ES2217157T3 - Metodo para consolidar bloques de piedra natural. - Google Patents
Metodo para consolidar bloques de piedra natural.Info
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Abstract
Método para reparar y consolidar un bloque de piedra natural sensiblemente paralelepipédico, con fracturas internas y discontinuidades estructurales que comunican con por lo menos una de seis caras del bloque comprendiendo dicho método las etapas siguientes: - aplicar una funda alrededor de dicho bloque envolviendo dicha funda el bloque por debajo y a lo largo de un perímetro vertical del mismo y siendo más alta que el bloque estando espaciada dicha funda del bloque con espaciadores apropiados, estando adaptada dicha funda para formar la envuelta estanca a líquidos y gases y permitir que fluya la resina contra el bloque estando conectados mutuamente elementos que componen dicha funda a través de una costura estanca; - secar a fondo preliminarmente dicho bloque o calentar dicho bloque para secarlo completamente bajo vacío; - impregnar dicho bloque bajo vacío en una autoclave con resinas endurecibles, siendo vertidas dichas resinas en un estado líquido sobre una superficie superior libre del bloque después de haber realizado el estado de vacío, siendo contenidos una parte inferior del bloque y un perímetro del mismo en una envuelta estanca a líquidos y gases; e - introducir resina en las fracturas y cavidades de la piedra a través de una inserción siguiente de presión atmosférica que opera como un pistón sobre la resina fluida dispuesta en un espacio formado sobre una cara libre superior del bloque inyectándose así la resina en las fallas estructurales del bloque de abajo.
Description
Método para consolidar bloques de piedra
natural.
La presente invención se refiere a un método para
consolidar bloques de piedra natural, rellenando y soldando con una
resina fluida endurecible todas las discontinuidades estructurales
dentro del bloque que comunican con una de las seis caras de un
bloque sensiblemente paralelepipédico.
Los bloques de piedra natural, tales como los de
mármol, granito, ónix y similares, presentan a menudo defectos
estructurales que se originan por su composición mineralógica y por
la historia geológica del cuerpo y son testigos de problemas
relacionados con su heterogeneidad estructural.
Tal falta de homogeneidad de la materia prima
afecta a todo el ciclo de producción, desde la ex-
tracción del material hasta los trabajos y usos siguientes.
tracción del material hasta los trabajos y usos siguientes.
Hasta ahora, las actividades de fabricación en el
sector como un todo tenían que adecuarse a tal situación: los
cuerpos de materiales particularmente fracturados no se usan o han
sido abandonados debido a que la actividad no resulta económicamente
conveniente, y la actividad transformadora se limita al uso de los
bloques menos defectuosos y a la reparación, como y cuando sea
posible, de las losas y manufacturas defectuosas.
Las características estructurales no constantes e
incontrolables de las materias primas pétreas son la base del
difícil trabajo industrial del material mismo y todo el sector sigue
operando como artesanos, con compañías cuyo tamaño y número de
trabajadores son pequeños.
Con el fin de corregir la materia prima y hacerle
asumir características estructuralmente más homogéneas, se han
realizado varios intentos para consolidar los bloques e incrementar
sus rendimientos útiles: los intentos más interesantes son los que
tratan de consolidar los bloques introduciendo resinas endurecibles,
en un estado bajo vacío, dentro de las fracturas internas.
Con el fin de lograr esto es necesario constreñir
el bloque dentro de una vasija sólida metálica y estanca al aire que
lo contiene de forma precisa en cinco caras, dejando libre la cara
superior, dejando mínimos espacios intermedios entre el bloque y la
vasija con el fin de evitar los consumos excesivos de resina y que
permite constreñir los empujes hidrostáticos de la resina desde el
interior y los empujes más importantes desde el exterior debido a
diferencias de presión entre la autoclave y el interior del
encofrado que tienen lugar durante el proceso.
Dado que cada piedra natural tiene un tamaño
único y diferente, tales encofrados metálicos deberían ser diseñados
y construidos con una geometría variable y esto podría hacer su
fabricación, y todavía más su uso, enormemente complicados.
En efecto, tendrían que desarmarse y volver a
armarse en cada ciclo después de haberlos limpiado bien, comprobando
y reemplazando las juntas de estanqueidad y, en cada nuevo montaje,
con la dificultad repetida de garantizar la perfecta obturación a
líquidos y gases que es indispensable para el éxito del método.
Tal método, que es teóricamente correcto, no es
por ello factible desde el punto de vista práctico, porque el
utillaje para construir los encofrados y los medios necesarios para
manipularlos durante el ensamblaje serían excesivamente costosos,
los gastos de gestión serían altos debido a las largas operaciones
de montaje y desmontaje de los componentes de los encofrados y su
desmontaje y limpieza en cada ciclo, y el resultado sería incierto y
arriesgado, ya que después de cada tratamiento surgirían los
problemas de una correcta obturación a los líquidos y gases.
