WO2008009763A1 - Procedimiento de obtencion de una piedra artificial ligera y producto obtenido - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a process specially designed for obtaining light artificial stone, such as with the appearance of volcanic rock, with surface reliefs: typical of this natural stone, but with a great light weight, and with some optimal performance from the point of view of both thermal and acoustic insulation as well as against water and humidity.
- the invention also concerns the product obtained with said process.
- the light artificial stone thus obtained is especially suitable for cladding of all types such as facades, vertical walls, river walls, waterproofing and thermal and acoustic insulation on roofs, terraces, inverted roofs, interior and exterior thermo-acoustic insulation and insulation, insulation in swimming pools and drinking water tanks, etc.
- the invention is also applicable to obtaining prefabricated construction such as hollow partitions, suspended partitions, suspended ceilings, drawers for blinds, ventilated facades, insulation of doors and walls, insulation of roofs, drawers for pipes, cladding of reinforced pillars and metallic, etc.
- Natural stone is a scarce commodity, normally away from areas of consumption, which requires a very complex manipulation for the extraction of the blocks of the quarry, subsequent cutting of them in plates, fragmentation of said plates etc, finally obtaining stones of considerable weight and great fragility, with a high cost.
- the problem is accentuated if the stones are also intended to have a rugged external appearance such as that of natural stones, such as a granitic aspect, of volcanic stone etc.
- this procedure starts from the use of a large-format mold, such as a cube of three cubic meters, arranged on a vibrating table and open superiorly to incorporate the raw materials to be formed therein. Part in the final product.
- a large-format mold such as a cube of three cubic meters
- pieces of expanded or extruded polystyrene, or foamed polyurethane which may come from industrial waste for recycling, are conveniently crushed: and provided to the mold, together with high-grade cements, plasters, lime or plaster, together with an acrylic binder.
- This mixture is subjected to a vibrating phase until adequate and proportional dispersion is achieved throughout the block of the participatory materials in the same.
- the mold is demolished, returning the mold at the beginning of the operative cycle of the procedure for repetition thereof, while the set block is subjected to a cutting phase with any conventional means, such as disk or diamond wire, saw loom, etc. for; Obtaining sheets of the desired thickness and subsequent fragmentation thereof if deemed convenient.
- the sheets thus obtained are able to be placed on site by means of glue cements and conventional additives that enhance their grip, and previously or subsequently by fire, acid, solvents or other appropriate means, applied on one or both sides of the sheet. It achieves the disappearance of polystyrene or the exterior polyurethane, which has been visible after the cut made previously, leaving the hollow-etched and textured sheet with imitation of the stone. If the temperature applied to the plate is adequate, it is achieved that the polystyrene or polyurethane also disappears inside the plate, so that a plate with the appearance of a volcanic stone and with the same application will have been obtained.
- thermo-insulating materials on one or both sides of pieces of polystyrene, hollow ceramics, etc ... and a subsequent milling, polishing or cutting plus the application on your fire face, acid, etc.
- Figure 1. Shows an enlarged and sectioned detail of a fragment of light artificial stone made in accordance with the process of the invention.
- Figure 2. Shows an example of practical embodiment in which the artificial and light stone adopts the configuration of a rectangular plate of reduced thickness, associated by one of its faces to a hollow ceramic piece, to achieve partitions with an aspect of natural stone blocks.
- Figure 3. Shows a schematic representation in plan of a mold phase of obtaining a block of artificial stone of large dimensions. dimensions.
- Figure 4. Shows a detail of the exploded view of the block of the previous figure in plates or sheets of the desired thickness.
- Figure 5. shows a schematic and plan representation of the plates of the previous figures in the cutting phase, for their transformation into smaller plates.
- Preferred producer of the invention In Figure 1.
- the pieces (1) of polystyrene and polyurethane are observed after milling them and after their homogeneous dispersion within a concrete mixer and in suitable proportions, associated with high-grade cements ( 2), which may be accompanied by aggregates of very fine granulometry, depending on the type of product to be manufactured, or that may be substituted by plaster, plaster or other interesting ones in each case
- high-grade cements ( 2) which may be accompanied by aggregates of very fine granulometry, depending on the type of product to be manufactured, or that may be substituted by plaster, plaster or other interesting ones in each case
- the concrete mortar (2) or the material in question is going to configure an alveolar structure in the panel (3), which will provide it with a great mechanical resistance with a low weight, that is to say to provide said panel (3) of optimal benefits that are accompanied by those of thermal and acoustic insulation that supposes the majority existence within the panel of polystyrene or polyurethane (1).
