ES2594827T3

ES2594827T3 - Composite cementoso no tejido para hidratación in situ

Info

Publication number: ES2594827T3
Application number: ES12783816.7T
Authority: ES
Inventors: Curren E. KRASNOFF; Barzin Mobasher; Aboozar BONAKDAR; Neal S. Berke; David S. Lee; Jan Lau; Jonathan Morris; Marc FEYH
Original assignee: Cortex Composites Inc
Current assignee: Cortex Composites Inc
Priority date: 2011-11-01
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2016-12-22
Anticipated expiration: 2032-10-31
Also published as: JP6932743B2; IL232388A0; KR101986980B1; CN104284774B; SG11201401897SA; CA2854325A1; BR112014010662A2; JP2018079697A; CL2014001135A1; AU2020203797A1; ZA201403190B; IL232388B; JP6266522B2; IL257859B; JP6552589B2; WO2013067034A1; HUE028846T2; CA2854325C; PL2773502T3; EP2773502A1

Abstract

Un material (10) de composite cementoso para hidratación in situ, comprendiendo el composite (10): una capa (40) de malla que tiene un primer lado y un segundo lado e incluye una pluralidad de fibras (42) discontinuas dispuestas en una configuración no tejida y acopladas entre sí; un material (30) cementoso dispuesto dentro de la capa (40) de malla, en el que el material (30) cementoso incluye una pluralidad de partículas (32) cementosas; una capa (50) de sellado dispuesta a lo largo del primer lado de la capa (40) de malla y acoplada a la pluralidad de fibras (42) no tejidas discontinuas; y una capa (20) de contención dispuesta a lo largo del segundo lado de la capa (40) de malla y configurada para prevenir que la pluralidad de partículas (32) cementosas migren fuera de la capa (40) de malla.

Description

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de entre 907 y 2.267 kg (dos y cinco mil libras) por 6,4 cm2 (pulgada cuadrada). Según una realización alternativa, la capa 30 cementosa se modifica con ingredientes y aditivos cementosos de alto rendimiento para conseguir valores de resistencia de más de 2.267 kg (cinco mil libras) por 6,4 cm2 (pulgada cuadrada).

Según una realización ejemplar, se añade agua a la capa 30 cementosa para iniciar los procesos de hidratación. Un operario puede tópicamente aplicar agua a la superficie del composite 10 cementoso no tejido in situ para fraguar y endurecer la capa 30 cementosa. En algunas realizaciones, se puede producir hidratación in situ en la que el composite 10 cementoso no tejido está horizontal, colocado en un ángulo, o colocado sobre una superficie curva sin debilitar la resistencia del composite 10 cementoso no tejido. Según una realización ejemplar, el composite 10 cementoso no tejido se puede hidratar incluso si se coloca en hasta un ángulo de 90 grados con respecto al piso. Se ha confirmado experimentalmente que una porción del composite 10 cementoso no tejido colocada a un ángulo más pronunciado (por ejemplo, a un ángulo plano más pronunciado, una porción más pronunciada de una superficie curvada, etc.) puede requerir una mayor cantidad de agua para hidratar. Tal agua adicional puede ser ventajosa porque una porción del agua aplicada fluye sobre, sin ser absorbida por, el composite 10 cementoso no tejido. En estas u otras realizaciones, la capa 30 cementosa puede fraguar sin segregación y derrame.

Las características del composite 10 cementoso hidratado no tejido se pueden ver afectadas por el tamaño de partícula de los elementos constitutivos de la capa 30 cementosa. A modo de ejemplo, el tamaño de partícula y la densidad pueden afectar a la homogeneidad de la capa 30 cementosa afectando por ello a varias propiedades (por ejemplo, resistencia, flexibilidad, etc.) del composite 10 cementoso no tejido. Según una realización ejemplar, las partículas constituyentes de la capa 30 cementosa tienen un tamaño de partícula aproximadamente igual (por ejemplo, en 150 micras). Según una realización alternativa, las partículas constituyentes de la capa 30 cementosa pueden tener diferentes tamaños (es decir, una variación de más de 150 micrómetros) que varían entre 0,5 y 450 micrómetros. Una capa 30 cementosa que tiene partículas de tamaños diferentes puede mejorar el embalaje y minimizar el espacio abierto dentro de la capa 30 cementosa.