Un intento de simplificar el método, suprimiendo
los pesados encofrados metálicos, es descrito en la patente italiana
nº 1.027.222 que propone usar una vasija de plástico flexible que
contiene el bloque, fuera del cual se introduce un aceite mineral
dentro de una autoclave, siendo el peso específico de tal aceite
casi igual al de las resinas usadas en el método.
Modificando el nivel de aceite alrededor del
bloque recubierto por el saco de plástico flexible, es posible
controlar de forma precisa la cantidad de resina usada para el
método.
El método tiene sus límites en el hecho de que el
aceite ensucia la autoclave y debe ser recuperado en cada ciclo en
una vasija externa y todas las maniobras de manipulación del bloque
después de la impregnación están condicionadas por el goteo de
aceite residual.
Adicionalmente, dado que el endurecimiento de la
resina debe completarse dentro de la autoclave, con el bloque
sumergido en aceite, la explotación de la autoclave es
insatisfactoria en lo que respecta al número de tratamientos
posibles durante 24 horas.
En la solicitud de patente europea nº EP 0 962
430 A1, se describe un método cuya ventaja es eliminar los
encofrados metálicos rígidos y el equilibrio obtenido por
neutralización de las presiones de trabajo, usando el bloque mismo
para mantener la presión hidrostática de la resina líquida
introducida en la vasija de plástico dispuesta alrededor del bloque
que se conecta al bloque por una pluralidad de pro-
yección encoladas en el bloque, si son parte de la funda, o encoladas a la funda, si están incorporadas en el bloque, formando tales proyecciones el sistema de canales de flujo de la resina, mientras que su medida permite controlar el consumo de resina.
yección encoladas en el bloque, si son parte de la funda, o encoladas a la funda, si están incorporadas en el bloque, formando tales proyecciones el sistema de canales de flujo de la resina, mientras que su medida permite controlar el consumo de resina.
La funda de plástico permite también transferir y
soportar el bloque, sin tener que usar paredes metálicas
estructuradas y pesadas, produciéndose las fuertes presiones desde
el exterior hacia el interior cuando se reinserta en la autoclave
presión atmosférica o presiones más fuertes.
Los límites de tal método se pueden identificar
en la gran cantidad de operaciones manuales para recubrir el bloque,
en el tiempo necesario para encolar las proyecciones con el fin de
obtener los valores mecánicos necesarios para una obturación de los
muy numerosos puntos de encolado y por la dificultad de garantizar
la estanqueidad al líquido y gas para una funda con cuatro juntas o,
en caso de una hoja continua, la dificultad de encolar correctamente
los ángulos, mientras que hay que aplicar la cola a cada proyección
en la cantidad correcta y con máximo cuidado y se debe evitar el
deslizamiento de cada funda cuando la cola está todavía fluida para
no bloquear los canales de inyección de la resina.
El método de acuerdo con la presente invención,
que se puede usar ventajosamente para consolidar bloques
estructuralmente defectuosos de piedra natural y utiliza una técnica
mixta que separa los problemas de estanqueidad a líquidos y gases de
la envuelta externa al bloque de los de contención de los empujes
hidrostáticos sin tener que encolar el bloque y la funda exterior
estanca y evitando todo riesgo de fallo del método debido a defectos
de estanqueidad en la funda estanca que rodea al bloque por cinco de
sus lados.
Se obtiene los objetos antes citados y otros
objetos y ventajas de la invención, como se verá por la siguiente
descripción, con un método para consolidar bloques de piedra natural
según la reivindicación 1. Realizaciones preferidas y variaciones no
triviales de la presente invención están contenidas en las
reivindicaciones dependientes.
Estos y otros objetos de la invención aparecerán
más claramente mediante la siguiente descripción, proporcionada con
referencia a los dibujos anexos de una realización preferida de la
invención, facilitada como ejemplo no limitativo y en la que:
la figura 1 muestra una vista en perspectiva
esquemática de un bloque de piedra natural que está recubierto
exteriormente, por la base y su perímetro, con hojas de materiales
estancos a líquidos y gases, manteniéndose dichas hojas
mecánicamente contra el bloque debido al peso del bloque mismo en la
zona de soporte y por estructuras robustas e indeformables en las
cuatro caras verticales, que se conectan mutuamente por una costura
estanca realizada con colas estructurales, estando así dicho bloque
listo para el tratamiento de reparación y consolidación del método
de la presente invención;
la figura 2 muestra la sección horizontal de un
lado del bloque con la secuencia de materiales que lo recubre,
incluyendo la resina fluida o endurecida que se coloca entre/o
dentro de dichos materiales en hoja y el bloque; y
las figuras 3 y 4 muestran dibujos que son un
ejemplo de dos sistemas para contener los empujes hidrostáticos, uno
con soportes rígidos colocados alrededor del bloque a un paso
conveniente uno de otro (similar al de la figura 1), y el otro que
usa planos realizados en material rígido y preferiblemente ligero
que cubren todas las superficies verticales de los dos lados largos
del bloque y sustancialmente los de las dos cabezas con medios de
apriete mecánico que se fijan fuertemente a la plataforma portadora
del bloque.
