recorte.
Asf, al final de la etapa de encapsulacion del panel aislante al vado, la espuma endurecida puede tener caras verticales planas, o caras verticales en forma de almenas de angulos agudos.
Las caras denominadas « verticales » de la espuma son las que son paralelas a las caras verticales del panel aislante al vado.
El procedimiento de fabricacion del bloque termicamente aislante de acuerdo con la presente invencion es puesto en practica de dos modos diferentes segun que la espuma endurecida que rodea al panel aislante al vado tenga caras planas o caras en forma de almenas de angulos agudos.
De acuerdo con otro modo de realizacion, el procedimiento de fabricacion del bloque termicamente aislante de acuerdo con la presente invencion comprende:
- una primera etapa de encapsulacion del panel aislante al vado en una espuma organica de tal modo que la espuma organica endurecida que rodea al citado panel tenga dos caras verticales en forma de almenas de angulos agudos,
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- una etapa de posicionamiento y mantenimiento del panel aislante al vado encapsulado en el interior de un molde de forma paralelepipedica, preferente en el centro del molde, de modo que queden espacios vados entre el panel aislante al vado encapsulado y las caras internas del molde,
- una etapa de llenado de los espacios dejados vados, por colada en el molde, alrededor del panel aislante al vado encapsulado, de hormigon aglomerado para formar los dos semibloques,
- una etapa de retirada del molde del bloque aislante asf formado que comprende el panel aislante al vado, despues de endurecimiento del hormigon aglomerado.
El molde de forma paralelepipedica utilizado tiene dimensiones correspondientes a las deseadas para el bloque termicamente aislante.
Asf, de acuerdo con este modo de realizacion, la fijacion de las diferentes partes que componen el bloque aislante es realizada directamente por el endurecimiento del hormigon aglomerado, sin necesitar la adicion de un adhesivo. Los dos semibloques de hormigon aglomerado quedan formados directamente en el molde en el que se encuentra el panel aislante al vado encapsulado en una espuma endurecida que tiene la forma de almenas de angulos agudos. Durante el llenado del molde, las caras internas de los dos semibloques en contacto con el panel aislante al vado encapsulado toman por tanto directamente la forma deseada, de almenas de angulos agudos, con motivos complementarios de los de la espuma endurecida.
Los bloques de construccion de acuerdo con la presente invencion tienen un coeficiente de transmision termica comprendido entre 0,05 W/m2K y 0,15 W/m2K.
Descripcion somera de las figuras:
La figura 1 representa un corte de un bloque termicamente aislante de acuerdo con la presente invencion, en el cual las caras internas de los semibloques de hormigon aglomerado son planas.
La figura 2 representa un corte de un bloque termicamente aislante de acuerdo con la presente invencion, en el cual las caras internas de los semibloques de hormigon aglomerado son de forma de almenas de angulos agudos.
La figura 3a representa una vista de un panel aislante al vado colocado dentro de medios de espaciamiento, para la fabricacion de un bloque termicamente aislante de acuerdo con la presente invencion.
La figura 3b representa un bloque termicamente aislante de acuerdo con la presente invencion que comprende un panel aislante al vado colocado dentro de un marco.
Descripcion detallada de las figuras
El bloque (1) de construccion termicamente aislante de acuerdo con la presente invencion esta constituido por dos semibloques (2a, 2b) de hormigon aglomerado que comprende granulados de arcilla expandida, teniendo cada uno de los bloques caras externas (3a, 3b) y caras internas (4a, 4b). Un panel aislante al vado (5) esta comprendido en la estructura del bloque entre las caras internas (4a, 4b) de los dos semibloques.
El espacio (6) situado entre los semibloques (2a, 2b) y el panel aislante al vado es llenado de espuma organica, que, una vez endurecida, permite ventajosamente proteger el panel aislante al vado al tiempo que conserva buenas propiedades de aislante termico.
