BRPI0610504A2 - chapa de plástico para forrar componentes de concreto - Google Patents

Abstract

CHAPA DE PLáSTICO PARA FORRAR COMPONENTES DE CONCRETO. A presente invenção refere-se a uma chapa de plástico para forrar componentes de concreto através dos quais um meio fluido se escoa. A dita chapa de plástico é munida de uma pluralidade de elementos de ancoragem (10) que são montados sobre o seu lado (1B) orientado no sentido no sentido da parede do componente de concreto e que possibilita fixar positivamente a chapa de plástico ao componente de concreto. O lado (lA) da chapa de plástico orientado no sentido do meio fluido é munido de uma pluralidade de elementos de fluxo adjacentes (4) que são incorporados na forma de estruturas elevadas compreendendo um flanco a montante (4A) orientado em uma direção de fluxo (9) e um flanco a jusante (4B) opostamente orientado, no qual as áreas superficiais localizadas entre os elementos de fluxo são configuradas de uma forma lisa. Desta maneira, possibilita aumen- tar um efeito de arraste das partículas conduzidas pelo meio fluente de forma a evitar depósitos sólidos ainda que a baixas taxas de vazão. Na modalidade preferencial, os elementos de fluxo são construídos na forma de estrei- tas nervuras que têm uma seção transversal cuneiforme e são distribuídas em carreiras individuais (IV) lado a lado no sentido transversal ao eixo geométrico longitudinal (5) da chapa de plástico.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CHAPA DE PLÁSTICO PARA FORRAR COMPONENTES DE CONCRETO".

A presente invenção refere-se a uma placa de plástico para for- rar componentes de concreto, particularmente tubos de concreto, através dos quais circula um meio fluente. Outrossim, a invenção trata de um conjun- to de placas de plástico para forrar componentes de concreto.

Para a finalidade de forrar recipientes de concreto que contêm produtos químicos líquidos ou gasosos, placas de plástico são conhecidas dos quais protegem o concreto contra a ação dos produtos químicos. As pla- cas de plástico em causa são repetidamente aderidas ao componente de concreto. Considerando-se que a superfície lisa das placas de plástico em causa, todavia, não entram em uma firme conexão mecânica com o concre- to, existe um risco das placas de plástico virem a se desprender com o transcurso do tempo.

São conhecidas do WO 01/37340 A1 placas de plástico que compreendem uma pluralidade de elementos de ancoragem sobre o lado voltado para o componente de concreto, os ditos elementos de ancoragem entrando em uma firme conexão de ajuste de forma com o concreto durante a concretagem. Os elementos de ancoragem são incorporados como ele- mentos de asa chanfrados que possuem nervuras de apoio na região do seu pé.

Placas de plástico com elementos de ancoragem conforme co- nhecidas do documento WO 01/57340 A1 foram tentadas e testas na prática para a forração de recipientes de concreto que necessitam ser protegidos contra a ação de agentes químicos. Oleodutos que conduzem um meio flu- ente, isto é, um meio líquido ou gasoso, poderiam, em princípio, também ser forrados com as placas de plástico conhecidas.

De maneira a oferecer o mínimo de resistência possível ao meio em questão, uma tentativa é feita, em princípio, para projetar a superfície do forro para ser tão lisa quanto possível. A deficiência, todavia, é que corpos sólidos contidos no meio podem vir a se depositar como o transcurso do tempo na superfície interna da parede do tubo, especialmente na região das curvas e derivações do tubo assim como nas seções com um perfil reduzido ou alargado. O número de depósitos entre os padrões de dano típicos, es- pecialmente em sistemas de águas servidas (esgotos) mistos está sujeito a extremas flutuações em volume de vazão.

