ES2822974T3 - Cuerpo moldeado de refuerzo de hormigón, método para fabricarlo, estructura de empaquetado del cuerpo moldeado de refuerzo de hormigón, y método para amasar hormigón reforzado con fibras - Google Patents
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Abstract
Un cuerpo conformado de refuerzo de hormigón (2) adecuado para ser alimentado a una máquina mezcladora para hacer hormigón reforzado con fibras comprendiendo fibras de refuerzo de hormigón (1) y teniendo una forma a modo de placa, donde el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón tiene una primera cara de extremo (5) continua con una primera cara principal (3) y con una segunda cara principal (4) que es opuesta a la primera cara principal, y una segunda cara de extremo (6) continua con la primera cara principal y con la segunda cara principal y que es opuesta al primer extremo, y caracterizado porque la segunda cara de extremo (6) es más fina que la primera cara de extremo (5), y donde la segunda cara de extremo tiene un grosor que es de 5% a 50%, inclusive, de un grosor de la primera cara de extremo.
Description
DESCRIPCIÓN
Cuerpo moldeado de refuerzo de hormigón, método para fabricarlo, estructura de empaquetado del cuerpo moldeado de refuerzo de hormigón, y método para amasar hormigón reforzado con fibras
Campo técnico
La presente invención se refiere a un cuerpo conformado de refuerzo de hormigón, un método de fabricarlo, una estructura de empaquetar un cuerpo conformado de refuerzo de hormigón, y un método de mezclar hormigón reforzado con fibras.
Técnica anterior
Siguiendo tendencias de los últimos años, como edificios más altos y edificios en mayor escala, ha aumentado la demanda de hormigón (un material cementoso) que exhiba un alto nivel de resistencia a la compresión y resistencia a la flexión. Uno de los medios para impartir tales características es una técnica de añadir algunas de fibras de metal, fibras de resina, fibras inorgánicas y análogos (más adelante denominadas en general “fibras de refuerzo de hormigón”) a hormigón (véase DP 1).
Cada una de las fibras de refuerzo de hormigón tiene un diámetro de varias décimas de milímetros y una longitud de varias decenas de milímetros (véase DP 2 y 3). Las fibras de refuerzo de hormigón se almacenan en un tambor o análogos. Para alimentar tales fibras de refuerzo de hormigón a una máquina mezcladora de hormigón, las fibras de refuerzo de hormigón son sacadas del tambor y son tamizadas antes de ser alimentadas a la máquina mezcladora. En tal proceso, por ejemplo, aunque las pilas de fibras de refuerzo de hormigón sean alimentadas en unidades de aproximadamente 2 kg, aproximadamente 30% de las fibras de refuerzo de hormigón se enredan en bloques de fibras de refuerzo de hormigón, que se llaman bolas de fibras. Las bolas de fibras así generadas pueden disparar el deterioro de la calidad del hormigón. En el peor escenario, puede ser necesario desechar un lote completo de hormigón, el número de veces que hay que limpiar la máquina mezcladora después de tal desecho puede aumentar, o la máquina mezcladora puede dañarse.
Por lo tanto, en la técnica conocida, las fibras de refuerzo de hormigón son alimentadas desde el tambor a la máquina mezcladora a través de un tamiz.
Lista de citas
Documentos de patente
DP 1: Patente japonesa número 4541259
DP 2: Solicitud de Patente japonesa no examinada publicada con el número 2001-192249
DP 3: Solicitud de Patente japonesa no examinada publicada con el número 2002-356353. EP 0 557 617 A1 describe un cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según el preámbulo de la reivindicación 1.
Resumen de la invención
Problema técnico
Las fibras de refuerzo de hormigón se mezclan en los lugares de construcción. Por lo tanto, el número de pasos incluidos en la operación de mezcla es preferiblemente lo más pequeño posible. Por lo tanto, el paso de tamizar las fibras de refuerzo de hormigón puede omitirse preferiblemente.
En vista de lo anterior, un objeto de la presente invención es hacer que el paso de tamizar las fibras de refuerzo de hormigón en el lugar de trabajo pueda omitirse.
Solución del problema
Para lograr el objeto anterior, la presente invención proporciona un cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según la reivindicación independiente 1 conteniendo fibras de refuerzo de hormigón y que tiene una forma a modo de placa.
Efectos ventajosos de la invención
Según la presente invención, las fibras de refuerzo de hormigón tienen forma parecida a una placa. Por lo tanto, la probabilidad de que las fibras de refuerzo de hormigón puedan enredarse es sumamente baja. En consecuencia,
aunque las fibras de refuerzo de hormigón no sean tamizadas cuando sean alimentadas a una máquina mezcladora, no se generan bolas de fibras en la operación de mezcla.