Según una realización ejemplar, la capa 30 cementosa comprende un solo material (por ejemplo, cemento Portland, etc.). Según una realización alternativa, la capa 30 cementosa incluye una mezcla de materiales tales como cemento, materiales cementosos complementarios (por ejemplo, cenizas volantes, sílice pirógena, escoria, metacaolín, etc.), agregados (por ejemplo, agregados finos, agregados gruesos, arena, etc.), y aditivos (por ejemplo, fibras, plastificantes, acelerantes, retardantes, polímeros superabsorbentes, etc.). Según una realización ejemplar, la capa 30 cementosa comprende aproximadamente el veinticinco por ciento de cemento Portland, el veinticinco por ciento de cemento de alto contenido de alúmina (por ejemplo, Quix), cuarenta y ocho por ciento de agregados finos, y dos por ciento del acelerante no cloruro. Como se discute a continuación, se ha confirmado experimentalmente que esta relación de mezcla es particularmente apropiada para su uso dentro de composite 10 cementoso no tejido.

Según otra realización ejemplar, la capa 30 cementosa incluye un aditivo. Tal aditivo se puede usar para mejorar las propiedades mecánicas (por ejemplo, resistencia, tiempo de fraguado, requisitos de curado, coeficiente de expansión térmica, etc.) o durabilidad, entre otras características, del cemento o se puede usar como un substituto de una porción de los materiales cementosos. Según una realización ejemplar, el aditivo incluye un material puzolánico (por ejemplo, cenizas volantes, cenizas de fondo de horno, sílice pirógena, escoria, metacaolín, etc.) añadido con una relación de mezcla especificada.

Según una realización ejemplar, la capa 30 cementosa se cura usando un procedimiento de curado externo. A modo de ejemplo, tal procedimiento de curado externo puede incluir encharcamiento con agua. Según varias realizaciones alternativas, el procedimiento de curado externo incluye pulverización de agua, arpillera húmeda, estratificación, compuestos de curado, arenas absorbentes, y curado acelerado, entre otros métodos conocidos. Según una realización alternativa, la capa 20 permeable formada de un material hidrófilo (por ejemplo, papel, materiales basados en celulosa, etc.) puede mejorar el curado reteniendo agua para prolongar la exposición de la capa 30 cementosa a un fluido. Según una realización alternativa, la capa 20 permeable formada de un material de revestimiento que tiene un menor número de aberturas puede mejorar el curado mediante la reducción de la evaporación del agua de la capa 30 cementosa.

Según otra realización alternativa más, la capa 30 cementosa se cura usando un procedimiento de curado interno. Según una realización ejemplar, la capa 30 cementosa se cura usando curado con agua interna en el que la capa 30 cementosa incluye un componente que sirve como agente de curado para la mezcla cementosa. Tal componente puede incluir un agregado o un nuevo componente (por ejemplo, un aditivo, polímero superabsorbente, agregado especial, etc.) introducido en la capa 30 cementosa durante el procedimiento de fabricación. Adicionalmente, los aditivos hidrófilos (por ejemplo, polímeros superabsorbentes, etc.) pueden mejorar el curado, facilitando la entrada de agua dentro de la capa 30 cementosa. Según una realización ejemplar, la capa 40 estructural puede mantener (por ejemplo, asegurar, atrapar, etc.) agua dentro del espacio abierto para mejorar el curado de la capa 30 cementosa. Según una realización alternativa, la capa 40 estructural es hidrófila (por ejemplo, absorbente, etc.) y facilita la absorción de agua en la capa 30 cementosa.

Capa permeable

Con referencia de nuevo a la realización ejemplar mostrada en la FIG. 4, la capa 20 permeable facilita la dispersión

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través de un dispensador, mostrado como dispensador 130 de cemento. Como se muestra en la FIG. 5, el dispensador 130 de cemento incluye una tolva, mostrada como recipiente 132 y un extremo de dispensación, mostrado como distribuidor 136 configurado para depositar material cementoso sobre el material 114 a medida que pasa por debajo del dispensador 130 de cemento. En algunas realizaciones, el distribuidor 136 puede tener una forma (por ejemplo, rectangular, ajustable, etc.) para facilitar la distribución uniforme del material cementoso sobre el material 114.

