WO2008012392A2 - Bloque de poliestireno expandido con anclajes de refuerzo para cerramientos de construcción - Google Patents

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WO2008012392A2
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Definitions

  • Expanded polystyrene block with reinforcement anchors for construction enclosures are expanded.
  • the present invention relates to a prefabricated block of expanded polystyrene specially reinforced by anchors for the construction of concrete walls or walls that allow the application of semi-heavy coatings, either directly or through open weave fabrics, also improving the application of all the coatings
  • the reinforcement of such structures formed by hollow blocks or recessed panels of expanded polystyrene, generally used in construction, is achieved by the insertion through the walls of the external polystyrene panels of a plurality of stainless metal anchors, or other metals properly protected against corrosion, with a characteristic shape that allows, once the concrete of the blocks in the works has been produced, both the correct fixation of the coating applied by the side where said anchors protrude from the polystyrene outer wall, either a single-layer finishing mortar, or a regularization mortar for subsequent finishing, and where appropriate the placement of a support mesh, such as the resistant fixing of the anchors themselves, on the side where they are embedded in the concrete core.
  • a support mesh such as the resistant fixing of the anchors themselves
  • the invention thus falls within the technical field of construction, within what is the insulation and protection of buildings, and, in particular, in the constructions that use integrated formwork of expanded polystyrene and concrete from prefabricated blocks of said insulating material.
  • the third document is the only one that describes a reinforcement system of a cladding based on anchors or fixings for a polystyrene and concrete wall. It is a prefabricated facade of transventilated natural stone, composed of a stone cladding, ventilated air chamber, expanded polystyrene insulation and a reinforced concrete panel that acts as a support, in which the reinforcement system for the stabilization of the cladding Stone is made up of a series of standardized stainless steel parts that are fixed directly to the stone and the concrete panel.
  • This developed block is based on the well-known prefabricated structure of expanded polystyrene with inner cells that are then filled with concrete, once placed in the works, after optional arming with a series of rods or transverse metal bars for fixing and stiffening, and what it is characterized by the incorporation of a plurality of reinforcement anchors uniformly inserted on the surface of one or both side faces of polystyrene, constituted by a wire of a stainless or ferrous metal, protected against corrosion, of sufficient length to cross the wall, which has at the end oriented towards the outer face of the enclosure a hook shape, and close to the inner end of the anchor, by the side intended to be filled with concrete, a bending shape, such that the side wall of insulating material is between the hooked ends and the folds of the ends oriented inside the wall.
  • said reinforcement anchors for coatings in the enclosures resulting from expanded polystyrene and concrete are constituted at the hook-shaped end by three folds at right angles, the two innermost in the same direction, and the outermost in the opposite direction to the previous ones, this end of the anchor parallel to the outer wall of the enclosure, while the fold near the other end is constituted by three folds according to two obtuse angles and a right central angle, which form a bent-shaped fold oriented in the same direction as the hook-shaped end, or in the opposite direction. That is, once the anchor is placed in the panel, if the hook-shaped end points up, then the tip of the opposite end, the one intended to be embedded in the concrete, can also point up, or down.
  • the function of the hook-shaped termination at the end of the anchor that protrudes from the outer face of the wall, intended for the exterior finish is, on the one hand, to ensure the fixing of the coating mortar once projected, both that of a monolayer mortar that is the final finish, such as a regularization mortar or a coarse-glue cement that serves as the basis for the direct placement of heavy coatings, stone type, or semi-heavy ceramic or similar coatings, and, on the other hand, that of allowing the fastening of an open weave fabric, such as a mesh of mineral fiber or carbon fiber, for those coatings between the previous ones that require it.
  • a monolayer mortar that is the final finish such as a regularization mortar or a coarse-glue cement that serves as the basis for the direct placement of heavy coatings, stone type, or semi-heavy ceramic or similar coatings
  • an open weave fabric such as a mesh of mineral fiber or carbon fiber
  • the function of the bending shape of the anchor at the end that is in the wall, is to give it greater adhesion in the concrete core, once produced the concrete of the wall, improving its reinforcing properties to coatings of this type of enclosures increasingly used in construction.
