MX2007009053A

MX2007009053A - Paneles cementicos, reforzados, no combustibles, de peso ligero y sistema de bastidor de metal para muros de carga.

Info

Publication number: MX2007009053A
Application number: MX2007009053A
Authority: MX
Inventors: James E Reicherts; Timothy D Tonyan; James M Ullett
Original assignee: United States Gypsum Co
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2006-01-11
Publication date: 2007-09-19
Also published as: US7849649B2; CA2593434C; AU2006208305A1; WO2006081066A2; EP1846627A2; RU2007132186A; EP1846627A4; CA2593434A1; US20060174572A1; US8079198B2; WO2006081066A3; TW200636135A; TR201807762T4; BRPI0606738A2; JP2008528837A; US20110113715A1; EP1846627B1; NZ556288A

Abstract

Un sistema de muros de carga o portantes, vertical, incluye miembros de bastidores de metal verticales, por ejemplo viguetas en C, viguetas en U, viguetas de trama abierta, u otros sistemas de bastidor de metal que soportan un panel SCP reforzado, de peso ligero, dimensionalmente estable. El sistema de muros de carga no es combustible, es durable o impermeable al agua, resistente al moho y podredumbre, resistente a termitas y es capaz de resistir cargas de cizalla o corte iguales a o que exceden las cargas de cizalla o corte que se proporcionan por madera terciada o paneles de tablero de fibras orientadas. Los paneles emplean una o mas capas de una fase continua que resultan del curado de una mezcla acuosa de aglutinante inorganico, por ejemplo, sulfato de calcio alfa hemihidrato, cemento hidraulico, una puzolana activa y cal. La fase continua esta reforzada con fibras de vidrio y contiene particulas de relleno de peso ligero, por ejemplo microesferas ceramicas.

Description

PANELES CEMENTIC10S. REFORZADOS. NO COMBUSTIBLES. DE PESO LIGERO Y SISTEMA DE BASTIDOR DE METAL PARA MUROS DE CARGA CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere en general a un sistema de muro de carga que comprende bastidores de metal y paneles cementosos o cementicios estructurales de peso ligero, aquí denominados paneles SCP, en construcción residencial y comercial. Más particularmente, la invención se refiere a un sistema de techado no combustible, que tiene paneles sujetos en forma mecánica o adhesiva a sistemas de techado de bastidor de acero. Los paneles proporcionan un diafragma resistente a corte y un elemento de muro de carga de transporte de carga axial. El sistema proporciona los siguientes atributos de desempeño ventajosos cuando se utiliza con bastidores de acero: no-combustible, durable al agua, resistente a moho, y economía en diseño de construcción, que resultan en velocidad de armado y tamaño reducido de cimentación debido a reducido peso de construcción. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los muros de carga juegan un papel importante en la construcción residencial y comercial. Si se considera una simple estructura de caja que tiene paneles sujetos a bastidores, puede verse que una gran fuerza lateral que actúa contra un lado de la caja (por ejemplo, la presión del viento) tenderá a forzar las paredes laterales que resistan esa fuerza de una forma rectangular a un paralelogramo. No todos los paneles de forro son capaces de resistir esas fuerzas, ni son muy elásticos, y algunos fallarán, particularmente en puntos en donde el panel está sujeto al bastidor. Cuando es necesario demostrar resistencia a corte, los paneles de forro se miden para determinar la carga que el panel puede resistir dentro de la deflexión permitida sin falla. La calificación de corte o carga generalmente se basa en pruebas de tres montajes idénticos de 2.44 x 2.44 m (8 x 8 ft), es decir paneles sujetos al bastidor. Un borde se fija en sitio mientras que una fuerza lateral se aplica a un extremo libre del montaje hasta que la carga no se transporta más y el montaje falla.

La resistencia a corte medida variará, dependiendo del espesor del panel y el tamaño y espaciamiento de los sujetadores empleados en el montaje. Por ejemplo, un montaje típico, tal como madera terciada con espesor nominal de 12J mm (1/2 pulgada) sujeta con clavos 8d (ver la descripción de clavo siguiente) en montantes de madera de 50.8 x 101.6 mm (2 x 4 in) espaciados 406.4 mm (16 in) (en centros), los clavos están espaciados 152.4 mm (6 in) en el perímetro y espaciados 304.8 mm (12 in) dentro del perímetro, se esperará que muestren una resistencia a corte de 1072 kg/m (720 Ib/ft) antes de que ocurra falla. (Hay que notar que la resistencia medida variará conforme se cambian el tamaño y espaciamiento de los sujetadores, como dispone la prueba ASTM E72). Esta resistencia final se reducirá por un factor de seguridad, por ejemplo típicamente un factor de tres, para ajustar la resistencia a corte de diseño para el panel. Los paneles de forro empleados en donde una calificación de corte se cumplirá, usualmente son madera terciada o tablero de hebras orientadas (OSB), que consiste de piezas de madera pegadas entre sí. Estos paneles pueden proporcionar la resistencia a corte requerida, pero cada uno es combustible y ninguno es durable cuando se expone al agua. Un panel hecho de cemento hidráulico resistirá el agua, pero es mucho más pesado que los paneles de madera y tiene insuficiente resistencia a corte. Para resolver algunos de estos problemas, se desarrollaron paneles de cemento estructural (SCP's o paneles SCP).

La patente de los E.U.A. Número 6,620,487 otorgada a Tonyan et al., incorporada aquí por referencia en su totalidad, describe un panel de cemento estructural (SCP's o paneles SCP) reforzado, de peso ligero, dimensionalmente estable capaz de resistir cargas de corte cuando se sujeta a bastidores iguales a o exceden las cargas de corte que se proporcionan por paneles de madera terciada o de tablero de hebras orientadas. Los paneles emplean a un núcleo de una fase continua que resulta del curado de una mezcla acuosa del sulfato de calcio alfa hemihidrato, cemento hidráulico, una puzolana activa y cal, la fase continua se refuerza con fibras de vidrio resistentes a álcali y contiene micro esferas cerámicas, o una mezcla de micro esferas cerámicas y polímeros, o se forma de una mezcla acuosa que tiene una proporción en peso de agua-a-polvo reactivo de 0.6/1 a 0J/1 o una combinación de los mismos. Al menos una superficie exterior de los paneles puede incluir una fase continua curada reforzada con fibras de vidrio y que contiene suficientes esferas de polímero para mejorar la capacidad de clavado o constituida con una proporción de agua-a-polvos reactivos para proporcionar un efecto similar a esferas de polímeros, o una combinación de los mismos. La patente de los E.U.A. No. 6,241,815 otorgada a Bonen, incorporada aquí por referencia en su totalidad, también describe formulaciones útiles para paneles SCP. La solicitud de patente de los E.U.A. No. de Serie 10/666,294, incorporada aquí por referencia, describe un proceso de múltiples capas para producir paneles cementosos o cementicios estructurales (SCP's o paneles SCP) y los SCP's producidos con este proceso. Después de que uno de un depósito inicial de fibras trozadas, distribuidas sueltas o una capa de fango sobre una trama en movimiento, las fibras se depositan sobre la capa de fango. Un dispositivo de incrustación mezcla las fibras recientemente depositadas en el fango, después de lo cual capas adicionales de fango, posteriormente fibras trozadas se agregan, seguido por más incrustación. El proceso se repite para cada capa del tablero según se desee. Sin embargo, mientras que utilizar el panel SCP en un bastidor de madera es una mejora frente a utilizar madera terciada, sería conveniente el tener un sistema no combustible adicional. Para utilizar en construcción, los paneles SCP deberán satisfacer las normas de los códigos de construcción para resistencia a corte, capacidad de carga, expansión inducida por agua y resistencia a combustión, como se mide por pruebas reconocidas tales como ASTM E72, ASTM E661 y ASTM C 1185 o equivalente, como se aplica a hojas de madera terciada estructural. Paneles SCP también se prueban bajo ASTM E-136 para no combustibilidad - madera terciada no satisface o cumple con esta prueba. El panel SCP deberá ser capaz de cortarse con sierras circulares utilizadas para cortar madera. El panel SCP deberá ser dimensionalmente estable cuando se expone al agua, es decir deberá expandirse lo menos posible, de preferencia menos de 0.1%, como se mide de acuerdo con ASTM C 1185. El panel SCP deberá proporcionar un substrato para unir en sistemas de acabado exterior. El panel SCP no deberá ser combustible como se determina de acuerdo con ASTM E136. Después de curar por 28 días, la resistencia flexural de un panel SCP con espesor de 19.1 mm (0J5 in) que tiene una densidad en seco de 1041 kg/m3 (65 lb/ft3) a 1442 kg/m3 (90 lb/ft3) o 1041 kg/m3 (65 lb/ft3) a 1522 kg/m3 (95 Ib/ft3), después de impregnarse en agua por 48 horas, deberá ser al menos 7 MPa (1000 psi), por ejemplo al menos 9 MPa (1300 psi), de preferencia al menos 11.4 MPa (1650 psi), más preferiblemente al menos 11.7 MPa (1700 psi), como se mide de acuerdo con ASTM C 947. El panel deberá retener cuando menos 75% de su resistencia en seco. Ya que el espesor del tablero afecta sus propiedades físicas y mecánicas, por ejemplo peso, capacidad de transporte de carga, resistencia de entrepaño y semejantes, las propiedades deseadas varían de acuerdo con el espesor del tablero. De esta manera, las propiedades deseadas que deberá cumplir un panel con calificación de corte con un espesor nominal de 19.1 mm (0.50 in) o 12J mm (.5 in), incluyen lo siguiente. . El panel cuando se prueba de acuerdo con ASTM E661 y el Método de Prueba S-1 de la American PIywood Association (APA) sobre una extensión de 406.4 mm (16 in) en centros, deberá tener una capacidad de carga final mayor a 250 kg (550 Ib) bajo carga estática, una capacidad de carga final mayor a 182 kg (400 Ib) bajo carga de impacto y una deflexión menor a 1.98 mm (0.078 in) tanto bajo carga estática como de impacto con una carga de 90.9 kg (200 Ib). La resistencia a corte de estante nominal de un panel con espesor de 12J mm (0.5 in) medido por la prueba ASTM E72 utilizando el tamaño de clavo y espaciamiento descritos anteriormente, deberá ser al menos aproximadamente 300 kg/m (200 Ib/ft), típicamente al menos 1072 kg/m (720 Ib/ft). Un panel con espesor de 12J mm (1/2 in), de 1.22 x 2.44 m (4 x 8 ft.) no deberá pesar más de 44.9 kg (99 Ib) o 47 kg (104 Ib) y de preferencia no más que aproximadamente 44 o 39 kg (aproximadamente 96 o 85 Ib).

El panel deberá ser capaz de cortarse con sierras circulares empleadas para cortar madera. El panel deberá ser capaz de sujetarse a bastidores con clavos o tornillos. El panel deberá ser maquinado de manera tal que puedan producirse bordes machihembrados en el panel. El panel deberá ser dimensionalmente estable cuando se expone al agua, es decir deberá expandirse lo menos posible, de preferencia menos de 0.1% como se mide de acuerdo con ASTM C 1185. El panel no deberá ser biodegradable o sujeto a ataque por insectos o podredumbre. El panel deberá proporcionar un substrato susceptible a unión para sistemas de acabados exteriores. El panel no deberá ser combustible como se determina por ASTM E136. Después de curar por 28 días, la resistencia flexural de un panel con espesor de 12J mm (0.5 in) que tiene una densidad seca no mayor a 1041 to 1520 kg/m3 (65 a 95 lb/ft3), después de impregnarse en agua por 48 horas deberá ser al menos 11.7 MPa (1700 psi), de preferencia al menos 17.2 MPa (2500 psi), como se mide de acuerdo con ASTM C 947. El panel deberá retener al menos 75% de su resistencia en seco. Deberá ser evidente que paneles de madera terciada y OSB, satisfacen algunas pero no todas las características de desempeño anteriores. Hay necesidad por un sistema de muro de carga y bastidor total no combustible, durable y fácil de ensamblar, económico.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un sistema para construcción residencial y comercial ligera incluyendo un bastidor de metal y muro de carga con panel SCP de peso ligero. Este muro de carga se elabora de una mezcla de aglutinante inorgánico y rellenos de peso ligero. Seleccionar una combinación de un bastidor de metal con paneles SCP logra completamente una sinergia de un sistema de pared de carga no combustible. Por un diafragma de corte horizontal totalmente no combustible en bastidor de metal laminado en frío de calibre ligero, se entiende un sistema en donde todos los elementos pasan ASTM E-136. Por ejemplo, el sistema de muro de carga puede incluir paneles SCP empleados con un sistema de bastidor de metal para muro de carga, que emplea cualesquiera canales en C, canales en U, vigas en doble T de acero de calibre ligero estándar, tubería cuadrada y secciones de construcción prefabricadas de calibre ligero. Cuando se utiliza para paredes, la resistencia a corte de estantes nominal de un panel con espesor de 12J mm (0.5 in) medido por la prueba ASTM E72 utilizando los montantes de metal apropiados, sujetadores, espaciamiento de montantes y espaciamiento de sujetadores, típicamente es de al menos 1072 kg por metro lineal (720 Ib por ft lineal). El presente sistema de diafragma para muro de carga vertical SCP puede tener una resistencia a corte de estante y rigidez específica supepor a un sistema de muro de carga con mampostería de soporte de carga. La resistencia a corte de estante específica se define como el peso unitario de un sistema de muro de carga en kg/m2 (lb/ft2), para satisfacer un requerimiento de corte de estante particular en kg/m lineal (Ib/ft lineal). Para una especificación de resistencia a corte de estante de pared nominal, en el rango entre 297J - 1786.2 kg/m (200 - 1200 plf) para un espesor de pared determinado, la resistencia a corte de estante de pared nominal específico de un muro de carga forrado con SCP, será mayor que un muro de carga de mampostería del mismo espesor nominal que satisface el mismo requerimiento de corte de estante. Por ejemplo, para un muro de corte con un espesor nominal de 10.16 cm (4 in), una pared de carga con bastidor de acero/SCP pesará aproximadamente 19.53 kg/m2 (4 psf). Una pared de mampostería con espesor nominal de 10.16 cm (4 in) (utilizando CMU de peso ligero) pesará aproximadamente 146.5 kg/m2 (30 psf). Como resultado, para una pared de 10.16 cm (4 pulgadas) con un requerimiento de resistencia a corte de estante nominal de 1041.97 kg/m (700 plf), la resistencia de estante de pared específica del SCP es 53.34 kg/m/kg/m2 (175 plf/psf), la resistencia de estante de muro específico de la pared CMU es 7.10 kg/m/kg/m2 (23.3 plf/psf). La ventaja de resistencia de estante de pared específica de la pared SCP contra CMU es verdadera sobre todo el rango de resistencias de estante considerado nominal 297J-1186.2 kg/m (nominal 200- 1200 plf) y para espesores de pared de 10.16 a 30.48 cm (4 a 12 in). El presente sistema tiene un diafragma de corte vertical en bastidor de metal laminado en frío de calibre ligero, que también típicamente es durable al agua. De preferencia, la capacidad de transporte de carga del diafragma de corte vertical de un sistema de la presente invención no se reducirá en más de 25% (más preferiblemente no se reducirá en más de 20%) cuando se expone al agua en una prueba en donde una cabeza de 50.8 mm (2 in) de agua se mantiene sobre un diafragma orientado horizontalmente de 19.1 mm (3/4 in) de paneles SCP sujetos en un bastidor de metal de 3 x 6 m (10 x 20 ft) por un periodo de 24 horas. En esta prueba, la cabeza de 50.8 mm (2 in) se mantiene al verificar, y reabastecer agua a intervalos de 15 minutos. Entonces, el sistema se reorienta verticalmente y la capacidad de transporte de carga de diafragma de corte vertical del sistema es medida. De preferencia, el sistema de la presente invención no absorberá más de 3.42 kg/m2 (OJ libra por pie2) de agua cuando se expone a agua en una prueba en donde una cabeza de agua de 50.8 mm (2 in) se mantiene sobre paneles SCP con espesor de 19.1 mm (3/4 in) sujetos en un bastidor de metal de 3 x 6 m (10 x 20 ft) por un periodo de 24 horas. En esta prueba, la cabeza de 50.8 mm (2 in) se mantiene al verificar y reabastecer agua a intervalos de 15 minutos. También, combinar paneles SCP no combustibles con bastidores de metal resulta en un sistema completo que resiste el linchado debido a humedad. De preferencia, en el sistema de la presente invención, un diafragma de 3 m (10 ft) de ancho por 6 m (20 ft) de largo por 19.1 mm (3/4 in) de espesor de los paneles SCP conectado a un bastidor de metal por 3 x 6 m (10 x 20 ft) no se hinchará más de 5% cuando se expone a una cabeza de agua de 50.8 mm (2 in) se mantiene sobre los paneles SCP sujetos en el bastidor de metal por un periodo de 24 horas. En esta prueba, la cabeza de 50.8 mm (2 in) se mantiene al verificar, y reabastecer agua, a intervalos de 15 minutos. También, el presente sistema de muro de carga de un diafragma de paneles SCP vertical en el bastidor de metal lleva a un sistema de techo resistente a moho y mildiú. De preferencia, todo componente del sistema de la presente invención satisface ASTM G-21 en donde el sistema logra aproximadamente una calificación de 1 y satisface ASTM D3273 en donde el sistema logra aproximadamente una calificación de 10. De preferencia, el sistema de la presente invención soporta sustancialmente cero crecimiento bacteriano cuando está limpio.