É conhecida da EP 1 194 712 B1 uma canalização cuja parede tem uma superfície estruturada que compreende uma pluralidade de partes salientes em paralelepípedo ou piramidais. Foi demonstrado que com a su- perfície estruturada uma camada limite é formada na parede do tubo, o efei- to da qual é o aumento da capacidade para o arraste de partículas conduzi- das no meio. A tendência para partículas aderir à parede é, por conseguinte, grandemente reduzida. Este efeito é genericamente reportado como um au- mento no efeito de arraste das partículas conduzidas no meio.

A EP 1 194 712 B1 propõe quer dotar a parede interna do tubo de uma superfície estruturada quer o tracionar para o interior do tubo uma película estirada tubular ou elemento postiço de placa que é aderido ao tubo.

O problema em que se fundamenta a invenção é forrar de uma maneira direta componentes de concreto de diferentes configurações atra- vés do qual um meio fluente se escoa, de tal maneira que os componentes de concreto sejam protegidos contra meios agressivos sem o risco de partí- culas contidas no meio vir a depositar-se na parede dos componentes de concreto.

De acordo com a invenção, a solução para esse problema se verifica com os aspectos característicos das reivindicações 1 e 22 respecti- vamente.

Para efetuar a forração interna dos componentes de concreto é feito uso de acordo com a invenção não de uma película tubular ou elemento postiço de placa, porém de placas de plástico que são interligadas para for- mar um corpo que reveste internamente o componente. Uma vez que as placas de plástico possuem flexibilidade suficiente, apresenta-se a possibili- dade de forrar não somente componentes de concreto retangulares, porém, também componentes tubulares. Após a inserção das placas de plástico no interior do componente de concreto, as placas de preferência são conjunta- mente soldadas.

A placa de plástico de acordo com a invenção tem sobre a face voltada para dentro uma pluralidade de elementos de fluxo dispostos em relação lado a lado, que são incorporados como estruturas salientes com um flanco a montante dirigido na direção de fluxo e um flanco a jusante dirigido contra a direção de fluxo, no qual as áreas de superfície situadas entre os elementos de fluxo são lisas. O efeito de arraste de partículas conduzidas pelo meio é assim aumentado esmo em áreas de baixa vazão e com uma operação descontínua. Sobre o lado dirigido em sentido oposto ao meio, a placa de plástico tem uma pluralidade de elementos de ancoragem, para que a placa de plástico possa ser conectada de uma maneira amoldável ao com- ponente de concreto.

Foi demonstrado em numerosos testes que o efeito de arraste das partículas conduzidas pelo meio pode ser aumentado caso as estruturas salientes ofereçam uma determinada resistência ao meio fluente. Isto é rea- lizado pelo fato de que as estruturas salientes são incorporadas por um flan- co a montante apontando na direção de vazão e um flanco a jusante apon- tando contra a direção de vazão. Este efeito ocorre especialmente quando os flancos dos elementos dos elementos de fluxo apontando na direção de vazão são mais íngremes do que os flancos apontando contra a direção de vazão. Os elementos de vazão assim exibem uma seção transversal cunei- forme. Comprovou-se ser vantajoso se os flancos a montante dos elementos de fluxo dirigidos na direção de vazão formam um ângulo de 70 a 90°, prefe- rencialmente 80 a 90° particularmente de aproximadamente 90°, com as á- reas de superfície lisa da placa de plástico. Os flancos a jusante dos elemen- tos de fluxo dirigidos contra a direção de vazão de preferência formam um ângulo de 30 a 60°, também de preferência de 40 a 50°, particularmente de aproximadamente 45°, com as áreas de superfície lisa da placa de plástico.

Em uma modalidade preferencial, a placa de plástico é dividida em duas metades, os elementos de fluxo sendo dispostos de uma maneira especularmente invertida sobre as duas metades. Os elementos de fluxo de preferência são dispostos um lado do outro em carreiras individuais em cada caso em um eixo geométrico comum. Comprovou-se ser vantajoso que a distância entre os elementos de fluxo em uma carreira seja menor que aque- la do comprimento dos elementos de fluxo.

