ITMI20101745A1 - COMPOSITION FOR THE REALIZATION OF PREFABRICATED ARTICLES, FOR CIVIL USE, AND PROCEDURE FOR ITS PRODUCTION. - Google Patents
COMPOSITION FOR THE REALIZATION OF PREFABRICATED ARTICLES, FOR CIVIL USE, AND PROCEDURE FOR ITS PRODUCTION. Download PDFInfo
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Description
Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo: Description of the Patent for Industrial Invention entitled:
"COMPOSIZIONE PER LA REALIZZAZIONE DI MANUFATTI PRE-FABBRICATI, AD USO CIVILE, E PROCEDIMENTO PER LA SUA PRODUZIONE "COMPOSITION FOR THE REALIZATION OF PRE-MANUFACTURED PRODUCTS, FOR CIVIL USE, AND PROCEDURE FOR ITS PRODUCTION
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
Il presente trovato ha come oggetto una composizione, per la realizzazione di manufatti prefabbricati, ad uso civile, ed un procedimento per la sua produzione. The present invention relates to a composition for the production of prefabricated articles for civil use and a process for its production.
È noto che i manufatti prefabbricati, quali, ad esempio, cordoli, piastrelle per rivestimenti interni ed esterni, mattonelle autobloccanti, canalette, elementi per l'arredo urbano, piani top cucine, vengono realizzati in calcestruzzo, il cui legante è il cemento, o pietre naturali. It is known that prefabricated products, such as, for example, curbs, tiles for internal and external cladding, self-locking tiles, channels, elements for street furniture, kitchen tops, are made of concrete, the binder of which is cement, or natural stones.
Allo stato attuale della tecnica, nella realizzazione di manufatti prefabbricati, quali cordoli, autobloccanti, mattonelle, ecc., vengono impiegati sia il calcestruzzo, il cui legante è il cemento, sia le pietre naturali. In the current state of the art, both concrete, whose binder is cement, and natural stones are used in the production of prefabricated products, such as curbs, self-locking elements, tiles, etc.
Tali materiali hanno buona rigidezza e resistenza a compressione, mentre presentano basse resistenze nei confronti della trazione, soprattutto se indiretta, e agli attacchi da parte di agenti chimici. These materials have good stiffness and compressive strength, while they have low resistance to traction, especially if indirect, and to attacks by chemical agents.
Compito del presente trovato è quello di realizzare una composizione che permetta di fabbricare manufatti che abbiano una adeguata risposta meccanica alle sollecitazioni, con particolare riguardo ai fenomeni di gelo e di disgelo, nonché una migliore resistenza agli attacchi di natura chimica. The aim of the present invention is to provide a composition which allows to manufacture articles which have an adequate mechanical response to stresses, with particular regard to the phenomena of freezing and thawing, as well as a better resistance to chemical attacks.
Nell 'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare una composizione caratterizzata da una elevata resistenza allo spogliamento, alle aggressioni di agenti contaminanti quali i carburanti, oli e sale, agli agenti atmosferici e con spiccato carattere ignifugo. Within the scope of this aim, an object of the invention is to provide a composition characterized by a high resistance to stripping, to the aggression of contaminating agents such as fuels, oils and salt, to atmospheric agents and with a marked fire-retardant character.
Un ulteriore scopo è quello di realizzare una composizione caratterizzata da una ridotta termo-sensibilità, con una limitata deformabilità dovuta a variazioni di temperatura. A further object is to provide a composition characterized by a reduced thermo-sensitivity, with a limited deformability due to temperature variations.
Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare una composizione che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di assicurare le più ampie garanzie di affidabilità e di sicurezza nell'uso. Another object of the present invention is to provide a composition which, due to its particular constructive characteristics, is capable of ensuring the greatest guarantees of reliability and safety in use.
Questo ed altri scopi, che meglio appariranno evidenziati in seguito, sono raggiunti da una composizione, per la realizzazione di manufatti prefabbricati ad uso civile, quali, ad esempio cordoli, piastrelle, mattonelle autobloccanti, canalette, pozzetti di raccolta delle acque, elementi di design e per l'arredo urbano, ca This and other purposes, which will be better highlighted later, are achieved by a composition, for the realization of prefabricated products for civil use, such as, for example, curbs, tiles, self-locking tiles, channels, water collection wells, design elements and for street furniture, approx
BREVETTI PATENTS
ratterizzata dal fatto di comprendere aggregati con idonea pezzatura ed un legante a base di resina termoindurente bicompenente. characterized by the fact of comprising aggregates with suitable size and a binder based on two-component thermosetting resin.
