ES2827205T3

ES2827205T3 - Sistema de impermeabilización

Info

Publication number: ES2827205T3
Application number: ES17825526T
Authority: ES
Inventors: Yang Soo Lee; Jy Kang; Sangyong Kim
Original assignee: Sika Technology AG
Current assignee: Sika Technology AG
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2021-05-20
Anticipated expiration: 2037-12-21
Also published as: JP2020503465A; CN109952414A; CN109952414B; US10914063B2; AU2017390056A1; AU2017390056B2; KR101790217B1; CA3048512A1; WO2018122113A1; JP7100638B2; US20190242116A1; EP3563039A1; EP3563039B1

Abstract

Un sistema de impermeabilización (1) que comprende al menos dos capas diferentes, siendo una capa una capa de montaje (2) y la otra capa una capa funcional (3), estando las dos capas conectadas directa o indirectamente entre sí a lo largo de al menos partes de sus superficies opuestas, en donde la capa funcional (3) comprende al menos un polímero termoplástico P1 y al menos un aglutinante mineral, siendo un aglutinante que en presencia de agua reacciona en una reacción de hidratación bajo formación de hidratos sólidos o fases de hidratos, en donde el la capa de montaje (2) comprende un adhesivo y/o una tela, donde el sistema de impermeabilización comprende adicionalmente una capa de barrera adicional (4) ubicada entre la capa de montaje (2) y la capa funcional (3) y donde la capa de barrera (4) y la capa de montaje (2) están conectadas entre sí a lo largo de al menos partes de sus superficies opuestas y donde la capa funcional (3) está conectada íntegramente a la capa de barrera (4) sobre toda su superficie, caracterizado porque la cantidad de polímero termoplástico P1 es 30 - 80% en peso, basado en el peso total de la capa funcional.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de impermeabilización

Campo técnico

La invención se refiere a un sistema de impermeabilización para su uso en la industria de la construcción, en particular para sellar estructuras de hormigón tales como cimientos, edificios, túneles y similares contra la entrada de agua.

Técnica anterior

Los sistemas de impermeabilización, típicamente membranas, se utilizan comúnmente en la industria de la construcción para sellar estructuras de hormigón contra la entrada de agua.

Los sistemas de impermeabilización según la técnica anterior consisten típicamente en una membrana como capa principal para proporcionar estanqueidad al agua. Tales membranas se colocan sobre un sustrato preparado típicamente a partir de hormigón de limpieza u hormigón proyectado y, en cierta medida, se fijan a este sustrato mediante una capa de montaje y, opcionalmente, elementos de montaje adicionales si es necesario. Las membranas típicas están preparadas a partir de polímeros, particularmente polímeros termoplásticos tales como poli(cloruro de vinilo) plastificado (p-PVC) y poliolefinas termoplásticas (TPO) o elastómeros tales como monómero de etileno propileno dieno (EPDM) y polietileno clorosulfonado entrecruzado (CSPE). Uno de los inconvenientes de las membranas impermeabilizantes a base de polímeros es su escasa o inexistente propiedad de adherencia. Típicamente, tales membranas muestran una baja fuerza de unión a adhesivos o materiales cementosos que se utilizan comúnmente en la industria de la construcción. Por lo tanto, se utiliza típicamente una capa de contacto específica, por ejemplo, un recubrimiento de vellón, para proporcionar una unión suficiente de la membrana y la estructura que se debe impermeabilizar.

En aplicaciones de impermeabilización, la membrana se aplica con posterioridad típicamente a una estructura de hormigón existente. En este caso, la membrana se une con un adhesivo o una cinta de sellado a través de su capa de contacto a la superficie de la estructura de hormigón que se debe impermeabilizar. En aplicaciones de impermeabilización preaplicadas, sin embargo, la membrana se coloca antes de que se construya la estructura de hormigón que se debe impermeabilizar. En este caso, la membrana se coloca sobre una estructura subyacente, típicamente sobre una capa de hormigón de limpieza o una capa de hormigón proyectado en aplicaciones de tunelización o un encofrado y a continuación se vierte hormigón de nueva aportación contra la superficie de la capa de contacto, uniendo así total y permanentemente la membrana a la superficie del hormigón endurecido.

En las aplicaciones de impermeabilización preaplicadas, típicamente se utiliza un adhesivo para unir la membrana a la capa de contacto y al hormigón de nueva aportación colado contra la capa de contacto. El adhesivo también debe permitir que el hormigón de nueva aportación penetre profundamente en la capa de contacto antes de endurecerse para proporcionar una interacción mecánica entre la capa de contacto y el hormigón y, por tanto, una alta resistencia a la penetración del agua.

Uno de los principales retos relacionados con los sistemas de impermeabilización es garantizar la estanqueidad tras la entrada de agua en caso de fuga en la membrana. En este sentido, la estanqueidad significa que el sistema de impermeabilización debe poder evitar que el agua infiltrada penetre y se extienda al espacio entre la membrana y la superficie impermeabilizada. Una fuga en la capa de barrera puede ser el resultado de raíces de árboles que crecen hacia adentro, fallas del material o fuerzas de tracción o de corte dirigidas a la membrana. Si se pierde la estanqueidad después de la entrada, el agua puede fluir lateralmente por debajo de la membrana e invadir el interior de la estructura del edificio. En tales casos, la ubicación exacta de la fuga en la capa de barrera también es difícil de detectar.

Una desventaja de las membranas impermeabilizantes multicapa de la técnica anterior de uso frecuente está relacionada con el uso de adhesivos, que aumentan la complejidad de la formación de la membrana y, en consecuencia, los costes de producción de tales membranas. El adhesivo debe proporcionar una buena unión a los polímeros de baja energía superficial en la membrana, formar una unión fuerte a la capa de contacto específica y al hormigón de nueva aportación y tener una buena resistencia a los intervalos de temperatura variables, la irradiación UV y la oxidación. Los adhesivos que cumplen todos los requisitos son costosos y pueden aumentar significativamente el coste de producción de tales membranas.

Otra desventaja de las membranas impermeabilizantes multicapa conocidas está relacionada con el uso de recubrimientos de vellón como capas de contacto para proporcionar una unión suficiente entre la membrana y el sustrato que se debe impermeabilizar. En aplicaciones de impermeabilización y techado, las láminas de membrana deben unirse de manera homogénea entre sí de manera fiable para garantizar la estanqueidad de la construcción de sellado. Es posible que las membranas que tengan un recubrimiento de vellón no se unan tan fácilmente mediante soldadura térmica, sino que los bordes de las membranas deban unirse entre sí con un adhesivo o con una cinta de sellado adherida en la parte superior de la costura y/o debajo de la costura. El uso de un adhesivo o una cinta selladora para unir láminas de membrana vecinas complica el proceso de instalación y aumenta los costes de aplicación.

Los documentos US 6.761.504 B1, WO 98/24738, US 2015/0352809 A1 y US 2015/0052837 A1 describen sistemas de impermeabilización conocidos.

Compendio de la invención

El objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema de impermeabilización para su uso en la industria de la construcción, en particular para sellar estructuras de hormigón como tales cimientos, edificios, túneles y similares contra la entrada de agua y que se adhiera total y permanentemente al hormigón y otras composiciones cementosas vertidas en el sistema después del fraguado, así como a los adhesivos comúnmente utilizados en la industria de la construcción. Además, el sistema de impermeabilización debe conservar la estanqueidad después de la infiltración en caso de una capa de barrera con fugas y evitar que el agua se extienda lateralmente entre el sistema de impermeabilización y la estructura del edificio que se debe impermeabilizar. Aun así, el sistema de impermeabilización debe tener buenas propiedades de soldadura por calor y buena estabilidad frente a esfuerzos mecánicos.

Según la invención, los objetivos antes mencionados se consiguen con el sistema de impermeabilización según la reivindicación 1 de la presente invención.

El concepto principal de la invención es que el sistema de impermeabilización comprende al menos dos capas diferentes, siendo una capa una capa de montaje y siendo la otra capa una capa funcional, estando las dos capas conectadas directa o indirectamente entre sí sobre al menos partes de sus superficies opuestas, en donde la capa funcional comprende al menos un polímero termoplástico y al menos un aglutinante mineral.

