ES2286887T3

ES2286887T3 - Conductos estructurales compuestos integrados formados sobre una lamina.

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Publication number: ES2286887T3
Application number: ES99935314T
Authority: ES
Inventors: Richard L. Bertram
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2007-12-01
Anticipated expiration: 2019-06-11
Also published as: ATE359909T1; EP1140491B1; EP1140491A1; AU5082099A; EP1140491A4; US6967045B1; DE69935867D1; WO1999064236A1; DE69935867T2

Abstract

Un método para incrementar la resistencia estructural y la resistencia a la corrosión de un conducto de soporte de carga (14) que define un interior, comprendiendo dicho conducto un substrato (18) que tiene poros y que tiene al menos algún mineral en la composición, estando caracterizado el método por las etapas de: a. impregnar a través de una primera cara (70) de una lámina de material termoplástico semi-rígido (28), una resina reactiva que da como resultado una superficie químicamente activa sobre dicha primera cara capaz de ligar químicamente con un agente de fraguado para una resina termoestable activa; b. colocar dicha lámina de material termoplástico semi-rígido (28) en el interior de dicho conducto (14) en una localización previamente seleccionada, a una distancia espaciada de dicho substrato (18), para crear un espacio (36) entre dicha lámina de material termoplástico (28) y dicho substrato (18), que tiene dicha primera cara (71) de dicha lámina (28) dirigida hacia dicho substrato(18), teniendo dicha lámina (28) una segunda cara (71) dirigida hacia dicho interior de dicho conducto (14); c. mezclar dicha resina termoestable activa que comprende un agente de fraguado para formar una mezcla (54); d. insertar dicha mezcla (54) dentro de dicho espacio (36) entre dicho substrato (18) y dicha lámina de material termoplástico (28); e. ligar dicha resina termoestable y minerales en dicho substrato (18) para formar una primera región que comprende dicho substrato (18), una segunda región que comprende al menos dicha resina termoestable ligada con al menos algunos minerales de dicho conducto (14), y una tercera región que comprende dicha resina termoestable; y f. ligar químicamente dicha superficie químicamente activa de dicha primera cara (70) de dicho material termoplástico con al menos una parte de dicho agente de fraguado para formar una cuarta región que comprende una parte de dicho agente de fraguado ligado con dicha resina reactiva y una quinta región que comprende dicha lámina de material termoplástico (28), formando un material compuesto integrado, químicamente continuo, que comprende dicho material termoplástico, dicho material termoestable y dicho substrato (18).

Description

Conductos estructurales compuestos integrados formados sobre una lámina.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se refiere a la técnica de conductos de fluido y, más particularmente, a la construcción de conductos de fluidos restaurados en posición, que tienen una resistencia estructural mayor que los conductos de fluidos originales pre-existentes.

Descripción de la técnica anterior

Las aguas residuales y los alcantarillados son conducidos con frecuencia a través de conductos de fluidos de hormigón, ladrillo y material poroso similar. Los conductos se deterioran por varias razones, incluyendo corrosión relacionada con sulfuro de hidrógeno. Los conductos, incluidas las estructuras de hormigón y de acero, se corroen con pérdida consecuente de resistencia y deben repararse rápidamente con un coste efectivo durante un plazo largo. Ver, por ejemplo, "Sulfide in Wastewater Collection and Treatment Systems" Ch. 2, American Society of Civil Engineers (1989).

Aquí en esta memoria descriptiva, para simplicidad de la explicación, el término "conducto" se utilizará para significare incluir conductos, tubos, túneles de cajas, alcantarillas y contenedores encerrados, estaciones de bombeo y pozos de aguas y similares, a no ser que se indique otra cosa aquí en el texto.

La infraestructura de los alcantarillados es tal que con frecuencia se desea y a veces es necesario restaurar o reconstruir conductos de alcantarillados deteriorados en lugar de construir nuevos conductos de alcantarillados. En el pasado, se han utilizado varias modalidades para restaurar conductos de alcantarillados existentes, pero deteriorados. Un método, por ejemplo, consiste en remover la tierra por encima del alcantarillado, y construir un nuevo conducto en paralelo o en lugar de la estructura antigua. Tal método implica necesariamente grandes inconvenientes para la gente que utiliza las calles, los edificios y otras estructuras que son inutilizables durante dicho proyecto de restauración.

Otra modalidad consiste en aplicar hormigón fresco dentro del conducto a las superficies interiores del conducto que ha sido erosionado. Tal método da lugar a un conducto no mejor que el conducto atacado por la corrosión en primer lugar. Además, el tiempo durante el ciclo diario de uso del flujo del alcantarillado, en el que se realizan habitualmente dichas reparaciones, plantea un problema donde la reparación debe realizarse mientras se está utilizando el alcantarillado. El periodo de tiempo necesario para que el hormigón fragüe es substancial, lo que fuerza a que cualquier proyecto de restauración sea realizado en etapas limitadas. Por lo tanto, el hormigón fresco se aplica hasta una longitud limitada, o solamente a una porción de la circunferencia interior, de un conducto durante el trabajo de la noche y se deja que se fragüe. Los trabajadores y sus diversas herramientas, vehículos, etc. deben evacuar el conducto hasta la ventana de trabajo de la noche siguiente en el ciclo diario cuando los trabajadores pueden entrar de nuevo en el conducto. En el tiempo intermedio entre estas ventanas de trabajo, es decir, durante el día, se elevará el nivel de aguas residuales, con frecuencia llenará el conducto hasta o en la proximidad de la cima, dejando varios depósitos y/o contaminantes sobre el hormigón recién vertido o fraguado. Durante el trabajo en la siguiente noche sucesiva, se vierte hormigón fresco para continuar la aplicación de la noche anterior, pero estos contaminantes y depósitos estarán presentes como una película fina que cubre las superficies de contacto con el hormigón de las aplicaciones de la noche anterior. La superficie de contacto entre las dos aplicaciones se llama a veces como "junta fría".

