ITTV960008A1

ITTV960008A1 - Procedimento per la produzione di lastre rinforzate in materiale lapi- deo e lastre rinforzate ottenute

Info

Publication number: ITTV960008A1
Application number: IT96TV000008A
Authority: IT
Inventors: Marcello Toncelli
Original assignee: Marcello Toncelli
Priority date: 1996-01-29
Filing date: 1996-01-29
Publication date: 1997-07-29
Also published as: CA2195703C; IT1288567B1; US6205727B1; ITTV960008A0; EP0786332A1; CA2195703A1

Abstract

Applicando alla faccia in vista di lastre in materiale lapideo (come marmo e granito), in particolare lastre sottili, uno strato di rinforzo costituito da fili di vetro non ritorti preferibilmente in forma di stuoia e da una resina trasparente e resistente all'azione degli agenti atmosferici e chimici, si ottiene una lastra rinforzata di piccolo spessore in cui la resistenza a flessione negativa viene grandemente aumentata, concomitantemente a quella positiva se anche la faccia posteriore o non in vista della lastra viene rinforzata.

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale

La presente invenzione riguarda un procedimento per la produzione di lastre rinforzate in materiale lapideo nonché le lastre rinforzate cosi ottenute.

Più specificamente la presente invenzione riguarda un procedimento per la produzione di lastre in materiale lapideo di piccolo spessore e dotate di elevata resistenza a flessione sia positiva che negativa.

Queste lastre vengono solitamente utilizzate come rivestimenti di strutture murarie, ad esempio per pavimentazioni, per rivestire le pareti di edifici e più in generale per le applicazioni nelle quali le caratteristiche meccaniche devono essere accompagnate da particolari effetti estetici.

E’ ben noto che nel caso di materiali lapidei naturali in forma di lastre, l’obiettivo principale è stato da sempre ed è ancora quello di realizzare lastre quanto più sottili possibile (per motivi evidenti) senza che le proprietà meccaniche scadano in misura intollerabile.

In relazione alle lastre sottili un problema di importanza non minore dal punto di vista della utilizzazione è quello della manipolazione dì queste lastre, le quali devono essere maneggiate con grande cura per evitare che subiscano rotture od incrinature: per questo motivo tanto in sede di trasporto quanto nel corso della loro manipolazione, ad esempio negli spostamenti che precedono la messa in opera finale, si deve evitare qualsiasi situazione nella quale la lastra sia supportata a sbalzo, in quanto una oscillazione sia pur modesta del bordo libero della lastra porta inevitabilmente ad una rottura.

Nella domanda dì brevetto italiana n. TV94A0000102, depositata il 25 agosto 1994 è descrìtto un procedimento per la realizzazione di lastre sottili in materiale lapideo, come marmo e granito, rinforzate nella loro fàccia posteriore ovvero la faccia non in vista procedimento che consiste in sostanza nell’applicare alla suddetta faccia posteriore o non in vista della lastra uno strato di una resina indurìbile, ad esempio una resina epossidica, inglobando in detto strato di resina un materiale di rinforzo consistente in elementi lineari non ritorti di fili di vetro, preferìbilmente sotto forma di stuoia, mantenendo uno specifico rapporto percentuale in peso tra resina e stuoia di fili di vetro.

Secondo una variante di realizzazione nella feccia posteriore della lastra si possono praticare cave o solchi in cui vengono alloggiati ulteriori elementi lineari di rinforzo, preferibilmente sotto forma di cordoni di fibra di vetro, che in questo modo rimangono anch’essi annegati nello strato di resina. Per maggiori dettagli circa le modalità di realizzazione di questo procedimento, il problema tecnico che esso risolve e le proprietà delle lastre rinforzate risultanti si rinvia al testo della suddetta domanda di brevetto. In particolare è degno di nota il fatto che la resistenza a flessione delie lastre di materiale lapideo così rinforzate aumenta grandemente: ad esempio nel caso di una lastra di granito la cui resistenza a flessione è normalmente dell’ ordine di 150 kg/cmq., operando il rinforzo con due stuoie in fili di vetro e resina epossidica si aumenta la resistenza a flessione della stessa lastra a circa 1350 kg/cmq.

