WO2014112890A1 - Painel cimentício com estrutura sanduíche para a construção de edifícios - Google Patents

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Definitions

  • composite sandwich panels have had difficulties in integration in the construction sector, mainly due to the high production costs, the diversity of rupture modes and the high deformability to certain demands (bending, compression, temperature, etc.). .
  • the present utility model relates to a lightweight sandwich panel, which stands out for being an economical solution capable of concentrating various physical properties that improve the strength, quality and durability of buildings.
  • the panel object of the present utility model presents itself as a material with high stiffness / self-weight and strength / self-weight ratios. Its ease of assembly, due to its low self-weight and the fact that it is prefabricated, saves time and costs on site.
  • This panel is further characterized by its good thermal insulation, sound insulation, fire resistance, corrosion resistance, water / water vapor resistance and dimensional stability properties.
  • the panel consists of three layers:
  • - Layer (1) consists of a mineral matrix composite material reinforced with mineral or organic fibers, with thicknesses usually between 3 and 16 mm and densities between 0,7 and 1,8 g / cm 3 .
  • the composite material constituting this layer is fiber cement.
  • it may be calcium silicate or magnesium oxide.
  • Layer (2) made of light hydraulic concrete composite material, with thicknesses normally between 30 and 200 mm and densities between 0,15 and 1,50 g / cm 3 .
  • Lightweight hydraulic concrete can be obtained by incorporating light aggregates into its composition or by the use of air-introducing foam substances.
  • the lightweight aggregate used is preferably expanded, virgin or recycled polystyrene (EPS).
  • EPS polystyrene
  • the following lightweight aggregates may be used: extruded polystyrene (XPS), expanded clay, cork granules, slag from coal combustion, expanded vermiculite and / or expanded perlite.
  • Layer (3) consists of a mineral matrix composite material reinforced with mineral or organic fibers, with thicknesses normally between 3 and 16 mm and densities between 0,7 and 1,8 g / cm 3 .
  • the composite material of this layer is fiber cement.
  • it may be calcium silicate or magnesium oxide.
  • the layers (1) and (3) are parallel to each other and are not necessarily equal. Changing the thickness of the layers allows this panel to be adapted to various types of use,

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

O modeki de utilidade refere-se a um painel com estrutura do tipo sanduíche constituído por três camadas ligadas entre si, caracterizado por conter duas camadas de material compósito de matriz mineral reforçada com fibras minerais ou orgânicas (1) e (3), separadas por uma camada de material compósito de betão hidráulico leve (2).

Description

DESCRIÇÃO
Painel cimentício com estrutura sanduíche para a construção de edifícios
Actualmente, a necessidade de elementos estruturais leves, com elevada rigidez e resistência nas mais diversas aplicações na construção de edifícios, tem contribuído para o aumento da utilização de materiais compósitos, nos quais se incluem as estruturas em sanduíche.
Contudo, os painéis sanduíche compósitos têm tido dificuldades de integração no sector da construção, devendo-se tal facto essencialmente aos elevados custos de produção, à diversidade de modos de ruptura e â elevada deformabilidade perante determinadas solicitações (flexão, compressão, temperatura, etc).
O presente modelo de utilidade refere-se a um painel sanduíche de baixo peso, que se destaca por ser uma solução económica capaz de concentrar diversas propriedades físicas que melhoram a resistência, a qualidade e a durabilidade das construções .
Devido à sua estrutura, o painel objecto do presente modelo de utilidade apresenta-se como um material com elevadas relações rigidez/peso próprio e resistência/peso próprio. A sua facilidade de montagem, devido ao seu reduzido peso próprio e ao facto de ser pré-fabricado, permite obter economias de tempo e de custos em obra. Este painel caracteriza-se ainda pelas suas boas propriedades dè isolamento térmico, isolamento acústico, resistência ao fogo, resistência à corrosão, resistência à água/vapor de água e estabilidade dimensional.
O presente modelo dè utilidade ê seguidamente descrito em pormenor, sem carácter limitativo e á título exemplifica ivo, representado no desenho em anexo, onde se ilustra em perspectiva a estrutura do painel sanduíche, objecto do presente modelo de utilidade.
Descrição pormenorizada
O painel é composto por três camadas :
- Camada (1) constituída por um material compósito de matriz mineral reforçada com fibras minerais ou orgânicas, com espessuras normalmente compreendidas entre 3 e 16 mm e densidades compreendidas entre 0,7 e 1 , 8 g/cm3.
Preferencialmente, o material compósito constituinte desta camada é o fibrocimento. Ém alternativa, pode ser o silicato de cálcio ou o óxido de magnésio.
- Camada (2) constituída por material compósito de betão hidráulico leve, com espessuras normalmente compreendidas entre 30 e 200 mm e densidades compreendidas entre 0,15 e 1,50 g/cm3.
G betão hidráulico leve pode ser obtido através da incorporação de agregados leves na sua composição ou através da utilização de substâncias espumogéneas introdutoras de ar. No primeiro caso, o agregado leve utilizado é, preferencialmente, o poliestireno expandido (EPS) , virgem ou reciclado. Em alternativa, podem ser utilizados os seguintes agregados leves: poliestireno extrudido (XPS) , argila expandida, granulado de cortiça, escória proveniente da combustão do carvão mineral, vermiculite expandida e/ou perlite expandida .
- Camada (3) constituída por um material compósito de matriz mineral reforçada com fibras minerais ou orgânicas, com espessuras normalmente compreendidas entre 3 e 16 mm e densidades compreendidas entre 0,7 e 1,8 g/cm3.
Preferencialmente, o material compósito constituinte désta camada é o fibrocimento. Em alternativa, pode ser o silicato de cálcio ou o óxido de magnésio.
Âs camadas (1) e (3) são, paralelas entre si, não sendo necessariamente iguais . A alteração das espessuras das camadas permite a adaptação deste painel aos mais variados tipos de utilização,