Como se muestra en la FIG. 5, el material 114 que han recibido material cementoso desde el dispensador 130 de cemento después de eso pasa sobre un compactador, mostrado como mesa 135 vibratoria. Según una realización ejemplar, las vibraciones de la mesa 135 vibratoria compactan (es decir, rellenan, disponen, impregnan, etc.) el material cementoso dentro de la capa estructural de material 114 para formar una capa cementosa uniforme. Según la realización ejemplar mostrada en la FIG. 5, la máquina 100 incluye un compactador físico, mostrado como rodillos

137. En algunas realizaciones, los rodillos 137 están configurados para comprimir el material 114 con una presión de entre 90,7 y 4.535,9 kg (200 y 10.000 libras) por 6,4 cm2 (pulgada cuadrada). Tales rodillos 137 pueden reemplazar a la mesa vibratoria 135 o pueden estar situados antes, después, o con la mesa vibratoria 135 dentro de la máquina

100. Los rodillos 137 también pueden mover el material 114 a través de la máquina 100. Según una realización alternativa, la máquina 100 incluye una prensa hidráulica u otro tipo de compactador físico. Según una realización alternativa, la máquina 100 incorpora un sistema de vacío configurado para meter material cementoso dentro de la capa estructural (por ejemplo, en la que el composite no incluye una capa impermeable). Como se muestra en la FIG. 5, la máquina 100 incluye un segundo distribuidor 130 de cemento y mesa 135 vibratoria para dispensar y compactar material cementoso adicional dentro de la capa estructural de material 114.

En algunas realizaciones, la máquina 100 incluye además un cepillo 140 giratorio configurado para exponer o limpiar por lo menos una porción (por ejemplo, 0,5 milímetros, 1 milímetros, 2 milímetros, etc.) de las hebras dentro del material de 114 (es decir, una porción superior de la capa estructural). Según una realización ejemplar, la retirada de una porción del material cementoso compactado o la limpieza de las hebras no tejidas más plenamente permite que capas adicionales, tales como una capa permeable, se unan a la capa estructural. Según una realización alternativa, la exposición o la limpieza de las hebras no tejidas se puede realizar usando otro dispositivo (por ejemplo, una tobera de aire, un sistema de vacío, etc.). Según otra realización alternativa más, la máquina 100 no incluye cepillo 140 giratorio (por ejemplo, el dispensador 130 de cemento y la mesa 135 vibratoria pueden no llenar del todo la capa estructural con material cementoso, puede que no se requiera limpiar las hebras no tejidas, etc.).

Con referencia de nuevo a la realización ejemplar mostrada en la FIG. 5, se puede tomar una medida de la calidad con un dispositivo de medida, mostrado como sistema 150 de medida de la densidad. A modo de ejemplo, el sistema 150 de medida de la densidad puede incluir una báscula configurada para pesar el material 114 del dispositivo o dispositivo de ultrasonidos para medir la densidad de material 114 para asegurar que el dispensador 130 de cemento proporciona una cantidad preferida de material cementoso. Según una realización alternativa, la calidad se puede asegurar de otro modo, y la máquina 100 puede no incluir sistema 150 de medida de la densidad. Otra realización alternativa utiliza un dispositivo de medida configurado para determinar la longitud de las fibras que se extienden desde la capa estructural para confirmar que se dispensa el nivel apropiado de material cementoso. Si la medida de la densidad está fuera de especificación, la máquina 100 puede entrar en un modo de fallo (por ejemplo, deteniendo el procesado del material 114, haciendo sonar una alarma, etc.). Un operario puede añadir manualmente material cementoso al material 114, desactivar el modo problema de la máquina, y reiniciar la máquina

100. Según una realización alternativa, la máquina 100 puede añadir automáticamente una cantidad apropiada de material cementoso para llevar la densidad a la especificada.

Como se muestra en la FIG. 5, la máquina 100 puede depositar un revestimiento sobre un material 114 con un aplicador, mostrado como pulverizador 160 para formar una capa de contención superior. Como se discutió anteriormente, tal revestimiento puede incluir revestimientos elastoméricos, revestimientos acrílicos, revestimientos de caucho butílico, revestimientos de Hypalon®, revestimientos de Neoprene®, revestimientos de silicona, revestimientos de asfalto modificado, revestimientos de laca acrílica, revestimientos de uretano, revestimientos de poliuretano, revestimientos de poliurea, uno de las diversos revestimientos aprobados para el agua potable, cualquier combinación de dos o más materiales de revestimiento, u otros revestimientos más. En algunas realizaciones, el revestimiento está configurado para asegurar el material cementoso proporcionado por dispensador 130 de cemento dentro del material 114. Un único pulverizador puede estar configurado en un raíl para moverse a través de material 114 o una o más unidades de pulverización pueden ser estacionarias y estar configuradas para aplicar un revestimiento a por lo menos uno de la parte superior, lados y extremos de material 114. Según una realización ejemplar, el revestimiento se aplica en uno de un solo o varios componentes y se deja curar (es decir, secar, fraguar, etc.) a medida que viaja a lo largo de una sección 170 de curado.