La resina è indurita tramite un catalizzatore. The resin is hardened by a catalyst.
La resina, usata in sostituzione del cemento nella fabbricazione di manufatti prefabbricati è un polimero scelto tra i seguenti: The resin, used as a substitute for cement in the manufacture of prefabricated products, is a polymer chosen from the following:
1 ) formaldeide legata a melammina 1) formaldehyde bound to melamine
2) formaldeide legata ad urea 2) formaldehyde bound to urea
3) formaldeide legata a fenolo 3) formaldehyde linked to phenol
4) formaldeide legata sia a melammina che ad urea 4) formaldehyde bound to both melamine and urea
5) formaldeide legata sia a melammina che a fenolo 5) formaldehyde linked to both melamine and phenol
6) formaldeide legata sia ad urea che a fenolo 6) formaldehyde linked to both urea and phenol
7) formaldeide legata a melammina, urea e fenolo. 7) formaldehyde linked to melamine, urea and phenol.
In tutti i casi il solvente del polimero risulta essere acqua. Si sottolinea il carattere ignifugo della resine di cui al punto 1 , 3, 4, 5, 6 e 7. In all cases, the solvent of the polymer is water. The fireproof character of the resins referred to in points 1, 3, 4, 5, 6 and 7 is emphasized.
Il tipo di resina viene stabilito di volta in volta dall'esperto del ramo a seconda delle caratteristiche richieste dall'applicazione. The type of resin is established from time to time by the skilled in the art according to the characteristics required by the application.
Sempre secondo una soluzione preferita della presente invenzione, le composizioni minime e massime dei diversi componenti del composto polimerico sono: Still according to a preferred solution of the present invention, the minimum and maximum compositions of the different components of the polymeric compound are:
formaldeide 12% - 40%; formaldehyde 12% - 40%;
melammina 0 % - 80 %; melamine 0% - 80%;
urea 0% - 60%; urea 0% - 60%;
fenolo 0% - 30%; phenol 0% - 30%;
additivi e riempitivi 0 % - 30 %; additives and fillers 0% - 30%;
acqua (solvente) 0 % - 50 %; water (solvent) 0% - 50%;
catalizzatori 0 % - 30 %; catalysts 0% - 30%;
riempitivi / additivi 0 % - 20 %. fillers / additives 0% - 20%.
I catalizzatori vengono utilizzati per ridurre i tempi di indurimento e per far reticolare la resina in modo che acquisti le cai ratteristiche meccaniche desiderate. Catalysts are used to reduce hardening times and to crosslink the resin so that it acquires the desired mechanical characteristics.
In tale caso la resina viene definita di tipo "bicomponente". In this case the resin is defined as the "two-component" type.
Per catalizzatori si usano soluzioni acquose di acidi e/o sali ammoniacali e/o ammine con percentuali comprese tra il 10% ed il 70% in peso. For catalysts, aqueous solutions of acids and / or ammonia salts and / or amines with percentages ranging from 10% to 70% by weight are used.
La resina, ottenuta secondo una delle precedenti formulazioni, presenta all'atto della miscelazione con l'aggregato e nel corso della compattazione una viscosità dinamica compresa tra 0,05 Pa*s (a 20 °C) e 4,0 Pa*s (a 20 °C), misurata secondo la Norma UNI EN 12092. The resin, obtained according to one of the previous formulations, has a dynamic viscosity between 0.05 Pa * s (at 20 ° C) and 4.0 Pa * s ( at 20 ° C), measured according to the UNI EN 12092 standard.
Gli aggregati hanno diversa natura e provenienza. The aggregates have different nature and origin.
Secondo la presente invenzione gli aggregati impiegati derivano da materiale proveniente da cava e sono selezionati secondo un fuso definito, possono essere indifferentemente di natura calcarea, silicea oppure di altra natura. According to the present invention, the aggregates used derive from material coming from quarries and are selected according to a defined melt, they can be indifferently of a calcareous, siliceous or other nature.
La granulometria è scelta dall'esperto in funzione del tipo di manufatto. The granulometry is chosen by the expert according to the type of product.
Per ridurre i vuoti all'interno dei manufatti, si ricorre all'utilizzo di riempitivi, ad esempio solfato di calcio, in una percentuale compresa tra 0% e 50%, riferita all'intera formulazione aggregati resina. To reduce the voids inside the products, fillers are used, for example calcium sulphate, in a percentage between 0% and 50%, referring to the entire resin aggregate formulation.