Otro atributo preferido del presente sistema de muro de carga de un diafragma horizontal de panel SCP en bastidor de metal es que preferiblemente no es comestible para las termitas. Una ventaja potencial del presente sistema es que, debido a ser de peso ligero y fuerte, la combinación del presente sistema de muro de carga de un diafragma vertical de panel SCP con espesor de 19.1 a 12J mm (3/4 o 1/2 in) de espesor en el bastidor de metal, permite uso eficiente de volumen de construcción para una huella de construcción determinada, para permitir llevar al máximo el volumen de construcción para la huella de construcción determinada. De esta manera, el presente sistema puede permitir un volumen de construcción más eficiente, para permitir más muro de carga a altura de techo o incluso un número mayor de muros de carga en áreas de zonificación con restricciones de altura de construcción. Los códigos de construcción y las normas de diseño contienen requerimientos de espesor mínimo para muros de carga de mampostería. El espesor nominal mínimo para muros de carga de mampostería (CMU) en una construcción de un piso es de 15.24 cm (6 in). El espesor mínimo de muros de carga de mampostería (CMU) para edificaciones con más de 1 piso es de 20.32 cm (8 in). SCP con muros de carga con bastidor de acero no tienen un requerimiento mínimo similar, y pueden diseñarse de acuerdo con principios de ingeniería establecidos a espesores menores a 20.32 cm (8 in) para edificaciones de múltiples pisos, y espesores menores a 15.24 cm (6 in) para edificaciones de un solo piso. Utilizando un muro de carga de bastidor de acero/SCP con espesor de 15.24 cm (6 in) para reemplazar un muro de carga de mampostería con espesor de 20.32 cm (8 in) puede resultar en un incremento significante en el volumen de construcción utilizable. Como un ejemplo, consideraremos una construcción de 3 pisos, 2J87 m2 (30,000 ft2) con 929 m2 (10,000 ft2) por piso, con una altura de piso a techo de 3.05 m (10 ft). La construcción se considera que es de 9.29 m2 (100 ft2), resultando en un perímetro de 121.9 m (400 pies lineales). Consideraremos además que hay 30.5 m lineales (100 pies lineales) de muros de carga requeridos en el núcleo de la construcción para satisfacer los requerimientos de carga o de corte para el diseño de construcción. Utilizando muros de carga con bastidor de acero/SCP con espesor de 15.24 cm (6 in) (incluyendo las paredes perimetrales) en lugar de muros de carga de mampostería con espesor de 20.32 cm (8 in) (incluyendo las paredes perimetrales) resulta en un aumento de 70.8 m3 (2,500 ft3) de volumen de construcción utilizable en el ejemplo de 3 pisos, 2787 m2 (30,000 ft2). Como en el ejemplo anteriormente descrito, una construcción que utiliza SCP combinado con bastidor de acero para muros de carga, tendrá una carga muerta reducida en comparación con una construcción que utiliza muros CMU del mismo espesor y altura para muros de carga. Como un ejemplo, consideraremos una construcción que requiere 60.96 m (200 pies lineales) de muros de carga con un requerimiento de resistencia a corte de estantes nominal de 744 kg/m (500 plf) para los muros de carga, utilizando muros de carga con ancho de 10.16 cm (4 in), con una altura de pared de 2.44 m (8 pies). En este caso, el uso de SCP combinado con bastidores de metal reduce la carga muerta de los muros de carga en la construcción en 18,886 kg (41 ,600 libras) en comparación con el uso de muros de carga de CMU. Esta reducción en carga muerta puede resultar en una reducción en el tamaño de los miembros estructurales en los pisos inferiores de la construcción o reducir el tamaño de la cimentación del edificio.

La naturaleza de peso ligero de este sistema típicamente evita la carga muerta asociada con sistemas de pared de mampostería o de concreto.

Menos carga muerta también permite estructuras de tamaño comparable de construcción en piso menos estable que poseen capacidades de soporte de carga relativamente bajas. En contraste con la madera terciada, el presente sistema potencialmente tiene la ventaja de ser potencialmente no direccional. En otras palabras, los paneles del presente sistema pueden colocarse con su dimensión larga paralela o perpendicular a las viguetas de metal del bastidor, sin perder resistencia o características de transporte de carga. De esta manera, la capacidad del sistema para soportar cargas vivas y muertas sin romper es el mismo independientemente de la orientación del panel SCP en el bastidor de metal. Composiciones típicas para modalidades de paneles de la presente invención lograrán la combinación de baja densidad, resistencia flexural mejorada, y capacidad de clavado/corte comprende aglutinante inorgánico (ejemplos - yeso-cemento, cemento Portland u otros cementos hidráulicos) que tienen, distribuidas a través de todo el espesor del panel, fibras de vidrio selectas, rellenos de peso ligero (ejemplos - microesferas de vidrio huecas, microesferas cerámicas huecas y/o perlita, uniformemente), y mezclas de superplastificante/reductor de agua de alto rango (ejemplos - polinaftalen sulfonatos, poli acrilatos, etc). El sistema de la presente invención puede emplear paneles SCP de una sola capa o múltiples capas. En el panel SCP de múltiples capas, las capas pueden ser iguales o diferentes. Por ejemplo, el panel SCP puede tener una capa interior de una fase continua y al menos una capa exterior de una fase continua en cada lado opuesto de la capa interior, en donde al menos una capa exterior en cada lado opuesto de la capa interior tiene un porcentaje superior de fibras de vidrio que la capa interior. Esto tiene la habilidad de endurecer, reforzar y fortalecer al panel. Un panel típico se elabora de una mezcla de agua y aglutinante inorgánico con las fibras de vidrio selectas, microesferas cerámicas de peso ligero y súper plastificante a través de la mezcla. Otros aditivos tales como mezclas aceleradoras y retardantes, aditivos de control de viscosidad, pueden agregarse opcionalmente a la mezcla para satisfacer las demandas del proceso de fabricación involucrado. Un panel de una sola o múltiples capas también pueden proporcionarse con una hoja de malla, por ejemplo, malla de fibras de vidrio, si se desea. En modalidades que tienen múltiples (dos o más) capas, la composición de las capas puede ser igual o diferente. Por ejemplo, una estructura de panel de múltiples capas puede crearse para contener cuando menos una capa exterior que tiene mejoradas capacidad de clavado y corte. Esto se proporciona al utilizar una proporción superior de agua-a-polvo reactivo (definida a continuación) para producir la o las capas exteriores respecto al núcleo del panel. Un pequeño espesor de la capa superficial acoplado con una pequeña dosis de contenido de polímero, puede mejorar la capacidad de clavado sin fallar necesariamente la prueba de no combustibilidad. Por supuesto, altas dosis de contenido de polímero llevarán a falla del producto en la prueba de no combustibilidad. Las fibras de vidrio pueden emplearse solas o en combinación con otros tipos de fibras no combustibles tales como fibras de acero. Como se discutió previamente, hay necesidad por un sistema de muro de carga no combustible ligero para reemplazar bastidores de madera forrados con paneles de muro de carga, OSB o madera terciada. También hay necesidad por un reemplazo económico ligero para sistemas de muro de carga construidos con mampostería unitaria o concreto vaciado. Los paneles SCP pueden conectarse a los montantes, mecánicamente o por adhesivo. El conectar los paneles SCP a los montantes puede lograr una acción compuesta de manera tal que los montantes y paneles trabajen en conjunto para transportar mayores cargas que el bastidor solo. BRIVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva de un panel SCP de una sola capa, para emplear con bastidores de metal en el sistema de muro de carga no combustible de la presente invención. La Figura 2 es una vista lateral esquemática de un montante en C de metal, para emplear con un panel cementoso estructural (SCP) en el sistema de muro de carga no combustible de la presente invención. La Figura 3 es una vista en perspectiva de un muro de montantes de metal que emplea un miembro espaciador y montantes de bastidores típicos adecuados para emplear con un panel cementoso estructural (SCP) en el sistema de muro de carga no combustible de la presente invención. La Figura 4 es una vista en perspectiva de un muro de montantes de metal que tiene un panel SCP conectado a un lado. La Figura 5 muestra una vista lateral esquemática de un panel SCP de múltiples capas para emplear con el bastidor de metal en el sistema de muro de carga no combustible de la presente invención. Las Figuras 5A - 5C ilustran un diseño típico y dimensiones de lengüeta y ranura (machihembrado) que se emplean en panel SCP con espesor de 19.1 mm (% in) (con dimensiones en mm (in)). La Figura 6 es una sección transversal fragmentaria del panel SCP de Figura 1 soportado en bastidor de metal en montantes C de la Figura 1 en el sistema de muro de carga no combustible de la presente invención. La Figura 7 es una vista en perspectiva de un muro de montantes de metal que tiene un panel SCP respectivo conectado en lados opuestos. La Figura 8 muestra un bastidor de piso de metal ensamblado, por ejemplo, de acero. La Figura 9 muestra conexión con los miembros de bastidor de metal de vigueta en C al cabezal. La Figura 10 muestra una vista agrandada de una porción del bastidor de La Figura 8. La Figura 11 muestra una configuración de sistema de piso con panel SCP conectado al bastidor de metal de La Figura 8. Las Figuras 12, 13, 14 y 15 muestran vistas agrandadas de porciones respectivas del piso de La Figura 11. La Figura 16 muestra el bastidor de la Figura 8 que tiene el muro de carga conectado de la Figura 9 montado en un aparato para prueba de diafragma de muro de carga. La Figura 17 muestra una vista agrandada de una porción del aparato de La Figura 16. La Figura 18 muestra carga experimental contra datos de deflexión de un ejemplo que emplea el aparato de prueba de diafragma de piso de La Figura 16. La Figura 19 muestra una fotografía del panel SCP y piso de bastidor de metal montado en el aparato de prueba de La Figura 16 a la carga de diseño. La Figura 20 muestra una fotografía del panel SCP y muro de carga de bastidor de metal montado en el aparato de prueba de La Figura 16 a la falla. La Figura 21 es una vista en elevación diagramática de un aparato adecuado para realizar un proceso para producir paneles SCP. La Figura 22 es una vista en perspectiva de una estación de alimentación de fango del tipo empleado en el proceso de La Figura 21. La Figura 23 es una vista en planta superior fragmentaria de un dispositivo de incrustación adecuado para utilizar con un proceso para producir paneles SCP. La Figura 24 muestra un bastidor para piso empleado en las pruebas AISI TS-7. La Figura 25 muestra uno de los pisos SCP empleados en las pruebas AISI TS-7. La Figura 26 muestra el aparato de prueba empleado en las pruebas AISI TS-7. La Figura 27 muestra datos de la prueba de diafragma de piso en voladizo AISI TS-7 utilizando un panel SCP de 19.1 mm (3/4 in) con un programa de sujeción de 101.6 a 304.8 mm (4 a 12 in). La Figura 28 muestra datos de la prueba de diafragma de piso en voladizo AISI TS-7 utilizando un panel SCP de 19.1 mm (3/4 in) comparado con madera terciada de 19.1 mm (3/4 in) con un programa de sujeción de 152.4 a 304.8 mm (6 a 12 in). La Figura 29 muestra datos de la prueba de diafragma de piso en voladizo AISI TS-7 utilizando un panel SCP de 19.1 mm (3/4 in) con adhesivo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 es una vista lateral esquemática de un panel SCP de una sola capa 4 para emplear con bastidores de metal en el sistema de la presente invención. Los materiales de partida principales utilizados para producir estos paneles SCP, son aglutinantes inorgánicos, por ejemplo, sulfato de calcio alfa hemihidrato, cemento hidráulico, y materiales puzolánicos, relleno de peso ligero, por ejemplo, uno o más de perlita, microesferas cerámicas, o microesferas de vidrio, así como súper plastificante, por ejemplo, polinaftalen sulfonatos y/o poli acrilatos, agua y aditivos opcionales. Bastidores de Metal Los bastidores pueden ser de cualquier metal, por ejemplo sistemas de bastidor de acero o acero galvanizado, adecuado para soportar muros de carga. Bastidores típicos incluyen montantes en C que tienen aberturas para pasar líneas de plomería y eléctricas a través del muro de carga. Un montante en C típico 6 se muestra en la Figura 2. El montante en forma de C tiene una trama de montante y una pata de montante superior que se proyectan de la trama de vigueta y una pata de vigueta inferior que se proyecta desde la trama de montante. Típicamente la trama de montante tiene una o más aberturas a través de la trama de montante para pasar líneas de servicio a través del muro de carga. La Figura 3 muestra un sistema típico que puede emplearse en el presente sistema de muro de carga. La Figura 3 muestra un "esqueleto" de muro de montantes de metal 10 fabricada de acuerdo con la patente de los E.U.A. número 6,694,695 otorgada a Collins et al., incorporada aquí por referencia, y adecuada por combinación con un panel SCP, para lograr un sistema de muro de carga de la presente invención. Este sistema de bastidor de metal simplemente se proporciona como ilustrativo ya que otros bastidores de metal también pueden ser empleados. En esta modalidad, el esqueleto de muro de montantes de metal 10 incluye una pista inferior 12, una pluralidad de montantes de metal 20, y al menos un miembro espaciador 40. Paneles SCP 4 (Figura 1) pueden asegurarse en cualquier forma conocida a uno o ambos lados de los montantes de metal 20 para cerrar la pared y formar la superficie o superficies exteriores de la pared. La Figura 4 es una vista en perspectiva de un muro de montantes de metal 5 que tiene un panel SCP 4 conectado a un lado. La patente de los E.U.A. número 6,694,695 otorgada a Collins et al., describe que mientras que los montantes de madera se forman de madera sólida, típicamente tienen dimensiones en sección transversal nominales de 5.08 a 10.16 cm (dos por cuatro in), la resistencia estructural mucho mayor del metal, tal como acero galvanizado calibre veinte permite que se empleen montantes de construcción que no son sólidos, sino más bien huecos y tienen una sección transversal de canal o en "forma C". Para adaptarse a los planes arquitectónicos y materiales de construcción desarrollados con los años con base en el uso de montantes de madera que tienen dimensiones en sección transversal específicas, los montantes de metal comercialmente disponibles se construyen con las mismas dimensiones exteriores con las que se han fabricado los montantes de madera por muchos años.

Específicamente, montantes de metal típicamente se forman de metal laminar doblado para abarcar un área en sección transversal que tiene dimensiones nominales de 5.08 por 10.16 cm (dos por cuatro in). Para facilidad de fabricación, los montantes de metal se forman de metal laminar doblado en una sección transversal en "forma de U" en general y en donde una trama central relativamente amplia está flanqueada por un par de lados más estrechos que se doblan en ángulos rectos respecto a la trama o base. La trama típicamente tiene un ancho nominal uniforme ya sea de 10.16 cm (cuatro pulgadas) o 8.89 cm (tres y media in), y los lados del montante en forma de U, típicamente se extienden una distancia nominal de 5.08 cm (dos in) desde la trama.

Para mejorar la rigidez estructural, los bordes de los lados del montante de metal normalmente se doblan sobre un plano paralelo a y espaciado del plano de la trama. Estos bordes volteados de las paredes laterales, de esta manera forman labios marginales que típicamente son de 6.35 a 12.7 mm (un cuarto a media ¡n) de ancho. El montante terminado por lo tanto tiene una sección transversal generalmente en "forma de C". Las dimensiones exteriores de los miembros de bastidores y montantes de metal, y el peso o calibre del miembro o montante, varían. Típicamente los miembros se fabrican para tener aproximadamente 10.16 por 5.08 cm (4 por 2 in) de ancho por profundidad respectivamente, correspondiente de esta manera al ancho y profundidad de bastidores de madera y miembros de montantes, en cuyo caso los labios pueden extenderse 6.35 a 12J mm (1/4 a 1/2 in) de los lados de los montantes. Metal calibre 18 a 20 puede emplearse para construcción residencial de calibre ligero y construcción de pared comercial. Un rango más pesado de calibre de metal se utiliza en algunos bastidores residenciales y comerciales y particularmente en construcción comercial de múltiples pisos. Las vigas superiores que se extienden sobre las partes superiores de los montantes en la construcción de pared de construcción interior, tienen una configuración en forma de U. Cada una se forma con una trama colocada horizontalmente de la cual un par de paredes laterales dependen verticalmente en lados opuestos de la trama. Las paredes laterales abarcan los lados de los montantes verticales, de manera tal que las extremidades superiores de los montantes se extienden perpendiculares en el canal con frente hacia abajo cóncavo formado por la viga superior. El espaciamiento de los montantes sobre la longitud de la viga, típicamente es ya de 40.64 o 60.96 cm (diez y seis o veinticuatro in). Se ha desarrollado una variedad de métodos por para conectar y asegurar bastidores de metal y montantes de pared. A nivel más básico, montantes de metal se insertan en y sujetan dentro de pistas de metal por taladrado y atornillado, desde la pared exterior de la pista en un montante de metal adjunto. Similarmente, dispositivos comercialmente disponibles para interconexión de miembros de bastidores de metal, por ejemplo son tirantes de ménsula, conectores de corte y conectores de placa, típicamente utilizan tornillos y pernos aplicados desde el exterior de la pista o del miembro de montante hacia adentro. Montantes de metal y miembros de bastidor se han modificado para incluir ranuras para sierra o punzonado, lengüetas y soportes, pretendidos para facilitar la interconexión de estos montantes y miembro de bastidor a montantes adjuntos y miembros de bastidor y/o a barras transversales y otros miembros que no son bastidor, que sirven para reforzar los miembros de montantes y bastidor. Conectores conocidos, incluyendo soportes, conectores de tirante y placa, actualmente empleados para unir e interconectar montantes de metal, en general se taladran y atornillan en sitio. El taladrado y atornillado de conectores no asegurados presentan un riesgo de seguridad al trabajador, ya que los conectores tienden a ser pequeños y ligeros, y de esta manera son fácilmente tomados y girados por un taladro de mano. La patente de los E.U.A. número 5,687,538 describe un miembro de bastidor estructural con una sección transversal en forma de C que comprende una superficie plana principal y dos paredes laterales planas en ángulos rectos, adecuados para utilizar con el presente sistema de muro de carga. Las paredes laterales presentan un labio doblado hacia adentro formado substancialmente paralelo con la base. La capacidad de las secciones de vigueta de bastidores de metal, se aumenta la realzar refuerzos longitudinales perpendiculares a los muros laterales superior e inferior, con una profundidad mínima de 0.025 cm (0.01 in), continua sobre la cara de la superficie plana principal para toda la longitud de la sección. Al puentear estos refuerzos longitudinales con, pero no limitado a, refuerzos realzados diagonales, una serie de formas geométricas adjuntas entre cuerdas longitudinales se ha creado para incrementar la rigidez de la trama mediante refuerzos geométricos adjuntos que transportan a la carga por deformación axial en vez de por deformación de corte puro. Sulfato de Calcio Hemihidrato Sulfato de calcio hemihidrato que puede emplearse en paneles de la invención, se elabora de mena de yeso, un mineral de origen natural (sulfato de calcio dihidrato CaSO4.2H2O). A menos que se indique de otra forma, "yeso" se referirá a la forma dihidratada del sulfato de calcio. Después de extraerse, el yeso en bruto se procesa térmicamente para formar un sulfato de calcio fraguable, que puede ser anhidro, pero más típicamente es el hemihidrato, CaSO4.1/2H2O. Para usos finales familiares, el sulfato de calcio fraguable reacciona con agua para solidificar formando el dihidrato (yeso). El hemihidrato tiene dos morfologías reconocidas, denominadas alfa hemihidrato y beta hemihidrato. Estas se eligen para diversas aplicaciones con base en sus propiedades físicas y costo. Ambas formas reaccionan con agua para formar el dihidrato de sulfato de calcio. Al hidratar, alfa hemihidrato se caracteriza por dar lugar a cristales de lados rectangulares de yeso, mientras que beta hemihidrato se caracteriza por hidratar para producir cristales en forma de agujas de yeso, típicamente con gran proporción de dimensiones. En la presente invención, cualquiera o ambas de las formas alfa o beta pueden emplearse dependiendo del desempeño mecánico deseado. El beta hemihidrato forma microestructuras menos densas y se prefiere para productos de baja densidad. El alfa hemihidrato forma microestructuras más densas que tienen superior resistencia y densidad que aquellas formadas por el beta hemihidrato. De esta manera, el alfa hemihidrato puede ser sustituido por beta hemihidrato para incrementar la resistencia y densidad o pueden combinarse para ajustar las propiedades. Una modalidad típica para el aglutinante inorgánico empleado para producir paneles de la presente invención comprende cemento hidráulico tal como cemento Portland, cemento de alto contenido de alúmina, cemento Portland en mezcla con puzolana o sus mezclas. Otra modalidad típica para el aglutinante inorgánico empleado para producir paneles de la presente invención, comprende una mezcla que contiene sulfato de calcio alfa hemihidrato, cemento hidráulico, puzolana y cal. Cemento Hidráulico ASTM define "cemento hidráulico" como sigue: Un cemento que fragua y endurece por interacción química con agua y es capaz de hacerlo bajo el agua. Hay varios tipos de cementos hidráulicos que se utilizan en las industrias de construcción y edificación. Ejemplos de cementos hidráulicos incluyan cemento Portland, cementos de escorias tales como cementos de escorias de alto horno y cementos super sulfatados, cemento de sulfo aluminato de calcio, cemento de alto contenido de alúmina, cementos expansivos, cemento blanco y cementos de rápido fraguado y endurecido. Mientras que el sulfato de calcio hemihidrato fragua y endurece por interacción química con agua, no se incluye dentro de la amplia definición de cementos hidráulicos en el contexto de esta invención. Todos los cementos hidráulicos anteriormente mencionados pueden emplearse para producir los paneles de la invención. La familia más popular y ampliamente utilizada de cementos hidráulicos cercanamente relacionados se conoce como cemento Portland. ASTM define "cemento Portland" como un cemento hidráulico producido al pulverizar clínker, que esencialmente consiste de silicatos de calcio hidráulicos, que usualmente contienen una o más de las formas de sulfato de calcio como una adición inter-molida. Para fabricar cemento Portland, una mezcla íntima de piedra caliza o roca calcárea, rocas arcillosas y arcilla, se quema en un horno para producir el clínker, que después se procesa adicionalmente. Como resultado, las siguientes cuatro fases principales del cemento Portland se producen: Silicato tricálcico (3CaO'SiO2, también referido como C3S), silicato dicálcico (2CaO«SiO2, denominado C2S), alúminato tricálcico (3CaO»AI2O3 o C3A) y aluminoferrita tetracálcica (4CaO»AI2O3«Fe2?3 o C AF). Otros compuestos presentes en cantidades menores en cemento Portland incluyen sulfato de calcio y otras sales dobles de sulfatos alcalinos, óxido de calcio y óxido de magnesio. De las diversas clases reconocidas de cemento Portland, cemento Portland Tipo lll (clasificación ASTM) se prefiere para producir los paneles de la invención, que debido a su fineza se ha encontrado que proporciona mayor resistencia. Las otras clases reconocidas de cementos hidráulicos incluyendo cementos de escorias tales como cementos de escorias de alto horno y cementos super sulfatados, cementos de sulfoaluminato de calcio, cementos de alto contenido de alúmina, cementos expansivos, cemento blanco, cementos de rápido fraguado y endurecido tales como cemento de fraguado regulado y cemento de VHE, y los otros tipos de cemento Portland, también pueden emplearse exitosamente para producir los paneles de la presente invención. Los cementos de escoria y el cemento de sulfoaluminato de calcio tienen baja alcalinidad y también son adecuados para producir los paneles de la presente invención. Fibras Fibras de vidrio se emplean comúnmente como material aislante, pero también se han utilizado como materiales de refuerzo con diversas matrices.