Según una realización alternativa, una película, lámina, u otra configuración de material se puede aplicar por la máquina 100 para formar una capa de contención superior. Tal película o lámina se puede fundir, soldar, o asegurar adhesivamente a la capa estructural de material 114. Según una realización ejemplar, la fusión implica el incremento de la temperatura de la capa de contención superior, las capas de contención laterales, o la porción superior de la capa estructural a justo por debajo de un punto de fusión y aplicar después de eso las capas de contención superior y lateral al material 114. Según una realización alternativa, la soldadura ultrasónica implica la compresión de la capa

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configurada para recibir una superficie inferior de un composite 10 cementoso no tejido adyacente. Según la realización alternativa mostrada en las FIGS. 9a-9c, los composites 10 cementosos no tejidos adyacentes ambos incluyen capas impermeables 50 que se extienden lateralmente hacia fuera más allá de bordes de capas 20 permeables, creando por ello un par de rebordes. Según una realización ejemplar, los rebordes tienen una longitud de entre 1,2 cm (0,5 pulgadas) y 20,3 cm (8,0 pulgadas).

Según otra realización alternativa más mostrada en las FIGS. 10a-11e, los composites 10 cementosos no tejidos adyacentes incluyen capas impermeables 50 que no se extienden lateralmente hacia fuera más allá de un borde de las capas 20 permeables. Dichos composites se pueden unir con un adhesivo aplicado (por ejemplo, en forma de líneas, según un patrón, etc.) a una superficie de composite 10 cementoso no tejido, o una tira de soporte (por ejemplo, una pieza separada de membrana impermeable, etc.). Según una realización alternativa, el adhesivo se puede aplicar en forma de una lámina asegurada a una porción de un composite 10 cementoso no tejido o a una tira de soporte. Se debe entender que varias superficies de contacto de composite 10 cementoso no tejido se pueden atacar químicamente, lijar, o abradir de otro modo para mejorar la resistencia de unión de la junta adhesiva.

Según otra realización alternativa más mostrada en las FIGS. 8c, 9c, y 10c, los composites 10 cementosos no tejidos adyacentes se pueden soldar conjuntamente (por ejemplo, con aire caliente, ultrasonidos, etc.) o bien con una tira de soporte o con rebordes. En realizaciones en las que se usa soldadura, los rebordes preferentemente tienen una longitud igual mayor que la anchura de la boquilla del soldador (mostrada representativamente en las FIGS. 8c, 9c y 10c). La soldadura en el campo se puede llevar a cabo por un operario utilizando un soldador portátil (por ejemplo, aire caliente, ultrasonidos, etc.) que puede tener una guía para establecer la distancia apropiada para la soldadura sin dañar la capa impermeable u otras capas del composite cementoso no tejido. Tal soldador portátil también puede incluir rodillos para facilitar el movimiento constante mejorando por ello la calidad de la unión soldada. Según otra realización alternativa más, los composites 10 cementosos no tejidos adyacentes no incluyen rebordes y en cambio se unen con mortero o un adhesivo como se muestra en la FIG. 10d o con estacas, como se muestra en las FIGS. 11d-e.

Según una realización ejemplar mostrada en las FIGS. 12a-12e, los composites 10 cementosos no tejidos unidos pueden tener una separación, mostrada en la FIG. 12a como espacio 200 formado por encima de los rebordes interconectados. Como se muestra en la FIG. 12b, la unión se refuerza con un material no tejido, mostrado como capa 210 estructural dispuesta dentro del espacio 200. Según una realización ejemplar, una porción de la capa 210 estructural puede estar acoplada (por ejemplo, asegurada adhesivamente, soldada por ultrasonidos, fundida, etc.) a los rebordes de los composites 10 cementosos no tejidos adyacentes. Según una realización alternativa, la unión puede no incluir capa 210 estructural o puede incluir otro tipo de material de refuerzo.

Como se muestra en la FIG. 12c, el material cementoso, mostrado como capa 220 cementosa se coloca dentro de la capa 210 estructural. Según una realización ejemplar, la capa de cemento 220 puede comprender una mezcla cementosa discutida anteriormente, un material cementoso de fraguado más rápido, un material cementoso que tiene fibras en una más alta fracción de volumen para la tenacidad incrementada, o incluye látex para mejorar la ductilidad de las uniones. Tal capa 220 cementosa se puede compactar (por ejemplo, con un compactador móvil o se compacta físicamente, etc.) dentro de la capa 210 estructural. Según una realización alternativa, la capa 220 cementosa puede estar colocada dentro del espacio 200 sin una capa 210 estructural.