- all polyurethane or polystyrene can be eliminated by applying a higher temperature, in which case the inner sockets of said material, now empty, also provide the panel with the benefits from which it is insulating. and decorative just mentioned.
- the panel (3) thus structured can be used in isolation, as a covering element of any surface or.
- the finishing of the plates (3) is not limited to the rough surface previously mentioned and defined by the removal of the surface particles (1) of polystyrene or polyurethane, but with the use of suitable tools, manual or automatic, such as bush hammers, flaming machines, sandblasting or blasting machines, polishers and / or brighteners, the most appropriate texture on the surface seen of such plates can be obtained
- Figures 3 to 5 show the manufacturing process described, specifically the filling of the mold (5) with the mass product (6), initially obtaining pieces (3 1 ) of considerable thickness, which are initially cut stratified, to define plates of smaller thickness, which are finally going to be cut as shown in figure 5, to achieve the definitive plates (3), with shape, perimeter and thickness appropriate to the specific practical application provided for them.
- the fresh dough or paste (6) instead of being introduced into the mold (5) can be used directly before solidification to coat any surface, either projecting or spreading it by any means on it, finally achieving a coating with the same performance from the point of view of structural rigidity, lightness and thermal insulation, which adapts to any regular or irregular surface, which for example allows its use in it.
- roof of roofs obtaining a layer of settlement for the tiles that, being continuous in all its superficial extension, determines a watertight barrier: for said roof.
Abstract
Procedimiento de obtención de piedra artificial a base de mezclar granulos de poliestireno o poliuretano, fundamentalmente procedentes de desecho, con cementos hasta la obtención de una mezcla homogénea, seguido de desmoldeo y de la eliminación de las partículas poliméricas superficiales, obtieniéndose una placa ligera de aspecto pétreo, aislante térmica y acústicamente y de elevada resistencia mecánica.
Description
Procedimineto de obtención de una piedra artificial ligera y producto obtenido DESCRIPCIÓN Objeto ddee la Invención
La presente invención se refiere a un procedimiento especialmente concebido para la obtención de piedra artificial ligera, como por ejemplo con el aspecto de roca volcánica, con los relieves superficiales: típicos de esta piedra natural, pero con una gran ligereza de peso, y con unas óptimas prestaciones desde el punto de vista de aislamiento tanto térmico y acústico como frente al agua y la humedad. La invención concierne también al producto obtenido con dicho procedimiento. La piedra artificiar ligera así obtenida resulta especialmente idónea para revestimientos de todo tipo como fachadas, paramentos verticales, tabique fluviales, impermeabilización y aislamiento térmico y acústico en tejados, terrazas, cubiertas invertidas, decoración y aislamiento termo-acústico en interiores y exteriores, aislamientos en piscinas y en depósitos de agua potable, etc. La invención resulta también aplicable a la obtención de prefabricados de construcción tales como tabiquería hueca, tabiques suspendidos, falsos techos, cajones para las persianas, fachadas ventiladas, aislamiento de puertas y paredes, aislamiento de tejados, cajones para tuberías, revestimiento de pilares armados y metálicos, etc.
Es también objeto de Ia invención Ia aplicación del producto en masa, es decir previamente a su solidificación, sobre cualquier superficie a revestir, aplicación que puede llevarse a cabo mediante proyección, es decir de forma similar a como se efectúa la gunitación de los hormigones, extendiéndola sobre la superficie a tratar con cualquier herramienta apropiada, etc. Antecedentes de Ia Invención : En el ámbito de la construcción y como es sabido, la piedra ha constituido y constituye uno de los materiales más atractivos para diferentes tipos de revestimientos tales como fachadas y similares.
La piedra natural es un bien escaso, alejado normalmente de las zonas de
consumo, que requiere de una muy compleja manipulación para la extracción de los bloques de la cantera, posterior corte de los mismos en placas, fragmentación de dichas placas étc, obteniéndose finalmente piedras de considerable peso y de gran fragilidad, con un elevado costo. El problema se acentúa si además se pretende que las piedras tengan un aspecto externo rugoso como el de las piedras naturales, tal como un aspecto granítico, de piedra volcánica etc.
