MX2011005258A - Estructura para edificaciones ligeras usando un mortero y un metodo para la produccion. - Google Patents

Estructura para edificaciones ligeras usando un mortero y un metodo para la produccion.

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Abstract

La invención concierne el campo de una estructura para edificaciones ligeras que se producen usando un mortero que contiene espuma de poliestireno y cemento y un método para la producción. Este incluye al menos una capa de un panel prefabricado de espuma de hormigón (60) fijado a una estructura marco de refuerzo (40), los interespacios entre los elementos de la estructura marco de refuerzo (40) se rellenan al menos parcialmente con un mortero (10, 12, 14, 16) proporcionado una primera superficie que contacta con dicho panel es espuma de hormigón (60), dicho mortero (10, 12, 14, 16) comprende gránulos del tamaño de 0.5-10 mm producidos por molienda de espuma de hormigón prensado que se han dejado madurar, 50-200 Kg de cemento anhidro no enlazado, y 150-300 I de agua adicionados antes de la aplicación por 1 m3 de material de molido, respectivamente.

Description

ESTRUCTURA PARA EDIFICACIONES LIGERAS USANDO UN MORTERO Y UN MÉTODO PARA LA PRODUCCIÓN Campo de la invención La invención concierne el campo de la industria de la construcción y se relaciona con un mortero para edificaciones que contiene poliestireno y cemento, un método para la producción de ese mortero así como estructuras de construcción producidas por el uso de un mortero de este tipo.
Antecedentes de la invención Para la producción de estructuras para edificaciones con buenas propiedades para el control térmico y de sonido, se usan morteros que contienen espuma de poliestireno, cemento y agua, las cuales se forman en las unidades constructivas en el sitio de la construcción o en una fábrica productora de los materiales de construcción. Tal mortero se explica en la especificación de GB 1 498 383.
Las unidades constructivas se producen a partir de mortero que contiene espuma de poliestireno de tal manera que el mortero se coloca en un molde, se presiona, y si es necesario, se trata con calor por ejemplo bajo presión, entonces cuando la solidez apropiada se logra, se saca del molde y se deja reposar para minimizar la tendencia a la contracción de tal concreto que contiene la espuma de poliestireno, de ahora en adelante referido como espuma de hormigón. Después del tiempo de reposo prescrito, las unidades constructivas así producidas son formadas en la forma y tamaño deseado.
Tal proceso no puede llevarse a cabo en el sitio de construcción debido a que allí el mortero no puede presionarse, tratarse con calor y ser dejado para reposar. Si este mortero se coloca en por ejemplo un marco permanente durante la construcción, pueden surgir problemas debido a la contracción.
El objetivo es crear un mortero tal para edificaciones el cual pueda aplicarse en el sitio, cuya contracción sea pequeña y que tenga buenas propiedades de aislamiento térmico y de sonido. Otro objetivo es crear un mortero para construcciones a partir del cual puedan crearse las estructuras constructivas y los elementos estructurales convenientes para soportar pesos.
Un objetivo más extenso es crear estructuras ligeras de construcción con buenas propiedades de aislamiento térmico y de sonido usando tal mortero.
Para lograr los objetivos fijados, se ha creado un mortero el cual contiene material molido hecho por molienda de espuma de hormigón ya contraída y se le ha permitido madurar y contiene agregado el cemento en ello; el agua se agrega a esta mezcla previa aplicación. Por supuesto que el material molido, el cemento y el agua, pueden mezclarse al mismo tiempo también en la aplicación.
El mortero que se produce así, de esta manera fija rápidamente, tiene un coeficiente de conductibilidad térmica muy bueno, el cual es superior sólo 30-40% a una unidad constructiva prefabricada de espuma de hormigón de buena calidad.
. En el curso del método para producir el mortero de acuerdo con la invención, la espuma de hormigón ya fija y contraída es molida en jos gránulos no mayores de 10 mm en tamaño, y se adicionan 50-150 kg de cemento y 80-200 I de agua a ésta. En aras de la un mejor procesamiento del mortero, la proporción de cemento-agua puede diferir normalmente de la proporción aplicada en los morteros de hormigón, y es generalmente más alta que en el último.