En cualquier realización, el fabricante u operario a puede después de eso hidratar la capa cementosa para formar una capa 230 hidratada, como se muestra en la FIG. 12d. Tal hidratación de la capa 220 cementosa puede ocurrir después de o con la hidratación del composite 10 cementoso no tejido. Según la realización ejemplar, mostrada en la FIG. 12e, se aplica un revestimiento 240. Tal revestimiento 240 se puede aplicar después de la hidratación in situ, puede proporcionar una superficie antideslizante, pueden servir para fines estéticos, o puede servir para otro propósito. Según una realización alternativa, se dispone una tira impermeable de caucho hidrófila dentro del espacio

200. Tal sellante puede incluir Adeka Ultra Seal MC-2010mn.

Ensayo Experimental

Los solicitantes efectuaron varios experimentos durante el procedimiento de desarrollo del tema descrito en esta solicitud. Un primer experimento evaluó varios materiales y configuraciones para la capa permeable, la capa estructural, la capa cementosa, y la capa impermeable del composite cementoso no tejido. Se discuten de aquí en adelante los materiales ensayados para cada capa durante los diversos experimentos. El primer experimento confirmó que la combinación del material cementoso y la capa de estructura no tejida proporciona un composite que tiene una resistencia inesperadamente alta con relación a composites cementosos tradicionales. El experimento también proporcionó diversos materiales y mezclas ejemplares de las diversas capas del composite cementoso no tejido.

Una primera parte del primer experimento ensayó varios materiales para la capa permeable usando una mezcla constante de material cementoso. Tales materiales incluyen sistemas geotextiles proporcionados por Propex (geotextiles no tejidos NW 401, NW 601, y NW 801 y geotextil tejido NM 104-F), Nilex Civil Environmental Group (geotextil no tejido NW 1601, geotextil tejido GT 4X4 HF, 200 ST, y 315 ST, manta de control de la erosión C-125, y césped de control de la erosión P-300 y P-550), Innegra Technologies (2800d, Absecon 14343, 14430 Absecon, y

VEL 1200), una tela tejida de polipropileno, y una tela tricotada.

La primera parte implicaba ensamblar combinaciones de los productos discutidos anteriormente en varias muestras de composites cementosos. El material cementoso se mezcla tradicionalmente con un fluido (por ejemplo, agua) y después de eso se deposita en una forma, en la que el material fragua en forma de una estructura rígida. El

5 experimento verificó en primer lugar que el material cementoso experimentó una apropiada hidratación, fraguado y endurecimiento sin mezclar previamente el material cementoso con agua. Específicamente, la primera parte implicaba construir muestras usando cada uno de los materiales de capa permeable colocados sobre discos que miden 7,6 cm (tres pulgadas) de diámetro y 0,6 cm (0,25 pulgadas) de profundidad. Los discos se llenaron con material cementoso seco que tiene la composición del cemento Portland y agregados finos tamizados.

10 El material cementoso seco se compactó con una prensa hidráulica durante cinco segundos. La inmersión en agua durante veinticuatro horas permitió varias observaciones de la hidratación que incluyen, entre otras, que el agrietamiento se produjo dentro de algunos de los materiales cementosos por la falta de refuerzo y que varias muestras se hidrataron apropiadamente incluso sin mezcla o agitación. Una muestra de control cubierta con una membrana impermeable no mostró hidratación.

15 Una segunda parte del experimento ensayó trece mezclas cementosas usando una capa permeable constante. Las muestras se crearon de una manera discutida anteriormente. Tales mezclas incluían los siguientes materiales: cemento Portland (Tipo I/II), cemento hidráulico que tiene un tiempo de fraguado de aproximadamente cinco minutos, cemento de expansión que tiene un tiempo de fraguado de aproximadamente quince minutos, mortero de reparación, arena fina, cenizas volantes, arena fina aglomerada, yeso, cloruro de calcio, polímero superabsorbente,

20 acelerador seco, superplastificante seco, y Qwix. Las combinaciones ensayadas y las observaciones relevantes de las muestras se proporcionan a continuación como Tabla 1.

