ES2925580T3 - Sujetadores autosellantes, paneles de edificación, sistemas y métodos - Google Patents

Sujetadores autosellantes, paneles de edificación, sistemas y métodos Download PDF

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Abstract

Se proporcionan sujetadores autosellantes y paneles, sistemas y métodos de construcción asociados. En un aspecto, un sujetador incluye un cuerpo de sujetador alargado con una superficie externa que se extiende entre el primer extremo y el segundo extremo, y un material de recubrimiento dispuesto en al menos una parte de la superficie externa. En otro aspecto, un sujetador incluye un cuerpo de sujetador alargado con una superficie externa que se extiende entre el primer extremo y el segundo extremo, y un anillo de polímero que rodea al menos una parte de la superficie externa del cuerpo de sujetador alargado en o junto a la cabeza. del sujetador. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sujetadores autosellantes, paneles de edificación, sistemas y métodos
Campo
La presente invención se refiere en general al campo de los sujetadores para uso en la construcción de edificios, y más particularmente a los sujetadores autosellantes que proporcionan propiedades resistentes al agua.
Antecedentes
Los paneles de edificación típicos, o cobertura de edificación, incluyen un material de núcleo, como yeso, y un revestimiento de estera, como un revestimiento de estera de fibra de vidrio. Durante la fabricación, el material del núcleo de yeso se aplica tradicionalmente como una lechada a una superficie del revestimiento de estera y se deja fraguar, de modo que el revestimiento de estera y el núcleo de yeso se adhieran en la interfaz. A menudo, los paneles sufren una infiltración deficiente de la lechada en el revestimiento de estera, lo que da como resultado una adhesión inadecuada de la estera al material de núcleo y un rendimiento reducido.
Por ejemplo, una infiltración deficiente de la lechada en el revestimiento de estera puede conducir a una mayor porosidad del panel, lo que resulta en una mayor penetración de agua y una disminución del rendimiento frente a la intemperie. Por lo tanto, dichos paneles típicamente no cumplen los requisitos del código de edificación en cuanto a penetración de aire y agua. De hecho, muchos códigos de edificación modernos requieren el uso de barreras en la construcción para proteger el edificio contra la penetración de aire y agua. Por ejemplo, los códigos de edificación en el este de Canadá y el noreste de los Estados Unidos ahora requieren que se usen barreras contra aire en toda construcción. Además, el Código Internacional de la Edificación/Código Internacional Residencial (IBC/IRC) existente requiere el uso de una barrera contra aire resistente al agua para toda construcción nueva. Las barreras contra aire resistentes al agua comunes se forman a partir de una variedad de materiales y estructuras y se aplican a la superficie de los paneles de cobertura (por ejemplo, paneles de yeso, paneles de tableros de partículas orientadas).
Tradicionalmente, se pueden usar tres tipos de barreras contra aire resistentes al agua para cumplir con los códigos de edificación. En primer lugar, se pueden usar membranas de tipo tela, o "envolturas", para cubrir la superficie de los paneles de cobertura de edificación. Sin embargo, estas envolturas de tela típicamente no pueden aguantar las condiciones del viento, sufren caídas y son difíciles de instalar en alturas. Además, el método estándar para unir dichas membranas de tela a los paneles de cobertura es el grapado, lo que compromete la eficacia de la membrana como barrera contra el aire o el agua. En segundo lugar, se puede aplicar una membrana de barrera contra aire resistente al agua de recubrimiento líquido a los paneles de cobertura. Sin embargo, estos recubrimientos líquidos deben ser aplicados en el campo por contratistas calificados, lo cual requiere mucho tiempo y es costoso. Además, aunque los recubrimientos líquidos sirven como una barrera eficaz contra el agua, proporcionan una baja permeabilidad al vapor de agua, lo que afecta a la capacidad de secado de la pared si se moja durante el servicio (p. ej., alrededor de las penetraciones de ventanas, tapajuntas). En tercer lugar, se pueden aplicar membranas de barrera contra aire resistentes al agua autoadhesivas o de "pelar y pegar" a los paneles de cobertura. Sin embargo, estas membranas autoadhesivas generalmente no son permeables y, por lo tanto, no son una opción en muchos proyectos, porque el arquitecto o el ingeniero deben tener en cuenta esta impermeabilidad al diseñar el edificio, para evitar que la humedad quede atrapada dentro de la cavidad de la pared. Además, las membranas autoadhesivas requieren que los paneles de cobertura estén secos y, a menudo, imprimados antes de la aplicación, lo que ralentiza significativamente el proceso de construcción.
Se han desarrollado paneles que tienen una adhesión mejorada de estera al núcleo y/o penetración de material de panel en la estera, que proporcionan propiedades mejoradas de resistencia al agua y de barrera contra el aire. Sin embargo, cuando dichos paneles que tienen propiedades mejoradas de resistencia al agua y barrera contra el aire se usan en la construcción de edificios, se requiere sellador y/o cinta para sellar todas las juntas, esquinas, aberturas, penetraciones, transiciones de material y sujetadores. Es decir, se debe usar un sellador o cinta para cubrir cada sujetador (p. ej., clavo, tornillo) que se usa para asegurar el panel de edificación a los tacos o al marco. La aplicación de este sellador o cinta requiere mucho trabajo y tiempo, y la aplicación incorrecta del sellador o cinta puede provocar fugas en el sujetador.
Por lo tanto, sería deseable proporcionar sujetadores y paneles de edificación que tuvieran propiedades de autosellado, para eliminar la necesidad de tales selladores/cintas y proporcionar propiedades de resistencia al agua mejoradas en la interfaz de dichos sujetadores y paneles de edificación. Otros sujetadores relevantes de la técnica anterior se describen en los documentos u S 2008/019793 A1, US 5 149 237 A, US 2014/083035 A1 y US 2013/295286 A1.
Breve descripción de los dibujos
Con referencia ahora a los dibujos, que pretenden ser ejemplares y no limitativos, y en donde los elementos similares se numeran de la misma manera. La descripción detallada se establece con referencia a los dibujos adjuntos que ilustran ejemplos de la divulgación, en los que el uso de los mismos números de referencia indica elementos similares o idénticos. Ciertas realizaciones de la presente divulgación pueden incluir elementos, componentes y/o configuraciones distintas de las ilustradas en los dibujos, y algunos de los elementos, componentes y/o configuraciones ilustrados en los dibujos pueden no estar presentes en ciertas realizaciones.
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una realización de un sujetador autosellante, de acuerdo con la presente divulgación.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de una realización de un sujetador autosellante, de acuerdo con la presente divulgación.
La Figura 3 es una vista en sección transversal de un sistema de edificación que tiene un panel de edificación, un miembro estructural y una realización de un sujetador autosellante, de acuerdo con la presente divulgación.
La Figura 4 es una vista en sección transversal de un sistema de edificación que tiene un panel de edificación, un miembro estructural y una realización de un sujetador autosellante, de acuerdo con la presente divulgación.
La Figura 5A es una vista en perspectiva de una realización de un sujetador autosellante, de acuerdo con la presente divulgación.
La Figura 5B es una vista en perspectiva del sujetador autosellante de la Figura 5A insertado en un panel de edificación, de acuerdo con la presente divulgación.
La Figura 6 es un gráfico que muestra los resultados de las pruebas de cabeza hidrostática del Ejemplo 1.
La Figura 7 es un gráfico que muestra los resultados de las pruebas de cabeza hidrostática del Ejemplo 2.
La Figura 8 es una vista en sección transversal de un panel de yeso con revestimiento de estera de fibra que tiene propiedades de barrera contra aire resistente al agua, de acuerdo con la presente divulgación.
La Figura 9 es una vista en perspectiva de un sistema de edificación que tiene múltiples paneles de edificación, miembros estructurales y sujetadores autosellantes, de acuerdo con la presente divulgación.
La Figura 10 es una vista en perspectiva de un panel de edificación, de acuerdo con la presente divulgación.
Descripción detallada
En esta memoria se describen sujetadores y paneles de edificación que tienen propiedades de autosellado, así como métodos para fabricar e instalar dichos sujetadores y paneles, y sistemas de edificación que incluyen dichos sujetadores y paneles. Como se emplea en esta memoria, el término "autosellante" se refiere al sujetador o panel que forma un sello resistente al agua en ausencia de selladores adicionales. Ventajosamente, estos sujetadores y paneles de edificación eliminan la necesidad de colocar un sellador líquido u otros medios de sellado externos en los sujetadores y reducen la posibilidad de que penetre líquido en los sistemas de revestimiento (es decir, sistemas de edificación) formados con estos sujetadores y paneles de edificación. Por lo tanto, estos sujetadores autosellantes y paneles de edificación permiten una instalación más rápida de los sistemas de edificación y ahorro de materiales en comparación con los sistemas tradicionales de barrera de agua y aire.
Los sujetadores autosellantes de la presente divulgación se pueden usar con aplicaciones de tipo torneado, cobertura de aplicación directa u otras aplicaciones en las que la gran cantidad de penetraciones de sujetadores a través de la estructura de recubrimiento podría presentar mayores caminos para la intrusión de agua o aire. Por ejemplo, los sujetadores autosellantes descritos en esta memoria se pueden usar con cualquier panel de edificación o de construcción adecuado, incluidos, entre otros, paneles a base de madera (p. ej., madera contrachapada, tableros de partículas orientadas), paneles de yeso y tableros de isocianurato. En realizaciones particulares, los sujetadores autosellantes descritos en esta memoria se pueden usar con paneles o sistemas que tienen una barrera contra aire y agua integrada, como tableros de partículas orientadas o paneles de cobertura a base de yeso que tienen una barrera contra aire resistente al agua integrada. Como se emplea en esta memoria, el término "barrera contra aire resistente al agua integrada" se refiere a un panel que se fabrica para mostrar propiedades tanto de barrera resistente al agua como de barrera contra aire, en ausencia de barreras contra aire resistentes al agua disponibles comercialmente que se unen a paneles de cobertura tradicionales (por ejemplo, láminas flexibles unidas mecánicamente, láminas autoadhesivas, membranas aplicadas con fluido, espumas en aerosol). Es decir, los sujetadores autosellantes de la presente divulgación pueden ser particularmente adecuados para usar con paneles que tienen propiedades integradas de barrera contra aire resistente al agua, para reducir aún más la energía y el trabajo necesarios para instalar un sistema de tales paneles.
Por ejemplo, los paneles de edificación descritos en esta memoria pueden ser paneles de cobertura de yeso que tienen propiedades de barrera contra aire resistentes al agua, como los descritos en las solicitud de EE. UU. n.° 15/014.793, 15/014.821. y 15/014.922, tituladas “Gypsum Panels, Systems, and Methods”. Estos paneles brindan ventajas sobre los paneles de yeso disponibles en el mercado, tales como una mejor adhesión entre la estera y el núcleo y propiedades relacionadas, porosidad reducida en la estera para reducir la penetración de agua y/o mejores prestaciones frente a la intemperie. Por ejemplo, al maximizar la penetración de la lechada de yeso en el lado de la estera de fibra de vidrio que recibe el yeso del núcleo de yeso, el movimiento del agua debajo del recubrimiento de estera dentro de la estera de vidrio del panel terminado cuando se expone a presiones de carga hidrostática da agua a granel puede reducirse sustancial y adecuadamente, sin alterar significativamente la tasa de transmisión de vapor de agua (es decir, la capacidad de secado) del panel terminado. Por lo tanto, los paneles de yeso divulgados en esta memoria pueden tener una o más propiedades mejoradas de barrera contra aire resistente al agua. Como tales, estos paneles y sistemas de paneles múltiples brindan ventajas adicionales sobre las barreras contra aire resistentes al agua disponibles en el mercado que se unen a la cobertura de yeso tradicional (p. ej. lámina flexible unidad mecánicamente, láminas autoadhesivas, membranas aplicadas como fluido, espumas en aerosol) así como sobre paneles a base de madera (p. ej., tableros de partículas orientadas), que no muestran las propiedades de resistencia al fuego de los paneles de yeso.