El mortero de acuerdo con la invención puede producirse en el sitio de construcción debido a que el molino necesario puede transportarse fácilmente y hacer posible lá reutilización del residuo generado en el sitio de la construcción. Si la cantidad de residuo generado en el sitio no es suficiente, tal material molido o residuo conveniente para moler puede obtenerse de una fábrica que produce productos de espuma de hormigón. El material molido, el cemento requerido y el agua pueden colocarse en un dispositivo para hacer mortero, una bomba de mortero la cual remite el mortero húmedo al lugar de aplicación subsecuente al mezclado.
Si se usa una cantidad de cemento superior a la cantidad prescrita, el mortero producido todavía puede usarse simultáneamente con el incremento de solidez que se logra por esto, el deterioro de sus propiedades de aislamiento térmico y de sonido así como un incremento en la tendencia a la contracción.
El mortero que se produce con las cantidades prescritas y que se aplica apropiadamente no es sólido pero es resistente a las pisadas, por consiguiente sus superficies expuestas para cargar y la abrasión deben protegerse con una capa apropiada.
Usando el mortero de acuerdo con la invención, se proporciona una estructura para edificaciones la cual que incluye , una capa de un panel pre-fabricado de espuma de hormigón unido a una estructura marco de refuerzo, y el espacio entre los elementos de la estructura del marco reforzando está al lo menos parcialmente relleno con el mortero de acuerdo con la invención, la primera superficie del cual contacta el panel de espuma de hormigón.
La estructura para edificaciones de acuerdo con la invención también puede formarse como una estructura para piso/ techo donde la estructura del marco de refuerzo contiene una viga soporte de carga colocada en el plano del piso/techo, un panel de espuma de hormigón fijado a la viga desde debajo y mortero de acuerdo con la invención aplicado entre y sobre la viga soporte de carga. La estructura para piso/ techo puede estar horizontal en cuyo caso incluye vigas soporte de carga horizontalmente colocadas, con perfiles en I, C o U, y preferiblemente, hay una rejilla de distribución de carga colocada sobre las vigas soporte de carga en el mortero La estructura para edificaciones de acuerdo con la invención puede incluir una capa protectora esparcida sobre el mortero y si necesario, el enlosado (80) colocado posteriormente.
En la versión de la estructura para edificaciones de acuerdo con la invención donde ésta se forma como una estructura para piso/techo, el panel de la estructura para piso/techo se coloca con un ángulo menor de 75° con relación a la horizontal.
En la versión de la estructura para edificaciones de acuerdo con la invención donde ésta se forma como un elemento de pared vertical incluye una primera y una segunda capa de panel de espuma de hormigón fijado opuestamente a la estructura del marco de refuerzo y tales capas constituyen un encofrado rellenable permanente entre si y con la estructura del marco, y el espacio entre los paneles de espuma de hormigón (y la estructura del marco) se rellena con el mortero de acuerdo con la invención. En la versión de la estructura para edificaciones de acuerdo con la invención, donde ésta se forma como un elemento de la pared vertical, un acabado de la superficie o una corteza dura se forman en la superficie libre de los paneles de espuma de hormigón opuesta a la superficie enfrente al mortero. Una de las superficies de la estructura para edificaciones es preferiblemente constituida de una tabla hecha de espuma de hormigón unida a la estructura del marco. Los espacios interiores de la estructura del marco se rellenan con el mortero de acuerdo con la invención.
Así, en la versión de la estructura para edificaciones de acuerdo con la invención donde ésta se forma como una pared vertical, una tabla de espuma de hormigón, panel se une a ambos lados de la estructura del marco y estos paneles constituyen el encofrado permanente para el llenado con el mortero de acuerdo con la invención de los espacios interiores de la estructura del marco.