Con referencia a las figuras se va a describir
ahora un método para impregnar y consolidar un bloque de piedra
natural, en adelante llamado simplemente "bloque".
El bloque 1 se calienta inicialmente hasta que
alcanza una temperatura interna de 15-20ºC con el
fin de tener una masa térmica adaptada para permitir el perfecto
secado del bloque en un estado de vacío, sin formar hielo.
Se puede lograr tal calentamiento mediante
cualquiera de los medios conocidos, tales como lámparas de rayos
infrarrojos placas calefactoras eléctricas o aire caliente que
circula alrededor del bloque. Luego se coloca el bloque en una
plataforma rígida 11, que se usa también para transportar el bloque
1, por interposición de una hoja de base 2 cuyos tamaños superan en
unos pocos centímetros los tamaños en plano del bloque, en la que se
ha dispuesto espaciadores discontinuos (no mostrados) que crean la
distancia desde el bloque 1 a dicha hoja de base 2.
La hoja de base 2 es una hoja estanca a líquidos
y gases también cuando la presión ejercida sobre la cara de la hoja
externa es mayor en unas pocas atmósferas que la ejercida contra su
cara interna hacia el bloque 1, realizada en elastómero, plástico,
metal o fibras impregnadas y preferiblemente con una superficie
superior lisa.
Los espaciadores pueden ser también de cualquier
material y han de colocarse de manera discontinua con el fin de
formar una red de canales intercomunicantes debajo del bloque
1.
También es posible, en vez de los espaciadores,
usar una hoja sencilla o doble realizada con tela de fibras de
vidrio u otro material, escogiendo la tela de tal modo que permita
fácilmente fluir a la resina a través de ella o con una tela cuya
trama se compone de palos con un pequeño diámetro y cuya urdimbre se
usa para conectar mutuamente dichos palos verticales cuya función es
permitir el flujo descendente de las resinas de impregnación desde
la superficie superior del bloque 1.
Posteriormente, alrededor de las cuatro caras
verticales del bloque 1 y en una altura de 1-2
centímetros sobre la altura del bloque 1 que resulta cuando ya se ha
aplicado el bloque 1 contra la hoja de base 2 y los espaciadores, se
recubre todo el perímetro vertical del bloque 1 con una capa o capa
doble de malla de vidrio 3, cuya estructura es tal que permite un
fácil flujo de la resina a través de ella o con una tela cuya trama
se compone de palos con un pequeño diámetro y cuya urdimbre se usa
para conectar mutuamente dichos palos verticales cuya función es
permitir el flujo descendente de las resinas de impregnación desde
la superficie superior del bloque 1.
Si se impregna el bloque 1 en una posición
normal al plano de aserrado siguiente en tablas a través de un
bastidor multicuchillas, las tablas serán reforzadas perimetralmente
por una correa de protección contra los impactos de manipulación,
con la ventaja adicional de no tener que aserrar con el bastidor la
capa de resina superior además del espesor de resina inferior entre
la hoja de base 2 y el bloque 1: tal aserrado puede ser algo difícil
de ejecutar por los bastidores para granito y los bastidores de
arena todavía existentes para el mármol.
Con posterioridad, se recubre una hoja continua
4, que es estanca a líquidos y gases también cuando la presión
ejercida sobre la capa externa de la hoja es unas pocas atmósferas
mayor que la presión ejercida contra la cara interna de la misma
hacia el bloque 1, y que es unos pocos centímetros mayor que el
bloque 1 con el fin de formar sobre el bloque 1 una cubeta de
contención para una resina fluirá que será vertida posteriormente
sobre el bloque 1, alrededor del perímetro del bloque 1. Los
extremos de la hoja 4, después de haber estirado la hoja 4 misma
con el fin de estirarla perfectamente y adherirla al perímetro del
bloque 1, se unen entre sí por soldadura (18 en la figura 1) o por
otros medios adaptados para garantizar estanqueidad a líquidos y
gases.
La hoja 4 puede ser de plástico, polipropileno,
politeno, poliéster, PVC, poliamida, poliestireno, aluminio y
similares y debe ser escasamente extensible, por lo que, con tales
propósitos y para incrementar la estanqueidad absoluta a líquidos y
gases, se puede usar materiales compuestos, empleando dos o más
hojas 4 que se hacen mutuamente enterizas y del mismo tipo de
plástico o metal o usando plásticos diferentes, así como una hoja
multicapa compuesta de metal y plástico.