Tal como se emplea en esta memoria, el término "barrera resistente al agua" se refiere a la capacidad de un panel o sistema para resistir la penetración, fuga o filtración de agua a granel líquida a través de la cobertura y hacia los componentes de la pared circundantes, al mismo tiempo que proporciona una tasa de transmisión de vapor de agua, o permeabilidad, que sea lo suficientemente alta como para permitir que se seque la humedad que se desarrolle en la pared. En combinación con tapajuntas alrededor de aberturas, estas barreras resistentes al agua pueden crear un efecto de teja para desviar el agua del cobertura y los componentes de la pared circundante. Como se emplea en esta memoria, el término "barrera contra aire" se refiere a la capacidad de un panel o sistema para resistir el movimiento de aire hacia dentro (infiltración) y fuera (exfiltración) de espacios acondicionados, para crear una estructura más eficiente energéticamente. Como se emplea en esta memoria, el término "barrera contra aire resistente al agua" se refiere a la capacidad de un panel o sistema para mostrar propiedades tanto de barrera resistente al agua como de barrera contra aire.
Los paneles o placas de cobertura de yeso pueden contener un núcleo de yeso fraguado intercalado entre dos esteras de fibra de vidrio, una de las cuales o ambas pueden estar recubiertas. El recubrimiento puede ser un recubrimiento de barrera continuo. Como se emplea en esta memoria, el término "recubrimiento de barrera continuo" se refiere a un material de recubrimiento que está sustancialmente ininterrumpido sobre la superficie de la estera fibrosa. El recubrimiento de barrera continuo puede ser cualquier material de recubrimiento adecuado conocido por los expertos en la técnica. Por ejemplo, el recubrimiento puede incluir un material aglutinante a base de resina o polímero junto con uno o más rellenos inorgánicos. El recubrimiento de barrera continuo se puede aplicar sobre una superficie de la estera de fibra de vidrio y penetra en alguna parte del grosor de la misma. Por ejemplo, el recubrimiento puede penetrar desde aproximadamente el 5 por ciento hasta aproximadamente el 60 por ciento del grosor de una estera de fibra de vidrio típica (por ejemplo, aproximadamente 0,05 mm a aproximadamente 0,3 mm de una estera que tiene un grosor de aproximadamente 0,4 mm a aproximadamente 1,0 mm). Por ejemplo, un recubrimiento puede penetrar desde aproximadamente el 20 por ciento hasta aproximadamente el 50 por ciento del grosor de una estera de fibra de vidrio típica (por ejemplo, aproximadamente 0,1 mm a aproximadamente 0,25 mm de una estera que tiene un grosor de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 0,8 mm).
Durante la fabricación, se puede depositar una lechada de yeso sobre la superficie sin recubrir de la estera de fibra de vidrio y fraguarla para formar un núcleo de yeso del panel. La lechada de yeso puede penetrar alguna parte fibrosa restante del grosor de la estera de fibra de vidrio (es decir, alguna parte de la estera de fibra de vidrio que aún no ha sido penetrada por el recubrimiento) y proporcionar una cohesión mecánica para el panel. La lechada de yeso se puede proporcionar en una o más capas, con composiciones iguales o diferentes, que incluyen una o más capas de revestimiento de pizarra. Como se emplea en esta memoria, el término "revestimiento de pizarra" se refiere a una lechada de yeso que tiene una densidad húmeda más alta que el resto de la lechada de yeso que forma el núcleo de yeso.
Los paneles de cobertura de yeso tradicionales no pasan consistentemente las pruebas de retención de agua a granel estándar de la industria y, por lo tanto, típicamente se cubren con barreras contra aire resistentes al agua disponibles en el mercado (p. ej. láminas flexibles unidas mecánicamente, láminas autoadhesivas, recubrimientos o membranas de aplicación fluida, espumas en aerosol). Se ha determinado que las fugas de agua en estos paneles de cobertura tradicionales se forman no solo porque las junturas y las aberturas no se tratan, sino también porque el agua a presión puede penetrar a través de los orificios en el recubrimiento de la superficie de estera de fibra de vidrio y viajar a través de la estera de fibra de vidrio a lo largo de pequeñas bolsas de aire o canales debajo del recubrimiento y a lo largo de la parte superior del núcleo de yeso fraguado. Este fenómeno es especialmente notable en o cerca de los bordes del panel de yeso, donde las cavidades abiertas en la superficie de contacto de la estera de fibra de vidrio con núcleo de yeso son más numerosas y voluminosas. Estas bolsas de aire, si están interconectadas, permiten que el agua pase por debajo del recubrimiento de estera de fibra de vidrio, lo que genera fugas debajo de las junturas, aberturas y sujetadores tratados.
Se ha encontrado que aumentar el grosor del material de recubrimiento en la estera de fibra de vidrio no es efectivo para proporcionar la barrera contra aire resistente al agua deseada, porque el peso adicional del recubrimiento da como resultado una tasa de transmisión de vapor de agua muy reducida y menos potencial para secar las paredes húmedas en servicio. Los pesos de recubrimiento más altos reducen la capacidad del panel de yeso para secarse en el proceso de fabricación, lo que da como resultado velocidades de línea reducidas y la posibilidad de ampollas o soplos en la sobreposición de estera recubierta. Para lograr pesos de recubrimiento más altos adecuados para la retención de agua a granel, se necesita un proceso de recubrimiento fuera de línea que mejore en gran medida el coste de fabricación. Como tal, los paneles de yeso y los sistemas de cobertura utilizados en combinación con los sujetadores autosellantes descritos en esta memoria pueden ser aquellos en los que tales bolsas de aire u oquedades se eliminen sustancialmente, de modo que los paneles muestren las propiedades deseadas de barrera resistente al agua y barrera contra aire independientemente de productos de barrera aplicados externamente.
Estos paneles de cobertura se pueden combinar con componentes de juntura para tratar las juntas o junturas entre paneles (es decir, las juntas, las esquinas y las transiciones de materiales que no sean los sujetadores) para reducir en gran medida el coste, el tiempo y la complejidad de la instalación de una barrera contra aire resistente al agua que proporciona la resistencia deseada al agua a granel sin afectar a la tasa de transmisión de vapor de agua del panel.
Si bien esta divulgación se describe generalmente con referencia a los paneles de yeso, debe entenderse que otros materiales del núcleo del panel también están destinados a estar dentro del alcance de la presente divulgación. Por ejemplo, el yeso de las realizaciones divulgadas en esta memoria se puede sustituir por materiales de núcleo de paneles cementosos, como los que incluyen óxido de magnesio o aluminosilicato, para lograr resultados similares.
Diversas realizaciones de esta divulgación tienen únicamente fines ilustrativos. Los parámetros de las diferentes etapas, componentes y características de las realizaciones se describen por separado, pero pueden combinarse de manera consistente con esta descripción de las reivindicaciones, para permitir que los expertos en la técnica entiendan también otras realizaciones. Diversos términos usados en esta memoria se definen igualmente en la descripción que sigue.
El siguiente pasaje cita la equivalencia a unidades del SI para las unidades utilizadas en los siguientes párrafos:
1 pulgada = 2,54 cm
1 pie = 0,3048 metros
1 pie cuadrado = 0,0929 m2
1 libra por pie cuadrado = 4,88243 kg por metro cuadrado
1 mils = 0,0254 mm
1 galón = 3,7854 litros
1 pulgada libra = 0,1129 Newton metro
1 cfm/pie2 = 5,08(1/s)/m2
Sujetadores autosellantes
Los sujetadores divulgados en esta memoria pueden ser de cualquier tipo, diseño o tamaño de sujetador adecuado. En ciertas realizaciones, un sujetador tiene un cuerpo de sujetador alargado con un primer extremo (por ejemplo, una cabeza) y un segundo extremo opuesto, con una superficie externa que se extiende entre el primer extremo y el segundo extremo. Por ejemplo, la superficie externa o alguna parte de la misma puede incluir roscas, tales como roscas finas o roscas gruesas. Por ejemplo, los sujetadores pueden ser tornillos, pernos, remaches, clavos, pasadores, pasadores moleteados u otros sujetadores conocidos en la técnica. En ciertas realizaciones, el sujetador es un tornillo, tal como un tornillo de cabeza de trompeta, un tornillo de cabeza de oblea, un tornillo de punta perforada, un tornillo de punta afilada o un tornillo autorroscante. En ciertas realizaciones, los sujetadores tienen una longitud de aproximadamente 2,54 cm (1 pulgada) a aproximadamente 4,13 cm (1-5/8 de pulgada), tal como 3,175 cm (1-1/4 de pulgada).
En un aspecto, como se muestra en las Figuras 1 y 2, un sujetador autosellante 100 incluye un cuerpo de sujetador alargado 102 que tiene un primer extremo 106 y un segundo extremo opuesto 108, con una superficie externa que se extiende entre el primer extremo 106 y el segundo extremo 108. Un material de recubrimiento 104 se dispone en al menos una parte de la superficie externa del cuerpo de sujetador alargado. El material de recubrimiento puede ser cualquier material adecuado que tenga baja viscosidad a altas velocidades de cizallamiento, de modo que cuando el sujetador se impulsan adentro de una superficie por medios tradicionales impartiendo un alto nivel de cizallamiento al sujetador (por ejemplo, una pistola atornilladora, que funciona a altas revoluciones, como aproximadamente 4000 rpm), el material de recubrimiento fluye para recubrir el cuerpo del sujetador hasta el avellanado.
Según la invención, el material de recubrimiento presenta una viscosidad inferior a 1 Pas, medida a una velocidad de cizallamiento de 1000 Hz y a una temperatura de 66 °C (150 °F). En algunas realizaciones, el material de recubrimiento muestra una viscosidad de menos de 1 x 10'3 Pas, medido a una velocidad de cizallamiento de 1000 Hz y a una temperatura de 66 °C (150 °F). En algunas realizaciones, el material de recubrimiento muestra una viscosidad de menos de 2 x 10'5 Pas, medida a una velocidad de cizallamiento de 1000 Hz y a una temperatura de 66 °C (150 °F). En algunas realizaciones, el material de recubrimiento puede mostrar una viscosidad de aproximadamente 1 P as a aproximadamente 1 x 10'7 Pas, medida a una velocidad de cizallamiento de 1000 Hz y a una temperatura de 66 °C (150 °F).
De acuerdo con la invención, el material de recubrimiento contiene un adhesivo termofusible sensible a la presión adecuado. De acuerdo con la invención, el adhesivo termofusible sensible a la presión tiene una temperatura de fusión de al menos 166 °C (330 °F). En algunas realizaciones, el adhesivo termofusible sensible a la presión tiene una temperatura de fusión de 166 °C a 260 °C (330 °F a 500 °F).
Los adhesivos termofusibles sensibles a la presión adecuados incluyen, pero sin limitación a estos, una gran variedad de polímeros y aditivos de pegajosidad, de modo que el adhesivo se pueda aplicar a los sujetadores para usar a altas velocidades de impulsión, pero que no muestren un exceso de pegajosidad, de modo que los sujetadores tratados se peguen entre sí cuando son empaquetados. Por lo tanto, el adhesivo debe seleccionarse por sus propiedades adecuadas, incluida la capacidad de fluir a altas velocidades de cizallamiento, resistencia al agua, resistencia al calor, porcentaje de elongación y resistencia mecánica al cizallamiento. De acuerdo con la invención, el material de recubrimiento es un adhesivo termofusible sensible a la presión que comprende copolímeros de bloques de estireno (SBC), estireno-butadieno-estireno (SBS), estireno-isopreno-estireno (SIS), estireno-etileno/butileno-estireno (SEBS), o adhesivos de tipo estireno-etileno/propileno (SEP). Estos tipos de adhesivos termofusibles de copolímero de bloque de estireno tienen típicamente un alto alargamiento y una alta resistencia al calor. Otros materiales base de adhesivo termofusible pueden incluir etilenvinilacetato, copolímeros de etileno-acrilato, poliolefinas, polibuteno-1, poliolefina amorfa, poliamidas, poliésteres, poliuretanos, incluidos poliuretanos reactivos o termoplásticos, policaprolactona, policarbonatos, fluoropolímeros, cauchos de silicona o elastómeros termoplásticos. En ciertas realizaciones, el adhesivo termofusible sensible a la presión incluye un polímero y un aditivo seleccionado de un grupo que consiste en resinas pegajosas, ceras, plastificantes, estabilizadores UV y combinaciones de los mismos.