La capa de montaje permite el montaje o la fijación del sistema de impermeabilización sobre una estructura subyacente o un encofrado, típicamente una capa de hormigón de limpieza o una capa de hormigón proyectado. La capa funcional permite que la membrana se adhiera completamente al hormigón o composiciones cementosas después del endurecimiento, así como a los adhesivos comúnmente utilizados en la industria de la construcción. En comparación con las membranas impermeabilizantes de la técnica anterior, los sistemas impermeabilizantes según la presente invención tienen la ventaja de estar conectados íntegramente a la capa de hormigón o cementosa moldeada o aplicados sobre la capa funcional. Esto, por un lado, mejora significativamente las propiedades de impermeabilización del sistema al evitar el flujo de agua lateral entre el sistema de impermeabilización y la estructura de hormigón que se debe impermeabilizar en caso de fuga del sistema, es decir, la resistencia al flujo de presión lateral aumenta significativamente con respecto a los sistemas conocidos. Por otro lado, el sistema de impermeabilización firmemente adherido confiere a la estructura de hormigón una resistencia adicional y proporciona una mejor distribución de la tensión. Además, actúa como refuerzo adicional al hormigón y puede evitar que las piezas sueltas de hormigón suspendidas caigan en caso de daños a la estructura.

Otra ventaja de la presente invención es que el sistema de impermeabilización tiene buenas propiedades de soldadura térmica, lo que significa que las capas del sistema se pueden unir homogéneamente mediante soldadura térmica en lugar de utilizar un adhesivo o una cinta selladora para unir láminas superpuestas.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 muestra una sección transversal de un sistema de impermeabilización que tiene una capa de montaje y una capa funcional.

La Fig. 2 muestra una sección transversal de un sistema de impermeabilización que tiene una capa de montaje, una capa de barrera opcional y una capa funcional.

La Fig. 3 muestra una sección transversal de un sistema de impermeabilización que tiene una capa de montaje en forma de tela y una capa funcional.

La Fig. 4 muestra una sección transversal de un sistema de impermeabilización que tiene una capa de montaje en forma de adhesivo y una capa funcional.

La Fig. 5 muestra una sección transversal de un sistema de impermeabilización que tiene una capa de montaje, una capa de barrera opcional y una capa funcional, en donde la capa de montaje tiene la forma de una tela unida por puntos a la capa de barrera y que adicionalmente comprende elementos de montaje adicionales para facilitar el montaje del sistema de impermeabilización en un sustrato.

La Fig. 6 muestra una sección transversal de un sistema de impermeabilización que tiene una capa de montaje y una capa funcional, en donde la capa de montaje tiene la forma de una tela unida por puntos a la capa funcional y comprende adicionalmente elementos de montaje adicionales en forma de tiras de tela para facilitar el montaje del sistema de impermeabilización en un sustrato.

La Fig. 7 muestra una sección transversal de un sistema de impermeabilización que tiene una capa de montaje, una capa de barrera opcional y una capa funcional, en donde la capa de montaje tiene la forma de una tela aplicada de forma discontinua a la capa de barrera.

La Fig. 8 muestra una sección transversal de una construcción de hormigón con una capa de hormigón de limpieza sobre un sustrato, un sistema de impermeabilización y una capa de hormigón armado.

La Fig. 9 muestra una sección transversal de un túnel con una capa de hormigón proyectado sobre un sustrato, un sistema de impermeabilización y un revestimiento de hormigón armado.

La Fig. 10 muestra una sección transversal de una construcción de hormigón con una capa de hormigón de limpieza sobre un sustrato, un sistema de impermeabilización con una capa de montaje de tela que comprende elementos de montaje adicionales para facilitar el montaje del sistema de impermeabilización, una capa de barrera, una capa funcional y una capa de hormigón armado.

La Fig. 11 muestra diagramas esquemáticos de dos sistemas de impermeabilización, en donde el de la izquierda representa un sistema de impermeabilización de última generación que consta de una capa de barrera (lámina impermeabilizante) y una capa de montaje de tela, y el de la derecha representa un sistema de impermeabilización según a una de las realizaciones de la presente invención que comprende una capa de barrera, una capa de montaje y una capa funcional, que está íntegramente conectada a la capa de barrera.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de impermeabilización que comprende al menos dos capas diferentes, siendo una capa una capa de montaje y siendo la otra capa una capa funcional, estando las dos capas conectadas directa o indirectamente entre sí sobre al menos partes de sus superficies opuestas, en donde la capa funcional comprende al menos un polímero termoplástico P1 y al menos un aglutinante mineral y donde la capa de montaje comprende un adhesivo y/o una tela.

Además, el sistema de impermeabilización según la invención comprende una capa de barrera adicional situada entre la capa de montaje y la capa funcional. De ese modo, la capa de barrera y la capa de montaje están conectadas entre sí sobre al menos partes de sus superficies opuestas y la capa funcional está conectada íntegramente a la capa de barrera sobre toda su superficie.

La capa de montaje del sistema de impermeabilización tiene el propósito de proporcionar la capacidad de que el sistema de impermeabilización se monte y/o se fije a un sustrato a través de la capa de montaje. Este sustrato puede ser de cualquier tipo, normalmente suelo o material rocoso o cualquier otro tipo de estructura subyacente. Preferiblemente, el sustrato es una capa de hormigón de limpieza o una capa de hormigón proyectado, p. ej. en aplicaciones de tunelización o encofrado. La capa de montaje comprende preferiblemente un adhesivo, una tela, una cinta, típicamente una cinta de doble cara o una combinación de los mismos.

La capa de montaje puede estar presente continuamente sobre la capa funcional o sobre la capa de barrera, si tal capa de barrera está presente, es decir, sobre toda su superficie, o, de forma discontinua, es decir, solo sobre partes de su superficie.

En caso de que la capa de montaje comprenda un adhesivo, este puede comprender un adhesivo combinado con un material portador tal como una tela, una rejilla o similar o estar compuesto únicamente por un material adhesivo. Los adhesivos adecuados son, por ejemplo, adhesivos de uno o varios componentes reactivos o no reactivos como poliuretanos, híbridos de poliuretano con una base de poliuretanos con funcionalidad silano, resinas epoxídicas, resinas acrílicas, siliconas, adhesivos a base de agua, composiciones cementosas o cualquier mezcla de los mismos. Los adhesivos preferidos son adhesivos de contacto, adhesivos sensibles a la presión y/o adhesivos termofusibles de cualquier base química mencionada anteriormente.

En caso de que la capa de montaje sea una tela, esta puede ser una tela tejida o no tejida preparada a partir de cualquier material natural o sintético. La tela puede estar conectada a la capa funcional, opcionalmente sobre un elemento o capa adicional tal como la capa de barrera opcional, sobre toda la superficie de la capa funcional o la capa de barrera o por puntos. De este modo, la tela se puede unir por medio de un adhesivo como se describió anteriormente, una cinta de doble cara o por medios mecánicos siempre que la capa funcional y la capa de barrera opcional permanezcan en condiciones de trabajo. La fijación mecánica opcional se puede realizar fundiendo la superficie de la capa a la que se une la tela e integrando la tela en la masa fundida antes de enfriarla nuevamente. Preferiblemente, la tela es una tela no tejida preparada a partir de un material sintético que es preferiblemente soldable por calor con el polímero termoplástico P1 de la capa funcional o con el polímero termoplástico P2 de la capa de barrera si tal capa está presente. En este caso, la tela se conecta preferiblemente a la capa funcional o la capa de barrera mediante soldadura térmica. Preferiblemente, la tela se prepara a partir de poliéster o de una poliolefina como polietileno o polipropileno.

La tela puede comprender adicionalmente elementos de montaje adicionales que faciliten el montaje del sistema de impermeabilización en un sustrato. Tales elementos de montaje adicionales pueden ser piezas sobresalientes o tiras de tela, preferiblemente del mismo material que la capa de montaje de la tela y unidas a él, particularmente en parches, puntos o secciones. En caso de que la tela esté hecha de un material termoplástico, los elementos de montaje adicionales se pueden soldar sobre la capa de montaje de la tela. Los elementos de montaje adicionales también se pueden coser sobre la capa de montaje de tela.

Dichos elementos de montaje adicionales de la capa de montaje también se pueden unir adhesivamente a la capa funcional o la capa de barrera y constituir así la capa de montaje como tal.