Para completar la obturación entre la hoja de
recubrimiento vertical 4 del bloque 1 y la hoja de base 2, con el
fin de formar una funda que rodea al bloque 1 en una vasija estanca
a líquidos y gases por sus cinco caras, se forma una costura de
material 9 por ejemplo mediante "hot-melt", a
lo largo de todo el perímetro del ángulo de unión entre la hoja de
recubrimiento vertical 4 y la hoja de base 2.
Entonces, junto a agujeros roscados sencillos o
dobles apropiados 12, dispuestos fuera de la zona máxima que puede
ocupar el bloque más grande trabajable 1, se dispone un número
apropiado de soportes rígidos 5, cuya sección es en forma de T o de
U, y cuya base, a 90º y de una longitud conveniente, está adaptada
para chocar con la plataforma 11 y sujetarse a través de hendiduras
o lateralmente a través de pernos, dentro de los agujeros 12 una vez
que se ha empujado la base de perfil plano contra la pared del
bloque 1 ya recubierta con la hoja 4.
Los soportes rígidos 5 tienen una altura que es
igual a/o mayor que la altura del bloque 1, están provistos de un
rebaje apropiado con el fin de no interferir con la costura de
conexión perimetral 9 entre la hoja de base 2 y la hoja vertical 4 y
pueden ser de metal o plástico reforzado.
En una realización diferente mostrada en la
figura 4, los agujeros de fijación para soportes rígidos 5 que se
usan para reforzar las superficies en el lado largo del bloque 1 se
colocan en los extremos longitudinales de la plataforma 11 con una
distancia central entre los extremos que rebasa en por lo menos 10
centímetros la longitud máxima del bloque que se puede trabajar y se
usa los soportes 5 para empujar contra el bloque 1 un plano rígido y
ligero 20 de un espesor apropiado, por ejemplo un panel tipo panal
fabricado en aluminio y al menos de 5 ó 6 centímetros de grosor, con
pieles externas fabricadas en tela impregnada o una hoja de aluminio
o incluso algunos paneles del mismo material que son menos gruesos,
posiblemente unidos mecánicamente o mediante encolado.
Con el fin de contener las presiones
hidrostáticas en el bloque 1 se usa de forma similar colectores,
estructuras de panel rígidas y ligeras 22, posiblemente disponiendo
de paneles con diferentes longitudes para minimizar las bandas
laterales externas al plano de soporte rígido en el que la
resistencia a las presiones hidrostáticas es soportada únicamente
por la hoja estanca 4.
La plataforma 11 sobre la que se coloca el
bloque 1 es posteriormente transferida a una autoclave (no
representada) equipada con una abertura para introducir la resina y,
preferiblemente, por una mirilla superior para comprobar las
operaciones, teniendo cuidado para que coincida la superficie
superior del bloque de piedra 1.
El aire contenido en la autoclave es retirado
posteriormente en el estado de vacío y en esta fase se obtiene un
secado rápido y completo del bloque 1 y de todas las fracturas y
cavidades internas que se comunican con una de las seis caras del
bloque 1, siendo posibilitado dicho proceso de secado por el
calentamiento preliminar del bloque 1 y por la tensión de vapor de
agua reducida que disminuye progresivamente cuando desciende la
presión en la autoclave.
Con el fin de acelerar la etapa de secado y
evitar que el agua contenida en el bloque 1 tenga que ser extraída
mediante bombas de vacío, ya que tal procedimiento ralentiza el
método y le impide alcanzar niveles óptimos de vacío en tiempos
razonables, es conveniente colocar dentro de la autoclave un
serpentín de enfriamiento en el que se acumula en forma de hielo el
vapor liberado del bloque 1.
Después de haber alcanzado dentro de la
autoclave un nivel de vacío que esté lo más cerca posible de cero y,
en cualquier caso, no mayor que 10 torr residual, se introduce
progresivamente la resina dentro de la autoclave siendo aspirada por
el vacío dentro de la autoclave o introduciéndose en la autoclave
mediante una bomba y efectuando después su vertido sobre la
superficie superior no cubierta del bloque 1 hasta que se obtiene
una carga de líquido predefinida y suficiente para rellenar todos
los defectos internos del bloque 1.
Alternativamente, la resina que ha sido
previamente desgaseada, se introduce en la base del bloque 1 y
asciende hasta la superficie para permitir que fluya al exterior el
aire residual contenido en el bloque 1, teniendo siempre cuidado de
formar la carga de líquido apropiada sobre la superficie del bloque
1.
Esta cantidad en exceso es calculada por la
experiencia según una base estadística, teniendo en cuenta el tipo
de piedra a consolidar y siempre, de todos modos, ligeramente
superior para evitar que una grieta no descubierta permita al aire
penetrar en el bloque 1 y hacer fracasar al proceso de
impregnación.