Otro método de restauración de un conducto se describe como "revestimiento corrido", donde un tubo nuevo es insertado dentro del conducto antiguo. Tal método reduce necesariamente el diámetro interior del conducto. Además, se presentan problemas cuando se encuentran tubos laterales de conexión y otras anomalías en las líneas de los alcantarillados.

Se ha enseñado otro método de restauración de un conducto de alcantarillado existente, en el que se coloca una capa de material resistente a la corrosión, tal como cloruro de polivinilo, dentro del conducto atacado por la corrosión, donde la capa tiene puntas y/o nervaduras ampliamente separadas, que incluyen puntas o nervaduras configuradas en "T", formadas sobre el lado o superficie alejados del interior del conducto y a través del conducto atacado por la corrosión. La capa de cloruro de polivinilo está soportada en posición, mientras se vierte hormigón fresco u otro material de fraguado entre la capa y el conducto atacado por la corrosión. El material de fraguado, tal como por ejemplo hormigón, rodea las nervaduras o puntas en "T" antes del fraguado y, en condiciones ideales, forma una conexión mecánica entre la capa de polivinilo y el hormigón recién fraguado. Sin embargo, en un sistema de este tipo, la conexión entre la capa de cloruro de polivinilo y el material recién fraguado es puramente mecánica. Además, la zona de conexión está limitada por la zona de la proyección de la parte superior de las nervaduras o puntas configuradas en "T" ampliamente separadas, de una manera típica aproximadamente un cinco por ciento de la zona plástica total que se está reteniendo. Adicionalmente todavía cualquier transferencia de carga desde la parte superior del conducto existente desde el conducto hasta el cloruro de polivinilo, en la mejor de las configuraciones, aparte de la fricción, está limitada por la geometría de la estructura de las nervaduras o de las puntas; es decir, que tal carga debe pasar desde la caña o palo de la nervadura o punta.

En el pasado, como una solución a tales problemas, se ha enseñado colocar una lámina de revestimiento o capa de cloruro de polivinilo sobre un molde móvil, plegable, que está colocado de forma móvil en el interior del conducto. Cuando está colocado, el molde se expande, empujando el revestimiento la capa en posición para que tenga lechada o material de cemento insertados entre el revestimiento o capa y la pared interior del conducto. Tales proyectos de restauración requieren necesariamente vehículos construidos especialmente para transportar y colocar los moldes plegables, y descansar sobre materiales de reparación de cemento que están sujetos también a corrosión. Las reparaciones con un material de revestimiento plástico sencillo amarrado mecánicamente, no ligado están sujetas a perforaciones y fugas por las costuras, que exponen el material de reparación subyacente o substrato original a gases y líquidos corrosivos. Esto puede conducir a la separación del material de revestimiento desde el substrato y podría dar lugar a un fallo catastrófico, incluyendo la separación del material de revestimiento que obstruye el conducto.

Otro método emplea un armazón de construcción no móvil dentro del conducto, que soporta o retiene el revestimiento o capa en posición mientras el material de cemento es insertado entre el revestimiento o capa y el conducto. En todos estos métodos en los que se forma material de cemento dentro del conducto, no sólo resultan juntas frías entre el material de cemento y el conducto, sino también entre las inserciones sucesivas del material de cemento.

Otros métodos de restauración de conductos atacados por corrosión colocando una lámina de material en el interior del conducto, tal como se describe en la patente U.S. No 4.009.063, implican la inserción dentro del conducto de un tubo, a veces invertido, de manga de fieltro saturada con poliéster o éster de vinilo o material similar, o material termoplástico plegado. El tubo dentro del conducto es presurizado para expandir el tubo para que esté en contacto con el interior del conducto. Luego, se aplica calor para comenzar un proceso de fraguado. Existe poca o ninguna unión química entre el tubo y el conducto de alojamiento. El tubo restaurado resultante ha contribuido poco a la resistencia del tubo desde su condición debilitada, deteriorada, previa a la restauración, puesto que la capa o lámina añadida debe ser suficientemente fina o al menos suficientemente flexible para responder totalmente a las presiones de inflación que expanden la capa tubular hacia fuera hacia la superficie interior del conducto.

Algunos de estos sistemas tienen una lámina de revestimiento interior o capa de cloruro de polivinilo principalmente para proporcionar resistencia a los agentes corrosivos en el conducto. Además, algunos de los sistemas requieren dispositivos elaborados significativos y dispositivos de soporte desmontables complicados para completar la instalación. Estos dispositivos intensivos de mano de obra incluyen presurización, moldes plegables móviles desplazables o armazón no móvil que debe construirse en el lugar. Todos estos dispositivos deben ser introducidos en el conducto y retirarse fuera del conducto después de la realización del trabajo a través de un acceso limitado, tales como registros y escotillas.

En muchos proyectos de restauración de conductos, se prefiere eludir temporalmente el conducto antiguo o realizar el trabajo mientras el alcantarillado está operativo. La elusión temporal, si es posible, es extremadamente costosa, arriesgada para el medio ambiente y perturba los negocios de la superficie y los accesos a las calles. Normalmente, el flujo en los alcantarillados es mínimo entre las horas que transcurren entre media noche y alrededor de las 7:00 de la mañana, y se incrementa drásticamente después. Por lo tanto, durante todo el periodo de tiempo óptimo permitido para el trabajo de restauración, un periodo de aproximadamente siete horas, los trabajadores deben entrar en la red de alcantarillados, instalar los diversos aparatos de expansión o de presurización y/o los armazones, realizar los procedimientos de colocación y de aplicación del material, dejar tiempo para que el hormigón u otro material se fragüe, desmontar el aparato de construcción, y luego salir de la red de alcantarillados. Sin embargo, el material de cemento, tal como hormigón, requiere un tiempo substancial para el fraguado, y son inevitables las juntas frías. La restauración del conducto atacado por corrosión ha tenido siempre problemas de tiempo, rendimiento y planificación.

