Panel para encofrados de hormigón y método de fabricación de dicho panel

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se relaciona con paneles para encofrados de hormigón y con métodos de fabricación de dicho panel.

ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA

Los paneles para encofrados de hormigón habitualmente comprenden un núcleo de madera que les confiere unas prestaciones mecánicas muy buenas a un precio competitivo. Se conocen también paneles con las mismas prestaciones que los paneles habituales con núcleo de madera, que comprenden un núcleo polimérico y una capa de refuerzo sobre al menos uno de los lados del núcleo.

EP1635010A1 divulga un panel para encofrados de hormigón que comprende un núcleo polimérico y unas capas opcionales sobre al menos una cara del núcleo. El núcleo polimérico comprende desecho termoplástico, concretamente polipropileno reciclado, combinado con desecho de caucho.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención es el de proporcionar un panel para encofrados de hormigón y un método de fabricación de dicho panel, según se define en las reivindicaciones.

Un primer aspecto de la invención se refiere a un panel para encofrados de hormigón que comprende un núcleo polimérico y una capa de refuerzo sobre al menos uno de los lados del núcleo. La capa de refuerzo comprende fibra de vidrio tejida. El núcleo comprende desecho polimérico termoestable, una carga de fibra de vidrio y una resina termoestable, donde la carga de fibra de vidrio es una carga de fibra de vidrio presente en el desecho polimérico termoestable, y/o una carga de fibra de vidrio independiente del desecho polimérico termoestable.

Un segundo aspecto de la invención se refiere a un método de fabricación de un panel estructural como el descrito anteriormente, comprendiendo el método las etapas de: a. moler el desecho polimérico termoestable, b. mezclar la resina termoestable y la carga de fibra de vidrio independiente del desecho polimérico termoestable con el desecho polimérico termoestable molido, d. conformar la mezcla curando la resina termoestable de manera que actúa como ligante del desecho polimérico termoestable molido y de la carga de fibra de vidrio para obtener el panel.

Con el panel de la invención se obtiene una alternativa a los paneles para encofrados de hormigón con un núcleo de madera, y también a los paneles con un núcleo con desechos termoplásticos. El panel de la invención cumple las prestaciones mecánicas exigidas y permite el aprovechamiento de desechos poliméricos termoestables, los cuales son difíciles de reciclar y muy contaminantes.

Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es una vista frontal seccionada de un panel según una realización preferente de la invención.

La Figura 2 es una vista frontal seccionada de un panel según una segunda realización de la invención en un encofrado horizontal de hormigón.

EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

El panel 10; 10' para encofrados de hormigón de la invención comprende un núcleo 1 polimérico y una capa de refuerzo 2 sobre al menos uno de los lados del núcleo 1 , tal y como se muestra en las Figuras 1 y 2. La capa de refuerzo 2 comprende fibra de vidrio tejida y el núcleo 1 comprende desecho polimérico termoestable, una carga de fibra de vidrio y una resina termoestable, donde la carga de fibra de vidrio es una carga de fibra de vidrio presente en el desecho polimérico termoestable, y/o una carga de fibra de vidrio independiente del desecho polimérico termoestable. Es decir, la carga de fibra de vidrio en el núcleo 1 es la suma de una carga de fibra de vidrio presente en el desecho polimérico termoestable y/o una carga de fibra de vidrio añadida a dicho desecho polimérico termoestable durante el proceso de fabricación del panel.

En aquellos casos en los que toda la carga de fibra de vidrio esté presente en el desecho polimérico termoestable, se evita tener que añadir al desecho polimérico termoestable una carga de fibra de vidrio adicional que es independiente del desecho polimérico termoestable, con lo cual se reduce el coste de materia prima. En aquellos casos en los que la carga de fibra de vidrio en el desecho polimérico termoestable sea residual, además del desecho polimérico termoestable se deberá añadir aparte toda la carga de fibra de vidrio del núcleo. Sin embargo, en la mayoría de los casos, una parte estará ya presente en el desecho polimérico termoestable y otra parte se deberá añadir aparte. El porcentaje de la carga de fibra de vidrio independiente del desecho polimérico termoestable que se tenga que añadir dependerá del tipo de desecho polimérico termoestable del que se parta.

El núcleo 1 en vez de comprender un desecho termoplástico comprende desecho polimérico termoestable. De hecho, el desecho polimérico termoestable es preferentemente el compuesto principal del núcleo con un porcentaje en peso mayoritario.

El material polimérico termoestable se procesa por medio de curado en caliente en el que se forman los enlaces poliméricos adquiriendo rigidez. Un desecho polimérico termoestable es un residuo, retal o sobrante de material polimérico termoestable que se desecha por estar curado, y no se puede volverá calentar y moldear porque se degrada, a diferencia del desecho termoplástico que se puede volver a moldear y calentar cuantas veces se quiera. Por tanto, aunque el desecho polimérico termoestable como todos los desechos de material polimérico es contaminante porque su descomposición dura vahas generaciones, es más difícil de reciclar o reutilizar con un coste competitivo.