La resina debe ser coloreada convenientemente
para que la reparación sea escasamente visible o no visible en
absoluto en las tablas y manufacturas que se producirá
posteriormente: con el fin de conseguirlo, se introduce un
dispositivo formador de lotes para el color concentrado diluido con
resina dentro del flujo de resina a lo largo de toda la etapa de
introducción de la resina en proporciones volumétricas porcentuales
o ponderales.
La resina vertida sobre el bloque 1 comienza a
fluir dentro de las fracturas más abiertas y en la interfaz entre la
pared externa estanca formada por la hoja 4 y el bloque 1 con el fin
de alcanzar también el espacio intermedio entre la base estanca 2 y
el bloque 1, preservando siempre una carga de líquido encima del
bloque 1 que sea suficiente para rellenar todos los defectos del
bloque 1 en las etapas siguien-
tes.
tes.
Posteriormente, se pone la autoclave en
comunicación con el exterior y el aire entrante comienza a operar
como un pistón sobre la superficie de resina fluida encima del
bloque 1 en la cubeta de contención que está formada perimetralmente
por la hoja 4, haciéndole penetrar en el bloque 1, con una
diferencia disponible de aproximadamente 1 kg/cm^{2} entre el
interior y el exterior del bloque 1.
Después de haber restituido la presión
atmosférica dentro de la autoclave, se introduce una presión
positiva para obligar también a la resina a penetrar en las
microgrietas del bloque 1.
El valor de sobrepresión se puede modificar de
acuerdo con la piedra que se está tratando desde un mínimo de 0,5
atmósferas hasta 5 atmósferas o más, teniendo en cuenta que cuanto
más pequeña es la grieta a consolidar, mayor es la presión requerida
para alcanzarla y rellenarla con resina.
Después de haber dejado la autoclave en
sobrepresión durante el tiempo necesario para que la presión obligue
a la resina a penetrar en las grietas y discontinuidades
estructurales del bloque 1, venciendo las resistencias encontradas
por la resina a introducir, se reinstala la presión atmosférica en
la autoclave y la autoclave misma puede abrirse para retirar el
bloque 1.
De acuerdo con el tipo de planta que se esté
usando, la cadencia de flujo y tipo de bombas para crear el vacío,
el modo de introducción de las resinas en la autoclave, la técnica
usada para introducir la sobrepresión y el nivel de sobrepresión,
el tipo de resina que se esté utilizando, la piedra a tratar y el
tamaño del bloque 1, todo el ciclo de impregnación en la autoclave
puede durar 30-60 minutos, garantizando así una
notable productividad de la planta.
Después de haber retirado el bloque 1 de la
autoclave, se deja endurecer la resina naturalmente o se induce su
endurecimiento mediante sistemas que están relacionados con el tipo
de resina usada. Con resinas de un solo componente o de componentes
dobles del tipo epoxi o poliuretano, por ejemplo, se puede acelerar
el endurecimiento calentando el bloque 1, mientras que otras resinas
pueden activarse para endurecerlas, por ejemplo, con rayos
ultravioleta.
Cuando se ha producido el endurecimiento, se
libera el bloque 1 de las estructuras usadas para el método y está
listo para su aserrado.
El método anteriormente descrito es simple,
utiliza para la estanqueidad a líquidos y gases una funda que se
extiende desde la base del bloque hasta el perímetro vertical con el
menor número posible de juntas, no prevé encolados entre el bloque 1
y la funda, utiliza estructuras de soporte rígidas para la
contención de los empujes hidrostáticos ejercidos por la resina,
siendo eventualmente tales estructuras ligeras y fáciles de
manipular, pero sin otorgarles función alguna de estanqueidad a
líquidos y gases y evitando de este modo los engorrosos montajes y
desmontajes, limpiezas y sustitución de juntas que implicaría un
encofrado rígido con geometría variable, y deja al bloque 1 la tarea
de resistir las fuertes presiones desde el exterior hacia el
interior que tienen lugar cuando se somete el bloque 1 dentro de la
autoclave a reequilibrado con la presión atmosférica o es afectado
por las sobrepresiones introducidas en la autoclave.
Además, los componentes reemplazables son
baratos, el consumo de resina por unidad de volumen tratada se
reduce al mínimo compatible con el completo llenado de las
discontinuidades del bloque estructural, las operaciones por ciclos
son simples y sin resultados inseguros, los tiempos de operación por
ciclos son cortos y el método es por tanto económicamente factible.
