MX2012008378A - Sistemas de construccion y paneles compuestos. - Google Patents

Sistemas de construccion y paneles compuestos.

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Abstract

Se revela una estructura de paneles de construcción en la cual se usan paneles de construcción compuestos para formar una estructura. Se revela un panel de construcción compuesto que incluye un núcleo y un recubrimiento aplicado sobre el núcleo. En algunas versiones el núcleo consiste en un marco y uno o más de un bloque estructural aislante. Los bloques estructurales aislantes pueden ser bloques de espuma de poliestireno encapsulado (EPS, siglas en inglés). En algunas versiones el recubrimiento incluye una capa base interna y una capa marrón principal exterior. La capa base interna puede estar formada de al menos dos capas. La capa marrón principal exterior puede incluir una malla de fibra de vidrio embutida en la capa marrón principal exterior. Se revela un método para formar una estructura de paneles de construcción que incluye formar un núcleo utilizando un marco y uno o más de un bloque, aplicar una capa base interna al núcleo y aplicar una capa marrón principal exterior sobre la capa base interna.

Description

SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN Y PANELES COMPUESTOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo Técnico La presente invención se relaciona en general con materiales para la construcción de edificios y estructuras, y más específicamente con paneles compuestos (composite panels) de construcción.
Estado del Arte Históricamente las edificaciones se han construido con ladrillos, bloques de cemento, marcos de madera y, más recientemente, con marcos de acero y estuco {escayola, yeso calcinado). Los materiales y las técnicas utilizadas para la construcción de edificios se están desarrollando dentro de un esfuerzo por reducir, costos {costes), aumentar la eficiencia energética, reducir la cantidad de madera usada en edificaciones, y reducir la pérdida de materiales. La construcción con bloques de cemento y ladrillos requiere una cantidad enorme de fuerza-hombre para levantar un edificio, lo cual eleva el costo del edificio. La madera ha sido durante mucho tiempo un material de primera necesidad en la construcción de edificios pero recientemente hay un deseo de preservar los recursos forestales. La madera es inherentemente más susceptible a los daños por las inclemencias del tiempo, humedad, moho, fuego y plagas de insectos.
Igualmente, cuando se usa madera para levantar un edificio puede haber una gran cantidad de desperdicio. Esto se debe a que al sitio de construcción se envían tablones de tamaño estándar que deben ser cortados y ensamblados en el sitio de la edificación para convertirlos en edificios. El trabajo de cortar la madera al tamaño requerido resulta en altos costos laborales y gran cantidad de madera desperdiciada.
También es deseable aumentar la eficiencia energética de los edificios para reducir los costos de energía durante la vida útil del edificio. La construcción con bloques de cemento, ladrillos, marcos de madera y estuco no proveen el alto nivel de eficiencia energética que sí puede obtenerse con nuevos materiales.
Los bloques de espuma (foam blocks) se han convertido en una alternativa popular y son ambientalmente sustentables si se les compara con tradicionales materiales de construcción como la madera, bloques de cemento y ladrillos. Los bloques de espuma son livianos, pueden ser moldeados o dárseles cualquier forma requerida, resultan en una edificación de construcción térmicamente eficiente, y requieren menos mano de obra calificada para convertirlos en una estructura de construcción. Otros beneficios incluyen, sin ser limitantes, su resistencia a la humedad, el moho, fuego y daños causados por insectos. Los bloques de espuma se construyen utilizando materiales que son reciclables y renovables, proveen buenas características de aislación, y a menudo están hechos de materiales reciclados. Alternativamente, se pueden fabricar bloques de construcción de otros materiales respetuosos del ambiente (environmentally fríendly) como paja, fibras de madera, papel y vidrio, por ejemplo.
Un problema con algunos de los nuevos materiales de construcción, tales como los bloques de espuma, es que la resistencia estructural de un elemento de construcción, como puede ser una pared, no sea tan alta como cuando se usan madera, ladrillos o bloques de cemento para formar el elemento de construcción. Esto puede ser particularmente importante en áreas donde se requiere que los edificios soporten fuertes vientos o movimientos sísmicos. Existe la necesidad de un sistema de paneles de construcción prefabricados que minimice el tiempo de construcción, utilice materiales respetuosos del ambiente, y resulte en un panel de construcción con alta resistencia estructural e integridad estructural.
DIVULGACIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona en general con materiales para la construcción de edificios y estructuras, y más específicamente con paneles de construcción compuestos. En la presente se revela un panel de construcción compuesto que comprende un núcleo y un recubrimiento que cubre una porción del núcleo. El núcleo incluye una superficie frontal, una superficie trasera, y uno o más de un lado. El recubrimiento incluye una capa interna base (scratch /ayer) y una capa marrón principal externa. En inglés se llama "scratch layer" a la capa de base (primera) del friso que se aplica a una pared (la capa que va en contacto directo con la pared). Mientras aún está húmeda esta capa se frota con una toalla o algún tipo de hoja serrada. La creación de una red de raspaduras superficiales ayuda a que la segunda capa de friso aplicada tenga una mejor adherencia a la primera. En inglés el adjetivo "brown (marrón)" en el argot de construcción, y específicamente referido a capas de materiales, se refiere a la capa o superficie que queda expuesta a la vista en un elemento listo para ser instalado, y a menudo, para ser pintado o recubierto con un acabado final. En esta traducción elegimos el literal "marrón" al no encontrar un término equivalente en español que fuese suficientemente específico.
La capa marrón principal externa incluye cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio, y malla de fibra de vidrio. Se entiende por "agregados" en este documento una mezcla de minerales que se pueden separar por medios mecánicos; materiales minerales, como arena o piedra, utilizados para hacer concreto. En algunas presentaciones la capa base consiste en al menos dos capas. En algunas presentaciones la capa base consiste en una primera capa base A de cemento, agregados y un aglutinante acrílico, y una segunda capa base B que incluye cemento, agregados, un aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio y malla de fibra de vidrio. En algunas presentaciones la capa interna base incluye una malla de alambre. En algunas presentaciones los agregados de la capa marrón principal externa incluyen perlita. En algunas presentaciones los agregados de la capa marrón principal externa incluyen arena. En algunas presentaciones el núcleo incluye un marco y uno o más de un bloque estructural aislante acoplado al marco. En algunas presentaciones el bloque estructural aislante está compuesto de espuma de poliestireno expandido. En algunas presentaciones el marco está embutido en el uno o más de un bloque estructural aislante. En algunas presentaciones el panel de construcción presenta una junta de control.
En la presente se revela un panel de construcción compuesto que incluye un panel de construcción compuesto con un carril del panel de construcción compuesto, y una base (/bofe/) con un saliente integrado a la base. El carril del panel de construcción se acopla con el saliente de la base (footer tongue) para formar una estructura de paneles de construcción compuestos. En algunas versiones la base y el saliente son ambos de concreto. En algunas versiones el panel de construcción incluye un núcleo y un recubrimiento que cubre una parte del núcleo. En algunas versiones el núcleo tiene una superficie frontal, una superficie trasera y uno o más de un lado. En algunas versiones la estructura del panel de construcción incluye un carril acoplado al núcleo, donde el carril comprende una parte basal que cubre una parte de un lado, y un canal para drenar lluvia formado en la parte basal. En algunas versiones el carril comprende además un canal espaciador sellante. En algunas versiones el carril comprende un borde guía (screed boundary). En algunas versiones el núcleo incluye un marco y uno o más de un bloque estructural aislante acoplado al marco. En algunas versiones el recubrimiento incluye una capa base interna y una capa marrón principal externa. La capa base interna en algunas versiones incluye una primera capa base interna A de cemento, agregados y un aglutinante acrílico, y una segunda capa base B que incluye cemento, agregados, un aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio y malla de fibra de vidrio. La capa principal marrón externa incluye cemento, agregados, un aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio y malla de fibra de vidrio.
Aquí se revela un panel de construcción que incluye un núcleo con una superficie frontal, una superficie trasera y uno o más de un lado; y un carril acoplado al núcleo. El carril incluye una parte basal que cubre una parte del borde, y un canal de drenaje de lluvia que se forma en la parte basal. En algunas versiones el carril además comprende un canal espaciador sellante. En algunas versiones el carril además comprende un borde guía. En algunas versiones el carril además comprende un primer y un segundo brazo opuestos que se extienden desde la base, donde el primer y segundo brazo opuestos calzan con la superficie frontal y la superficie trasera, respectivamente, del núcleo.
Se revela un método para formar una estructura con paneles de construcción, incluyendo la formación de un núcleo utilizando un marco y uno o más bloques estructurales aislantes, aplicando una capa base interna a una parte del núcleo, y aplicando una capa marrón externa sobre la capa base interna. La capa marrón externa está hecha de cemento, agregados, amalgamante acrílico, hebras de fibra de vidrio y una malla de fibra de vidrio. En algunas versiones formar un núcleo utilizando un marco y uno o más bloques estructurales aislantes significa incrustar el marco en uno o más bloques estructurales aislantes.
En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye pasos adicionales. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye crear una mezcla de cemento, agregados, aglutinante acrílico y agua para formar la primera capa base interna A. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye soplar la primera capa base interna A sobre parte del núcleo. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye dejar que la primera capa base interna A se cure. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye crear una mezcla marrón que comprende cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio y agua formar una segunda capa base B. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye aplicar con cuchara la mezcla marrón de la segunda capa base B sobre la primera capa base A. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye embutir una malla de fibra de vidrio en la mezcla marrón de la segunda capa base B mientras la mezcla marrón de la segunda capa base B aún está húmeda. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye dejar que la mezcla marrón de la segunda capa base B se cure.
En algunas versiones aplicar una capa marrón principal externa sobre la capa base interna incluye pasos adicionales. En algunas versiones aplicar una capa marrón principal externa sobre la capa base interna incluye crear una mezcla que comprende cemento, agregados, amalgamante acrílico, hebras de fibra de vidrio y agua para formar la capa marrón principal. En algunas versiones aplicar una capa marrón principal externa sobre la capa base interna incluye aplicar con cuchara la mezcla marrón de la capa marrón principal sobre la capa base interna. En algunas versiones aplicar una capa marrón principal externa sobre la capa base interna incluye embutir una malla de fibra de vidrio en la mezcla marrón de la capa marrón principal mientras la mezcla marrón de la capa marrón principal aún está húmeda. En algunas versiones aplicar una capa marrón principal externa sobre la capa base interna incluye dejar que la mezcla marrón de la capa marrón principal se cure. En algunas versiones la mezcla marrón de la capa marrón principal incluye arena grado 20 y arena grado 30. En algunas versiones los agregados de la mezcla marrón de la capa marrón principal incluyen perlita. En algunas versiones los agregados de la mezcla marrón de la capa marrón principal incluyen vermiculita.
En algunas versiones aplicar una capa base interna incluye además embutir una malla de alambre en la capa base interna. En algunas versiones el método de crear una estructura de paneles de construcción incluye además vaciar una base con un saliente integral, y acoplar el núcleo con el saliente de la base, siendo que el núcleo incluye una ranura en el panel de construcción.
En la presente se revela un método para formar una estructura, método que incluye formar un panel de construcción, acoplar un carril al panel de construcción, donde el carril incluye un canal de desagüe de lluvia, y la interconexión de múltiples paneles de construcción para formar una estructura. En algunas versiones formar un panel de construcción incluye formar un núcleo con un marco y uno o más de un bloque estructural aislante, y aplicar un recubrimiento a una parte de núcleo. En algunas versiones aplicar un recubrimiento a parte del núcleo incluye aplicar una capa base interna a parte del núcleo. En algunas versiones aplicar un recubrimiento a parte del núcleo incluye aplicar una capa base interna A a parte del núcleo, y aplicar una capa base B externa sobre la capa base A interna. En algunas versiones la capa base interna A incluye cemento, agregados, y un aglutinante acrílico. En algunas versiones la capa base externa B incluye cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio y malla de fibra de vidrio. En algunas versiones aplicar una capa base interna incluye embutir una malla de alambre en la capa base interna. En algunas versiones aplicar un recubrimiento a parte del núcleo incluye aplicar una capa marrón principal externa a parte del núcleo, siendo que la capa marrón principal externa incluye cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio y malla de fibra de vidrio. En algunas versiones el método de formar una estructura incluye acoplar un carril con una base. En algunas versiones interconectar múltiples paneles de construcción incluye acoplar el carril de un primer panel de construcción con el carril de un segundo panel de construcción.
