ES2919143T3 - Método mejorado de refuerzo con resina de un bloque de piedra - Google Patents

Abstract

Un método mejorado de refuerzo de resina de un bloque de piedra (1), que tiene grietas (d) y/o defectos poco profundos o profundos, que comprenden los pasos de: colocar una lámina (2) de material de plástico impermeable flexible en una base (3) y colocar un bloque (1) para reforzar la resina en la hoja (2), b) Aplicando una pluralidad de miembros espaciadores (4) a una o más paredes del bloque (1), c) Anclando una pluralidad de paneles (5) de material de lámina rígida en las paredes con los miembros (4) interpuestos, para dejar un espacio (6) entre los paneles (5) y las paredes laterales del bloque (1), d) doblar la hoja a Formar un contenedor (7), e) sellando herméticamente el contenedor (7), f) aplicación en el contenedor (7) de al menos un primer conector (8) y su conexión a una bomba de vacío (13) por medio de las primeras tuberías (9) Para obtener un vacío dentro del contenedor (7), g) aplicando al menos un primer conector (8) al contenedor (7) y conectándolo a una bomba de vacío (13) a través de las primeras tuberías (9) para obtener vacío en el contenedor (7); aplicando al menos un segundo conector (10) al contenedor (7), h) Introducción de una resina (r) en el contenedor (7) a través de las segundas tuberías (11) conectadas al contenedor (7), i) Mantener el vacío en el contenedor (7) para permitir que la resina (R) penetre en la brecha (6) y las grietas y/o defectos (d) hasta que la resina esté al menos parcialmente curada, y j) desconectando las tuberías (9, 11) y Eliminar el bloque (1) del contenedor (7). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método mejorado de refuerzo con resina de un bloque de piedra

Campo técnico

La presente invención generalmente encuentra aplicación en el campo del trabajo de la piedra, es decir, trabajo con materiales de piedra tales como mármol, granito, ónix y similares, y en particular se refiere a un método mejorado de refuerzo con resina de un bloque de uno de estos materiales, que tiene grietas y/o defectos superficiales a diferentes profundidades.

Antecedentes de la técnica

En el campo del trabajo de la piedra, se sabe que los bloques de cantera presentan una gran cantidad cada vez mayor de defectos de la piedra natural, a saber, grietas superficiales o internas de varias profundidades, posiblemente con forma de "corazón", debido a la escasa disponibilidad de sitios de extracción y los obstáculos ambientales y sociales de protección.

Con el fin de obviar este grave inconveniente, se conocen desde hace mucho tiempo métodos de refuerzo con resina para consolidar los bloques y prepararlos para su posterior corte en losas, sin exponerlos a fracturas o desmoronamientos.

Además, los bloques defectuosos siempre han causado un problema de seguridad en el ciclo de trabajo para convertirlos en losas y en los procesos de trabajo de las losas.

Generalmente, los métodos de refuerzo con resina incluyen una etapa de proporcionar un encofrado de madera para conformar un recipiente que encierra el bloque y una etapa de impregnar el bloque vertiendo una resina de curado en el encofrado para llenar los espacios con el bloque.

Por lo general, la resina se mezcla con catalizadores para acelerar el curado una vez que ha penetrado en los defectos. Además, el método incluye una etapa de introducir el bloque encerrado en el encofrado en un entorno herméticamente sellado, tal como un autoclave, cuya presión se reduce y/o aumenta desde la presión atmosférica para empujar la resina fluida hacia las grietas o defectos antes del curado de la resina. Los documentos EP 0962430 A1 y EP 1229 007 A1 se refieren a métodos de refuerzo con resina para bloques de material de piedra utilizando elementos espaciadores y láminas o paneles que rodean un bloque.

Un primer inconveniente de este método de la técnica anterior es que la provisión de un encofrado implica grandes requisitos de mano de obra y material y un aumento resultante de los costes de reparación.