Se ha descubierto que estos materiales logran un rendimiento mejorado en comparación con los materiales que tienen una mayor viscosidad a altas velocidades de cizallamiento. Por ejemplo, los materiales que no fluyen con un alto esfuerzo cortante tienen tendencia a dividirse, "apelmazarse" o "desprenderse por frotamiento" y, esencialmente, salir a la superficie bajo la fuerza impulsora de alta fricción del sujetador. Los materiales de recubrimiento divulgados tienen la capacidad de fluir cuando se los aplica a altas velocidades de cizallamiento. Cuando se utilizaron con los típicos tornillos para pladur exteriores con cabeza de trompeta, que se avellanan y se asientan al ras con la superficie, se observó que el adhesivo fluía y recubría toda el área roscada del tornillo, hasta el avellanado de la cabeza de tornillo, creando un sello de barrera contra el aire y el agua debajo de la cabeza de tornillo y alrededor del cuerpo a medida que penetra. Además, dado que los tornillos aún se asientan al ras con la superficie, no interfiere con los tratamientos superficiales monolíticos como las juntas tratadas con líquido o junturas encintadas.
En ciertas realizaciones, como se muestra en las Figuras 1 y 2, el material de recubrimiento 104 se dispone desde el segundo extremo 108 del sujetador 100 a lo largo de una parte del cuerpo alargado 102. Por ejemplo, el material de recubrimiento puede disponerse desde el segundo extremo a lo largo de aproximadamente 1/3 (como se muestra en la Figura 1) a aproximadamente 2/3 (como se muestra en la Figura 2) de la longitud del cuerpo alargado. En ciertas realizaciones, el material de recubrimiento 104 está presente en el cuerpo del sujetador en una cantidad de aproximadamente 0,05 g a aproximadamente 0,5 g, tal como en una cantidad de aproximadamente 0,05 g a aproximadamente 0,2 g. En ciertas realizaciones, el sujetador es un tornillo o perno que tiene roscas que se extienden desde el segundo extremo del cuerpo alargado, y el material de recubrimiento se dispone de manera que cubre la totalidad o una parte de las roscas.
En otro aspecto, como se muestra en las Figuras 3, 4 y 5A-5B, un sujetador 200 incluye un cuerpo de sujetador alargado 202 que tiene un primer extremo formando una cabeza 204 del sujetador y un segundo extremo opuesto 206 para impulsar en una superficie 220, con una superficie externa del sujetador que se extiende entre el primer extremo y el segundo extremo. Un anillo 210 rodea al menos una parte de la superficie externa del cuerpo del sujetador alargado en o adyacente a la cabeza 204 del sujetador 200.
En estas realizaciones, el anillo se forma por un polímero adecuado que es relativamente blando y tiene una temperatura de fusión baja, de modo que al impulsar el sujetador en un panel de edificación u otra superficie, el anillo se ablanda, se extiende y comprime en el espacio creado por una sección inferior más dura (p. ej., un espaciador como se describe con más detalle a continuación) y/o alrededor de la cabeza del sujetador entre el sujetador y la superficie del panel en el que se inserta el sujetador. Por lo tanto, en respuesta al calor generado a lo largo del cuerpo del sujetador cuando el sujetador se impulsa adentro de la superficie de un panel de edificación, el anillo forma un sello inducido por calor que crea una barrera de aire y agua alrededor de la cabeza y el cuerpo del sujetador a medida que penetra el panel de edificación.
En ciertas realizaciones, el anillo se forma por un polímero que tiene una temperatura de fusión de aproximadamente 54 °C (130 °F) a aproximadamente 163 °C (325 °F). En algunas realizaciones, el anillo de polímero se forma por un polímero que tiene una temperatura de fusión de aproximadamente 54 °C a aproximadamente 121 °C (130 °F a aproximadamente 250 °F). Por ejemplo, el anillo de polímero se forma por un polímero que tiene una temperatura de fusión de aproximadamente 60 °C a aproximadamente 116 °C (140 °F a aproximadamente 240 °F). Por ejemplo, el anillo polimérico se puede formar por etilenvinilacetato, policaprolactona, poli(cloruro de vinilo), polietileno de baja densidad, polipropileno, poliestireno, nailon o una combinación de los mismos. En otras realizaciones, el anillo se puede formar por una aleación de metal de bajo punto de fusión.
Se determinó que el calor primario generado al colocar el sujetador en un panel de edificación utilizando medios tradicionales está en el intervalo de aproximadamente 71 °C (160 °F). Por lo tanto, en las realizaciones en las que se desea que la impulsión típica del sujetador genere el calor primario utilizado para ablandar y fundir el anillo de polímero, el anillo de polímero debe estar formado al menos parcialmente por un polímero que tenga una temperatura de fusión en este intervalo o inferior. Por ejemplo, se pueden usar acetatos de etileno-vinilo y/o policaprolactonas que tienen una temperatura de fusión tan baja como aproximadamente 60 °C a aproximadamente 66 °C (140 °F a aproximadamente 150 °F) para formar el anillo polimérico.
Si se agrega calor adicional, por ejemplo, mediante el uso de medios de impulsión de sujetadores alternativos en los que se genera más calor o en los que el anillo se somete a calentamiento adicional antes de impulsar el espacio anular, entonces los termoplásticos como el poli(cloruro de vinilo), el polietileno de baja densidad, son polipropileno (por ejemplo, que tengan temperaturas de fusión de aproximadamente 104 °C a aproximadamente 116 °C (220 °F a aproximadamente 240 °F), y/o se pueden usar aleaciones de metal de bajo punto de fusión para formar el espacio anular.
En ciertas realizaciones, como se muestra en la Figura 3, el cuerpo de sujetador alargado 202 incluye un cuello en disminución 208 adyacente a la cabeza 204 del sujetador, y un anillo de polímero 202 se dispone en una interfaz el cuello 208 y la cabeza 204 del sujetador. Por ejemplo, el anillo de polímero puede tener un grosor y un diámetro interior tales que rodee principalmente la cabeza del sujetador, rodee principalmente el cuello o el vástago del sujetador, o rodee una interfaz del cuello y la cabeza del sujetador. En ciertas realizaciones, el anillo de polímero tiene un diámetro interior tal que el anillo se encaja ajustadamente alrededor del cuerpo de sujetador en o adyacente a la cabeza del sujetador. En algunas realizaciones, el sujetador puede fabricarse para tener el anillo de polímero preaplicado al mismo o el sujetador y el anillo de polímero pueden proporcionarse por separado de modo que un usuario coloque el anillo de polímero en el sujetador antes de su uso.
En algunas realizaciones, el anillo de polímero tiene un diámetro interior de aproximadamente 0,254 cm (0,1 pulgadas) a aproximadamente 1,27 cm (0,5 pulgadas), tal como de aproximadamente 0,381 cm (0,15 pulgadas) a aproximadamente 0,762 cm (0,3 pulgadas). En algunas realizaciones, el anillo de polímero tiene un diámetro exterior al menos tan grande como el diámetro exterior de la cabeza del sujetador, como de aproximadamente 0,508 cm (0,2 pulgadas) a aproximadamente 2,54 cm (1 pulgada), o de aproximadamente 0,762 cm (0,3 pulgadas) a aproximadamente 1,27 cm (0,5 pulgadas). En algunas realizaciones, el anillo de polímero tiene un grosor de aproximadamente 0,01016 cm (0,004 pulgadas) a aproximadamente 0,508 cm (0,2 pulgadas), tal como de aproximadamente 0,01016 cm (0,004 pulgadas) a aproximadamente 0,11176 (0,044 pulgadas).
En una realización, el sujetador es un tornillo de cabeza trompeta de 3,175 cm (1-1/4") y el anillo de polímero tiene un grosor de 0,01016 a 0,11176 cm (0,004 a 0,044 pulgadas) y un interior de 0,4953 a 0,0762 cm (0,195 a 0,030 pulgadas), de modo que se ajusta firmemente y cómodamente contra la parte inferior de la cabeza de tornillo. En algunas realizaciones, el diámetro exterior del anillo de polímero es de aproximadamente 0,889 a 2,54 cm (0,350 a 1,0 pulgadas) y es mayor que la cabeza del tornillo que se está sellando.
En ciertas realizaciones, como se muestra en la Figura 4, el sujetador que tiene un anillo de polímero 210 incluye además un espaciador 212 que tiene un cuerpo acampanado que rodea un agujero central y un primer extremo y un segundo extremo opuesto, en donde el agujero central se configura para recibir una parte del cuerpo del sujetador alargado 202 a través del mismo, de modo que el primer extremo del espaciador esté adyacente al anillo de polímero 210. Por ejemplo, el agujero central del espaciador puede tener el tamaño y la forma para seguir la geometría del cuerpo del sujetador alargado (por ejemplo, la parte del cuerpo alargado con cualquier rosca y la parte del cuello o vástago del cuerpo del sujetador, que el espaciador rodea).
El espaciador puede tener ciertas características como se describe en la patente de EE. UU. n.° 7.866.931. El diseño y los materiales del espaciador permiten la profundidad y el avellanado adecuados, lo que evita que los tornillos se impulsan demasiado cuando se instalan paneles de yeso para paredes interiores. Sin embargo, el espaciador por sí solo no proporciona un sello porque el cuerpo rígido del espaciador no se comprime, provocando fugas a través de los tornillos penetrados. Esto es especialmente cierto cuando las cabezas de los tornillos se mueven (durante el servicio o la prueba), por ejemplo, cuando se mueven por la pared o por cargas transversales.
Por lo tanto, un sujetador puede incluir un espaciador en combinación con el anillo de polímero descrito anteriormente. Por ejemplo, el espaciador se puede hacer de un material relativamente duro, como un plástico duro (p. ej., policarbonato) o metal, para permitir la penetración del panel (p. ej., panel de yeso) y para que no se deforme y mantenga su forma mientras se impulsa a través del panel. En ciertas realizaciones, el espaciador se forma a partir de un material que tiene alta dureza Shore acabada de al menos 85A, tal como al menos 100A. En algunas realizaciones, el material tiene una dureza Shore de aproximadamente 85A a aproximadamente 100D. En ciertas realizaciones, el material tiene una temperatura de fusión alta, como por lo menos 288 °C (550 °F), de modo que no se deforma bajo el calor generado al instalar el sujetador. En algunas realizaciones, el material tiene una temperatura de fusión de aproximadamente 288 °C a aproximadamente 371 °C (550 °F a aproximadamente 700 °F).
El espaciador puede facilitar el sellado del anillo de polímero al proporcionar una superficie rígida contra la cual el anillo de polímero puede ablandarse, extenderse y comprimirse en el espacio creado por el espaciador, alrededor de la cabeza del tornillo y alrededor de la superficie de la estera del panel, cuando se calienta al impulsar el sujetador.
En una realización, el sujetador es un tornillo de cabeza de trompeta de 3,175 cm (1-1/4") y el anillo de polímero tiene un diámetro interior de aproximadamente 0,6731 cm (0,265 pulgadas), por lo que atrapa la parte superior del tornillo de cabeza de trompeta donde la disminución se vuelve plana, un diámetro exterior de 0,8128 a 1,27 cm (0,320 y hasta 0,500 pulgadas) o más, y un grosor de 0,01016 a 0,508 cm (0,004 a 0,20 pulgadas), como 0,02032 cm (0,008 pulgadas) o menos, lo que permite que se comprima y se escurra suficiente material al impulsar el tornillo, pero no demasiado como para que el anillo se pegue por encima de la superficie del panel, agriete el espaciador o levante los bordes.