Se prefiere que la capa de montaje permita el drenaje de agua en el área entre el sustrato y la capa funcional o la capa de barrera en caso de que tal capa esté presente. De este modo se evita la aparición de estancamientos de agua en el sistema de impermeabilización. Por tanto, se prefiere que la capa de montaje en su conjunto sea permeable al agua. Si la capa de montaje comprende o consiste en un adhesivo o una cinta, este efecto se puede lograr aplicando la capa de montaje de manera discontinua sobre la capa funcional o sobre la capa de barrera, típicamente en forma de puntos, parches, estrías y similares. Si el sistema de montaje comprende o consiste en una tela, el efecto se puede lograr seleccionando una tela que sea permeable al agua.

El uso de una tela, en particular una tela soldada por puntos sobre la capa funcional o la capa de barrera, como capa de montaje en el sistema de impermeabilización tiene la ventaja de que además de servir como capa de montaje, la tela permite el drenaje del agua que llega al sistema de impermeabilización hacia la estructura que se debe impermeabilizar. Esto es particularmente preferido en caso de que el sistema de impermeabilización se utilice para sellar estructuras con paredes verticales como túneles. A continuación, el agua puede fluir a través de la tela a lo largo del lado exterior de la estructura impermeabilizada.

Una ventaja adicional de utilizar una tela como capa de montaje es que protege la capa funcional o la capa de barrera del impacto mecánico durante la manipulación o aplicación, p. ej. causada por piedras y similares del sustrato.

La capa de montaje, la capa de barrera funcional y opcional son típicamente elementos en forma de lámina que tienen una primera y una segunda superficies definidas por bordes periféricos. Las superficies opuestas de la capa de montaje y la capa funcional están conectadas entre sí directamente, es decir, las dos capas están en contacto directo entre sí y no hay ningún elemento o capa adicional entre las dos capas, o indirectamente, es decir, se sitúa un elemento adicional, particularmente una tercera capa, entre la capa de montaje y la capa funcional de manera que ambas capas están conectadas a dicho elemento adicional. En la zona de transición entre las capas, los materiales que forman las capas también pueden estar presentes mezclados entre sí.

Como polímero termoplástico P1 de la capa funcional, en principio es adecuado utilizar cualquier tipo de polímero termoplástico. Preferiblemente, el polímero termoplástico P1 comprende al menos un polímero seleccionado del grupo que consiste en copolímeros de etileno-acetato de vinilo (EVA), copolímeros de etileno-éster acrílico, copolímeros de etileno-a-olefina, copolímeros de etileno-propileno, polipropileno (PP), polietileno (PE), particularmente polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), poli(cloruro de vinilo) (PVC), tereftalato de polietileno (PET), poliestireno (PS), poliamidas (PA), polietileno clorosulfonado (CSPE), caucho de etileno propileno dieno (EPDM), poliisobutileno (PIB) y mezclas de los mismos.

Preferiblemente, el polímero termoplástico P1 comprende al menos un polímero seleccionado del grupo que consiste en EVA, copolímeros de etileno-éster acrílico, copolímeros de etileno-a-olefina y copolímeros de etileno-propileno, y mezclas de los mismos con PE, particularmente LDPE, LLDPE o HDPE.

De acuerdo con la presente invención, la cantidad de polímero termoplástico P1 es 30 - 80% en peso, más preferiblemente 35 - 75% en peso, lo más preferiblemente 40 - 70% en peso, basado en el peso total de la capa funcional.

La temperatura de transición vítrea (T^g) del polímero termoplástico P1 está preferiblemente por debajo de las temperaturas que se producen durante el uso del sistema de impermeabilización. Por tanto, se prefiere que la T^gdel polímero termoplástico P1 esté por debajo de 0°C, más preferiblemente por debajo de -15°C, lo más preferiblemente por debajo de -30°C.

El término "temperatura de transición vítrea" se refiere a la temperatura medida con DSC según la norma ISO 11357 por encima de la cual un componente polimérico se vuelve blando y maleable, y por debajo de la cual se vuelve duro y vitreo. Las mediciones se pueden realizar con un dispositivo Mettler Toledo 822e a una velocidad de calentamiento de 2°C/min. Los valores de Tg se pueden determinar a partir de la curva DSC medida con la ayuda del soporte lógico DSC.

Preferiblemente, el aglutinante mineral presente en la capa funcional comprende al menos un componente seleccionado del grupo que consiste en un aglutinante hidráulico, un aglutinante no hidráulico, un aglutinante hidráulico latente, un aglutinante puzolánico y mezclas de los mismos. El aglutinante mineral puede comprender además sustancias inertes tales como arena, carbonato de calcio, p. ej. producido a partir de tiza, piedra caliza o mármol por molienda y/o precipitación, sílices cristalinas, talco, pigmentos y mezclas de los mismos. Según una o más realizaciones, el aglutinante mineral comprende al menos una carga mineral inerte seleccionada del grupo que consiste en arena, granito, carbonato cálcico, arcilla, arcilla expandida, tierra de diatomeas, piedra pómez, mica, caolín, talco, dolomita, xonotlita, perlita, vermiculita, wollastonita, barita, carbonato de magnesio, hidróxido de calcio, aluminatos de calcio, sílice, sílice de pirólisis, sílice fundida, aerogeles, cuentas de vidrio, esferas de vidrio huecas, esferas de cerámica, bauxita y zeolitas. El término "carga mineral inerte" designa sustancias que, a diferencia de los aglutinantes minerales, no son reactivas con el agua, es decir, no experimentan una reacción de hidratación en presencia de agua. Según una realización más, el aglutinante mineral comprende 1 - 60% en peso, preferiblemente 2,5 - 55% en peso, más preferiblemente 5 - 50% en peso, lo más preferiblemente 10 - 40% en peso, de al menos una carga mineral inerte, preferiblemente seleccionada del grupo presentado anteriormente de cargas minerales inertes.

El término "aglutinante mineral" designa un aglutinante, que en presencia de agua reacciona en una reacción de hidratación bajo la formación de hidratos sólidos o fases de hidratos. En particular, el término "aglutinante mineral" se refiere a aglutinantes minerales no hidratados, es decir, aglutinantes minerales, que no se han mezclado con agua y han reaccionado en una reacción de hidratación.

El término "aglutinante hidráulico" designa sustancias que se endurecen como resultado de reacciones químicas con el agua ("reacciones de hidratación") y producen hidratos que no son solubles en agua. En particular, las reacciones de hidratación del aglutinante hidráulico tienen lugar esencialmente independientemente del contenido de agua. Esto significa que los aglutinantes hidráulicos pueden endurecerse y conservar su resistencia incluso cuando se exponen al agua, por ejemplo, bajo el agua o en condiciones de alta humedad. Los ejemplos de aglutinantes hidráulicos incluyen cemento, clínker de cemento y cal hidráulica. Por el contrario, los "aglutinantes no hidráulicos", tales como la cal apagada al aire (cal no hidráulica) y el yeso, son al menos parcialmente solubles en agua y deben mantenerse secos para conservar su resistencia.

El término "cemento" designa aglutinantes hidráulicos molidos, que además de los aglutinantes hidráulicos como constituyentes principales, suelen contener pequeñas cantidades de sulfato de calcio (yeso y/o hemihidrato y/o anhidrita), y opcionalmente constituyentes secundarios y/o aditivos de cemento como como ayudas de molienda. Los componentes principales están contenidos en cantidades superiores al 5% en peso. Los componentes principales pueden ser clínker de cemento Portland, también denominado clínker o clínker de cemento, arena de escoria, puzolanas naturales o artificiales, cenizas volantes, por ejemplo, cenizas volantes silíceas o calcáreas, pizarra quemada, piedra caliza y/o humo de sílice. Como componentes secundarios, los cementos pueden contener hasta 5% en peso de sustancias minerales inorgánicas finamente divididas, que proceden de la producción de clínker.

El término "yeso" designa cualquier forma conocida de yeso, en particular sulfato de calcio deshidratado, sulfato de calcio a-hemihidrato, sulfato de calcio p-hemihidrato o sulfato de calcio anhidrita o mezclas de los mismos.