  • Figure 1 shows a perspective view of the block of expanded polystyrene conveniently reinforced, with the different elements that compose it once installed on site, where the reinforcement anchors are perfectly visible, both on the outer side of the polystyrene walls, intended to receive the coating, as by the inner sides that make up the concrete filled cells.
  • the outer support mesh provided in certain cases is also observed.
  • Figure 2 shows a plan view of said enclosure. In this view, the insertion of the reinforcement anchors through the outer walls of the block is perfectly appreciated, as well as the location of the coating layers and that of the optional open mesh.
  • Figure 3 shows a section of the outer wall of the wall in the area where an anchor is inserted, which is an area where the wall appears with a mortar coating and the concrete filled core.
  • Figure 4 shows one of the characteristic reinforcement anchors of the present invention, in the preferred variant of the hook-shaped end and the tip-end, pointing in opposite directions.
  • the constructive enclosures based on the present invention are made from integrated formwork of prefabricated blocks of expanded polystyrene (1) with inner cells that, once on site, are filled with concrete (2), being able to be armed with a series of crossbars for fixing and stiffening (3), characterized by incorporating a plurality of reinforcement anchors (4) uniformly distributed on its surface.
  • the anchor (4) characteristic of the invention is made from a wire, which folded conveniently acquires the desired shape, presenting at the end oriented to the outer layer of the hook-shaped enclosure (5) , and close to the inner end of the anchor, with a fold shape (6).
  • the anchor will be developed from stainless steel wires or other metals of 1.5 mm in diameter and an approximate length of 117 mm. Then proceed to the configuration of the folding machine.
  • the anchors are inserted by the spike-shaped end (6), from the outer face of the polystyrene, so that the wall of insulating material is comprised between the hook-shaped end and the spike-shaped end.
  • the interior polystyrene cells are concreted after placing the reinforcement rods (3) for the concrete, if so arranged. In this way, the inner end of the anchor is embedded in the concrete, as can be seen in Figure 2.
  • the enclosure is ready for the application of the exterior coating.
  • the polystyrene panel accompanied by a mesh (7) of mineral fiber or carbon fiber on the side destined to the cladding, as a reinforcement reinforcement for the contact material.
  • the mesh is attached to the outer side wall of the expanded polystyrene block (1) thanks to the hook-shaped ends (5) of the arranged anchors (4), as can be seen in detail in Figure 3.
  • a thin layer of regulating mortar (8) will be applied between the mesh (7) and the expanded polystyrene block (1), so that the ends are still slightly protruding in the form of hook (5) of the anchors (4) for the correct fastening of the mesh, then to place the stone or ceramic slabs (9), or the projection of a coating mortar (10) on the outer faces on the mesh (7) of mineral fiber.

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Abstract

Bloque de poliestireno expandido con anclajes de refuerzo para cerramientos de construccion, del tipo de bloque prefabricado a partir de celdas de poliestireno expandido (1), destinadas a ser rellenadas de hormigon (2) una vez el bloque es colocado en las obras, que pueden armarse a tal fin con una serie de varillas o barras metalicas transversales (3) de fijacion y rigidizacion, caracterizado por llevar una pluralidad de anclajes (4) de refuerzo insertados uniformemente sobre la superficie de una o las dos paredes laterales de poliestireno, que presentan en el extremo orientado hacia la cara externa del cerramiento una forma de gancho (5), y cercano al extremo interior del anclaje, por el lado que ha de ocupar el hormigon, una forma de doblez (6). Este sistema de refuerzo a base de anclajes posibilita la aplicacion sobre los cerramientos resultantes de revestimientos semipesados, tipo mortero monocapa o aplacado de ceramica, e incluso pesados como Ia piedra natural.