Las características y ventajas anteriores, así como otras más de la presente invención resultarán evidentes a partir de descripción más detallada de versiones particulares de la invención que se presentan a continuación, tal como se ilustra en los dibujos acompañantes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva de una versión de un panel de construcción compuesto 112 según la invención.
La Figura 2 es una vista en perspectiva del núcleo 158 del panel de construcción 112 de la Figura 1.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de una versión del bloque estructural aislante 140 que puede usarse con el panel de construcción 112 según la invención.
La Figura 4 es una vista en perspectiva de otra versión del bloque estructural aislante 140 que puede usarse con el panel de construcción 112 según la invención, siendo que el bloque estructural aislante 140 de la Figura 4 tiene los elementos de acoplamiento 150.
La Figura 5 es una vista cenital de dos bloques estructurales aislantes 140 del panel de construcción 112 de la Figura 1 en la cual los bloques estructurales aislantes 140 tienen elementos de acoplamiento 150.
La Figura 6 es una vista en perspectiva del núcleo 158 con un recubrimiento 160 aplicado, formándose así el panel de construcción 112 de la estructura de paneles de construcción 110 según la invención.
La Figura 7 muestra la sección transversal 7-7 del panel de construcción 112 de la Figura 6.
La Figura 8 muestra la sección transversal 8-8 del panel de construcción 112 de la Figura 6.
La Figura 9 muestra un acercamiento de la sección transversal del recubrimiento 160, tomada en la sección 9 de la Figura 8.
La Figura 10 es una sección transversal horizontal de una versión del panel de construcción 112 según la invención, en la cual el panel de construcción 112 incluye la malla de alambre 272 embutida en el núcleo 158.
La Figura 11 es una sección transversal horizontal de otra versión del panel de construcción 112 según la invención, en la cual el panel de construcción 112 incluye la malla de alambre 272 embutida en el núcleo 158.
La Figura 12 es una sección transversal vertical de una versión del panel de construcción 112 según la invención, en la cual el panel de construcción 112 incluye el canal-C 136 embutido en el saliente 152 del bloque estructural aislante del núcleo 158.
La Figura 13 muestra una versión de la estructura de paneles de construcción compuesto 110 en la cual el panel de construcción 112 incluye una versión adicional del saliente 154 y la base 190 incluye una versión adicional del saliente 194 de la base.
La Figura 14 es una sección transversal horizontal de una versión del panel de construcción 1 12 según la invención, utilizando la junta de control 142 según la invención.
La Figura 15 es una sección transversal horizontal de una versión del panel de construcción 112 según la invención, utilizando una versión adicional de la junta de control 142 según la invención.
La Figura 16 es una vista en perspectiva de una versión del panel de construcción 112 según la invención.
La Figura 17 es una vista en perspectiva del núcleo 258 del panel de construcción 212 de la Figura 14.
La Figura 18 es una vista desde un extremo del carril 228 usado con el panel de construcción 212 de la Figura 14.
La Figura 19 es una vista en perspectiva del carril 228 usado con el panel de construcción 212 de la Figura 14.
La Figura 20 es una sección transversal horizontal del panel de construcción 212 de la Figura 14 utilizando el núcleo 258 y el recubrimiento 260.
La Figura 21 es una sección transversal vertical del panel de construcción 212 de la Figura 14 utilizando el núcleo 258 y el recubrimiento 260.
La Figura 22 muestra una sección transversal de dos paneles de construcción 212 conectados carril-con-carril según la invención.
La Figura 23 muestra una sección transversal de un panel de construcción 212 conectado a una fundación de concreto 192 según la invención.
La Figura 24 es una vista en perspectiva del panel de construcción 312 según la invención.
La Figura 25 es una vista en perspectiva del núcleo 358 del panel de construcción 312 de la Figura 22.
La Figura 26 es una sección transversal horizontal del panel de construcción 312 de la Figura 22.
La Figura 27 es una sección transversal vertical del panel de construcción 312 de la Figura 22.
La Figura 28 ilustra el método 400 para formar una estructura de paneles de construcción según la invención.
La Figura 29 ¡lustra el método 440 para formar una estructura según la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS VERSIONES DE LA INVENCIÓN Tal como se discutió anteriormente, las versiones de la presente invención se relacionan con materiales utilizados en la construcción de edificios, y más específicamente con paneles de construcción compuestos y estructuras de paneles de construcción compuestos.
El uso de materiales livianos, respetuosos del ambiente, en la fabricación de bloques para paredes, techos, pisos y otras estructuras para edificaciones, está aumentando en popularidad. Los bloques de materiales están siendo utilizados para reemplazar los bloques de concreto y las paredes aislantes de madera y estuco. Estos bloques son elementos estructurales que aportan propiedades aislantes y una masa con forma que define la forma de la estructura a ser construida. Los bloques de poliestireno expandido (EPS, siglas en inglés) son un material popular, pero otros materiales como paja, plásticos y elementos reciclados también están siendo usados para fabricar bloques estructurales aislantes. Estos nuevos materiales de construcción usan menos madera, reducen los desperdicios de construcción, a menudo usan materiales reciclados, y resultan en edificios que son más eficientes energéticamente que los edificios convencionales construidos con marcos de madera y friso de yeso {escayola). Los bloques estructurales aislantes como los bloques de espuma EPS a menudo son livianos y pueden ser fácilmente moldeados o dárseles forma para crear cualquier forma deseada. Estos nuevos materiales para bloques, incluyendo los bloques de espuma de EPS, algunas veces no poseen la suficiente resistencia estructural para algunas estructuras de construcción específicas. En estos casos es necesario agregar elementos estructurales a los paneles de construcción hechos con materiales de bloques estructurales aislantes. En la presente se revelan paneles de construcción compuestos y métodos para fabricar paneles de construcción compuestos utilizando bloques estructurales aislantes, marcos, y recubrimientos sobre los bloques y marcos para crear estructuras y paneles de construcción fuertes, a la vez que se mantienen las características de bajo peso, respeto al ambiente y eficiencia energética de los bloques estructurales aislantes.
La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de una versión de un panel de construcción compuesto según la invención. Un panel de construcción compuesto es un panel de construcción (un elemento de construcción) formado por múltiples componentes que se utiliza en la construcción de una forma, estructura, edificio o edificación. Se muestra el panel de construcción compuesto 1 12 con el núcleo 158 y el recubrimiento 160 que cubre una parte del núcleo 158. El panel de construcción compuesto 12 se utiliza para formar paredes, pisos, cielo rasos (techos internos), vigas u otros elementos usados en la formación de estructuras, edificios o edificaciones.
El panel de construcción compuesto 112 (también llamado panel de construcción o simplemente panel) se muestra en la Figura 1 con una forma rectangular para ser usado, por ejemplo, como una pared o una estructura de cerca (fence) de bloques. El panel de construcción 1 12 puede ser fabricado en cualquier tamaño y forma según las necesidades de la estructura a ser construida. En algunas versiones el panel de construcción 1 12 es cuadrado, rectangular o redondo, u oval, oblongo o elongado. El panel de construcción 1 12 puede ser curvo o parte curvo y parte rectangular. El panel de construcción 1 12 puede tener cualquier forma. Al panel de construcción 112 se le da forma de acuerdo con la forma de la estructura que se va a construir. La forma del núcleo 158 da la forma básica y el recubrimiento 160 cubre parte del núcleo 158 para agregarle resistencia al panel de construcción 1 12, formar una capa impermeable sobre parte del núcleo 158, y/o aportar una superficie estéticamente agradable para el acabado exterior. El panel de construcción 112 tiene una primera superficie 114 que incluye el recubrimiento 160, y una segunda superficie 116 que incluye el recubrimiento 160. El recubrimiento 160 se discutirá en detalle más adelante.
La Figura 2 es una vista en perspectiva del núcleo 158 del panel de construcción 1 12 de la Figura 1. El panel de construcción 112 está formado por el núcleo 158 y el recubrimiento 160, donde el recubrimiento 160 cubre una parte del núcleo 158. Como se muestra en la Figura 2, el núcleo 158 tiene una superficie frontal 124, una superficie trasera 126 y múltiples lados 180 (se muestran dos de los cuatro lados 180). El recubrimiento 160, según la invención, cubre al menos una parte de la superficie frontal 124 o de la superficie trasera 126 del núcleo 158. En esta versión el recubrimiento 160 recubre ambas superficies frontal 124 y trasera 126. En esta versión el núcleo 158 está formado por el marco 130 y uno o más de un bloque estructural aislante 140, tal como se muestra en las Figura 2 a la Figura 5. En esta versión el núcleo 158 incluye más de un bloque estructural aislante 140. En algunas versiones el núcleo 158 incluye un bloque estructural aislante 140. La Figura 3 es una vista en perspectiva de un bloque estructural aislante 140 que puede usarse en el panel de construcción 112 de acuerdo con la invención. La Figura 4 es una vista en perspectiva de otro bloque estructural aislante 140 que puede usarse en el panel de construcción 112 de acuerdo con la invención. En la Figura 4 el bloque estructural aislante 140 incluye los elementos acoplantes 150. Los elementos acoplantes 150 se utilizan para acoplar múltiples bloques estructurales aislantes 140 entre sí y para acoplar los bloques estructurales aislantes 140 con el marco 130. La Figura 5 es una vista cenital de dos bloques estructurales aislantes 140 del panel de construcción 112 de la Figura 1 acoplados entre sí, con los elementos acoplantes 150 que acoplan los bloques estructurales aislantes 140 y el marco 130, tal como se detalla en las Figura 6 a la Figura 8.
En algunas versiones el núcleo 158 del panel de construcción 2 está hecho solamente de bloques estructurales aislantes 140. En algunas versiones el núcleo 158 está hecho de bloques estructurales aislantes 140 y el marco 130, como se muestra en la Figura 2. En algunas versiones el núcleo 158 está hecho de otros elementos además de los bloques estructurales aislantes 140 y el marco 130. El núcleo 158 puede hacerse con cualquier material o materiales que permitan fabricar los elementos en la forma requerida por la construcción y que acepten el recubrimiento 160 para formar el panel de construcción 112 de acuerdo con la invención. En este documento los bloques estructurales aislantes también se les denomina simplemente "bloques".
En esta versión el marco 130 crea la estructura esqueleto para las paredes, cielo rasos, vigas u otros elementos de construcción necesarios para formar una estructura con paneles de construcción 112. El marco 130 en la versión mostrada en la Figura 2 incluye miembros verticales 132 y miembros horizontales 134. En esta versión el marco 130 está hecho de acero galvanizado. El marco 130, según la invención, puede fabricarse en otros materiales estructurales tales como madera, aluminio, otros metales, plástico, etc. En esta versión el marco 130 está formado con tubería cuadrada de 4" x 4" x 3/16" de acero galvanizado. Los miembros horizontales 134 y los miembros verticales 132 están acoplados de tal manera que los miembros se mantienen sólidamente juntos. En algunas versiones se usan accesorios mecánicos como pernos. En algunas versiones los miembros del marco 130 van soldados entre sí. En algunas versiones los miembros individuales del marco 130 se conectan en ángulos distintos al horizontal y el vertical. En algunas versiones del marco 30 se utilizan elementos diagonales en el marco. En algunas versiones el marco 230 (s/'c) incluye cintas metálicas que corren diagonalmente. Debe entenderse que el marco 130 según la invención puede asumir muchas formas y tamaños diferentes de acuerdo con los detalles específicos de la estructura por construirse. El marco 130 puede fabricarse en muchos materiales diferentes de acuerdo con la resistencia estructural requerida por la estructura a ser construida.