El término "aglutinantes hidráulicos latentes" designa aditivos específicos para hormigón de tipo II con carácter hidráulico latente según DIN EN 206-1: 2000. Estos materiales son aluminosilicatos de calcio que no pueden endurecerse directamente o endurecerse demasiado lentamente cuando se mezclan con agua. El proceso de endurecimiento se acelera en presencia de activadores alcalinos, que rompen los enlaces químicos en la fase amorfa (o vítrea) del aglutinante y promueven la disolución de especies iónicas y la formación de fases de hidrato de aluminosilicato de calcio. Ejemplos de aglutinantes hidráulicos latentes incluyen escoria de alto horno granulada. El término "aglutinantes puzolánicos" designa en particular aditivos de hormigón de tipo II con carácter puzolánico según KS L 5210 (DIN EN 206-1: 2000). Estos materiales son compuestos silíceos o de aluminosilicato que reaccionan con agua e hidróxido de calcio para formar fases de silicato de calcio hidratado o aluminosilicato de calcio hidratado. Los aglutinantes puzolánicos incluyen puzolanas naturales tales como trass y puzolanas artificiales como cenizas volantes y humo de sílice.

El aglomerante mineral comprende preferiblemente un aglomerante hidráulico, en particular cemento o clínker de cemento. El aglutinante mineral puede comprender adicionalmente aglutinantes hidráulicos y/o puzolánicos latentes, preferiblemente escoria y/o cenizas volantes. En una realización ventajosa, el aglutinante mineral contiene 5 - 50% en peso, preferiblemente 5 - 40% en peso, más preferiblemente 5 - 30% en peso de aglutinantes hidráulicos y/o puzolánicos latentes, preferiblemente escoria y/o cenizas volantes y al menos 35% en peso, más preferiblemente al menos 65% en peso de aglutinante hidráulico, preferiblemente cemento o clinker de cemento basado en el peso total del aglutinante mineral.

Preferiblemente, el aglomerante mineral es un aglutinante hidráulico, preferiblemente cemento.

El cemento puede ser cualquier cemento convencional, por ejemplo, uno de acuerdo con los cinco tipos principales de cemento según KS L 5210 (DIN EN 197-1): a saber, cemento Portland general (CEM I), cemento Portland de calor moderado (CEM II), cemento Portland de endurecimiento rápido (CEM III), cemento Portland de bajo calor (CEM IV) y cemento Portland resistente a sulfatos (CEM V). Naturalmente, también son adecuados todos los demás cementos que se producen según otra norma, por ejemplo, según la norma ASTM, la norma EN o la norma india. En la medida en que aquí se hace referencia a los tipos de cemento según la norma KS L, esto naturalmente también se refiere a las correspondientes composiciones de cemento que se producen según otra norma de cemento.

El aglutinante mineral está presente preferiblemente en la capa funcional en forma de partículas finamente divididas, con el fin obtener una capa funcional con propiedades superficiales uniformes. El término "partículas finamente divididas" se refiere a partículas, cuyo tamaño medio de partícula dso no supera los 500 pm. El término tamaño medio de partícula dso se refiere a un tamaño de partícula por debajo del cual 50% de todas las partículas en volumen son más pequeñas que el valor d⁵⁰.

El término "tamaño de partícula" se refiere al diámetro esférico de área equivalente de una partícula. La distribución del tamaño de partícula se puede medir mediante difracción láser de acuerdo con el método descrito en la norma ISO 13320: 2009. Para determinar la distribución del tamaño de partícula, las partículas se suspenden en agua (método de dispersión en húmedo). Se puede utilizar un dispositivo Mastersizer 2000 (marca comercial de Malvern Instruments Ltd., GB) para medir la distribución del tamaño de partícula.

Preferiblemente, el tamaño de partícula medio d⁵⁰del aglomerante mineral es de 1 a 300 pm, más preferiblemente de 1,5 a 250 pm, incluso más preferiblemente de 2 a 200 pm, lo más preferiblemente de 2 a 150 pm.

Preferiblemente, menos de 40% en peso, más preferiblemente menos de 30% en peso basado en el peso total del aglutinante mineral, incluso más preferiblemente menos de 20% en peso, lo más preferiblemente menos de 10% en peso de las partículas del aglutinante mineral tienen un tamaño de partícula de menos de 5 pm y preferiblemente menos de 40% en peso, más preferiblemente menos de 30% en peso, incluso más preferiblemente menos de 20% en peso, lo más preferiblemente menos de 10% en peso de las partículas del aglutinante mineral tienen un tamaño de partícula por encima de 100 pm.

Preferiblemente, el tamaño de partícula total del aglutinante mineral (de al menos el 98 por ciento de las partículas) es inferior a 250 pm, más preferiblemente inferior a 200 pm, incluso más preferiblemente inferior a 100 pm.

Preferiblemente, las partículas del aglutinante mineral se distribuyen por todo el volumen de la capa funcional. Se entiende que el término "distribuido por todo el volumen" significa que el aglutinante mineral está presente esencialmente en todas las porciones de la capa funcional, pero no implica necesariamente que la distribución sea uniforme a lo largo de toda la capa funcional. Sin embargo, puede ser preferible que el aglutinante mineral se distribuya uniformemente por todo el volumen de la capa funcional. Para un experto en la materia, está claro que incluso si el aglutinante mineral está "distribuido uniformemente", puede haber regiones en la capa funcional, que tengan una concentración ligeramente mayor del aglutinante mineral que otras regiones y que generalmente no se puede lograr una distribución 100% uniforme.

La cantidad de aglutinante mineral en la capa funcional debe ser suficientemente alta para permitir una fuerza de adherencia suficiente mediante la cual la capa funcional se adhiere a las composiciones cementosas. Por otro lado, el aumento de la cantidad de aglutinante mineral también aumenta la rigidez de la capa funcional, lo que puede hacer que el sistema no sea adecuado para ciertas aplicaciones de sellado.

La cantidad de aglutinante mineral en la capa funcional es típicamente de 10 a 90% en peso, preferiblemente de 20 a 80% en peso, más preferiblemente de 25 a 60% en peso, más preferiblemente de 30 a 50% en peso, basado en el peso total de la capa funcional.

En caso de que el sistema de impermeabilización según la presente invención se construya a partir de una capa de montaje y una capa funcional sin una capa de barrera adicional, la cantidad de aglutinante mineral está típicamente en el intervalo más bajo, típicamente no más de 50% en peso basado en el peso total de la capa funcional. Si existe una capa de barrera que asegure la estanqueidad y la capa funcional tiene como objetivo principal asegurar la conexión del sistema de impermeabilización a la composición cementosa, típicamente hormigón, la cantidad de aglutinante mineral se puede seleccionar para que esté en el intervalo más alto, típicamente entre 40 y 70% en peso basado en el peso total de la capa funcional.

La superficie de la capa funcional es preferiblemente rugosa y hasta cierto punto porosa. Esto permite que una composición cementosa húmeda o también un adhesivo aplicado sobre la capa funcional adhiera el sistema de impermeabilización a una superficie de una estructura para introducirse en los poros de la capa funcional y establezca una conexión mecánica adicional entre el sistema y la estructura que se debe impermeabilizar. La rugosidad y la porosidad de la capa funcional se consiguen típicamente añadiendo un agente espumante o de soplado al material del que está fabricada la capa funcional antes o durante la producción.

En las aplicaciones de impermeabilización, una de las características más importantes es la fuerza de adherencia mediante la cual el sistema de impermeabilización se adhiere a un sustrato, por ejemplo, una superficie de hormigón, para sellar contra la entrada de agua. En caso de que la fuerza de adherencia sea demasiado baja, se forman más fácilmente espacios entre el sistema y la superficie del sustrato, lo que puede conducir a la pérdida de estanqueidad.

Preferiblemente, la fuerza de adherencia de la capa funcional del sistema de impermeabilización sobre hormigón es de al menos 5 N/50 mm, más preferiblemente de al menos 10 N/50 mm, incluso más preferiblemente de al menos 15 N/50 mm, lo más preferiblemente de al menos 20 N/50 mm. En particular, el sistema de impermeabilización tiene una resistencia de adherencia al hormigón de al menos 30 N/50 mm, preferiblemente de al menos 35 N/50 mm, más preferiblemente de al menos 40 N/50 mm, incluso más preferiblemente de al menos 45 N/50 mm, lo más preferiblemente de al menos 50 N/50 mm. Preferiblemente, la capa funcional del sistema de impermeabilización tiene una fuerza de adherencia al hormigón en el intervalo de 5 a 400 N/50 mm, más preferiblemente de 10 a 350 N/50 mm, incluso más preferiblemente de 15 a 300 N/50 mm, lo más preferiblemente de 20 - 250 N/50 mm.