Breve descripción de los dibujos
[Figura 1] La figura 1 es una vista en perspectiva de un cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según una realización que no forma parte de la presente invención.
[Figura 2] La figura 2 es una vista lateral del cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según la realización. [Figura 3] La figura 3 es una vista en perspectiva de una caja en la que se empaqueta el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón.
[Figura 4] La figura 4 es una vista en perspectiva de la caja en la que se empaqueta el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón, con su tapa abierta.
[Figura 5] La figura 5 es una vista en perspectiva para ilustrar cómo sacar de la caja el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según la realización.
[Figura 6] La figura 6 es una vista en perspectiva de un cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según la invención.
[Figura 7] La figura 7 es una vista lateral del cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según la invención.
[Figura 8] La figura 8 es una vista lateral para ilustrar cómo sacar de una caja el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según la invención.
Descripción de realizaciones
(Descripción de realizaciones de la invención)
Un cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según una realización de la presente invención emplea una configuración a modo de una pila de fibras de refuerzo de hormigón de forma análoga a una placa.
En tal cuerpo conformado de refuerzo de hormigón en forma de placa conteniendo fibras de refuerzo de hormigón, la probabilidad de que las fibras de refuerzo de hormigón puedan enredarse es sumamente baja. Por lo tanto, la probabilidad de que puedan generarse bolas de fibras también es sumamente baja, aunque las fibras no sean tamizadas cuando sean alimentadas a la máquina mezcladora. Por lo tanto, las fibras de refuerzo de hormigón pueden ser alimentadas directamente a la máquina mezcladora. En consecuencia, se puede lograr una reducción del costo, por ejemplo, con la omisión del paso de tamizado realizado en la técnica conocida.
Las fibras de refuerzo de hormigón pueden tener cualquier forma en sección transversal, cualquier diámetro si tiene una sección transversal redonda, y cualquier longitud a condición de que las fibras sean efectivas en el refuerzo de hormigón (inclusive mortero). Por ejemplo, cada una de las fibras de refuerzo de hormigón tiene un diámetro de 0,3 mm o menor y una longitud de 5 mm o mayor y 25 mm o menor.
La forma, el tamaño u otros factores análogos del cuerpo conformado de refuerzo de hormigón pueden establecerse según la necesidad hallando la medida en que no se generan bolas de fibras después de que el cuerpo conformado es alimentado a la máquina mezcladora a partir de experimentos, la operación real, etc. En vista en planta, el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón tiene, por ejemplo, una forma redonda, una forma rectangular con una longitud de 270 mm o mayor y 350 mm o menor y una anchura de 310 mm o mayor y 400 mm o menor, o cualquier otra forma poligonal de un tamaño aproximadamente el mismo que el anterior. El cuerpo conformado de refuerzo de hormigón puede enrollarse en un rollo. Tal rollo del cuerpo conformado de refuerzo de hormigón puede ser empaquetado en un tubo o puede envolverse con una hoja y atarse con un cable, de modo que la forma de rollo pueda retenerse.
Si el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón es demasiado grueso, las fibras de refuerzo alineadas en la dirección X-Y pueden perturbarse. Además, el tamaño de la ranura de alimentación de la máquina mezcladora es limitado. Además, si el hormigón tiene baja viscosidad (si el hormigón es blando), el efecto de separación de las fibras de refuerzo de hormigón (la fuerza de corte o análogos) es pequeño. Por lo tanto, pueden generarse bolas de fibras. Considerando tales circunstancias, el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón tiene preferiblemente un grosor de 3 mm o mayor y 45 mm o menor.
Las fibras de refuerzo de hormigón se hacen preferiblemente de acero.
Si las fibras de refuerzo de hormigón se hacen de acero, la resistencia a la compresión y la resistencia a la flexión del hormigón al que se han añadido las fibras pueden incrementarse más.
El cuerpo conformado de refuerzo de hormigón tiene preferiblemente una densidad de 300 g/cm3 o más alta y 1000 g/cm3 o más baja.
Si el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón tiene una densidad inferior a 300 g/cm3, el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón se puede rasgar cuando es alimentado a la máquina mezcladora, disminuyendo la manejabilidad. Si el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón tiene una densidad superior a 1000 g/cm3, es difícil dispersar las fibras en el hormigón.