Nel caso dei rivestimenti delle pareti esterne di edifici si deve tuttavia tenere presente anche un altro problema di resistenza legato specificamente all’azione degli agenti atmosferici ed in particolare dei venti.

La resistenza a flessione viene aumentata con il procedimento della domanda di brevetto anzidetta in relazione alla faccia rinforzata, mentre per la faccia che rimane in vista tale resistenza rimane ai valori consueti di 120-180 kg/cmq. (a seconda che si tratti di marmo, granito od altro materiale lapideo naturale).

Quando l’edificio viene investito da venti di una consistente forza e velocità, sulle lastre che rivestono la facciata dell’edificio non direttamente investita dalla corrente ventosa, specialmente in corrispondenza degli spigoli verticali dell’ edificio, agisce una depressione che può anche provocare la rottura di alcune delle lastre con gli evidenti inconvenienti.

D’altro canto finora non era noto alcun mezzo per incrementare la resistenza a flessione di queste lastre in relazione alla faccia destinata a formare la feccia a vista, per la quale sussistono requisiti di natura formale ed estetica irrinunciabili.

Pertanto l’unica soluzione per il rivestimento di edifici ubicati in aree soggette a venti forti è consistita finora nell’adottare lastre in materiale lapideo di notevole spessore, in modo da supplire in questo modo alla minore resistenza a flessione.

Scopo principale della presente invenzione è pertanto la realizzazione di lastre in materiale lapideo che

(a) siano di piccolo spessore,

(b) siano rinforzate su entrambe le fàcce in modo da aumentare la resistenza a flessione sia positiva che negativa e

(c) mantengano inalterate anche nel tempo le proprietà estetiche proprie del materiale lapideo del quale sono formate.

Tali scopi vengono conseguiti con il procedimento secondo la presente invenzione, del tipo in cui la lastra di materiale lapideo viene rinforzata in relazione alla sua faccia posteriore o non in vista secondo il procedimento oggetto della domanda di brevetto italiana sopra identificata, caratterizzato inoltre dal fatto che alla faccia anteriore od in vista della lastra viene applicato uno strato di materiale di rinforzo consistente in fili di vetro non ritorti annegati in una resina induribile che sia trasparente e resistente all’ingiallimento provocato dagli agenti atmosferici ed in particolare dai raggi UV dovuti all’esposizione ai raggi solari

Per quanto riguarda l’espressione piccolo spessore, si intende che esso sia preferibilmente non superiore a 10 mm, anche se ovviamente ciò non deve essere inteso in senso limitativo.

Nella forma di realizzazione preferita della presente invenzione detto strato di materiale di rinforzo consiste in una stuoia di fili di vetro non ritorti simile a quella utilizzata per il rinforzo della fàccia posteriore, salvo che si utilizza stuoia di vetro in quantità tale che si abbiano circa 100 - 500 g di stuoia per metro quadrato di superficie della lastra, preferibilmente 250 grammi di stuoia per metro quadrato di superfide della lastra.

Per quanto riguarda la resina trasparente induribile i risultati migliori si ottengono utilizzando resine di tipo acrilico e/o poliuretaniche acrilate ed adottando rapporti percentuali in peso tra stuoia e resina dello stesso ordine di quelli utilizzati per il rinforzo della faccia posteriore della lastra.

Dalle prove pratiche effettuate con il procedimento della presente invenzione si è trovato che la resistenza a flessione della lastra riferita alla sua faccia anteriore od in vista aumenta da valori compresi tra 120 e 180 kg/cmq. (a seconda ovviamente del materiale lapideo che costituisce la lastra) a valori (ti 400-800 kg/cmq.