Por ejemplo, los sujetadores que tienen un anillo de polímero como se describe en esta memoria brindan ventajas sobre los sujetadores genéricos "similares a juntas" para aplicaciones de techado y de tipo listón, incluida la capacidad de la cabeza del sujetador para asentarse al ras con la superficie del panel de cobertura, la prevención de sujetadores sobrecargados y permite instalar tapajuntas/junturas fácilmente sobre las cabezas de los sujetadores y no interferir con la capacidad de sellado. Además, al quedar al ras, estos sujetadores instalados no interfieren con la ventana, la puerta o la instalación del revestimiento terminado.
Métodos de instalación de sujetadores
También se proporcionan métodos para instalar los sujetadores autosellantes descritos en esta memoria. Estos métodos pueden implicar cualquiera de las realizaciones de sujetadores y características de los mismos, descritas en esta memoria. En ciertas realizaciones, un método para instalar un sujetador incluye impulsar un sujetador en un panel de edificación, de manera que el material de recubrimiento o anillo de polímero forme un sello resistente al agua entre el panel de edificación y el primer extremo del cuerpo alargado.
En ciertas realizaciones, el primer extremo del cuerpo de sujetador alargado y/o el material de recubrimiento o anillo de polímero está sustancialmente al ras con una superficie del panel de edificación durante la instalación. En ciertas realizaciones, el panel de edificación comprende un panel de yeso. En algunas realizaciones, el sello resistente al agua entre el panel de edificación y el primer extremo del cuerpo alargado pasa una prueba de cabeza hidrostática contra fugas de agua, medida por Aa TCC 127-2008, que se describe con más detalle a continuación.
Sistemas de edificación
También se proporcionan sistemas de edificación que incluyen sujetadores y/o paneles autosellantes descritos en esta memoria. En ciertas realizaciones, como se muestra en la Figura 9, un sistema de edificación 400 incluye al menos un panel de edificación 402 y al menos un sujetador 404 impulsado a través del panel de edificación 402, tal que el material de recubrimiento o el anillo polimérico forme un sello resistente al agua entre el panel de edificación 402 y el primer extremo del cuerpo alargado. El tipo y diseño de sujetador se pueden seleccionar según el grosor del panel de edificación y el tipo de taco.
En ciertas realizaciones, como se ha descrito anteriormente, los paneles de edificación son paneles de cobertura de yeso que tienen propiedades de barrera contra aire resistentes al agua, como las descritas en las solicitudes de EE. UU. n.° 15/014.793, 15/014.821 y 15/014.922, de modo que el sistema que incluye los paneles de yeso y los sujetadores autosellantes tienen propiedades integradas de barrera contra aire y resistencia al agua.
En algunas realizaciones, el panel de edificación es un panel de yeso 300, como se muestra en la Figura 8, incluido el núcleo de yeso 301 que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta, y una primera estera de fibra de vidrio 304 asociada con la primera superficie del núcleo de yeso 301, de manera que el yeso del núcleo de yeso penetre al menos una parte de la primera estera de fibra de vidrio 304. Las diversas capas se ilustran como capas separadas en las figuras para facilitar la ilustración; sin embargo, debe entenderse que la superposición de estos materiales puede ocurrir en sus interfaces. En algunas realizaciones, el yeso del núcleo de yeso 301 penetra una parte restante de la primera estera de fibra de vidrio 304 tal que las oquedades en la primera estera de fibra de vidrio 304 se eliminan sustancialmente y la resistencia al agua del panel 300 se mejora aún más. Por ejemplo, en una realización, la primera estera de fibra de vidrio 304 tiene un recubrimiento de barrera continuo 306 en una superficie opuesta al núcleo de yeso 301, el recubrimiento de barrera continuo 306 penetra una parte de la primera estera de fibra de vidrio 304, para definir la parte restante de la primera estera de fibra de vidrio 304. Es decir, yeso del núcleo de yeso 301 penetra una parte fibrosa restante de la primera estera de fibra de vidrio 304 tal que las oquedades en la primera estera de fibra de vidrio 304 se eliminan sustancialmente.
Como se emplea en esta memoria, la frase "de manera que las oquedades en la estera de fibra de vidrio se eliminen sustancialmente" y frases similares, se refieren a la lechada de yeso, y por lo tanto al yeso fraguado, del núcleo de yeso que llena todo o casi todo el volumen intersticial de la estera de fibra de vidrio que no se llena con el material de recubrimiento. En ciertas realizaciones, el yeso del núcleo de yeso llena al menos el 95 por ciento del volumen intersticial disponible de la estera de fibra de vidrio recubierta. En algunas realizaciones, el núcleo de yeso llena al menos el 98 por ciento del volumen intersticial disponible de la estera de fibra de vidrio recubierta. En realizaciones adicionales, el núcleo de yeso llena al menos el 99 por ciento del volumen intersticial disponible de la estera de fibra de vidrio recubierta. Dichos paneles, en los que el yeso penetra en la estera de manera que las oquedades en la estera se eliminan sustancialmente, pueden fabricarse mediante una variedad de métodos, como se analiza con más detalle en esta memoria. Por ejemplo, el yeso que entra en contacto con la superficie no revestida de la estera de fibra de vidrio puede ser hidrofóbico o modificarse químicamente de otro modo para mejorar la penetración de la estera, y/o se pueden usar medios mecánicos para mejorar la penetración de la lechada de yeso en la estera.
En ciertas realizaciones, una primera superficie 307 del tablero 300 formado por la primera estera de fibra de vidrio 304 muestra un ángulo de contacto con el agua de al menos 90 grados, una medida de absorción de agua superficial Cobb de 2 gramos o menos, o ambas. En algunas realizaciones, la primera superficie 307 del panel muestra una medida de absorción de agua superficial Cobb de 1 gramo o menos. Por lo tanto, los paneles descritos en esta memoria pueden presentar propiedades superiores de resistencia al agua superficial o de humectabilidad. Como se emplea en esta memoria, la frase "ángulo de contacto con el agua" se refiere al ángulo de contacto formado por un líquido en contacto con la superficie.
El recubrimiento de barrera continua 306 en la superficie externa de la estera de fibra de vidrio 304 puede ser cualquier recubrimiento adecuado conocido en la técnica. Por ejemplo, el recubrimiento puede incluir un material aglutinante y, opcionalmente, un relleno. En ciertas realizaciones, el recubrimiento contiene relleno en una cantidad de aproximadamente 75 a aproximadamente 97 por ciento en peso. Por ejemplo, el recubrimiento puede contener relleno en una cantidad de aproximadamente 80 a aproximadamente 95 por ciento en peso. En una realización, el recubrimiento de estera tiene un peso base de aproximadamente 1,36 kg (3 libras) a aproximadamente 4,08 kg (9 libras) de sólidos por 9,29 m2 (100 pies cuadrados) de la estera de fibra de vidrio. En una realización, el recubrimiento de la estera tiene un peso base de aproximadamente 0,907 kg (2 libras) a aproximadamente 3,628 kg (8 libras) de sólidos por 9,29 m2 (100 pies cuadrados) de la estera de fibra de vidrio. En ciertas realizaciones, el aglutinante es un material polimérico. En ciertas realizaciones, el recubrimiento de la primera y/o segunda estera de fibra de vidrio es un polímero acrílico de látex que contiene al menos un relleno inorgánico.
En ciertas realizaciones, la estera es una estera de fibra de vidrio no tejida. Por ejemplo, las fibras de vidrio pueden tener un diámetro promedio de aproximadamente 10 a aproximadamente 17 micrómetros y una longitud promedio de aproximadamente 0,635 cm (% de pulgada) a aproximadamente 2,54 cm (1 pulgada). Por ejemplo, las fibras de vidrio pueden tener un diámetro promedio de 13 micrómetros (es decir, fibras K) y una longitud promedio de 1,905 cm (% de pulgada). En ciertas realizaciones, las esteras de fibra de vidrio no tejidas tienen un peso base de aproximadamente 0,68 kg (1,5 libras) a aproximadamente 0,68 kg (3,5 libras) por cada 9,29 m2 (100 pies cuadrados) de la estera. Cada una de las esteras puede tener un grosor de aproximadamente 0,508 mm (20 mils) a aproximadamente 0,889 mm (35 mils). Las fibras se pueden cohesionar entre sí para formar una estructura de estera unitaria mediante un adhesivo adecuado. Por ejemplo, el adhesivo puede ser un adhesivo de resina de urea-formaldehído, opcionalmente modificado con un diluyente termoplástico o reticulante, tal como un reticulante acrílico o una resina adhesiva de acrilato.
Además, aunque las realizaciones de la presente divulgación se describen generalmente con referencia a esteras de fibra de vidrio, debe entenderse que en los presentes paneles también se pueden usar otros materiales de esteras, incluidos otros materiales de esteras fibrosas. Por ejemplo, se pueden usar revestimientos de esteras de papel conocidos en la técnica. En ciertas realizaciones, la estera fibrosa no tejida se forma de material de fibra que es capaz de formar una fuerte cohesión con el material del núcleo de panel de edificación a través de un enclavamiento de tipo mecánico entre los intersticios de la estera fibrosa y partes del material de núcleo. Ejemplos de materiales de fibra para uso en las esteras no tejidas incluyen materiales de tipo mineral tales como fibras de vidrio, fibras de resina sintética y mezclas o combinaciones de los mismos. Se pueden usar tanto hebras troceadas como hebras continuas.
En ciertas realizaciones, como se muestra en la Figura 8, el núcleo de yeso 301 incluye dos o más capas de yeso 302, 308. Por ejemplo, el núcleo de yeso puede incluir diversas capas de yeso que tengan diferentes composiciones. En algunas realizaciones, la primera capa de yeso 302 que está en contacto con la estera de fibra de vidrio 304 (es decir, la capa que forma una interfaz con el material de recubrimiento y al menos penetra parcialmente en la parte fibrosa restante de la primera estera de fibra de vidrio) es una capa de recubrimiento de pizarra. En algunas realizaciones, la primera capa de yeso 302 está presente en una cantidad de aproximadamente el 5 por ciento a aproximadamente el 20 por ciento, en peso, del núcleo de yeso 301.
Las capas del núcleo de yeso pueden ser similares a los núcleos de yeso utilizados en otros productos de yeso, como paneles de yeso, muro en seco, tablero de yeso, listones de yeso y cobertura de yeso. Por ejemplo, el núcleo de yeso puede formarse mezclando agua con sulfato de calcio anhidro en polvo o sulfato de calcio hemihidratado, también conocido como yeso calcinado, para formar una lechada acuosa de yeso y, posteriormente, dejar que la mezcla de lechada se hidrate o fragüe en sulfato de calcio dihidratado. un material relativamente duro. En ciertas realizaciones, el núcleo de yeso incluye aproximadamente el 80 por ciento en peso o más de yeso fraguado (es decir, sulfato de calcio completamente hidratado). Por ejemplo, el núcleo de yeso puede incluir aproximadamente un 85 por ciento en peso de yeso fraguado. En algunas realizaciones, el núcleo de yeso incluye aproximadamente un 95 por ciento en peso de yeso fraguado. El núcleo de yeso también puede incluir una variedad de aditivos, como aceleradores, retardadores de fraguado, agentes espumantes y agentes dispersantes.
En ciertas realizaciones, una o más capas del núcleo de yeso también incluyen fibras de refuerzo, como fibras de vidrio troceadas. Por ejemplo, el núcleo de yeso, o cualquiera de su(s) capa(s), puede incluir hasta aproximadamente 0,272 kg (0,6 libras) de fibras de refuerzo por cada 9,29 m2 (100 pies cuadrados)de panel. Por ejemplo, el núcleo de yeso, o una capa del mismo, puede incluir aproximadamente 0,136 kg (0,3 libras) de fibras de refuerzo por cada 9,29 m2 (100 pies cuadrados)de panel. Las fibras de refuerzo pueden tener un diámetro entre aproximadamente 10 y aproximadamente 17 micrómetros y una longitud entre aproximadamente 6,35 y aproximadamente 12,7 milímetros.