Las propias fibras proporcionan resistencia a la tracción para materiales que pueden de otra forma ser sometidos a falla frágil. Las fibras pueden romperse al cargar, pero el modo usual de falla de compuestos que contienen fibras de vidrio ocurre de degradación y falla de la unión o enlace entre las fibras y el material de fase continua. De esta manera, estas uniones son importantes si las fibras de refuerzo van a retener la capacidad por incrementar ductilidad y reforzar el compuesto con el tiempo. Se ha encontrado que cementos reforzados con fibra de vidrio pierden resistencia al pasar el tiempo, lo que se ha atribuido al ataque en el vidrio por la cal que se produce cuando se cura el cemento. Una forma posible para superar este ataque es cubrir las fibras del vidrio con una capa protectora tal como una capa de polímero. En general, estas capas protectoras pueden resistir ataque por cal, pero se ha encontrado que la resistencia se reduce en paneles de la invención y de esta manera no se prefieren capas protectoras. Una forma más costosa de limitar el ataque de cal es utilizar fibras de vidrio resistentes a álcali especiales (fibras del vidrio AR) tales como Nippon Electric Glass (NEG) 350Y. Estas fibras se ha encontrado que proporcionan superior resistencia de unión con la matriz y de esta manera se prefieren para paneles de la invención. Las fibras de vidrio son monofilamentos que tiene un diámetro de aproximadamente 5 a 25 mieras (micrómetros) y típico de aproximadamente 10 a 15 mieras (micrómetros). Los filamentos en general se combinan en hebras de 100 filamentos que pueden formarse agruparse en mechas que contienen aproximadamente 50 hebras. Las hebras o mechas en general se trozarán en filamentos y haces de filamentos convenientes, por ejemplo de aproximadamente 6.3 a 76 mm (0.25 a 3 in) de largo, típicamente de 25 a 50 mm (1 a 2 in). También es posible incluir otras fibras no combustibles en los paneles de la invención, por ejemplo fibras de acero también son aditivos potenciales. Materiales Puzolánicos Como se ha mencionado, la mayoría de los cementos Portland y otros hidráulicos producen cal durante hidratación (curado). Es conveniente el reaccionar la cal para reducir ataque en fibras de vidrio. También se conoce que cuando está presente sulfato de calcio hemihidrato, reacciona con aluminato tricalcico en el cemento para formar etringita, que puede resultar en fisuración indeseable del producto curado. Esto a menudo se refiere en la técnica como "ataque de sulfato". Dichas reacciones pueden evitarse al agregar materiales "puzolánicos" que se definen en ASTM C618-97 como "... materiales silicios o silicios y aluminosos qué en sí poseen poco o ningún valor cementoso pero en forma finamente dividida y en la presencia de humedad, reacciona químicamente con hidróxido de calcio a temperaturas ordinarias para formar compuestos que poseen propiedades cementosas. Un material puzolánico empleado a menudo es sílice pirógena, una sílice amorfa finamente dividida que es el producto de metal silicio y fabricación de aleación ferro-silicio. De manera característica, tiene alto contenido de sílice y bajo contenido de alúmina. Diversos materiales naturales y sintéticos se han referido que tienen propiedades puzolánicas, incluyendo pómez, perlita, tierra de diatomáceas, toba, tierra de trass, metacaolín, microsílice, escoria de alto horno granulada y molida y cenizas volantes o cenizas volátiles. Mientras que la sílice pirógena es una puzolana particularmente conveniente para utilizar en los paneles de la invención, pueden emplearse otros materiales puzolánicos. En contraste con la sílice pirógena, metacaolín, la escoria de alto horno granulada y molida y la sílice pirógena pulverizada tienen mucho menor contenido de sílice y grandes cantidades de alúmina, pero pueden ser materiales puzolánicos efectivos.

Cuando se utiliza sílice pirógena, constituirá aproximadamente 5 a 20% en peso, de preferencia 10 a 15% en peso de los polvos reactivos (es decir cemento hidráulico, sulfato de calcio alfa hemihidrato, sílice pirógena y cal). Si otras puzolanas se sustituyen, las cantidades utilizadas se seleccionarán para proporcionar desempeño químico similar a sílice pirógena. Rellenos/Microesferas de Peso Ligero Los panelesde peso ligero empleados en sistemas de la presente invención típicamente tienen una densidad de 1041.3 a 1441.8 kg/m3 (65 a 90 lb/ft3), de preferencia 1041.3 a 1361 J kg/m3 (65 a 85 lb/ft3), más preferiblemente 1153.4 a 1281.6 kg/m3 (72 a 80 lb/ft3). En contraste, paneles cementicios típicos tendrán densidades en el rango 1521.9 a 1762.9 kg/m3 (95 a 110 lb/ft3), mientras que los paneles basados en cemento Portland con fibras de madera serán aproximadamente iguales que los de SCP (aproximadamente 1041.3 a 1361 J kg/m3 (65 a 85 lb/ft3). Para ayudar en lograr estas bajas densidades, se proporcionan los paneles con partículas de relleno de peso ligero. Estas partículas típicamente tienen un diámetro promedio (tamaño de partículas promedio) de aproximadamente 100 a 500 mieras (micrómetros). Más típicamente tienen un diámetro promedio (tamaño de partículas promedio) de 50 a 250 mieras (micrómetros) y/o caen dentro de un rango de diámetro promedio (tamaño de partículas promedio) de 10 a 500 mieras.

También, típicamente tienen una densidad de partículas (gravedad específica) en el rango de 0.02 a 1.00. Microesferas u otras partículas de relleno de peso ligero sirven a un propósito importante en los paneles de la invención, que de otra forma serían más pesadas que lo conveniente para paneles de construcción. Utilizadas como rellenos de peso ligero, las microesferas ayudan a reducir la densidad promedio del producto. Cuando las microesferas están huecas, en ocasiones se refieren como microglobos. Las microesferas por si mismas ni son combustibles o, de ser combustibles, agregadas en cantidades suficientemente pequeñas para no hacer combustibles a los paneles SCP. Rellenos de peso ligero típicos para incluir en mezclas empleadas para producir paneles de la presente invención, se eligen del grupo que consiste de microesferas cerámicas, microesferas de polímero, perlíta, microesferas de vidrio y/o cenoesferas de cenizas volantes. Microesferas cerámicas pueden fabricarse a partir de una variedad de materiales y utilizando diferentes procesos de fabricación. Aunque puede utilizarse una variedad de microesferas cerámicas como un componente de relleno en los paneles de la invención, las microesferas cerámicas preferidas de la invención se producen como un sub-producto de combustión de carbón y son un componente de las cenizas volantes que se encuentran en servicios auxiliares operados con carbón, por ejemplo Extendospheres-SG elaboradas por Kish Company Inc., Mentor, Ohio o microesferas cerámicas marca FILLITE® elaboradas por Trelleborg Fillite Inc., Norcross, Georgia USA. La química de las microesferas cerámicas preferidas de la invención es predominantemente sílice (SiO2) en el rango de aproximadamente 50 a 75% en peso y alúmina (AI2O3) en el rango de aproximadamente 15 a 40% en peso con hasta 35% en peso de otros materiales.

Las microesferas cerámicas preferidas de la invención son partículas esféricas huecas con diámetros en el rango de 10 a 500 mieras (micrómetros), un espesor de cubierta típico de aproximadamente 10% del diámetro de la esfera y una densidad de partículas de preferencia de aproximadamente 0.50 a 0.80 g/mL. La resistencia al aplastamiento de las microesferas cerámicas preferidas de la invención es mayor que 10.3 MPa (1500 psi) y de preferencia mayor que 17. 2 MPa (2500 psi). De preferencia para microesferas en los paneles de la invención primordialmente se basa en el hecho de que son aproximadamente tres a diez veces más fuertes que la mayoría de las microesferas de vidrio sintéticas. Además, las microesferas cerámicas preferidas de la invención son térmicamente estables y proporcionan estabilidad dimensional mejorada al panel de la invención. Microesferas cerámicas encuentran utilidad en un arreglo de otras aplicaciones tales como adhesivos, selladores, materiales de calafateo, enmasillado o sellado, compuestos de techado, muros de carga de PVC, pinturas, revestimientos industriales y compuestos de plástico resistentes a alta temperatura. Aunque se prefieren, habrá de entenderse que no es esencial que las microesferas sean huecas y esféricas, ya que es la densidad de partículas y la resistencia de compresión que proporcionan al panel de la invención con su bajo peso y propiedades físicas importantes. En forma alterna, partículas irregulares porosas pueden substituirse siempre que los paneles resultantes satisfagan el desempeño deseado. Las microesferas de polímero, de estar presentes, típicamente son esferas huecas con una cubierta hecha de materiales poliméricos tales como poliacrilonitrilo, polimetacrilonitrilo, cloruro de polivinilo o cloruro de polivinilideno, o sus mezclas. La cubierta puede circunscribir un gas utilizado para expansión de la cubierta polimérica durante fabricación. La superficie exterior de las micro esferas de polímero puede tener algún tipo de revestimiento inerte tal como carbonato de calcio, óxidos de titanio, mica, sílice, y talco. Las micro esferas de polímero tienen una densidad de partículas de preferencia de aproximadamente 0.02 a 0.15 g/ml_ y tienen diámetros en el rango de 10 a 350 mieras (micrómetros). La presencia de micro esferas de polímero puede facilitar el alcance en forma simultánea baja densidad de panel y mejorada capacidad de corte y clavado. Otros rellenos de peso ligero, por ejemplo micro esferas de vidrio, perlita o ceno esferas o micro esferas de aluminio-silicato huecas derivadas de cenizas volantes, también son adecuadas para incluir en las mezclas, en combinación con o en lugar de micro esferas cerámicas empleadas para producir los paneles de la presente invención. Las microesferas de vidrio típicamente se elaboran de materiales de vidrio resistentes a álcalis y pueden ser huecas. Micro esferas de vidrio típicas están disponibles de GYPTEK INC., Suite 135, 16 Midlake Blvd SE, Calgary, AB, T2X 2X7, CANADÁ. En una primera modalidad de la invención, solo se utilizan micro esferas cerámicas a través de todo el espesor del panel. El panel típicamente contiene aproximadamente 35 a 42% en peso de micro esferas cerámicas distribuidas uniformemente a través del espesor del panel.

En una segunda modalidad de la invención, una mezcla de micro esferas de vidrio y cerámicas de peso ligero se utiliza a través de todo el espesor del panel. La fracción en volumen de las micro esferas de vidrio en el panel de la segunda modalidad de la invención de preferencia estarán en el rango de 0 a 15% del volumen total de los ingredientes secos, en donde los ingredientes secos de la composición son los polvos reactivos (ejemplos de polvos reactivos: cemento hidráulico solo; una mezcla de cemento hidráulico y puzolana; o una mezcla de cemento hidráulico, sulfato de calcio alfa hemihidrato, puzolana, y cal), micro esferas cerámicas, micro esferas de polímero, y fibras de vidrio resistentes a álcali. Una mezcla acuosa típica tiene una proporción de agua-a-polvos reactivos desde mayor que 0.3/1 a 0.7/1. Si se desea, el panel puede tener una sola capa como se muestra en la FIGURA 3. Sin embargo, el panel típicamente se elabora por un proceso que aplica múltiples capas que, dependiendo de como se aplican y curan las capas así como de sí las capas tienen composiciones iguales o diferentes, pueden o no en el panel final de producto, retener capas distintas. La FIGURA 5 muestra una estructura de múltiples capas de un panel 31 que tiene las capas 33, 35, 37 y 39. En la estructura de múltiples capas, la composición de las capas puede ser igual o diferente. El espesor típico de la o las capas está en el rango entre aproximadamente .75 a 25.4 mm (1/32 a 1.0 in).

Cuando se utiliza una sola capa exterior, típicamente es menor a 3/8 del espesor total de panel. Las FIGURAS 5A - 5C ilustran un diseño típico y dimensiones de lengüetas y ranuras empleadas en un panel SCP 4 con espeso de 19.1 mm (3? in). La FIGURA 6 es una vista lateral en elevación de panel SCP de una sola capa 4 de la FIGURA 1 soportada con bastidores de metal 6, de la FIGURA 2 en el sistema de la presente invención. Para propósitos ilustrativos, sujetadores 32 se ilustran esquemáticamente conectando los paneles SCP 4 al bastidor 6. En la práctica, los paneles SCP 4 pueden ser conectados en forma mecánica o adhesiva al bastidor 6. La Figura 7 es una vista en perspectiva de un muro de montantes de metal 5 que tiene paneles SCP 4 respectivos conectados a lados opuestos. Formulación de paneles SCP Los componentes empleados para producir los paneles resistentes a corte de la invención son cemento hidráulico, sulfato de calcio alfa hemihidrato, una puzolana activa tal como sílice pirógena, cal, micro esferas cerámicas, fibras de vidrio resistentes a álcali, super plastificante (por ejemplo, sal sodio de polinaftalen sulfonato), y agua. Típicamente, están presentes tanto cemento hidráulico como sulfato de calcio alfa hemihidrato. Durabilidad a largo plazo del compuesto se compromete si no está presente el sulfato de calcio alfa hemihidrato junto con sílice pirógena. La durabilidad al agua/humedad está comprometida cuando no está presente cemento Portland. Pequeñas cantidades de aceleradores y/o retardantes pueden agregarse a la composición para controlar las características de fraguado del material en crudo (es decir, sin curar). Aditivos no limitantes típicos incluyen aceleradores para cemento hidráulico tales como cloruro de calcio, aceleradores para sulfato de calcio alfa hemihidrato tales como yeso, retardantes tales como ácido dietilen triamin pentacético (DTPA = diethylene triamine pentacetic acid), ácido tartárico o una sal alcalina de ácido tartárico (por ejemplo, tartrato de potasio), agentes para reducción de encogimiento tales como glicoles, y aire atrapado. Los paneles de la invención incluirán una fase continua en donde fibras de vidrio resistentes a álcali y relleno de peso ligero, por ejemplo micro esferas, se distribuyen uniformemente. La fase continua resulta del curado de una mezcla acuosa de los polvos reactivos, es decir mezcla de cemento hidráulico, sulfato de calcio alfa hemihidrato, puzolana y cal), de preferencia que incluyen super plastificante y/u otros aditivos. Proporciones en peso típicas de modalidades de los polvos reactivos (aglutinante inorgánico), por ejemplo cemento hidráulico, sulfato de calcio alfa hemihidrato, puzolana y cal en la invención, con base en peso seco de los polvos reactivos, se muestran en la Tabla 1. La Tabla 1A cita rangos típicos de polvos reactivos, relleno de peso ligero y fibras de vidrio en composiciones de la presente invención.

No se requiere cal en todas las formulaciones de la invención, pero se ha encontrado que agregar cal proporciona paneles superiores y usualmente se agregará en cantidades mayores a aproximadamente 0.2 % en peso. De esta manera, en la mayoría de los casos, la cantidad de cal en los polvos reactivos será de aproximadamente 0.2 a 3.5 % en peso. En la primera modalidad de la invención, los ingredientes secos de la composición serán los polvos reactivos (es decir, mezcla de cemento hidráulico, sulfato de calcio alfa hemihidrato, puzolana y cal), micro esferas cerámicas y fibras de vidrio resistentes a álcali, y los ingredientes húmedos de la composición serán agua y super plastificantes. Los ingredientes secos y los ingredientes húmedos se combinan para producir el panel de la invención. Las micro esferas cerámicas se distribuyen uniformemente en la matriz a través de todo el espesor del panel. Del peso total de ingredientes secos, el panel de la invención se forma de aproximadamente 49 a 56% en peso de polvos reactivos, 35 a 42% en peso de micro esferas cerámicas y 7 a 12% en peso de fibras de vidrio resistentes a álcali.

