ES2594453B1 - Ladrillo de cerámica estructural con altas prestaciones acústicas - Google Patents
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Abstract
Ladrillo de cerámica estructural con altas prestaciones acústicas con el que se obtienen aislamientos acústicos a ruido aéreo superiores a 50 dB(A). La novedad de este ladrillo cerámico reside en que en su composición se introduce coma aditivo la magnetita, en proporciones cercanas al 20% en masa, para otorgar una masa mayor a la pieza cerámica además de la presencia de resonadores tipo Helmholtz en su interior unidos entre sí mediante una serie de pre-cámaras, con los que se consigue alcanzar aislamientos superiores a los de las piezas de cerámica actualmente empleadas en la construcción.
Description
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DESCRIPCION
Ladrillo de ceramica estructural con altas prestaciones acusticas SECTOR DE LA TECNICA
La presente invencion pertenece al sector de la construccion y edificacion, y con ella se pretende mejorar los sistemas constructivos otorgando a este sector un nuevo ladrillo ceramico con prestaciones acusticas superiores a las existentes en la actualidad en el mercado.
La presente invencion, segun se indica en su tltulo, se refiere a un sistema constructivo fabricado con arcilla cocida a la que se le anade un aditivo y que, opcionalmente, puede incorporar en su interior otro tipo de materiales como fibras o materiales de origen natural, para su utilizacion en construccion y que presenta altas prestaciones acusticas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Las condiciones acusticas en la edificacion son un factor importante en el confort y la salud de las personas. La proteccion frente al ruido, esta incluida como uno de los requisitos establecidos en el reglamento Europeo 305/2011 de productos de la construccion. Esto significa que, las obras, deben proyectarse y construirse de forma que, el ruido, percibido por los ocupantes y personas que se encuentran en las proximidades, se mantenga a un nivel que no situe en peligro su salud, permitiendoles conciliar el sueno, descansar y trabajar en condiciones satisfactorias.
En la actualidad las soluciones constructivas que se vienen empleando en la construccion para proporcionar aislamientos acusticos superiores a 45 dB(A) se dividen, basicamente, en soluciones constructivas a base de tabiquerla seca; mediante soluciones de varias hojas que introducen materiales muy diferentes como el yeso o fibras minerales ligeras, pero que a la hora de su colocacion cuentan con el inconveniente de tener que trabajar de forma individual con cada uno de los componentes del sistema, o a base de tabiquerla humeda; mediante muros de ladrillo perforado de espesor de medio pie, unos 11.5 cm, cuando no son elementos mecanicamente resistentes, o bien de 24 cm, cuando se trata de muros de carga, no siendo usual el empleo de ladrillo huecos para este cometido.
En el caso del uso de soluciones ya existentes a base paneles sandwich de ceramica y fibras minerales, parecen ser poco practicas debido, principalmente, a la dificultad en su fabricacion y a su alta sensibilidad a la rotura cuando se trata de realizar las rozas para el paso de las instalaciones. En el caso de soluciones ceramicas con grandes huecos, normalmente debe procederse a su rellenado posterior con cemento u hormigon para dar masa al conjunto, no consiguiendo homogeneizar el paramento.
EXPLICACION DE LA INVENCION
Cuando una onda acustica incide sobre una superficie, o elemento de separacion, entre dos medios diferentes, parte de esta energla es reflejada (r) y parte es transmitida al segundo medio. Una porcion de esta ultima energla se transforma por diversos mecanismos en energla calorlfica en el interior del segundo medio, lo que se denomina absorcion acustica (a). El resto se transforma en energla mecanica que da lugar a la aparicion de movimiento vibratorio, radiando energla en el segundo medio y denominada transmision acustica (t). Por lo tanto se cumple la siguiente relacion:
1 = a + r + t
Teniendo en cuenta que el aislamiento acustico de una pared, R, en su forma mas elemental, se define como R = 10 log (t-1), cuanto menor sea el coeficiente de transmision t, mayor sera el aislamiento que tenga la pared.
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La novedad de la presente invencion radica en la fabricacion de un ladrillo ceramico form ado por la combinacion de un material ceramico elaborado con ceramica tradicional a la que se incorporan aditivos de alta densidad, a modo de envuelta exterior de bajo espesor, y un nucleo de resonadores tipo Helmholtz, separados por una pequena cavidad o camara que sirve de interfase y favorece el funcionamiento d estos resonadores.