En ciertas realizaciones, los paneles tienen un grosor de aproximadamente 0,635 cm (% de pulgada) a aproximadamente 2,54 cm (1 pulgada). Por ejemplo, los paneles pueden tener un grosor de aproximadamente 1,27 cm (12 pulgada) a aproximadamente 1,5875 cm (5/8 de pulgada).
Al maximizar la penetración de la lechada de yeso en el lado de la estera de fibra de vidrio que recibe el yeso, el movimiento del agua debajo del recubrimiento de estera dentro de la estera de vidrio del panel terminado cuando se expone a presiones de carga hidrostática de agua a granel puede reducirse de manera sustancial y adecuada, sin alterar significativamente la tasa de transmisión de vapor de agua (es decir, la capacidad de secado) del panel terminado. Por lo tanto, los paneles de yeso divulgados en esta memoria pueden tener una o más propiedades de barrera resistentes al agua mejoradas. En consecuencia, cuando se usa en combinación con los sujetadores autosellantes descritos en esta memoria, el sistema de paneles y sujetadores proporciona una barrera contra aire resistente al agua, sin necesidad de aplicar materiales de sellado adicionales sobre los sujetadores instalados, lo que reduce significativamente la mano de obra y los materiales de instalación.
En ciertas realizaciones, como se muestra en la Figura 9, un sistema de edificación 400 incluye además un miembro estructural (por ejemplo, taco de madera o metal) 406, en donde el panel de edificación 402 se une al miembro estructural 406 por al menos un sujetador 404, tal que al menos un sujetador 404 penetra en el panel de edificación 402 y al menos una parte del miembro estructural 406. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 3 y 4, un sistema de edificación incluye un miembro estructural (p. ej., taco de madera o metal) 224, en donde el panel de edificación (p. ej., panel de cobertura de yeso con revestimiento de estera de fibra de vidrio de 1,27 cm ( ^ pulgada) o 1,693 cm (2/3 de pulgada)) 222 se une al miembro estructural 224 por el al menos un sujetador, de manera que el al menos un sujetador penetra en el panel de edificación 222 y al menos una parte del miembro estructural 224. Como se muestra, en ciertas realizaciones, el primer extremo (por ejemplo, la cabeza) 204 del cuerpo de sujetador alargado 202 está sustancialmente al ras con una superficie del panel de edificación 222. Como se emplea en esta memoria, el término "sustancialmente al ras" se refiere a una diferencia de altura entre la cabeza del sujetador o el anillo de polímero y la superficie del panel de edificación de aproximadamente 0,762 cm (0,030 pulgadas) o menos.
En ciertas realizaciones, como se muestra en la Figura 4, el sujetador comprende además un espaciador 212 que tiene un cuerpo acampanado que rodea un agujero central y que tiene un primer extremo y un segundo extremo opuesto, en donde el agujero central recibe una parte del cuerpo del sujetador alargado a través del mismo, de modo que el primer extremo del espaciador 212 es adyacente al anillo de polímero 210, y el espaciador tiene una longitud que es sustancialmente similar al grosor del al menos un panel de edificación 222.
En una realización, como se muestra en la Figura 4, las dimensiones del espaciador 212 están al ras con el anillo de polímero 210 (aquí se muestra alrededor de 0,85852 cm (0,338 pulgadas) para el diámetro exterior del tornillo en su cuello y el diámetro interior del espaciador) y es en disminución hacia las roscas (aquí se muestra alrededor de 0,63246 cm (0,249 pulgadas) para el diámetro exterior del cuerpo alargado del tornillo en las roscas y el diámetro interior del espaciador) del cuerpo alargado 202 del sujetador. En algunas realizaciones, la longitud total del espaciador 212 es la profundidad del labio de la cabeza de sujetador 204 menos el calibre del panel 222. Por lo tanto, para los paneles de cobertura de 1,5875 cm (5/8 de pulgada) que se usan con un tornillo de cabeza de trompeta de 3,175 cm (1-1/4 de pulgada), la longitud total del espaciador sería de alrededor de 1,43256 cm (0,564 de pulgada). Para paneles de cobertura de 1,27 cm ( ^ pulgada) que se usan con un tornillo de cabeza de trompeta de 3,175 cm (1-1/4 pulgada), la longitud total del espaciador sería de alrededor de 1,2446 cm (0,439 pulgada). En ciertas realizaciones, el agujero central del espaciador 212 sigue la geometría de la cabeza de sujetador 204, vástago en disminución y roscas dentro de tolerancias razonables. El perfil general del espaciador 212 puede incluir una disminución gradual desde las roscas de tornillo hasta la sección superior adyacente al anillo de polímero 210. Esto permite una inserción más fácil a través de la superficie del panel al instalar sujetadores con el espacio.
La sección superior del espaciador 212 adyacente al anillo de polímero 210 puede tener menos disminución o puede ser relativamente recta.
En otro aspecto, como se muestra en la Figura 9, un sistema de edificación 400 incluye al menos dos paneles de edificación 402 que son paneles de yeso y un componente de juntura 410 configurado para proporcionar una juntura en una interfaz entre al menos dos de los paneles de yeso 402. En ciertas realizaciones, el componente de juntura es una cinta o un material tapajuntas de aplicación líquida.
Métodos de paneles de edificio autosellantes
También se proporcionan paneles de edificación que tienen una característica de autosellado. En ciertas realizaciones, como se muestra en la Figura 10, un panel de edificación 500 incluye un núcleo de panel que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta, una estera asociada con la primera superficie del núcleo de panel y que forma una superficie externa 501 del panel, y al menos un punto de material de recubrimiento 502 dispuesto en la superficie externa 501 del panel 500. Por ejemplo, en la Figura 8 se muestra un panel de edificación adecuado, que ilustra un panel de yeso 300, incluyendo núcleo de yeso 301 que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta, y una primera estera de fibra de vidrio 304 asociada con la primera superficie del núcleo de yeso 301, de manera que el yeso del núcleo de yeso penetre al menos una parte de la primera estera de fibra de vidrio 304.
Como se emplea en esta memoria, el término "punto" se refiere a una cantidad de material de recubrimiento aplicado en una región de la superficie externa del panel y que se extiende sobre solo una parte relativamente pequeña de la superficie externa del panel. Los puntos pueden ser de cualquier tamaño, forma y volumen adecuados de adhesivo, como se analiza con más detalle a continuación.
En algunas realizaciones, el panel de edificación 500 incluye una rejilla que contiene una pluralidad de puntos de material de recubrimiento 502 dispuesta en la superficie externa 501 del panel 500. Por ejemplo, la pluralidad de puntos se pueden espaciar equidistantemente entre sí y proporcionarse en una serie de filas y/o columnas. En algunas realizaciones, las columnas de puntos se espacian de acuerdo con los parámetros de espaciado estándar de los tacos, de manera que los puntos se alinean con tacos que tienen el espaciado estándar. Proveer una cuadrícula de sujeción previamente espaciada que indica dónde deben colocarse los sujetadores a través del panel ahorra tiempo de manera ventajosa, ya que el instalador no necesitaría trazar líneas de tiza en los paneles, al mismo tiempo que proporciona la propiedad de sellado del sujetador, lo que ahorra más tiempo y reduce mano de obra y materiales. En algunas realizaciones, cada punto contiene el material de recubrimiento en una cantidad de aproximadamente 0,05 g a aproximadamente 0,5 g, tal como de aproximadamente 0,05 g a aproximadamente 0,2 g.
Ventajosamente, el material de recubrimiento utilizado para formar la rejilla de sujetadores en la superficie de la cobertura puede tener una viscosidad muy baja a velocidades de cizallamiento elevadas, de modo que cuando los sujetadores se impulsan con una pistola de tornillos (que funciona a altas revoluciones, de aproximadamente 4000 rpm) o una herramienta similar, el material de recubrimiento del panel cubre el sujetador y tiene tendencia a fluir y cubrir toda el área del vástago hasta el avellanado. De esta manera, los sujetadores quedan al ras con la superficie y no interfieren con los tratamientos de juntas líquidas o cintas monolíticas o el revestimiento exterior.
En algunas realizaciones, el material de recubrimiento muestra una viscosidad de menos de 1 Pas, medida a una velocidad de cizallamiento de 1000 Hz y a una temperatura de 66 °C (150 °F). En algunas realizaciones, el material de recubrimiento muestra una viscosidad de menos de 1 * 10'3 Pas, medido a una velocidad de cizallamiento de 1000 Hz y a una temperatura de 66 °C (150 °F). En algunas realizaciones, el material de recubrimiento muestra una viscosidad de menos de 2 * 10'5 Pas, medido a una velocidad de cizallamiento de 1000 Hz y a una temperatura de 66 °C (150 °F). En algunas realizaciones, el material de recubrimiento puede mostrar una viscosidad de aproximadamente 1 Pas a aproximadamente 1 * 10'7 Pas, medido a una velocidad de cizallamiento de 1000 Hz y a una temperatura de 66 °C (150 °F).
En algunas realizaciones, el material de recubrimiento contiene un adhesivo termofusible sensible a la presión adecuado. En ciertas realizaciones, el adhesivo termofusible sensible a la presión tiene una temperatura de fusión de al menos 166 °C (330 °F). En algunas realizaciones, el adhesivo termofusible sensible a la presión tiene una temperatura de fusión de 166 °C a 260 °C (330 °F a 500 °F).
Por ejemplo, el adhesivo termofusible sensible a la presión puede ser un polímero seleccionado de un grupo que consiste en copolímeros de bloque de estireno, estireno-butadieno-estireno, estireno-isopreno-estireno, estireno-etileno/butilenoestireno, adhesivos de estireno-etileno/propileno, etilenvinilacetato, copolímeros de etileno-acrilato, poliolefinas, polibuteno-1, poliolefina amorfa, poliamidas, poliésteres, poliuretanos, incluidos poliuretanos reactivos o termoplásticos, policaprolactona, policarbonatos, fluoropolímeros, cauchos de silicona y elastómeros termoplásticos. En algunas realizaciones, el adhesivo termofusible sensible a la presión incluye un polímero y un aditivo seleccionado de un grupo que consiste en resinas pegajosas, ceras, plastificantes, estabilizadores UV y combinaciones de los mismos.
Los puntos se pueden aplicar durante la producción de coberturas o la producción de esteras de fibra de vidrio mediante una pistola neumática automática, pistola eléctrica automática, chorro, rueda de contacto o cualquier otro método de aplicación conocido en la industria. La pegajosidad o adhesividad de superficie del material de recubrimiento una vez aplicado debe seleccionarse para que sea lo suficientemente baja como para que no bloquee ni pegue los paneles entre sí. La elección del polímero, las resinas adherentes, los copolímeros, el grado de cristalinidad, los aditivos, etc. pueden afectar la adherencia de la superficie.
En ciertas realizaciones, los métodos de instalación de sujetadores incluyen colocar un sujetador adecuado (que no necesita tener ningún material de recubrimiento o anillo polimérico) a través del al menos un punto de material de recubrimiento y dentro del panel de edificación, de modo que el material de recubrimiento forme un sellado resistente al agua entre el sujetador y el panel de edificación. Como se ha discutido anteriormente, en algunas realizaciones, el primer extremo del cuerpo de sujetador alargado está sustancialmente al ras con la superficie externa del panel de edificación durante la instalación.
En ciertas realizaciones, un sistema de edificación incluye al menos un panel de edificación que tiene un punto de material de recubrimiento y al menos un sujetador impulsado a través de al menos un punto de material de recubrimiento y se introduce en el panel de edificación, de modo que el material de recubrimiento forma un sello resistente al agua entre el sujetador y el panel de edificación. En algunas realizaciones, el sistema también incluye un miembro estructural, en donde al menos un panel de edificación se une al miembro estructural por el al menos un sujetador, en donde al menos un sujetador penetra el panel de edificación y al menos una parte del miembro estructural. En ciertas realizaciones, el sistema también incluye un componente de juntura (p. ej., cinta o un material tapajuntas de aplicación líquida) configurado para proporcionar una juntura en una interfaz entre al menos dos de los paneles de yeso.