En el pasado, otro método para restaurar conductos de hormigón atacados por la corrosión ha consistido en formar el hormigón de cemento detrás de una capa de revestimiento de plástico que tiene nervaduras o puntas configuradas en "T". El material de cemento es insertado en el espacio detrás de la capa o revestimiento. Debido a los problemas de tiempo descritos, el cemento de hormigón se puede llenar entre la capa de revestimiento de plástico y la pared de hormigón atacada por la corrosión hasta una cierta altura antes del tiempo que debe asignarse para que se fragüe. Al día siguiente, se añade altura adicional durante la ventana de tiempo admisible vertiendo más hormigón detrás de la capa de cloruro de polivinilo. La interfaz entre el vertido de la primera y la segunda noche es inevitablemente una junta fría, con todos los problemas que tiene inherentemente una junta de este tipo.

La cantidad de altura añadida cada día, referida con frecuencia como "subida", está determinada y limitada también por el peso del material de cemento que la capa o revestimiento pueden soportar. El material de cemento pesa típicamente tanto como 2.483 kg/m^{3} (155 libras por pie cúbico). La capa de cloruro de polivinilo es típicamente relativamente fina, relativamente flexible e incapaz de soportar tal peso si no está soportada con dispositivos o procedimientos elaborados. Por ejemplo, deben instalarse o construirse varios aparatos de colocación y de soporte, que son voluminosos y difíciles de transportar para localizarlos dentro de la red de alcantarillado en virtud de dicho peso, dentro del conducto para retener la capa de revestimiento en una posición adecuada, mientras se vierte el hormigón detrás de la misma y se fragua, o el material de cemento es bombeado en alturas intensivas de tiempo. Además, los problemas asociados con este procedimiento requieren normalmente que solamente se pueda verter una cierta altura incompleta de hormigón y se pueda fraguar detrás de la capa de revestimiento de plástico cada noche, dejando porciones substanciales del espacio entre la pared interior del conducto y la capa de cloruro de polivinilo expuesta al "flujo" de aguas residuales durante el día del ciclo de uso diario del alcantarillado. Como se ha indicado, tal "flujo" deja sedimentos o una película fina de contaminantes sobre la superficie trasera del cloruro de polivinilo que está dirigida hacia la superficie interior del conducto. Este "flujo" deja también tales sedimentos y contaminantes sobre la superficie del conducto de hormigón. Estos sedimentos y contaminantes interferirán con cualquier adhesión que pudiera ser deseable entre estas superficies de película y el hormigón fresco vertido en el espacio entre el revestimiento de plástico y la superficie de la pared interior del conducto.

En todos los métodos descritos aquí anteriormente, el revestimiento o capa de plástico no están diseñados para tener ninguna conexión o fijación con el material de cemento entre ellos y el conducto, excepto en virtud de tales bloqueos mecánicos como nervaduras o puntas configuradas en forma de "T", o por medio de bulones. La integridad estructural del interior del conducto después de la restauración se mantiene principalmente por el nuevo material de cemento que se soporta por sí mismo después del fraguado, y la capa de cloruro de polivinilo o revestimiento que se soporta por sí misma, excepto por la fijación periódica en virtud de las nervaduras, puntas o bulones. La resistencia a la tracción del material de cemento es relativamente baja, del orden del diez por ciento de su resistencia a la compresión. A través de la circunferencia reparada, las tensiones no están distribuidas de una manera óptima y son transferida pobremente entre el conducto frío y la nueva reparación. Puesto que no existe una unión universal entre la capa de cloruro de polivinilo y el material de cemento detrás de la misma, cualquier substancia corrosiva que penetra en el revestimiento o capa puede comenzar y usualmente comenzará el deterioro del material detrás de esa capa, de la misma manera que el conducto de hormigón es atacado por la corrosión en la primera posición. Por consiguiente, cualquier rotura en esa capa o revestimiento comenzará un nuevo proceso de deterioro, provocando que la capa o revestimiento se separen del material de cemento detrás del mismo y se hunda.

También se ha enseñado restaurar tales conductos por la aplicación de polímeros resistentes a la corrosión o a prueba de corrosión en las superficies interiores de los conductos atacados por la corrosión. Ver, por ejemplo, la patente Nº 4.792.493 a nombre de Vernie L. Belcher y yo mismo. Además, se ha mostrado cómo se puede aplicar resistencia adicional a tal conducto deteriorado, en una medida suficiente para que el conducto resultante después de la restauración sea substancialmente mucho más fuerte y más resistente al decapado químico por las bacterias y ácidos de las aguas residuales que el conducto. Ver, por ejemplo, mis patentes Nº 5.268.392 y Nº 5.389.692. Tales revestimientos o capas se pueden aplicar rápidamente, incluso para todo el área de la superficie circunferencial de la superficie interior del conducto, y fragua dentro de las ventanas de tiempo permitidas en el ciclo diario usual de los alcantarillados, como se explica en mis patentes anteriores. No obstante, como se conoce, tales métodos se consiguen aplicando los materiales de restauración, habitualmente co-polímeros, a los interiores de los conductos atacados por la corrosión, y formando el espesor de los materiales hasta el espesor deseado. Sin embargo, puede ser difícil la consecución de las dimensiones interiores precisas del producto final y requiere una atención cuidadosa en el procedimiento de aplicación.