En el ladrillo acustico, objeto de la presente invencion, se presenta la novedad de sustituir las celdillas internas habituales por pre-camaras y resonadores tipo Helmholtz, acoplados, unos entre si, y otros a traves de las pre-camaras, disponiendose simetricamente dos baterlas de resonadores por cada cara de la pared interna.
La presencia de los resonadores aqul planteados reduce la transmision del sonido, teniendo en cuenta la comunicacion entre el fluido dentro de la cavidad resonante y el espacio de propagacion de la onda acustica.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 muestra una vista del ladrillo en perspectiva en el que se aprecian las pre-camaras (1) situadas delante de los diferentes huecos a modo de resonadores (2) que estan acoplados entre si mediante huecos practicados en el tabiquillo de separacion (3) entre ambos. Tambien se pueden observar el triple machihembrado (4) disenado para una mejor sujecion entre los ladrillos en su puesta en obra y el biselado de las caras laterales (5) para facilitar el agarre del guarnecido de yeso.
La Figura 2 muestra la planta, el alzado y el perfil del ladrillo, con los diferentes puntos notables que se explican en la Figura 1.
REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION
La realizacion preferente de la invencion es la que se muestra en la Figura 1, no descartandose otras configuraciones en cuanto al numero de resonadores en el interior del mismo y con el que se puede conseguir un mayor aislamiento.
El ladrillo esta fabricado con arcilla convencional a la que se le han anadido e integrado dentro de la estructura de la ceramica, un 20 % en peso de magnetita, obteniendo un material con una densidad de 2 g/cm3 y un modulo de elasticidad de 3.86 GPa.
En el molde de extrusion para la fabricacion del ladrillo ceramico, se han practicado una serie de biseles en las caras exteriores de manera que a la hora de aplicar el guarnecido de yeso final se logre un mayor agarre del mismo. Ademas presenta un triple machihembrado con el que se consigue una mayor facilidad de colocacion y estabilidad una vez puesto en obra.
El ladrillo presenta un espesor de 14 cm. En su interior, las celdillas tlpicas de los ladrillos ceramicos, han sido sustituidas por pre-camaras y resonadores de Helmholtz, acoplados entre si y mediante las pre-camaras, disponiendose simetricamente dos baterlas de 10 resonadores a cada lado de las paredes del ladrillo. Las pre-camaras estan disenadas de forma que se facilite la circulacion del aire en el interior de la pieza ceramica con el objeto de que exista comunicacion entre los resonadores y el aire presente en el interior de la pre-camara tenga la capacidad de moverse como una masa vibrante mientras que el aire contenido en el resonadoer actue como si fuera un muelle.
El ladrillo extruido en continuo puede ser cortado segun las dimensiones en altura que se necesiten.
Finalmente el ladrillo que se obtiene se pasa al horno para su secado a una temperatura de 1100°C.
Claims (6)
- ES 2 594 453 A1REIVINDICACIONES1. Ladrillo ceramico con huecos a modo de resonadores caracterizado por estar constituido por material ceramico y aditivos en donde los resonadores, de diferentes geometrlas, estan dispuestos de manera que existe simetrla respecto al eje principal de la5 pieza ceramica de forma que el comportamiento acustico del ladrillo es igual por ambas caras.
- 2. Ladrillo ceramico con huecos a modo de resonadores segun reivindicacion 1 caracterizado por la presencia de una camara previa a los resonadores.
- 3. Ladrillo ceramico con huecos a modo de resonadores segun reivindicacion 1 y 2 caracterizado porque los orificios de apertura de los resonadores estan practicados en el10 tabiquillo que separa los resonadores de la camara de interfase.
- 4. Ladrillo ceramico con huecos a modo de resonadores segun reivindicacion 1caracterizado porque los aditivos presentes en su composicion poseen una elevada densidad y su porcentaje de adicion es relativamente pequeno.
- 5. Ladrillo ceramico con huecos a modo de resonadores segun reivindicacion 1 y 4 15 caracterizado porque los aditivos estan integrados dentro de la estructura ceramica de formaque el proceso de fabricacion es identico al de un ladrillo ceramico constituido unicamente por material ceramico.
- 6. Ladrillo ceramico con huecos a modo de resonadores segun reivindicacion 1caracterizado porque los cantos de la pieza ceramica estan triplemente machihembrados.20 7. Ladrillo ceramico con huecos a modo de resonadores segun reivindicacion 1caracterizado porque las caras exteriores de la pieza ceramica estan biseladas de forma que el guarnecido de yeso presente mayor agarre.
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