Si la estructura para edificaciones de acuerdo con la invención es una estructura para piso/techo, entonces el panel de espuma de hormigón que constituye el armazón permanente se fija a su estructura marco desde abajo. En caso de una estructura de carga para piso/techo, hay preferiblemente una rejilla de distribución de carga fijada a la estructura del marco y para lograr el aislamiento del sonido, esta rejilla de distribución de carga se cubre con una capa del mortero de acuerdo con la invención de al menos 3 centímetro pero preferiblemente de 5 cm. Después de 24 horas, típicamente una capa protectora, una capa aislante puede aplicarse a esta capa, capa protectora que puede cubrirse entonces con un recubrimiento apropiado Si la estructura para edificaciones de acuerdo con la invención se forma como una estructura para techo en el lugar donde ésta no se exponga a carga o abrasión, no es necesario colocar ninguna rejilla de distribución de carga o capa protectora.
Si la estructura para edificaciones de acuerdo con la invención se forma para soportar el recubrimiento del techo, los elementos para fijar la capa externa del techo, por ejemplo listones y bloques de madera pueden empotrarse, en el mortero.
La estructura para edificaciones de acuerdo con la invención puede crearse muy rápidamente; es muy ligera y tiene excelentes propiedades de aislamiento térmico y de sonido. Otra ventaja es que la estructura del marco no está colocadas libremente, en caso de fuego, los paneles de espuma de hormigón protegen la estructura del marco de un calentamiento rápido. Por supuesto, esto requiere el uso de espuma de hormigón incombustible en sí misma.
Otra ventaja es que después de rellenar, el mortero protege los elementos de la estructura del marco de toda deformación causada por las cargas; los elementos de la estructura del marco, con especial consideración a sus rangos bajo presión, prácticamente no se exponen a la distorsión.
La invención se explicará a continuación con referencia a modalidades ejemplo mostradas en los dibujos La Figura 1 es la sección plana horizontal de la estructura exterior de la pared soporte de carga creada con el uso del mortero de acuerdo con la invención, La Figura 2 es el dibujo de la sección de la estructura de soporte de carga para piso/techo transversal a las vigas colocadas en ésta, La Figura 3 es la vista esquemática de la sección de la juntura de la pared soporte de carga interior y el piso/techo, La Figura 4 es el dibujo de la sección de la chapa del techo que incluye una estructura para piso/techo inclinada creada con la aplicación del mortero de acuerdo con la invención.
La Figura 1 muestra la sección del plano horizontal de la pared soporte de carga exterior la cual bordea la construcción hacia el exterior creada con el uso del mortero de acuerdo con la invención. Esta pared soporte de carga se crea para que una estructura marco 40 se construya primeramente con ambos perfiles de madera y metal con una protección apropiada contra la corrosión. En este caso, la figura muestra los postes verticales 41 de la estructura marco 40 sobre estos postes 41 se fijan desde el interior paneles 30 de espuma de hormigón de 12 centímetros de espesor y los paneles 20 de espuma de hormigón de 15 centímetros de espesor que se fijan desde el exterior. Los elementos de fijación 42 pueden ser tornillos plásticos o elementos de ajuste de fijación cuya superficie de presión es suficientemente grande para sostener los paneles de espuma de hormigón 20, 30 sin daño. Pueden usarse discos, lavanderas con pequeños agujeros u otros elementos similares para distribuir la presión como sea necesario. Para evitar puentes termales y vías de transmisión acústica, especialmente en el caso de los elementos de fijación 42 hechos de metal, los elementos de fijación 42 se colocan en las muescas formadas en la superficie de los paneles de espuma de hormigón 20, 30.
Después del montaje, el mortero 10 se vierte en el espacio entre los postes 41 por medio de una bomba de concreto, máquina de enlucido-enyesado, u otro equipo similar conveniente para este propósito, o mediante fuerza manual. La densidad del mortero 10 es relativamente baja, por consiguiente los paneles de espuma de hormigón 20, 30 son capaces de soportar la presión rellenos con el mortero '10 y constituyen un encofrado permanente. Cualquier cantidad en exceso de agua en el mortero 10 puede gotear hacia afuera a través de las aberturas de los paneles de espuma de hormigón 20, 30. El tiempo de endurecimiento del mortero 10 es aproximadamente de 2 días.