Sistemas de barrera contra aire resistentes al agua
Los sistemas de edificación actualmente divulgados (por ejemplo, sistemas de paneles con puntos autosellantes en combinación con sujetadores tradicionales o sistemas de paneles con sujetadores autosellantes) proporcionan ventajosamente un sistema mejorado de barrera contra aire resistente al agua sin necesidad de detectar las cabezas de los sujetadores instalados con un líquido u otro sellador.
Como se describirá con más detalle a continuación, en ciertas realizaciones, en ausencia de líquido u otro sellador aplicado al por lo menos un sujetador, los sistemas de edificación descritos en esta memoria (i) pasan una prueba de cabeza hidrostática contra fugas de agua, según lo medido por AATCC 127-2008, (ii) no muestran fugas de agua cuando se miden de acuerdo con los Criterios de Aceptación del Servicio de Evaluación de ICC 212, Sección 4, después de someterse a los métodos de prueba del procedimiento A de ASTM E2357, ASTM E72 y acondicionamiento ambiental restringido, y/o (iii) no muestra fugas de agua cuando se mide de acuerdo con la prueba de ensamblaje de pared ASTM E331 a una presión de aire de 136,937 Pa (2,86 psf). ASTM E 331 es una prueba de conjunto de pared de 243,84 cm por 243,84 cm (8' x 8') donde la pared se monta en el frente de una cámara y la parte posterior de la pared se sella en la cámara. Se rocía agua en la cara exterior de la pared sobre la cobertura mientras se aspira la parte posterior del conjunto. El fallo serían fugas en la parte posterior del conjunto. La prueba se puede ejecutar desde 15 minutos hasta 4 horas con presiones de aire negativas de 78,523 Pa (1,64 psf) a 298,772 Pa (6,24 psf) o más con rocío de agua de 30 litros (8 galones) por minuto. Las fugas de agua a través de los sujetadores también pueden medirse mediante una carga hidrostática de agua estancada directamente sobre los sujetadores durante un período de tiempo estándar. La carga hidrostática puede variar de 1,27 mm ( ^ pulgada) a 55,88 mm (22 pulgadas) durante un período de tiempo de 2 horas y hasta 24 horas. El fallo sería una fuga de agua a través de las cabezas de tornillo hacia la parte inferior de la cobertura. Se pueden realizar mediciones gravimétricas del cambio de peso, como se describe en los Ejemplos a continuación.
En ciertas realizaciones, se aplica un componente de juntura que comprende cinta o un material de cohesión para tratar áreas de posible intrusión de agua y aire, como junturas, aberturas de puertas/ventanas, interfaces de techo/pared e interfaces de pared/cimiento, pero no a las penetraciones de sujetador. Por ejemplo, el componente de juntura puede ser una cinta que incluya adhesivos acrílicos solventes, una cinta que tenga una capa superior de polietileno con adhesivo de caucho butílico, una cinta que tenga una capa superior de lámina de aluminio con adhesivo de caucho butílico, una cinta que tenga una capa superior de EPDM con adhesivo de caucho butílico adhesivo, una cinta que tiene una capa superior de polietileno con adhesivo de asfalto cauchutado, o una cinta que tiene una capa superior de papel de aluminio con adhesivo de asfalto cauchutado. Por ejemplo, el componente de juntura puede ser un material de cohesión como enlucidos de estuco sintético, enlucidos de cemento, acrílicos sintéticos, acrílicos rellenos de arena, acrílicos a base de solventes, butilos a base de solventes, polisulfuros, poliuretanos, siliconas, polímeros modificados con sililo, látex a base de agua, Látex EVA, o látex acrílicos. Como tal, los paneles de cobertura de edificación, cuando se usan en combinación con un componente de juntura adecuado en áreas de intrusión potencial distintas de las penetraciones de sujetadores, crean una envoltura eficaz resistente al agua y/o barrera contra aire.
Dichos sistemas de edificación pueden pasar ventajosamente cualquiera o todas las pruebas ICC-ES requeridas para el rendimiento de sistema de barrera contra aire y resistente al agua. Por ejemplo, los sistemas de cobertura pueden pasar las Secciones 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.7 y/o 4.8 de los Criterios de aceptación de ICC-ES para recubrimientos resistentes al agua utilizados como barreras resistentes al agua sobre el recubrimiento exterior (Criterios de aceptación del servicio de evaluación de ICC 212), con fecha de febrero de 2015. Por ejemplo, los sistemas pueden pasar la Sección 4.5 de los Criterios de aceptación de ICC-ES para membranas resistentes al agua adheridas en fábrica cohesionadas a coberturas estructurales a base de madera, utilizadas como barreras resistentes al agua (Criterios de aceptación del servicio de evaluación de ICC 310), de mayo de 2008, y revisado en junio de 2013.
En ciertas realizaciones, el sistema de edificación que incluye al menos dos paneles de yeso, sujetadores y un componente de juntura no muestra fugas de agua cuando se mide de acuerdo con los Criterios de aceptación del servicio de evaluación 212 de ICC, sección 4. Esta prueba utiliza un conjunto de pared de 243,84 cm por 243,84 cm (8' x 8') construido con múltiples paneles de yeso y que tienen dos tratamientos de juntas verticales y un tratamiento de juntas horizontales con componente(s) de juntura (como se describe con más detalle en esta memoria) y tratamiento de tapajuntas con componente(s) de juntura. La pared se somete a 10 ciclos de carga transversal positiva de ASTM E2357 (procedimiento A), a cargas transversales de ASTM E72 para obtener una deflexión neta de 0,3175 cm (1/8 de pulgada) con sujetadores y luego a ciclos de acondicionamiento ambiental restringidos como se describe en AC 212 sección 4.7.3 durante dos semanas. Por lo tanto, en algunas realizaciones, el sistema de cobertura de edificación no muestra fugas de agua cuando se mide de acuerdo con los Criterios de aceptación del servicio de evaluación 212 de ICC, Sección 4, después de someterse a los métodos de prueba del procedimiento A de ASTM E2357, ASTM E72 y acondicionamiento ambiental restringido. Luego, la pared ciclada se prueba en penetración de agua ASTM E 331 con un rocío de agua de al menos 30 litros (8 galones) de agua por minuto y un diferencial de presión de aire de 136,937 Pa (2,86 psf), y no se producen fugas dentro del campo del panel ni grietas en los componentes de cobertura o juntura.
Por lo tanto, en algunas realizaciones, el sistema de edificación no muestra fugas de agua cuando se mide de acuerdo con la prueba de conjunto de pared ASTM E331 a una presión de aire de 136,937 Pa (2,86 psf) y/o a una presión de aire de 410,812 Pa (8,58 psf). La prueba ASTM E331 puede ser un rociado de agua después de una prueba estructural y/o una prueba que incluya las transiciones, aberturas y penetraciones del edificio. Además de la norma ASTM E 331, se pueden sustituir otras pruebas adecuadas, como las pruebas que usan cámaras que rocían o inundan el lado expuesto de la pared o se rotan para recibir agua a granel y crear un diferencial de presión de aire negativa en la cavidad interior para exponer fugas. Esto puede incluir, entre otros, ASTM E547, ASTM D5957, AAMA 501 o aparatos de prueba de campo como ASTM E1105. Por lo tanto, los sistemas de cobertura de edificación descritos en esta memoria pueden pasar cualquier combinación de las pruebas anteriores.
En ciertas realizaciones, el sistema de edificación muestra una resistencia a la penetración de aire de 0,02 L/sm2 a 75 Pa, o menos, cuando se mide de acuerdo con ASTM E2178. En ciertas realizaciones, el sistema de cobertura muestra una resistencia a la penetración de aire de 0,02 L/sm2 a 300 Pa, o menos, cuando se mide de acuerdo con ASTM E2178.
En ciertas realizaciones, el sistema de edificación muestra una tasa de fuga de aire de exfiltración e infiltración de menos de 1132 cm3/min (0,04 cfm) /929 cm2 (ft.2) a 75 Pa (1,57 lbs/pie2), cuando se mide de acuerdo con la prueba de conjunto de barrera contra aire ASTM E2357 para paredes opacas y paredes con penetración, cuando las paredes de 243,84 cm por 243,84 cm (8' por 8') se preparan utilizando componentes de juntura para sellar juntas, aberturas de ventanas, penetraciones de conductos, penetraciones de tuberías, cajas de empalme externas y amarres de mampostería. En algunas realizaciones, los conjuntos de pared ASTM E2357, después de estar expuestos a cargas de viento con valor de diseño de presión Q10 > 0,20 kPa para cargas sostenidas, cíclicas y de ráfagas, muestran una tasa de infiltración y exfiltración de fugas de aire de menos de 0,04 cfm/ft2 a 300 Pa (6,27 lbs/pie2). En ciertas realizaciones, el sistema de cobertura de edificación muestra una tasa de fuga de aire de exfiltración e infiltración de menos de 566 cm3/min (0,02 cfm) /929 cm2 (ft.2) a 75 Pa (1,57 lbs/pie2), cuando se mide de acuerdo con la prueba de conjunto de barrera contra aire ASTM E2357 para paredes opacas y paredes con penetración. Además de la norma ASTM E 2357, se pueden usar otras pruebas para cuantificar las fugas de aire en este intervalo, incluidas las normas ASTM E283, ASTM E2319, ASTM E1424, ASTM E283, ASTM E1424 o métodos de prueba similares. Además, también se pueden usar pruebas de campo relacionadas para probar diferenciales de presión, en este intervalo, como ASTM E783 o pruebas de aparatos de puerta de soplador relacionados. Por lo tanto, los sistemas de edificación descritos en esta memoria pueden pasar cualquier combinación de las pruebas anteriores.
En algunas realizaciones, el sistema pasa una prueba de cabeza hidrostática contra fugas de agua, medida por AATCC 127-2008. En ciertas realizaciones, el sistema de cobertura de edificación pasa el método de prueba de cabeza hidrostática AATCC 127-2008 para una cabeza de agua de 55,88 cm (22 pulgadas (114 psf de presión de agua)) directamente sobre una interfaz de al menos dos paneles de yeso y el componente de juntura, sin fugas después 5 horas. Además de la presión de cabeza hidrostática, se pueden usar otras pruebas similares para evaluar la resistencia al agua a granel en el intervalo de 8 kPa (0,32 pulgadas de agua (1,67 psf)) a 11 kPa (44 pulgadas de presión de carga hidrostática (228 psf)). Esto puede incluir, pero no se limita a esto, otras pruebas de carga hidrostática (como ASTM E2140), prueba de estancamiento de agua, pruebas de cobb (como ASTM C473, ASTM D 3285, ASTM D 5795, ASTM D7433, ASTM D7281) o una prueba de cámara ayudada por vacío o diferenciales de presión negativa. Por lo tanto, los sistemas de edificación descritos en esta memoria pueden pasar cualquier combinación de las pruebas anteriores.
En ciertas realizaciones, el sistema pasa AC310-2008, que prueba membranas y barreras resistentes al agua. En algunas realizaciones, el sistema pasa el estándar AAMA 714 para tapajuntas de aplicación líquida.
En ciertas realizaciones, el sistema tiene una permeabilidad al vapor de agua de al menos 1,129 (Nm (10 (unidades de pulgada-libra)) según el método de copa húmeda ASTM E96). En ciertas realizaciones, el sistema tiene una permeabilidad al vapor de agua de al menos 2,258 (Nm (20 (unidades de pulgada-libra)) según el método de copa húmeda ASTM E96).
Se construyeron y probaron realizaciones de sujetadores autosellantes y paneles de edificación divulgados en esta memoria, como se describe a continuación.