La lastra risultante, dopo la fase di indurimento della resina può essere sottoposta sulla superficie che rimane in vista ad operazioni di lucidatura e/o verniciatura, mentre risulta non più necessaria la levigatura e/o lucidatura meccanica della superficie della lastra sottostante allo strato di rinforzo di stuoia e resina trasparente. In termini di lavorazione industriale appaiono evidenti i vantaggi che in questo modo si conseguono.

Secondo una variante di realizzazione, che appare particolarmente utile quando si voglia anche aumentare la resistenza alla graffiatura od abrasione della faccia anteriore in vista della lastra, la resina viene addizionata con un opportuno agente anti-graffio e/oppure caricata con polvere finissima di vetro o quarzo in quantità tale da non compromettere la trasparenza della resina stessa.

Uno dei vantaggi importanti del procedimento secondo la presente invenzione risiede nel fatto che nel caso di lastre di marmo lo strato di rinforzo ottenuto con il procedimento della presente invenzione fornisce anche una protezione duratura contro l’ingiallimento e/o scolorimento che nel caso di questo materiale costituisce uno degli inconvenienti dell’impiego come materiale di rivestimento esterno.

Inoltre, nel caso di materiali lapidei porosi come ad esempio i travertini, lo strato di rinforzo esterno ovvero applicato alla faccia anteriore delle lastre aumenta la resistenza delle lastre alla rottura o danneggiamento derivanti dall’alternanza delle stagioni calde e fredde, in quanto si riduce drasticamente la possibilità di assorbimento di acqua nelle porosità aperte della faccia anteriore.

Nelle figure allegate viene mostrata in forma naturalmente schematica una lastra rinforzata su entrambe le facce.

Riferendosi ai disegni ed in particolare alla figura 1, con il riferimento 10 viene indicata una lastra in materiale lapideo di spessore non superiore a 10 mm., (anche se ovviamente questa non deve costituire una limitazione della presente invenzione), avente una feccia anteriore o feccia a vista 12 ed una feccia posteriore 14.

La feccia posteriore 14 è rinforzata con il procedimento oggetto della domanda di brevetto precedentemente individuata per mezzo di una stuoia 16 di fili di vetro 18 ed uno strato di resina epossidica 20.

Come già menzionato in precedenza la feccia posteriore 14 può presentare solchi o cave in cui sono alloggiati elementi lineari, ad esempio cordoni di fibra di vetro, i quali rimangono anch’essi annegati nella resina epossidica, nei casi in cui sia richiesto un rinforzo più consistente e rilevante della feccia posteriore stessa.

Sulla feccia anteriore 12 è previsto uno strato di rinforzo che consiste in una pluralità di fili di vetro non ritorti 22, preferibilmente sotto forma di stuoia 24, in quantità corrispondente a circa 100 - 500, preferibilmente circa 250, grammi di stuoia per metro quadrato di superfide di lastra.

Nella figura 2 è mostrata una parte della stuoia 24, in forma schematica ed esagerata, in quanto in realtà la stuoia 24, essendo di fili di vetro trasparenti e disposti in quantità sicuramente più esigua rispetto alla stuoia che rinforza la fecda posteriore, rimane praticamente invisibile.

Con il riferimento 26 è indicato uno strato di resina protettiva e di rinforzo, che per definizione deve essere trasparente ed induribile ed inoltre resistere all’azione degli agenti atmosferici (in particolare all’ingiallimento che i raggi UV causano molte volte nelle materie plastiche).

Particolarmente vantaggiose si sono dimostrate le resine acrìliche (definizione questa che intende comprendere sia le resine acriliche vere e proprie che resine metacrìliche) nonché copolimeri di resine acrìliche e metacriliche con altri monomerì ad esempio di tipo metanico, purché ovviamente siano soddisfatti i requisiti anzidetto

Dopo l’applicazione della stuoia e della resina si procede all’ indurimento della resina dopo di die è possibile procedere alle lavorazioni di finitura precedentemente indicate.