Todavía es deseable proporcionar un método de restauración de un conducto atacado por la corrosión, de manera que la estructura resultante tenga dimensiones estructurales predeterminadas precisas. Además, es deseable proporcionar un método de restauración de conductos atacados por la corrosión que utiliza la estructura pre-existente y la incorpora dentro de una nueva estructura compuesta que tienen mayores resistencias a la tracción, a la compresión y a la flexión que las poseídas por el conducto tal como fue construido originalmente. Además, es deseable todavía proporcionar un método de restauración de un conducto existente atacado por la corrosión que dé como resultado un material estructural compuesto integrado unificado. Adicionalmente, es deseable todavía proporcionar un método de restauración de un conducto atacado por la corrosión que dé como resultado un material estructural compuesto integrado que tiene características estructurales que están predeterminadas con respecto a la resistencia a la tracción y a la compresión en lugares pre-seleccionados dentro del material estructural. Además, es deseable todavía proporcionar un método para restaurar conductos atacados por la corrosión dé como resultado una estructura que tiene una capa termoplástica dirigida hacia el interior, que está ligada de una manera uniforme al material entre ella misma y el conducto y que soporta y distribuye más uniformemente la carga transportada por el conducto a través de toda la estructura compuesta resultante en las regiones del conducto original, la capa termoplástica y el material entre ellos que es imper-
meable a gas sulfuro de hidrógeno y a otros corrosivos. La presente invención satisface éstas y otras necesidades.

Resumen de la invención

En resumen, de acuerdo con un aspecto de la presente invención, se describen un material estructural compuesto, integrado químicamente para una estructura de soporte de carga, tal como un conducto de alcantarillado, y un método para restaurar un conducto de alcantarillado atacado por la corrosión con tal material estructural, en los que se coloca una sección semi-rígida de una lámina de material termoplástico, tal como cloruro de polivinilo, dentro de un substrato de conducto pre-existente, probablemente atacado por la corrosión, que tiene poros que dependen desde su superficie dentro del substrato. La posición de la lámina es pre-seleccionada para que la superficie de una de sus caras defina las dimensiones interiores del conducto, mientras que la cara opuesta está dirigida hacia el substrato de conducto para definir un espacio entre el substrato atacado por la corrosión y la lámina. La lámina es amarrada porque tiene sus bordes opuestos insertados en canales fijados en el conducto para esa finalidad. La lámina es seleccionada por sus características del módulo de flexión, por su capacidad para flexionar en la posición pre-seleccionada así como por su impermeabilidad a gases corrosivos. La lámina es suficientemente rígida para ser capaz de soportar los componentes termoestables del material compuesto estructural mientras se fraguan y se endurecen en cuestión de minutos. La cara de la lámina que está dirigida hacia el substrato atacado por la corrosión está impregnada con una resina reactiva que reaccionará con un agente de endurecimiento para una resina termoestable celular. La resina termoestable junto con el agente de endurecimiento y junto con un agente de soplado, se expanden en primer lugar y luego se insertan dentro del espacio entre y definido por la lámina y el substrato. Un silano seleccionado es parte de la resina termoestable que se liga químicamente con sílice y otro mineral en el substrato, resultando un material compuesto sencillo, integrado químicamente, que tiene internamente cinco regiones próximas en serie interconectadas con sus regiones próximas correspondientes. El material termoplástico es pre-seleccionado por sus características de módulo de flexión, su capacidad para flexionar en la posición pre-seleccionada, su resistencia a la tracción así como su impermeabilidad a gases corrosivos. La estructura de material integrada, compuesta resultante tiene características de resistencia mayores y expectativas de vida útil más largas que el conducto original.

Otras características nuevas que se consideran características de la invención, tanto con respecto a la organización y los métodos de funcionamiento, junto con otros objetos y ventajas de la misma, se comprenderán mejor a partir de la siguiente descripción, en la que se describen formas de realización preferidas de la invención a modo de ejemplo.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista cortada en la sección transversal, parcialmente en perspectiva de un conducto de fluido dentro de un terreno que muestra el deterioro en el mismo.

La figura 2 es una vista cortada en la sección transversal, parcialmente en perspectiva de un conducto de fluido que tiene una lámina termoplástica colocada de acuerdo con la forma de realización preferida de la presente invención.

La figura 3 es una ampliación detallada de la posición del canal de la forma de realización preferida de la presente invención, tomada a lo largo de la línea 3-3 de la figura 2.

La figura 4 es una ampliación de un detalle del canal de la figura 3.

La figura 5 es una vista en perspectiva, parcialmente fragmentaria, de la forma de realización preferida de la figura 3 que muestra la inserción de resina mezclada, agente de endurecimiento y agente de soplado.

La figura 6 es una vista de la sección transversal de un conducto que muestra la etapa de insertar material celular en la estructura compuesta de la forma de realización preferida de la invención.

La figura 7 es una vista de la sección transversal tomada a lo largo de la línea 7-7 de la figura 2, de una costura que muestra la unión de secciones sucesivas en la forma de realización preferida de la presente invención.

La figura 8 es un diagrama esquemático de bloques que muestra el método de formación del material estructural compuesto integrado de la forma de realización preferida de la presente invención.

La figura 9 es una vista ampliada detallada en la sección transversal de una porción del material estructural compuesto de la forma de realización preferida de la presente invención, como se ve a lo largo de la línea 9-9 de la figura 6.

La figura 10 es una vista de la sección transversal de una forma de realización alternativa de la presente invención; y

La figura 11 es una vista en perspectiva parcial de la sección de lámina termoplástica de la forma de realización alternativa de la figura 10.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

Las aguas residuales 12 normalmente fluyen en un tubo o conducto de alcantarillado 14 debajo del suelo 16, y se hace referencia inicialmente a la figura 1 de los dibujos que se acompañan, en los que los números de referencia corresponden a los mismos números dado aquí. El nivel del líquido 15 de las aguas residuales 12 se eleva y refluye durante un ciclo diario normal. Normalmente, existe siempre parte de las aguas residuales 12 en el conducto 14, siendo el nivel 15 ilustrado en la figura 1 un punto bajo en este ciclo. El conducto original 14 comprende una pared de substrato 18, con frecuencia realizada de hormigón o material poroso. El deterioro, incluyendo la acción corrosiva del alcantarillado y de los gases dentro del entorno substancialmente cerrado del conducto 14 provoca que porciones 24 substanciales del substrato 18 sean atacadas por la corrosión y fallen. Por las razones explicadas anteriormente, la superficie original 20 del substrato 18 es atacada con frecuencia por la corrosión y se reduce a una superficie irregular 22, reduciendo el espesor del substrato 18, y debilitando el conducto 14.