Secondo una forma realizzativa preferita della presente invenzione, la granulometria degli aggregati è compresa tra 0,075 mm e 6 mm, distribuita secondo fuso granulometrico. According to a preferred embodiment of the present invention, the particle size of the aggregates is between 0.075 mm and 6 mm, distributed according to the particle size spindle.
L'esatto quantitativo di resina è determinato di volta in volta dall'esperto del ramo, ovvero dal produttore di manufatti prefabbricati, in ragione della composizione granulometrica degli aggregati, della percentuale di riempitivo, del ciclo di produzione e delle finalità d'impiego. The exact quantity of resin is determined from time to time by the expert in the field, or by the manufacturer of prefabricated products, based on the granulometric composition of the aggregates, the percentage of filler, the production cycle and the purpose of use.
Il procedimento di fabbricazione della miscela viene effettuato attraverso un processo sia fisico che chimico. The manufacturing process of the mixture is carried out through both a physical and a chemical process.
Il materiale lapideo o di altra natura viene rivestito con la resina, mediante semplice miscelazione, con l'eventuale presenza di materiale riempitivo e successivamente viene aggiunto un catalizzatore per accelerare l'indurimento del collante. The stone or other material is coated with the resin, by simple mixing, with the possible presence of filler material and subsequently a catalyst is added to accelerate the hardening of the adhesive.
La fase finale di presa e di indurimento consistente in una reazione chimica di condensazione cineticamente accelerabile con l'apporto di pressione e di calore in forno. The final setting and hardening phase consists of a kinetically accelerated chemical condensation reaction with the addition of pressure and heat in the oven.
La temperatura di maturazione per lo sviluppo della presa e dell'indurimento è compresa tra 20 °C e 180 °C, secondo il tipo di resina e catalizzatore impiegati. The curing temperature for setting development and hardening is between 20 ° C and 180 ° C, depending on the type of resin and catalyst used.
Per una applicazione su ampia scala è previsto l'utilizzo di un impianto di miscelazione e di attrezzature per la stesa negli stampi e la compattazione. For a large-scale application, the use of a mixing plant and equipment for laying in the molds and compaction is envisaged.
La miscela secondo il presente trovato presenta caratteristiche volumetriche e meccaniche diverse a seconda della finalità di impiego, preferibilmente comprese tra i seguenti limiti: The mixture according to the present invention has different volumetric and mechanical characteristics according to the purpose of use, preferably comprised between the following limits:
- massa volumetrica compresa tra 1 ,00 kg/dm<3>e 3,00 kg/dm<3>, misurata secondo la UNI EN12697-6/Ò; - volumetric mass between 1.00 kg / dm <3> and 3.00 kg / dm <3>, measured according to UNI EN12697-6 / Ò;
- modulo elastico compreso tra 3.000 MPa e 40.000 MPa, misurato secondo la UNI EN12697-26; - elastic modulus between 3,000 MPa and 40,000 MPa, measured according to UNI EN12697-26;
- resistenza a trazione indiretta compresa tra 1 ,00 MPa e 10,00 MPa, misurata secondo la UNI EN12697-23. - indirect tensile strength between 1.00 MPa and 10.00 MPa, measured according to UNI EN12697-23.
Ciò può essere verificato sia sui campioni compattati in laboratorio che sui prodotti realizzati su scala industriale. This can be verified both on compacted samples in the laboratory and on products made on an industrial scale.
Sia il modulo di rigidezza sia la deformabilità di tali miscele sono del tutto compatibili con quelle del calcestruzzo. Both the stiffness modulus and the deformability of these mixtures are fully compatible with those of concrete.
La miscela costituente i manufatti prefabbricati si presenta come un materiale rigido, ad elevata resistenza a trazione indiretta, idoneo per il compito e gli scopi prefissati. The mixture constituting the prefabricated products is presented as a rigid material, with high indirect tensile strength, suitable for the intended task and purposes.
Si è infatti realizzata una composizione che, grazie soprattutto alla presenza della resina, permette un'adeguata risposta meccanica alla trazione/compressione. In fact, a composition has been created which, thanks above all to the presence of the resin, allows an adequate mechanical response to traction / compression.
Inoltre, dato l'elevato potere legante della resina, la composizione è caratterizzata da una elevata resistenza allo spogliamento, all'aggressione di agenti contaminanti quali carburanti ed oli, agli agenti atmosferici. Moreover, given the high binding power of the resin, the composition is characterized by a high resistance to stripping, to the aggression of contaminants such as fuels and oils, to atmospheric agents.