El método de la invención proporciona también el hecho de que el
consumo de resinas de impregnación es limitado por una estructura
(no mostrada) que se coloca encima del bloque 1 después de haber
acabado su ensambladura: esta estructura se compone de un material
cuyo peso específico es mayor que el peso específico de la resina y
globalmente bastante pesado para lograr el empuje de resina
hidrostática y se construye con una espesor suficiente para que la
resina no pueda cubrirla por la parte superior; igualmente, la
estructura se construye en un material al que no se puede pegar la
resina o se recubre con una pintura u otra protección a la que no se
puede pegar la resina, estando formada la estructura como un todo
por una parte central cuadrada o rectangular, en la que esta parte
central es capaz de ser levantada y transportada con exactitud sobre
el bloque mediante medios de enganche en conexiones, por posibles
prótesis adicionales longitudinales, transversales y angulares, con
el fin de cubrir la mayor parte de una cara superior del bloque 1.
Esta estructura está compuesta de tal modo que su cara inferior en
contacto con el bloque esté equipada de proyecciones en contacto
con la cara superior del bloque 1: tales proyecciones permiten un
canal de paso para la resina con una altura muy reducida, y la
estructura obliga a la resina introducida a disponerse en un espesor
igual a muchos centímetros en un pasillo perimetral definido por su
dimensión en plano y por un perímetro dentro de la hoja impermeable
que está contenido y soportado por paneles de contención
estructural; la estructura está también equipada con un agujero
pasante central y equipada con muescas de referencia para un nivel
de resina, permitiendo estas muescas de referencia evaluar
visualmente dicho nivel a través de una mirilla de inspección, y
permitiendo proporcionar, con un mando o acción manual, la inserción
de más resina para evitar que una zona de la cara superior del
bloque 1 quede al descubierto, haciendo que penetre el aire dentro
del bloque y haciendo fracasar al proceso de impregnación. La
comprobación del nivel de resina se ejecuta automáticamente, y en
consecuencia se controla automáticamente el bombeo de resina cuando
el nivel desciende por debajo de un nivel de seguridad,
comprobándose tal nivel mediante un flotador que activa un
interruptor de proximidad o medio equivalente, y este flotador se
coloca dentro de un agujero central, o para evitar trastornos de
turbulencia, particularmente si se introduce la resina desde arriba,
se coloca a través de un segundo agujero especial, que comunica,
junto a la cara superior del bloque 1, con el agujero de distancia
central principal, usado posiblemente para introducir la resina.
Claims (12)
1. Método para reparar y consolidar un bloque de
piedra natural (1), sensiblemente paralelepipédico, con fracturas
internas y discontinuidades estructurales que comunican con por lo
menos una de seis caras del bloque (1), comprendiendo dicho método
las etapas siguientes:
- -
- aplicar una funda (2, 4) alrededor de dicho bloque (1), envolviendo dicha funda (2, 4) el bloque (1) por debajo y a lo largo de un perímetro vertical del mismo y siendo más alta que el bloque (1), estando espaciada dicha funda (2, 4) del bloque (1) con espaciadores apropiados, estando adaptada dicha funda (2, 4) para formar la envuelta estanca a líquidos y gases y permitir que fluya la resina contra el bloque (1), estando conectados mutuamente elementos que componen dicha funda (2, 4) a través de una costura estanca (9);
- -
- secar a fondo preliminarmente dicho bloque (1) o calentar dicho bloque (1) para secarlo completamente bajo vacío;
- -
- impregnar dicho bloque (1) bajo vacío en una autoclave con resinas endurecibles, siendo vertidas dichas resinas en un estado líquido sobre una superficie superior libre del bloque (1) después de haber realizado el estado de vacío, siendo contenidos una parte inferior del bloque (1) y un perímetro del mismo en una envuelta estanca a líquidos y gases; e
- -
- introducir resina en las fracturas y cavidades de la piedra a través de una inserción siguiente de presión atmosférica que opera como un pistón sobre la resina fluida dispuesta en un espacio formado sobre una cara libre superior del bloque (1), inyectándose así la resina en las fallas estructurales del bloque (1) de abajo;
caracterizado porque dichos espaciadores
se presentan también bajo la forma de una tela permeable al flujo de
resina, y porque se ejecuta una contención de presiones
hidrostáticas de resina que opera desde el interior hacia el
exterior del bloque (1) y un control de consumos de resina por un
encofrado externo compuesto por dicha funda (2, 4) mantenida en
posición por estructuras robustas (5), sujetándose dichas
estructuras (5) por atornillado u otros medios de fijación a una
plataforma (11) para soportar y transportar el bloque (1).