Em outra modalidade preferencial, os elementos de fluxo são incorporados como partes salientes alongadas. Partes salientes alongadas são entendidas significar partes salientes que têm uma extensão na direção longitudinal que e um múltiplo da extensão na direção transversal. Os ele- mentos de fluxo incorporados como partes salientes alongadas de preferên- cia se afilam em uma ponta nas extremidades. É todavia também possível para os elementos de fluxo serem arredondados nas extremidades.

Comprovou-se em testes que um efeito de arraste particular- mente grande pode ser obtido se os eixos geométricos longitudinais dos e- lementos de fluxo incorporados como partes salientes alongadas formam um ângulo de 30 a 60°, também preferivelmente 40 a 50° particularmente de aproximadamente 45°, com a direção longitudinal das placas de plástico, que se estendem na direção de vazão do meio fluente. As partes salientes alongadas de preferência são dispostas em carreiras individuais em cada caso em um eixo geométrico comum, as placas de plástico de preferência sendo divididas em duas metades sobre as quais os elementos de fluxo são dispostos de uma maneira especularmente invertida. Uma estrutura de su- perfície nervurada com almas estreitas é assim criada, na qual os eixos ge- ométricos sobre os quais as partes salientes alongadas se situam se esten- dem obliquamente à direção de fluxo.

Outras configurações preferenciais dos elementos de fluxo e dos elementos de ancoragem constituem matéria objeto das reivindicações su- bordinadas.

Um exemplo de modalidades da invenção é explanado em deta- lhe abaixo com referência aos desenhos.

A figura 1 mostra uma vista rota em planta de uma placa de plástico de acordo com a invenção;

A figura 2 mostra uma seção através da placa de plástico da fi- gura 1 tomada ao longo da linha A-A em uma representação ampliada; A figura 3 mostra uma seção através da placa de plástico da fi- gura 1 tomada ao longo da linha B-B em uma representação ampliada;

A figura 4 mostra um corte ampliado da placa de plástico da figu- ra 1 em uma vista em planta;

A figura 5 mostra uma vista lateral de elementos de ancoragem adjacentes da paca de plástico da figura 1 em uma representação ampliada; e

A figura 6 mostra um recorte ampliado da Iaca de plástico da figura 1 em uma vista tomada por baixo.

A figura 1 mostra um corte da placa de plástico de acordo com a invenção vista em planta. A placa de plástico é produzida de um material termoplástico, particularmente PVC1 PE1 PP, PVDF e ECTFE. A espessura da placa de plástico eqüivale a de 1 a 5 mm de preferência e 2 a 4 mm, de forma que por um lado exibe resistência suficiente, porém por outro lado também flexibilidade suficiente para curvamento. No exemplo de modalida- de, a placa é da espessura de 2 mm. Pode ser tornada disponível como um material em tira de diferentes comprimentos.

A placa de plástico tem no lado 1a voltado para o meio uma re- gião 1 com uma superfície estruturada que é confinada de ambos os lados por uma região lisa não estruturada 2, que se inclina em bordas de solda- gem lisas 3 no lado superior e inferior. A estrutura superficial, que ocupa a maior parte da superfície total da placa de plástico, é incorporada por uma pluralidade de elementos de fluxo 4 que são individualmente dispostos lado a lado em fileiras individuais IV.

Os elementos de fluxo 4 são incorporados como partes salientes alongadas, que se afilam em uma ponta nas extremidades. Formam nervu- ras estreitas que se integram em uma só peça com a placa de plástico. As estreitas nervuras tem uma altura de 2 a 8 mm, de preferência de 3 a 7 mm, também de preferência de 4 a 6 mm. No exemplo de modalidade, as nervu- ras estreitas têm uma altura a de aproximadamente 5 mm. As nervuras tem um comprimento b de 20 a 140 mm, também de preferência de 40 a 120 mm, também de preferência de 60 a 100. No exemplo de modalidade de rea- lização, as nervuras estreitas têm um comprimento de 85 mm. De preferên- cia têm uma largura de 1 a 40- mm. A largura das nervuras é de aproxima- damente 5 mm no exemplo ilustrado.