En el modo de realizacion representado en la Figura 1, las caras internas (4a, 4b) de los semibloques (2a, 2b) son planas.
En esta configuracion, si la espuma organica es formada in situ, durante la fabricacion del bloque aislante (1), no es necesario prever una capa de adhesivo para ensamblar los diferentes elementos del bloque (1). La espuma organica que llena los espesores (6) situados alrededor del panel aislante al vado (5) desempenara la funcion de adhesivo y permitira despues de la expansion y el endurecimiento, que las diferentes partes constitutivas del bloque (1) se mantengan unidas.
En el modo de realizacion representado en la Figura 2, las caras internas (4a, 4b) de los semibloques tienen una forma almenada.
El ensamblaje de la parte del bloque correspondiente al panel al vado (5) encapsulado en la masa organica y de los dos semibloques es realizado de modo mecanico, por mantenimiento de las dos partes que tienen geometnas complementarias. Para hacerlo, la espuma organica endurecida debe tener la forma adecuada para ser mantenida ensamblada con los semibloques. Esta por tanto es necesariamente almenada.
La puesta en forma de la espuma organica puede ser hecha de diferentes modos. Si la encapsulacion del panel aislante al vado (5) en la espuma organica es efectuada de modo independiente de la fabricacion del bloque (1), es decir que la misma es realizada en un molde espedfico para la encapsulacion, el molde puede tener la forma de
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almenas complementarias. En este caso, el panel al vado (5) encapsulado puede ser colocado directamente en el interior del molde que sirve para la fabricacion de los dos semibloques (2a, 2b), haciendose el mantenimiento por un sistema de espigas- muescas.
Si el molde no tiene la forma adecuada que permita obtener una espuma endurecida directamente en la forma incorporable entre los dos semibloques, es posible prever recortar la espuma con la geometna que permita el ensamblaje de las diferentes piezas, antes de la colocacion del panel aislante al vado encapsulado en el interior del molde que sirve para la fabricacion de los dos semibloques (2a, 2b).
Cuando la encapsulacion del panel al vado (5) es realizada in situ, los semibloques (2a, 2b) son colocados en el interior de un molde, siendo colocadas las caras externas (3a, 3b) de los semibloques contra las paredes internas del molde. A fin de situar en el interior del molde el panel al vado (5), preferentemente a equidistancia de las caras internas (4a, 4b) de los semibloques, el panel (5) esta equipado con medios de espaciamiento que permiten mantenerle en posicion dentro del molde.
Estos medios de espaciamiento pueden ser calzos colocados en cada una de las superficies del panel aislante al vado (5). Estos calzos no estan representados en las figuras.
Los medios de espaciamiento pueden igualmente presentarse en forma de un marco que rodea a una parte o a la totalidad de cada uno de los cantos del panel aislante al vado (5).
La figura 3a da una vista de un panel aislante al vado (5) en el que cada uno de los cantos estan colocados en marcos (7a, 7b). De este modo, el panel aislante al vado puede ser estabilizado en el interior del molde a la distancia deseada entre los dos semibloques (2a, 2b). En la figura 3a, el marco (7a, 7b) esta colocado en la totalidad del canto vertical del panel (5). Es igualmente posible colocar el marco solamente sobre una parte de los cantos del panel (5).
La figura 3b representa un corte de un bloque aislante (1) de acuerdo con la presente invencion, fabricado por un procedimiento en el cual la encapsulacion es hecha in situ. Las partes 7a y 7b del marco de mantenimiento del panel al vado aislante (5) estan por tanto integradas en la estructura del bloque aislante (1).
Claims (12)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Bloque (1) de construccion termicamente aislante que comprende dos semibloques (2a, 2b) de hormigon aglomerado que tienen cada uno un cara interna (4a, 4b) y una cara externa (3a, 3b) y un panel aislante al vado (5) colocado entre las caras internas (4a, 4b) de cada uno de los dos semibloques (2a, 2b) y encapsulado en una espuma organica expandida, caracterizado por que el mismo esta constituido unicamente por los semibloques (2a, 2b) de hormigon aglomerado que comprende granulos de arcilla expandida ensamblados con el panel aislante al vado encapsulado en la espuma organica.