2. Método para reparar y consolidar un bloque de
piedra natural (1) de acuerdo con la reivindicación (1),
caracterizado porque comprende, en sucesión, las etapas
siguientes:
- -
- preparar el bloque (1) con posibles operaciones de escuadrado y reconstruyendo, con rellenos preferidos, ángulos y otras zonas donde las superficies del bloque (1) presentan agujeros y valles;
- -
- secar perfectamente el bloque (1) hasta su núcleo;
- -
- poner el bloque (1) a reparar sobre una estructura rígida y plana (11) adaptada para soportar y transportar el bloque (1), estando equipada dicha plataforma (11) con agujeros roscados (12) o medios equivalentes de sellado mecánico o sellado magnético, por interposición de una hoja de base (2) estanca a líquidos y gases también cuando una presión ejercida contra una cara externa de la hoja (2) es mayor en unas pocas atmósferas que la presión ejercida contra la cara superior de la hoja (2) hacia el bloque (1), teniendo dicha hoja (2) unos tamaños que son mayores que los tamaños de la base plana del bloque (1), colocándose en dicha hoja (2) espaciadores discontinuos o una tela, permitiendo tales espaciadores o tela un fácil deslizamiento de la resina entre la cara superior de la hoja (2) y la base del bloque (1);
- -
- aplicar sobre todo el perímetro vertical del bloque (1) una o más hojas continuas tejidas o no tejidas (3), siendo dichas hojas (3) más altas que el bloque (1) y permitiendo un fácil flujo de la resina, particularmente a lo largo de una dirección vertical;
- -
- aplicar sobre el perímetro del bloque (1), por fuera de la hoja (3), una hoja estanca a líquidos y gases (4) también cuando la presión ejercida contra una cara externa de la hoja (3) es mayor en unas pocas atmósferas que la presión ejercida contra la cara interna de la hoja (2) hacia el bloque (1), siendo dicha hoja (4) más alta que el bloque (1) con el fin de formar una cubeta de contención superior para la resina, estirando dicha hoja (4) en dos bordes externos de la misma con el fin de adherirla al perímetro del bloque (1) antes de unirla (en 18) mediante soldadura u otro tipo de conexión adaptado para constituir una unión estanca a líquidos y gases;
- -
- conectar con dicha costura (9), hecha con cola estructural estanca a líquidos y gases, la hoja vertical (4) a la hoja de base (2);
- -
- disponer alrededor del bloque (1) una pluralidad de soportes rígidos (5), siendo empujados dichos soportes rígidos (5) contra la funda estanca compuesta por dicha hoja (4) y siendo anclados con la plataforma rígida (11) a través de medios de fijación atornillados en los agujeros roscados (12), disponiéndose dichos soportes rígidos (5) mutuamente a una distancia que se calcula para garantizar la obturación frente a la presión hidrostática de la resina que actúa desde el interior del bloque (1), sin que la hoja (4) se desgarre ni se deforme excesivamente, incrementando el consumo de resina;
- -
- introducir el bloque (1) en la autoclave y crear vacío;
- -
- verter la resina sobre la cara superior del bloque (1) que se ha puesto previamente en coincidencia, acumulando una cantidad suficiente de resina que garantice el rellenado, en las etapas siguientes del método, de los defectos y cavidades estructurales del bloque (1), evitando que se proyecte la superficie del bloque (1) y haciendo pasar al aire dentro del bloque (1), haciendo así fracasar a la consolidación;
- -
- retirar el vacío de la autoclave teniendo cuidado de que la resina que ha comenzado a fluir libremente dentro de los canales laterales y fracturas del bloque (1) se vea obligada a penetrar en todas las discontinuidades estructurales por una presión del orden de 1 kg/cm^{2};
- -
- poner nuevamente el interior de la autoclave en comunicación con el exterior para restablecer la presión atmosférica;
- -
- abrir la autoclave con el fin de hacer que salga el bloque (1) y dejar que se endurezca la resina o inducir el endurecimiento de la resina por otros medios;
- -
- liberar el bloque (1) del encofrado y dejarlo disponible para las operaciones de seccionamiento siguientes en tablas.
3. Método para reparar y consolidar un bloque de
piedra natural (1) de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque las hojas estancas a líquidos y gases
(2, 4) se componen de una hoja con dos o más capas de materiales
plásticos o metales, uniéndose tales capas mutuamente para que la
hoja compuesta sea más resistente y menos extensible y que un
posible agujero o fallo en una de las capas no deteriore la
estanqueidad a líquidos y gases.
4. Método para reparar y consolidar un bloque de
piedra natural (1) de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque se garantiza la estanqueidad a la
presión hidrostática de la resina en los lados largos del bloque (1)
por primeras estructuras rígidas y ligeras (20) mantenidas pegadas
al bloque (1) por al menos dos soportes rígidos (5) colocados y
fijados con la plataforma rígida (11) por fuera de la anchura máxima
del bloque que se puede trabajar, y sobre los lados cortos del
bloque (1) por segundas estructuras rígidas y ligeras (22) cuya
anchura es menor que la anchura del bloque (1) y que se sujetan por
al menos dos soportes rígidos (5) a los dos extremos longitudinales
de la plataforma rígida (11) dentro de las primeras estructuras
longitudinales (20), siendo el tamaño de dichas segundas estructuras
(22) tal que minimice las zonas laterales en las que la presión
hidrostática debe ser soportada por la hoja (4) únicamente.