A região 1 com a superfície estruturada é dividida em uma me- tade esquerda 1' e uma metade direita 1". As estreitas nervuras 4 são orien- tadas na metade esquerda e metade direita de uma maneira especularmente invertida com respeito ao eixo geométrico longitudinal 5 da placa de plástico. Os eixos geométricos longitudinais 6 de todas as nervuras formam um ângu- lo α de 30 a 60°, de preferência de 50 a 45°, com o eixo geométrico Iongitu- dinal 5 da placa de plástico, que corresponde à direção de vazão do meio. O ângulo é de aproximadamente 45° no exemplo de modalidade.

Os eixos geométricos longitudinais de nervuras 4 distribuídas em cada caso em uma fileira IV situam-se em um eixo geométrico comum. O espaçamento das nervuras 4 situadas em um eixo geométrico comum 6 é menor que o comprimento b das nervuras, porém maior que o espaçamento d entre as nervuras.

As nervuras 4 dispostas na metade esquerda e metade direita 1', 1" da placa de plástico são orientadas de tal maneira que elas apontam na direção de vazão 9. As nervuras cada uma tem um flanco a montante 4A que aponta na direção de vazão 9 e um flanco a jusante 4B que aponta con- tra a direção de vazão. O fator decisivo é que o flanco 4A voltado na direção de vazão é mais íngreme que o flanco dirigido no sentido contrário à direção de vazão. Sob este aspecto, as nervuras têm uma seção transversal cunei- forme. No exemplo de modalidade, os flancos 4A das nervuras dirigidos no sentido da vazão formam um ângulo de aproximadamente 90° com a super- fície da placa de plástico. Os flancos 4B das nervuras 4 dirigidos contra a direção de vazão formam um ângulo de aproximadamente 45° com a super- fície da placa de plástico 1 no exemplo de modalidade. Os flancos 4A volta- dos na direção de vazão terminam da ponta do pé em um pequeno, ao pas- so que os flancos 4B voltados no sentido contrário à direção de vazão termi- nam em um bordo agudo (figura 3).

O lado traseiro 1B da placa de plástico voltado para o compo- nente de concreto é descrito abaixo com referência às figuras. 5 e 6. No lado traseiro, a placa de plástico 1 tem, salvo na região dos bordos de soldagem 3, elementos de ancoragem salientes 10 que são integrados com a placa de plástico. Os elementos de ancoragem localizados exclusivamente no lado traseiro da placa são representados em contorno na figura 1. Os elementos de ancoragem 10 são incorporados em cada caso como dois elementos de asa enviesados 11, 12, que são interligados por uma nervura de apoio 13.

Os elementos de asa 11, 12 se transformam continuamente na ponta do pé em um arco 14 voltado para o interior da placa de plástico. Uma área de co- nexão relativamente larga dos elementos de asa com a placa de plástico assim resulta. A altura das nervuras de apoio 13 eqüivale a pelo menos 70%, de preferência a pelo menos 80%, da altura dos elementos de asa. Os elementos de asa em cada caso formando um elemento de ancoragem 10 são dispostos decalados entre si.

A modalidade de elementos de ancoragem 10 no lado traseiro da placa de plástico 1 é descrita em detalhe no WO 01/57340 A1, ao qual referência é expressamente feita para a finalidade da exposição.