Vista la natura della resina, la miscela è caratterizzata da una ridotta termosensibilità con limitata deformabilità dovuta a variazione dì temperatura, peculiarità questa che risulta particolarmente indicata per manufatti prefabbricati da usare in aree di rifornimento, piazzole per la logistica, piazzali di sosta. Given the nature of the resin, the mixture is characterized by a reduced thermosensitivity with limited deformability due to temperature variations, a peculiarity that is particularly suitable for prefabricated products to be used in supply areas, logistic areas, parking areas.
Nel caso di utilizzazione di resine melaminiche queste ultime presentano elevate caratteristiche di non infiammabilità. If melamine resins are used, the latter have high non-flammability characteristics.
Si è in pratica constatato che il trovato raggiunge il compito e gli scopi prefissati. In practice it has been found that the invention achieves the intended aim and objects.
Si è infatti realizzata una composizione ad alte prestazioni in grado di essere impiegata per la produzione di manufatti prefabbricati da utilizzarsi nelle realizzazioni civili ad esempio di infrastrutture stradali quali bande rumorose, dissuasori di velocità, elementi di raccordo dei dossi, canalette di raccolta delle acque meteoriche, cordoli di marciapiedi, pavimentazioni autobloccanti, recinzioni, ecc. In fact, a high-performance composition has been created that can be used for the production of prefabricated products to be used in civil constructions, for example road infrastructures such as noisy bands, speed bollards, connecting elements of the bumps, rainwater collection channels. , curbs of sidewalks, self-locking pavements, fences, etc.
La composizione secondo il presente trovato è inoltre vantaggiosamente utilizzabile per la realizzazione di sottoservizi e reti, quali pozzi di raccolta delle acque meteoriche, vasche di prima pioggia, desoleatori, canalizzazioni, e per la realizzazione di pavimentazioni interne ed esterne, in forma di piastrelle per pavimenti e per rivestimenti, elementi di supporto per materiali nobili tipo grès porcellanato, legno, pietra, The composition according to the present invention can also be advantageously used for the construction of underground utilities and networks, such as rainwater collection wells, first rain tanks, desoleators, canalizations, and for the construction of internal and external floors, in the form of tiles for floors and walls, support elements for noble materials such as porcelain stoneware, wood, stone,
La composizione è inoltre vantaggiosamente utilizzabile per la realizzazione di interventi di arredo urbano, quali fioriere, porta-biciclette, panche, cesti porta rifiuti, fontanelle, vasche, statue, colonne, ed elementi di design quali piani per cucine, vasi, ecc. The composition is also advantageously usable for the realization of urban furnishing interventions, such as planters, bicycle racks, benches, waste baskets, fountains, tubs, statues, columns, and design elements such as kitchen tops, vases, etc.
La presente composizione presenta caratteristiche fisicomeccaniche che la rendono particolarmente adatta a sopportare elevate sollecitazioni sia statiche che dinamiche e di natura chimica, grazie all'interazione dei suoi componenti. The present composition has physical-mechanical characteristics that make it particularly suitable for withstanding high static and dynamic stresses and of a chemical nature, thanks to the interaction of its components.
La presente composizione, grazie principalmente alla presenza della resina, permette una adeguata risposta meccanica alla trazione oltre ai fenomeni vibrazionali derivanti da mezzi in transito. The present composition, thanks mainly to the presence of the resin, allows an adequate mechanical response to traction in addition to the vibrational phenomena deriving from vehicles in transit.
Inoltre, dato l'elevato potere legante della resina, la presente composizione è caratterizzata da una notevole resistenza allo spogliamento, all'aggressione di agenti contaminanti quali carburanti ed oli, ed agli agenti atmosferici. Moreover, given the high binding power of the resin, the present composition is characterized by a remarkable resistance to stripping, to the aggression of contaminating agents such as fuels and oils, and to atmospheric agents.
Inoltre, data la natura della resina legante, la miscela è anche caratterizzata da bassa termosensibilità con limitata deformabilità dovuta a variazioni di temperatura. Furthermore, given the nature of the binder resin, the mixture is also characterized by low thermosensitivity with limited deformability due to temperature variations.
Tale caratteristica unitamente alle altre proprietà, la rende particolarmente idonea per realizzazioni civili ed industriali da esterno. This feature, together with the other properties, makes it particularly suitable for civil and industrial outdoor installations.