Con referencia a la figura 2, la estructura y el método de la presente invención incluyen la provisión de una lámina 28 de material termoplástico, tal como, por ejemplo, cloruro de polivinilo. La lámina de cloruro de polivinilo 28 en esta invención es una lámina semi-rígida colocada dentro del conducto 14 en secciones 30, 34, 35 instaladas linealmente, unidas por costuras 32. A medida que progresa la restauración, se coloca la siguiente sección lineal contigua 30 y se une a la última sección anterior 34 a través de una costura 32 hermética al gas, que se describirá con más detalle a continuación.

La lámina 27 está colocada en un lugar exactamente pre-seleccionado por diseño, tal como es deseable por los responsables para determinar las especificaciones para el conducto 14 restaurado resultante. Tal posición y localización precisas de la lámina 28 da lugar a un espacio o hueco 36 entre la lámina termoplástica 28 y la superficie interior 22 atacada por la corrosión del conducto 14. Se puede ver que la lámina 28 tiene dos caras opuestas, una primera cara 70 que está dirigida hacia la superficie 22 atacada por la corrosión del substrato 18, y la segunda cara dirigida hacia el interior del conducto 14, donde fluyen las aguas residuales 12.

Las secciones de la lámina termoplástica 28 están colocadas dentro del conducto 14 instalando en primer lugar un canal 40 en forma de "L", que se ve mejor en la figura 3 de los dibujos que se acompañan, donde los mismos números de referencia corresponden a los números de referencia correspondientes en las figuras anteriores. El canal en forma de "L" 40 comprende una primera pestaña 42 y una segunda pestaña 44 perpendicular a ella. Un corte 46 está realizado en el substrato 18 a lo largo de la longitud del conducto 14 desde la superficie interior 22 en o en la proximidad del nivel bajo del líquido 15. El corte 46 es relativamente somero, suficientemente profundo para recibir una porción de la segunda pestaña 44 del canal en "L" 40. No se contempla que la profundidad del corte 46 sea suficiente para afectar a la resistencia estructural del substrato 18 y será rellenado con resina termoestable. Cuando el canal 40 está equipado con una de sus pestañas 44 en el corte 46, el canal en "L" 40 forma, en efecto, un canal en "U" 48 con la superficie interior 22 del substrato 18.

El borde inferior 50 de la lámina 28, que se ve mejor en la figura 4, es insertado en el canal 48 para que se apoye en el interior de la pestaña 44. Con preferencia, antes de insertar el borde 50 de la lámina 28 dentro del canal en "U" 48, el canal 48 es llenado con un material termoestable, que se enlazará a nivel molecular con la lámina termoplástica 28 y el substrato 18 en una forma de pasta que se endurece como un sólido de alta resistencia de una manera relativamente rápida, del orden de diez minutos. La pestaña 44 del canal en "L" 40 es insertada linealmente a lo largo del conducto 14 en el corte 46 relleno de esta manera, mientras el material termoestable es todavía una pasta. El canal 48 debería recibir el borde 50 de la lámina 28 de una manera estrecha.

Sobre la superficie interior 22 del substrato 18 generalmente opuesta a la localización del canal 40, un canal 41 configurado en "L" de una manera similar es asegurado de forma similar dentro de la superficie 22 para da lugar, en efecto, a un canal en "U" 49 entre la superficie 22 y el canal en "L" 41. El borde o extremo 51 de la lámina 28 opuesto a su extremo 50 es insertado de forma similar entre el canal 41 y la superficie 22. La flexión requerida de la lámina 28 para colocar de esta manera los dos bordes opuestos 50, 51 dentro de sus canales 48, 49 correspondiente, forma un arco dentro del conducto 14 que coincide con la superficie original 20, como se muestra con línea discontinua en la figura 1, del conducto 14 como se ha construido originalmente. La lámina 28 podría posicionarse o colocarse en otras posiciones o localizaciones, según pueda especificar el diseñador, para proporcionar un diámetro interior último, u otra configuración física, incluyendo capacidad de soporte de carga, que se pudiera predeterminar. Por ejemplo, se podría hacer que el interior tuviera una configuración trapezoidal en la sección transversal, o alguna configuración única en la sección transversal, si se desea. Todo lo que se requiere es doblar la lámina 28 en tal configuración de la sección transversal cuando se posiciona o coloca la lámina para fijar la lámina 28 en la superficie interior 22 del conducto. De esta manera, se pueden seleccionar y predeterminar con precisión las especificaciones dimensionales interiores resultantes definitivas del conducto restaurado.

La lámina termoplástica 28 se fabrica por extrusión. El material termoplástico de la lámina 28 se selecciona con preferencia para que tenga flexibilidad suficiente para doblar la lámina 28 en la posición o localización predeterminada deseada, como se muestra en la figura 2, pero suficientemente rígida para soportar totalmente el peso del material celular 54 relativamente más ligero, que rellenará el espacio o hueco 36 creado por la posición de la lámina 28, como se explicará con más detalle a continuación. Por lo tanto, si el diámetro interior último del conducto restaurado es pequeño, la flexibilidad del material de lámina debe ser mayor. A la inversa, si el diámetro interior resultante está especificado para que sea mayor, no es necesario que la lámina 28 sea tan flexible.

Además, la lámina termoplástica 28 es seleccionada para proporcionar una alta resistencia a tensiones de tracción, indicadas generalmente por la flecha bi-direccional 52, que se ve mejor en la figura 2.