Come già precedentemente accennato, quando si voglia ottenere un rinforzo che conferisca alla faccia 12 resistenza alla graffiatura ed all’abrasione, la resina 26 può essere caricata con polvere di silice o quarzo, in quantità tale da non compromettere la perfetta trasparenza dello strato di rinforzo. In alternativa e/o in aggiunta alla resina può essere addizionato un agente antigraffio, di per se noto.

Inoltre il procedimento di rinforzo secondo la presente invenzione consente anche di aumentare la resistenza della faccia in vista della lastra all’azione di agenti chimici aggressivi, come ad esempio addi.

L’invenzione è stata descrìtta in relazione a forme di realizzazione preferite, restando inteso che modifiche e varianti concettualmente e strutturalmente equivalenti sono possibili e prevedibili senza uscire dall’ambito dell’invenzione.

Ad esempio la faccia posteriore o non in vista della lastra potrebbe essere rinforzata in modo differente da quello precedentemente previsto, oppure essere accoppiata ad altri materiali, come nel caso di lastre di vetro e/o materiali lapidei compositi aventi proprietà ignìfughe e/o fonoassorbenti

Claims

RIVENDICAZIONI 1 Procedimento per la produzione di lastre di materiale lapideo rinforzate, del tipo in cui la lastra di materiale lapideo viene rinforzata in relazione alla sua faccia posteriore non in vista, caratterizzato dal fatto che alla faccia anteriore od in vista della lastra viene applicato uno strato di materiale di rinforzo consistente in fili di vetro non ritorti annegati in una resina induribile trasparente e resistente agli agenti atmosferici.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che anche la faccia posteriore della lastra viene rinforzata secondo il procedimento oggetto della domanda di brevetto italiana n. TV94A0000102.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta resina è anche resistente agli agenti chimici.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti fili di vetro non ritorti sono in forma di stuoia.
5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta stuoia è applicata in quantità di circa 100 - 500 grammi per metro quadrato di superficie della lastra.
6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta stuoia è applicata in quantità di circa 250 grammi per metro quadrato di superfìcie della lastra.
7. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta resina è scelta tra resine acriliche, metacriliche, loro copolimeri con altri monomeri aventi le proprietà sopra indicate e resine epossidiche.
8. Procedimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta resina è una resina poliuretanica acrilata.
9. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto strato di resina viene additivato con agenti anti-graffio ed antiabrasione.
10. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto strato di resina viene caricato con polvere di materiale capace di aumentare la resistenza all’abrasione od alla graffiatura della superfìcie della lastra finita.
11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto materiale è scelto tra quarzo e silice in polvere finissima.
12. Lastra rinforzata in materiale lapideo, caratterizzata dal fatto che alla faccia in vista della lastra è solidale uno strato di rinforzo formato da fili di vetro non ritorti e da una resina induribile, trasparente e resistente agli agenti atmosferici.
13. Lastra rinforzata secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che detta resina è anche resistente agli agenti chimici.
14. Lastra rinforzata in materiale lapideo secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che detto materiale lapideo è scelto tra marmi, travertini, graniti, porfidi e materiali similari, e detti fili di vetro non ritorti sono conformati a stuoia.
15. Lastra rinforzata in materiale lapideo secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che detta resina è scelta tra resine acriliche, metacriliche, loro copolimeri con monomeri aventi le proprietà specificate e resine epossidiche.
16. Lastra rinforzata in materiale lapideo secondo la rivendicazione 15, caratterizzata dal fatto che detta resina è una resina poliuretanica acrilata,
17. Lastra rinforzata in materiale lapideo secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che la faccia posteriore o non in vista della lastra è rinforzata.
18. Lastra rinforzata in materiale lapideo secondo la rivendicazione 17, caratterizzata dal fatto che la faccia posteriore o non in vista della lastra è rinforzata secondo il procedimento descritto nella domanda di brevetto italiana n. TV94A0000102.