El cuerpo conformado de refuerzo de hormigón tiene una primera cara de extremo continua con una primera cara principal y con una segunda cara principal que es opuesta a la primera cara principal, y una segunda cara de extremo continua con la primera cara principal y con la segunda cara principal y opuesta a la primera cara de extremo. La segunda cara de extremo es más fina que la primera cara de extremo.
En la configuración anterior, la resistencia al rozamiento entre el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón y un material de empaquetado es pequeña, y el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón puede ser alimentado fácilmente a la máquina mezcladora.
El grosor de la segunda cara de extremo del cuerpo conformado de refuerzo de hormigón es de 5% a 50%, inclusive, del grosor de la primera cara de extremo.
Si el grosor de la segunda cara de extremo es 50% del grosor de la primera cara de extremo o menor, el efecto de reducir la resistencia de rozamiento entre el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón y el material de empaquetado es grande. Por lo tanto, el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón puede ser alimentado fácilmente a la máquina mezcladora. En contraposición, si el grosor de la segunda cara de extremo es menor de 5% del grosor del primer extremo, el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón se puede rasgar cuando es alimentado a la máquina mezcladora, disminuyendo la manejabilidad.
El cuerpo conformado de refuerzo de hormigón tiene preferiblemente una forma rectangular en vista en planta. El cuerpo conformado de refuerzo de hormigón que tiene una forma rectangular en vista en planta es fácil de mantener y manejar.
Hay varios métodos posibles de fabricar el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón. Por ejemplo, el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón puede ser fabricado dejando caer fibras de refuerzo de hormigón a una caja plana a través de un tamiz.
En tal método, el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón se puede disponer en una forma empaquetada con la caja plana.
El cuerpo conformado de refuerzo de hormigón solamente tiene que ser alimentado a una máquina mezcladora de hormigón como en la técnica conocida. Obsérvese que múltiples cuerpos conformados de refuerzo de hormigón pueden ser alimentados a la máquina mezcladora a la vez.
El cuerpo conformado de refuerzo de hormigón en forma de placa que no forma parte de la invención reivindicada puede fabricarse con un grosor constante (grosor de capa) y en forma de una tira larga que se extiende de forma continua en una dirección (la dirección del lado largo o la dirección del lado corto de la forma rectangular en la vista en planta ilustrada en la figura 1) y cortarse en posiciones arbitrarias en dicha dirección continua (la dirección longitudinal de la tira). Cada una de las piezas cortadas del cuerpo conformado de refuerzo de hormigón en forma de tiras largas puede enrollarse en un rollo (laminarse a una forma cilíndrica). En tal caso, el rollo de cuerpo conformado de refuerzo de hormigón puede ser alimentado de forma continua a la máquina mezcladora desenrollándose al mismo tiempo del rollo. El cuerpo conformado de refuerzo de hormigón puede ser enrollado una vuelta o una pluralidad de vueltas, es decir, dos, tres, cuatro o más vueltas. El rollo de cuerpo conformado de refuerzo de hormigón puede ser empaquetado en un tubo o puede envolverse con una hoja y atarse con un cable, de modo que la forma de rollo pueda ser retenido.
(Detalles de realizaciones de la invención)
<Primera realización>
Realizaciones específicas del cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según la presente invención se describirán ahora. En primer lugar, un cable de acero obtenido entrelazando una pluralidad de hilos de acero teniendo cada uno una sección transversal redonda con un diámetro de 0,2 mm, se cortó en trozos, cada uno de una
longitud de 15 mm o 22 mm. Así, se fabricaron fibras de refuerzo de hormigón 1 según una realización de la presente invención y se almacenaron en contenedores, tal como tambores.
Mientras tanto, se prepararon cajas de cartón ilustradas en las figuras 3 a 5 como cajas planas A1 y cajas planas A2, que son materiales de empaquetado. Cada una de las cajas planas A1 tenía una anchura interior de 270 mm, una profundidad interior de 310 mm y una altura interior de 30 mm. Cada una de las cajas planas A2 tenía una anchura interior de 310 mm, una profundidad interior de 310 mm y una altura interior de 45 mm.