Description

Bloque de poliestireno expandido con anclajes de refuerzo para cerramientos de construcción. -
La presente invención se refiere a un bloque prefabricado de poliestireno expandido especialmente reforzado mediante anclajes para la construcción de cerramientos o paramentos de hormigón que posibiliten la aplicación de revestimientos semipesados, bien directamente o por medio de tejidos de trama abierta, mejorando asimismo la aplicación de todos los revestimientos.
El refuerzo de este tipo de estructuras formadas por bloques huecos o paneles cajeados de poliestireno expandido, utilizados generalmente en la construcción, es conseguido por la inserción a través de las paredes de los paneles externos de poliestireno de una pluralidad de anclajes metálicos inoxidables, u otros metales adecuadamente protegidos contra la corrosión, con una forma característica que posibilita, una vez producido el hormigonado de los bloques en las obras, tanto la correcta fijación del recubrimiento aplicado por el lado en que dichos anclajes sobresalen de la pared exterior de poliestireno, ya sea un mortero monocapa de terminación, o bien uno de regularización para un posterior acabado, y en su caso la colocación de una malla de sustento, como la fijación resistente de los propios anclajes, por el lado en que quedan encastrados en el núcleo de hormigón.
De esta manera se crea una vinculación mecánica de un encofrado formado por piezas de poliestireno expandido rellenas de hormigón con un revestimiento semipesado, manteniendo las prestaciones funcionales de aislamiento térmico y acústico de este tipo de cerramientos.
La invención se encuadra, por tanto, en el campo técnico de la construcción, dentro de lo que es el aislamiento y protección de edificios, y, en particular, en la de las construcciones que utilizan encofrados integrados de poliestireno expandido y hormigón a partir de bloques prefabricados de dicho material aislante.
ESTADO DE LA TÉCNICA. -
Las construcciones basadas en encofrados integrales de poliestireno, formados a partir de paneles de este material aislante convenientemente cajeados, que una vez situados se hormigonan en todo su interior, destinados a la construcción de muros y paredes con aislamiento integrado, presentan el conocido problema de que no toleran revestimientos de las caras externas (fachadas) con materiales no prefabricados o semipesados, teniendo que limitarse prácticamente a los revestimientos plásticos de terminación. Esto es debido a la propia microestructura del poliestireno expandido, con unas malas propiedades mecánicas y de difícil adherencia, lo que imposibilita el agarre de revestimientos más consistentes.
Este problema está actualmente sin resolver en dicho tipo de encofrados integrados para cualquier tipo de revestimiento, como demuestra el hecho de que no exista, al menos con efectos en España, ninguna patente sobre un sistema similar al de la presente invención.
En efecto, haciendo una búsqueda de antecedentes en la base de datos OEPMPAT de la Oficina Española de Patentes y Marcas, que recoge, entre otras, todas las patentes y modelos de utilidad con efectos en España publicados entre los últimos veinticinco y treinta años, sólo se han encontrado tres documentos en relación con los cerramientos en cuestión. Dos de ellos, correspondientes a las patentes nacionales con números de publicación ES2134172A1 y ES2127059B1, tienen por objeto sendos sistemas constructivos de muros de poliestireno expandido y hormigón, pero son muros de carga o de forjado de las edificaciones con propiedades aislantes en los que no se aplican revestimientos vistos.