Otro inconveniente es que la superficie exterior del bloque tiene a menudo una forma irregular, por lo que se forma un hueco que tiene un volumen considerable y un grosor variable entre las paredes interiores del encofrado y la superficie exterior del bloque.

Dado que este hueco tiene que rellenarse en su totalidad para asegurar que los defectos o grietas del bloque se rellenen, el uso de un encofrado conlleva el consumo de grandes cantidades de resina, mucho mayores que las estrictamente necesarias para la reparación del bloque.

Otro inconveniente es que este método requiere plantas con estaciones de trabajo dedicadas para garantizar una implementación optimizada.

En un intento de obviar, al menos parcialmente, estos inconvenientes, se han desarrollado métodos para el refuerzo con resina de losas de piedra, que utilizan materiales flexibles que se adaptan a la forma irregular del bloque.

Los documentos EP 3 162 782 A1 y CN 103 737 727 B se relacionan con los métodos de refuerzo de resina para bloques de material de piedra. Se aplican capas de drenaje entre la hoja de vacío o los materiales de la bolsa y el material de piedra. También se utilizan capas de drenaje en los documentos WO 2007/054995 A1 y WO 2007/052319 A1. El documento W02005/077645 también describe un método de refuerzo con resina de bloques de mármol que incluye aplicar una capa de drenaje al menos a las paredes laterales del bloque y una etapa posterior de introducir el bloque en una bolsa formada a partir de una lámina de material impermeable flexible.

La bolsa está conectada a una bomba de vacío y tiene conectores para inyectar una resina mediante un aparato de mezcla e inyección. Luego, se mantiene el vacío en la bolsa hasta que la resina esté completamente curada.

Un inconveniente de este método conocido consiste en que la aplicación de la capa de drenaje sobre las paredes del elemento estructural es una operación lenta y laboriosa, que requiere una mano de obra considerable, con el correspondiente aumento de los costes del proceso.

Además, una vez curada la resina, la lámina flexible puede adherirse a la capa de drenaje evitando así su separación al final del proceso y antes del corte del bloque en losas. La lámina de plástico que se adhiere a la capa de drenaje tiene que ser necesariamente separada antes del aserrado para evitar problemas durante el aserrado y cualquier daño a la máquina de corte.

Problema técnico

A la vista del estado de la técnica, el problema técnico que aborda la presente invención es el de proporcionar un método más sencillo y eficaz de refuerzo de bloques con resina, a la vez que se reducen los tiempos de proceso y la cantidad de resina a utilizar.

Divulgación de la invención

El objeto de la presente invención es obviar el inconveniente anterior proporcionando un método mejorado de refuerzo con resina de un material de piedra que es muy eficaz y relativamente económico.

Un objeto particular de la presente invención es proporcionar un método como el descrito anteriormente que se puede implementar fácilmente y reduce la cantidad total de resina a usar en el proceso.

Otro objeto de la presente invención es reducir las etapas del método de refuerzo con resina, evitando la aplicación de drenaje o capas intermedias.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método como el descrito anteriormente que pueda consolidar bloques independientemente de su forma y tamaño.

Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un método como el descrito anteriormente que pueda consolidar un bloque que tenga defectos tanto en la superficie como en la profundidad e independientemente del tipo de defectos.

Estos y otros objetos, como se explica más claramente a continuación, se cumplen mediante un método mejorado de refuerzo con resina de un bloque de material de piedra, tal como mármol, granito, ónix, que tiene grietas y/o defectos superficiales o profundos, como se define en la reivindicación 1.