Posteriormente, las fibras de refuerzo de hormigón 1, teniendo cada una una longitud de 15 mm se dejaron caer de los contenedores, tal como tambores, a las cajas planas A1, y las fibras de refuerzo de hormigón 1, teniendo cada una una longitud de 22 mm, se dejaron caer a las cajas planas A2. Las fibras de refuerzo de hormigón 1 se dejaron caer a través de un tamiz que tenía una malla 12 (agujeros cuadrados cada uno de un tamaño de 10 mm por 10 mm) que se movía al mismo tiempo de un lado al otro en la dirección horizontal en el tamiz, y se apilaron en capas, por lo que se formaron cuerpos conformados de refuerzo de hormigón 2 en forma de placa ilustrados en la figura 1. Cada uno de los cuerpos conformados de refuerzo de hormigón 2 tenía un grosor t de aproximadamente 15 mm o 30 mm en la caja plana A1 y aproximadamente 30 mm o 45 mm en la caja plana A2. Cada uno de los cuerpos conformados de refuerzo de hormigón tenía una densidad de 500 g/cm3.
La forma en que las fibras forman capas se ilustra en las figuras 1 y 2. Se entiende que la mayor parte de las fibras de refuerzo de hormigón 1 se apilan en capas y alinean en la dirección horizontal con menos enredos.
La Tabla 1 resume ejemplos experimentales en los que los anteriores cuerpos conformados de refuerzo de hormigón 2 se usaron al fabricar hormigón reforzado con fibras llamado SUQCEM (marca comercial registrada) descrito en DP 1, etc. En la Tabla 1, “Excelente” quiere decir “suave”, “OK” quiere decir “aceptable”, y “NB” quiere decir “algo inferior”. Considerando el Ejemplo 2, “NB” en “Desenredabilidad” era el caso de la caja plana A2.
[Tabla 1]
Los ejemplos anteriores muestran que los cuerpos conformados de refuerzo de hormigón 2 según la presente invención pueden ser alimentados suavemente a la máquina mezcladora a la vez, como se ilustra en la figura 5, y es menos probable que generen bolas de fibras. Como se ilustra en las figuras 3 a 5, cada una de la caja plana A1 y la caja plana A2 tiene una pared lateral a que tiene lengüetas laterales en forma de arco. Por lo tanto, la pared lateral puede abrirse fácilmente en el paso de alimentación. Por lo tanto, el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón 2 puede ser sacado (alimentado) suavemente.
La alimentación de los Ejemplos 1 a 3 a la máquina mezcladora puede realizarse usando una máquina automatizada. Aunque se alimentaron cuarenta lotes a la vez, la mayor parte de las fibras de refuerzo de hormigón 1 se retuvo en capas y alineó en la dirección horizontal con menos enredos. Algunos enredos de las fibras de refuerzo de hormigón 1 de forma análoga a una placa se deshicieron en el paso de mezcla. Por lo tanto, no se generaron bolas de fibras en el hormigón.
El hormigón reforzado con fibras conteniendo las fibras de refuerzo de hormigón 1 exhibió resultados satisfactorios en una prueba de flujo de mortero, en una prueba de flujo de asentamiento, y en el tiempo de parada de flujo.
Los cuerpos conformados de refuerzo de hormigón 2 según la realización anterior se empaquetaron en cajas de cartón rectangulares planas, respectivamente. Los cuerpos conformados de refuerzo de hormigón 2 pueden enrollarse alternativamente en rollos. Cada uno de tales rollos de cuerpos conformados de refuerzo de hormigón 2 puede empaquetarse en un tubo o puede envolverse con una hoja y atarse con un cable, de modo que la forma de rollo pueda retenerse. Alternativamente, cada uno de los cuerpos conformados de refuerzo de hormigón 2 que no forman parte de la invención puede fabricarse con un grosor constante t y en forma de una tira rectangular larga que se extiende de forma continua en la dirección del lado largo o en la dirección del lado corto de su forma rectangular. La tira larga a fabricar (o así fabricada) puede cortarse en posiciones arbitrarias en su dirección longitudinal. Cada uno de los cuerpos conformados de refuerzo de hormigón 2 en forma de una tira larga puede enrollarse en un rollo. En ese caso, se pueden disponer chapas de soporte que sirven como bastidores, cada una suficientemente larga para evitar la deformación del cuerpo conformado de refuerzo de hormigón, en dos lados longitudinales respectivos
de cada cuerpo conformado de refuerzo de hormigón 2 que tiene forma de una tira larga. Además, los extremos longitudinales pueden estar provistos de otras chapas de soporte que sirven como bastidores que se extienden en la dirección ortogonal. Si los extremos se forman de tales chapas de soporte, el paso de corte es innecesario. Tal cuerpo conformado de refuerzo de hormigón en forma de rollo 2 también puede empaquetarse en un tubo o puede envolverse con una hoja y atarse con un cable, de modo que la forma de rollo puede retenerse.