En esta versión el marco 130 está embutido en los bloques estructurales aislantes 140. Que el marco 130 esté embutido entre los bloques 140 significa que la mayor parte del marco 130 está incrustado en los bloques 140, con un mínimo de la superficie del marco 130 no cubierta por los bloques 140. El marco 130 se incrusta en los bloques estructurales aislantes 140 cortando los bloques 140 en formas que rodeen y se ajusten al marco 130. Tener el marco 130 embutido en los bloques estructurales aislantes 140 aporta varias ventajas para el panel de construcción 1 12. Estando el 130 embutido en los bloques estructurales aislantes 140 aporta resistencia estructural al núcleo 158 y sin embargo deja la mayor parte de la superficie externa del núcleo 158 como una superficie de bloques 140, de manera que a la superficie externa del núcleo 158 se le puede dar forma fácilmente y cubrir con el recubrimiento 160. Esto permite que al núcleo 158 y al panel de construcción 1 12 se les den formas estéticamente agradables y aporta una superficie que acepta y retiene el recubrimiento 160 para lograr resistencia y el acabado exterior. En esta versión, donde el marco 130 está embutido en bloques 140, hay partes del marco 130 que no están cubiertas por bloques 140 para permitir que el marco 130 pueda ser acoplado con otros marcos y estructuras, pero la mayor parte del marco 130 está embutida en bloques 140. En otras versiones del panel de construcción 1 12, el marco 130 no está embutido en bloques 140, lo cual significa que partes significativas del marco 130 están en la superficie externa del núcleo 158. Algunas de estas versiones se discutirán más adelante en el documento.
Los bloques estructurales aislantes 140 tienen diferentes propósitos, incluyendo permitir la definición de la forma del panel de construcción 1 12 que se esté fabricando, proveer propiedades aislantes y proveer una superficie para aplicar el recubrimiento 160 u otros recubrimientos o capas. Los bloques estructurales aislantes 140 en el núcleo 158 de la Figura 2 se usan para encerrar los elementos del marco 130 y para crear la forma deseada de la estructura a ser construida con los paneles de construcción 1 12. Algunas versiones de los bloques estructurales aislantes 140 según la invención se muestran en las Figura 3, Figura 4 y Figura 5. A menudo los bloques 140 se fabrican para acoplarse unos con otros y con el marco 130, como se muestra en las Figura 2, Figura 4 y Figura 5. En esta versión los bloques estructurales aislantes 140 según la invención, están hechos de espuma de poliestireno expandido (EPS, siglas en inglés) para formar un bloque estructural aislante de espuma EPS 140. Los bloques estructurales aislantes de espuma EPS 140 aportan alta eficiencia energética y son livianos. La espuma EPS puede generarse a partir de materiales reciclados y puede ella misma ser reciclada. Otra característica deseable del bloque de espuma EPS 140 es que puede moldearse fácilmente o cortarse en cualquier forma deseada. Las Figura 4 y Figura 5 muestran bloques estructurales aislantes de espuma EPS 140 que han sido cortados para incluir elementos de acoplamiento 150, donde los elementos de acoplamiento 150 en esta versión incluyen el saliente 152 y la ranura 154. Los bloques 140 pueden ser fabricados en cualquier forma, tamaño y estructura de acuerdo con la estructura que se esté construyendo con los paneles de construcción 112. En esta versión los bloques estructurales aislantes 140 son bloques estructurales aislantes de espuma EPS 140 de tamaño 4" x 8" x 6", los cuales tienen elementos de acoplamiento 150 de manera que se puedan acoplar entre si y con el marco 130 para formar el núcleo 158 mostrado en la Figura 2. En esta versión se utiliza espuma EPS de una libra de densidad pero puede utilizarse cualquier material y densidad que aporte características estructurales adecuadas. En esta versión los bloques 140 están conectados entre sí y al concreto mediante un adhesivo acrílico de base polimérica 156 como el Primus vendido por Dryvit Sustems Inc. En esta versión los bloques 140 van acoplados a metal o madera utilizando un adhesivo acrílico copolimérico de base agua como el Adhesive for EPS (ADEPS, siglas en inglés) de Dryvit. En algunas versiones los bloques estructurales aislantes 140 y el marco 130 están acoplados a otros miembros y entre sí usando diferentes adhesivos, pegas, accesorios mecánicos u otros medios de acoplamientos adecuados.
En esta versión el bloque estructural aislante 140 está hecho de espuma EPS. El bloque estructural aislante 140, según la invención, puede fabricarse de otros materiales, incluyendo, sin limitaciones, paja, madera, plástico, papel o materiales reciclados.
En la versión del núcleo 158 de la Figura 2 el bloque estructural aislante 140 está cortado, a la medida, de los bloques rectangulares de espuma EPS 140 como se muestra en la Figura 3 para obtener los bloques estructurales aislantes 140 con la forma deseada que se muestran en la Figura 4. Se cortan secciones y elementos de acoplamiento en los bloques 140 para darle una forma al bloque 140 que arropará el marco 130, se acoplará con otros bloques 140 y el marco 130, y proveerá una superficie de la forma deseada para la estructura a ser construida. Según la invención, los bloques 140 pueden ser moldeados o tallados a la medida y forma correctas mediante métodos como rebanar, derretir u otros métodos para dar forma a los bloques. Los bloques estructurales aislantes 140 pueden ser moldeados o tallados a cualquier medida y forma que se necesite para armar la estructura que se esté formando, tales como paredes, pisos, techos, cielo rasos, vigas, cercas, puentes, edificios, oficinas, etc. Los bloques estructurales aislantes 140 y los marcos 130 pueden ser fabricados en cualquier tamaño y forma para formar el núcleo 158 y el panel de construcción 112 en cualquier tamaño y forma para armar la estructura deseada.
Aberturas y canales para servicios, flujo de aire y otros tipos de acceso a través de los paneles de construcción 2 se pueden cortar fácilmente en el núcleo 158 según las necesidades. En el núcleo 158 se pueden hacer aberturas para ventanas y puertas.
El recubrimiento 160 cubre una parte del núcleo 158 para crear el panel de construcción compuesto 112 de la estructura de paneles de construcción compuesto 110 como se muestra en las Figura 1 y Figura 6 a la Figura 9. El recubrimiento 160 crea una superficie en el panel de construcción 112 que está lista para aceptar acabados exteriores o internos según lo deseado, y además contribuye a fortalecer el panel de construcción 112. La Figura 6 muestra una vista en perspectiva del núcleo 158 con el recubrimiento 160 aplicado, formando así la estructura de paneles de construcción 110 que incluye el panel de construcción 112 según la invención. La Figura 7 muestra la sección horizontal 7-7 del panel de construcción 112 de la Figura 6. La Figura 8 muestra la sección transversal vertical 8-8 del panel de construcción 112 de la estructura de construcción 110 de la Figura 6. La Figura 9 muestra el acercamiento de una sección transversal del recubrimiento 160 tomado en la sección 9 de la Figura 8.
El recubrimiento 160 cubre una parte del núcleo 158. El recubrimiento 160 puede cubrir una parte del núcleo 158 por muchas razones. El recubrimiento 160 puede cubrir una parte del núcleo 158 para añadir resistencia al núcleo 158. El recubrimiento 160 puede cubrir una parte del núcleo 158 para ofrecer un acabado estéticamente agradable a la superficie. El recubrimiento 160 puede cubrir una parte del núcleo 158 para proveer una superficie que acepte tratamientos de acabado tales como pintura, estuco u otros tratamientos de acabado exterior. El recubrimiento 160 puede cubrir una parte del núcleo 158 para crear una capa de material que proteja al núcleo 158 del clima, la humedad y otros elementos deteriorantes. En algunas versiones el recubrimiento 160 cubre superficies exteriores. En algunas versiones el recubrimiento 160 cubre superficies interiores. En algunas versiones el recubrimiento 160 cubre superficies de bordes. El recubrimiento 160 puede cubrir cualquier superficie del núcleo 158 o una parte de cualquier superficie del núcleo 158. En la versión mostrada en las Figura 1 a la Figura 9, el recubrimiento 160 cubre la superficie frontal 124 del núcleo 158 para crear la primera superficie 114 del panel de construcción 112. Y en la versión mostrada en las Figura 1 a la Figura 9 el recubrimiento 160 cubre la superficie trasera 126 del núcleo 158 para crear la segunda superficie 116 del panel de construcción 112. De esta manera el panel de construcción 112 incluye el núcleo 158 y el recubrimiento 160 que cubre al menos una parte del núcleo 158. De esta manera el panel de construcción 112 incluye el núcleo 158 y el recubrimiento 160 que cubre al menos una parte de la superficie frontal 124 o la superficie trasera 126 del núcleo 158.
El recubrimiento 160 en esta versión está formado por múltiples capas como se muestra en la Figura 9. En esta versión el recubrimiento 160 forma una membrana cementante modificada con acrílico que provee resistencia estructural al panel de construcción 112 así como una capa resistente al agua y al clima, y una capa que está lista para aceptar acabados exteriores o interiores tales como pintura, estuco u otros acabados. En algunas versiones el recubrimiento 160 está formado por una sola capa. En algunas versiones el recubrimiento 160 contiene múltiples capas. En esta versión el recubrimiento 160 está formado por la capa base interna 162 y la capa base marrón externa 166. Una capa base es una capa que se adhiere bien al núcleo 158 y provee una base para que capas adicionales, tales como la capa base marrón externa 166, se puedan adherir. La capa base interna 162 es una mezcla cementante que puede formarse a partir de muchos componentes diferentes. En algunas versiones la capa base interna 162 está formada por cemento, agregados y un aglutinante acrílico. En algunas versiones la capa base interna 162 incluye una malla de alambre embutida en la mezcla cementante. En algunas versiones la capa base interna 162 está formada por otros componentes. Otras versiones de la capa base interna 162 se discutirán más adelante.
La capa marrón principal exterior 166 está hecha de una mezcla marrón 168 y una malla de fibra de vidrio 170 embutida en la mezcla marrón 168 mientras la mezcla marrón 168 está todavía húmeda. La mezcla marrón 168 es una mezcla cementante hecha de cemento, agregados, aglutinante acrílico y hebras de fibra de vidrio. Los componentes de la mezcla marrón 168 se mezclan con agua para formar una mezcla cementante y se aplica sobre la capa base interna 162. A menudo la mezcla marrón 168 se aplica con cuchara (de albañil) sobre la capa base interna 162. La malla de fibra de vidrio 170 se embute en la mezcla marrón 168 mientras todavía está húmeda. De esa manera, el panel de construcción 1 2 incluye el núcleo 158, y el recubrimiento 160 que cubre una parte del núcleo 158, donde el recubrimiento 160 incluye la capa base interna 162 y la capa marrón principal exterior 166. La capa marrón principal exterior 166 incluye la mezcla marrón 168 que comprende cemento, agregados, aglutinante acrílico y hebras de fibra de vidrio, y la malla de fibra de vidrio 170. En algunas versiones los agregados de la mezcla marrón 168 incluyen arena. En algunas versiones los agregados de la mezcla marrón 168 incluyen perlita. En algunas versiones los agregados de la mezcla marrón 168 incluyen vermiculita. La perlita y la vermiculita mejoran las propiedades ignífugas del panel de construcción 112. Es por ello que la perlita y/o vermiculita se utilizan como agregados en situaciones donde se requiere que la estructura de paneles de construcción 110 o un panel de construcción 1 12 tengan características ignífugas estrictas. En una versión particular la mezcla marrón 168 se logra mezclando: - 40.91 kg (90 libras) de cemento Portland (tipos 1 y 2) - 40.91 kg (90 libras) de arena de sílice grado 20 - 40.91 kg (90 libras) de arena de sílice grado 30 - 5.6781 It (1-1/2 galones) de aglutinante acrílico, como el AC-100 de Dryvit - 1.36 kg (3 libras) de hebras de fibra de vidrio de 1.91 cm ( ¾") - 9.4635 It (2-1/2 galones) de agua potable En esta versión el aditivo de la mezcla marrón 168 está compuesto de dos tamaños de arena, grados 20 y 30. Debe entenderse que se pueden preparar lotes más grandes o más pequeños aumentando o disminuyendo proporcionalmente las cantidades de los ingredientes. La malla de fibra de vidrio 170 se embute en la mezcla marrón 168 mientras se aplica a la capa base interna 162 y mientras la mezcla marrón 168 todavía está húmeda. Se ha encontrado que esta mezcla aporta una integralidad estructural superior, protección ante el agua y el clima, y una superficie óptima para la aplicación de capas adicionales de acabado, si así se deseare. Debe entenderse que la mezcla marrón 168 puede prepararse con otros ingredientes para usos estructurales específicos.