Con referencia a las figuras 5 y 6, se muestra la aplicación del material termoestable 54 en el espacio o hueco 36 entre la lámina termoplástica 28 y la superficie interior 22 atacada por la corrosión del conducto. Después de que la lámina 28 ha sido colocada a través de fijación entre los canales 48, 49, como se ha descrito anteriormente, el material termoestable 54 es rellenado en el espacio 36. Los elementos individuales para formar el material termoestable son transportados hasta el sitio general a través del transporte 56, que tiene tres mangueras 58, 59, 60 separadas dentro del mismo. La manguera 58 transporta la resina termoestable. La manguera 59 transporta el agente de endurecimiento. La manguera 60 transporta el agente de soplado, tal como por ejemplo dióxido de carbono (CO_{2}), para formar el material termoestable resultante celular 54. También pueden ser deseables otros gases, tales como nitrógeno. Dos elementos, a saber, la resina termoestable y el agente de endurecimiento se mezclan en una pistola 68. Después de la mezcla, se inyecta un agente de soplado, tal como CO_{2} y se expande la mezcla, y se transporta en forma expandida hasta el lugar entre la lámina 28 y la superficie interior 22 a través del tubo de distribución de polímero 62 espumoso alargado, que tiene una tobera 64 en su extremo alejado. Después de que el polímero ha sido distribuido, un segundo agente de soplado o de espumación, el agua que está en la resina, reacciona para expandir adicionalmente el material. Un aplicador 66 retiene la pistola 68 para dirigid la tobera 64 entre la lámina 28 y la superficie 22 con el fin de rellenar el espacio 36 de abajo arriba y desde la parte trasera de la sección 30 hacia el borde donde se encuentra el aplicador 66. El aplicador 66 se encuentra sobre el andamiaje 67, dispuesto justamente por encima del nivel de flujo bajo diario durante la noche de las aguas residuales 12.

La anchura de las secciones, tal como la sección 30 de la lámina termoplástica 28, es del orden de cuatro pies, de manera que el tubo de distribución 64 debería ser del orden de cinco pies o más con el fin de permitir al aplicador 66 insertar el tubo de distribución 62 suficientemente lejos en el espacio 36 para dirigir la mezcla termoestable 54 celular ahora expandida todo el trayecto hasta la unión o costura 32 que conecta la sección 30 a la sección próxima anterior, no mostrada, en el proceso.

Como se ve mejor en la figura 6, el material termoestable 54 es distribuido en forma de fluido de tal manera que fluye hacia abajo para rellenar el espacio 36 desde abajo hacia arriba. El aplicador 66 rellenará el espacio 36 desde el extremo alejado de la sección de lámina 30 hacia sí mismo. Puesto que la resina de la manguera 58 y el agente de endurecimiento de la manguera 59 se mezclan con el agente de soplado de la manguera 60 en la pistola 68, que se encuentra a una distancia substancial de la tobera 64, la resina, el agente de endurecimiento y el gas deberían expandirse substancialmente durante el tiempo en el que el material celular 54 es inyectado desde la tobera 64. Existe cierto peso en el material celular 54, y la lámina termoplástica 28 debe ser suficientemente rígida para soportar este peso cuando el material celular 54 es llenado en el espacio 36. Se ha encontrado que para un conducto 14 de aproximadamente 152 cm (seis pulgadas y cinco pies) de diámetro interior original, y donde el material celular 54 es una espuma de poliuretano que tiene una densidad desde aproximadamente 272 kg/m^{3} hasta 368 kg/m^{3} (17 libras por pie cúbico a 23 libras por pie cúbico), es adecuada una lámina de cloruro de polivinilo que tiene un módulo de flexión de aproximadamente 500.000 más o menos 150.000. Se cree que la espuma de poliuretano funcionará mejor y proporcionará la restauración necesaria en densidades que varían desde 160 kg/m^{3} hasta 881 kg/m^{3} (diez libras por pie cúbico a cincuenta y cinco libras por pie cúbico).

El material termoplástico de la lámina 28 es un cloruro de polivinilo en la forma de realización preferida. Una primera cara 70 está dirigida hacia el espacio 36 y la superficie 22 del substrato 18. La segunda cara 71 está dirigida hacia el interior del substrato 18. La cara 70 que está dirigida hacia el espacio 36 es tratada antes de la instalación dentro del conducto 14, tratando esa superficie con ácido 2-propanoico, éster 2-hidroxipropílico, polímero con cloroetano y resina reactiva de acetato de etenilo, que tiene una densidad de 1,37 gramos por centímetro cúbico a 25 grados centígrados y un peso molecular de 8.000 a 10.000. La resina reactiva puede contener un catalizador para mejorar y provocar una preferencia por un enlace molecular entre la lámina termoplástica 28 y el material termoestable 54. Tal tratamiento impregna la lámina de cloruro de polivinilo 28 a través de esa superficie 70, dejando iones de hidroxilo junto con el catalizador sobre la superficie 70 disponible para la unión con el isocianato u otro agente de unión que es parte del agente de endurecimiento para la resina termoestable. Cuando el agente de endurecimiento es mezclado con la resina termoestable en la pistola 68, se calcula una cantidad adecuada del isocianato y se incluye cuando se transporta la mezcla 54 al tubo de distribución 62, para unión con los iones de hidroxilo que resultan del tratamiento de la superficie 70 de a lámina de cloruro de polivinilo 28. Cuando la resina termoestable es resina de poliuretano o substancialmente resina de poliuretano, y el agente de endurecimiento son substancialmente isocianatos, se ha encontrado que una relación volumétrica de isocianato a resina de 1,02:1 a 1,10:1 proporcionará la cantidad necesaria del isocianato.