5. Método para reparar y consolidar un bloque de
piedra natural (1) de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque se permite el proceso de secado por un
simple calentamiento de dicho bloque (1) a unos 20ºC en el interior,
sin necesidad de ejecutar completamente un secado preliminar,
ejecutándose dicho secado a fondo por el estado de vacío que reduce
la tensión del vapor de agua a valores progresivamente decrecientes,
proporcionando el calentamiento del bloque (1) la masa térmica que
impide que el enfriamiento que sigue a la evaporación rápida
transforme el agua en hielo.
6. Método para reparar y consolidar un bloque de
piedra natural (1) de acuerdo con la reivindicación 5,
caracterizado porque se acelera el proceso de secado por la
presencia en la autoclave de un cuerpo enfriado en el que el agua se
deposita en forma de hielo.
7. Método para reparar y consolidar un bloque de
piedra natural (1) de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque se introduce la resina, que ha sido
previamente desgaseada, en la base del bloque (1) y se le hace
ascender a través de la superficie para permitir que salga el aire
residual contenido en el bloque (1), teniendo cuidado de formar una
carga de líquido en la superficie del bloque (1).
8. Método para reparar y consolidar un bloque de
piedra natural (1) de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque después de haber restablecido la presión
atmosférica, se introduce en la autoclave una sobrepresión de 0,5 a
5 kg/cm^{2} o más con el fin de obligar a la resina a penetrar
también en las discontinuidades más internas y difíciles de alcanzar
y dentro de las microgrietas de dicho bloque (1).
9. Método para reparar y consolidar un bloque de
piedra natural (1) de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado porque se carga la resina de impregnación con
colores y pigmentos para hacer las reparaciones más cromáticamente
apropiadas para el material.
10. Método para reparar y consolidar un bloque de
piedra natural (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizado porque se impregna el bloque 1 en una
posición normal a un plano de aserrado siguiente en tablas con un
bastidor multicuchillas, colocándose dicho bloque (1) debajo del
bastidor girado 90º con respecto a una posición en la que se
impregnó, evitando de este modo que el bastidor corte las capas de
resina continuas, superior e inferior, y obteniendo tablas que serán
reforzadas en todo su perímetro por una correa de protección contra
los impactos de manipulación.
11. Método para reparar y consolidar un bloque de
piedra natural (1) de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se limita
el consumo de resinas de impregnación por una estructura que se
coloca encima del bloque 1 después de haber acabado su ensambladura,
estando compuesta tal estructura por un material cuyo peso
específico es mayor que el peso específico de la resina y
globalmente bastante pesado para lograr el empuje de resina
hidrostática y se construye con un espesor suficiente para que la
resina no pueda cubrirla por la parte superior, siendo construida
dicha estructura de un material al que no puede pegarse la resina o
recubriendo con una pintura u otra protección a la que no se puede
pegar la resina, estando formada la estructura como un todo por una
parte central cuadrada o rectangular, siendo capaz dicha parte
central de ser correctamente levantada y transportada sobre el
bloque por medios de enganche en conexiones, por posibles prótesis
adicionales longitudinales, transversales y angulares, con el fin
de cubrir la mayor parte de una cara superior del bloque 1, siendo
compuesta dicha estructura de tal modo que su cara inferior en
contacto con el bloque esté equipada de proyecciones en contacto
con la cara superior de dicho bloque 1, siendo las proyecciones
tales que permitan un canal de paso para la resina con una altura
muy reducida, y obligando dicha estructura a la resina introducida
a disponerse en un espesor igual a muchos centímetros en un pasillo
perimetral definido por su dimensión en plano y por un perímetro
dentro de la hoja impermeable que está contenido y soportado por
paneles de contención estructural, estando equipada también dicha
estructura con un agujero pasante central y equipada con muescas de
referencia para un nivel de resina, permitiendo dichas muescas de
referencia evaluar visualmente dicho nivel a través de una mirilla
de inspección, y permitiendo proporcionar, con un mando o acción
manual, la inserción de más resina para evitar que una zona de la
cara superior del bloque (1) quede al descubierto, haciendo que
penetre el aire dentro del bloque y haciendo fracasar al proceso de
impregnación.
12. Método de acuerdo con la reivindicación 11,
caracterizado porque se ejecuta automáticamente la
comprobación del nivel de la resina, y en consecuencia se controla
automáticamente el bombeo de resina cuando el nivel desciende por
debajo de un nivel de seguridad, comprobándose tal nivel mediante un
flotador que activa un interruptor de proximidad o medio
equivalente, estando colocado dicho flotador en un agujero central,
o para evitar trastornos de turbulencia, particularmente si se
introduce la resina desde arriba, colocándose a través de un segundo
agujero especial, que comunica, junto a la cara superior del bloque
1, con el agujero de distancia central principal, usado posiblemente
para introducir la resina.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| EP00830477 | 2000-07-06 | ||
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2001
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