La capa base interna 162 se puede formar con muchos componentes diferentes. En algunas versiones la capa base interna 162 es una mezcla cementante aplicada sobre una malla de alambre. En algunas versiones la capa base interna 62 está formada por múltiples capas. En las versiones mostradas en las Figura 1 a la Figura 9, la capa base interna 162 está formada por dos capas, la primera capa base A 164 y la segunda capa base B 163. La primera capa base A 164 es una capa base salpicada (dash \ayef) que en esta versión se rocía a máquina sobre el núcleo 158. En algunas versiones la primera capa base A 164 se aplica usando otros medios. La primera capa base A 164 es una mezcla cementante hecha de cemento, agregados y aglutinante acrílico. En algunas versiones los agregados incluyen arena. En algunas versiones los agregados incluyen perlita.
En algunas versiones los agregados incluyen vermiculita. En una versión particular la primera capa base A 164 se forma mezclando: - 40.91 kg (90 libras) de cemento Portland (tipos 1 y 2) - 40.91 kg (90 libras) de arena de sílice grado 20 - 40.91 kg (90 libras) de arena de sílice grado 30 - 9.4635 It (2-1/2 galones) de aglutinante acrílico, como el AC-100 de Dryvit - 9.4635 It (2-1/2 galones) de agua potable En esta versión los agregados de la primera capa base A 164 incluyen dos tipos de arena, grados 20 y 30. Se ha encontrado que la mezcla de la primera capa base A 164 se adhiere bien a los bloques de espuma EPS y aportan una superficie superior para aceptar capas adicionales de recubrimiento 160. Debe entenderse que se pueden preparar lotes más grandes o más pequeños de la primera capa base A 164 aumentando o disminuyendo proporcionalmente las cantidades de los ingredientes. En algunas versiones la primera capa base A 164 tiene otros ingredientes y proporciones. Generalmente se permite que la primera capa base A 164 cure (se seque) antes de aplicar otras capas.
La segunda capa base B 163 se forma con mezcla marrón 65 y malla de fibra de vidrio 170. La malla de fibra de vidrio 170 se embute en la mezcla marrón 165 mientras la mezcla marrón 165 está siendo aplicada con cuchara, o de alguna otra manera, sobre la primera capa base A 164, y mientras la mezcla marrón 165 está todavía húmeda. La mezcla marrón 165 puede aplicarse con cuchara sobre la superficie de la primera capa base A 164 o por algún otro medio que permita que la mezcla marrón 165 cubra la primera capa base A 164 y que la malla de fibra de vidrio 170 se pueda embutir en la mezcla marrón 165.
La mezcla marrón 165 es una mezcla cementante hecha de cemento, agregados, aglutinante acrílico y hebras de fibra de vidrio. Los componentes de la mezcla marrón 165 se mezclan con agua para formar una mezcla cementante a ser aplicada sobre la primera capa base A 164 luego de que la primera capa base A ha curado. En algunas versiones los agregados en la mezcla marrón 165 incluyen arena. En algunas versiones los agregados en la mezcla marrón 165 incluyen perlita. En algunas versiones los agregados en la mezcla marrón 165 incluyen vermiculita. En una versión particular la mezcla marrón 165 se hace mezclando: - 40.91 kg (90 libras) de cemento Portland (tipos 1 y 2) - 40.91 kg (90 libras) de arena de sílice grado 20 - 40.91 kg (90 libras) de arena de sílice grado 30 - 5.6781 It (1-1/2 galones) de aglutinante acrílico, como el AC-100 de Dryvit - 1.36 kg (3 libras) de hebras de fibra de vidrio de 1.91 cm ( ¾") - 9.4635 It (2-1/2 galones) de agua potable En esta versión el aditivo de la mezcla marrón 165 está compuesto de dos tamaños de arena, grados 20 y 30. Debe entenderse que se pueden preparar lotes más grandes o más pequeños aumentando o disminuyendo proporcionalmente las cantidades de los ingredientes. La malla de fibra de vidrio 170 se embute en la mezcla marrón 165 mientras la mezcla marrón 165 todavía está húmeda. Se ha encontrado que esta mezcla aporta una integralidad estructural superior, protección ante el agua y el clima, y una superficie óptima para la aplicación de la capa marrón principal exterior 166. Debe entenderse que la mezcla marrón 168 puede prepararse con otros ingredientes para usos estructurales específicos. Generalmente se permite que la segunda capa base B 163 se cure antes de aplicar otras capas sobre ella.
El recubrimiento 160, la capa base interna 162 y la capa marrón principal exterior 166 se pueden hacer de muchos espesores diferentes, dependiendo del uso específico del panel de construcción 112 y de la resistencia estructural requerida. En algunas versiones se añaden capas adicionales de capa base interna 162 y/o de la capa marrón principal exterior 166 para lograr resistencia adicional. En algunas versiones se añaden otras capas. Debe entenderse que a menudo se aplican capas de acabado al recubrimiento 160. Estas capas de acabado se aplican para diferentes estéticas interiores y exteriores, e incluyen pintura, estuco y otras capas de acabado y recubrimiento.
En la versión mostrada en la Figura 9, la capa base interna 162 se forma a un espesor aproximado de 1/8". La capa marrón principal exterior 166 se forma a un espesor aproximado de ¼". Cuando estas capas han curado, el recubrimiento 160 ofrece una superficie suave para la aplicación de capas de acabado, y estructuralmente es muy fuerte, es eficiente energéticamente y liviano. El panel de construcción compuesto 112 con el núcleo 158 y el recubrimiento 160 tiene mayor resistencia a la flexión y al esfuerzo cortante que otros paneles de bloque debido a las capas compuestas estructuradas del núcleo 158 y el recubrimiento 160. Esta versión particular se usa en paredes, techos, y vigas de edificios y estructuras.
Según la invención, se pueden usar capas adicionales y otros espesores para que el panel de construcción 112 tenga diferentes resistencias y pueda aplicarse a otros usos.
En algunas versiones se tallan juntas de control en el núcleo 158 antes de aplicar el recubrimiento 160. En las Figura 14 y Figura 15 se muestran versiones del panel de construcción 12 con juntas de control 142, las cuales serán discutidas más adelante. En el núcleo 158 se pueden cortar orificios y aberturas para ventanas y puertas, canales de acceso, y ductos para servicios y manejo del aire para crear un panel de construcción 112 del tamaño y forma para la estructura a ser construida. Al núcleo 158 y el recubrimiento 160 se les puede fácilmente adaptar a cualquier estructura del tamaño y forma que sea, lográndose un panel de construcción 112 fuerte, liviano y energéticamente eficiente.
Las Figura 6 a la Figura 8 muestran, según la invención, la estructura de paneles de construcción compuestos 110 que incluye el panel de construcción 1 2. Una estructura de paneles de construcción compuestos es cualquier estructura construida utilizando uno o más de un panel de construcción compuesto como elemento estructural. La estructura de paneles de construcción 110 en esta versión incluye el panel de construcción 112 y la base 190, como se muestra en las Figura 6 y Figura 8. El panel de construcción 1 2 tiene el elemento acoplador de panel de construcción 154, el cual en esta versión es la ranura 54 del panel. La base 190 tiene el elemento integral acoplador 194 de la base, el cual en esta versión es el saliente 194 de la base. El saliente 194 de la base se acopla con la ranura 154 del panel para acoplar el panel de construcción 1 12 a la base 190. El elemento acoplador 194 de la base es integral con la base 190 porque el saliente 194 de la base y la base 190 son una sola pieza integral. En esta versión la base 190 y el saliente 194 de la base están ambos hechos en concreto. El saliente 194 de la base se vacía junto con la base 190 de manera que la base 190 y el saliente 194 de la base resultan una sola pieza integral. El saliente 194 de la base no solamente provee un acoplamiento para el panel de construcción 12, sino que el saliente 194 de la base también evita que la humedad, el agua, el clima y otros elementos penetren la interfaz entre el panel de construcción 1 12 y el saliente 194 de la base. En algunas versiones la base 190 y el saliente 194 de la base se vacían a lo largo del borde exterior de la estructura. Luego de que los paneles de construcción 1 12 son acoplados con la base 190, aún si el agua, humedad u otros elementos penetran la interfaz exterior entre el panel de construcción 1 12 y la base 190, no pueden "ascender" por el saliente 194 de la base para llegar al otro lado del panel de construcción 112. De esta manera el saliente integral 194 de la base suministra protección contra la humedad y el agua a la estructura de paneles de construcción 1 10.
El elemento acoplador 154 del panel de construcción puede ser de diferentes formas. En algunas versiones el elemento acoplador 154 del panel de construcción es un saliente del panel de construcción. En algunas versiones el elemento acoplador 154 del panel de construcción tiene una forma distinta a un saliente o una ranura. En algunas versiones el elemento acoplador 154 del panel de construcción o el elemento integral acoplador 194 de la base tiene púas, puntas, ganchos u otros efectos de superficie que ayudan a sostener el elemento integral acoplador 194 de la base dentro de la ranura 154 del panel de construcción.
El elemento integral acoplador 194 de la base puede ser de muchas formas diferentes. En algunas versiones el elemento acoplador 154 del panel de construcción es un saliente del panel de construcción. En algunas versiones el elemento acoplador 194 del panel de construcción tiene una forma distinta a un saliente o una ranura.
En la versión mostrada en las Figura 6 a la Figura 9, la estructura de paneles de construcción 110 se construye vaciando primero la base 190, incluyendo el saliente 194 de la base, en un solo vaciado. En algunas versiones la base 190 se vacía en varias porciones. La base 190 y el saliente 194 de la base se forman usando un método que resulte en que la base 190 y el saliente 194 de la base sean un solo trozo integral de concreto. A menudo se vacía a continuación la fundación de concreto 192. El panel de construcción 1 12 se acopla a la base 190 usando el saliente 194 de la base y la ranura 154 del panel de construcción. El panel de construcción 112 puede construirse y acoplarse a la base 190 de muchas maneras diferentes. En esta versión el panel de construcción 112 se construye in situ y sobre la base 190. El núcleo 58 se construye sobre la base 190 y se conecta con la base 190. En esta versión el marco 130 se construye y conecta con la base 190 utilizando pernos 188, como se muestra en la Figura 6. Los bloques preformados 140 del núcleo 158 se acoplan con el marco 130, entre sí, y al saliente 194 de la base para constituir el núcleo 158 acoplado a la base 190 mediante el saliente 194 de la base y la ranura 154 del panel de construcción. El recubrimiento 160 se aplica a parte del núcleo 158. En esta versión el recubrimiento 160 se aplica a la superficie frontal 124 del núcleo 158 para crear la primera superficie 114 del panel de construcción 112, y se aplica el recubrimiento 160 a la superficie trasera 126 del núcleo 158 para crear la segunda superficie 116 del panel de construcción 112, tal como se muestra. En algunas versiones el recubrimiento 160 se aplica al núcleo 158 y a la base 190.
En esta versión al panel de construcción 112 se le aplica el recubrimiento 160 en dos superficies, la superficie frontal 124 y la superficie trasera 126, del núcleo 1 8. En algunas versiones el recubrimiento 160 se le aplica a una sola superficie del núcleo 158. En algunas versiones el recubrimiento 160 se le aplica a todas las superficies del núcleo 158. Según la invención, el recubrimiento 160 se le puede aplicar a cualquier superficie o parte del núcleo 158 para crear el panel de construcción 112.