A placa de plástico é uma placa produto de co-extrusão, que compreende uma estrutura em sanduíche com uma primeira camada com- preendendo os elementos de fluxo (4) e uma segunda camada compreen- dendo os elementos de ancoragem (9). A primeira e a segunda camada são produzidas de materiais com diferentes propriedades mecânicas e/ou quími- cas e/ou ópticas. A primeira camada com elementos de fluxo 9 é produzida de um material plástico colorido, ao passo que a segunda camada com os elementos de ancoragem é produzida de um material plástico não colorido. É, por conseguinte, possível de uma maneira direta monitorar opticamente o desgaste sobre a primeira camada entrando em contato com o meio. Assim, na base da cor, pode ser detectado se a primeira camada se desgastou. Es- te monitoramento pode se processar com uma câmera. Outrossim, o materi- al plástico da primeira camada e mais resistente à abrasão que o material da segunda camada.

Para o forro dos componentes de concreto, particularmente de tubos de concreto, as placas de plástico individuais são aplicadas no materi- al de forma do tubo de concreto e soldadas pelas suas bordas de soldagem 3 para formar um forro tubular. Durante a concretagem, as placas de plástico são conectadas com o componente de concreto de uma maneira ajustada à forma por intermédio de elementos de ancoragem 10. Uma maior resistência a longo prazo é realizada por esta ancoragem. Os elementos de fluxo 4 no interior do forro tubular aumentam o efeito de arraste das partículas conduzi- das ao longo no meio e assim previne a formação de depósitos no lado in- terno do tubo.

A decisiva vantagem da placa de plástico de acordo com a in- venção reside no fato de componentes de concreto poder ser forrados inter- namente de forma rentável de maneira direta, com uma alta resistência a longo prazo e efeito de arraste sendo realizados. Deve ser observado que o aumento no efeito de arraste com a modalidade preferencial dos elementos de fluxo tem sua própria importância inventiva. Isto porque seria em princípio também possível fixar as placas de plástico ao componente de concreto de uma maneira diferente daquela com os elementos de ancoragem. A maior resistência à longo prazo não seria então produzida, porém a vantagem do efeito de arraste aumentado teria efeito.

Claims (22)

1. Placa de plástico para forração interna de componentes de concreto, especialmente tubos de concreto, através dos quais um meio flu- ente escoa, no qual o lado (1a) da placa de plástico voltado para a parede do componente de concreto tem uma pluralidade de elementos de ancora- gem (10), de forma que a placa de plástico pode ser conectada de uma ma- neira amoldável ao componente de concreto, caracterizada pelo fato do lado (1B) da placa de plástico voltado para o meio fluente ter uma pluralidade de elementos de fluxo (4) dispostos em relação lado a lado, que são incorpora- dos como estruturas salientes com um flanco a montante (4A) dirigido no sentido do fluxo (9) e um flanco a jusante (4B) dirigido no sentido contrário à direção de fluxo, em que as áreas da superfície da placa de plástico situadas entre os elementos de fluxo são lisas, de forma que o efeito de arraste de partículas conduzidas no meio é aumentado.

2. Placa de plástico de acordo com a reivindicação 1, caracteri- zada pelo fato dos flancos a montante (4A) dos elementos de fluxo (4) volta- dos na direção de vazão (9) ser mais íngremes que os flancos a jusante (4B) dirigidos no sentido contrário à direção de vazão.

3. Placa de plástico de acordo com a reivindicação 1 ou 2, carac- terizada pelo fato dos flancos a montante (4A) dos elementos de fluxo (4) voltados na direção de vazão (9) formar um ângulo de 70 a 90°, de preferên- cia 80 a 90°, particularmente de aproximadamente 90°, com as áreas de su- perfície lisa da placa de plástico.

4. Placa de plástico de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 3, caracterizada pelo fato dos flancos a jusante (4B) dos elementos de fluxo (4) voltados contra a direção de vazão (9) formar um ângulo de 30 a 60°, de preferência de 40 a 50°, particularmente de aproximadamente 45°, com as áreas de superfície lisa da placa de plástico.

5. Placa de plástico de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a placa de plástico é dividida em duas metades (1,1'), os elementos de fluxo (4) sendo dispostos de uma ma- neira de espelho invertido nas duas metades.