En un amplio rango, el panel de la invención se forma de 35 a 58% en peso de polvos reactivos, 34 a 49% en peso de relleno de peso ligero, por ejemplo micro esferas cerámicas, y 6 a 17% en peso de fibras de vidrio resistentes a álcali del total de ingredientes secos. Las cantidades de agua y super plastificantes agregadas a los ingredientes secos serán suficientes para proporcionar la fluidez de fango deseada requerida para satisfacer consideraciones de procesamiento para cualquier proceso de fabricación particular. Las velocidades de adición típicas para el agua están en el rango entre 35 a 60% del peso de polvos reactivos y aquellas para super plastificante están en el rango entre 1 a 8% del peso de polvos reactivos. Las fibras de vidrio son monofilamentos que tienen un diámetro de aproximadamente 5 a 25 mieras (micrómetros), de preferencia de aproximadamente 10 a 15 mieras (micrómetros). Los monofilamentos se combinan con hebras de 100 filamentos que pueden formarse en haces en mechas de aproximadamente 50 hebras. La longitud de las fibras de vidrio típicamente serán de aproximadamente 6.3 a 25 o 50 mm (0.25 a 1 o 2 in) o aproximadamente 25 a 50 mm (1 a 2 in) y ampliamente de 6.3 a 76 mm (.25 a 3 in). Las fibras tienen orientación aleatoria, proporcionando comportamiento mecánico isotrópico en el plano del panel. La segunda modalidad de la invención contiene una mezcla de microesferas cerámicas y de vidrio distribuida uniformemente a través de todo el espesor del panel. De acuerdo con esto, en segunda modalidad de la invención, los ingredientes secos de la composición serán los polvos reactivos (cemento hidráulico, sulfato de calcio alfa hemihidrato, puzolana y cal), microesferas cerámicas, microesferas de vidrio y fibras de vidrio resistentes a álcali, y los ingredientes húmedos de la composición serán agua y superplastificante. Los ingredientes secos y los ingredientes húmedos se combinarán para producir el panel de la invención. La fracción en volumen de las microesferas de vidrio en el panel, típicamente estará en el rango de 7 a 15% del volumen total de ingredientes secos. Del peso total de ingredientes secos, el panel de la invención se forma a partir de aproximadamente 54 a 65% en peso de polvos reactivos, 25 a 35% en peso de microesferas cerámicas, 0.5 a 0.8% en peso de microesferas de vidrio y 6 a 10% en peso de fibras de vidrio resistentes a álcali. En el amplio rango, el panel de la invención se forma a partir de 42 a 68% en peso de polvos reactivos, 23 a 43% en peso de rellenos de peso ligero, por ejemplo microesferas cerámicas, 0.2 a 1.0% en peso de microesferas de vidrio, y 5 a 15% en peso de fibras de vidrio resistentes a álcali, con base en el total de ingredientes secos. Las cantidades de agua y superplastificantes agregadas a los ingredientes secos, se ajustarán para proporcionar la fluidez de fango deseada requerida para satisfacer las consideraciones de procesamiento para cualquier proceso de fabricación particular. Las velocidades de adición típicas para el agua están en el rango entre 35 a 70% en peso de los polvos reactivos, pero pueden ser mayores que 60% a 70% (proporción en peso de agua a polvo reactivo de 0.6/1 a 0J/1), de preferencia 65% a 75%, cuando se desea utilizar la proporción de agua-a-polvo reactivo para reducir densidad de panel y mejorar la capacidad de corte. La cantidad de superplastificante está en el rango entre 1 a 8% del peso de polvos reactivos. Las fibras de vidrio son monofilamentos que tienen un diámetro de aproximadamente 5 a 25 mieras (micrómetros), de preferencia aproximadamente 10 a 15 mieras (micrómetros). Típicamente se agrupan en hebras y mechas como se discutió anteriormente. La longitud de las fibras de vidrio típicamente es de 25 a 50 mm (1 a 2 in) aproximadamente y en sentido amplio de aproximadamente 6.3 a 76 mm (0.25 a 3 in). Las fibras tendrán una orientación aleatoria proporcionando comportamiento mecánico isotrópico en el plano del panel. En la tercer modalidad de la invención adecuado para utilizar en la invención, contiene una estructura de múltiples capas en el panel creado en donde la o las capas exteriores tienen mejorada capacidad de clavado (habilidad de sujeción)/corte. Esto se logra al incrementar la proporción de agua-a-cemento en la o las capas exteriores y/o cambiar la cantidad de relleno y/o agregar una cantidad de microesferas de polímero suficientemente pequeña de manera tal que el panel permanece no combustible. El núcleo del panel típicamente contendrá microesferas cerámicas distribuidas uniformemente a través del espesor de la capa o en forma alterna, una mezcla de una o más de microesferas cerámicas, microesferas de vidrio y cenoesferas de cenizas volantes. Los ingredientes secos de la capa núcleo de esta modalidad de la presente invención serán los polvos reactivos (típicamente cemento hidráulico, sulfato de calcio alfa hemihidrato, puzolana, y cal), partículas de relleno de peso ligero (típicamente microesferas tales como microesferas cerámicas solas o una o más de microesferas cerámicas, microesferas de vidrio y cenoesferas de cenizas volantes), y fibras de vidrio resistentes a álcali, y los ingredientes húmedos de la capa núcleo son agua y superplastificante. Los ingredientes secos y los ingredientes húmedos se combinarán para producir la capa núcleo del panel de la invención. Del peso total de ingredientes secos, el núcleo del panel de la invención de preferencia se forma de aproximadamente 49 a 56% en peso de polvos reactivos, 35 a 42% en peso de microesferas cerámicas huecas y 7 a 12% en peso de fibras de vidrio resistentes a álcali, o en forma alterna, aproximadamente 54 a 65% en peso de polvos reactivos, 25 a 35% en peso de microesferas cerámicas, 0.5 a 0.8% en peso de microesferas de vidrio o cenoesferas de cenizas volantes, y 6 a 10% en peso de fibras de vidrio resistentes a álcali. En el rango amplio, la capa núcleo del panel de esta modalidad de la presente invención típicamente se forma por aproximadamente 35 a 58% en peso de polvos reactivos, 34 a 49% en peso de rellenos de peso ligero, por ejemplo microesferas cerámicas, y 6 a 17% en peso de fibras de vidrio resistentes a álcali, con base en el total de ingredientes secos, o en forma alterna, aproximadamente 42 a 68% en peso de polvos reactivos, 23 a 43% en peso de microesferas cerámicas, hasta 1.0% en peso, de preferencia 0.2 a 1.0% en peso de otro relleno de peso ligero, por ejemplo microesferas de vidrio o cenoesferas de cenizas volantes, y 5 a 15% en peso de fibras de vidrio resistentes a álcali. Las cantidades de agua y superplastificante agregadas a los ingredientes secos, se ajustarán para proporcionar la fluidez de fango deseada requerida para satisfacer las consideraciones de procesamiento para cualquier proceso de fabricación particular. Las velocidades de adición típicas para agua estarán en el rango entre 35 a 70% del peso de polvos reactivos pero serán mayores que 60% a 70% cuando se desea utilizar la proporción de agua-a-polvos reactivos para reducir la densidad del panel y mejorar la capacidad de clavado y las del superplastificante estarán en el rango entre 1 a 8% del peso de polvos reactivos. Cuando la proporción de agua-a-polvos reactivos se ajusta, la composición de fango se ajustará para proporcionar el panel de la invención con las propiedades deseadas. En general hay una ausencia de microesferas de polímero y ausencia de fibras de polímero, por ejemplo fibras de polivinil alcohol, que puede provocar que el panel SCP se vuelva combustible. Los ingredientes secos de la o las capas exteriores de esta modalidad de la presente invención serán los polvos reactivos (típicamente cemento hidráulico, sulfato de calcio alfa hemihidrato, puzolana y cal), partículas de relleno de peso ligero (típicamente microesferas tales como microesferas cerámicas solas o una o más de microesferas cerámicas, microesferas de vidrio y cenoesferas de cenizas volantes), y fibras de vidrio resistentes a álcali, y los ingredientes húmedos de la o las capas exteriores serán agua y superplastificante. Los ingredientes secos y los ingredientes húmedos se combinan para producir las capas exteriores del panel de la invención. En la o las capas exteriores del panel de esta modalidad de la presente invención, la cantidad de agua se elige para proporcionar buena habilidad de sujeción y corte al panel. Del peso total de los ingredientes secos, la o las capas exteriores del panel de la invención de preferencia se forman a partir de aproximadamente 54 a 65% en peso de polvos reactivos, 25 a 35% en peso de microesferas cerámicas, 0 a 0.8% en peso de microesferas de vidrio y 6 a 10% en peso de fibras de vidrio resistentes a álcali. En el rango amplio, las capas exteriores del panel de la invención se forman a partir de aproximadamente 42 a 68% en peso de polvos reactivos, 23 a 43% en peso de microesferas cerámicas, hasta 1.0% en peso de microesferas de vidrio (y/o cenoesferas de cenizas volantes), y 5 a 15% en peso de fibras de vidrio resistentes a álcali, con base en el total de ingredientes secos. Las cantidades de agua y superplastificantes agregadas a los ingredientes secos se ajustan para proporcionar la fluidez de fango deseada requerida para satisfacer las consideraciones de procesamiento para cualquier proceso de fabricación particular. Las velocidades de adición típicas para el agua están en el rango entre 35 a 70% del peso de polvos reactivos y particularmente mayores que 60% hasta 70% cuando la proporción de agua-a-polvos reactivos se ajusta para reducir la densidad de panel y mejorar la capacidad de clavado y velocidades de adición típicas para superplastificantes estarán en el rango entre 1 a 8% del peso de los polvos reactivos. El espesor preferido de la o las capas exteriores está en el rango entre 0.8 a 3.2 mm (1/32 a 4/32 in) y el espesor de la capa exterior cuando solo uno se utiliza, será menor que 3/8 del espesor total del panel. Tanto en el núcleo como en la o las capas exteriores de esta modalidad de la presente invención, las fibras de vidrio son monofilamentos que tienen un diámetro de aproximadamente 5 a 25 mieras (micrómetros), de preferencia 10 a 15 mieras (micrómetros). Los monofilamentos típicamente se forman en haces en hebras y mechas como se discutió anteriormente. La longitud típicamente es de 25 a 50 mm (1 a 2 in) aproximadamente y de aproximadamente en sentido amplio de 6.3 a 76 mm (0.25 a 3 in). La orientación de las fibras será aleatoria, proporcionando comportamiento mecánico isotrópico en el plano del panel. La invención también incluye una cuarta modalidad de un panel de múltiples capas que tiene una densidad de 1041.3 a 1441.8 kg/m3 (65 a 90 libras por pie cúbico) y capaces de resistir cargas de corte cuando se sujetan a bastidores y que comprenden una capa núcleo de una fase continua que resulta del curado de una mezcla acuosa, una fase continua que resulta del curado de una mezcla acuosa que comprende, en una base seca, 35 a 70% en peso de polvo reactivo, 20 a 50% en peso de relleno de peso ligero, y 5 a 20% en peso de fibras de vidrio, la fase continua se refuerza con fibras de vidrio y contiene las partículas de relleno de peso ligero, las partículas de relleno de peso ligero tiene una gravedad específica de partículas de 0.02 a 1.00 y un tamaño de partículas promedio de aproximadamente 10 a 500 mieras (micrómetros); y al menos una capa exterior de otra fase continua respectivamente que resulta del curado de una mezcla acuosa que comprende, en una base seca, 35 a 70% en peso de polvo reactivo, 20 a 50 por ciento en peso de relleno de peso ligero y 5 a 20% en peso de fibras de vidrio, la fase continua se refuerza con fibras de vidrio y contiene las partículas de relleno de peso ligero, las partículas de relleno de peso ligero tienen una gravedad específica de partículas de 0.02 a 1.00 y un tamaño de partículas promedio de aproximadamente 10 a 500 mieras (micrómetros) en cada lado opuesto de la capa interior, en donde al menos una capa exterior tiene un superior porcentaje de fibras de vidrio que la capa interior. Por ejemplo en la Figura 5, la capa 35 puede ser una capa interior y las capas 33, 37, 39 pueden ser capas exteriores que tiene un porcentaje superior de fibras de vidrio que la capa interior. Producción de un Panel de la Invención Los polvos reactivos, por ejemplo mezcla de cemento hidráulico, sulfato de calcio alfa hemihidrato, puzolana y cal), y relleno de peso ligero, por ejemplo microesferas, se mezclan en el estado seco en una mezcladora conveniente. Después, agua, un superplastificante (por ejemplo, la sal sodio de polinaftalen sulfonato), y la puzolana (por ejemplo, sílice pirógena o metacaolín) se mezclan en otro mezclador por 1 a 5 minutos. Si se desea, un retardante (por ejemplo, tartrato de potasio) se agrega en esta etapa, para controlar las características de fraguado del fango. Los ingredientes secos se agregan al mezclador que contiene los ingredientes húmedos y mezclan por 2 a 10 minutos para formar un fango homogéneo uniforme. El fango después se combina con fibras de vidrio, en cualquiera de varias formas, con el objetivo de obtener una mezcla de fango uniforme. Los paneles cementosos después se forman al vaciar el fango que contiene fibras en un molde apropiado de forma y tamaño deseados. De ser necesario, se proporciona vibración al molde para obtener buena compactación de material en el molde. Al panel se dan características de acabado de superficie requeridas utilizando una llana o barra de enrasado apropiada. Uno de una cantidad de métodos para producir paneles SCP de múltiples capas es como sigue. Los polvos reactivos, por ejemplo, mezcla de cemento hidráulico, sulfato de calcio alfa hemihidrato, puzolana y cal), y relleno de peso ligero, por ejemplo microesferas, se mezclan en el estado seco en una mezcladora conveniente. Después, agua, un superplastificante (por ejemplo, la sal sodio de polinaftalen sulfonato), y la puzolana (por ejemplo, sílice pirógena o metacaolín) se mezclan en otra mezcladora por 1 a 5 minutos. Si se desea, se agrega un retardante (por ejemplo tartrato de potasio) en esta etapa, para controlar las características de fraguado del fango. Los ingredientes secos se agregan a la mezcladora que contiene los ingredientes húmedos y se mezclan por 2 a 10 minutos para formar un fango homogéneo uniforme. El fango puede combinarse con las fibras de vidrio en varias formas, con el objetivo de obtener una mezcla uniforme. Las fibras de vidrio típicamente estarán en la forma de mechas que son trozadas en tramos cortos. En una modalidad preferida, el fango y las fibras de vidrio trozadas se rocían concurrentemente en un molde de panel. De preferencia, el rociado se realiza en una cantidad de pasos para producir capas delgadas, de preferencia hasta un espesor aproximado de 6.3 mm (0.25 in), que se acumulan a un panel uniforme sin patrón particular y con un espesor de 6.3 a 25.4 mm (1/4 a 1 in). Por ejemplo, en una aplicación, un panel de 0.91 x 1.52 m (3 x 5 ft) se elabora con seis pasos del rocío en las direcciones de longitud y ancho. Conforme se deposita cada capa, puede emplearse un rodillo para asegurar que el fango y las fibras de vidrio logran contacto íntimo. Las capas pueden nivelarse con una barra de estarcido u otro medio conveniente después de la etapa de aplicación con rodillo. Típicamente, se utilizará aire comprimido para atomizar el fango. Conforme sale de la boquilla de rocío, el fango se mezcla con fibras de vidrio que se han cortado de una mecha por un mecanismo trazador montado en la pistola de rocío. La mezcla uniforme del fango y fibras de vidrio se deposita en el molde de panel como se describió anteriormente. Si se desea, las capas de superficie exterior del panel pueden contener esferas de polímero, o estar constituidas de otra forma, de manera tal que los sujetadores empleados para conectar el panel a bastidores, pueden ser manejados fácilmente. El espesor preferible de estas capas será de aproximadamente 0.8 a 3.2 mm (1/32 a 4/32 in). El mismo procedimiento descrito anteriormente por el cual el núcleo del panel se elabora, puede ser utilizado para aplicar las capas exteriores del panel. Otros métodos para depositar una mezcla de fango y fibras de vidrio se le ocurrirán a aquellos familiarizados con la técnica de elaboración de paneles.

Por ejemplo, en vez de utilizar un proceso por lotes para producir cada panel, puede prepararse una hoja continua en forma similar, que después de que el material se ha fraguado lo suficiente, puede cortarse en paneles del tamaño deseado. El porcentaje de fibras respecto al volumen de fango, típicamente constituye aproximadamente en el rango de 0.5% a 3%, por ejemplo 1.5%. Paneles típicos tienen un espesor aproximado de 6.3 a 38.1 mm (1/4 a 1-1/2 in). Otro método para producir paneles de la presente invención es al utilizar las etapas de proceso descritas en la solicitud de patente de los E.U.A. No. de Serie 10/666,294 incorporada aquí por referencia. La solicitud de patente de los E.U.A. No. de Serie 10/666,294, incorporada aquí por referencia, describe después de una deposición inicial de fibras trozadas sueltamente distribuidas, o una capa de fango sobre una trama en movimiento, fibras se depositan sobre la capa de fango. Un dispositivo de incrustación compacta las fibras depositadas recientemente en el fango, después de lo cual se agregan adicionales capas de fango, después fibras trozadas, seguido por más incrustación. El proceso se repite para cada capa del tablero, según se desee. Al terminar, el tablero tiene un componente de fibras más uniformemente distribuido, que resulta en paneles relativamente fuertes sin necesidad por esteras gruesas de fibras de refuerzo, como se ilustra en las técnicas de producción previas de la especialidad para paneles cementosos. Más específicamente, la Solicitud de Patente de los E.U.A. Número de Serie 10/666,294 describe un proceso de múltiples capas para producir paneles cementosos estructurales, incluyendo: (a.) proporcionar una trama en movimiento; (b.) uno de depositar una primera capa de fibras sueltas y (c.) depositar una capa del fango fraguable sobre la trama; (d.) depositar una segunda capa de fibras sueltas sobre el fango; (e.) incrustar la segunda capa de fibras en el fango; (f.) repetir la deposición de fango de la etapa (c.) a la etapa (d.) hasta que se obtiene el número deseado de capas de fango mejorado de fibras fraguables en el panel. La FIG. 21 es una vista en elevación diagramática de un aparato que es adecuado para realizar el proceso de la Solicitud de Patente de los E.U.A. Número de Serie 10/666,294. Ahora con referencia a la FIG. 21 , una línea de producción de panel estructural se ilustra diagramáticamente y en general se designa 310. La línea de producción 310 incluye un bastidor de soporte o mesa de formación 312, que tiene una pluralidad de patas 313 u otros soportes. En el bastidor de soporte 312 se incluye un portador móvil 314, tal como una banda transportadora de tipo hule sin fin, con una superficie impermeable al agua, lisa, sin embargo se contemplan superficies porosas. Como es bien conocido en la especialidad, el bastidor de soporte 312 puede elaborarse de al menos un segmento tipo mesa, que puede incluir patas designadas 313. El bastidor de soporte 312 también incluye un rodillo impulsor principal 316 en un extremo distante 318 del bastidor, y un rodillo secundario 320 en un extremo próximo 322 del bastidor.