Tabla 1

Código: Descripciones Resultado

A-1: 100% de mezcla de mortero de fraguado rápido Rendimiento aceptable

A-2: 100% de cemento Portland I/II (tamizado a través de nº 100) Rendimiento aceptable

A-3: 100% de cemento Portland + 50% de cenizas volantes (clase F, alto en alúmina Aceptable con modificación

A-4: 50% de cemento Portland + 50% de agregados finos Aceptable con modificación

A-5: 50% de cemento Portland + 50% de arena aglomerada (polimérica) Aceptable, pero no muy ventajosa

A-6: 75% de cemento Portland + 25% de polvo superabsorbente La mezcla absorbió humedad del aire y se humedeció

A-7: 75% de cemento Portland + 25% de polímero superabsorbente La mezcla se expandió tan pronto como se añadió agua

A-8: 90% de cemento Portland + 10% de cloruro de calcio (granulares) El CaCl2 podría funcionar

A-9: 75% de cemento Portland + 25% de sulfato de calcio (yeso) Puede provocar problemas de durabilidad

A-10: 100% de cemento hidráulico Menores valores de resistencia comparado con el Portland

A-11: 100% de cemento de expansión Menores valores de resistencia comparado con el Portland

A-12: Lo mismo que A-1 con máximo empaquetamiento Se usó vibración para más empaquetamiento

A-13: Lo mismo que A-1 con máximo empaquetamiento + presión Se usó presión para más empaquetamiento

Una tercera parte del primer experimento ensayó veintidós materiales para ver la capa estructural de un composite 25 cementoso no tejido usando la misma mezcla cementosa. Tales materiales incluían espumas esponjosas de celda

abierta que no pertenecen al alcance de la protección, sistemas de espuma fibrosa reticulada, materiales fibrosos, y materiales fibrosos no tejidos, entre otros tipos de materiales. Específicamente, los materiales ensayados incluían productos fabricados por o comprados en Foam Factory (por ejemplo, espuma de secado rápido de 2,5 cm (1,0 pulgadas) de grosor, espuma superblanda de 2,5 cm (1,0 pulgadas) de grosor, espuma de poliestireno de 2,5 cm 5 (1,0 pulgadas) de grosor, poliespuma de 1,2 cm (0,5 pulgadas) de grosor, polietileno de 0,7 kg (1,7 libras) de 1,2 cm (0,5 pulgadas) de grosor, polietileno de 0,99 kg (2,2 libras) de 1,2 cm (0,5 pulgadas) de grosor, espuma de minicelda de 1,2 cm (0,5 pulgadas) de grosor), Mesa Sells (espuma blanda de 1,2 cm (0,5 pulgadas) de grosor, espuma estratificada de 1,2 cm (0,5 pulgadas) de espesor, y espuma fibrosa de 2,5 cm (1,0 pulgadas) de grosor), Home Depot (espuma esponjosa de aire acondicionado de 1,2 cm (0,5 pulgadas) grosor, y espuma esponjosa de aire 10 acondicionado de 2,5 cm (1,0 pulgadas) de grosor), ACE Hardware (espuma fibrosa de restregar resistente de 0,61,2 cm (0,25-0,5 pulgadas) de grosor, espuma fibrosa de esponja de restregar de 0,6-1,2 cm (0,25-0,5 pulgadas), y espuma fibrosa de almohadilla limpiadora de 0,6-1,2 cm (0,25-0,5 pulgadas) de grosor), Materiales de Marvel (espuma fibrosa de restregar industrial de 0,6-1,2 cm (0,25-0,5 pulgadas) de grosor), y Grainger industrial Supply (almohadillas de espuma o de lana de acero o sintéticas de 0,6-1,2 cm (0,25-0,5 pulgadas) de grosor). Los

15 materiales ensayados y las observaciones relevantes se proporcionan a continuación en la Tabla 2.

Tabla 2

Código: Descripción Resultado

B-1: Espuma esponjosa nº 1 (celda abierta con abertura gruesa) Esta espuma de celda abierta funciona bien y permite el máximo empaquetado

B-2: Espuma esponjosa nº 2 (celda abierta con abertura gruesa) Similar a B-1, más cara

B-3: Espuma esponjosa nº 3 (celda abierta con abertura fina) Esta espuma funciona bien pero la espuma disponible es demasiado delgada

B-4: Espuma esponjosa nº 4 (celda semiabierta con abertura fina) Las celdas no están totalmente conectadas, no es posible incrustar cemento

B-5: Espuma esponjosa nº 5 (celda semiabierta con abertura fina) Las celdas no están totalmente conectadas, no es posible incrustar cemento

B-6: Espuma esponjosa nº 6 (celda semiabierta con abertura fina) Las celdas no están totalmente conectadas, no es posible incrustar cemento

B-7: Espuma esponjosa nº 7 (celda abierta con abertura gruesa) Esta espuma funciona bien pero la espuma disponible es demasiado gruesa

B-8: Espuma esponjosa nº 8 (celda semiabierta con abertura fina) Las celdas no están totalmente conectadas, no es posible incrustar cemento