Claims

REIVINDICAÇÕES
1- Painel com estrutura do tipo sanduíche constituído por três camadas ligadas entre si, caracterizado por conter duas camadas dé material compósito de matriz mineral reforçada com fibras minerais ou orgânicas (1) e (3) , separadas por uma camada de material compósito de betão hidráulico leve (2) .
2- Painel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material das camadas (1) e (3) ser de fibrocimento reforçado com fibras minerais ou orgânicas, com espessuras compreendidas entre 3 e 12 mm e densidades compreendidas entre 0,8 e 1,8 g/cm3.
3- Painel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material das camadas (1) e (3) ser de silicato de cálcio, com espessuras compreendidas entre 3 e 12 mm e densidades compreendidas entre 0,8 e 1,4 g/cm3.
4- Painel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material das camadas (1) e (3) ser de óxido de magnésio, com espessuras compreendidas entre 3 e 16 mm e densidades compreendidas entre 0,7 e 1,3 g/cm3.
5- Painel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por õs materiais das camadas (1) e (3) poderem ser combinados e alternados entre fibrocimento, silicato de cálcio e óxido de magnésio, nas espessuras e densidades conforme reivindicações 2, 3 e 4, respectivamente. 6- Painel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material da camada (2) ser de betão hidráulico leve, cujo agregado leve é o poliestireno expandido (EPS) , virgem ou reciclado, estando a espessura da camada compreendida entre 30 e 200 mm e a densidade do betão leve compreendida entre 0,15 e 1,50 g/cm3.
Painel de acordo com a reivindicação 6, caracterizado o agregado leve ser de poliestireno extrudido (XPS) .
Painel de acordo com a reivindicação 6, caracterizado o agregado leve ser de argila expandida.
Painel de acordo cora a reivindicação 6, caracterizado o agregado leve ser de granulado de cortiça.
10- Painel de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o agregado leve ser de escória proveniente da combustão do carvão mineral .
11- Painel de acordo côm a reivindicação S, caracterizado por o agregado leve ser de vermiculite expandida.
12- Painel de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o agregado leve ser de perlite expandida. 13- Painel de acordo com as reivindicações 6, 7, 8, 9, 10, 11 e 12, earaçterizado por o agregado leve resultar de uma combinação directa ou alternada entre poliestireno expandido (EPS) , poliestireno extrudido (XPS) , argila expandida, granulado de cortiça, escória proveniente da combustão dò carvão mineral, vermiculite expandida e perlite expandida.
14 - Painel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material da camada (2) ser de betão hidráulico leve, especificamente de betão celular obtido a partir de substâncias químicas espumogéneas e/ou introdutoras de ar, estando a espessura da camada compreendida entre 30 e 200 mm e a densidade do betão leve compreendida entre 0,15 e 1,50 g/cm3.
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