También, cuando menos un dispositivo tensor y/o de seguimiento de banda 324, de preferencia se proporciona para mantener una tensión deseada y colocación del portador 314 sobre los rodillos 316, 320. También, en la modalidad preferida, una trama 326 de papel Kraft, papel de desprendimiento y/u otras tramas de material de soporte diseñadas para soportar fango antes de fraguado, como es bien conocido en la técnica, pueden proporcionar y colocar sobre el portador 314 para protegerlo y/o mantenerlo limpio. Sin embargo, también se contempla que los paneles producidos por la presente línea 310 se forman directamente en el portador 314. En la última situación, se proporciona cuando menos una unidad del lavado de banda 328. El portador 314 se mueve sobre el bastidor de soporte 312 por una combinación de motores, poleas, bandas o cadenas que desplaza del rodillo impulsor principal 316 como se conoce la técnica. Se contempla que la velocidad del portador 314 puede variar para ajustarse a la aplicación. En el aparato de la FIG. 21 , la producción de panel cementoso estructural se inicia por uno de depositar una capa de fibras trozadas sueltas 330 o una capa de fango sobre la trama 326. Una ventaja de depositar las fibras 330 antes de la primera deposición de fango es que las fibras se incrustarán cerca de la superficie exterior del panel resultante. Una variedad de dispositivos de deposición y trozado de fibras se contempla por la presente línea 310, sin embargo el sistema preferido emplea cuando menos un estante 331 , que sostiene varios carretes 332 de cuerdas de fibras de vidrio, de cada uno de los cuales una cuerda 334 de fibras se alimenta a un aparato o estación de trozado, también referido como trazador 336. El trazador 336 incluye un rodillo con aspas giratorias 338 del cual se proyectan aspas que se extienden radialmente 340, que se extienden transversalmente a través del ancho del portador 314 y que se colocan en una relación cercana de contacto giratoria con un rodillo de yunque 342. En la modalidad preferida, el rodillo con aspas 338 y el rodillo de yunque 342 se colocan en una relación relativamente cercana de manera tal que la rotación del rodillo con aspas 338 también gira el rodillo de yunque 342, sin embargo lo inverso también se contempla. También, el rodillo de yunque 342 de preferencia se cubre con un material de soporte resiliente, contra el cual las aspas 340 trozan las cuerdas 334 en segmentos. El espaciamiento de las aspas 340 en el rodillo 338 determina la longitud de las fibras trozadas. Como se ve en la FIG. 21 , el trazador 336 se coloca sobre el portador 314 cerca del extremo próximo 322 para llevar al máximo el uso productivo de la longitud de línea de producción 310. Conforme se trozan las cuerdas de fibras 334, las fibras 330 caen sueltas sobre la trama portadora 326. A continuación, una estación de alimentación de fango o un alimentador de fango 344 recibe un suministro de fango 346 de una ubicación de mezclado remota 347 tal como una tolva, cajón o semejantes. También se contempla que el proceso puede empezar con la deposición inicial de fango sobre el portador 314. El fango de preferencia comprende una variedad de cantidades de cemento Portland, yeso, agregado, agua, aceleradores, plastificantes, agentes de espumado, rellenos y/u otros ingredientes, y descritas anteriormente y en las patentes citadas con anterioridad que se han incorporado por referencia para producir paneles SCP. Las cantidades relativas de estos ingredientes incluyendo la eliminación de algo de los anteriores o la adición de otros, pueden variar para ajustarse al uso. Mientras que diversas configuraciones de alimentadores de fango 344 se contemplan que depositan uniformemente una capa delgada de fango 346 sobre el portador en movimiento 314, el alimentador de fango preferido 344 incluye un rodillo de dosificación principal 348 colocado transversalmente a la dirección de recorrido del portador 314. Un rodillo de respaldo o acompañamiento 350 se coloca en una relación rotacional paralela cercana al rodillo de dosificación 348 para formar un punto de sujeción 352 entre ellos. Un par de paredes laterales 354, de preferencia material no adherente tal como material marca Teflon® o semejantes, evita que el fango 346 vaciado sobre el punto de sujeción 352 escape a los lados del alimentador 344. El alimentador 344 deposita una capa relativamente delgada, uniforme, del fango 346 sobre el portador en movimiento 314 o la trama portadora 326. Espesores de capa convenientes están en el rango desde aproximadamente 0.013 a 0.050 mm (0.05 a 0.20 in). Sin embargo, con cuatro capas preferidas en el panel estructural preferido que se produce por el presente proceso, y un panel de construcción conveniente que es de aproximadamente 1.3 mm (0.05 ¡n), un espesor de capa de fango especialmente preferido es de aproximadamente 0.32 mm (0.125 in). Ahora con referencia a las FIGS. 21 y 22, para lograr un espesor de capa de fango como se describió anteriormente, se proporcionan varias características al alimentador de fango 344. Primero, para asegurar una disposición uniforme del fango 346 a través de toda la trama 326, el fango se suministra al alimentador 344 a través de una manguera 356 ubicada en un surtidor energizado con fluido, dirigido por cable, lateralmente reciprocante 358, del tipo bien conocido en la especialidad. El fango que fluye desde la manguera 356 de esta manera se vacía al alimentador 344 en un movimiento lateralmente reciprocante para llenar un depósito 359 definido por los rodillos 348, 350 y las paredes laterales 354. La rotación del rodillo de dosificación 348 de esta manera extrae una capa del fango 346 del depósito. A continuación, un rodillo para control de espesor o supervisión de espesor 360, se coloca ligeramente sobre y/o ligeramente corriente abajo de una línea central vertical del rodillo de dosificación principal 348, para regular el espesor del fango 346 extraído del depósito alimentador 357 sobre una superficie exterior 362 del rodillo de dosificación principal 348. También, el rodillo para control de espesor 360 permite el manejo de fangos con viscosidades diferentes y constantemente cambiantes. El rodillo de dosificación principal 348 se desplaza en la misma dirección de recorrido "T" que la dirección de movimiento del portador 314 y la trama portadora 326 y el rodillo de dosificación principal 348. El rodillo de respaldo 350 y el rodillo de supervisión de espesor 360, todos se desplazan giratoriamente en la misma dirección, que reduce al mínimo las oportunidades para fraguado prematuro de fango en las superficies exteriores en movimiento respectivas. Conforme el fango 346 en la superficie exterior 362 se mueve hacia la trama portadora 326, un alambre de desprendimiento transversal 364 ubicado por entre el rodillo de dosificación principal 348 y la trama portadora 326, asegura que el fango 346 se deposite completamente sobre la trama portadora y no procede hacia atrás al punto de sujeción 352 y el depósito alimentador 359. El alambre de desprendimiento 364 también ayuda a mantener el rodillo de dosificación principal 348 libre de fango de fraguado prematuro y mantiene una cortina relativamente uniforme de fango. Una segunda estación o aparato trazador 366, de preferencia idéntica al trazador 336, se coloca corriente abajo del alimentador 344 para depositar una segunda capa de fibras 368 sobre el fango 346. En la modalidad preferida, el aparato trazador 366 alimenta cuerdas 334 del mismo estante 331 que alimentan el trazador 336. Sin embargo, se contempla que estantes separados 331 puedan suministrarse a cada trazador individual, dependiendo de la aplicación. Ahora con referencia a las FIGS. 21 y 23, a continuación, un dispositivo de incrustación, generalmente designado 370 se coloca en relación operacional al fango 346 y el portador de movimiento 314 de la línea de producción 310 para incrustar las fibras 368 en el fango 346. Mientras que una variedad de dispositivos de incrustación se contemplan, incluyendo pero no limitados a vibradores, rodillos de pata de cabra y semejantes. En la modalidad preferida, el dispositivo de incrustación 370 incluye cuando menos un par de flechas generalmente paralelas 372 montadas transversalmente a la dirección de recorrido "T" de la trama portadora 326 en el bastidor 312. Cada flecha 372 se proporciona con una pluralidad de discos de diámetro relativamente grande 374 que están separados axialmente entre sí en la flecha por discos de diámetro pequeño 376. Durante producción de panel SCP, las flechas 372 y los discos 374, 376 giran juntos respecto al eje longitudinal de la flecha. Como es bien conocido en la técnica, cualquiera una o ambas de las flechas 372 puede ser energizada y si sólo una se energiza, la otra puede ser desplazada por bandas, cadenas, impulsores de engranaje u otras tecnologías de transmisión de energía conocidas para mantener una dirección y velocidad correspondientes al rodillo de impulso. Los discos respectivos 374, 376 de las flechas de preferencia paralelas adyacentes 372 están acoplados entre sí para crear una acción de "amasado" o "masaje" en el fango, que incrusta las fibras 368 previamente ahí depositadas. Además, la relación cercana engranada y giratoria de los discos 372, 374 evita la acumulación de fango 346 en los discos, y en efecto crea una acción de "autolimpieza" que reduce significativamente el tiempo no operativo de línea de producción debido a fraguado prematuro de grumos del fango. La relación acoplada de los discos 374, 376 en las flechas 372 incluye una colocación cercanamente adyacente de periferias opuestas de los discos espaciadores de diámetro pequeño 376 y los discos principales de diámetro relativamente grandes 374, lo que también facilita la acción autolimpiante. Conforme los discos 374, 376 giran entre sí en proximidad cercana (pero de preferencia en la misma dirección) es difícil que partículas de fango queden atrapadas en el aparato y se fragüen prematuramente. Al proporcionar dos juegos de discos 374 que están desplazados lateralmente entre sí, el fango 346 se somete a múltiples actos de ruptura, creando una acción de "amasado" que incrusta adicionalmente las fibras 368 en el fango 346. Una vez que las fibras 368 se han incrustado, o en otras palabras, conforme la trama portadora en movimiento 326 pasa el dispositivo de incrustación 370, se completa una primera capa 377 del panel SCP. En la modalidad preferida, la altura o espesor de la primera capa 377 está en el rango aproximado de 0.13 a 0.50 mm (0.05 a 0.20 in). Este rango se ha encontrado que proporciona las deseadas resistencia y rigidez cuando se combina con capas semejantes en un panel SCP. Sin embargo, otros espesores se contemplan de pendiendo de la aplicación. Para construir un panel cementoso estructural de espesor deseado, se requieren capas adicionales. Para este objetivo, un segundo alimentador de fango 378, que es sustancialmente idéntico al alimentador 344, se proporciona en relación operacional con el portador en movimiento 314, y se coloca para deposición de una capa adicional 380 del fango 346 sobre la capa existente 377. A continuación, un trazador adicional 382, sustancialmente idéntico a los trazadores 336 y 366, se proporciona en relación operacional al bastidor 312 para depositar una tercera capa de fibras 384 que se proporcionan de un estante (no mostrado) construido y colocado respecto al bastidor 312 en forma similar al estante 331. Las fibras 384 se depositan sobre la capa de fango 380 y se incrustan utilizando un segundo dispositivo de incrustación 386. Similar en construcción y arreglo al dispositivo de incrustación 370, el segundo dispositivo de incrustación 386 se monta ligeramente superior respecto a la trama portadora en movimiento 314, de manera tal que la primer capa 377 no se perturbe. De esta manera, la segunda capa 380 de fango y fibras incrustadas se crea. Ahora con referencia a la FIG. 21 , con cada capa sucesiva de fango fraguable y fibras, una estación alimentadora de fango adicional 344, 378, 402 seguida por un trazador de fibras 336, 366, 382, 404 y un dispositivo de incrustación 370, 386, 406 se proporcionan en la línea de producción 310. En la modalidad preferida, cuatro capas en total (ver por ejemplo el panel 101 de la FIG. 29) se proporcionan para formar el panel SCP. Ante la disposición de las cuatro capas de fango fraguable incrustado con fibras como se describió anteriormente, un dispositivo de formado 394 de preferencia se proporciona en el bastidor 312 para conformar una superficie superior 396 del panel. Estos dispositivos de formación 394 se conocen en la técnica de producción de tableros/fango fraguable y típicamente son placas vibratorias o cargadas a resorte, que se adaptan a la altura y forma del panel de múltiples capas para ajustar a las características dimensionales deseadas. El panel que se elabora tiene múltiples capas (ver por ejemplo las capas 22, 24, 26, 28 del panel 31 de la Figura 5) que al fraguar forman una masa reforzada con fibras, integral. Siempre que la presencia y colocación de fibras en cada capa se controlan por y mantiene dentro de ciertos parámetros deseados como se describe e ilustra a continuación, virtualmente es imposible deslaminar el panel. En este punto, las capas de fango han empezado a fraguar, y los paneles respectivos se separan entre sí por un dispositivo de corte 398, que en la modalidad preferida es un cortador con chorro de agua. Otros dispositivos de corte, incluyendo aspas en movimiento, se consideran adecuados para esta operación, siempre que puedan crear bordes convenientemente filosos en la composición de panel presente. El dispositivo de corte 398 se coloca respecto a la línea 310 y el bastidor 312 de manera tal que se produzcan paneles que tengan una longitud deseada, que puede ser diferente de la representación mostrada en la Figura 21. Ya que la velocidad de la trama portadora 314 es relativamente lenta, el dispositivo de corte 398 puede montarse para cortar perpendicularmente a la dirección de recorrido de la trama 314. Con más rápidas velocidades de producción, estos dispositivos de corte se conocen montados en la línea de producción 310 en un ángulo a la dirección de recorrido de la trama. Al cortar, los paneles separados 321 se apilan para mayor manejo, empacado, almacenamiento y/o embarque, como es bien conocido en la técnica. En términos cuantitativos, se ha investigado la influencia del número de capas de fibra y fango, la fracción en volumen de fibras en el panel y el espesor de cada capa de fango y diámetro de hebras de fibras en la eficiencia de incrustación de fibras. En el análisis, se identificaron los siguientes parámetros: vt = Volumen de compuesto total Vs = Volumen de fango de panel total Vf = Volumen de fibra total vf = Volumen/capas de fibras total vT = Volumen/capa compuesto total vs? =Volumen/capa de fango total Ni = Numero total de capas de fango; Numero total de capas de fibras Vf = Fracción en volumen de fibras de panel total df = Diámetro equivalente de hebras de fibras individuales lf = Longitud de hebras de fibras individuales r = Espesor de panel ti = Espesor total de capa individual incluyendo fango y fibras fS?, = Espesor de capa de fango individual nf , nf?, nf2,? = Numero total de fibras en una capa de fibras sPt,?, spf?, sPf2,? = Área superficial proyectada total de fibras contenidas en una capa de fibras. Spf , Spf?, SPf2,? = Fracción de área superficial de fibras proyectada para una capa de fibras. Fracción de área superficial de fibras proyectada, Spf Se considera un panel compuesto de número igual de capas de fango y fibras. Sea el número de estas capas igual a ?/,, y la fracción en volumen de fibras en el panel es igual a Vf. En resumen, la fracción de área superficial de fibras proyectadas, SPf de una capa de red de fibras depositada sobre una capa de fango distinta, está dado por la siguiente relación matemática: en donde, Vf es la fracción en volumen de fibras de panel total, t es el espesor de panel total, df es el diámetro de la hebra de fibras, Nt es el número total de capas de fibras y ts es el espesor de la capa de fango distinto que se utiliza. De acuerdo con esto, para lograr buena eficiencia de incrustación de fibras, la función objetivo se vuelve a mantener la fracción de área superficial de fibras por debajo de un cierto valor crítico. Vale la pena notar que al variar una o más variables que aparecen en las ecuaciones 8 y 10, la fracción de área superficial de fibras proyectada puede ajustarse a la medida, para lograr buena eficiencia de incrustación de fibras. Diferentes variables que afectan la magnitud de una fracción de área superficial de fibras proyectadas se identifican y se han sugerido enfoques para ajustar a la medida la magnitud de "fracción de área superficial de fibras proyectada", para lograr buena eficiencia de incrustación de fibras. Estos enfoques involucran variar una o más de las siguientes variables para mantener la fracción de área superficial de fibras proyectada por debajo de un valor umbral crítico: número de distintas capas de fango y fibras, espesor de distintas capas de fango y diámetro de hebra de fibras. Con base en este trabajo fundamental, las magnitudes preferidas de la fracción de área superficial de fibras proyectada, Spf se han descubierto que es como sigue: Fracción de área superficial de fibras proyectada preferida, SPf <0.065 Fracción de área superficial de fibras proyectada más preferida, Spf <0.045 Para una fracción de volumen de fibras de panel de diseño, Vf, el logro de las magnitudes preferidas anteriormente mencionadas de fracción de área superficial de fibras proyectada puede hacerse posible al ajustar a la medida una o más de las siguientes variables - número total de capas de fibras distintas, espesor de distintas capas de fango y diámetro de hebras de fibras. En particular, los rangos deseables para estas variables que llevan a las magnitudes preferidas de la fracción de área superficial de fibras proyectada son como sigue: Espesor preferido de distintas capas de fango en paneles SCP de múltiples capas, ,l Espesor preferido de distintas capas de fango, ts < .50 mm (0.20 in) Espesor más preferido de distintas capas de fango, rS;,< .30 mm (0.12 in) Espesor más preferido de distintas capas de fango, ts < .203 mm (0.08 in) Número de distintas capas de fibras en paneles SCP de múltiples capas, Ni Número preferido de distintas capas de fibras, ?// >4 Número más preferido de distintas capas de fibras, ?/, >6 Diámetro de Hebra de Fibras. oV Diámetro de hebra de fibras preferido, df >30tex Diámetro de hebra de fibras más preferido, df >70tex Propiedades El sistema de bastidor de metal para panel SCP de la presente invención de preferencia tiene una o más de las propiedades citadas en las TABLAS 2A-2D. Las propiedades son para panel SCP con espesor de 12J mm (1/2 in) a menos que de otra forma se indique. ??íM?dM*MMtm?WtmMÍ?iÍ^.?,*^?...*.*^''* -*.i.*,?t.,,.,,*».,M^., ,M...,U ,.. I i. '" "- -t •*- Capacidad de corte de diseño horizontal en la Tabla 2D proporciona un factor de seguridad de 3. Un sistema que tiene paneles SCP con espesor de 9-19 mm (3/8-3/4 in), por ejemplo 12.5 mm (1/2 in), bastidores de metal reforzados lateralmente en forma adhesiva y/o mecánica cuando se prueban de acuerdo con ASTM E-72, típicamente tiene una capacidad de nudo de carga nominal (también conocido como resistencia a corte de estante nominal) de 297.7 a 1786.2 kg/m (200 a 1200 plf), , o 144-1786.2 o 1190.8 a 1786.2 kg/m (400 a 1200 o 800 a 1200 plf). Un panel con espesor de 19.1 mm (3/4 in) típico, cuando se prueba de acuerdo con los métodos de prueba de ASTM 661 y APA S-1 sobre una extensión de 406.4 mm (16 in) en los centros, tiene una capacidad de carga final mayor a 250 kg (550 Ib), bajo carga estática, una capacidad de carga final mayor a 182 kg (400 Ib) bajo carga de impacto, y una deflexión menor a 1.98 mm (0.078 in) tanto bajo cargas estáticas como de impacto con una carga de 90.9 kg (200 Ib). Típicamente la resistencia flexural de un panel que tiene una densidad seca de 1041 kg/m3 (65 lb/ft3) a 1442 kg/m3 (90 lb/ft3) después de ser impregnado en agua por 48 horas, es de al menos 7 MPa (1000 psi), por ejemplo 9 MPa (1300 psi), de preferencia 11.4 MPa (1650 psi), más preferible al menos 11.7 MPa (1700 psi) como se mide de acuerdo con la prueba ASTM C 947. Típicamente, el sistema de muro de carga SCP tiene una rigidez específica superior que un sistema de muro de carga de paredes de mampostería para soporte de carga.