L'utilizzo della resina termoindurente come legante nella formazione di manufatti prefabbricati da utilizzarsi nelle realizzazioni civili ad esempio di infrastrutture stradali, pavimentazioni, elementi di supporto per pavimentazioni in pietra, gres porcellanato, legno, interventi di arredo urbano, rappresenta quindi il principale aspetto di novità e di originalità dell'invenzione, in quanto ad oggi non risulta l'applicazione di tale tipo di legante per la costruzione di elementi prefabbricati. The use of thermosetting resin as a binder in the formation of prefabricated products to be used in civil constructions such as road infrastructures, flooring, support elements for stone flooring, porcelain stoneware, wood, urban furnishing interventions, therefore represents the main aspect of novelty and originality of the invention, as to date there is no application of this type of binder for the construction of prefabricated elements.
In breve, i vantaggi economici ed ambientali derivanti dall'applicazione industriale per la produzione di manufatti aventi per legante la miscela in oggetto, invece del cemento, sono molteplici. In short, the economic and environmental advantages deriving from the industrial application for the production of manufactured articles having the mixture in question as binder, instead of cement, are manifold.
La presente composizione può essere realizzata mediante l'impiego di aggregati lapidei derivanti da cave, materiale di recupero di idonea pezzatura, quali scarti di lavorazione di piastrelle, del legno, del vetro, opportunamente trattati, polveri derivanti da abbattimenti di fumi siderurgici, ed anche materiale lavico. The present composition can be achieved through the use of stone aggregates deriving from quarries, recovery material of suitable size, such as waste from processing tiles, wood, glass, suitably treated, dust deriving from the abatement of iron and steel fumes, and also lava material.
Considerato che la colorazione della resina è bianca e/o trasparente, la presente composizione permette di produrre manufatti prefabbricati il cui colore sarà determinato dalla colorazione dell'aggregato presente. Considering that the coloring of the resin is white and / or transparent, the present composition makes it possible to produce prefabricated products whose color will be determined by the coloring of the aggregate present.
Inoltre è possibile pigmentare la resina in modo da ottenere la colorazione desiderata, ad esempio rosso, giallo, verde, ecc., rendendola idonea per particolari utilizzi in ambito urbano, come elemento per la segnalazione visiva di aree ad uso particolare. Furthermore, it is possible to pigment the resin in order to obtain the desired color, for example red, yellow, green, etc., making it suitable for particular uses in urban areas, as an element for the visual signaling of areas for particular use.
Ciò rende la composizione secondo il presente trovato particolarmente idonea ad applicazioni superficiali in ambiti non solo industriali, ma anche urbani, quali pavimentazioni stradali, marciapiedi, strade pedonali ecc. This makes the composition according to the present invention particularly suitable for surface applications in not only industrial but also urban areas, such as road pavements, sidewalks, pedestrian streets, etc.
Nella formulazione del prodotto, la resina presenta elevate prestazioni in termini di resistenza al fuoco, risultando particolarmente indicata per manufatti prefabbricati da usare aree per il rifornimento del carburante e/o solventi infiammabili, piazzole per la logistica, piazzali di sosta. In the formulation of the product, the resin has high performance in terms of fire resistance, making it particularly suitable for prefabricated products to be used in areas for refueling and / or flammable solvents, pitches for logistics, parking yards.
Da quanto sopra esposto, risulta che la miscela con resina termoindurente in oggetto risulta di grande interesse per le società operanti nel settore civile per i produttori di manufatti prefabbricati, Comuni, Province e Regioni, Enti di Tutela Ambientale e di Beni Culturali, imprese di costruzioni, progettisti. From the above, it appears that the mixture with thermosetting resin in question is of great interest for companies operating in the civil sector for producers of prefabricated products, Municipalities, Provinces and Regions, Environmental Protection and Cultural Heritage Bodies, construction companies , designers.
I vantaggi economici ed ambientali derivanti dall'applicazione industriale per la produzione di manufatti aventi per legante, al posto del cemento, la miscela in oggetto sono principalmente legati al basso costo della resina ed alla possibilità di reimpiego del materiale di scarto proveniente da altre lavorazioni. The economic and environmental advantages deriving from the industrial application for the production of manufactured articles having as binder, instead of cement, the mixture in question are mainly linked to the low cost of the resin and to the possibility of reusing the waste material coming from other processes.
Naturalmente, le dimensioni potranno essere qualsiasi secondo le esigenze. Naturally, the dimensions may be any according to requirements.
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