- 2. Bloque de acuerdo con la reivindicacion precedente caracterizado por que la espuma organica es una espuma de poliuretano, una espuma de poliisocianurato o una espuma fenolica.
- 3. Bloque de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes caracterizado por que las caras internas (4a, 4b) de los semibloques (2a, 2b) son planas.
- 4. Bloque de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2 caracterizado por que las caras internas (4a, 4b) de los semibloques (2a, 2b) estan ranuradas en forma de almenas de angulos agudos.
- 5. Bloque de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes caracterizado por que el panel aislante al vado (5) esta colocado en equidistancia de las caras internas (4a, 4b) de los dos semibloques (2a, 2b).
- 6. Bloque de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes caracterizado por que el mismo es de forma paralelepipedica, preferentemente con una anchura comprendida entre 250 mm y 350 mm, una altura entre 190 mm y 300 mm y una longitud entre 400 mm y 600 mm.
- 7. Procedimiento de fabricacion de un bloque (1) de construccion termicamente aislante que comprende dos semibloques (2a, 2b) de hormigon aglomerado que comprende granulados de arcilla expandida y que tienen cada uno una cara interna (4a, 4b) y una cara externa (3a, 3b) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado por que el mismo comprende las etapas siguientes:- posicionamiento de dos semibloques en el interior de un molde de tal manera que las dos caras externas de cada uno de los semibloques queden colocadas contra las paredes externas del molde,- mantenimiento en el interior del molde del panel aislante al vado sobre el cual ha sido colocado un medio de espaciamiento sobre cada una de las caras de tal manera que se creen espacios vados entre las caras del panel aislante al vado y las caras internas de dos semibloques,- llenado de los citados espacios vados por uno o varios precursores organicos de la espuma,- mantenimiento del molde cerrado a presion durante la expansion y el endurecimiento de la espuma organica, de tal modo que la espuma organica, permita el ensamblaje de los dos semibloques y del panel aislante al vado, y- retirada del molde del bloque ensamblado asf obtenido.
- 8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 7 caracterizado por que el medio de espaciamiento (7a, 7b) es un calzo colocado sobre una cara del panel aislante (5).
- 9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 7 caracterizado por que el medio de espaciamiento (7a, 7b) es un marco colocado sobre una parte o sobre la totalidad del canto del panel aislante al vado (5).
- 10. Procedimiento de fabricacion de un bloque (1) de construccion termicamente aislante que comprende dos semibloques (2a, 2b) de hormigon aglomerado que comprende granulados de arcilla expandida y que tienen cada uno una cara interna (4a, 4b) y una cara externa (3a, 3b) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado por que el mismo comprende:- una primera etapa de encapsulacion del panel aislante al vado en una espuma organica de tal modo que la espuma organica endurecida que rodea al citado panel tenga dos caras verticales que tengan una forma de almenas de angulos agudos,- una etapa de posicionamiento y mantenimiento del panel aislante al vado encapsulado en el interior de un molde de forma paralelepipedica, preferentemente en el centro del molde, de modo que queden espacios vados entre el panel aislante al vado encapsulado y las caras internas del molde,- una etapa de llenado de los espacios dejados vados por colada en el molde, alrededor del panel aislante al vado encapsulado, de hormigon aglomerado para formar los dos semibloques,- una etapa de retirada del molde del bloque aislante asf formado que comprende el panel aislante al vado, despues del endurecimiento del hormigon aglomerado.
- 11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizado por que la etapa de encapsulacion es realizada en un molde en forma de almenas de angulos agudos.
- 12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizado por que la etapa de encapsulacion es realizada en un molde de forma cualquiera, y comprende ademas una etapa de puesta en forma de la espuma una vez5 endurecida por recorte.
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