En algunas versiones de la estructura de paneles de construcción 110, el núcleo 158 se construye y luego se cubre con el recubrimiento 160 para crear el panel de construcción 112 antes de acoplarlo con la base 190. En algunas versiones el panel de construcción 112 se fabrica fuera del sitio de construcción y se traslada al sitio de la obra para ser acoplado con la base 190. En algunas versiones el panel de construcción 1 12 tiene el carril 228 (Figura 18 y Figura 19) acoplado al núcleo 158 para cubrir parte de uno o más de un lado 180. El carril 228 se discutirá en detalle más adelante.
En la versión mostrada en la Figura 6, el panel de construcción 112 se fabrica in situ sobre la base 190, como se describió anteriormente. Se pueden agregar múltiples paneles de construcción 112 a una estructura 110 de paneles de construcción compuestos para crear paredes, cielo rasos, pisos, vigas, puentes, o cualquier otra estructura deseada. En esta versión el panel de construcción 112 forma parte de una estructura 110 de paneles de construcción que es una pared. En otras versiones el panel de construcción 112 forma parte de otras estructuras y edificaciones según la estructura 110 de paneles de construcción. En algunas versiones la estructura 110 de paneles de construcción es una edificación. En otras versiones la estructura 110 de paneles de construcción es un puente. En algunas versiones la estructura 110 de paneles de construcción es una estructura. La estructura 110 de paneles de construcción es cualquier edificación, estructura, o edificio, de cualquier forma, tamaño o uso que está formada por al menos un panel de construcción hecho según la invención.
La estructura 1 10 de paneles de construcción tal como se muestra en las Figura 6 a la Figura 8 es estructuralmente firme tan pronto se seca el recubrimiento 160, y no hay necesidad de elementos estructurales externos para sostener el panel de construcción 112 en su sitio mientras se construye la estructura 110 de paneles de construcción. En otros tipos de construcciones con paneles de construcción de bloques de espuma, por ejemplo, las paredes de bloques de espuma no pueden sostenerse solas hasta que la estructura se haya completado y armado. Las paredes deben apuntalarse con elementos estructurales externos durante la construcción. Estos elementos estructurales externos que se usan para mantener la estructura unida durante la construcción no son necesarios cuando se usan paneles de construcción 112 fabricados según la invención. Los paneles de construcción 112 fabricados cada día como parte del sistema 110 de paneles de construcción son estructuralmente firmes y seguros tan pronto seca el recubrimiento 160, y cada día sea cual sea la parte de la estructura completa que se haya completado, ella será fuerte y segura sin peligro de colapso.
El panel de construcción 112 de esta versión es más fuerte que otros tipos de paredes de bloques de espuma. El núcleo 158 y el recubrimiento 160 le dan a la estructura 110 de paneles de construcción la resistencia tanto para mantener seguro el panel de construcción 112 durante la construcción como para resistir elementos ambientales fuertes y fuerzas, tales como vientos y movimientos sísmicos, durante la vida útil del edificio. El panel de construcción 112 es respetuoso del ambiente y crea una estructura energéticamente eficiente utilizando material reciclable, con menos desperdicio.
Los paneles de construcción 112 pueden usarse para formar una pared, un piso, un cielo raso o cualquier parte de una edificación u otra estructura 1 0 de paneles de construcción. Según la invención, el panel de construcción 112 como parte de una estructura 110 de paneles de construcción puede ser una edificación completa o una parte de una edificación. El panel de construcción 1 12 como parte de una estructura 1 0 de paneles de construcción puede formar un puente, una cerca u otra estructura.
Las Figura 10 a la Figura 15 muestran versiones adicionales de elementos del panel de construcción 1 12 y del sistema 1 10 de paneles de construcción. Las Figura 10 y Figura 11 muestran cortes horizontales de dos versiones del panel de construcción 112 donde el núcleo 158 incluye la malla de alambre 272 embutida en el núcleo 158. En esta versión, el marco 130 del núcleo 158 incluye los elementos verticales 132 del marco, los cuales son columnas de tubos cuadrados de acero. La malla de alambre 272 se extiende entre y se acopla a dos elementos verticales adyacentes 132, como se muestra en los dibujos. La malla de alambre 272 y los elementos verticales 132 del marco pueden ser acoplados de muchas maneras distintas. En las versiones mostradas, la malla de alambre 272 está acoplada a una escuadra {L-bracket) 135 (soporte en forma de "L"). La escuadra 135 está acoplada al elemento vertical 132. De esta manera el núcleo 158 incluye los elementos verticales 132 y la malla de alambre 272, donde la malla de alambre 272 está acoplada a dos elementos verticales adyacentes 132 del marco. De esta manera el núcleo 158 incluye los elementos verticales 132 y la malla de alambre 272, donde la malla de alambre 272 está extendida entre dos elementos verticales adyacentes 132 del marco. Los bloques 140 están cortados a la medida y se colocan alrededor de los elementos verticales 132 del marco y la malla de alambre 272. Los elementos verticales 132 del marco van cubiertos con los bloques 140. De esta manera el núcleo 158 incluye la malla de alambre 272 embutida en los bloques 140 del núcleo 158. La malla de alambre 272 puede acoplarse a la escuadra 135 de muchas maneras diferentes. En la Figura 10 la malla de alambre 272 está acoplada a la escuadra 135 mediante un tomillo 137. La escuadra 135 está acoplada al elemento vertical 132 del marco mediante soldadura. En la Figura 11 la malla de alambre 272 está acoplada a la escuadra 135 mediante los ganchos 138. La escuadra 135 está acoplada al elemento vertical 132 del marco mediante el tornillo 137. En algunas versiones la malla de alambre 272 se acopla a los elementos verticales 132 del marco utilizando otros medios de acoplamiento. En algunas versiones la malla de alambre 272 es una cerca de malla encadenada (chain-link). La malla de alambre 272 le añade resistencia estructural al panel de construcción 1 2.
La Figura 12 muestra una versión del panel de construcción 1 12 en la cual el canal-C 136 se encuentra embutido en el saliente 152 de bloque del núcleo 158. La Figura 12 muestra un corte transversal vertical de una versión del panel de construcción 1 12 en el cual se ve el núcleo 158, el recubrimiento 160, y el bloque 140 del núcleo 158 acoplados mediante los elementos de acoplamiento 150 que incluyen la ranura de bloque 154 y el saliente de bloque 52. El canal-C está embutido en el saliente de bloque 152. Esto le aporta resistencia adicional a los bloques 140, al núcleo 158 y al panel de construcción 12. El saliente 152 de bloque resulta fortalecido y protegido por el canal-C 136. Esto genera una conexión más fuerte entre los dos bloques 140, lo cual además fortalece el núcleo 158. De esta manera el núcleo 158 del panel de construcción 112 incluye un canal-C 136 embutido en el saliente 152 de bloque.
La Figura 13 muestra una versión de la estructura 110 de paneles de construcción que ilustra una versión alterna del saliente 194 de la base y del saliente 154 del panel de construcción. En esta versión de la estructura 1 0 de paneles de construcción, el panel de construcción 112 incluye el saliente 154 del panel de construcción. La base 190 incluye el saliente 194 de la base. El saliente 154 del panel de construcción se acopla con el saliente 194 de la base para acoplar el panel de construcción 112 con la base 190. El recubrimiento 160 cubre el núcleo 158 y la base 190. El recubrimiento 160 crea una barrera para impedir que la humedad penetre entre la base 190 y el núcleo 158. Pero aún si la humedad penetrase a través del recubrimiento 160, ni humedad, ni agua ni los elementos podrán ascender por el saliente 194 de la base. Esto protege el interior de la estructura 110 de paneles de construcción del agua, humedad y los elementos.
Las Figura 14 y Figura 15 muestran versiones del panel de construcción 112 donde el panel de construcción 112 incluye la junta de control 142. La junta de control 142 se usa para controlar y evitar el agrietamiento del recubrimiento 160. Las juntas de control 142 se pueden incluir en cualquier parte del panel de construcción 112, incluyendo cualquier superficie y orientadas en cualquier dirección. Las juntas de control 142 se instalan a menudo en áreas de esfuerzo en el panel de construcción 112 o el recubrimiento 160 donde es factible que ocurra agrietamiento, tales como las esquinas de ventanas, o donde dos paredes se juntan o donde dos bloques estructurales aislantes 140 se encuentran. La junta de control 142 incluye la muesca 141 cortada en el núcleo 158 y la malla de reforzamiento 144 de la junta de control. La junta de control 142 incluye la malla de reforzamiento 144 de la junta de control para inhibir el agrietamiento del recubrimiento 160. La muesca 141 actúa para dirigir cualquier agrietamiento que pudiera ocurrir en una dirección particular predeterminada. En algunas versiones la malla de reforzamiento 144 de la junta de control es una malla metálica. En algunas versiones la malla de reforzamiento 144 de la junta de control es una malla de fibra de vidrio. En algunas versiones la malla de reforzamiento 144 de la junta de control está hecha de otros materiales. La junta de control 142 se crea cortando la muesca 141 en el bloque estructural aislante 140 del núcleo 158 y aplicando la malla de reforzamiento 144 de la junta de control sobre el recubrimiento 160 en la junta de control 142. La Figura 14 muestra una versión del panel de construcción 112 en la cual la junta de control 142, hecha según la invención, incluye una muesca 141 triangular en el panel de construcción 112. En esta versión la malla de reforzamiento 144 de la junta de control se embute en la mezcla marrón 168 del recubrimiento 160 mientras la mezcla marrón 168 está todavía húmeda, de manera similar a como se aplica la malla de fibra de vidrio 170 en el recubrimiento 160. La malla de reforzamiento 144 de la junta de control cubre la muesca 141 y a menudo cubre varias pulgadas a ambos lados de la muesca 141. En una versión específica, la malla de reforzamiento 144 de la junta de control se corre seis pulgadas a cada lado de la muesca 141. La malla de reforzamiento 144 de la junta de control fortalece el recubrimiento 160 en la junta de control 142, inhibiendo el agrietamiento en el recubrimiento 160, agrietamiento que pudiera no ser visible y permitir el ingreso de humedad y elementos al panel de construcción 112. De esta manera el panel de construcción 1 12 incluye la junta de control 142, donde la junta de control 142 incluye la muesca 141 y la malla de reforzamiento 144 de la junta de control.
La Figura 15 muestra una versión, según la invención, del panel de construcción 1 12 con la junta de control 142, en la cual la junta de control 142 incluye una muesca cuadrada 141 en el panel de construcción 112, la barra de respaldo 232 y un sellador 234. En esta versión, según la invención, de la junta de control 142, la malla de reforzamiento 144 de la junta de control se embute en la mezcla marrón 168 del recubrimiento 160 en la muesca 141 mientras la mezcla marrón 168 todavía está húmeda, de manera similar a como se aplica la malla de fibra de vidrio 170 en la mezcla marrón 168. Luego de que el recubrimiento 160 ha curado, se utilizan la barra de respaldo 232 y el sellador 234 para rellenar la muesca 141 de la junta de control 142. Esta versión de la junta de control 142 crea una superficie plana sobre el panel de construcción 112 una vez que las capas de acabado han sido aplicadas. De esta manera el panel de construcción 112 incluye la junta de control 142, donde la junta de control 142 incluye la muesca 141 , la malla de reforzamiento 144 de la junta de control, la barra de respaldo 232 y el sellador 234.
La estructura 110 de paneles de construcción, según la invención, incluye paneles de construcción con núcleos y recubrimientos de muchos tipos. Las Figura 16 a la Figura 21 muestran una versión adicional del panel de construcción según la invención. La Figura 16 es una vista en perspectiva del panel de construcción 212 según la invención. La Figura 17 es una vista en perspectiva del núcleo 258 del panel de construcción 212 de la Figura 16. La Figura 18 es una vista desde un extremo y la Figura 19 es una vista en perspectiva del carril 228 utilizado en el panel de construcción 212 de la Figura 16. La Figura 20 es un corte horizontal y la Figura 21 un corte vertical del panel de construcción 212 de la Figura 16 con el núcleo 258, el carril 228 y el recubrimiento 260.