Típicamente, la capacidad de transporte de carga de diafragma de corte vertical del sistema no se reducirá en más de 25%, de preferencia no se reduce en más de 20%, cuando se expone al agua en una prueba en donde una cabeza de agua de 50.8 mm (2 in) se mantiene sobre paneles SCP con espesor de 19.1 mm (3/4 in) sujetos en un bastidor de metal de 3 por 6 m (10 por 20 ft) por un periodo de 24 horas y posteriormente reorientados verticalmente y probados para capacidad de transporte de carga de diafragma de corte vertical. Típicamente, el sistema no absorberá mas de 3.417 kg metro cuadrado (OJ libra por pie cuadrado, psf) de agua cuando se expone a agua en una prueba en donde una cabeza de agua de 50.8 mm (2 in) se mantiene sobre paneles SCP con espesor de 19.1 mm (3/4 in) sujetos en un bastidor de metal de 3.048 por 6.096 m (10 por 20 ft) por un periodo de 24 horas. Típicamente, una modalidad del presente sistema que tiene un diafragma de 3 m (10 ft) de ancho por 6 m (20 ft) de largo con un espesor de 19.1 mm (3/4 in) de los paneles SCP conectados a un bastidor de metal de 3 por 6 m (10 por 20 ft) no se hinchará más de 5% cuando se expone a una cabeza de agua de 50.8 mm (2 in) que se mantiene sobre los paneles SCP sujetos al bastidor de metal por un periodo de 24 horas. Típicamente, todo componente del presente sistema satisface ASTM G-21 en donde el sistema logra aproximadamente 1 y satisface ASTM D-3273 en donde el sistema logra aproximadamente un 10. También, típicamente el presente sistema soporta sustancialmente cero crecimiento bacteriano cuando está limpio.

También, típicamente el presente sistema no es comestible para las termitas. Debido a que es de peso ligero y fuerte, esta combinación del presente sistema de muro de carga de un diafragma horizontal con panel SCP con espesor de 12J a 19.1 mm (1/2 a 3/4 in) de espesor en el bastidor de metal, permite uso eficiente de volumen de construcción para una huella de construcción determinada, para permitir llevar al máximo el volumen de construcción para la huella de construcción determinada. La naturaleza de peso ligero de este sistema evita la carga muerta asociada con sistemas de mampostería de soporte de carga.

Menos carga muerta permite construir estructuras de tamaño comparables en suelo menos estable. Aún más, el sistema puede no ser direccional ya que los paneles del sistema pueden colocarse en su dimensión larga paralela o perpendicular a los montantes de metal del bastidor, sin perder características de transporte de carga o resistencia, en donde la habilidad del sistema para soportar cargas muertas y vivas sin falla, es el mismo independientemente de la orientación del panel SCP en el bastidor de metal. Un sistema de muro de carga no combustible de la presente invención, puede elaborarse por un método que incluye colocar el panel SCP en montantes de metal. Los paneles SCP pueden colocarse en elementos de bastidor de metal orientados verticalmente o en elementos de bastidor orientados horizontalmente, que posteriormente se orientan verticales, y conectan al bastidor por medios mecánicos o adhesivos. El presente sistema tiene la ventaja de que los paneles SCP pueden soportar tratamiento o manejo rudo sin colocarse en los bastidores de metal durante construcción de sitios residenciales y comerciales. Por ejemplo, los presentes paneles SCP de preferencia pueden soportar tratamiento rudo durante construcción en clima frío, por ejemplo, cuando la temperatura ambiente es menor a 0 grados C (32 grados F) o incluso cuando la temperatura ambiente es menor a -7.5 grados C (20 grados F). De preferencia, los paneles SCP pueden soportar el colocarse horizontalmente en los elementos de bastidor de metal cuando la temperatura ambiente es menor a 0 grados C (32 grados F) en un método que incluye dejar caer el panel en los elementos del bastidor de metal, de manera tal que al menos un extremo del panel cae cuando menos .61 a o al menos .91 m (2 o al menos 3 ft), o en un rango de .91 a 1.83 m (3 a 6 ft) (sin fisurar el panel SCP), y posteriormente reorientar el panel y los elementos de bastidor de metal verticalmente. Ejemplos Un experimento se realizó para prueba de resistencia al fuego en forro estructural comparativo en el horno horizontal a escala pequeña (SSHF = small-scale horizontal furnace). Cinco muestras, 12J mm (1/2 in). Panel de cemento estructural (SCP = Structural Cement Panel) de una composición de la presente invención, panel VIROC 19.1 mm (3/4 in), panel NOVATECH 12J mm (1/2 in), madera terciada de 11.9 mm (15/32 in) (grado A-C) y Tablero de Hebras Orientadas (OSB) de 12.3 mm (31/64 in), se probaron como parte de montajes de 1.22 por 1.22 m (4 por 4 ft). Cada montaje se construyó de bastidor de metal, 358, vigas de apoyo CR calibre 20 y montantes ST espaciados 60.96 cm (24 in) al centro. El material de prueba se aplica a la superficie expuesta y una capa de pladur o tablero de yeso SHEETROCK 16 mm (5/8 in) FIRECODE Type SCX de USG se aplican a la superficie no expuesta para cada una de las cinco pruebas. El material de superficie expuesta se aplica perpendicular a los montantes con una junta en la extensión media del montaje. Termopares se colocaron en ambas cavidades del panel expuesto y en la superficie no expuesta para comparación de la temperatura de los montajes. Las temperaturas del horno se controlaron a la Curva de Tiempo/Temperatura ASTM E119. Mediciones de temperatura se realizaron en la calificación de acabado y la superficie no expuesta por la duración de la prueba. Se realizaron observaciones en cuanto a la condición estimada de la superficie expuesta durante la prueba. Límites de temperatura ASTM E119 estándar para lecturas de termopar fueron 136 grados C (250 grados F) sobre la ambiente para el promedio y 183 grados C (325 grados F) sobre la ambiente para individual, se utilizaron como límites de control. El propósito de la prueba fue proporcionar una comparación relativa del desempeño del material producto en la prueba contra fuego. El procedimiento no proporciona una calificación de resistencia al fuego para un sistema. La formulación de los paneles SCP utilizados en la prueba de horno horizontal a pequeña escala (Ejemplo 1 y Ejemplo 3) es como sigue en la TABLA 2E: Los resultados de la prueba de las cinco muestras pueden encontrarse en la TABLA 3. Tanto las lecturas promedio (A) como las individuales (I) se dan en minutos cuando los límites de criterio de temperatura se excedieron durante cada prueba. El tablero SCP tiene una composición de un panel de la presente invención.

Eiemplo 1 Construcción de Muestra Tamaño 122 cm (48 in) por 124 cm (48-5/8 in) Montantes: 358 ST, calibre 20 Espaciamiento: 61 cm (24 in) al centro Vigas de Apoyo: 358 CR, calibre 20; Cavidad: Hueco Frente: Una Capa (Lado de Fuego) Panel de Cementro Estructural (SCP) USG de 12J mm (1/2 in) (Lado No Expuesto) Una capa panel SHEETROCK® FIRECODE® (Tipo X) de 16 mm (5/8 in) La Tabla 4 cita los tableros empleados en este ejemplo como materiales de prueba. Los tableros se someten a calentamiento como se presenta en la Tabla 5. Observaciones de este calentamiento se presentan en la Tabla 6.

DURACIÓN DE PRUEBA DE FUEGO: 70 MIN. 0 SEG. PRUEBA TERMINADA -Sin Desprendimiento De Tablero EJEMPLO 2 Construcción de Muestra Tamaño 122 cm (48 in) por 124 cm (48-5/8 in) Montantes: 358 ST, calibre 20 Espaciamiento: 61 cm (24 in) al centro Vigas de Apoyo: 358 CR, calibre 20; Cavidad: Hueco Frente: Una capa (Lado de Fuego) Tablero VIROC de 19 cm (3/4 in) (Lado No Expuesto) Una capa panel SHEETROCK® FIRECODE® (Tipo X) de 16 mm (5/8 in) La Tabla 7 cita los tableros empleados en este ejemplo como materiales de prueba. Los tableros se sometieron a calentamiento como se presenta en la Tabla 8. Las observaciones de este calentamiento se presentan en la Tabla 9.

DURACIÓN DE PRUEBA DE FUEGO: 60 MIN. 0 SEG. PRUEBA TERMINADA - Sin Desprendimiento de Tablero EJEMPLO 3 Construcción de Muestra Tamaño 122 cm (48 in) por 124 cm (48-5/8 ¡n). Montantes: 358 ST, calibre 20 Separación: 61 cm (24 in) en centro.

Vigas de apoyo: 358 ST, calibre 20; cavidad: hueca Frente: Una capa (lado de fuego) tablero Nova Tech 12J mm (1/2 in) (Lado no expuesto) una capa de panel SHEETROCK® FIRECODE® (tipo X) de 16 mm (5/8 de in). La Tabla 10 cita los tableros empleados en este ejemplo como materiales de prueba. Los tableros se sometieron a calentamiento como se presenta en la Tabla 11. Observaciones de este calentamiento se presentan en la Tabla 12.

DURACIÓN DE PRUEBA DE FUEGO: 70 MIN. 0 SEG.; PRUEBA TERMINADA- Deslaminación de Tablero, Sin Desprendimiento del Tablero TABLA 12- EJEMPLO 3 Observaciones Tiempo Presión Observaciones EJEMPLO 4 Construcción de Muestra Tamaño 122 cm (48 in) por 124 cm (48-5/8 in).

Montantes: 358 ST, calibre 20 Separación: 61 cm (24 in). Vigas de apoyo: 358 ST, calibre 20; cavidad: hueca Frente: (primer lado) tablero de madera terciada de 12 mm (15/32 in) (A/C) (Lado no expuesto) Una capa 16 mm SHEETROCK® FIRECODE® (tipo X) de 16 mm (5/8 in). La Tabla 13 cita los tableros empleados en este ejemplo como materiales de prueba. Los tableros se sometieron al calentamiento como se presenta en la Tabla 14. Observaciones de este calentamiento se presentan en la Tabla 15.

DURACIÓN DE PRUEBA DE FUEGO: 32 MIN. 0 SEG.; Prueba determinada-Tablero desprendido.

EJEMPLO 5 Construcción de Muestra Tamaño 122 cm (48 in) por 124 cm (48-5/8 in). Montantes: 358 ST, calibre 20 Separación: 122 cm (24 in). Vigas de apoyo: 358 ST, calibre 20; cavidad: hueca Frente: (lado de fuego) tablero de filamentos orientados (OSB) una capa 12.3 mm (31/64 in). (Lado no expuesto) una capa SHEETROCK® FIRECODE® (tipo X) de 16 mm (5/8 in). La Tabla 16 cita los tableros empleados en este ejemplo como materiales de prueba. Los tableros se sometieron al calentamiento como se presenta en la Tabla 17. Observaciones de este calentamiento se presentan en la Tabla 18.

DURACIÓN DE PRUEBA DE FUEGO: 32 MIN. 0 SEG.; Sin desprendimiento del tablero.

Eiemplo 6 Este ejemplo determina la fuerza de diafragma horizontal de un solo diafragma de piso construido como se explica a continuación utilizando un Prototipo de panel SCP con espesor de 19.1 mm (3/4 in) por las Pruebas de Carga Estética de piso enmarcado o construcción de diafragma de piso para edificios, método de una sola viga de ASTM E 455-98. Materiales de Espécimen de Prueba A. Materiales de Diafragma de Piso: Prototipo SCP 19.1 mm (3/4 in)- Panel de Cemento Estructural de la presente invención reforzado con hebras de fibras de vidrio. Una lengüeta y ranura en "V" se ubica sobre la dimensión de 244 m (8 ft) de las hojas de 122 x 244 m (4 x 8 ft). La formulación empleada en los ejemplos de panel SCP de esta prueba del diafragma de piso se citan en la TABLA 18A.

Sujetadores - tornillos #8-457 x 41.3 mm (18 x 1-5/8 in) largo BUGLE HEAD GRABBER SUPER DRIVEMR separados 152 mm (6 in) o.c. sobre el perímetro y 305 mm (12 in) o.c. en el campo de los paneles. Todos los sujetadores se colocaron a un mínimo de 19.1 mm (3/4 in) desde los bordes del panel y 12J mm (1/2 in) desde las costuras. En las esquinas del panel, los sujetadores se insertaron a 50.8 mm (2 in). Adhesivo - Adhesivo de espuma de poliuretano ENERFOAM SF fabricado por Flexible Products Company of Canadá, Inc. Se aplicó a todas las juntas a tope, y juntas machihembradas. Un (1 ) cordón de 9.5 mm (3/8 in) se aplicó al fondo de la ranura antes de colocar en sitio. Se dejó un espacio de 9.5 mm (3/8 in) en la junta tope para permitir un (1 ) cordón de adhesivo de 9.5 mm (3/8 in) aplico en el espacio, antes de deslizar reuniendo la junta. B. Bastidor de piso: La Figura 8 muestra bastidor de piso de metal ensamblado, por ejemplo, acero. Esto incluye las siguientes partes: A. Viguetas transversales 150 - calibre 16 de 254 mm (10 in) de profundidad x 6 m (10 ft) de largo viguetas Trade Ready™ fabricadas por Dietrich Industries. Las viguetas fueron Dietrich troqueladas TDW5 W 254 mm (10 in) x L 6 m (10 ft) 28324013 calibre 16 G60 50KSI. B. Riel de borde longitudinal 152 - calibre 16 x 259 mm (10-3/16 in) de profundidad x 4.8 m (16 ft) de largo fabricado por Dietrich Industries con sitios de conexión de vigueta pre-doblados espaciados a 609 mm (24 in) o.c. El riel fue Dietrich troquelado TD16 W 9 6.3 mm (1/4 in) x L 4.8 m (16 ft) 28323858 calibre 16 3RD Fl.

C. Ángulos de acero 154 (Figura 10) con espesor de 3.1 mm (0.125 in) x 50 mm x 50 mm (2 in x 2 in) se ubican en cada una de las viguetas de extremo transversas 156, espaciadas partiendo del lado de apoyo y extendiéndose hasta 76 mm (3 in) del ángulo lateral de carga y fijan a las viguetas transversales de extremo respectivas con tornillos DRIVALL # 1 0-25 m m ( 1 in ) a o.c. de 154 mm (6 in). D. Sujetadores Tornillos DRIVALL #10-40.64 cm x 19.1 mm (16 x 3/4 in) cabeza hexagonal largos, para conectar el bastidor; Tornillos de auto-taladrado o auto-perforado con cabeza wafer #10-40.64 cm x 19.1 mm (16 x 3/4 in) de largo, para conectar a bastidor o.c. de 152 mm (6 in) alrededor del borde más externo y en ambos lados de las juntas a tope. Construcción de Espécimen de Prueba Se construyó una (1) muestra de prueba a una dimensión total de 3 metros 0 cm x 6 m 0 cm (10 ft 0 in x 20 ft 0 ¡n). La Figura 8 muestra una vista en perspectiva del bastidor de metal. La Figura 9 muestra una vista agrandada de una porción de bastidor de la Figura 8. La Figura 10 muestra una vista agrandada de una porción AA del bastidor de la Figura 8. La Figura 11 muestra una vista superior de paneles SCP 120 (con dimensiones de panel), pero fabricado para tener bordes machihembrados (no mostrados) similares a aquellos de la Figura 5a, conectados al bastidor de metal. Las Figuras 12, 13, 14 y 15 muestran vistas agrandadas de porciones respectivas BB, CC, DD y EE del piso de la Figura 11. A. Las viguetas se conectaron al riel de borde utilizando tres (3) tomillos DRIVALL de cabeza hexagonal #10-406 x 19.1 mm (16 x 3/4 in) de largo al lado de la vigueta a través de la lengüeta pre-doblada y un tornillo auto-perforante con cabeza de oblea uno (1 ) #10-406 x 19.1 mm (16 x 3/4 in) de largo a través de la parte superior del riel de borde en la vigueta en cada extremo. Ángulos de acero de 1.98 mm (0.078 in) de espesor x 38 x 101 mm ( 1 1/2 x 4 in) 151 , que son de largo 125 mm (5 in ), también se sujetaron a vigueta respectiva o.c. 25 mm (1 in) con tornillos DRIVALL 19.1 mm (3/4 in) de largo y un tornillo DRIVALL de 19.1 mm (3/4 in) de largo al riel de borde. B. Miembro de bloqueo KATZ de 38 x 66J x 552 mm (1 1/2 in x 2 5/8 in x 21 3/4 in) 158 con una lengüeta de 5 mm (2 in) de largo x 44.5 mm (1 3/4 in) en cada extremo, se sujetó al fondo de las viguetas a través de la línea central del piso. El miembro de bloque 158 se conecta utilizando (1 ) tornillo DRIVALL #10-406 x 19.1 mm (16 x 3/4 in) de largo a través del extremo de cada miembro de bloqueo Katz 158. En particular, el miembro de bloqueo Katz 158 se ubica entre juntas transversas 50 al ubicarse escalonado a cualquier lado del punto medio y conectado por un tornillo DRIVALL #10-406 x 19.1 mm (16 x 3/4 in) de largo por lengüeta. C. Se agregó bloqueo horizontal adicional en dos sitios al riel de borde 152 en el lado de carga para reforzar el riel de borde 152 para propósitos de carga punto. Es decir, se proporciona bloqueo de 609 mm (24 in) 157 para soporte de carga sobre el riel de borde longitudinal entre una cantidad de viguetas transversales 150. Bloqueo con longitud de 508 mm (20 in) 159 se fija entre cada vigueta de extremo transversa y la vigueta de extremo transversa penúltima respectiva generalmente sobre el eje longitudinal del bastidor con cuatro tornillos DRIVALL #10-406 x 19.1 mm (16 x 3/4 in) de largo en cada extremo.