En una realización preferida, el método comprende las etapas de:

a) tender una lámina de material plástico impermeable flexible sobre una base apoyada en el suelo y colocar sobre la lámina un bloque para ser reforzado con resina;

b) aplicar una pluralidad de miembros espaciadores a una o más paredes del bloque;

c) unir una pluralidad de paneles de material laminar rígido en las paredes del bloque con los miembros espaciadores interpuestos, para dejar un espacio entre los paneles y las paredes del bloque,

d) plegar la lámina sobre las paredes del bloque revestido con los paneles, para formar un recipiente, e) sellar herméticamente el recipiente;

f) aplicar al menos un primer conector a la superficie exterior del recipiente y conectarlo a una bomba de vacío a través de unos primeros tubos para crear una presión negativa en el recipiente;

g) aplicar al menos un segundo conector, distinto del primer conector, y que se extiende a través de los paneles, al recipiente, e

h) introducir una resina en estado líquido o pastoso en el recipiente a través de unos segundos tubos conectados al recipiente a través del segundo conector, para rellenar el espacio.

Finalmente, se llevarán a cabo las siguientes etapas:

i) Mantener el vacío en el recipiente durante un tiempo predeterminado para permitir que la resina penetre en el espacio y en las grietas y/o defectos hasta que la resina esté al menos parcialmente curada y

j) Desconectar los tubos primero y segundo del recipiente y retirar el bloque reforzado con resina del recipiente. Con esta sucesión de etapas, el refuerzo con resina puede llevarse a cabo de una manera sencilla, y puede reducirse la cantidad total de resina a utilizar en el método.

Ventajosamente, los paneles están hechos de un material laminar rígido seleccionado entre madera, madera contrachapada, polietileno o un material sintético equivalente.

Se obtienen realizaciones ventajosas de la invención de acuerdo con las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

Otras características y ventajas de la invención serán más evidentes a partir de la descripción detallada de una realización preferida no exclusiva de un método mejorado de refuerzo con resina de un bloque de piedra según la invención, que se describe como un ejemplo no limitativo con la ayuda de los dibujos anexos, en los que:

La FIG. 1 muestra un diagrama de bloques del método de refuerzo con resina de la invención;

La FIG. 2 es una vista en perspectiva de la primera y segunda etapa del método inventivo;

La FIG. 3 es una vista esquemática en perspectiva de una tercera etapa del método inventivo;

Las FIGS. 4, 5 y 6 son una vista en perspectiva, una vista lateral y una vista esquemática en perspectiva, respectivamente, de etapas adicionales del método inventivo;

La FIG. 7 es una vista esquemática superior de la Fig. 6.

Descripción detallada de un ejemplo de realización preferido

Con referencia particular a las figuras anteriores, se muestra un método mejorado de refuerzo con resina de un bloque 1 de un material de piedra, tal como mármol, granito, ónix y similares, que tiene grietas superficiales D y/o defectos a varias profundidades.

Tal como se utiliza a continuación, la expresión "refuerzo con resina" pretende designar el proceso de aplicación de una capa de resina sobre la superficie de un bloque o un artículo hecho de material de piedra para rellenar los defectos de la superficie mediante revestimiento, inyección o una capa de resina para que penetre en sus defectos superficiales por revestimiento, inyección o succión, para consolidar el material base antes de cualquier manipulación y corte en losas. En una realización preferida de la invención, como se muestra en la FIG. 2, el método comprende una etapa a) de colocar una lámina 2 de material plástico impermeable flexible sobre una base 3 apoyada en el suelo y colocar un bloque 1 a ser reforzado con resina sobre la lámina 2.

El material plástico de la lámina 2 puede ser preferentemente transparente y seleccionarse del grupo de materiales plásticos que incluyen, como ejemplo no limitante, nailon, polietileno, silicona o tejido con respaldo de silicona. La base 3 puede comprender un palé de madera adecuadamente reforzado o un soporte metálico giratorio adaptado para facilitar las etapas posteriores del método.

Convenientemente, el bloque 1 puede previamente lavarse, secarse y posiblemente precalentarse antes de la etapa a) de colocar el bloque 1 sobre la lámina de material plástico 2.

Preferiblemente, la lámina 2 puede colocarse sobre la base 3 con la interposición de una capa amortiguadora 3' fabricada de un material blando, adaptada para proteger la lámina 2 de cortes y roturas.