El panel de construcción 212 según la invención incluye el núcleo 258 y el carril 228 que cubre una parte del borde del núcleo 258. El panel de construcción 212 como se muestra en la versión de la Figura 16 tiene una primera superficie 214, una segunda superficie 216, y cuatro bordes 180 cubiertos por los carriles 228. En esta versión la primera superficie 214 es una superficie interior e incluye el panel de yeso 242. En esta versión el panel de yeso 242 está hecho de cartón yeso (sheet rock) (En el argot de construcción en inglés los términos drywall, wallboard, plasterboard, gypsum board en general se utilizan como sinónimos. "SHEETROCK" es la marca comercial de paneles de yeso de la compañía United States Gypsum Company. En la presente descripción se utiliza el término "panel de yeso" como equivalente. En México se ha generalizado el anglicismo "drywall"). En esta versión la segunda superficie 216 es una superficie exterior que incluye el recubrimiento 260. En algunas versiones del panel de construcción 212 ambas superficies, la primera superficie 214 y la segunda superficie 216, incluyen el recubrimiento 260.
La Figura 17 muestra una vista en perspectiva del núcleo 258 tal como se usa con el panel de construcción 212 de la Figura 16. El núcleo 258 utiliza el marco 230 el cual tiene forma de "serpentina cuadrada" como muestran las Figura 17 y Figura 20, con rectángulos de bloques estructurales aislantes 240 rellenando el espacio entre los cuadros del marco 230. En esta versión el marco 230 es de acero galvanizado. En algunas versiones el marco 230 es de otros tipos de metales. En otras versiones el marco 230 puede formarse con otros materiales estructurales como madera, plástico o materiales equivalentes. En esta versión los bloques estructurales aislantes 240 son bloques de espuma EPS de una libra de densidad. Para los bloques 240 pueden usarse otros materiales y densidades. El núcleo 258 es un ejemplo de un tipo de núcleo que puede usarse para crear el panel de construcción 212. Se pueden usar otras formas y tamaños de marco 230 y bloques 240 para formar el núcleo 258 del panel de construcción 212, según las necesidades de la edificación.
En la versión mostrada en la Figura 17 el núcleo 258 tiene una superficie frontal 176 que en esta versión está cubierta con el panel de yeso 242 para crear la primera superficie 214 del panel de construcción 212. El núcleo 258 en esta versión tiene una superficie trasera 178 que en esta versión está cubierta por el recubrimiento 260 para crear la segunda superficie 216 del panel de construcción 212. En esta versión el núcleo 258 tiene cuatro bordes 180. En esta versión los bordes 180 están cubiertos con los carriles 228. De esta manera el núcleo 258 tiene la superficie frontal 176, la superficie trasera 178 y al menos un borde 180 cubierto por el carril 228. De esta manera el núcleo 258 tiene la superficie frontal 176, la superficie trasera 178, los lados 180 y los carriles 228 acoplados al núcleo 258. Según la invención, el núcleo 258 puede tener cualquier cantidad, tamaño y forma de superficies, donde "superficie" incluye tanto los lados como los bordes. En esta versión del panel de construcción 212 una parte de una o más de una de las superficies del núcleo 258 está cubierta con el recubrimiento 260. En algunas versiones el recubrimiento 260 se aplica tanto a la superficie frontal 176 como a la superficie trasera 178. En algunas versiones se aplican otras capas a la superficie frontal 176 o a la superficie trasera 178. En algunas versiones del panel de construcción 212 una parte de una o más de una de las superficies del núcleo 258 del panel de construcción 212 está cubierta con el recubrimiento 160 como se expuso anteriormente. En algunas versiones del panel de construcción 212 una parte de una o más de una de las superficies del núcleo 258 del panel de construcción 212 está cubierta con un recubrimiento diferente. Al núcleo 258 se le puede aplicar recubrimiento a una parte de cualquier superficie, como el recubrimiento 260, el recubrimiento 160, el recubrimiento 360 (a ser discutido más adelante) u otro recubrimiento según la invención. Estos recubrimientos protegen las superficies del núcleo 258 y el panel de construcción 212, aportan resistencia al panel de construcción 212, evitan que los elementos, el clima y la humedad permeen dentro del panel de construcción 212, y proveen una superficie suave, estéticamente agradable, para aplicar cualquier acabado deseado. El recubrimiento 260 se discutirá más adelante.
El panel de construcción 212 incluye el núcleo 258, y el carril 228 acoplado al núcleo 258. Las Figura 18 y Figura 19 muestran los detalles del carril 228 en esta versión. El 228 tiene muchos usos. El carril 228 protege las superficies de los bordes que cubre del núcleo 258, provee un medio para acoplar el panel de construcción 212 con otros paneles de construcción y otras estructuras, provee un borde guía para aplicar un espesor predeterminado de recubrimiento al núcleo 258, y provee un medio para permitir que la humedad y agua que permeen al panel de construcción 212 pueda salir del panel de construcción 212.
El carril 228 incluye la parte 220 de la base, donde la parte 220 de la base cubre una parte del borde 180 del núcleo 258. En esta versión hay carriles 228 acoplados a cada una de las cuatro superficies de borde 180 del núcleo 258, como se muestra en las Figura 16, Figura 20 y Figura 21. En esta versión la parte 220 de la base de los carriles 228 cubre todas las cuatro superficies de borde 180 del núcleo 258. En algunas versiones la parte 220 de la base de los carriles 228 cubre algunas pero no todas las superficies de borde 180 del núcleo 258. Según la invención, la parte 220 de la base del carril 228 cubre al menos una parte de un borde 180 del núcleo 258. De esta manera el panel de construcción 212 incluye el núcleo 258 con una superficie frontal 176, una superficie trasera 178, el borde 180, y el carril 228 acoplado al núcleo 258. El carril 228 incluye la parte 220 de la base que cubre una parte del borde 180.
La parte 220 de la base del carril 228 incluye el canal de drenaje de lluvia 250, como se muestra en las Figura 18 y Figura 19. El canal de drenaje de lluvia 250 recolecta la humedad y el agua que pudiera permear al interior del panel de construcción 212 y la dirige a los orificios de salida que permiten que la humedad salga del panel de construcción 212. De esta manera los canales de drenaje de lluvia 250 mantienen al panel de construcción 212 libre de la acumulación interna de humedad, la cual puede causar pudrición, moho o degradación del panel de construcción 212. De esta manera la parte 220 del carril 228 incluye el canal de drenaje de lluvia 250.
En esta versión el carril 228 incluye un primer brazo opuesto 226 y un segundo brazo opuesto 227. El núcleo 258 se desliza entre el primero y segundo brazos opuestos 226 y 227. El primero y segundo brazos opuestos 226 y 227 acoplan el carril 228 al núcleo 258 mientras el panel de construcción 212 se está armando. En algunas versiones el primer brazo opuesto 226 y el segundo brazo opuesto 227 se calzan por fricción con la superficie frontal 176 y la superficie trasera 178, respectivamente, del núcleo 258. De esta manera el carril 228 incluye el primer brazo opuesto 226 y el segundo brazo opuesto 227. En algunas versiones el carril 228 no incluye el primer brazo opuesto 226 ni el segundo brazo opuesto 227.
En esta versión el carril 228 incluye un canal espaciador sellante 222. El canal espaciador sellante 222 se usa para contener el sello 224 cuando dos paneles de construcción 212 se acoplan entre sí por sus respectivos carriles 228, como muestra la Figura 22. El sello 224 ofrece un sello hermético al agua y el aire entre dos paneles de construcción 212. De esta manera el panel de construcción 212 incluye un carril 228, donde el carril 228 incluye un canal espaciador sellante 222.
En la versión mostrada el carril 228 incluye bordes guía (screed boundaries) 224. Los bordes guía 224 se usan como una referencia de límite cuando se está aplicando un recubrimiento como el recubrimiento 260 o el recubrimiento 160 al núcleo 258. En esta versión el recubrimiento 260 se aplica con cuchara sobre la segunda superficie 178 y se nivela usando el borde guía 224. De esta manera el borde guía 224 se usa para crear el recubrimiento 260 con una superficie plana y lisa en la cual la superficie está definida por el borde guía 224. De esta manera el panel de construcción 212 incluye el carril 228, donde el carril 228 incluye los bordes guía 224. En algunas versiones del carril 228 se incluye un solo borde guía 224 en el carril 228. En algunas versiones el carril 228 no incluye ningún borde guía 224.
La Figura 20 es un corte horizontal del panel de construcción 212 tomado en la sección 20-20 de la Figura 16, y la Figura 21 es un corte vertical del panel de construcción 212 tomado en la sección 21-21 de la Figura 16. Los carriles 228 están acoplados a los extremos 180 del núcleo 258. La superficie frontal 176 del núcleo 258 está cubierta con el panel de yeso 242 para crear la primera superficie 214 del panel de construcción 212. En esta versión el panel de yeso 242 es de 5/8". En esta versión la primera superficie 214 del panel de construcción 212 se usa para paredes interiores y se le puede aplicar un acabado interior como cinta adhesiva, friso, y/o pintura. En otras versiones se usan otros acabados.
A la superficie trasera 178 del núcleo 258 se le aplica el recubrimiento 260 para crear una segunda superficie 216 del panel de construcción 212. En esta versión el recubrimiento 260 incluye una capa 272 de malla de alambre cubierta con mezcla marrón 168 y una malla 170 de fibra de vidrio embutida en la mezcla marrón 168. La mezcla marrón 168 es una mezcla cementante hecha de cemento, agregados, aglutinante acrílico y hebras de fibra de vidrio, tal como se discutió anteriormente con respecto al recubrimiento 160. En esta versión la malla 272 de alambre es una malla de alambre No. 9 para concreto. La malla 170 de fibra de vidrio se embute en la mezcla marrón 168 mientras la mezcla marrón 168 está todavía húmeda, tal como se discutió anteriormente con respecto al recubrimiento 160. El recubrimiento 260 puede ser acabado con cualquier recubrimiento de acabado que se desee, incluyendo acabados elastoméricos, cementantes o acrílicos, dependiendo del uso que se le vaya a dar al panel de construcción 212. La mezcla marrón 168 tiene los mismos componentes y componentes opcionales que se discutieron anteriormente con respecto al recubrimiento 160.
El panel de construcción 212 se fabrica formando el núcleo 258 con el marco 230 y el bloque 240, los carriles 228 para acoplar al núcleo 258, aplicando panel de yeso 242 a la superficie frontal 176 del núcleo 258 para crear la primera superficie 214 del panel de construcción 212, y aplicando el recubrimiento 260 a la superficie trasera 178 del núcleo 258 para crear la segunda superficie 216 del panel de construcción 212. En algunas versiones el panel de construcción 212 se acopla con otros paneles de construcción u otras estructuras para crear la estructura 110 de paneles de construcción.
El panel de construcción 212 es liviano, duradero, respetuoso del ambiente, fuerte, energéticamente eficiente y configurable. El panel de construcción 212 es a menudo utilizado para paredes y otras estructuras de edificaciones comerciales. El marco 230 y el recubrimiento 260 aportan resistencia al 212. Los bloques estructurales aislantes 240 de espuma EPS aportan eficiencia energética con un material que utiliza fuentes renovables. En algunas versiones el recubrimiento 260 se aplica a ambos lados del panel de construcción 212. En algunas versiones se usan otros recubrimientos sobre uno o ambos lados del panel de construcción 212. Los paneles de construcción 212 pueden configurarse en cualquier tamaño y forma para crear el tamaño y forma de edificación, estructura, edificio, viga, cerca, etc. que se desee. Se pueden cortar en o a través del panel de construcción 212 orificios para los servicios y acceso, según sea necesario. En esta versión el panel de construcción 212 se pre-fabrica y despacha ensamblado al sitio de la obra. En algunas versiones el panel de construcción 212 se fabrica en el sitio de la obra.