Una solución alternativa es la piedra artificial, obtenida mediante morteros de hormigón y con el concurso de moldes, a los que puede dotarse de relieves para conseguir una mayor simulación de la piedra natural, pero evidentemente estas piedras artificiales siguen siendo pesadas, frágiles, y como las naturales presentan un coeficiente de aislamiento térmico y acústico muy bajo. Descripción de la Invención El procedimiento que Ia invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, permitiendo la obtención de piedra artificial extraordinariamente ligera, es decir mucho menos pesada y mucho menos frágil que las piedras convencionales tanto natural como artificial, a Io que hay que añadir además que incorpora un elevado coeficiente de aislamiento térmico y acústico, así como frente al agua y la humedad, Io que potencia de forma muy considerable sus prestaciones y amplia también de forma muy considerable sus posibilidades de utilización práctica, todo ello con un bajo nivel de costos.
Para ello y de forma más concreta dicho procedimiento parte de la utilización de un molde de gran formato, cómo por ejemplo un cubo de tres metros cúbicos, dispuesto sobre una mesa vibradora y abierto superiormente para incorporación al mismo de las materias primas que han de formar parte en el producto final.
Por otro lado trozos de poliestireno expandido o extrusionado, o de poliuretano espumado, que puedan provenir de desechos industriales para su recicládo, son convenientemente triturados: y aportados al citado molde, conjuntamente con cementos de alta graduación, yesos, cales ó escayolas, conjuntamente con un ligante acrílico.
Esta mezcla se somete a una fase de vibrado hasta conseguir una dispersión adecuada y proporcional en todo el bloque de los materiales participativos en el
mismo. Transcurrido el tiempo de secado-fraguado, de aproximadamente veinticuatro horas, se procede al desmoldeo, retornando el molde al inicio del ciclo operativo del procedimiento para repetición del mismo, mientras que el bloque fraguado se somete a una fase de corté con cualquier medio convencional, como por ejemplo disco o hilo de diamante, telar de sierra, etc.. para; la obtención de láminas del grosor deseado y con posterior fragmentación de las mismas si así se estima conveniente.
Las láminas así obtenidas están en condiciones para su colocación en obra mediante cementos cola y aditivos convencionales que potencien su agarre, y de forma previa o posteriormente mediante fuego, ácido, disolventes u otros medios apropiados, aplicados sobre una o ambas caras de la lámina se consigue la desaparición del poliestireno o el póliuretáno exterior, el que ha quedado a la vista tras el corte efectuado con anterioridad, quedando la lámina hueco-grabada y texturada con imitación de la piedra. Si Ia temperatura aplicada a la placa es la adecuada, se consigue que el poliestireno o el poliuretano desaparezca también en el interior de la placa, de manera que se habrá obtenido una placa con el aspecto de una piedra volcánica y con idéntica aplicación.
En un único proceso es factible también modificar la textura y aspecto mediante la aplicación dé una o varias pinturas simultaneas (no acrílicas) sobre Ia lámina una vez cortada, ya que al mismo tiempo que los componentes disolventes de la pintura hacen desaparecer el poliestireno, pueden imitar, convenientemente utilizados los diferentes colores el aspecto de piedra natural.
También se pueden obtener las placas de piedra artificial ligeras mediante el revestimiento de materiales termoaislantes por una o ambas caras de piezas de poliestireno, cerámica hueca, etc.. y un posterior fresado, pulido o cortado más la aplicación en su cara vista de fuego, ácido, etc..
Descripción de los Dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego dé dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:
La figura 1.- Muestra un detalle ampliado y en sección de un fragmento de piedra artificial ligera realizada dé acuerdo con el procedimiento de Ia invención.
La figura 2.- Muestra un ejemplo de realización práctica en el que la piedra artificial y ligera adopta Ia configuración de una placa rectangular de reducido espesor, asociada por una de sus caras a una pieza de cerámica hueca, para conseguir tabiques con un aspecto de bloques de piedra natural. La figura 3.- Muestra una representación esquemática en planta de un molde fase de obtención de un bloque de piedra artificial de grandes dimensiones. dimensiones.