Cuando el material termoestable 54 es rellenado dentro del espacio 36, el isocianato se ligará químicamente con los iones de hidroxilo disponibles incrustados en la lámina 28 para crear una estructura compuesta integrada que comprende una región de cloruro de polivinilo en un extremo, una región sobre el otro extremo que comprende el material termoestable celular 54, y en progreso a través de la sección transversal de una a la otra, una región de interfase 74, donde el cloruro de polivinilo con sus iones de hidroxilo disponibles está integrado molecularmente con el isocianato del material termoestable celular 54. Esta unió es universal y generalmente completa sobre toda la zona tratada activa de la primera cara 70 de la lámina de cloruro de polivinilo 28, y la zona correspondiente del material termoestable 54 que entra en contacto con la cara 70 después de que el material termoestable se ha fraguado y endurecido.

La resina termoestable comprende con preferencia una resina de poliuretano. La resina tiene mezclados en la misma agentes tensioactivos, aminas y silanos adecuados. La característica del silano permite al material del que ha sido incluido, ligar químicamente con muchos minerales presentes comúnmente en la mayoría de los substratos cementosos, cerámicos y metálicos, delos cuales están fabricados la mayoría de los conductos de alcantarillados. Los silanos adecuados se pueden obtener en el comercio. Los silanos se ligarán químicamente con el substrato 18, ya esté fabricado principalmente de hormigón o de otro material cementoso, o de arcilla, ladrillo o metal.

La inserción del material termoestable celular expandido 54 en el espacio 36 permite al material termoestable 54 penetrar en los poros e intersticios 76 del substrato 18. Un agente tensioactivo o agentes tensioactivos adecuados se pueden añadir al material termoestable 54 con el fin de facilitar tal penetración del material termoestable 54 en estos poros e intersticios 76 que emanan en el substrato 18 desde la superficie 22 atacada por la corrosión, como se describe más completamente en mi patente Nº 5.389.692. El silano en el material termoestable 54 se ligará químicamente al substrato 18 para establecer una región interfase 75 entre lo que se ha convertido últimamente en el material termoestable 54 y el substrato 18. El material termoestable 54 y el substrato 18 se convierten en un solo material y estructura continuos y compuestos integrados químicamente en virtud tanto de la unión mecánica del material termoestable 54 que se fragua dentro de los poros e intersticios 76 de la pared del substrato 18, como también de la unión química del silano
en el material termoestable 54 con los minerales, tal como por ejemplo sílice dentro de la pared del substrato 18.

Las secciones 30, 34 adyacentes de la lámina termoplástica 28 son unidas juntas con costura en la costura 32. Una costura o barra de canal 32 adecuadas de cloruro de polivinilo se muestran con más detalle en la figura 7, en la que la sección 30 tiene su borde lateral 86 insertado en el canal en "U" 80 creado por las pestañas 82, 84 de la barra de canal 32. De una manera similar, sobre el extremo opuesto de la barra de canal 32, la sección de lámina 34 tiene su borde lateral 94 insertado en el canal en "U" 88 creado por las pestañas 90, 92 de la barra de canal 32. Las porciones de las superficies de las secciones 30, 34 de la lámina termoplástica impregnada son insertadas en canales 80, 88 correspondientes. De esta manera, los iones de hidroxilo sobre la lámina impregnada 28, que están disponibles sobre tales superficies activadas, se pueden unir molecularmente con las superficies interiores de los canales 80, 88 para realizar una junta hermética a líquido y a gas más segura entre las secciones 30, 34. Además, se puede insertar una pasta termoestable dentro de los canales 80, 88, como se ha descrito aquí más arriba para los canales 48, 49, para conseguir una junta segura a prueba de líquido y a prueba de gas así como para establecer un enlace molecular entre las partes componentes termoplásticas. La barra de canal 32 se puede realizar de un material termoplástico adecuado, y se puede extruir en la forma especificada.

Un método para restaurar un conducto de alcantarillado 14 atacado por la corrosión tiene una etapa inicial 98, como se indica de forma esquemática en forma de bloques en la figura 8 de los dibujos que se acompañan, de impregnar inicialmente una primera cara 70 o superficie de una sección 30 de lámina termoplástica 28 que tiene una flexibilidad suficiente parta ser fijada dentro del conducto 14 y en el interior del substrato 18 después de haber sido doblada en la forma que define las dimensiones físicas interiores predeterminadas seleccionadas por el ingeniero o diseñador responsable de la restauración. La lámina termoplástica 28 es un cloruro de polivinilo en una forma de realización preferida. El cloruro de polivinilo es con preferencia, una lámina termoplástica extruída 28 capaz de resistir el deterioro químico y la permeación cuando se expone o se pone en contacto con los gases corrosivos, ácidos, bacterias y otros elementos corrosivos encontrados en un sistema de alcantarillado de aguas residuales. El lado o superficie de la sección de lámina 30 que debe colocarse dirigido hacia la superficie interior 22 del substrato de hormigón 18 atacado por la corrosión es tratado y activado para formar un enlace químico con los materiales incluidos en un material termoestable, tal como, en el caso del cloruro de polivinilo, la impregnación de la superficie con una substancia que da lugar a iones de hidroxilo libre que se ligarán químicamente con isocianato en un agente de endurecimiento termoestable para una resina termoestable.

La lámina 28 o capa podría ser un polietileno o cualquier termoplástico. La superficie del polietileno u otra lámina termoplástica que estará dirigida hacia la superficie interior del conducto de hormigón cuando se fija en posición, puede ser tratada para enlace con el material termoestable, por ionización o rugosidad de la superficie con un gas propano de llama o propano de metilacetileno. La superficie se puede preparar también por una descarga de energía eléctrica a través de la lámina de polietileno o de otro termoplástico en un espectro de corona. Se pueden encontrar otros materiales termoplásticos adecuados.