D. El bastidor fue cuadrado y luego el panel SCP prototipo se sujeta al mismo como se ilustra en la Figura 11. El SCP prototipo se sujeta a o.c. de 153 mm (6 in) alrededor del inserto perimetral 50.8 mm (2 in) desde las esquinas y o.c. de 305 mm (12 in) en el campo de los tornillos de cabeza Bugle GRABBER SUPER DRIVEMR #8-457 x 41.3 mm (18 x 1-5/8 in) de largo (tornillos auto perforantes con aletas 162). Se tuvo cuidado de asegurar que los sujetadores se mantuvieran a nivel o ligeramente por debajo de la superficie del SCP prototipo y tampoco desprendieran el bastidor de acero. En las juntas a tope y las ubicaciones de machihembrado, un cordón de 9.5 mm (3/8 in) de adhesivo espuma de poliuretano ENERFOAM SF fabricado por Flexible Products Company of Canadá, Inc. se aplicó a la junta. E. Hierro angular de 3.1 x 50 x 50 mm (1/8 x 2 x 2 in) se sujeta a las viguetas de extremo a nivel al fondo de las viguetas, para reducir al mínimo colapso de las viguetas en los cojinetes y para representar el miembro de placa superior. Un ángulo adicional con 152 mm (6 in) de largo, se sujetó en el lado de cojinete de las viguetas de extremo a nivel con la parte superior de la vigueta también para reducir el colapso. F. La muestra de prueba se fijó por un mínimo de 36 horas para permitir que fraguara el adhesivo. G. La Figura 16 ilustra la muestra de prueba 80, hecha del bastidor 160 de la Figura 8 que tiene el piso conectado 120 de la Figura 9, soportada por rodillos de aparato 70 a .60 m (2 ft) al centro (o.c.), alrededor del perímetro de la muestra 80 en un piso de concreto 98 (Figura 17). La Figura 17 muestra una vista agrandada de la porción FF de la Figura 16. Un soporte de cojinete 74, 84 se colocó en ambos extremos de la muestra de prueba 80. Tres (3) cilindros de carga 80 se ubicaron en el lado opuesto de la muestra de prueba 81. La carga se aplicó desde los cilindros a través de vigas de acero, a seis (6) bloques de apoyo de 457 mm (18 in) para aplicar uniformemente la carga a la muestra de prueba de piso 80. Se colocaron cinco (5) indicadores de carátula sobre el lado de apoyo de la muestra de prueba 80 para medir desviaciones. La Figura 17 muestra la retención 92 que se proporciona por los espaciadores 90. Un espacio 96 de aproximadamente 3.1 mm (1/8 in), y un bloque de carga de 3.1 mm (18 in) 94. La retención 92 se monta en el cemento 98. Otra retención 82 se coloca en el otro extremo de la muestra de prueba 80. La retención 92 se sostiene en rodillos sólidos 72. Eguipo de Prueba A. Tres (3) bombas manuales hidráulicas ENERPAC Modelo P-39. B. Tres (3) cilindros hidráulicos ENERPAC Modelo RC-1010. C. Cinco indicadores de carátula: movimiento de 50.8 mm (2 in) - incrementos de .03 mm (0.001 in). D. Tres (3) medidores digitales Omega. E. Tres (3) transductores de presión Omega. F. Tres (3) vigas en I de 1.8 metros (6 ft). G. Cinco (5) soportes rígidos empernados al piso. Procedimiento A. Las cargas se generaron utilizando tres (3) cilindros hidráulicos con carrera de diámetro 38 mm (1-1/2 in) x 254 mm (10 in), uno en cada punto de carga. Las fuerzas aplicadas se midieron con tres (3) medidores digitales y transductores de presión. Un registro permanente de las fuerzas aplicadas se hizo en las hojas de datos agregadas. B. Las cargas se generaron al aplicar presión hidráulica para crear fuerza mecánica hasta que se indicó la carga requerida en los medidores digitales. O Todo el montaje de piso se cargó en incrementos de 318 kg (700 Ib). Cada carga se mantuvo por un minuto antes que se tomaran las lecturas de deflexión. Después de tomarse la lectura de deflexión a 6356 kg (14,000 Ib), el montaje después se cargó a una velocidad de aproximadamente 1271 kg (2800 libras) por minuto, hasta que ocurrió una falla. La Figura 19 muestra una fotografía del panel SCP y el piso de bastidor de metal montado en el aparato de prueba de la Figura 16 a la carga de diseño. La Figura 20 muestra una fotografía del panel SCP y el piso de bastidor de metal montado en el aparato de prueba de la Figura 16 a la falla. Resultados de Prueba La Tabla 19 muestra los resultados de una prueba de diafragma de piso de aplicar cargas al montaje de piso completo anteriormente descrito. El piso tiene un ancho de 305 cm (120 in). Utilizando un factor de seguridad de 3.0 se obtuvieron los siguientes valores. Carga Final = 6637 kg/.305 m = 2175.93 kg/m (14,618.5 lb./10.0 ft. = 1 ,461.8 PLF = pounds per linear foot) Corte de Diseño = 2175.93/3.0 factor de seguridad = 725.21 kg/m (1461.8/3.0 factor de seguridad = 487.2 PLF) Corte de diseño se calcula al dividir la carga final por un factor de seguridad de 3. La Tabla 20 muestra Deflexión Resultante que ocurre debido a la aplicación de cargas al piso. La Figura 18 gráfica los datos de la Tabla 20. La FIGURA 18 muestra datos de carga experimental versus deflexión de la prueba de diafragma de piso usando panel de cemento estructural 19.1 mm (% in) (panel SCP) que emplea el aparato de prueba de diafragma de piso de la FIG. 16. La Tabla 21 muestra deflexión de carga promedio al aplicar cargas en puntos de apoyo al piso de muestra para prueba. Con base en los datos obtenidos de esta muestra de prueba sencilla un corte de diseño de 725.2 kg/m (487.2 libras por pie lineal (plf)) puede lograrse de la muestra de diafragma de piso sencilla anteriormente descrita, construida como sigue.

EJEMPLO 7 Este ejemplo determina el efecto de exposición al agua en la resistencia de diafragma horizontal de un montaje que utiliza un panel SCP con espesor de 19.1 mm (3/4 in) por prueba de carga estática de piso con bastidor o construcción de diafragma de techo para construcciones ASTM E455-98, método de viga sencilla. Materiales de Espécimen de Prueba A. Materiales de Diafragma de Piso: Panel SCP de 19.1 mm (3/4 in) reforzado con hebras de fibras de vidrio. Un machihembrado en "V" se localiza sobre la dimensión de 2.44 m (8') de las hojas de 1.22 x 2.44 m (4 x 8 pies). Sujetadores empleados incluyen tornillos GRABBER SUPER DRIVE cabeza Bugle con #8-457 x 41.3 mm (18 x 1-5/8 in) de largo, disponibles de GRABBER Construction Products, separados 152 mm (6 in) al centro sobre el perímetro y 305 mm (12 in) al centro en el campo de los paneles. Todos los sujetadores se colocaron un mínimo de 19.1 mm (3/4 in) desde los bordes de panel y 12J mm (1/2 in) de las costuras. En las esquinas de panel, los sujetadores estuvieron insertados 50.8 mm (2 in). Ver Figura 11 para ubicaciones de sujetadores. B. Bastidor de Piso: Viguetas incluyen CSJ calibre 16 x 203 mm (8 in) de profundidad x 3 m (10 pies) de riel de borde fabricadas por Dietrich Industries. Construcción de Espécimen de Prueba Se construyeron cuatro (4) muestras de prueba a una dimensión total de 3 x 6 m (10'-0" X 20'-0") como la muestra de prueba descrita anteriormente en el EJEMPLO 6. La Figura 8 muestra una perspectiva del bastidor de metal. Sin embargo, el bastidor fue cuadrado y después el panel SCP prototipo se sujeta a él como se muestra en la Figura 11. El prototipo SCP se sujeta o.c. de 152 mm (6 in) alrededor del perímetro e inserta 50.8 mm (2 in) de las esquinas, o.c. 305 mm (12 in) en el campo con tornillos cabeza Bugle Grabber SuperDrive #8-457 x 41.3 mm (18 X 1-5/8") (de tornillos de autotaladrado con aletas 162). Se tuvo cuidado en asegurar que los sujetadores se mantuvieran a nivel o ligeramente por debajo de la superficie del SCP prototipo y que tampoco se desprendieran del bastidor de acero. En contraste, a la muestra de prueba del ejemplo 6, todas las juntas a tope y las ubicaciones machihembradas, un cordón de 9.5 mm (3/8 in) de adhesivo de espuma de poliuretano ENERFOAM SF fabricado por Flexible Products Company de Canadá, Inc. no fue aplicado en la junta. Equipo de Prueba A. Cuatro (4) bombas de mano hidráulicas ENERPAC Modelo P-39 B. Cuatro (4) cilindros hidráulicos ENERPAC Modelo RC-1010 C. Cinco (5) indicadores de carátula movimiento de 50 mm (2") -incrementos de .03 (0.001") D. Cuatro(4) medidores digitales OMEGA E. Cuatro (4) transductores de presión OMEGA F. Cuatro (4) Vigas en I o doble T 1.8 m (6 ft) G. Seis (6) soportes rígidos empernados al piso Procedimiento A. Dos de los montajes de prueba se probaron "como se recibieron", o condición seca y dos muestras se probaron después que estuviera presente una cabeza de agua de 25 mm (1 in) por un mínimo de 24 horas. B. Las cargas se generaron utilizando cuatro (4) cilindros hidráulicos con diámetro de 38 mm (1-1/2") uno en cada punto de carga. La fuerza aplicada se midió con cuatro (4) medidores digitales calibrados y transductores de presión. Un registro permanente de las fuerzas aplicadas se realiza en las hojas de datos anexas. C. Las cargas se generaron al aplicar presión hidráulica para crear fuerza mecánica hasta que la carga requerida se indicó en los medidores digitales. D. Todo el montaje de piso se carga en incrementos de 317.8 kg (700 libras). Cada carga se mantuvo por un minuto antes de tomar las lecturas de deflexión. Después de tomar la lectura de deflexión de 6,356 kg (14,000 Ib), el montaje se carga a una velocidad de aproximadamente 1 ,271.2 kg (2,800 libras) por minuto hasta que ocurrió una falla. Resultados de Prueba Las Tablas 22-38 y las Figuras 24 y 25, muestran los resultados de las pruebas de diafragma de piso de aplicar cargas en todo el montaje de piso anteriormente descrito. El piso tiene un ancho de 3048 mm (120 in). La Figura 24 muestra los datos de la prueba seca 1 y prueba seca 2. La Figura 25 muestra datos de la prueba húmeda 1 y la prueba húmeda 2. Utilizando un factor de seguridad de 3.0, se obtuvieron los siguientes valores. Carga final promedio de muestras secas = 7222 kg/3.05 m = 2368 kg/m (15,908.2 Ib IOft = 1 ,590.8 PLF) Carga de Diseño de muestras secas= 2368 kg/m (1 ,590.8 PLF)/3.0 factor de seguridad = 789.3 kg/m (530.2 PLF) Carga final promedio de muestras húmedas = 6063 kg/3.05 m = 2,164.9 kg/m (14,544.5 Ib/10 ft = 1 ,454.4 PLF) Carga de Diseño de muestra húmedas = 2,164.9 kg/m (1 ,454.4 PLF)/3.0 factor de seguridad = 721.6 kg/m (484.8 PLF) Estos resultados indican aproximadamente una retención de 91 por ciento de resistencia de diafragma después de exposición continua al agua por un periodo de tiempo de 24 horas. TABLA 22 - Prueba de Diafragma de Piso; ancho de Piso 3048 mm (120 in); Carga de Diseño 625.2 kg/m (420 P.L.F. (Prueba Seca 1 )) Cargas de Prueba de Piso Carga Final 13014 (28665) 3196 (7039) 7,317 Carga de Diseño 711.3 kg/m (477.8 P.L.F.) Hay dos cargas de diseño en esta tabla. Para configurar la prueba y dimensionar el equipo de prueba inicialmente se teoriza la primera carga de diseño, aquí 625.2 kg/m (420 P.L.F.). Los 711.3 kg/m (477.8 P.L.F.) medidos son la carga de diseño actual determinada a partir de mediciones actuales y agregando un factor de seguridad.

(Cont.) (Cont. Tabla 25) Temperatura y Humedad Durante Prueba: 21.1 grados C (70°F)/48% Descripción de Muestra panel SCP de 19.1 mm (3/4 in) sujeto a puntas de acero calibre 16- 203 mm (8 in) Modo de Falla: Varias de las juntas a tope se abrieron en varios sitios provocando falla del núcleo de tablero de cemento en los sujetadores sobre los bordes del tablero de cemento. * La deflexión resultante es igual a la deflexión promedio de los soportes menos el punto más grande de deflexión a través de la extensión de separación.

(Cont. Tabla 28) (Cont. Tabla 31) Temperatura y Humedad Durante Construcción: 21.1 grados C (70°F)/50% Temperatura y Humedad Durante Prueba: 21.1 grados C (70°F)/48% Descripción de Muestra panel SCP de 19.1 mm (3/4 in) sujeto a puntas de acero calibre 16- 203 mm (8 in) Modo de Falla: Las juntas a tope en el lado de carga del piso en el extremo #1 se abrieron provocando falla de núcleo en el tablero de cemento alrededor de los tornillos sobre la junta. Los tornillos sobre la vigueta de extremo en el extremo #1 se deprendieron a través del tablero de cemento debido al núcleo. * La deflexión resultante es igual a la deflexión promedio de los soportes menos el punto más grande de deflexión a través de la extensión de separación.

TABLA 34 - Resultados de Absorción de Agua - Panel SCP con espesor de 19.1 mm (% in) Peso Antes de Peso Ganancia Por ciento Impregnar Después de de Peso en Espécimen Impregnar Ganancia Eiemplo 8 Para determinar la resistencia a corte y rigidez a corte de un montaje de diafragma de piso utilizando bastidor de acero y forro de SCP, se efectuó una prueba en diez (10) especímenes de acuerdo con el método de prueba en voladizo AISI TS-7-02 para diafragmas de acero formados en frío. Estos datos pueden ser indicativos del desempeño de corte como un muro de carga. La FIG. 24 muestra un bastidor de piso 400 utilizado en las pruebas AISI TS-7. Materiales de Diafragma de Piso Prototipo de panel de cemento estructural (SCP = Structural Cement Panel) de 19.1 mm (3/4") reforzado con hebras de fibra de vidrio. Un machihembrado en "V" se ubica sobre la dimensión de 2.44 m (8') de las hojas de 1.22 x 2.44 m (4' x 8'). Madera terciada de 19.1 mm (3/4") - GP Plus, Tongue and Groove (Quick Fit)18.26 mm (23/32"). Capa inferior de acabados Sturd-I-Floor™, grado APA Exposición 1 , PS1-95, cara lijada, PRP-108 y fabricada por Georgia Pacific Corporation. Sujetadores - tornillos #8-45 cm x 41.28 mm (18 x 1-5/8") lg., de cabeza con alas Bugle Grabber Super Drive TM (Lox drive), ítem No. CHS8158JBW espaciados 10.16, 15.24 y 30.48 cm (4", 6" y 12") sobre el perímetro y 305 mm (12 in) o.c. en el campo de los paneles. Todos los sujetadores se colocaron a un mínimo de 19.1 mm (3/4") dentro desde los bordes de panel y 12.7 mm (1/2") dentro desde las costuras. En las esquinas del panel, los sujetadores se insertaron a 50.8 mm (2 in). Adhesivo - Adhesivo PL Polyurethane Premium Construction Adhesive, fabricado por OSI Sealants. Un (1) cordón de 6.35 mm (1/4") se aplicó a todos los miembros de bastidor con un doble cordón bead aplicado en las juntas a tope del panel. Se proporcionó un mínimo de 24 horas de tiempo de curado antes de cualquier carga. Bastidor de Piso Viguetas - calibre 16 de 254 mm (10 in) de profundidad x 6 m (10 ft) de largo, Trade Ready™ fabricadas por Dietrich Industries. Las viguetas fueron Dietrich troqueladas TDJ5 W 234.95 mm (9-1/4 in) x L 3.35 m (11 FT) de 262.47 mm (10-1/2 in) 14453223 calibre 16 G60 50KSI. La resistencia a la cedencia promedio probada fue 51.0 ksi. Riel de borde longitudinal - calibre 16 x 259 mm (10-3/16 in) de profundidad x 4.8 m (16 ft) de largo con sitios de conexión de vigueta pre-doblados espaciados a 609 mm (24 in) o.c. El riel fue Dietrich troquelado TD16 W 234.95 mm (1/4 in) x L 4.8 (16 ft) 14453203 16 GAUGE G60. La resistencia a la cedencia promedio probada fue de 62.7 ksi. Sujetadores - Tornillos DRIVALL #10-406.4 x 19.1 mm (16 x 3/4 in) de cabeza hexagonal largos. Construcción de Espécimen de Prueba Diez (10) muestras de prueba se construyeron a una dimensión total de 3.73 m x 3.97 m(11'-11" x 12'-0"). El riel de borde tuvo las lengüetas pre-dobladas a 40.64 cm (16") o.c. de modo que, los ángulos de sujetadores se soldaron al espaciamiento de 60.96 cm (24") o.c. Las viguetas se conectaron al riel utilizando tres tornillos Drivall de cabeza hexagonal #10-406.4 x 19.1 mm (16 x 3/4") Ig. en el lado de la viguetas a través de la lengüeta pre-doblada. Una parte de retención de tirante fuerte Simpson No. S/HD15 se sujetó al lado de tensión del piso utilizando tornillos auto perforantes décadas hexagonal 48-#10 x 19.1 mm (3/4") Ig. Un montante 155.8 x 406.4 mm (6-1/8" x 16" lg., calibre 12 se conectó a la vigueta de compresión utilizando (14) tornillos de auto taladrado de cabeza hexagonal - #10 x 19.1 mm (3/4") de largo. Esto se agregó como un refuerzo para evitar aplastamiento de la vigueta de extremo antes de falla de diafragma. El bastidor fue cuadrado y después el prototipo SCP o madera terciada se le sujetó. El forro de piso se sujetó a 101.6, 152.4 o 304.8 mm (4", 6" o 12") o.c., alrededor del inserto perimetral 50 mm (2") desde las esquinas, 304.8 mm (12") o.c., en el campo con tornillos de cabeza Bugle Grabber Super DriveMR #8- 457.2 - 41.28 mm (18 x 1-5/8"). Se tuvo cuidado en asegurar que los sujetadores se mantuviera nivel o ligeramente por debajo de la superficie del forro de piso y tampoco desprendieran en el bastidor de acero. Ver los dibujos anexos no. B6 - B11 para detalles. Se dejó que fraguaran las muestras de prueba utilizando adhesivo por un mínimo de 24 horas para proporcionar el adhesivo recomendado para curar. La FIG. 25 muestra uno de los pisos SCP 420 utilizados en las pruebas AISI TS-7 con colocación de adhesivo. Los tableros 442 fueron paneles SCP que tienen espesor de 17.02 a 17.9 mm (0.670 -0.705 in). La vista EE muestra paneles desplazados en una junta. La vista FF muestra junta machihembrada en forma de "V" de 12J mm (1/2 in). La vista GG muestra una esquina. La vista HH muestra donde se reúnen tres paneles SCP. La vista II muestra una esquina.