La tercer documento, la patente nacional con número de publicación ES2235579A1, es la única que describe un sistema de refuerzo de un revestimiento a base de anclajes o fijaciones para un muro de poliestireno y hormigón. Se trata de una fachada prefabricada de piedra natural transventilada, compuesta de un aplacado de piedra, cámara de aire ventilada, aislamiento de poliestireno expandido y un panel de hormigón armado que actúa de soporte, en la que el sistema de refuerzo para la estabilización del revestimiento de piedra está constituido por una serie de piezas de acero inoxidable normalizadas que se fijan directamente a la piedra y al panel de hormigón. Evidentemente, estas fijaciones son muy diferentes a los anclajes de la presente invención y son sólo validas para revestimientos de piedra natural con cámara de ventilación, no resolviendo el problema comentado de la falta de estabilización de cualquier tipo de revestimiento semipesado aplicado directamente, o por medio de un mortero de regulación, con o sin malla de fibra, sobre la superficie exterior de los paneles de poliestireno de los encofrados descritos. LA INVENCIÓN. -
Para dar solución al señalado problema, es por lo que se ha desarrollado el comentado bloque de poliestireno expandido especialmente reforzado para cerramientos de construcción, mediante un sistema singular de anclaje que asegura la unión mecánica del revestimiento posteriormente aplicado al núcleo de hormigón estructural, previo hormigonado en obra.
Este bloque desarrollado está basado en la conocida estructura prefabricada de poliestireno expandido con celdas interiores que luego se rellenan de hormigón, una vez colocada en las obras, previo armado opcional con una serie de varillas o barras metálicas transversales de fijación y rigidización, y lo que le caracteriza como de propia invención es la incorporación de una pluralidad de anclajes de refuerzo insertados uniformemente sobre la superficie de una o las dos caras laterales de poliestireno, constituidos por un alambre de un metal inoxidable o férreo, protegido contra la corrosión, de longitud suficiente para atravesar la pared, que presenta en el extremo orientado hacia la cara externa del cerramiento una forma de gancho, y cercano al extremo interior del anclaje, por el lado destinado a quedar relleno de hormigón, una forma de doblez, de tal modo que la pared lateral de material aislante queda comprendida entre los extremos en forma de gancho y los dobleces de los extremos orientados al interior del paramento.
En una realización preferente, los referidos anclajes de refuerzo para revestimientos en los cerramientos resultantes de poliestireno expandido y hormigón, están constituidos en el extremo en forma de gancho por tres pliegues en ángulo recto, los dos más interiores en el mismo sentido, y el más exterior en sentido opuesto a los anteriores, guedando este extremo del anclaje paralelo a la pared exterior del cerramiento, mientras gue el doblez cercano al otro extremo está constituido por tres pliegues según dos ángulos obtusos y un ángulo central recto, que forman un doblez en forma de pico orientado en la misma dirección a la del extremo en forma de gancho, o bien en dirección opuesta. Es decir, una vez colocado el anclaje en el panel, si el extremo en forma de gancho apunta hacia arriba, entonces el pico del extremo opuesto, el destinado a quedar empotrado en el hormigón, puede apuntar también hacia arriba, o bien hacia abajo.
La función de la terminación en forma de gancho en el extremo del anclaje que sobresale de la cara externa del paramento, destinada al acabado exterior, es, por un lado, la de asegurar la fijación del mortero de revestimiento una vez proyectado, tanto la de un mortero monocapa que quede como acabado final, como un mortero de regularización o un cemento cola de capa gruesa que sirvan de base para la colocación directa de revestimientos pesados, tipo piedra, o revestimientos semipesados tipo cerámico o similar, y, por otro lado, la de permitir la sujeción de un tejido de trama abierta, como puede ser una malla de fibra mineral o de fibra de carbono, para aquellos revestimientos entre los anteriores que asi lo requieran.
La función de la forma de doblez que presenta el anclaje por el extremo que queda hacia dentro del paramento, es la de conferirle una mayor adherencia en el núcleo de hormigón, una vez producido el hormigonado del paramento, mejorando sus propiedades de refuerzo para revestimientos de este tipo de cerramientos utilizados cada vez más en la construcción.