Ejemplo 1
Los tornillos de cabeza de trompeta (tornillos de cabeza de trompeta exteriores con protección Grip Rite Prime de 4,13 cm (1-5/8")) que se muestran en las Figuras 1 y 2 se trataron con diversos materiales de recubrimiento (p. ej., adhesivos termofusibles). Se eligieron cuatro adhesivos termofusibles de los ejercicios de preselección incluido Swift® 81866, que es un copolímero de bloque de estireno-isopreno-estireno (SIS) (disponible de H.B. Fuller), Swift® melt 82674 (disponible de H.B. Fuller), HL-6281-XZP (disponible de H.B. Fuller) y HL-1719-X ZP (disponible de H.B. Fuller). Los adhesivos termofusibles se seleccionaron previamente y se eligieron en función de las propiedades relativas, incluido el alargamiento a temperatura ambiente, la resistencia al cizallamiento estático, la pegajosidad y las viscosidades a la temperatura de fusión. Además, se realizaron determinaciones clave a partir de las observaciones de cómo el adhesivo permaneció en las roscas de tornillo después de ser impulsado adentro de la cobertura.
Los adhesivos termofusibles se aplicaron a los tornillos con un aplicador de adhesivo termofusible Nordson Mini Squirt a 370 °F sobre un depresor de lengua en una única línea de adhesivo termofusible. Luego, los tornillos con cabeza de trompeta se hicieron rodar sobre la línea en una sola pasada y recogieron el adhesivo termofusible en las roscas de los tornillos. Se trató el tercio inferior de las roscas de tornillo, aproximadamente 1,27 mm (1X pulgada) en la parte inferior del tornillo cerca de la punta, como se muestra en la Figura 1, o se trataron aproximadamente dos tercios de los tornillos, que era de aproximadamente 2,54 cm (1 pulgada), como se muestra en la Figura 1. El adhesivo y la cantidad aplicada para ocho condiciones de prueba se muestran en la Tabla 1 a continuación.
Experimento 1: Tratamientos de tornillo
Tabla 1: Parámetros de adhesivo para el Ejemplo 1
gramos
promedio de cobertura de tratamiento de Condición tipo de adhesivo adhesivo tornillo
A 81866 0,093 1,27 cm (1/2") en roscas B - - sin tornillo - control C 25:75 mezcla 81866 y 82674 0,097 1,27 cm (1/2") en roscas D 82674 0,117 1,27 cm (1/2") en roscas E HL-1719 0,140 2,54 cm (1") en roscas F - - tornillo sin tratar - control G HL-1719 0,107 1,27 cm (1/2") en roscas H HL-6282 0,103 1,27 cm (1/2") en roscas
Se prepararon tres especímenes de prueba para cada una de las condiciones de prueba, impulsando los tornillos a través de cobertura DensElement™ (disponible en Georgia-Pacific) de 1,5875 cm (5/8") en un taco de madera de pino amarillo subyacente de 5,08 x 10,16 cm (2" x 4"). Se hicieron dos controles, la condición B sin tornillo y la condición F con tornillos de cabeza de trompeta sin tratar. Se usó un destornillador eléctrico para pladur Dewalt DW252 de 6 amperios con pieza de punta sensible a la profundidad y se preestableció la profundidad, de modo que todas las cabezas de los tornillos quedaran al ras de la superficie. A continuación, se pegó un tubo de PVC de 11,43 cm (4,5 pulgadas) de diámetro interior directamente sobre la cara con silicona y se centró sobre los tornillos impulsados. Se acondicionaron especímenes durante 24 horas a 21 °C (70 °F) y 50 por ciento de humedad relativa hasta peso constante. A continuación, los tubos se llenaron con 27,94 cm (11 pulgadas) de agua y se mantuvieron llenos durante 24 horas. Después de este tiempo, se vació el agua, se secaron las muestras y se volvieron a pesar. Se calculó el porcentaje de aumento de peso y estos resultados se muestran en la Figura 6.
Como puede verse en el gráfico, los tornillos tratados con Swift® 81866 (A) y una mezcla que contenía 81866 y otra adhesivo termofusible (C) tuvieron el porcentaje de ganancia de peso total más bajo. Estas dos condiciones no fueron estadísticamente diferentes en el porcentaje de aumento de peso de las muestras de control que no contenían tornillos (B). También se observó al quitar los tornillos, que el orificio del tornillo no estaba húmedo.
También se obtuvieron buenos resultados con adhesivo termofusible 82674 (D), aunque un poco más de ganancia de peso, no mostró ninguna observación de humedecimiento en el orificio de tornillo. Los 3 juegos que contenían 81866, 81866 blend y 82673 fueron estadísticamente mejores que los tornillos de cabeza de trompeta sin tratar (F).
Los tornillos sin tratar también mostraron humedecimiento cuando se quitaron los tornillos.
Por lo tanto, se determinó que el material de recubrimiento preferido utilizado para recubrir las roscas de tornillo de esta realización es un material con alta elongación y muy baja viscosidad a altas velocidades de cizallamiento, por ejemplo, Swift® 81866 o rápido® fundir 82674, como se explicó anteriormente. Para cuantificar la viscosidad a altas velocidades de cizallamiento se utilizó un reómetro de placas paralelas. Se pegaron juntas dos placas planas de aluminio mediante calentamiento a 120 °C (temperatura de aplicación de adhesivo termofusible). Luego, la temperatura se redujo a 65 °C (150 °F). Esta temperatura se eligió para simular la temperatura de fricción relativa experimentada al accionar un tornillo. A continuación, las placas se rotaron en sentidos opuestos a velocidades muy altas y muy bajas. Las pruebas indicaron que a velocidades de cizallamiento muy altas (1000 Hz o 60.000 rpm) el adhesivo termofusible preferido (Swift® 81866 y rápido® melt 82674) tenían viscosidades infinitas extremadamente bajas de 1,83 E-05 a 3,50 E-06 Pas.
De manera similar, este mecanismo también se demostró con las roscas de tornillo recubiertas de adhesivo termofusible que tenían una tendencia a fluir a altas velocidades de cizallamiento. Los adhesivos termofusibles típicos probados tenían viscosidades de >7.000 Pas a estas altas velocidades de cizallamiento, si es que se podían medir. Tampoco hubo diferencia en la viscosidad a velocidades de cizallamiento bajas con respecto al adhesivo estándar solo a velocidades de cizallamiento altas.
Además, se encontró que los adhesivos termofusibles preferidos no se derriten por el calor de fricción creado al accionar los tornillos, cuya temperatura de aplicación/punto de fusión es >166 °C (330 °F).
Esto es preferible ya que la cobertura de yeso se usa típicamente en aplicaciones donde se desea resistencia al fuego.
Ejemplo 2
Espaciadores como se describe arriba y como se muestra en las Figuras 5A-5B se trataron con el adhesivo termofusible Swift 81866 alrededor del cuello avellanado. El espaciador se montó en un tornillo de cabeza de trompeta, como se muestra para la Condición "J" en la Tabla 2.
Experimento 2: Tratamientos de tornillo
Tabla 2: Parámetros experimentales para el Ejemplo 2
gramos promedio
Condición tipo de adhesivo de adhesivo zona de tratamiento de tornillo
i - Control - DensElement™ sin tornillo J 81866 ~0.05 Cabeza de trompeta, espaciador con 81866 HM K - Solo espaciador
E - Control - Cabeza de trompeta exterior
25
Se prepararon tres especímenes de prueba para cada una de las condiciones de prueba, pasando los tornillos a través de una cobertura DensElement™ de 1,5875 cm (5/8") en un taco de madera de pino amarillo subyacente de 5,08 x 10,16 cm (2" x 4"). A continuación, se pegó un tubo de PVC de 11,43 cm (4,5 pulgadas) de diámetro interior directamente sobre la cara con silicona y se centró sobre los tornillos impulsados. Las muestras se acondicionaron durante 24 horas a 21 °C (70 °F) y 50 por ciento de humedad relativa hasta peso constante. A continuación, los tubos se llenaron con 27,94 cm (11 pulgadas) de agua y se mantuvieron llenos durante 24 horas. Después de este tiempo, se vació el agua, se secaron las muestras y se volvieron a pesar. Se calculó el porcentaje de aumento de peso y estos resultados se muestran en la Figura 7.
Como se muestra en el gráfico, el espaciador tratado con el tratamiento adhesivo termofusible 81866 alrededor del cuello avellanado mostró resultados más bajos que los tornillos penetrados solos y similares a los controles sin tornillos. Se cree que los resultados fueron mayores que en el Ejemplo 1 porque las roscas no fueron tratadas.
Ejemplo 3
Se llevó a cabo un estudio de movimiento en el tiempo para determinar el ahorro de tiempo asociado con los sujetadores autosellantes divulgados usados en combinación con el sistema de barrera de cobertura frente a las alternativas disponibles comercialmente. Específicamente, se construyó un edificio comercial de tres pisos con una altura de 28 pies, una longitud total de pared de 27 m (88 pies) y un total de 229 m2 (2464 pies cuadrados) brutos de área de pared exterior revestida. El edificio incluía 12 aberturas de ventanas y dos aberturas de puertas, así como una combinación de esquinas exteriores e interiores, para reproducir un entorno de construcción comercial realista. Un equipo experimentado en la instalación de barreras contra el agua y el aire instaló cuatro sistemas de barrera distintos, que incluyen tapajuntas para ventanas y puertas adecuados para ventanas y puertas comerciales sin reborde, en la mitad del edificio (es decir, aproximadamente 1170 cm2 (1,126 pies cuadrados) netos de área revestida con una puerta y seis aberturas de ventanas), de acuerdo con las pautas de instalación de los fabricantes para ventanas sin reborde, incluido el recubrimiento de las aberturas interiores de puertas y ventanas con un sellador de aplicación fluida o cinta tapajuntas.
El primer sistema incluía una envoltura de edificación sujeta con una grapadora neumática de tapas a los paneles de cobertura. Todas las junturas envolventes se superpusieron y se sellaron con cinta de 6,35 cm (2,5 pulgadas). Se aplicó tapajuntas autoadhesivo de 15,24 cm (6 pulgadas) a todas las aberturas de puertas y ventanas. El tiempo total de instalación fue de 8 horas y 31 minutos. El segundo sistema incluía sellador fluido aplicado mediante una pistola de fluido sobre las cabezas de los sujetadores y las junturas de panel del sistema de cobertura, sellador fluido aplicado mediante una pistola de fluido para tapajuntas completos de una puerta y seis aberturas de ventanas, y sellador fluido aplicado con rodillo sobre toda la superficie exterior de los paneles de cobertura. El tiempo total de instalación fue de 10 horas y 41 minutos.
Los sistemas tercero y cuarto incluían paneles de cobertura de yeso con barrera contra aire resistente al agua. En el tercer sistema, se aplicó tapajuntas autoadhesivo de 10,16 cm (4 pulgadas) a las uniones y esquinas de cobertura, se aplicó sellador fluido a las cabezas de los sujetadores y se aplicó tapajuntas autoadhesivo de 15,24 cm (6 pulgadas) a todas las aberturas de las puertas y contra el viento. El tiempo total de instalación fue de 6 horas y 22 minutos. En el cuarto sistema, se aplicó sellador fluido a todas las cabezas de sujetadores, junturas y aberturas de puertas/ventanas. El tiempo total de instalación fue de 6 horas y 26 minutos. Por lo tanto, la instalación de los sistemas de cobertura, incluidos los paneles de cobertura de barrera contra aire resistentes al agua divulgados en esta memoria, se logró en un tiempo de trabajo significativamente menor en comparación con los sistemas comerciales de envoltura de edificios y sellador fluido. Sin embargo, se observó que, en los sistemas tercero y cuarto, el proceso de aplicación del sellador fluido a las cabezas de sujetador tomó al menos 60 minutos del tiempo total de instalación, lo que representa más del 15 por ciento del tiempo total de instalación.