B-9: Espuma esponjosa nº 9 (celda semiabierta con abertura fina) Las celdas no están totalmente conectadas, no es posible incrustar cemento

B-10: Espuma fibrosa nº 1 (polipropileno con abertura gruesa) La espuma es demasiado flexible y no tiene una estructura firme

B-11: Espuma fibrosa nº 2 (carburo de silicio con abertura fina) Esta espuma fibrosa funciona bien, puede necesitar ser modificada

B-12: Espuma fibrosa nº 3 (carburo de silicio con abertura fina) Esta espuma fibrosa funciona bien, puede necesitar ser modificada

B-13: Espuma fibrosa nº 4 (acero sintético con abertura fina) Esta espuma funciona bien, pero no tiene una estructura firme

B-14: Espuma fibrosa nº 5 (coco con abertura fina) Esta espuma fibrosa funciona bien, puede necesitar ser modificada

B-15: Espuma fibrosa nº 6 (sintética con abertura gruesa) La espuma es demasiado flexible y no tiene una estructura firme

B-16: Espuma fibrosa nº 7 (acero con abertura gruesa) Esta espuma funciona bien, pero no tiene una estructura firme

B-17: Espuma fibrosa nº 8 (madera con abertura gruesa) Esta espuma funciona bien, pero no tiene una estructura firme

B-18: Espuma fibrosa nº 9 (polipropileno con abertura gruesa) Esta espuma fibrosa funciona bien, puede necesitar ser modificada

B-19: Espuma fibrosa nº 10 (polipropileno con abertura gruesa) Esta espuma fibrosa funciona bien, puede necesitar ser modificada

B-20: Espuma fibrosa nº 2 (carburo de silicio con abertura fina) Esta espuma fibrosa funciona bien, puede necesitar ser modificada

B-21: Espuma fibrosa nº 11 (acero sintético con abertura gruesa) Esta espuma fibrosa funciona bien, puede necesitar ser modificada

B-22: Espuma fibrosa nº 12 (acero sintético con abertura gruesa) Selección ejemplar

La tercera parte del primer experimento implicó construir muestras cuadradas de 10,1 cm (cuatro pulgadas) usando cada uno de los materiales de capa estructural de la Tabla 2. Cada muestra incluía capas constantes permeables, capas impermeables, y mezcla de material cementoso, que se depositó dentro la capa estructural usando cada uno 5 de vibración y presión. Se añadió una cantidad conocida de agua a las muestras de composite, que se cubrieron después de eso con láminas de plástico para prevenir la evaporación y facilitar el proceso de curado. Esta parte del experimento concluyó ensayando la resistencia a la flexión de cada muestra de composite usando un ensayo de flexión de tres puntos. Un gráfico ejemplar de la tensión frente al desplazamiento 300 se muestra en la FIG. 13, en la que los conjuntos de datos 310, 320, 330, y 340 corresponden a las muestras B-16, B-18, B-20 y B-21 de la Tabla 2.

10 Una cuarta parte del primer experimento ensayó la resistencia y tenacidad de varias muestras que incluían una capa estructural preferida no tejida, una capa permeable e impermeable constante, y varias mezclas de material cementoso. Cada muestra se hidrató con una relación de agua a materiales cementosos de 0,5. Las mezclas y los correspondientes valores de resistencia y tenacidad de 7 días se proporcionan a continuación en la Tabla 3. Según una realización ejemplar, la capa cementosa de un composite cementoso no tejido incluye aproximadamente

15 veinticinco por ciento del cemento Portland, veinticinco por ciento de Qwix, cuarenta y ocho por ciento de agregados finos, y dos por ciento de acelerador no cloruro.

Tabla 3

Código: Descripción Resultado Resistencia a la flexión (MPa/PSI) Tenacidad a la flexión (N-m/lb-in)

C-1: 100% de cemento Portland I/II Se puede optimizar y usar 5,40,3 / 78550 32,22,9 / 28526

C-2: 80% de cemento Portland + 20% de cenizas volantes (Clase F) Necesita mezcla y curado 3,91,3 / 572226 22,710,3 / 20191

C-3: 80% de cemento Portland + 20% de metacaolin Necesita mezcla y curado 4,41,0 / 651154 26,58,6 / 23576

C-4: 80% de cemento Portland + 20% de sílice pirógena Necesita mezcla y curado 5,41,0 / 596147 23,17 / 20562

C-5: 50% de cemento Portland + 50% de agregados finos (No. 30) Se puede optimizar y usar 6,30,4 / 92069 41,24,6 / 36541