La ventaja que aporta este novedoso sistema de refuerzo a base de anclajes para los encofrados integrados o perdidos de poliestireno expandido y núcleo de hormigón construidos a partir de los bloques de invención, son evidentes a la vista de las funciones descritas, y es la de posibilitar la aplicación sobre los cerramientos resultantes de revestimientos, no solamente plásticos, que es lo que hasta ahora sólo se podia hacer de forma estable y segura, sino también revestimientos semipesados, es decir, revestimientos de más de 1 cm de espesor, como puede ser un mortero monocapa, recebo o aplacado de cerámica, entre otros, e incluso revestimientos pesados como la piedra natural, al permitir la singular forma del extremo sobresaliente de los anclajes la colocación de mallas o tejidos de trama abierta, como armaduras de refuerzo.
Planos y dibujos. -
Al final de la presente memoria se incluyen una serie de figuras con dibujos que facilitan la compresión de la invención.
La Figura 1 muestra una vista en perspectiva del bloque de poliestireno expandido convenientemente reforzado, con las distintos elementos que lo componen una vez instalado en obra, donde quedan perfectamente visibles los anclajes de refuerzo, tanto por el lado exterior de las paredes de poliestireno, destinadas a recibir el recubrimiento, como por los lados interiores que conforman las celdas rellenas de hormigón. La malla de sujeción exterior prevista en ciertos casos también se observa. La Figura 2 muestra una vista en planta del referido cerramiento. En esta vista se aprecia perfectamente la inserción de los anclajes de refuerzo a través de las paredes exteriores del bloque, asi como la situación de las capas de revestimiento y la de la malla abierta opcional.
La Figura 3 muestra una sección de la pared exterior del paramento en la zona por donde queda insertado un anclaje, que es una zona donde la pared aparece con un recubrimiento de mortero y el núcleo relleno de hormigón.
Por último, la Figura 4 muestra uno de los anclajes de refuerzo característicos de la presente invención, en la variante preferente de extremo en forma de gancho y extremo con pico, apuntando en sentidos opuestos.
MODO DE EJECUCIÓN. -
Como se puede ver en las Figuras 1 y 2, los cerramientos constructivos basados en la presente invención se realizan a partir de encofrados integrados de bloques prefabricados de poliestireno expandido (1) con unas celdas interiores que, una vez en obra, se rellenan de hormigón (2), pudiendo para ello armarse con una serie barras transversales de fijación y rigidización (3), caracterizados por incorporar una pluralidad de anclajes (4) de refuerzo distribuidos uniformemente sobre su superficie .
Para llevar a la práctica este cerramiento se debe empezar con la fabricación de los bloques con los anclajes de refuerzo, después debe procederse a preparar el encofrado con esos bloques y a echar el relleno de hormigón. Los anclajes atraviesan el aislamiento antes de hormigonar y van a tomar resistencia al núcleo central de hormigón, donde quedan integrados en el encofrado. Luego se incorpora el tejido o malla de fibra correspondiente y finalmente se procede a aplicar el revestimiento deseado sobre las caras externas del cerramiento.
1. Fabricación de los bloques con los anclajes de refuerzo. -
En la Figura 4 se aprecia que el anclaje (4) característico de la invención se realiza a partir de un alambre, que plegado convenientemente adquiere la forma deseada, presentando en el extremo orientado a la capa exterior del cerramiento en forma de gancho (5) , y cercano al extremo interior del anclaje, con una forma de doblez (6) .
En una realización preferente, el anclaje se desarrollará a partir de alambres de acero inoxidable u otros metales de 1,5 mm de diámetro y una longitud aproximada de 117 mm. A continuación se procede a la configuración del mismo en máquina plegadora.
Primero se realizan tres pliegues en el extremo que irá orientado hacia el interior de la pared, con ángulos adecuados, quedando cercano al extremo la forma de doblez en pico (6) descrita anteriormente.
Después se procede a realizar los tres pliegues en ángulo recto del extremo con forma de gancho (5) . Primero el más interior, que irá en dirección opuesta al saliente en forma de pico del otro extremo, a continuación el segundo en el mismo sentido, y el más exterior en sentido opuesto a los anteriores, quedando este extremo del anclaje paralelo a la pared exterior del cerramiento.