Los sujetadores y paneles de la presente divulgación eliminan por completo la necesidad de fluidos u otros selladores de sujetadores y, por lo tanto, reducen aún más el tiempo de instalación de los sistemas de cobertura, incluidos los paneles de cobertura de barrera contra aire resistentes al agua. Por ejemplo, los sujetadores y paneles autosellantes divulgados en esta memoria pueden proporcionar una reducción en el tiempo de instalación de más del 15 por ciento en comparación con los sujetadores tradicionales manchados con sellador fluido. Ventajosamente, estos sujetadores y paneles de edificación eliminan la necesidad de colocar un sellador líquido u otros medios de sellado externos en los sujetadores y reducen la posibilidad de que penetre líquido en los sistemas de revestimiento (es decir, sistemas de edificación) formados con estos sujetadores y paneles de edificación. Por lo tanto, estos sujetadores autosellantes y paneles de edificación permiten una instalación más rápida de los sistemas de edificación y ahorro de materiales en comparación con los sistemas tradicionales de barrera de agua y aire.
Si bien la divulgación se ha divulgado con referencia a una serie de realizaciones, los expertos en la técnica entenderán que la invención no se limita a tales realizaciones divulgadas. En consecuencia, la invención no debe verse limitada por la descripción anterior, sino que únicamente está limitada por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un sujetador (100, 200, 404), que comprende:
un cuerpo de sujetador alargado (102, 202) que tiene un primer extremo (106) y un segundo extremo opuesto (108, 206), con una superficie externa que se extiende entre el primer extremo (106) y el segundo extremo (108, 206); y
un material de recubrimiento dispuesto en al menos una parte de la superficie externa,
en donde el material de recubrimiento es un adhesivo termofusible sensible a la presión que comprende un copolímero de bloque de estireno (SBC), estireno-butadieno-estireno (SBS), estireno-isopreno-estireno (SIS), estireno-etileno/butileno-estireno (SEBS), o estireno-etileno/ propileno (SEP),
en donde el material de recubrimiento tiene una temperatura de fusión de al menos 166 °C (330 °F), y
en donde el material de recubrimiento presenta una viscosidad inferior a 1 Pas, medida a una velocidad de cizallamiento de 1000 Hz y a una temperatura de 66 °C (150 °F).
2. El sujetador de la reivindicación 1, en donde el material de recubrimiento muestra una viscosidad de menos que 1 x 10'3 Pas, medido a una velocidad de cizallamiento de 1000 Hz y a una temperatura de 66 °C (150 °F);
o
en donde el material de recubrimiento muestra una viscosidad de menos de 2 x 10'5 Pas, medida a una velocidad de cizallamiento de 1000 Hz ya una temperatura de 66 °C (150 °F).
3. El sujetador de la reivindicación 1,
en donde el adhesivo termofusible sensible a la presión comprende además un aditivo seleccionado de un grupo que consiste en resinas pegajosas, ceras, plastificantes, estabilizadores UV y combinaciones de los mismos.
4. El sujetador (100, 200, 404) de la reivindicación 1, en donde el sujetador (100, 200, 404) es un tornillo seleccionado de un grupo que consiste en un tornillo de cabeza de trompeta, un tornillo de cabeza oblea, un tornillo de punta perforada, un tornillo de punta afilada y un tornillo autorroscante; o en donde el sujetador es un tornillo que tiene una cabeza en el primer extremo del cuerpo alargado y roscas que se extienden al menos parcialmente entre el primer extremo y el segundo extremo del cuerpo alargado; o en donde el sujetador (100, 200, 404) se selecciona de un grupo que consiste en un pasador, clavo, tornillo, remache y perno.
5. El sujetador de (100, 200, 404) reivindicación 1, en donde el sujetador es un tornillo seleccionado de un grupo que consiste en un tornillo de cabeza de trompeta, un tornillo de cabeza de oblea, un tornillo de punta perforada, un tornillo de punta afilada y un tornillo autorroscante, en donde el sujetador tiene una longitud que se extiende desde el primer extremo hasta el segundo extremo y el material de recubrimiento se desecha desde el segundo extremo a lo largo de aproximadamente 1/3 a aproximadamente 2/3 de la longitud del cuerpo alargado.
6. El sujetador (100, 200, 404) de la reivindicación 1, en donde el material de recubrimiento está presente en el cuerpo de sujetador en una cantidad de aproximadamente 0,05 g a aproximadamente 0,5 g; o en donde el material de recubrimiento está presente en el cuerpo del sujetador en una cantidad de aproximadamente 0,05 g a aproximadamente 0,2 g.
7. Un método para instalar un sujetador (100, 200, 404), que comprende:
impulsar el sujetador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en un panel de edificación, de manera que el material de recubrimiento forme un sello resistente al agua entre el panel de edificación y el primer extremo del cuerpo alargado.
8. El método de la reivindicación 7, en donde el primer extremo del cuerpo de sujetador alargado está sustancialmente al ras con una superficie del panel de edificación durante la instalación.
9. Un sistema de edificación (400), que comprende:
al menos un panel de edificación (402); y
al menos un sujetador (100, 200, 404) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 atravesado por el panel de edificación (402), de modo que el material de recubrimiento forme un sello resistente al agua entre el panel de edificación (402) y el primer extremo (106) del cuerpo alargado.
10. El sistema de edificación (400) de la reivindicación 9, que comprende además un miembro estructural (406), en donde
el al menos un panel de edificación (402) se une al miembro estructural (406) por el al menos un sujetador (100, 200, 404), en donde al menos un sujetador (100, 200, 404) penetra el panel de edificación (402) y al menos una parte del miembro estructural (406); y/o en donde el primer extremo (106) del cuerpo de sujetador alargado está sustancialmente al ras con una superficie del panel de edificación (400).
11. El sistema de edificación (400) de la reivindicación 9, en donde al menos un panel de edificación es un panel de yeso (300) que comprende:
un núcleo de yeso (301) que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta; y
una primera estera de fibra de vidrio (304) asociada con la primera superficie del núcleo de yeso,
en donde el yeso del núcleo de yeso (301) penetra en una parte restante de la primera estera de fibra de vidrio (304) de tal manera que se eliminan sustancialmente las oquedades en la primera estera de fibra de vidrio.
12. El sistema de edificación (400) de la reivindicación 11, en donde el sistema comprende:
al menos dos paneles de edificación (402) que son paneles de yeso (300); y
un componente de juntura configurado para proporcionar una juntura en una interfaz entre al menos dos de los paneles de yeso (300), en donde preferiblemente el componente de juntura en particular comprende cinta o un material de tapajuntas de aplicación líquida.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10697177B2 (en) 2015-02-03 2020-06-30 Georgia-Pacific Gypsum Llc Gypsum panels, systems, and methods
MX2017009997A (es) 2015-02-03 2018-03-07 Georgia Pacific Gypsum Llc Paneles de yeso, sistemas y metodos.
US11535558B2 (en) 2015-02-03 2022-12-27 Georgia-Pacific Gypsum Llc Gypsum panels, systems, and methods
ES2925580T3 (es) 2016-06-17 2022-10-18 Georgia Pacific Gypsum Llc Sujetadores autosellantes, paneles de edificación, sistemas y métodos
EP3296480A1 (en) * 2016-09-14 2018-03-21 HILTI Aktiengesellschaft Thermal and acoustic insulating and sealing system for fluted deck constructions
WO2019036450A1 (en) * 2017-08-14 2019-02-21 Gcp Applied Technologies Inc. INTEGRATED PANELS MAKING A BARRIER NEAR THE WEATHER
US11428009B2 (en) 2019-09-30 2022-08-30 Bmic Llc Self-sealing roof fastener
WO2021146200A1 (en) 2020-01-13 2021-07-22 Building Materials Investment Corporation Impact resistant roofing systems and methods
MX2022011746A (es) 2020-03-23 2022-10-18 Bmic Llc Sistemas de sujecion para unir tela a una cubierta de techumbre.

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2140749A (en) * 1936-08-05 1938-12-20 Filshie Lead Head Nail Company Capped nail
US2666354A (en) * 1950-06-01 1954-01-19 Dim Jacob Sealing assembly
US3568746A (en) * 1967-02-06 1971-03-09 Amerace Esna Corp Self-locking threaded fastener
US4780039A (en) * 1983-09-19 1988-10-25 The B. F. Goodrich Company Fastener plate
GB8918102D0 (en) * 1989-08-08 1989-09-20 Itw Ltd Coating of screws with sealant
GB2255781B (en) * 1991-02-15 1995-01-18 Reactive Ind Inc Adhesive system
US5149237A (en) 1991-02-22 1992-09-22 Illinois Tool Works Inc. Coated metal fastener and coating composition therefor
US5804138A (en) * 1997-06-30 1998-09-08 The Dow Chmical Company Flux for fire prevention in magnesium
US6862863B2 (en) * 1999-02-03 2005-03-08 Shur-Lok Corporation Flush panel spacer and method and apparatus of installing the same
JP4058884B2 (ja) * 2000-05-23 2008-03-12 スズキ株式会社 自動二輪車の後輪懸架装置
US6584735B2 (en) 2000-12-29 2003-07-01 Cobblestone Construction Finishes, Inc. Ventilated wall drainage system and apparatus therefore
JP2004036733A (ja) * 2002-07-02 2004-02-05 Nitto Seiko Co Ltd 雌ねじ成形屑吸着ねじ
CN1741860A (zh) * 2002-12-13 2006-03-01 G-P石膏公司 含uv－固化的防潮涂层的石膏镶板以及制造该镶板的方法
US7329077B2 (en) * 2004-07-01 2008-02-12 Curtis David A W Fastener apparatus for roofing and steel building construction
WO2006019786A1 (en) * 2004-07-19 2006-02-23 James Murtha Preset depth adapter and finger guard for screws and nails when installing sheetrock
CA2602246C (en) * 2005-03-25 2013-09-10 Appleton Papers Inc. Activator means for pre-applied adhesives
DE102006000363A1 (de) * 2006-07-21 2008-01-24 Hilti Ag Befestigungselement
WO2008010523A1 (fr) * 2006-07-21 2008-01-24 Meira Corporation Boulon
US8065851B2 (en) 2006-08-25 2011-11-29 Huber Engineered Woods Llc Self-spacing wood composite panels
US9346244B2 (en) 2008-08-29 2016-05-24 Certainteed Gypsum, Inc. Composite building boards with thermoplastic coatings and cementitious precoated fibrous mats
US8486516B2 (en) * 2008-08-29 2013-07-16 Certainteed Gypsum, Inc. Plastic coated composite building boards and method of making same
CN201651001U (zh) * 2010-03-23 2010-11-24 上海锐迈重工有限公司 一种防腐紧固件
US20150107185A1 (en) * 2011-12-08 2015-04-23 Nitto Denko Corporation Waterproof screw, sealing material, method for structure installation, and structure for structure installation
US20130243991A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-19 Luc McGUIRE Intermediate composite panel for roofing and walls
US8931230B2 (en) * 2012-09-25 2015-01-13 United States Gypsum Company Joint compound, wall assembly, and methods and products related thereto
GB201309058D0 (en) * 2013-05-20 2013-07-03 Bpb United Kingdom Ltd Composite construction panel having improved substrate board and method for the manufacture thereof
US9963887B2 (en) 2014-02-14 2018-05-08 Norwood Architecture, Inc. System and method for a vented and water control siding, vented and water control sheathing and vented and water control trim-board
CA3035061C (en) 2014-02-14 2022-07-19 Norwood Architecture, Inc. System and method for a vented and water control siding, vented and water control sheathing and vented and water control trim-board
MX2017009997A (es) 2015-02-03 2018-03-07 Georgia Pacific Gypsum Llc Paneles de yeso, sistemas y metodos.
US10697177B2 (en) 2015-02-03 2020-06-30 Georgia-Pacific Gypsum Llc Gypsum panels, systems, and methods
US10344470B2 (en) 2015-04-16 2019-07-09 BuildTech Solutions LLC Integrated waterproofing and drainage system with intrinsic leak detection for building structures and methods of use
ES2925580T3 (es) 2016-06-17 2022-10-18 Georgia Pacific Gypsum Llc Sujetadores autosellantes, paneles de edificación, sistemas y métodos
US10174503B2 (en) 2017-02-03 2019-01-08 Atlas Roofing Corporation Construction sheathing and methods of making and using same
WO2019161018A1 (en) 2018-02-14 2019-08-22 Louisiana-Pacific Corporation Structural osb panels with integrated rainscreen

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