Para poder reutilizar el desecho polimérico termoestable se mezcla el desecho termoestable molido con la resina termoestable. Independientemente de que el desecho polimérico termoestable pueda comprender resina termoestable, dicha resina termoestable del desecho no es válida porque está en un estado curado o semicurado, por lo que el panel de la invención requiere una resina termoestable que previamente no haya sido curada para poder actuar como ligante del desecho polimérico termoestable. De este modo, la resina termoestable del núcleo actúa como ligante del desecho polimérico termoestable molido y de la carga de fibra de vidrio cuando se conforma el núcleo.

El panel de la invención para encofrados de hormigón cumple con las prestaciones mecánicas exigidas a las aplicaciones de encofrado como, por ejemplo, una resistencia a flexión de al menos 30MPa y un módulo de resistencia a flexión de al menos 3500MPa. Dichas prestaciones mecánicas en el panel de la invención se consiguen sobre todo gracias a la carga de fibra de vidrio del núcleo y a la fibra de vidrio tejida de la capa de refuerzo.

La carga de fibra de vidrio son fibras de vidrio troceadas y dispersas en el núcleo. En cambio, en la fibra de vidrio tejida las fibras de vidrio están entrelazadas entre sí formando un tejido monocapa bidirectional de fibras de vidrio, o un tejido multicapa tridimensional de fibras de vidrio. Aunque la fibra de vidrio mejora las prestaciones mecánicas a un precio relativamente competitivo en comparación a otras fibras, la fibra de vidrio tejida proporciona aún mejores prestaciones mecánicas que la fibra de vidrio troceada.

Con el panel de la invención se obtiene una alternativa a los paneles para encofrados de hormigón con un núcleo de madera, y también a los paneles con un núcleo con desechos termoplásticos. El panel de la invención cumple las prestaciones mecánicas exigidas y permite el aprovechamiento de desechos poliméricos termoestables, los cuales son difíciles de reciclar y muy contaminantes.

En una primera realización mostrada en la Figura 1 , el panel 10 comprende una capa de refuerzo 2 a cada lado del núcleo 1 conformando un panel tipo sándwich. De este modo, se consigue un panel con mejores prestaciones mecánicas y más fácil de fabricar gracias a dicha construcción simétrica que atrapa el desecho polimérico termoestable molido del núcleo entre las capas de refuerzo.

El porcentaje en peso de la resina termoestable puede ser de entre el 5% y el 15% del peso del núcleo 1. El desecho polimérico termoestable preferentemente comprende desecho epóxico y/o melamínico. En otras realizaciones, el desecho polimérico termoestable puede comprender desecho fenólico, ureico, poliéster, o una combinación de los desechos mencionados.

La carga de fibra de vidrio total en el núcleo 1 es de al menos 30% del peso del núcleo 1 , preferentemente de un 40%. Cuanto mayor sea el porcentaje en peso de la carga de fibra de vidrio se obtiene un panel con mejores prestaciones mecánicas.

La carga de fibra de vidrio pueden ser unos hilos cortados de fibra de vidrio de una longitud entre 5 mm y 35 mm, preferentemente entre 10 mm y 15 mm. Con dicho rango de longitud de fibra de vidrio se busca un compromiso entre buenas prestaciones mecánicas, y dificultad de fabricación con una buena impregnación y dispersión de las mismas.

La resina termoestable preferentemente es una resina fenólica, la cual es muy competitiva en costes. La resina termoestable también puede ser una resina de melamina o una combinación de resina fenólica y resina de melamina.

La fibra de vidrio tejida de la capa de refuerzo 2 puede estar pre-impregnada en una resina termoestable, siendo dicha resina termoestable del mismo tipo que la resina termoestable del núcleo 1 . La fibra pre-impregnada en resina también se conoce como prepeg. De este modo, permite conformar conjuntamente el núcleo 1 y la capa de refuerzo 2 en un único proceso de conformado y se consigue un panel con muy buena adhesión. En la etapa de conformado conjunta del núcleo 1 y de la capa de refuerzo 2, la resina termoestable de la capa de refuerzo 2 por una parte, actúa como ligante de las fibras de vidrio tejidas, y, por otra parte, fluye hacia el interior del núcleo 1 y se cura a la vez que la resina termoestable del núcleo 1 , y al ser ambas resinas del mismo tipo, el núcleo 1 y la capa de refuerzo 2 quedan químicamente unidas.

Preferentemente, la fibra de vidrio tejida de la capa de refuerzo 2 es un compuesto polimérico de moldeo suministrado en formato de lámina reforzado con fibras de vidrio, también conocido como GF-SMC por sus siglas en inglés ’’Glass Fiber Sheet Moulding Compound”.