Las Figura 22 y Figura 23 ilustran ejemplos de cómo se pueden acoplar los paneles de construcción 212 entre si y con otras estructuras. La Figura 22 muestra un corte de dos paneles de construcción 212 conectados carril-con-carril, según la invención. La Figura 23 muestra un corte de un panel de construcción 212 conectado a la fundación de concreto 192 según la invención. La Figura 22 muestra dos paneles de construcción 212 conectados extremo-con-extremo mediante carriles 228 embutidos, con el espaciador sellante de caucho 244 y las barras de respaldo 232 interpuestas, como se muestra. El espaciador sellante 244 se coloca entre dos canales espaciadores sellantes 222 adyacentes para proveer un sellador flexible entre los dos carriles 228. Las barras de respaldo 232 proveen el espacio para cada extremo de los dos carriles 228. El sellador 234 se utiliza para rellenar los espacios de aire entre los carriles 228. En esta versión se utiliza impermeabilizante (caulk) como sellador 234. En algunas versiones se utilizan otros selladores diferentes al impermeabilizante como sellador 234, dependiendo del uso a darse a la estructura. Los canales de drenaje de lluvia 250 recolectan y drenan la humedad entre los dos paneles de construcción 212. De esta manera cualquier agua, humedad u otros fluidos que pudiesen penetrar al interior del panel de construcción 212 serían removidos para evitar la corrosión y pudrición.
La Figura 23 muestra el panel de construcción 212 acoplado a la fundación 192. En algunas versiones el panel de construcción 212 está acoplado a la base 190. En la versión mostrada, se aplica sellador de bitutano (bituthane/bituthene) 238 ("bituthane/bituthene" es una masilla hecha de bitumen (también se usa brea) y polipropileno o polietileno de alta densidad (HDPE, siglas en inglés) que se aplica como sellador en variadas aplicaciones) a la fundación 192, seguido dé un tapajuntas de goteo (drip fíashing) 236 (Un "flashing" es un listón generalmente de metal que se coloca sobre la unión entre dos elementos de construcción para impedir la entrada de humedad, agua y fluidos en general por la linea de la junta entre los dos elementos.). El carril 228 se coloca sobre el tapajuntas de goteo 236 con las barras de respaldo 232 interpuestas entre ambos. El perno de anclaje 294 se usa para acoplar mecánicamente el panel de construcción 212 a la fundación 192. En esta versión la tuerca, el espaciador y la arandela 296 se usan para conectar el perno de anclaje 294. El sellador 234 se usa para rellenar los espacios de aire (vacíos) y sellar la conexión. Los canales de drenaje de lluvia 250 recolectan y dirigen la humedad y el agua hacia los orificios de desagüe por donde se le permite escapar.
Las Figura 24 a la Figura 27 ilustran otra versión de un panel de construcción según la invención. La Figura 24 muestra una vista en perspectiva del panel de construcción 312 fabricado según la invención. La Figura 25 muestra una vista en perspectiva del núcleo 358 del panel de construcción 312 de la Figura 24. La Figura 26 es un corte horizontal, y la Figura 27 un corte vertical, del panel de construcción 312 de la Figura 24. El panel de construcción 312 utiliza canales de acceso 280 para proveer acceso al marco 330 del panel de construcción 312, según la invención. El acceso al marco 330 puede utilizarse para muchos propósitos. En algunas versiones el acceso al marco 330 se usa para acoplar el panel de construcción 312 con otras estructuras tales como pisos, paredes u otros paneles de construcción.
Ei panel de construcción 312 incluye el núcleo 358 y el recubrimiento 360, siendo que el recubrimiento 360 cubre parte del núcleo 358. El panel de construcción 312 tiene los carriles 228 que cubren los bordes del núcleo 358. El panel de construcción 312 tiene una primera superficie 314 que incluye el panel de yeso 242, y una segunda superficie 316, donde la segunda superficie 316 incluye el recubrimiento 360.
Tal como se muestra en las Figura 25 y Figura 26, el núcleo 358 utiliza el marco 330, en forma de serpentina cuadrada, con bloques estructurales aislantes 340 más gruesos en un lado del núcleo 358 que en el otro. El núcleo 358 tiene la superficie frontal 374 y la superficie trasera 376. En esta versión los bloques estructurales aislantes 340 son más gruesos sobre la superficie trasera 376 del núcleo 358 que sobre la superficie frontal 374 del núcleo 358. Los bloques 340 se fijan al marco 330 con los tornillos 256 y las arandelas de presión {pressure spreaders) 254. La arandela de presión 254 (una de varias identificadas) distribuye la presión del tornillo 256 (uno de varios identificados) sobre un área del bloque 340, permitiendo que el tornillo 256 se agarre del bloque 340 y lo fije al marco 330. Sin la arandela de presión 254 el tornillo 256 haría un hueco en el bloque estructural aislante 340 en lugar de fijar el bloque 340 al marco 330. En esta versión el tornillo 256 y la arandela de presión 254 son de la compañía Wind-lock.
La Figura 26 es un corte horizontal del panel de construcción 312 hecho en la sección 26-26 de la Figura 24. La Figura 27 es un corte vertical del panel de construcción 312 en la sección 27-27 de la Figura 24. En esta versión la primera superficie 314 del panel de construcción compuesto 312 tiene el panel de yeso 242 acoplado a la superficie frontal 374 del núcleo 358. La segunda superficie 316 del panel de construcción 312 tiene el recubrimiento 360 que cubre la superficie trasera 376 del núcleo 358. En esta versión el recubrimiento 360 es un acabado de "estuco sintético", que en esta versión es una capa del Exterior Insulation and Finish System -EIFS (Sistema de Aislamiento y Acabado para Exteriores). En esta versión el recubrimiento 360 está hecho de malla de fibra de vidrio 170 embutida en un adhesivo 274 de base polimérica, como el "Primus" fabricado por Dryvit. Al panel de yeso 242 y al recubrimiento 360 se le pueden aplicar capas de acabado. Debe entenderse que en algunas versiones, como se describió anteriormente, el recubrimiento 160 puede aplicarse a la superficie frontal 374 y/o a la superficie trasera 376 del núcleo 358. En algunas versiones del panel de construcción compuesto 312 el primer lado 314 y/o el segundo lado 316 incluyen el recubrimiento 160. Debe entenderse que en algunas versiones, como se describió anteriormente, el recubrimiento 260 puede aplicarse a la superficie frontal 374 y/o a la superficie trasera 376 del núcleo 358. En algunas versiones del panel de construcción compuesto 312 el primer lado 314 y/o el segundo lado 316 incluyen el recubrimiento 260. En algunas versiones del panel de construcción 312 se aplican el recubrimiento 160, el recubrimiento 260 u otros recubrimientos para crear el panel de construcción 312.
En la versión del panel de construcción 312 que se muestra en las Figura 24 a la Figura 27, tanto el núcleo 358 como el recubrimiento 360 le aportan resistencia y estabilidad al panel de construcción 312. El panel de construcción 312 puede usarse para muchas aplicaciones en construcción de edificaciones, por ejemplo pero sin pretender ser limitantes, en aplicaciones para edificios comerciales o residenciales. El panel de construcción 312 provee eficiencia energética superior con paneles de construcción 312 livianos y de alta resistencia. Cualquier humedad o agua que permee al panel de construcción 312 será enrutada horizontal y verticalmente a través de los canales de drenaje de lluvia 250 de los carriles 228 hacia los orificios de desagüe por donde salen de la estructura.
Los canales de acceso 280 se usan para terminar y sellar el panel de yeso 242 en la abertura 284, donde la abertura 284, en esta versión, es para que una estructura de piso se acople con el marco 330. En esta versión los canales de acceso 280 son de acero galvanizado de 2" x 2", los cuales pueden ser soldados o fijados con pernos al marco 330. Esto deja la abertura 284 donde el panel de yeso 242 no cubre el 330 y los bloques 340. En esta versión la abertura 284 tiene 12" de altura, permite conectar una estructura de piso al marco 330. En algunas versiones la abertura 284 se usa para acoplar otros elementos estructurales al marco 330, dependiendo del diseño específico y estructura que se esté construyendo. En algunas versiones la abertura 284 tiene otras formas o tamaños para adecuarse a conexiones con diferentes elementos estructurales o con otros paneles de construcción, tales como, pero sin pretender ser limitantes, a paneles 112, 212, o 312. De esta manera el panel de construcción 312 incluye la abertura 284, donde la abertura 284 permite el acceso al marco 330.
Las versiones específicas de paneles de construcción compuestos 112, 212, y 312, y de la estructura 110 de paneles de construcción descritos en el presente documento no deben considerarse exhaustivos. Las partes y capas divulgadas pueden intercambiarse según se requiera para crear las estructuras y edificaciones según la invención. Se pueden crear paneles de construcción de cualquier tamaño, espesor, forma y resistencia intercambiando los diversos componentes divulgados. Debe entenderse que los núcleos y recubrimientos y carriles descritos en este documento pueden intercambiarse para construir la estructura 1 10 de paneles de construcción según la invención.
La Figura 28 ilustra el método 400 para formar una estructura de paneles de construcción según la invención. El método 400 incluye el paso 402 para formar un núcleo usando un marco y uno o más de un bloque estructural aislante. El método 400 también incluye el paso 404 para aplicar una capa base interna a una parte del núcleo. El método 400 también incluye el paso 406 para aplicar una capa marrón exterior sobre la capa base, en la cual la capa marrón exterior incluye cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio y una malla de fibra de vidrio.
El método 400 puede incluir muchos otros pasos. En algunas versiones el método 400 incluye verter una base con un saliente integral y acoplar el núcleo con el saliente de la base, siendo que el núcleo incluye una ranura del panel de construcción. En algunas versiones el método 400 incluye acoplar un carril al núcleo, siendo que el carril incluye un canal para drenaje de lluvia. En algunas versiones el método 400 incluye acoplar múltiples paneles de construcción. En algunas versiones el método 400 incluye acoplar un panel de construcción con una fundación mediante elementos de acoplamiento. En algunas versiones acoplar múltiples paneles de construcción incluye acoplar múltiples paneles de construcción acoplando los carriles de uno o más paneles de construcción. En algunas versiones acoplar un panel de construcción a una fundación incluye acoplar el carril de un panel de construcción con una fundación.
El paso 402 para formar un núcleo usando un marco y uno o más de un bloque estructural aislante puede incluir muchos otros pasos. En algunas versiones para formar un núcleo usando un marco y uno o más de un bloque estructural aislante significa embutir el marco dentro de uno o más de un bloque estructural aislante. En algunas versiones el uno o más de un bloque está compuesto de espuma de poliestireno expandido. En algunas versiones el paso 402 incluye cortar un bloque estructural aislante para darle la forma requerida. En algunas versiones el paso 402 incluye erigir miembros estructurales. En algunas versiones el paso 402 incluye estirar una malla de alambre entre dos miembros estructurales. En algunas versiones el paso 402 incluye formar un elemento estructural de acero galvanizado. En algunas versiones el paso 402 incluye acoplar un bloque y un marco mediante elementos de acoplamiento. En algunas versiones el paso 402 incluye acoplar un canal-C al elemento saliente de acoplamiento de un bloque. En algunas versiones el paso 402 incluye cortar rutas de acceso para servicios en un marco o un bloque. En algunas versiones el paso 402 incluye cortar muescas de control de junta en un bloque.