El término "resistencia de adherencia al hormigón" se refiere a la resistencia media de la adherencia al hormigón [N/mm] por unidad de ancho del sistema de impermeabilización cuando se desprende la superficie de una muestra de hormigón, que se ha vertido sobre la superficie de la capa funcional y se ha endurecido durante 28 días en condiciones normales (temperatura del aire 23°C, humedad relativa del aire 50%).

En la parte experimental de la presente memoria descriptiva se incluye una descripción detallada del método de medición de la resistencia de adherencia al hormigón.

Preferiblemente, la capa funcional del sistema impermeabilizante comprende adicionalmente un tensioactivo, típicamente seleccionado del grupo que consiste en tensioactivos aniónicos, catiónicos, no iónicos, anfóteros, tensioactivos poliméricos y mezclas de los mismos. "Tensioactivo" designa de ese modo sustancias que reducen la tensión superficial, que normalmente son compuestos orgánicos que contienen tanto grupos hidrófobos como hidrófilos.

Los tensioactivos preferidos se seleccionan del grupo que consiste en monoestearatos de glicerol, éteres policarboxilato, polisiloxanos modificados con poliéter, poli(óxido de alquileno)-siloxanos, hidroxietil aminas, erucamidas, estearil estearamidas, alcanosulfonatos de metales alcalinos, alquil aril sulfonatos y mezclas de los mismos. La cantidad preferida de tensioactivo es 0,1 - 10% en peso, preferiblemente 0,5 - 5% en peso, más preferiblemente 1 - 3% en peso, basado en el peso total de la capa funcional.

Preferiblemente, la capa funcional comprende al menos dos tensioactivos diferentes seleccionados entre los mencionados anteriormente. Esto puede dar como resultado una mejora de la fuerza de adherencia al hormigón de la capa funcional.

Normalmente, la capa funcional contiene sólo pequeñas cantidades de agua antes de que entre en contacto con una composición cementosa fresca, es decir, composiciones cementosas antes del endurecimiento, particularmente antes del fraguado. Preferiblemente, la cantidad de agua en la capa funcional es menos de 5% en peso, preferiblemente menos de 3% en peso, incluso más preferiblemente menos de 1,5% en peso, basado en el peso total de la capa funcional. En particular, la cantidad de agua en la capa funcional es menos de 2% en peso, preferiblemente menos de 1% en peso, incluso más preferiblemente menos de 0,5% en peso, basado en el peso total de la capa funcional.

El aglutinante mineral en la capa funcional debe permanecer en un estado sustancialmente no hidratado al menos hasta que la capa funcional entre en contacto con una composición que contenga agua, tal como una composición cementosa fresca. La hidratación de las partículas de aglutinante mineral contenidas en la capa funcional disminuiría la flexibilidad y por tanto deterioraría las propiedades de manipulación del sistema de impermeabilización. Es probable que también afecte negativamente a la fuerza de adherencia al hormigón de la capa funcional.

Preferiblemente, la capa funcional comprende menos del 1% en peso, preferiblemente menos del 0,5% en peso, más preferiblemente menos del 0,1% en peso de aglutinantes minerales hidratados. En caso de que la capa funcional contenga aglutinantes minerales hidratados, es esencial que estos no formen redes sólidas interconectadas.

La capa funcional puede comprender adicionalmente aditivos tales como estabilizadores de calor y UV, plastificantes, agentes espumantes, tintes, colorantes, pigmentos, agentes matificantes, agentes antiestáticos, modificadores de impacto, retardadores de llama y coadyuvantes de procesamiento tales como lubricantes, agentes deslizantes, agentes antibloqueo y coadyuvantes de desapilamiento.

No existen restricciones concretas para el grosor de la capa funcional. Sin embargo, la capa funcional tiene preferiblemente un grosor de 0,01 a 10 mm, preferiblemente de 0,05 a 5 mm, más preferiblemente de 0,1 a 2 mm, lo más preferiblemente de 0,2 a 1 mm. El espesor de la capa funcional se puede medir según EN 1849-2.

En caso de que el sistema de impermeabilización comprenda una capa funcional y una capa de montaje solamente, pero no una capa de barrera adicional, la capa funcional debe configurarse para que sea impermeable, lo que puede influir en el espesor preferido de la capa funcional. En caso de que exista una capa de barrera adicional y la capa funcional solo sirva para conectar el sistema de impermeabilización a la estructura de hormigón, puede ser suficiente una capa funcional más delgada.

Es preferible que la capa funcional tenga cierta flexibilidad para permitir que el sistema de impermeabilización se enrolle en rollos, típicamente durante la producción, y a continuación se aplique fácilmente a la superficie de un sustrato.

La capa funcional tiene preferiblemente una masa por unidad de superficie de 100 - 10000 g/m2, más preferiblemente de 200 - 6000 g/m2, incluso más preferiblemente de 300 - 3000 g/m2. La masa por unidad de superficie se puede medir según la norma DIN EN 1849-2.

La densidad de la capa funcional es preferiblemente de 0,25 a 3,00 g/cm3, particularmente 0,30 - 2,75 g/cm3, más preferiblemente 0,35 - 2,50 g/cm3, incluso más preferiblemente 0,4 - 2,0 g/cm3, lo más preferiblemente 0,5 - 1,5 g/cm3. La densidad de la capa funcional se puede determinar mediante el método de flotabilidad.

La capa de barrera opcionalmente presente en el sistema de impermeabilización y situada entre la capa de montaje y la capa funcional comprende típicamente un polímero termoplástico P2, que se selecciona del mismo grupo de polímeros del que se selecciona el polímero termoplástico P1. Sin embargo, los polímeros termoplásticos P2 y P1 se pueden seleccionar independientemente entre sí.

Preferiblemente, el polímero termoplástico P2 de la capa de barrera es miscible con el polímero termoplástico P1 de la capa funcional. Más preferiblemente, el polímero termoplástico P2 es compatible con el polímero termoplástico P1, es decir, los dos polímeros termoplásticos y, por tanto, la capa de barrera y la capa funcional son soldables entre sí y pueden unirse de manera homogénea mediante soldadura térmica.

Según una realización, el polímero termoplástico P1 y el polímero termoplástico P2 comprenden al menos un polímero común, más preferiblemente el polímero termoplástico P1 y el polímero termoplástico P2 son idénticos. El contenido del polímero termoplástico P2 en la capa de barrera es preferiblemente de al menos 50% en peso basado en el peso total de la capa de barrera. Más preferiblemente, el contenido del polímero termoplástico P2 es al menos 60% en peso, incluso más preferiblemente al menos 70% en peso, lo más preferiblemente al menos 80% en peso, basado en el peso total de la capa de barrera.

La capa de barrera puede comprender aditivos y agentes de procesamiento, tales como cargas, estabilizadores UV y térmicos, plastificantes, lubricantes, biocidas, agentes ignífugos, antioxidantes, pigmentos, tales como por ejemplo dióxido de titanio o negro de humo, tintes y colorantes.

El espesor de la capa de barrera no está sujeto a restricciones concretas. Sin embargo, las capas de barrera preferidas tienen un espesor en el intervalo de 0,1 a 10 mm, más preferiblemente de 0,5 a 7,5 mm, lo más preferiblemente de 1 a 5,0 mm. El espesor de la capa se puede determinar mediante el método de medición definido en DIN EN 1849-2.

Es preferible que la capa de barrera tenga la forma de una capa de plástico flexible. Esto permite que la membrana se enrolle en rollos, normalmente durante la producción, y a continuación se aplique fácilmente a la superficie de un sustrato.

Además, se prefiere que la capa de barrera sea soldable con la capa funcional. "Soldable" significa aquí que las capas se pueden unir homogéneamente entre sí mediante soldadura térmica.