6. Placa de plástico de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 5, caracterizada pelo fato dos elementos de fluxo (4) ser dispostos lado a lado em carreiras individuais (IV) em cada caso em um eixo geométri- co comum (6).

7. Placa de plástico de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 6, caracterizada pelo fato do espaçamento (d) entre os elementos de fluxo (4) em uma carreira (IV) ser menor que o comprimento (b) dos ele- mentos de fluxo.

8. Placa de plástico de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 7, caracterizada pelo fato dos eixos geométricos comuns (6) sobre os quais os elementos de fluxo (4) são dispostos formarem um ângulo de 30 a 60°, de preferência de 40 a 50°, particularmente de aproximadamente 45°, com o eixo geométrico longitudinal (5) da placa de plástico.

9. Placa de plástico de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 8, caracterizada pelo fato dos elementos de fluxo (4) ser incorpora- dos como partes salientes alongadas.

10. Placa de plástico de acordo com a reivindicação 9, caracteri- zada pelo fato dos eixos geométricos longitudinais (6) dos elementos de flu- xo (4) incorporados como partes salientes alongadas formarem um ângulo de 30 a 60°, de preferência de 40 a 50°, particularmente de aproximadamen- te 45°, com o eixo geométrico longitudinal (5) da placa de plástico.

11. Placa de plástico de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizada pelo fato dos elementos de fluxo (4) incorporados como partes salientes alongadas se afilarem a uma ponta nas extremidades.

12. Placa de plástico de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 9 a 11, caracterizada pelo fato dos elementos de fluxo (4) incorpora- dos como partes salientes alongadas terem uma altura (a) de 2 a 8 mm, de preferência de 3 a 7 mm, também de preferência de 4 a 6 mm, particular- mente de aproximadamente 5 mm.

13. Placa de plástico de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 9 a 12, caracterizada pelo fato dos elementos de fluxo (4) incorpora- dos como partes salientes alongadas terem um comprimento (b) de 20 a 140 mm, também de preferência de 60 a 100 mm, particularmente de aproxima- damente 80 mm.

14. Placa de plástico de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 9 a 13, caracterizada pelo fato dos elementos de fluxo (4) incorpora- dos como partes salientes alongadas terem uma largura de 1 a 40 mm, de preferência de 1 a 10 mm, particularmente de aproximadamente 5 mm.

15. Placa de plástico de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 14, caracterizada pelo fato dos elementos de ancoragem (10) ser incorporados como elementos de asa oblíquos (11, 12), que têm nervuras de apoio (13) na sua região do pé.

16. Placa de plástico de acordo com a reivindicação 15, caracte- rizada pelo fato da altura das nervuras de apoio (13) eqüivaler a pelo menos -70%, de preferência a pelo menos 80%, da altura dos elementos de asa (11,12).

17. Placa de plástico de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizada pelo fato dos elementos de asa (11,12) ter partes de transição perfiladas (14) na sua região de pé.

18. Placa de plástico de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 15a 17, caracterizada pelo fato de em cada caso dois elementos de asa (11, 12) ser dispostos mutuamente decalados por pelo menos uma ner- vura de apoio (13).

19. Placa de plástico de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 18, caracterizada pelo fato da placa de plástico ter bordas de soldagem (3), nas quais os lados (1 A, 1B) da placa de plástico voltados para e dirigidos em sentido contrário ao meio fluente são lisos.

20. Placa de plástico de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 19, caracterizada pelo fato da placa de plástico compreender uma estrutura em sanduíche com uma primeira camada compreendendo os elementos de fluxo (4) e uma segunda camada compreendendo os elemen- tos de ancoragem (9).

21. Placa de plástico de acordo com a reivindicação 20, caracte- rizada pelo fato da primeira e da segunda camada ser produzidas de materi- ais com diferentes propriedades mecânicas e/ou químicas e/ou ópticas.

22. Conjunto de placas de plástico como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato das placas de plásti- co ser interligadas para formar um corpo que forra o componente.