Tal capa amortiguadora 3' puede comprender una tela de espesor predeterminado, hecha de fibras de material natural o sintético, posiblemente asociada con espaciadores adecuados para soportar el peso del bloque 1.

Como se muestra en la FIG. 2, el método incluye una etapa b) de aplicar una pluralidad de elementos espaciadores 4 a una o más de las paredes del bloque 1.

Tal como se usa en lo sucesivo, el término "espaciador" pretende designar cualquier elemento adaptado para ser aplicado a una superficie para evitar que una lámina o elemento de lámina que se encuentra sobre dicha superficie se adhiera completamente a la superficie.

Ventajosamente, el elemento separador 4 puede ser listones de madera, plástico, hierro o cuñas lineales de material rígido o parcialmente rígido.

Preferiblemente, cada elemento 4 puede tener una forma de tira delgada y alargada o una forma sustancialmente alargada con una sección transversal seleccionada del grupo que comprende cuadrados, rectángulos o círculos. Por supuesto, cada elemento 4 puede tener una forma corta y achaparrada u otras formas irregulares distintas de las descritas anteriormente.

Además, las formas descritas anteriormente sólo se dan a modo de ejemplo y pueden cambiarse convenientemente según los tipos de defectos D en el bloque 1 y el nivel de consolidación deseado, sin apartarse del alcance de la presente invención.

En una primera realización de la invención, como se muestra en la FIG. 2, los elementos espaciadores 4 solo pueden aplicarse al bloque 1 en las áreas con los defectos D, para evitar operaciones innecesarias en las partes no defectuosas. En una segunda realización de la invención, la pluralidad de elementos espaciadores 4 pueden aplicarse en un patrón regular en las paredes laterales del bloque 1 que se va a reforzar con resina, para facilitar eficazmente la reparación del bloque 1 e impartirle resistencia durante el corte.

Para ello, la etapa b) de aplicación de la pluralidad de elementos 4 se puede realizar pegando los elementos distanciadores 4 con silicona u otro adhesivo equivalente.

En un aspecto peculiar de la invención, el método incluye una etapa c) de unir una pluralidad de paneles 5 de material laminar rígido en las paredes del bloque 1 con los elementos espaciadores 4 interpuestos, para dejar un espacio 6 entre los paneles 5 y las paredes del bloque 1, como se muestra en la FIG. 3.

Ventajosamente, los paneles 5 pueden fabricarse de un material laminar rígido seleccionado entre madera, madera contrachapada, polietileno o un material sintético equivalente.

Convenientemente, los paneles 5 pueden unirse a las paredes del bloque 1 por medio de una pluralidad de tiras anulares, fabricadas de silicona u otro adhesivo equivalente.

Opcionalmente, se puede proporcionar una etapa adicional, es decir, preparar una capa de material fibroso, que no se muestra, fabricada, por ej., de una tela no tejida y colocarla encima de los paneles 5 o entre los elementos espaciadores 4 y los paneles 5 o en otra posición que no esté en contacto con las paredes del bloque 1.

Como se muestra en la FIG. 4, el método comprende una etapa d) de plegar la lámina 2 sobre las paredes del bloque 1 cubiertas con los paneles 5, para formar un recipiente 7 y una etapa e) de sellar herméticamente el recipiente 7. Luego, se lleva a cabo una etapa f) de aplicar al menos un primer conector 8 a la superficie exterior del recipiente 7 y conectarlo a una bomba de vacío 13 a través de los primeros tubos 9 para crear una presión negativa en el recipiente 7, como se muestra en la FIG. 5.

Como es de por sí conocido, la etapa f) de crear vacío en el recipiente 7 puede obtenerse mediante una bomba o un autoclave 13, adaptado para extraer el aire en el recipiente 7 y en los defectos D del bloque 1, para proporcionar así una presión negativa que varía entre -0,9 bar y -2 bar, preferiblemente de -0,5 bar, en el recipiente 7.