El paso 404 para aplicar una capa base interna sobre una parte del núcleo puede incluir muchos otros pasos. En algunas versiones el paso 404 incluye aplicar una membrana cementante modificada con acrílico al núcleo. En algunas versiones la capa base interna comprende dos capas. En algunas versiones la capa base incluye una primera capa base A y una segunda capa base B. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye crear una mezcla que comprende cemento, agregados, aglutinante acrílico y agua para la primera capa base A. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye soplar la mezcla de la primera capa base A sobre parte del núcleo. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye permitir que cure la mezcla de la primera capa base A. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye crear una mezcla marrón que comprende cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras fibra de vidrio y agua para la segunda capa base B. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye aplicar con cuchara la mezcla marrón de la segunda capa base B sobre la primera capa base A. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye embutir una malla de fibra de vidrio en la mezcla marrón de la segunda capa base B mientras la mezcla marrón de la segunda capa base B está todavía húmeda. En algunas versiones aplicar una capa base interna a una parte del núcleo incluye permitir que cure la mezcla marrón para la segunda capa base B. En algunas versiones los agregados de la mezcla marrón para segunda capa base B incluyen arena. En algunas versiones la mezcla marrón para segunda capa base B incluye arena grado 20 y arena grado 30. En algunas versiones los agregados de la mezcla marrón para la segunda capa base B incluyen perlita. En algunas versiones los agregados de la mezcla marrón para la segunda capa base B incluyen vermiculita. En algunas versiones la capa base interna tiene un espesor de 1/8". En algunas versiones aplicar una capa base interna incluye embutir una malla de alambre en la primera capa base A. En algunas versiones aplicar una capa base interna incluye embutir una malla de alambre en la segunda capa base B. En algunas versiones la malla de alambre es una malla de alambre No. 9 para concreto.
El paso 406 para aplicar una capa marrón principal exterior sobre la capa base interna puede incluir muchos otros pasos. En algunas versiones el paso 406 incluye aplicar una malla de alambre sobre la capa base interna. En algunas versiones aplicar una capa marrón principal exterior sobre la capa base interna incluye crear una mezcla marrón que comprende cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio y agua para la capa marrón principal exterior. En algunas versiones aplicar una capa marrón principal exterior sobre la capa base interna incluye aplicar la mezcla marrón de la capa marrón principal sobre la capa base interna utilizando una cuchara. En algunas versiones aplicar una capa marrón principal exterior sobre la capa base interna incluye embutir una malla de fibra de vidrio en la mezcla marrón de la capa marrón principal mientras la mezcla marrón de la capa marrón principal está todavía húmeda. En algunas versiones aplicar una capa marrón principal exterior sobre la capa base interna incluye permitir que cure la mezcla marrón de la capa marrón principal. En algunas versiones los agregados de la mezcla marrón para la capa marrón principal incluyen arena. En algunas versiones los agregados de la mezcla marrón para la capa marrón principal incluyen dos tipos de arena. En algunas versiones los agregados de la mezcla marrón para la capa marrón principal incluyen arena grado 20 y arena grado 30. En algunas versiones los agregados de la mezcla marrón para la capa marrón principal incluyen perlita. En algunas versiones los agregados de la mezcla marrón para la capa marrón principal incluyen vermiculita. En algunas versiones la mezcla marrón para la capa marrón principal incluye otros componentes. En algunas versiones aplicar una capa marrón principal sobre la capa base interna incluye aplicar la capa marrón principal sobre la capa base interna con cuchara de manera que la capa marrón principal exterior sea de ¼" de espesor. En algunas versiones aplicar una capa marrón principal exterior sobre la capa base interna incluye embutir una malla de refuerzo de control de junta en la mezcla marrón para la capa marrón principal sobre una ranura de control de junta mientras la mezcla marrón para la capa marrón principal está todavía húmeda.
La Figura 29 ilustra un método 440 para formar una estructura que incluye el paso 442 para formar un panel de construcción, el paso 444 para acoplar un carril al panel de construcción, donde el carril comprende un canal de drenaje de lluvia, y el paso 446 para acoplar múltiples paneles de construcción para crear una estructura.
El método 440 puede incluir muchos otros pasos. En algunas versiones el método 440 incluye acoplar un panel de construcción con un carril a una base.
El paso 442 para formar un panel de construcción puede incluir muchos otros pasos. En algunas versiones el paso 442 para formar un panel de construcción incluye formar un núcleo con un marco y uno o más de un bloque estructural aislante, y aplicar un recubrimiento a parte del núcleo. En algunas versiones aplicar un recubrimiento a parte del núcleo incluye aplicar una capa marrón principal a una parte del núcleo, siendo que la capa marrón principal está compuesta de cemento, agregados, aglutinante acrílico y hebras de fibra de vidrio. En algunas versiones aplicar un recubrimiento a parte del núcleo incluye embutir una malla de fibra de vidrio en la capa marrón principal mientras la capa marrón principal está todavía húmeda. En algunas versiones la capa marrón principal incluye una malla de alambre. En algunas versiones aplicar un recubrimiento a parte del núcleo incluye aplicar una capa base a parte del núcleo. En algunas versiones la capa base incluye una malla de alambre. En algunas versiones la capa base incluye dos capas. En algunas versiones aplicar una capa base a parte del núcleo incluye aplicar una primera capa base A a parte del núcleo. En algunas versiones la primera capa base A se sopla sobre el núcleo. En algunas versiones la primera capa base A incluye cemento, agregados, y un aglutinante acrílico. En algunas versiones aplicar una capa base a una parte del núcleo incluye aplicar una segunda capa base B sobre la primera capa base A. En algunas versiones la segunda capa base B incluye cemento, agregados, aglutinante acrílico y hebras de fibra de vidrio. En algunas versiones la segunda capa base B incluye además una malla de fibra de vidrio. En algunas versiones la malla de fibra de vidrio se embute en la segunda capa base B mientras la segunda capa base B está todavía húmeda.
El paso 444 para acoplar un carril al panel de construcción puede incluir muchos otros pasos. En algunas versiones acoplar un carril al panel de construcción incluye acoplar un primer y un segundo brazo opuesto del carril a un núcleo. En algunas versiones el primer y el segundo brazo opuesto del carril se engarzan por fricción con una superficie frontal y una superficie trasera, respectivamente, del núcleo. En algunas versiones del paso 444 el carril incluye un canal espaciador sellador. En algunas versiones del paso 444 el carril incluye un borde guía.
El paso 446 de interconectar múltiples paneles de construcción para crear una estructura puede incluir muchos otros pasos. En algunas versiones el paso 446 incluye acoplar el carril de un primer panel de construcción con el carril de un segundo panel de construcción. En algunas versiones el paso 446 incluye acoplar un panel de construcción con una base. En algunas versiones el paso 446 incluye acoplar una ranura de un panel de construcción con un saliente de la base. En algunas versiones el paso 446 incluye acoplar un panel de construcción con un piso a través de una abertura en el panel de construcción, siendo que la abertura permite el acceso a un elemento del marco. En algunas versiones del paso 446 se acoplan paneles de construcción para formar paredes. En algunas versiones los paneles de construcción se acoplan para formar techos. En algunas versiones los paneles de construcción se acoplan de tal manera que el agua es dirigida a través de canales de drenaje de lluvia para que salga de la estructura. En algunas versiones los paneles de construcción se acoplan de tal manera que un núcleo se acopla con una fundación. En algunas versiones los paneles de construcción se acoplan de tal manera que un núcleo se acopla con una base.
Las versiones y ejemplos expuestos en este documento se presentaron con el fin de explicar mejor la presente invención y su aplicación práctica, y para así permitirle a aquellos con habilidades corrientes en el arte, fabricar y usar la invención. Sin embargo, aquellos con habilidades corrientes en el arte reconocerán que las descripciones y ejemplos anteriores han sido presentados con propósitos ilustrativos solamente. No se pretende que las descripciones tal como han sido expuestas sean exhaustivas o que limiten la invención a la forma precisa divulgada. Muchas modificaciones y variaciones son posibles a la luz de las enseñanzas señaladas sin apartarse del espíritu y alcance de las reivindicaciones que siguen.

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Un panel de construcción que comprende: un núcleo con una superficie frontal, una superficie trasera, y superficies laterales; y un recubrimiento que cubre al menos una parte de las superficies frontal o trasera, siendo que el recubrimiento comprende: una capa base interna; y una capa marrón principal exterior, siendo que la capa marrón principal exterior comprende cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio y una malla de fibra de vidrio.
2. El panel de construcción de la reivindicación 1 en el cual la capa base interna consiste de al menos dos capas, siendo que las capas comprenden: una primera capa base A que consiste esencialmente de cemento, agregados, y aglutinante acrílico, y una segunda capa base B que comprende cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio, y malla de fibra de vidrio.
3. El panel de construcción de la reivindicación 1 en el cual la capa base interna comprende una malla de alambre.
4. El panel de construcción de la reivindicación 1 en el cual los agregados de la capa marrón principal exterior incluyen perlita.
5. El panel de construcción de la reivindicación 1 en el cual los agregados de la capa marrón principal exterior incluyen arena.
6. El panel de construcción de la reivindicación 2 en el cual el núcleo comprende: un marco; y uno o más de un bloque estructural aislante acoplado al marco.
7. El panel de construcción de la reivindicación 6 en el cual el bloque estructural aislante está compuesto de espuma de poliestireno expandido.
8. El panel de construcción de la reivindicación 6 en el cual el marco está embutido en uno o más de un bloque estructural aislante.
9. Una estructura de paneles de construcción que comprende: un panel de construcción con una ranura en el panel de construcción; y una base con un saliente integral de la base, en el cual la ranura del panel de construcción se acopla con el saliente de la base.
10. La estructura de paneles de construcción de la reivindicación 9 en la cual la base y el saliente de la base están formados de concreto.
11. La estructura de paneles de construcción de la reivindicación 10 en la cual el panel de construcción comprende además: un núcleo que tiene una superficie frontal, una superficie trasera, y superficies laterales; y un recubrimiento que cubre al menos una parte de las superficies frontal o trasera.
12. La estructura de paneles de construcción de la reivindicación 11 que además comprende un carril acoplado a un núcleo, siendo que el carril comprende: una parte basal que cubre una parte de un lado; y un canal de desagüe de lluvia en la parte basal.
13. La estructura de paneles de construcción de la reivindicación 12 en la cual el carril comprende además un canal espaciador sellador.
14. La estructura de paneles de construcción de la reivindicación 13 en la cual el carril comprende además un borde guía.
15. La estructura de paneles de construcción de la reivindicación 14 en la cual el núcleo comprende: un marco; y uno o más de un bloque estructural aislante acoplado al marco.
16. La estructura de paneles de construcción de la reivindicación 15 en la cual el recubrimiento comprende: una primera capa base A que consiste esencialmente de cemento, agregados y aglutinante acrílico; y una segunda capa base B que comprende cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio, y una malla de fibra de vidrio; y una capa marrón principal exterior, siendo que la capa marrón principal exterior comprende cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio, y una malla de fibra de vidrio.
17. Un método para formar una estructura de paneles de construcción que comprende: formar un núcleo utilizando un marco y uno o más de un bloque estructural aislante; aplicar una capa marrón principal exterior sobre la capa base interna, siendo que la capa marrón principal exterior comprende cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio y una malla de fibra de vidrio.
18. El método de la reivindicación 17 en el cual aplicar una capa base interna a una parte del núcleo comprende además: crear una mezcla para la primera capa base A que comprende cemento, agregados, aglutinante acrílico y agua; soplar la mezcla para la primera capa base A sobre una parte del núcleo; permitir que la mezcla para la primera capa base A cure; crear una segunda mezcla para la segunda capa base B que comprende cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio, y agua. aplicar la mezcla de la segunda capa base B con cuchara sobre la primera capa base A; embutir una malla de fibra de vidrio en la mezcla de la segunda capa base B mientras la mezcla de la segunda capa base B todavía está húmeda; y permitir que la mezcla de la segunda capa base B cure.
19. El método de la reivindicación 17 en el cual aplicar una capa marrón principal exterior sobre la capa base interna comprende además: crear una mezcla para una capa marrón principal exterior que comprende cemento, agregados, aglutinante acrílico, hebras de fibra de vidrio, y agua. aplicar con cuchara la mezcla para la capa marrón principal exterior sobre la capa base interna; embutir una malla de fibra de vidrio en la mezcla para la capa marrón principal exterior mientras la mezcla para la capa marrón principal exterior está todavía húmeda; y permitir que la mezcla para la capa marrón principal exterior cure.
20. El método de la reivindicación 19 en el cual la mezcla para la capa marrón principal exterior comprende arena grado 20 y arena grado 30.
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