Considerando que la superficie de los paneles de espuma de hormigón 20, 30 no son lo suficientemente sólidos a pruebas de abrasión, por lo menos al panel de espuma de hormigón exterior 20 debe proporcionarse con una corteza dura, donde la estructura puede formarse de una manera similar al caso de recubrimiento para el aislamiento térmico exterior hecho con planchas de poliestireno. El panel de espuma de hormigón 30 interior requiere de un acabado de la superficie menos fuerte, por ejemplo, un papel para empapelado de paredes base fibra de vidrio aplicado después del enyesado con yeso, el cual, entonces puede trabajarse posteriormente como se desee.
Debe notarse que después del endurecimiento, el mortero 10 distribuye la carga hacia los dos paneles de espuma de hormigón 20, 30, y esto es lo que hace posible su aplicación en la estructura de la pared soporte de carga. Sin la aplicación de la invención, éstas no son ni siquiera convenientes para soportar la presión del viento. Sin embargo, el mortero 10. hace de las estructuras de pared un sólido formado de tal magnitud que éstas pueden ser usadas también para crear paredes exteriores para soporte de carga de edificios de múltiples pisos.
La Figura 2 muestras la sección transversal de una estructura soporte de carga para piso/techo. En este caso, la estructura marco 40 está constituida de vigas 44 con sección en I, y los paneles de espuma de hormigón 60 se fijan a tales vigas 44 desde abajo por medio de los elementos de fijación 42. Una rejilla de distribución de carga 90 se fija a la parte superior de la viga 44, donde la rejilla de distribución de carga 90 puede ser, por ejemplo, una (estera) de 5x5 cm de acero reforzado con hormigón hecha de una malla de cables de acero de 5 mm de diámetro. Después de llevar a cabo la fijación, el interespacio entre las vigas 44 que constituyen la estructura marco 40 se llena con el mortero 14. Para facilitar la calidad de la insonorización del mortero de acuerdo con la invención, debe evitarse la formación de vías de transmisión acústica en la estructura piso/techo desde la parte superior a la inferior. Con este fin, el mortero 14 se vierte en un nivel superior que el de la rejilla de distribución de carga 90 y así el mortero14 cubrirá la rejilla de distribución de carga 90, preferiblemente con una capa de un espesor de 3-5 cm. En la parte superior de esto, se aplican dos recubrimientos de alta resistencia de 3 cm de espesor y capas de composición de piso (aislante) las cuales pueden ser recubiertas como se desee. 1 m3 de espuma de hormigón molida seca (tamaño del gránulo: puede estar aproximadamente entre 1 mm y 10 mm) se mezcla con 200 litros de agua y se adicionan 100 kg de cemento (el tipo: A-P 32, 5R 350 trass cemento Portland 20 aunque se unirá con cualquier otro cemento de menor calidad). Esto producirá un resultado con una consistencia similar al concreto húmedo. Después, éste se vierte a mano o mediante una máquina a la estructura para piso/techo, según el orden de capas indicado en la Figura 2. Por esto, la espuma de hormigón-poliestireno crea un relleno completo entre las vigas adyacentes 44 de la sección I, además éstas no puedan arrancarse debido a que se sostienen mediante atornillado 60 sobre el panel de espuma de hormigón desde abajo, el relleno de mortero 14 entre ellas, y también por la rejilla de distribución de carga 90 de 0.5 mm de espesor desde arriba. El mortero 14 se vierte a un nivel de 4-5 cm por encima de la rejilla de distribución de carga 90 y la viga 44, se compacta por medio de un vibrador y se crea una superficie plana recta. Entonces, después que expira el tiempo requerido para el endurecimiento, se vierte una capa de 4-5 cm de espesor de concreto o una capa de protección (aislante) como capa protectora. Y después se cubre con cerámicas, madera u otro material para acabado.
El peso de la estructura para piso /techo creado de esta manera puede calcularse como sigue: El peso de 1 m3 de espuma de hormigón está entre 200 y 230 kg, el peso del cemento adicionado es 100kg.