Aunque la realización anterior se refiere a un caso ejemplar donde las fibras de refuerzo de hormigón 1 son fibras de metal, otras varias fibras, tales como fibras de resina o fibras inorgánicas hechas de carbono o análogos, pueden emplearse alternativamente, naturalmente. La causa principal de la generación de bolas de fibras es el diámetro y la longitud de las fibras. Por lo tanto, el diámetro y la longitud de las fibras que no disparan la generación de bolas de fibras se determinan apropiadamente en base a experimentos o análogos y según el tipo de las fibras de refuerzo.
<Segunda realización>
Los cuerpos conformados de refuerzo de hormigón 2 según la invención se fabricaron de la misma manera que en la primera realización, pero con grosores diferentes. En vista lateral, una cara de extremo de cada uno de los cuerpos conformados de refuerzo de hormigón 2 se hizo más fina que la otra cara de extremo. Específicamente, como se ilustra en la figura 7, se prepararon cuerpos conformados de refuerzo de hormigón 2 con grosores diferentes t1 de la primera cara de extremo y grosores diferentes t2 de la segunda cara de extremo. Los grosores t1 de la primera cara de extremo y los grosores t2 de la segunda cara de extremo se resumen en la Tabla 2 siguiente.
La facilidad de alimentación de los cuerpos conformados de refuerzo de hormigón 2 preparados como antes a la máquina mezcladora se evaluó de la siguiente manera: “Excelente” quiere decir que la velocidad de alimentar era alta, “Buena” quiere decir que la velocidad de alimentación era baja, y “OK” quiere decir que el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón 2 se rasgó durante el paso de alimentación.
[Tabla 2]
Los resultados anteriores muestran que el grosor t2 de la segunda cara de extremo es de 5% a 50%, inclusive, del grosor t1 de la primera cara de extremo.
Se deberá entender que las realizaciones descritas en este documento son solamente ejemplares en todos los detalles y no limitan la presente invención. El alcance de la presente invención se define por las reivindicaciones anexas y pretende abarcar significados que son equivalentes a las reivindicaciones y todos los cambios efectuados en las reivindicaciones dentro del alcance.
Lista de signos de referencia
A1, A2: caja plana
1: fibra de refuerzo de hormigón
2: cuerpo conformado de refuerzo de hormigón
3: primera cara principal
4: segunda cara principal
5: primera cara de extremo
6: segunda cara de extremo
t: grosor del cuerpo conformado de refuerzo de hormigón
t1: grosor del primer extremo
t2: grosor del segundo extremo
Claims (9)
1. Un cuerpo conformado de refuerzo de hormigón (2) adecuado para ser alimentado a una máquina mezcladora para hacer hormigón reforzado con fibras comprendiendo fibras de refuerzo de hormigón (1) y
teniendo una forma a modo de placa, donde el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón tiene una primera cara de extremo (5) continua con una primera cara principal (3) y con una segunda cara principal (4) que es opuesta a la primera cara principal, y una segunda cara de extremo (6) continua con la primera cara principal y con la segunda cara principal y que es opuesta al primer extremo, y caracterizado porque la segunda cara de extremo (6) es más fina que la primera cara de extremo (5), y donde la segunda cara de extremo tiene un grosor que es de 5% a 50%, inclusive, de un grosor de la primera cara de extremo.
2. El cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según la reivindicación 1, donde cada una de las fibras de refuerzo de hormigón tiene un diámetro de 0,3 mm o menor y una longitud de 5 mm o mayor y 25 mm o menor.
3. El cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según la reivindicación 1 o 2, donde el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón tiene un grosor de 3 mm o mayor y 45 mm o menor.
4. El cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, donde las fibras de refuerzo de hormigón se hacen de acero.
5. El cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, donde el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón tiene una densidad de 300 g/cm3 o más alto y 1000 g/cm3 o inferior.
6. El cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, donde el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón tiene una forma rectangular en vista en planta.
7. Un método de fabricar un cuerpo conformado de refuerzo de hormigón, comprendiendo el método formar el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según alguna de las reivindicaciones 1 a 6 dejando caer las fibras de refuerzo de hormigón a una caja plana (A1, A2) a través de un tamiz de tal manera que las fibras de refuerzo de hormigón se apilen.
8. Una estructura de empaquetar un cuerpo conformado de refuerzo de hormigón, donde el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según alguna de las reivindicaciones 1 a 6 es empaquetado en una caja plana.
9. Un método de mezclar hormigón reforzado con fibras, comprendiendo el método alimentar el cuerpo conformado de refuerzo de hormigón según alguna de las reivindicaciones 1 a 6 a una máquina mezcladora.
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