La figura 4.- Muestra un detalle del despiece del bloque de la figura anterior en placas o láminas del grosor deseado. La figura 5.- Muestra, finalmente, una representación también esquemática y en planta de las placas de las figuras anteriores en fase de recorte, para su transformación en placas de menor tamaño. Realizadora preferente de la Invención En la figura 1. se observan los trozos (1) de pόliestireno y poliuretano tras la molturación de los mismos y tras su dispersión homogénea en el seno de una hormigonera y en proporciones adecuadas, asociados a cementos de alta graduación (2), que pueden ir acompañados de áridos de granulometría muy fina, según el tipo de producto a fabricar, o que pueden ser sustituidos por yeso, escayola u otros interesantes en cada caso Si como, anteriormente se ha dicho, tras la mezcla homogénea de esos componentes (1) y (2), tras el vibrado de dicha mezcla en el molde y tras el fraguado de Ia misma, se procede a su fragmentación, se obtendrán planchas como la referenciada con (3) en la figura 2 en las que al aplicarle calor, ácidos, disolventes, etc.. habrá desaparecido toda la parte exterior o vista del póliestireno o poliuretano (1), mostrando nada más el mortero (2), con las irregularidades dejadas por el producto desaparecido, que le confieren un aspecto superficial rugoso similar al de la piedra natural.
El mortero de hormigón (2) o del material del que se trate va a configurar una estructura alveolar en el panel (3), que va a dotar al mismo de una gran resistencia mecánica con un bajo peso, es decir que ya ad dotar a dicho panel (3) de unas óptimas
prestaciones que viene acompañadas por las de aislamiento térmico y acústico que supone Ia existencia mayoritaria en el seno del panel del poliestiréno o el poliuretano (1). Como también se ha dicho con anterioridad todo el poliuretano o poliestiréno puede ser eliminado mediante la aplicación de una temperatura mayor, en cuyo caso los alvéolo s interiores de dicho material, ahora vacíos, dotan también al panel de las prestaciones desdé él punto de vista aislante y decorativo que acaban de mencionarse. El panel (3) así estructurado puede ser utilizado aisladamente, como elemento de cubrición de cualquier superficie o. cómo elemento de aislamiento de tejados y cubiertas, entre otras de las múltiples aplicaciones anteriormente citadas, pero puede ser integrado también a una pieza cerámica hueca (4), como en el ejemplo de la figura 2, o a piezas de muy diferentes naturalezas, por ejemplo poliestirenos y poliuretanos, sustitutivas de la citada pieza (4) en función de las exigencias específicas de cada caso. El terminado de las placas (3) no queda limitado a la superficie rugosa anteriorrmente citada y definida por la eliminación de las partículas (1) superficiales de poliestiréno o de poliuretano, sino que con Ia utilización de herramientas adecuadas, manuales o automáticas, tales como abujardadoras, flameadoras, máquinas de chorro de arena o granallado, pulimentadoras y/o abrillantadoras, puede obtenerse en cada caso la textura más adecuada en la superficie vista de tales placas
En las figuras 3 a 5 se observa el proceso de fabricación descrito, concretamente el relleno del molde (5) con el producto en masa (6), obteniéndose inicialmente piezas (31) de considerable espesor, que inicialmente son cortadas estratificadamente, para definir placas de menor espesor, que finalmente van a ser recortadas tal como muestra la figura 5, para conseguir las definitivas placas (3), con forma, perímetro y grosor adecuados a la aplicación práctica específica prevista para las mismas.
No obstante, como anteriormente sé ha dicho y de acuerdo con otra característica esencial de la invención, la masa o pasta fresca (6) en lugar de ser introducida en el molde (5) puede, ser utilizada directamente antes de su solidificación, para recubrir cualquier superficie, bien proyectándola o extendiéndola por cualquier medio sobre la misma, consiguiéndose finalmente un revestimiento con
las mismas prestaciones desde el punto de vista de rigidez estructural, ligereza y aislamiento térmico, que se adapta a cualquier superficie regular o irregular, que por ejemplo permite su utilización en el. tejado de cubiertas, consiguiéndose una capa de asentamiento para las tejas que, al ser continua en toda su extensión superficial, determina una barrera estanca: para dicha cubierta.