C-6: 50% de cemento Portland + 50% de Qwix (Clinker de alto contenido en alúmina) Se puede optimizar y usar 4,91,8 / 722260 30,610,7 / 27195

C-7: 100% de cemento Portland + 2% de acelerador no cloruro Se puede optimizar y usar 6,50,3 / 94745 42,51,4 / 37613

C-8: 100% de cemento Portland + 1% de plastificante (Supercizer) Necesita mezcla y curado ND ND

C-9: 100% de cemento Portland + 1% de plastificante (Hydrocizer) Necesita mezcla y curado ND ND

C-10: 25% de cemento Portland + 25% de Qwix + 50% de agregados finos Se puede optimizar y usar 6,50,2 / 94230 43,12,6 / 38223

La quinta parte del primer experimento ensayó varios materiales para la capa impermeable de un composite

5 cementoso no tejido. Los materiales ensayados para esta capa incluyen una membrana delgada basada en Kevlar y productos fabricados por CLI Clear-Water Construction (por ejemplo, polietileno reforzado de 0,92 milímetros de grosor, polietileno de alta densidad de 1,02 mm de grosor, polietileno lineal de baja densidad de 1,02 mm de grosor, y XR 5).

La parte final del primer experimento ensayó tres muestras de composite cementoso no tejido idénticas de diferentes

10 épocas. Como se muestra a continuación en la Tabla 4, la resistencia a la flexión y la tenacidad se ensayaron un día, siete días, y veintiocho días después de la hidratación in situ.

Tabla 4

Tiempo desde la hidratación: Descripción Resistencia a la flexión (MPa/PSI) Tenacidad a la flexión (N-m/lb-in)

1 día: 25% de cemento Portland + 25% de Qwix + 48% de agregados finos + 2% de acelerador no cloruro 3,20,8 /464117 15,73,0 / 13927

7 días: La misma mezcla 6,70,08 / 97512 32,317,8 / 286158

28 días: La misma mezcla 7,20,6 / 104485 45,21,8 / 40016

Un segundo experimento evaluó varios materiales y configuraciones para la capa permeable, la capa estructural, y la 15 capa cementosa del composite cementoso no tejido. Las diversas partes del segundo experimento incluyeron varias muestras preparadas según los procedimientos del primer experimento. Los resultados del segundo experimento se

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Como se utilizan aquí, los términos "aproximadamente", "alrededor de", "substancialmente", y términos similares se desea que tengan un significado amplio en armonía con el uso común y aceptado por los de experiencia media en la 5 técnica a la que la pertenece el tema de esta descripción. Se debe entender por los expertos en la técnica que revisan esta descripción que estos términos tienen por objeto permitir una descripción de ciertas características descritas y reivindicadas sin restringir el alcance de estas características a los intervalos numéricos precisos proporcionados. Por consiguiente, se debe interpretar que estos términos indican que las modificaciones o alteraciones del tema insubstanciales o intrascendentes descritas y reivindicadas se considera que están dentro del

10 alcance de la invención tal como se expone en las reivindicaciones adjuntas.

Hay que señalar que el término "ejemplar" como se usa aquí para describir varias realizaciones se desea que indique que tales realizaciones son posibles ejemplos, representaciones y/o ilustraciones de realizaciones posibles (y tal término no se desea que connote que tales realizaciones son necesariamente ejemplos extraordinarios o superlativos).

15 Los términos "acoplado", "conectado", y similares, tal como se usan aquí, significan la unión de dos miembros directamente o indirectamente entre sí. Tal unión puede ser estacionaria (por ejemplo, permanente) o móvil (por ejemplo, desmontable o desprendible). Tal unión se pueden conseguir con los dos miembros o los dos miembros y estando íntegramente formado cualquier miembro intermedio adicional como un solo cuerpo unitario entre sí o con los dos miembros o estando unidos entre sí los dos miembros y cualquier miembro intermedio adicional.

20 Hay que señalar que la orientación de varios elementos puede diferir según otras realizaciones ejemplares y que se desea que tales variaciones estén incluidas en la presente descripción.

Es importante señalar que la construcción y disposición de los elementos de los sistemas y métodos como se muestran en las realizaciones ejemplares son sólo ilustrativas. Aunque sólo unas pocas realizaciones de la presente descripción se han descrito con detalle, los expertos en la técnica que revisan esta descripción apreciarán fácilmente 25 que son posibles muchas modificaciones (por ejemplo, variaciones en los tamaños, dimensiones, estructuras, formas y proporciones de los diversos elementos, valores de parámetros, disposiciones de montaje, uso de

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Claims

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