Capa de protección (aislante): 60 kg/m2 - 3cm de espesor.
Acero: 10 kg/m2.
A partir del peso del agua, sólo la cantidad absorbida por el cemento debe tenerse en cuenta.
Así, el peso de la estructura para piso/techo de 38 cm de espesor es aproximadamente de 225 kg/m2.
Debe notarse que en comparación con una estructura para piso/techo de concreto tradicional, el peso por superficie puede reducirse a su quinta parte al aplicar la invención. Además, se seca y puede cubrirse dentro de las 48 horas. Por otra parte, el tiempo de secado total (endurecimiento) de las estructuras para piso/techo de concreto tradicionales es de 28 días y sólo puede cubrirse después de esto.
Las paredes interiores para el soporte de la carga también pueden construirse sobre la estructura para piso/techo creada, usando el mortero de acuerdo con la invención. La estructura marco 40 del piso/techo horizontal indicada sólo por una señal de la referencia y la estructura marco 40 de la pared soporte de carga indicada también simbólicamente por una señal de referencia se montan entre sí. Los paneles de espuma de hormigón 60 constituyen el encofrado permanente más bajo de la estructura piso/techo horizontal estructuran y los paneles de espuma de hormigón 50 de la pared soporte de carga vertical se fijan a la estructura marco 40 por los elementos de fijación 42. La estructura para piso/techo horizontal se crea después de que las paredes de soporte de carga vertical más bajas se completen, entonces los paneles de espuma de hormigón 50 de las paredes soporte de carga vertical del próximo nivel se montan. Luego, la estructura para piso/techo horizontal se llena con el mortero 14 de acuerdo con la invención, 24-48 horas después se aplica una capa de protección (aislante) de alta resistencia, y entonces el inter-espacio entre los paneles de espuma de hormigón 50 localizados arriba se llena con el mortero 12 de acuerdo con la invención.
La Figura 4 muestra una estructura de plancha para techos de 45° grados creada usando el mortero de acuerdo con la invención. En este caso la estructura marco 40 se constituye de vigas inclinadas o unas vigas-I 46 que sustituyen las vigas inclinadas las cuales se indican sólo por una línea punteada en la parte superior de la figura y pueden hacerse de acero galvanizado. Primeramente, la estructura marco se ensambla, entonces los paneles de espuma de concreto 60 se fijan a su lado inferior por medio de los elementos de fijación 42. Se fijan separadores 48 en la parte superior de las vigas en I 46 donde estos separadores 48 pueden ser bloques de madera. Entonces los inter-espacios de la estructura marco 40 se llenan con el mortero 16 de acuerdo con la invención y el mortero se iguala con el nivel superior de los separadores 48. La consistencia del mortero de acuerdo con la invención es tal que puede ser usado hasta en un ángulo de 75-80°. En caso de un ángulo excesivo, hay un riesgo de hundimiento del mortero durante la aplicación.
Después de un tiempo de endurecimiento de aproximadamente 2 días, un refuerzo 72 se coloca sobre la superficie, este refuerzo es una lámina con una permeabilidad al vapor controlada tradicionalmente usada por hacer los techos en la industria de la construcción. La lámina se fija por sellado 74 fijado a los separadores 48. Posteriormente pueden montarse separadores 76 en la parte superior del sellado 74 al mismo tiempo o en una etapa de trabajo separada, y los listones del techo 78 sosteniendo las tejas del techo 92 son fijados allí. Usando los separadores 76 y, mediante la selección correcta de su tamaño apropiado, la ventilación del techo puede ser mejorada.
Aunque la invención se explica con referencia a sus modalidades preferidas, es obvio para un profesional con especialización promedio en el campo que pueden realizarse varias modificaciones y alternativas. El objetivo de las siguientes reivindicaciones es extenderse a tales modificaciones y alternativas.