Claims
REVENDICACIONES 1 a.- Procedimiento de obtención de una piedra artificial ligera, con el que dicha piedra adopta una elevada resistencia mecánica, un reducido peso y un alto coeficiente, de aislamiento tanto térmico como acústico, caracterizado porque en el mismo se establecen las siguientes fases operativas:
- Trozos de poliestireno expandido y / o extrusionado, o poliuretano espumado, , preferentemente Consistentes en desperdicios, son sometidos a unafese de nioituración hasta conseguir granulos relativamente pequeños. - El poliestireno o poliuretano molturado se mezcla con cementos de alta graduación , yesos, cales o escayolas, con la colaboración de un ligante acrílico, en una hormigonera o similar, hasta la obtención de una mezcla homogénea. - La citada mezcla se introducé én -un molde de gran formato donde es sometido a un efecto vibratorio para mejorar la homogeneidad de la mezcla y donde se mantiene hasta el secado y fraguado del mortero. - El bloque moldeado, materializado por ejemplo en un cubo de tres metros cúbicos, se somete a uña, fase de corte para la obtención de placas del espesor deseado que a su vez pueden ser fragmentados en formatos más pequeños. - Las placas así obtenidas son sometidas a los efectos de disolventes, pinturas, ácidos o el- fuego, para la eliminación de las partículas superficiales o exteriores del poliestireno o el poliuretano, de manera que Ia superficie vista de la placa tan sólo muestra la estructura del mortero que participa en la misma, es decir un aspecto pétreo rugoso. 2a.- Procedimiento para la obtención de. una piedra artificial ligera, según reivindicación primera caracterizado -porque opcionalmente a las placas ya terminadas se le aplica fuego intenso para eliminación del poliestireno o el
poliuretano no solo, a -nivel superficial -sino' a nivel interior, adoptando la -placa una. ..'•• . estructura' alveolar- con- espacios .Vacíos anteriores-.. • • ••
' '. '. '• '. .3a,.- Procedimiento para 'la- obtención 'de' una piedra artificial ligera, según 5. reivindicaciones anteriores^ caracterizado porqué opcionalmenté-la piedra artificial - ligera ya elaborada o proyectada se integran en un -soporte, al que -queda asociado por'
- , él medio adecuado, a base de -cerámica hueca, hormigón celular, arlita expandida, • _; '• ;. póliestireno. o poliuretano,...eprcho..u -otros,, en..función de la- aplicación específica de
' '• '. "cádaeaso. ..- .... ••• "• .'•;•'••-.'• •• :"':' : ' ' ... -. .
-10'-' •' -. '• .4a.-.- Procedimiento'. para Ja obtención- de una -piedra artificial ligera, según reivindicaciones anteriores, caracterizado' porque la cara vista • de las placas es
• . susceptible de incorporar una capa de revestimiento a base de pintaras, o de adoptar cualquier otra textura superficial/ lisa -labrada, raspada, desgastada, con chorro de
- . arena.,- flameada o pulida, -en ¿unción- de diferentes aplicaciones prácticas.
•' 15 " •-'•"". " ' 5á.'- Procedimiento "para ;lá.".óbténcióή'..dé.-una piedra -artificial ligera, según
... . - ..-.reivindicaciones 'anteriores, .caractérizado'.-p'orque.eri una o. varias caras de la placa de piedra artificial ligera se ha incorporado una malla de poliéster cuando dicha placa va a ser- utilizada como base para ' .'.. . ... . alicatado o revoco en capas- gruesas,- .. ,.-...-;• .- . ..
:2Q.< '. ._.- ; ' 6a.-. Procedimiento: para -la 'obtención de- Ma piedra artificial ligera, según
'• reivindicaciones anteriores, caracterizado. -porqué -la mezcla homogénea a base de póliestireno 'ό póliüretanό m'olturado;'y- cementos de alta graduación, yesos, cales o escayolas, se aplica directamente a cualquier superficie- a revestir, mediante
• proyección, extensión o; cualquier otro, tipo de aplicación sobre dicha superficie, a la ....que- se adapta y fija tras su.,sόlidifica.cio>íri. ¡- '.. ';'•..-.,'• ' • - 7a.- Producto 'obtenido con 'el procedimiento de las' reivindicaciones anteriores, caracterizado, porque -consiste 'en 'una'; 'placa 'á'' basé de mortero. con cemento de alta graduación, yesos, cales O escayolas, con una estructura alveolar, cuyos alvéolos son susceptibles -de estar vacíos u -ocupados integralmente por partículas de igual ; configuración, .a base-. -de' , póliestireno -.-..expandido o extrasionado, o. de poliuretano . -espumado. : -• • •'•; -'-' ' . • '•'•-.-' '•-';'." ' •. '• .
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| ITCT20120015A1 (it) * | 2012-11-06 | 2014-05-07 | Salvatore Cipolla | Materiale da costruzione e di rivestimento,di aspetto analogo alla pietra lavica ad "occhio di pernice" |
| US11433645B2 (en) | 2013-12-30 | 2022-09-06 | Saint-Gobain Placo Sas | Building boards with increased surface strength |
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| ES2294932B1 (es) | 2009-04-01 |
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