Otras características preferidas de la capa de barrera son independientes entre sí, pero preferiblemente en conjunto son una resistencia al impacto de 200-1500 mm medida de acuerdo con EN 12691: 2005, una resistencia a la tracción longitudinal y transversal de al menos 5 MPa a una temperatura de 23°C medida según DIN ISO 527-3, una elongación longitudinal y transversal a la rotura de al menos 300% a una temperatura de 23°C medida según DIN ISO 527-3, una resistencia al agua a 0,6 bar durante 24 horas medida según EN 1928 B, y una resistencia máxima al desgarro de al menos 100 N medida según EN 12310-2.

Las capas de barrera adecuadas se pueden seleccionar entre membranas impermeabilizantes conocidas según el estado de la técnica.

El rendimiento mecánico del sistema de impermeabilización es particularmente necesario si se utiliza para impermeabilizar superficies de hormigón irregulares. En este caso es necesario asegurarse de que el sistema de impermeabilización no se rompa debido a la presión del hormigón vertido en su superficie o debido a tensiones locales aplicadas al sistema estirado sobre partes cóncavas de la superficie.

Otra característica importante de los sistemas utilizados en aplicaciones de impermeabilización es la estanqueidad tras la entrada de agua. La estanqueidad después de la entrada describe la capacidad del sistema para resistir la propagación del agua infiltrada en el espacio entre la membrana y la superficie impermeabilizada o entre las capas de la membrana después de la fuga.

La estanqueidad después de la infiltración se puede medir con una prueba de estanqueidad modificada basada en el método de medición normalizado ASTM 5385. En la prueba de estanqueidad modificada ASTM 5385M, se perfora un orificio de 10 mm de diámetro en el sistema de impermeabilización, que a continuación se adhiere a una losa de hormigón. La estanqueidad del sistema de impermeabilización perforado se prueba con el mismo tipo de aparato que se describe en el método ASTM 5385 original. La presión del agua dentro del aparato de prueba se incrementa a un valor entre 0,25 y 7 bares y la prueba continúa durante un período de tiempo especificado. Al final de la prueba, la losa de hormigón se retira del aparato de prueba y al menos parte del sistema de impermeabilización se desprende de la superficie de hormigón para determinar hasta dónde ha penetrado el agua entre la superficie de hormigón y el sistema de impermeabilización y/o entre diferentes capas de los mismos. En caso de que solo se vea afectada por el agua una pequeña zona, tal como un círculo con un diámetro de 2,50 mm o menos, cerca del orificio, el sistema de impermeabilización se considera hermético después de la entrada de agua de acuerdo con ASTM 5385M.

Preferiblemente, el sistema de impermeabilización se considera hermético después de la entrada de agua según ASTM 5385M, cuando la prueba se realiza a una presión de 7 bares y se continúa durante 7 días. Este resultado se consigue con el sistema de impermeabilización según la presente invención.

En caso de que esté presente una capa de barrera en el sistema de impermeabilización, la resistencia al desprendimiento de la capa intermedia entre la capa de barrera y la capa funcional es al menos 50 N/50 mm, más preferiblemente al menos 100 N/50 mm, lo más preferiblemente al menos 200 N/50 mm.

El término "resistencia al desprendimiento de la capa intermedia" se refiere a la resistencia promedio al desprendimiento (N) por 50 mm de la capa funcional al desprenderla desde un borde en un ángulo de 180° desde la capa de barrera. La resistencia a la adherencia del hormigón entre capas se mide de acuerdo con la prueba de resistencia a la adherencia del hormigón T según la norma ISO 1139.

También se ha descubierto que el sistema de impermeabilización de la presente invención se puede unir mediante soldadura térmica y que la junta soldada se considera satisfactoria para aplicaciones de impermeabilización.

La capa funcional del sistema de impermeabilización y la capa de barrera opcional se pueden producir mediante procedimientos de extrusión, calandrado, compresión o fundición.

Los métodos para producir dichas capas se describen en las solicitudes PCT Núm. PCT/EP2016/081977, PCT/EP2016/082003, PCT/EP2016/082004 y PCT/EP2016/082009, que se incorporan a la presente como referencia.

La capa funcional se obtiene preferiblemente procesando en estado fundido una composición que contiene el polímero termoplástico P1 y el aglutinante mineral hasta una masa fundida homogeneizada y dando forma a la masa fundida homogeneizada para proporcionar un artículo, tal como una lámina o una película, utilizando cualquier medio convencional, tal como como técnicas de extrusión, calandrado, compresión o fundición. Preferiblemente, la masa fundida homogeneizada está sustancialmente libre de agua. En particular, la cantidad de agua en la masa fundida homogeneizada es preferiblemente menos de 5,0% en peso, preferiblemente menos de 2,5% en peso, más preferiblemente menos de 1,0% en peso, basado en el peso total de la masa fundida homogeneizada.

La capa de montaje se aplica típicamente a la capa funcional o la capa de barrera en una etapa separada.

En otro aspecto, la presente invención se refiere a un método para producir una estructura de construcción sellada contra la penetración del agua que comprende las etapas de:

• opcionalmente aplicar una primera capa de hormigón, en particular una capa de hormigón de limpieza o una capa de hormigón proyectado, sobre una superficie de un sustrato;

• instalar un sistema de impermeabilización como se describe anteriormente en una superficie de un sustrato, particularmente en la superficie de una primera capa de hormigón, de manera que la capa de montaje del sistema de impermeabilización esté orientada hacia la superficie del sustrato, particularmente de la primera capa de hormigón y esté conectada al menos parcialmente a la superficie del sustrato, en particular de la primera capa de hormigón;

• aplicar una capa, particularmente una segunda capa de hormigón, típicamente una capa de hormigón armado, en particular una capa de revestimiento de hormigón, sobre el sistema de impermeabilización de manera que la capa funcional del sistema de impermeabilización esté orientada hacia la superficie de la capa, particularmente la segunda capa de hormigón, y esté conectada al menos parcialmente a la superficie de la capa, particularmente la segunda capa de hormigón.

El sistema de impermeabilización se monta o se fija al sustrato, particularmente a una primera capa de hormigón típicamente en forma de una capa de hormigón de limpieza o una capa de hormigón proyectado por medio de la capa de montaje. En caso de que la capa de montaje comprenda un adhesivo, el sistema de impermeabilización se adhiere al menos parcialmente al sustrato mediante este adhesivo. En caso de que la capa de montaje comprenda una tela, el sistema de impermeabilización se une típicamente al sustrato mediante clavos o tornillos o similares que se aplican directamente a través de la tela, preferiblemente a través de los elementos de montaje adicionales para facilitar el montaje, en el sustrato.

La segunda capa de hormigón en particular se coloca típicamente sobre el sistema de impermeabilización y, después del endurecimiento, puede ser parte de una estructura, en particular, una estructura sobre el suelo o subterránea, por ejemplo, un edificio, garaje, túnel, vertedero, retención de agua, estanque, dique o un elemento para su uso en construcciones prefabricadas.

En otro aspecto, la presente invención se refiere a una construcción impermeabilizada que comprende al menos una capa de hormigón y un sistema de impermeabilización como se describe anteriormente, en donde la capa de montaje o la capa funcional está conectada a la capa de hormigón. Por lo tanto, la al menos una capa de hormigón es preferiblemente una capa de hormigón armado y la capa funcional del sistema de impermeabilización está conectada íntegramente a la capa de hormigón armado en toda su superficie.

Típicamente, la construcción impermeabilizada comprende adicionalmente una capa de hormigón de limpieza o una capa de hormigón proyectado situada adyacente al sistema de impermeabilización de manera que la capa de montaje del sistema de impermeabilización está conectada al menos parcialmente a la capa de hormigón de limpieza o la capa de hormigón proyectado.

La construcción impermeabilizada puede ser cualquier tipo de construcción y suele ser un edificio, un garaje, un túnel, un vertedero, una retención de agua, un estanque, un dique o un elemento para su uso en construcciones prefabricadas. Lo más preferiblemente, la construcción impermeabilizada es un túnel.

Descripción detallada de los dibujos

La Fig. 1 muestra una sección transversal de un sistema de impermeabilización 1 que tiene una capa de montaje 2 y una capa funcional 3, en donde la capa de montaje 2 está completamente adherida a la capa funcional 3. En tal realización, la capa de montaje 2 es típicamente un adhesivo.