Claims (10)

Reivindicaciones
1. Estructura para edificaciones ligeras producida usando un mortero que contiene espuma de poliestireno y cemento caracterizada porque la estructura incluye al menos una capa de un panel prefabricado de espuma de hormigón (60) fijado a una estructura marco de refuerzo (40), los inter-espacios entre los elementos de la estructura marco de refuerzo (40) se rellenan al menos parcialmente con un mortero (10, 12, 14, 16) proporcionando una primera superficie que contacta con dicho panel de espuma de hormigón (60), dicho mortero (10, 12, 14, 16) comprende granulos del tamaño de 0.5-10 mm producidos por molienda de espuma de hormigón prensado que se han dejado madurar, 50-200 kg de cemento anhidro no enlazado, y 150-300 I de agua adicionados antes de la aplicación por 1 m3 de material de molido, respectivamente.
2. La estructura de construcción de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque se forma como un elemento de pared permanente que incluye una primera y segunda capa de paneles prefabricados de espuma de hormigón (20, 30) fijada a los lados opuestos de la estructura marco de refuerzo (40), dichos paneles de espuma de hormigón (20, 30) conjuntamente con la estructura marco de refuerzo (40) constituye un encofrado permanente que define un inter-espacio que puede llenarse con el mortero (10), y el interespacio entre los paneles de espuma de hormigón (20, 30) y la estructura marco (40) se rellena con dicho mortero (10).
3. La estructura de construcción de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque se forma como una estructura para piso/techo, donde la estructura marco de refuerzo (40) incluye las vigas para soporte de carga (44, 46) colocadas en el plano de la estructura para piso/techo, un panel de espuma de hormigón (60) fijado a las vigas desde abajo, y dicho mortero (14, 16) es aplicado entre y sobre las vigas para soporte de carga (44, 46).
4. La estructura de construcción de acuerdo con la reivindicación 3 caracterizada porque dicha estructura para piso/techo es horizontal e incluye las vigas para soporte de carga (44) horizontalmente dispuestas seleccionadas con perfiles en I, C o U.
5. La estructura de construcción de acuerdo con la reivindicación 4 caracterizada porque ésta comprende una rejilla de distribución de carga (90) colocada en el mortero (14) sobre las vigas para soporte de carga (44).
6. La estructura de construcción de acuerdo con las reivindicaciones 4 6 5 caracterizada porque incluye una capa protectora (70) que se distribuye sobre el mortero (14) y un enlosado (80) colocado sobre dicha capa protectora (70) si necesario.
7. La estructura de construcción de acuerdo con la reivindicación 3 caracterizada porque el panel de la estructura para piso/techo está en un ángulo menor de 75° con relación a la horizontal.
8. La estructura de construcción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 caracterizada porque un acabado de la superficie o la corteza endurecida se forma sobre una superficie libre de dichos paneles de espuma de hormigón (20, 30, 50, 60) opuestos a una superficie de frente a dicho mortero (10, 12, 14, 16).
9. Un método para la producción de una estructura ligera de construcción de acuerdo con la reivindicación 1 , que comprende proporcionar una estructura marco (40) que tiene inter-espacios; fijar un panel a la estructura marco (40), rellenar al menos parcialmente dichos inter-espacios; caracterizado porque dicho panel comprende un panel de espuma de hormigón endurecida (20, 30, 50, 60), y dicho relleno por lo menos parcial de dichos inter-espacios se lleva a cabo rellenando con un mortero (10, 12, 14, 16) que comprende granulos de 0.5-10 mm de tamaño producidos por molienda de la espuma de hormigón prensado que se ha dejado madurar, 50-200 kg de cemento anhidro no enlazado, y 150-300 I de agua adicionados antes de la aplicación por 1 m3 de material molido, respectivamente.
10. El método de acuerdo con la reivindicación 9 caracterizado porque se proporciona un encofrado permanente que define un inter-espacio mediante fijación de una primera y segunda capa de los paneles de espuma de hormigón (20, 30, 50) a los lados opuestos de dicha estructura de marco de refuerzo (40), y después se rellena dicho inter-espacio definido por el dicho encofrado permanente con dicho mortero (10, 12, 14, 16).
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