Como se muestra en las FIGS. 1 y 5, el método comprende además una etapa g) de aplicar al menos un segundo conector 10, distinto del primer conector 8 y que se extiende a través de los paneles 5, al recipiente 7 y una etapa h) de introducir una resina R en estado líquido o pastoso en el recipiente 7 a través de segundos tubos 11 conectados al recipiente 7 a través del segundo conector 10 para llenar el espacio 6.

Como se sabe per se, la resina R puede seleccionarse del grupo que comprende resinas epoxi, poliuretano, poliéster, termoplásticas y al agua o una combinación de las mismas.

Esta etapa h) de introducir la resina R se puede realizar conectando los segundos tubos 11 a un recipiente de tamaño adecuado que contenga la resina R mezclada con un catalizador de tipo conocido.

Como se muestra en la FIG. 5, la resina R mezclada con el catalizador puede ser impulsada hacia el espacio 6 debido al vacío creado por la bomba de vacío 13.

Ventajosamente, los empalmes primero 8 y segundo 10 se pueden colocar en los orificios de paso 12 practicados en los paneles 5 para la extracción de aire del espacio 6 a través de los primeros tubos 9 y el paso de la resina R desde los segundos tubos 11 al espacio 6.

En una realización preferida, la lámina impermeable flexible 2 puede estar fabricada de silicona o tela con respaldo de silicona para facilitar su reutilización para otros bloques de piedra 1.

En esta realización, la lámina 2 puede tener forma de bolsa, posiblemente con una cubierta 7' sellada con cremallera o extraíble para formar el recipiente 7 en la etapa e) de sellado.

En esta realización, la superficie interior de la lámina 2 que entra en contacto con el bloque 1 a reforzar con resina puede revestirse con una pintura antiadherente a base de PTFE para evitar que la resina R se adhiera a la lámina 2 de modo que esta última pueda reutilizarse para el refuerzo con resina de otros bloques de piedra 1.

Esta realización también puede evitar el uso de la capa amortiguadora 3' entre la base 3 y el bloque 1 y permite reutilizar el recipiente 7 para el refuerzo con resina de otros bloques 1.

Esto se debe a que la silicona es un material con altas propiedades antiadherentes y se puede despegar fácilmente de la resina R, sin dejar residuos en la lámina 2.

Luego, el bloque 1 en el recipiente 7 pasa por una etapa i) de mantener el vacío en el recipiente 7 por un tiempo predeterminado t para permitir que la resina R penetre en el espacio 6 y en las grietas y/o defectos D hasta que la resina R sea curada al menos parcialmente, como se muestra en la FIG. 6.

El tiempo predeterminado t de la etapa i) de mantenimiento puede variar según el material de la resina R, el tipo de catalizador y la forma y tamaño del bloque 1 a ser reforzado con resina.

A modo de ejemplo, un tiempo t de mantenimiento del vacío de aproximadamente 18 horas será suficiente para el refuerzo con resina de un bloque de mármol que tenga aproximadamente una forma de cubo de 2,5 m de lado. Finalmente, se proporciona una etapa j) de desconectar el primer y el segundo tubo, 9 y 11, del recipiente 7 y retirar el bloque 1 reforzado con resina del recipiente 7 para el posterior procesamiento del bloque 1 en condiciones seguras. Asimismo, además de mejorar la calidad estética de las losas obtenidas mediante el corte del bloque reforzado con resina, los paneles 5 protegen sus cantos durante su manipulación y/o transporte, evitando así la formación de astillas. Por supuesto, tanto la colocación del bloque 1 sobre la base 3 en la etapa a) como la extracción del bloque 1 del recipiente 7 en la etapa h) se pueden realizar mediante cualquier medio de elevación y transporte, por ejemplo una grúa o una carretilla elevadora, no mostrado.

Se apreciará que la combinación particular de características de la serie de paneles 5 y del método mejorado de refuerzo con resina de la invención puede reducir la cantidad total de resina R y evitar el uso de capas de drenaje adicionales, independientemente de la forma y tamaño del bloque 1 a ser reforzado con resina.