La Fig. 2 muestra una sección transversal de un sistema de impermeabilización 1 que tiene una capa de montaje 2, una capa de barrera 4 y una capa funcional 3. Tanto la capa funcional 3 como la capa de montaje 2 están completamente adheridas a la capa de barrera 4. En tal realización, la capa de montaje 2 suele ser de nuevo un adhesivo.

La Fig. 3 muestra una sección transversal de un sistema de impermeabilización 1 que tiene una capa de montaje 2 en forma de tela y una capa funcional 3. De este modo, la tela se conecta a la capa funcional 3 solo de forma puntual. Normalmente, este tipo de tela se suelda por puntos a la capa funcional 3.

La Fig. 4 muestra una sección transversal de un sistema de impermeabilización 1 que tiene una capa de montaje 2 en forma de adhesivo y una capa funcional 3.

La Fig. 5 muestra una sección transversal de un sistema de impermeabilización 1 que tiene una capa de montaje 2, una capa de barrera 4 y una capa funcional 3, en donde la capa de montaje 2 tiene la forma de una tela adherida puntualmente a la capa de barrera 4 y que comprende adicionalmente elementos de montaje adicionales 8 para facilitar el montaje del sistema de impermeabilización 1 en un sustrato.

La Fig. 6 muestra un sistema de impermeabilización 1 que tiene una capa de montaje 2 y una capa funcional 3, en donde la capa de montaje 2 tiene la forma de una tela adherida puntualmente a la capa funcional 3 y que comprende adicionalmente elementos de montaje adicionales 8 en forma de tiras de tela para facilitar el montaje del sistema de impermeabilización 1 en un sustrato. En una realización de este tipo, las tiras de tela están normalmente soldadas, cosidas, unidas con adhesivo o fijadas mecánicamente de otro modo, p. ej. con remaches, a la tela de la capa de montaje.

La Fig. 7 muestra un sistema de impermeabilización 1 que tiene una capa de montaje 2, una capa de barrera 4 y una capa funcional 3, en donde la capa de montaje tiene la forma de una tela aplicada de forma discontinua a la capa de barrera 4. La capa de montaje 2 es típicamente soldado o adherido a la capa de barrera.

La Fig. 8 muestra una sección transversal de una construcción de hormigón con una primera capa de hormigón 5 que es una capa de hormigón de limpieza aplicada sobre un sustrato 7, un sistema de impermeabilización 1 aplicado sobre la capa de hormigón de limpieza con la capa de montaje orientada hacia la capa hormigón de limpieza y una segunda capa de hormigón 6 que es una capa de hormigón armado y típicamente es parte de cualquier tipo de construcción.

La Fig. 9 muestra una sección transversal de un túnel con una primera capa de hormigón 5 que es una capa de hormigón proyectado aplicada sobre un sustrato 7, un sistema de impermeabilización 1 aplicado sobre la capa de hormigón proyectado con la capa de montaje orientada hacia la capa de hormigón proyectado y una segunda capa de hormigón 6 que es una capa de hormigón armado y típicamente es un revestimiento de hormigón.

La Fig. 10 muestra una sección transversal de una construcción de hormigón con una primera capa de hormigón 5, que típicamente es una capa de hormigón de limpieza o una capa de hormigón proyectado, sobre un sustrato 7, un sistema de impermeabilización 1 con una capa de montaje 2 que es una tela y comprende elementos de montaje adicionales 8 para facilitar el montaje del sistema de impermeabilización 1, una capa de barrera 4 a la que se fija la tela de la capa de montaje 2 de forma puntual, típicamente soldada por puntos, una capa funcional 3 y una capa de hormigón armado 6. La impermeabilización el sistema 1 se fija a la primera capa de hormigón 5 con clavos 9, normalmente aplicados con una clavadora neumática. Aunque en realidad el espacio entre el sistema de impermeabilización 1 y la primera capa de hormigón 5 puede ser menor que el ilustrado en la Fig.10, todavía es suficiente para permitir el drenaje de agua entre la primera capa de hormigón 5 o cualquier sustrato en general y la capa de barrera 4 del sistema de impermeabilización.

La Fig. 11 muestra secciones transversales de dos construcciones de hormigón impermeabilizadas. El lado izquierdo de la Fig. muestra una construcción impermeabilizada que comprende una primera capa de hormigón 5 sobre una superficie de un sustrato 7, sistema de impermeabilización según la técnica anterior que consta de una capa de barrera 4 y una capa de montaje 2, que se enfrenta a la superficie del primera capa de hormigón 5, tal como una capa de hormigón proyectado, y una segunda capa de hormigón 6, en donde la capa de barrera 4 se enfrenta a la superficie de la segunda capa de hormigón 6, tal como una capa de revestimiento de hormigón. En caso de una fuga de agua a través de la barrera representada por la flecha vertical, el agua se esparciría lateralmente a través de un espacio entre la barrera 4 y la segunda capa de hormigón 6. Esto daría como resultado una migración lateral de agua representada por las flechas horizontales y eventualmente la pérdida de efecto impermeabilizante. El lado derecho de la Fig. muestra una construcción impermeabilizada según una de las realizaciones de la presente invención, comprendiendo la construcción una primera capa de hormigón 5, tal como una capa de hormigón proyectado, sobre una superficie de un sustrato 7, una segunda capa de hormigón 6, tal capa de revestimiento de hormigón, y un sistema de impermeabilización 1 instalado entre la primera y la segunda capa de hormigón de modo que la capa de montaje 2 esté frente a la superficie de la primera capa de hormigón 5 y la capa funcional 3 esté frente a la superficie de la segunda capa de hormigón 6. En este caso, la capa funcional 3 está totalmente adherida a la segunda capa de hormigón 6 y, por lo tanto, una fuga de agua a través de la capa de barrera 4 representada por la flecha vertical no puede extenderse lateralmente entre la capa funcional 3 y segunda capa de hormigón. Este tipo de construcción impermeabilizada es capaz de mantener su estanqueidad después de la entrada de agua, como lo representan las flechas horizontales que se dirigen al punto de fuga.

Ejemplos

Preparación de las membranas ilustrativas

Las membranas ilustrativas EX1 y EX2, cada una de las cuales comprende una capa de barrera y una capa funcional, se produjeron con un aparato de extrusión-calandrado a escala de laboratorio que comprendía una matriz plana y un conjunto de rodillos de calandrado refrigerados por agua. Las capas se extruyeron con una extrusora de doble tornillo (Berstorff GmbH).

Para cada membrana ilustrativa, la capa funcional se produjo en primer lugar con el aparato de extrusióncalandrado, después de lo cual se extruyó y pegó una capa de barrera sobre una superficie de la capa funcional utilizando el mismo aparato de extrusión-calandrado. La composición de la capa de barrera se basa en la membrana impermeabilizante disponible comercialmente Sikaplan® WT 1210 HE disponible en Sika.

La parte extrusora del aparato se equipó con un dado plano y las composiciones fundidas de las capas funcionales se extruyeron sin utilizar un labio del dado. El componente polimérico de la capa funcional se procesó en estado fundido en primer lugar en la extrusora a una temperatura que está aproximadamente 30°C por encima de la temperatura de fusión del componente polimérico antes de que el componente de carga sólida se alimentara a la extrusora a través de un alimentador lateral. Las capas funcionales producidas tenían un espesor de aproximadamente 1,5 mm mientras que el espesor de la capa de barrera era de aproximadamente 0,5 mm. Se extruyó una composición fundida de la capa de barrera con una matriz plana en la superficie de cada capa funcional y las capas se presionaron juntas y se enfriaron entre los rodillos de enfriamiento de la calandria.

Las condiciones de funcionamiento del aparato de extrusión-calandrado durante la producción de las membranas ilustrativas se presentan en la Tabla 1 y las composiciones de las capas funcionales se presentan en la Tabla 2. La temperatura y presión de extrusión se midieron en un punto, donde la masa fundida entró en el dado plano. La temperatura de los rodillos de enfriamiento fue de aproximadamente 20°C durante el período de producción.

Tabla 1: Condiciones de funcionamiento del rocedimiento de extrusión de ca as funcionales/ca a de barrera

Preparación del espécimen de prueba de hormigón

Se cortaron tres membranas de muestra con una dimensión de 200 mm (largo) x 50 mm (ancho) de cada una de las membranas ilustrativas EJ1 y EJ2 producidas como se describió anteriormente. Las membranas de muestra se colocaron en encofrados que tenían una dimensión de 200 mm (largo) x 50 mm (ancho) x 30 mm (alto) con la capa funcional hacia arriba y con la capa de barrera contra el fondo del encofrado.