Previamente a la colocación de los anclajes sobre las caras exteriores de cada bloque de poliestireno expandido, es conveniente dar una imprimación adecuada a éstas como fuente de unión superficial que contribuya a consolidar el sistema. Hecho esto es cuando se procede a la inserción de los anclajes en las paredes externas, de forma manual o automática, pero en todo caso distribuidos uniformemente por toda la superficie de las dos caras del paramento.
Los anclajes se insertan por el extremo en forma de pico (6), desde la cara externa del poliestireno, de forma que la pared de material aislante queda comprendida entre el extremo en forma de gancho y el extremo con forma de pico.
2. Construcción del cerramiento con los bloque prefabricados .-
Una vez preparado el encofrado con los bloques prefabricados, se procede a hormigonar las celdas interiores de poliestireno previa colocación de las varillas (3) de armadura para el hormigón, si asi se ha dispuesto. De esta forma, el extremo interior del anclaje queda empotrado en el hormigón, tal como puede observarse en la Figura 2.
3. Aplicación del revestimiento. -
Una vez fraguado y seco el hormigón, el cerramiento queda listo para la aplicación del revestimiento exterior. Para el caso de revestimientos semipesados o de piedra natural, que es donde la presente invención encuentra su gran ventaja, debe utilizare el panel de poliestireno acompañado por una malla (7) de fibra mineral o de fibra de carbono por el lado destinado al revestimiento, como una armadura de refuerzo para el material de contacto. La malla queda sujeta a la pared lateral exterior del bloque de poliestireno expandido (1) gracias a los extremos en forma de gancho (5) de los anclajes (4) dispuestos, tal como puede observarse en detalle en la Figura 3.
En una realización preferente, mostrada en la Figura 2, se aplicará una capa fina de mortero de regulación (8) entre la malla (7) y el bloque de poliestireno expandido (1) , de forma que aún sobresalgan ligeramente los extremos en forma de gancho (5) de los anclajes (4) para la correcta sujeción de la malla, para después realizar la colocación de losas de piedra o cerámicas (9), o la proyección de un mortero de revestimiento (10) en las caras exteriores sobre la malla (7) de fibra mineral.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Bloque de poliestireno expandido con anclajes de refuerzo para cerramientos de construcción, del tipo de bloque prefabricado a partir de celdas de poliestireno expandido (1), destinadas a ser rellenadas de hormigón (2) una vez el bloque es colocado en las obras, que pueden armarse a tal fin con una serie de varillas o barras metálicas transversales (3) de fijación y rigidización, caracterizado esencialmente por llevar una pluralidad de anclajes (4) de refuerzo insertados uniformemente sobre la superficie de una o las dos paredes laterales de poliestireno, constituidos estos anclajes por un alambre de un metal inoxidable o férreo, con protección anticorrosiva, de longitud suficiente para atravesar la pared, que presentan en el extremo orientado hacia la cara externa del cerramiento una forma de gancho (5) , y cercano al extremo interior del anclaje, por el lado que ha de ocupar el hormigón, una forma de doblez (6), de tal modo que la pared lateral de material aislante queda comprendida entre los extremos en forma de gancho y los dobleces de los extremos orientados al interior del paramento.
2. Bloque de poliestireno expandido con anclajes de refuerzo para cerramientos de construcción, según primera reivindicación, caracterizado porque el extremo en forma de gancho (5) de los anclajes de refuerzo está constituido por tres pliegues en ángulo recto, los dos más interiores en el mismo sentido, y el más exterior en sentido opuesto a los anteriores, quedando este extremo paralelo a la pared exterior del cerramiento, y porque el doblez (6) cercano al otro extremo está constituido por tres pliegues según dos ángulos obtusos y un ángulo central recto, que forman un doblez en forma de pico orientado en la misma dirección a la del extremo en forma de gancho, o bien en dirección opuesta .
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