Será evidente a partir de lo anterior que el método de refuerzo con resina de un bloque de piedra cumple los objetivos previstos y, en concreto, puede proporcionar un refuerzo de resina simple y más eficaz de los bloques, además de reducir los tiempos de fabricación y la cantidad de resina a usar.

Aplicabilidad Industrial

La presente invención puede encontrar aplicación en la industria, ya que se puede producir a escala industrial en fábricas de la industria del trabajo de la piedra o similares.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un método mejorado de refuerzo con resina de un bloque (1) de material de piedra, que tiene grietas (D) y/o defectos superficiales o profundos, comprendiendo dicho método las etapas de:

a) tender una lámina (2) de material plástico impermeable flexible sobre una base (3) apoyada en el suelo y colocar sobre dicha lámina (2) un bloque (1) a ser reforzado con resina;

b) aplicar una pluralidad de elementos espaciadores (4) a una o más paredes del bloque (1);

c) unir una pluralidad de paneles (5) de material laminar rígido sobre las paredes del bloque (1) con dichos elementos espaciadores (4) interpuestos, para dejar un espacio (6) entre los paneles (5) y las paredes del bloque (1);

d) plegar dicha lámina (2) sobre las paredes del bloque (1) cubiertas con dichos paneles (5), para formar un recipiente (7);

e) sellar herméticamente dicho recipiente (7);

f) aplicar al menos un primer conector (8) a la superficie exterior de dicho recipiente (7) y conectarlo a una bomba de vacío (13) a través de primeros tubos (9) para crear una presión negativa en dicho recipiente (7);

g) aplicar al menos un segundo conector (10), distinto del primer conector (8), y que se extiende a través de dichos paneles (5), a dicho recipiente (7);

h) introducir una resina (R) en estado líquido o pastoso en el recipiente (7) a través de unos segundos tubos (11) conectados a dicho recipiente (7) a través de dicho segundo conector (10), para llenar dicho espacio (6); i) mantener el vacío en el recipiente (7) durante un tiempo predeterminado (t) para permitir que la resina (R) penetre en el espacio (6) y en las grietas y/o defectos (D) hasta que la resina (R) esté al menos parcialmente curada; j) desconectar dichos tubos primero (9) y segundo (11) del recipiente (7) y retirar el bloque (1) reforzado con resina de dicho recipiente (7).

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que dichos elementos espaciadores (4) son listones de madera, material plástico, hierro o cuñas lineales de material rígido o parcialmente rígido.

3. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que dichos paneles (5) están fabricados de un material laminar rígido seleccionado entre madera, madera contrachapada, polietileno o un material sintético equivalente.

4. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que dicha resina (R) se selecciona del grupo que comprende resinas epoxi, poliuretano, poliéster o una combinación de las mismas.

5. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que dichos elementos espaciadores (4) se fijan a la superficie exterior del bloque (1) con silicona o un adhesivo equivalente.

6. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que dichos paneles (5) se sujetan a las paredes laterales del bloque (1) mediante una pluralidad de tiras anulares.

7. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que, antes de ser colocado sobre dicha lámina de material plástico (2), el bloque (1) se lava, se seca y posiblemente se precalienta.

8. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que dicha lámina de material plástico (2) se coloca sobre dicha base (3) con la interposición de una capa amortiguadora (3') para evitar la ruptura de dicha lámina (2) durante la colocación del bloque (1).

9. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que dicha lámina (2) de material plástico impermeable flexible se selecciona del grupo que comprende polímeros plásticos, nailon, polietileno, silicona o tela con respaldo de silicona.

10. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que dicha lámina impermeable flexible (2) está fabricada de silicona o tela con respaldo de silicona para facilitar su reutilización para el refuerzo con resina de otros bloques (1), teniendo dicha lámina (2) forma de bolsa con una cubierta (7') sellada con cremallera o removible para formar dicho recipiente (7).