Un borde de cada membrana de muestra en el lado de la capa de contacto se cubrió con una cinta adhesiva que tenía una longitud de 50 mm y una anchura coincidente con la anchura de la muestra de membrana para evitar la adhesión al hormigón endurecido. Las cintas adhesivas se utilizaron para facilitar la instalación de los especímenes de prueba en el aparato de ensayo de resistencia de adherencia al hormigón.

Para la preparación de especímenes de prueba de hormigón se preparó un lote de formulación de hormigón de nueva aportación. La formulación de hormigón de nueva aportación se obtuvo mezclando 8,9900 kg de un lote seco de hormigón de tipo MC 0.45 conforme a la norma EN 1766, 0,7553 kg de agua y 0,0202 kg de Sikament-12S durante cinco minutos en una batidora giratoria. El lote seco de hormigón del tipo MC 0.45 contenía 1,6811 kg de cemento CEM I 42,5 N (Normo 4, Holcim), 7,3089 kg de áridos que contenían un 3% de aditivo para hormigón Nekafill-15 (de KFN) (carga de piedra caliza), 24% de arena con un tamaño de partícula de 0-1 mm, 36% de arena con un tamaño de partícula de 1-4 mm y 37% de grava con un tamaño de partícula de 4-8 mm. Antes de mezclar con agua y Sikament-12S, el lote seco de hormigón se homogeneizó durante cinco minutos en un mezclador giratorio.

Los encofrados que contienen las membranas de muestra se cargaron posteriormente con la formulación de hormigón de nueva aportación y se hicieron vibrar durante dos minutos para liberar el aire atrapado. Después de endurecer durante un día, las muestras de hormigón de prueba se retiraron de los encofrados y se almacenaron en una atmósfera normalizada (temperatura del aire 23°C, humedad relativa del aire 50%) antes de medir la resistencia de adherencia del hormigón.

Medición de la fuerza de adherencia al hormigón

La medición de la fuerza de adherencia al hormigón de las membranas de muestra de la muestra de hormigón endurecido se realizó de acuerdo con el procedimiento establecido en la norma DIN EN 1372: 2015-06 con un aparato de ensayo de materiales Zwick Roell AllroundLine Z010 equipado con un dispositivo de desprendimiento a 90°Zwick Roell. (número de tipo 316237).

Para las mediciones de la resistencia de adherencia al hormigón, se fijó una muestra de hormigón con la empuñadura superior del aparato de ensayo de materiales para una longitud de 10 mm en el extremo de la muestra de hormigón que comprende la sección encintada de la membrana de muestra. A continuación, se desprendió la membrana de muestra de la superficie de la muestra de hormigón con un ángulo de desprendimiento de 90° y con una velocidad constante de la viga transversal de 100 mm/min. Durante las mediciones, la distancia de los rodillos fue de aproximadamente 570 mm. El desprendimiento de la membrana de muestra continuó hasta que se desprendió una longitud de aproximadamente 140 mm de la membrana de muestra de la superficie de la muestra de hormigón. Los valores de la fuerza de adherencia al hormigón se calcularon como fuerza de desprendimiento promedio por ancho de la membrana de muestra [N/50 mm] durante el desprendimiento en una longitud de aproximadamente 70 mm excluyendo así del cálculo el primer y último cuarto de la longitud total de desprendimiento.

Los valores medios de la resistencia de adherencia del hormigón para las membranas ilustrativas presentadas en la Tabla 2 se han calculado como un promedio de los valores medidos obtenidos con tres membranas de muestra cortadas de la misma membrana ilustrativas.

Tabla 2: Com osición de las ca as de contacto resistencia de adherencia al hormi ón medida

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de impermeabilización (1) que comprende al menos dos capas diferentes, siendo una capa una capa de montaje (2) y la otra capa una capa funcional (3), estando las dos capas conectadas directa o indirectamente entre sí a lo largo de al menos partes de sus superficies opuestas, en donde la capa funcional (3) comprende al menos un polímero termoplástico P1 y al menos un aglutinante mineral, siendo un aglutinante que en presencia de agua reacciona en una reacción de hidratación bajo formación de hidratos sólidos o fases de hidratos, en donde el la capa de montaje (2) comprende un adhesivo y/o una tela, donde el sistema de impermeabilización comprende adicionalmente una capa de barrera adicional (4) ubicada entre la capa de montaje (2) y la capa funcional (3) y donde la capa de barrera (4) y la capa de montaje (2) están conectadas entre sí a lo largo de al menos partes de sus superficies opuestas y donde la capa funcional (3) está conectada íntegramente a la capa de barrera (4) sobre toda su superficie, caracterizado porque la cantidad de polímero termoplástico P1 es 30 - 80% en peso, basado en el peso total de la capa funcional.

2. El sistema de impermeabilización según la reivindicación 1, en donde la tela es una tela no tejida.

3. El sistema de impermeabilización (1) según la reivindicación 1 o 2, en donde la capa de barrera (4) comprende al menos un polímero termoplástico P2.

4. El sistema de impermeabilización (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los polímeros termoplásticos P1 se seleccionan del grupo que consiste en copolímeros de etileno - acetato de vinilo (EVA), copolímeros de etileno - éster acrílico, copolímeros de etileno - a-olefina, copolímeros de etileno - propileno, polipropileno (PP), polietileno (PE), poli(cloruro de vinilo) (PVC), tereftalato de polietileno (PET), poliestireno (PS), poliamidas (PA), polietileno clorosulfonado (CSPE), caucho de etileno propileno dieno (EPDM), poliisobutileno (PIB) y mezclas de los mismos.

5. El sistema de impermeabilización (1) según la reivindicación 3 o 4, en donde el polímero termoplástico P2 es compatible con el polímero termoplástico P1.

6. El sistema de impermeabilización (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el aglutinante mineral comprende al menos un componente seleccionado del grupo que consiste en un aglutinante hidráulico, un aglutinante no hidráulico, un aglutinante hidráulico latente, un aglutinante puzolánico y mezclas de los mismos.

7. El sistema de impermeabilización (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa funcional (3) comprende adicionalmente un tensioactivo.

8. Un método para producir una estructura de construcción sellada contra la penetración de agua que comprende las etapas de:

- aplicar una primera capa de hormigón (5) sobre una superficie de un sustrato (7);

- instalar un sistema de impermeabilización (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 sobre la superficie de la primera capa de hormigón (5) de manera que la capa de montaje (2) del sistema de impermeabilización (1) esté orientada hacia la superficie de la primera capa de hormigón (5) y esté al menos parcialmente conectada a la superficie de la primera capa de hormigón (5);

- aplicar una segunda capa de hormigón (6) sobre el sistema de impermeabilización (1) de manera que la capa funcional (3) del sistema de impermeabilización (1) quede frente a la superficie de la segunda capa de hormigón (6) y al menos parcialmente conectado a la superficie de la segunda capa de hormigón (6).

9. El método según la reivindicación 8, en donde la primera capa de hormigón (5) es una capa de hormigón de limpieza o una capa de hormigón proyectado.

10. El método según la reivindicación 8 o 9, en donde la segunda capa de hormigón (6) es una capa de hormigón armado, en particular una capa de revestimiento de hormigón.

11. Una construcción impermeabilizada que comprende al menos una capa de hormigón (5, 6) y un sistema de impermeabilización (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la capa de montaje (2) o la capa funcional (3) está conectada a la capa de hormigón.

12. La construcción impermeabilizada según la reivindicación 11, en donde la al menos una capa de hormigón es una capa de hormigón armado (6) y donde la capa funcional (3) del sistema de impermeabilización (1) está conectada íntegramente a la capa de hormigón armado en toda su superficie.

13. La construcción impermeabilizada según la reivindicación 12, en donde la construcción comprende adicionalmente una capa de hormigón de limpieza o una capa de hormigón proyectado situada adyacente al sistema de impermeabilización (1) y en donde la capa de montaje (2) del sistema de impermeabilización (1) está al menos parcialmente conectada a la capa de hormigón de limpieza o la capa de hormigón proyectado.

14. La construcción impermeabilizada según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en donde la estructura impermeabilizada es un túnel.