La capa de refuerzo 2 puede tener un gramaje de 60 a 1200 g/m2, preferentemente de 60 a 200 g/m2. Aunque a mayor gramaje de la capa de refuerzo 2 se consiguen mejores prestaciones mecánicas en el panel, un gramaje de 60 a 200 g/m2 permite alcanzar las prestaciones mecánicas exigidas y poder conformar la capa de refuerzo 2 junto con el núcleo 1 en una única etapa de conformado sin requerir equipos adicionales para una segunda o tercera etapa de conformado.

En una segunda realización mostrada en la figura 2, el panel 10’ comprende además de las características anteriores, una piel de acabado 3 sobre al menos una capa de refuerzo 2, siendo dicha capa de refuerzo 2 la cara de refuerzo que está en contacto con el hormigón colado H, comprendiendo la piel de acabado 3 resina de melamina y partículas de óxido de aluminio. El óxido de aluminio preferentemente es corindón. De este modo, el panel 10’ comprende en la cara en contacto con el hormigón colado una superficie de acabado lisa antiadherente y con muy buena resistencia a la abrasión. Dicha piel de acabado es especialmente ventajosa en tableros de encofrado de hormigón.

El gramaje de la capa de refuerzo 2 para conseguir las prestaciones mecánicas exigidas puede estar limitado cuando se conforma el núcleo 1 y la capa de refuerzo 2 en un único ciclo de conformado porque un gramaje demasiado elevado de la capa de refuerzo 2 puede dificultar un buen curado de la resina termoestable del núcleo 1. Por ello, preferentemente, la piel de acabado 3 comprende una malla o una pluralidad de mallas de fibra de vidrio tejida. De este modo, la piel de acabado 3 le proporciona parte de las prestaciones mecánicas al panel 10’, permitiendo reducir el gramaje en la capa de refuerzo 2 para conseguir unas prestaciones mecánicas determinadas o permitiendo alcanzar unas prestaciones mecánicas superiores manteniendo el gramaje de la capa de refuerzo 2.

Preferentemente, la malla de fibra de vidrio tejida de la piel de acabado 3 tiene un gramaje igual o inferior a 200 gr/m2. De este modo, la malla de fibra de vidrio tejida se puede impregnar bien en la resina de melamina y, por tanto, pueden ser bien adherido a la piel de acabado 2 y puede proporcionar una buena resistencia a flexión.

Preferentemente, la malla o la pluralidad de mallas de fibra de vidrio tejidas se dispone alejada de la cara de contacto con el hormigón colado H. De este modo, no repercute en las propiedades exigidas a la cara de contacto con el hormigón como puede ser un acabado liso, y una buena resistencia al desgaste y resistencia química. A continuación, en la Tabla 1 se muestran los valores de módulo a flexión y resistencia a flexión obtenidos en unos ensayos con un par de ejemplos de paneles 10 según la invención (Muestra 1 y Muestra 2).

Tabla 1

Un segundo aspecto de la invención se refiere a un procedimiento de fabricación de un panel 10; 10’ como los descritos anteriormente, comprendiendo el método las etapas de: a. moler el desecho polimérico termoestable, b. mezclar la resina termoestable y la carga de fibra de vidrio independiente del desecho polimérico termoestable con el desecho polimérico termoestable molido, d. conformar la mezcla curando la resina termoestable de manera que actúa como ligante del desecho polimérico termoestable molido y de la carga de fibra de vidrio para obtener el panel.

Preferentemente, antes de conformar la mezcla, dicha mezcla se deposita sobre la capa de refuerzo 2, conformándose el núcleo 1 junto con la capa de refuerzo 2. De este modo, se requiere una única etapa de conformado para conformar el núcleo y la capa de refuerzo, y se consigue una mejor adhesión entre el núcleo y la capa de refuerzo para evitar problemas de delaminación en uso.

Además, antes de conformar la mezcla se puede depositar una capa de refuerzo 2 adicional sobre la mezcla, conformándose el núcleo 1 junto con las dos capas de refuerzo 2 para fabricar paneles tipo sándwich. El método puede comprender una etapa adicional de conformado en la que se conforma la piel de acabado 3 y una etapa de unión posterior a la etapa adicional de conformado en el que la piel de acabado 3 se une a al menos una capa de refuerzo 2 sobre la que se dispone por adhesión en frío para fabricar paneles que comprendan la piel de acabado.

Preferentemente, en la etapa de conformado se aplican una temperatura y una presión constantes. Aunque se ha descrito en particular un panel para encofrados, el panel según la invención también podría ser utilizado en otras aplicaciones de la construcción como bastidores, rodapiés, tableros, techos y suelos estructurales, o cualquier otra aplicación en la construcción que requieran paneles estructurales. Las características y/o aspectos del panel descrito son también válidos y aplicables al método de fabricación y viceversa.