Configuración de prueba La FIG. 26 muestra el aparato de prueba 450 empleado en las pruebas AISI TS-7. El aparato de prueba 450 tiene dos vigas de carga de 203.2 mm (8 in) x 1828.8 mm (72 in) de largo 454. Un espécimen de prueba A 452 se coloca en rodillos de 25.4 mm (1 in) 458, se proporciona una placa de acero 460 bajo los rodillos 458. También se proporcionan un cojinete rígido 466 y accesorio de prueba 456 y accesorios de viga doble T. Un cilindro hidráulico 462 aplica presión al espécimen de prueba 452. La muestra de prueba se colocó en el accesorio de prueba con uno de los rieles de borde colocados a nivel en la parte superior de un canal en C de 254 mm (10") -44.69 kg/m (30 Ib./ft). El riel de borde después se conectó al canal en C utilizando tornillos de cabeza hexagonal T5 #12-24, espaciados 304.8 mm (12") o.c. Dos vigas en doble T (2) 203.2 x 1828.8 mm (8" x 72") de largo se conectaron entonces al otro riel de borde, a nivel con la tapa superior, utilizando tornillos de auto taladrado, de cabeza hexagonal #10 x 19.1 mm (3/4") de largo. Los sujetadores se colocaron a 152.4 mm (6") o.c., en lados alternos de la brida de viga en doble T. Las vigas en doble T también se empernaron en conjunto. Un cilindro hidráulico se colocó en una viga de reacción en línea con las vigas doble T. Una varilla roscada con diámetros 25.4 mm (1") se colocó a través de la retención Simpson y conectó al accesorio de acero rígido. No se aplicó par de torsión específico a las tuercas de acoplamiento en la varilla roscada. El riel de borde en el lado de carga se colocó en juegos de rodillos dobles espaciados aproximadamente 1219.2 mm (48"). Se colocó la retención sobre el forro en el lado de compresión para evitar desprendimiento. Dos (2) rodillos con diámetro de 25.4 mm (1") se colocaron entre el tubo retención de la placa de acero en el forro de piso.

Cuatro (4) transductores lineales se colocaron en el montaje de diafragma de piso en los siguientes sitios: #1 - En-línea con la vigueta de tensión, #2 - En-línea con el riel de lado fijo, #3 - En-línea con el riel de lado cargado en un ángulo de sujetador, y #4 - En-línea con la Vigueta de Compresión. Los transductores lineales 10 y el transductor de presión hidráulica se conectaron a un sistema de adquisición de datos. Eguipo de Prueba: Cuatro (4) transductores lineales se colocaron en montajes de diafragma de piso en los siguientes sitios: Una (1 ) bomba manual hidráulica ENERPAC Modelo P-39. Tres (3) cilindros hidráulicos EnerPac Modelo RC-1010. Cuatro (4) transductores lineales. Cinco (5) cojinetes rígidos empernados al piso. Un (1 ) canal rígido C10 x 30 empernado a tres (3) de los cojinetes. Un (1 ) medidor digital Omega. Un (1) transductor de presión Omega. Dos (2) vigas en doble T de 1.83 m (6 ft). Procedimiento Las cargas se generan utilizando cilindro hidráulico, en el punto de carga. Las fuerzas aplicadas se midieron con equipo de adquisición de datos y un transductor de presión. Un registro permanente de las fuerzas aplicadas se realizó en las hojas de datos anexas. Las cargas se generaron al aplicar presión hidráulica para crear fuerza mecánica hasta que se indicó la carga requerida en el medidor digital. Todo el montaje de piso se cargó a una velocidad constante hasta que no pudiera alcanzarse mayor energía en carga. Resultados de prueba La TABLA 37 resume los resultados de prueba.

Las FIGs. 27-29 muestran datos de carga en kg (Ib) v. desplazamiento empleados para generar los valores en la TABLA 43. En particular, la FIG. 27 muestra datos de la prueba de diafragma de piso en voladizo AISI TS-7 utilizando un panel SCP de 19.1 mm (3/4 in) con un programa de sujeción de 101.6 -304. 8 mm (4 - 12 in). La FIG. 28 muestra datos de la prueba de diafragma de piso en voladizo AISI TS-7 utilizando un panel SCP de 19.1 mm (3/4 in) comparado con madera terciada de 19.1 mm (/3/4 in) con un programa de sujeción de 101.6 - 304. 8 mm (4 - 12 in). La FIG. 29 muestra datos de la prueba de diafragma de piso en voladizo AISI TS-7 utilizando panel SCP de 19.1 mm (3/4 in)con adhesivo. Las TABLAS 38-47 muestran en forma de tabla los datos de las FIGs. 24, 25 y 26 para la prueba LP 804-3 - incrementos de .0254 mm (0.001 in).

TABLA 43: Prueba No. 6: Espécimen: SCP (T&G) 19.1 mm (3/4") sujeto a viguetas de acero de calibre 16, colocadas a 609.6 mm (24") o.c., con tornillos #8 x 41.28 mm (1-5/8") 152.4 mm (6") o.c. Alrededor del perímetro y 304.8 mm (12") o.c. , en el campo.

TABLA 44: Prueba No. 7: Espécimen: SCP (T&G) 19.1 mm (3/4") sujeto a viguetas de acero de calibre 16, colocadas a 609.6 mm (24") o.c., con tornillos #8 x 41.28 mm (1-5/8") 101.6 mm (4") o.c. Alrededor del perímetro y 304.8 mm TABLA 45: Prueba No. 8: Espécimen: SCP (T&G) 19.1 mm (3/4") sujeto a viguetas de acero de calibre 16, colocadas a 609.6 mm (24") o.c., con tornillos #8 x 41.28 mm (1-5/8") 152.4 mm (6") o.c. Alrededor del perímetro y 304.8 mm (12") o.c., en el campo. Condiciones de Prueba: 22.8 grados C (73°F); 45% de Humedad Relativa TABLA 46: Prueba No. 9: Espécimen: SCP (T&G) 19.1 mm (3/4") sujeto a viguetas de acero de calibre 16, colocadas a 609.6 mm (24") o.c., con tornillos #8 x 41.28 mm (1-5/8") 304.8 mm (12") o.c. Alrededor del perímetro y 304.8 mm (12") o.c., en el campo. Condiciones de Prueba: 22.8 grados C (73°F); 45% de Humedad Relativa Ancho de Diafragma 3632.2 mm (143 in); Longitud de Diafragma 3657.6 mm (144 in); Tiempo de Carga (min:seg): 4:19 TABLA 47: Prueba No. 10: Espécimen: SCP (T&G) 19.1 mm (3/4") sujeto a viguetas de acero de calibre 16, colocadas a 609.6 mm (24") o.c., con tornillos #8 x 41.28 mm (1-5/8") 152.4 mm (6") o.c. Alrededor del perímetro y 304.8 mm (12") o.c., en el campo. Condiciones de Prueba: 20 grados C (68°F); 43% de Humedad Relativa Ancho de Diafragma 3632.2 mm (143 ¡n); Longitud de Diafragma 3657.6 mm (144 in); Tiempo de Carga (min:seg): 6:43 Carga, kg Deflexión en mm/in-No. Indicador Deflexión Mientras que se han ilustrado y descrito modalidades particulares del sistema que emplean un diafragma horizontal o inclinado de paneles de cemento estructural reforzado con fibras en un bastidor de metal, se apreciará por aquellos con destreza en la técnica que pueden realizarse cambios y modificaciones a la misma sin apartarse de la invención en sus aspectos más amplios y como se establece en las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un sistema de muro de carga no combustible para construcción, caracterizado porque comprende: un diafragma de corte vertical sostenido en bastidor de metal laminado en frío calibre ligero, el diafragma de corte vertical comprende un panel cementoso reforzado, de peso ligero, dimensionalmente estable y el bastidor comprende montantes de metal; el panel tiene una densidad de 1041.30 a 1441.80 kg/m3 (65 a 90 libras por pie cúbico) y capaz de resistir cargas de corte cuando se sujeta al bastidor y que comprende una fase continua que resulta del curado de una mezcla acuosa, que comprende en una base seca, 35 a 70% en peso de polvo reactivo, 20 a 50% en peso de relleno de peso ligero, y 5 a 20% en peso de fibras de vidrio, la fase continua se refuerza con fibras de vidrio y contiene las partículas de relleno de peso ligero, las partículas de relleno de peso ligero tienen una gravedad específica de partículas desde 0.02 a 1.00 y un tamaño de partículas promedio de aproximadamente 10 a 500 mieras (micrómetros). 2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la fase continua resulta de curar una mezcla acuosa de polvos reactivos que comprende, en una base seca, 35 a 75% en peso de sulfato de calcio alfa hemihidrato, 20 a 55% en peso de cemento hidráulico, 0.2 a 3.5% en peso de cal, y 5 a 25% en peso de puzolana activa, la fase continua se refuerza uniformemente con fibras de vidrio resistentes a álcali y contienen partículas rellenas de peso ligero distribuidas uniformemente que comprenden microesferas cerámicas uniformemente distribuidas. 3. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque las microesferas cerámicas tienen un tamaño de partículas promedio de 50 a 250 mieras y/o caen dentro de un rango de tamaño de partículas de 10 a 500 mieras. 4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el panel se ha formado a partir de 35 a 58% en peso de polvos reactivos, 6 a 17% en peso de las fibras de vidrio, y 34 a 49% en peso de cuando menos un relleno de peso ligero seleccionado del grupo que consiste de microesferas cerámicas, microesferas de vidrio, cenoesferas de cenizas volantes o perlita, cada una en una base seca. 5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el panel se ha formado a partir de 49 a 56% en peso de polvos reactivos, 7 a 12% en peso de fibras de vidrio y 35 a 42% en peso de microesferas cerámicas, cada una en base seca, las microesferas cerámicas tienen una densidad de partículas de 0.50 a 0.80 g/mL. 6. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el relleno comprende microesferas de vidrio uniformemente distribuidas y/o cenoesferas de cenizas volantes que tienen un diámetro promedio de aproximadamente 10 a 350 mieras (micrómetros). 7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el panel se forma de 42 a 68% en peso de polvos reactivos, 5 a 15% en peso de fibras de vidrio, 23 a 43% en peso de esferas cerámicas, y hasta 1.0% en peso de microesferas de vidrio, cada una en una base seca. 8. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el panel comprende un núcleo que comprende la fase continua que resulta de curar una mezcla acuosa de polvos reactivos que comprende en una base seca, 35 a 75% en peso de sulfato de calcio alfa hemihidrato, 20 a 55% en peso de cemento hidráulico, 0.2 a 3.5% en peso de cal, y 5 a 25% en peso de una puzolana activa, la fase continua se refuerza uniformemente con las fibras de vidrio resistentes a álcali y contiene el relleno de peso ligero que comprende microesferas cerámicas uniformemente distribuidas, y además comprende cuando menos una capa exterior, cada capa exterior comprende una fase continua que resulta de curar una mezcla acuosa de polvos reactivos que comprenden en una base seca, 35 a 75% en peso de sulfato de calcio alfa hemihidrato, 20 a 55% en peso de cemento hidráulico, 0.2 a 3.5% en peso de cal, y 5 a 25% en peso de una puzolana activa, la fase continua se refuerza uniformemente con fibras de vidrio resistentes a álcali y partículas de relleno de peso ligero que tienen una gravedad específica de partículas de 0.02 a 1.00 y un tamaño de partículas promedio de aproximadamente 10 a 500 mieras (micrómetros), al menos una capa exterior tiene densidad de fase reducida relativo al núcleo. 9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la o las capas exteriores se han formado a partir de 42 a 68% en peso de los polvos reactivos, 5 a 15% en peso de las fibras de vidrio, hasta 1.0% en peso de microesferas de vidrio tienen un diámetro promedio de aproximadamente 10 a 350 mieras (micrómetros), y 23 a 43% en peso de partículas de relleno de peso ligero que comprenden esferas cerámicas, cada una en una base seca. 10. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el panel tiene un espesor de aproximadamente 6.3 a 38.11 mm (1/4 a 1 1/2 in). 11. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque las capas exteriores tienen un espesor de aproximadamente 0.8 a 3.2 mm (1/32 a 4/32 in). 12. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema tiene paneles SCP con espesor de 9-19 mm (3/8-3/4 in) el bastidor de metal reforzado lateralmente en forma adhesiva y/o mecánica cuando se prueba de acuerdo con ASTM E-72 tiene una capacidad de muro de carga nominal de 297J a 1786.2 kg/m (200 a 1200 libras por pie lineal). 13. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema tiene paneles SCP con espesor de 9-19 mm (3/8-3/4 in) bastidor de metal reforzado lateralmente en forma adhesiva y/o mecánica cuando se prueba de acuerdo con ASTM E-72 tiene una capacidad de muro de carga nominal de 297.7 a 1786.2 kg/m (400 a 1200 libras por pie lineal). 14. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema tiene paneles SCP con espesor de 9-19 mm (3/8-3/4 in) bastidor de metal reforzado lateralmente en forma adhesiva y/o mecánica cuando se prueba de acuerdo con ASTM E-72 tiene una capacidad de muro de carga nominal de 1190.8 a 1786.2 kg/m (800 a 1200 libras por pie lineal). 15. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema tiene paneles SCP con espesor de 12.5 mm (1/2 in) sujetos en forma mecánica y/o adhesiva a un bastidor de metal reforzado lateralmente cuando se prueba de acuerdo con ASTM E-72, tiene una capacidad de muro de carga nominal de 297J a 1786.2 kg/m (200 a 1200 libras por pie lineal, plf). 16. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema tiene paneles SCP con espesor de 12.5 mm (1/2 in) sujetos mecánica y/o adhesivamente a bastidor de metal reforzado lateralmente cuando se prueba de acuerdo con ASTM E-72 tiene una capacidad de muro de carga nominal de 595.4 a 1786.2 kg/m (400 a 1200 libras por pie lineal). 17. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema tiene paneles SCP con espesor de 12.5 mm (1/2 in) sujetos mecánica y/o adhesivamente a bastidor de metal reforzado lateralmente cuando se prueba de acuerdo con ASTM E-72 tiene una capacidad de muro de carga nominal de 1190.8 a 1786.2 kg/m (800 a 1200 libras por pie lineal). 18. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque las fibras de vidrio son monofilamentos que tienen un diámetro de aproximadamente 5 a 25 mieras (micrómetros) y una longitud de aproximadamente 6.3 a 76 mm (0.25 a 3 in). 19. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la resistencia flexural de un panel que tiene densidad en seco de 1041 a 1522 kg/m3 (65 a 95 lb/ft3) después de impregnarse en agua por 48 horas al menos 7 MPa (1000 psi) como se mide por el método ASTM C 947. 20. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la resistencia flexural de un panel que tiene densidad en seco de 1041 a 1522 kg/m3 (65 a 95 lb/ft3) después de impregnarse en agua por 48 horas al menos 11.4 MPa (1650 psi) como se mide por el método ASTM C 947. 21. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el cemento hidráulico es cemento Portland. 22. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque los polvos reactivos comprenden 45 a 65% en peso de sulfato de calcio hemihidrato, 25 a 40% en peso de cemento hidráulico, 0J5 a 1.25% en peso de cal, y 10 a 15% en peso de una puzolana activa. 23. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la vigueta comprende un miembro en forma de C substancialmente fabricado de metal. 24. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema de muro de carga tiene una resistencia a corte de estante de muro nominal específica superior a un sistema de muro de carga de mampostería estructural. 25. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la capacidad de transporte de carga de diafragma de corte horizontal del sistema no se reducirá en más de 25% cuando se expone a agua, en una prueba en donde se mantiene una cabeza de 5.08 cm (2 in) de agua sobre paneles SCP con espesor de 9.53 a 19.1 mm (3/8 a 3/4 in) sujetos en un bastidor de metal de 3.05 por 6.1 m (10 por 20 ft) por un periodo de 24 horas. 26. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la capacidad de transporte de carga de diafragma de corte horizontal del sistema no se reducirá en más de 20% cuando se expone a agua en una prueba en donde se mantiene una cabeza de 5.08 cm (2 in) de agua sobre paneles SCP con espesor de 9.53 a 19.1 mm (3/8 a 3/4 in) sujetos en un bastidor de metal de 3.05 por 6.1 m (10 por 20 ft) por un periodo de 24 horas. 27. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema no absorberá más de 3.42 kg/m2 (0J libras por pie cuadrado) de agua cuando se expone a agua en una prueba en donde se mantiene una cabeza de agua de 5.08 cm (2 in) sobre paneles SCP con espesor de 9.53 a 19.1 mm (3/8- 3/4 in) sujetos en un bastidor de metal de 3.05 por 6.1 m (10 por 20 ft) por un periodo de 24 horas. 28. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque un diafragma de 3.05 por 6.01 m (10 por 20 ft) de ancho por largo con espesor de 9.53 a 19.1 mm (3/8-3/4 in) de los paneles SCP conectado al bastidor de metal de 3.05 por 6.01 m (10 por 20 ft), no se hinchará más de 5% cuando se expone a una cabeza de agua de 5.08 cm (2 in) que se mantiene sobre los paneles SCP sujetos en el bastidor de metal por un periodo de 24 horas. 29. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque todo componente cumple con ASTM G-21 en donde el sistema logra aproximadamente un 1 y cumple con ASTM D-3273 en donde el sistema logra aproximadamente un 10. 30. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque soporta substahcialmente cero crecimiento bacterial cuando está limpio. 31. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema no es comestible para las termitas. 32. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el panel comprende: una capa núcleo que comprende la fase continua, y al menos una capa exterior de otra fase continua respectivamente, que resulta del curado de una mezcla acuosa que comprende, en una base seca, 35 a 70% en peso de polvo reactivo, 20 a 50% en peso de relleno de peso ligero, y 5 a 20% en peso de fibras de vidrio, la fase continua se refuerza con fibras de vidrio y contiene las partículas de relleno de peso ligero, las partículas de relleno de peso ligero tienen una gravedad específica de partículas de 0.02 a 1.00 y un tamaño de partículas promedio de aproximadamente 10 a 500 mieras (micrómetros) en cada lado opuesto de la capa interior, en donde la capa exterior como mínimo tiene un porcentaje de fibras de vidrio superior a la capa interior. 33. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la naturaleza de peso ligero de este sistema evita la carga muerta asociada con muros de mampostería. 34. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema no es direccional, ya que los paneles del sistema pueden colocarse con su dimensión larga paralela o perpendicular a las viguetas de metal del bastidor sin perder características de transporte de carga o resistencia, en donde la capacidad del sistema para soportar cargas muertas y vivas sin falla es la misma independientemente de la orientación del panel SCP en el bastidor de metal. 35. Un método para producir el sistema de muro de carga no combustible de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende colocar el panel en los montantes de metal. 36. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque comprende colocar el panel en los elementos del bastidor de metal cuando la temperatura ambiente es menor a 0 grados C (32 grados F). 37. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque comprende colocar el panel en los elementos de bastidor de metal cuando la temperatura ambiente es menor a -7.5 grados C (20 grados F). 38. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la etapa de colocar comprende colocar el panel dispuesto horizontalmente en los elementos de bastidor de metal, cuando la temperatura ambiente es menor a 0 grados C (32 grados F) al dejar caer el panel en los elementos de bastidor de metal, de manera tal que al menos un extremo del panel cae al menos .61 m (2 ft) y posteriormente reorientar verticalmente el panel y elementos de bastidor de metal. 39. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la etapa de colocación comprende colocar el panel dispuesto horizontalmente en los elementos de bastidor de metal cuando la temperatura ambiente es menor a 0 grados C (32 grados F) al dejar caer el panel en los elementos de bastidor de metal, de manera tal que al menos un extremo del panel cae .91 a 1.22 m (3 a 4 ft) y posteriormente reorientar verticalmente el panel y los elementos de bastidor de metal. 40. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el panel se coloca verticalmente en los elementos de bastidor de metal que están orientados verticalmente. 41. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el panel se coloca horizontalmente en los elementos de bastidor de metal que se orientan horizontalmente.