En una segunda etapa 100, una sección 30 de la lámina 28 de material termoplástico semi-rígido es colocada y fijada en una posición o localización predeterminada y pre-seleccionada en el interior del conducto 14 para definir las dimensiones físicas interiores y/o la configuración diseñada por el ingeniero o diseñador. En el caso de un conducto substancialmente circular en la sección transversal, esta etapa define el diámetro interior finalmente resultante. En esta etapa, además, la posición define la superficie interior que estará dirigida hacia el agua residual en el conducto finalmente restaurado, incluyendo la composición química. Esta superficie debería ser resistente a la corrosión e impermeable a gases y líquidos corrosivos. Esta etapa de colocación 100 define también el espacio 36 entre la lámina 28 y la superficie interior 22 atacada por la corrosión del substrato 18. La colocación se realiza definiendo en primer lugar esa parte o porción del interior del substrato, es decir, esa porción de la circunferencia dentro del interior del substrato que debe restaurarse. Como se ha indicado aquí, se pretende incluir conductos que son rectilíneos en la sección transversal cuando se describen distancias a lo largo de la circunferencia del substrato del conducto. Los límites o margen de la superficie interior del substrato que debe restaurarse se definen instalando o fijando en primer lugar canales opuestos sobre los que se pueden insertar bordes opuestos de la lámina termoplástica y fijarse de esta manera. En la forma de realización preferida, los canales son llenados con un material termoestable que será recibido y fraguado con la lámina para prevenir que los elementos corrosivos de las aguas residuales penetren entre la lámina y el substrato o empapen y dañen los materiales existentes en medio. La siguiente sección contigua se une a la sección próxima previa por medio de una costura que tiene un canal sobre los dos bordes laterales lineales para recibir el borde de unión de las secciones correspondientes de la lámina termoplástica. Estos canales se pueden llenar también con el material termoestable utilizado en los canales opuestos formados sobre las superficies del substrato descrito anteriormente, para crear un enlace molecular entre las secciones que resistirán la penetración detrás de las secciones de la lámina por los elementos corrosivos de un sistema de alcantarillado.

La costura que se puede extruir comprende un material termoplástico, seleccionado y diseñado para tener una resistencia substancial para proporcionar un aro arqueado periódico, linealmente espaciado, que contribuye, en efecto, al soporte de la lámina termoplástica, y del material termoestable. Tal resistencia añadida contribuirá también a resistir las tensiones de carga soportadas por el conducto después de la restauración.

En una etapa siguiente 102, los componentes de un material termoestable celular, a saber, la resina termoestable, el agente de endurecimiento y el agente de soplado se insertan en el hueco o espacio 36 creado por la colocación del material termoplástico dentro del conducto 14. En la forma de realización preferida, la resina termoestable es una resina de poliuretano y el agente de endurecimiento es un isocianato. La resina tiene mezclados en ella agentes tensioactivos adecuados, aminas y silanos. Normalmente, la reacción de fraguado entre la resina de poliuretano y el isocianato es altamente exotérmica y destructiva para la lámina termoplástica, por definición. No obstante, hemos encontrado que creando una espuma con una masa inferior utilizando dióxido de carbono, se limitan las capacidades de transferencia térmica entre la resina termoestable 54 y la lámina termoplástica 28, resultando poca o ninguna distorsión térmica. La resina de poliuretano, el isocianato y el agente de soplado inicial son transportados en mangueras diferentes desde sus lugares de almacenamiento respectivos hasta una pistola de mezcla localizada de forma portátil en la localización de la lámina fija 28 dentro del conducto. La pistola tiene un tubo de distribución de polímero extendido alargado, que se extiende desde la pistola hasta la tobera. En la forma de realización preferida, el agente de soplado inicial es gas dióxido de carbono (CO_{2}), seguido por un agente de soplado secundario, que es agua en la resina de poliuretano 54. En cualquier caso, los agentes de soplado y el equipo deberían seleccionarse para dar lugar a un material termoestable 54 microcelular que tiene células cerradas pequeñas distribuidas de una manera uniforme a través de al menos las porciones centrales del material 54. Los dos componentes, es decir, la resina termoestable y el agente de endurecimiento, se mezclan dentro de la pistola localizada en la sección de lámina fija 30. La expansión inicial de los componentes mezclados se produce después de la mezcla de la resina termoestable y del agente de endurecimiento. Esta expansión puede ocurrir dentro o después de la pistola de mezcla, y en el tubo de distribución de polímero que se extiende desde allí. En la forma de realización preferida, en la que la resina termoestable es una resina de poliuretano, un segundo agente de soplado, agua en la resina, reacciona para expandir adicionalmente el material termoestable 54 mezclado. En el método de soplado de dos fases, el calor penetrado desde la reacción exotérmica de la resina de poliuretano y el isocianato, y la expansión de los componentes mezclados no afectarán con efecto perjudicial a la lámina de cloruro de polivinilo 28. Si la reacción exotérmica tuviera lugar mientras está en contacto solamente con la lámina 28 en una densidad elevada, es decir, sin la espumación inicial, el calor exotérmico fundiría y distorsionaría en una medida significativa la lámina 28. Además, si se realiza una cantidad significativa de la expansión antes de que el material sea inyectado desde la tobera, se eliminará la posibilidad de una reacción violenta. Las condiciones para una reacción violenta se pueden desarrollar dentro del hueco o espacio definido por la posición de la lámina y por una alta densidad de reticulación del material termoestable resultante.

Hemos encontrado que la reología de los componentes termoestables es importante para conseguir los resultados de esta invención. La viscosidad de la resina de poliuretano y del co-polímero isocianato debe controlarse en el almacenamiento y en las mangueras que transportan cada uno de estos elementos hasta la pistola de mezcla y de combinación, en la pistola y en el tubo de distribución que se extiende desde la pistola hasta la tobera. Normalmente, los co-polímeros deben ser tratados con elevada temperatura. No obstante, una temperatura demasiado elevada inhibe o previene la formación de un material termoestable celular resultante. Hemos encontrado que manteniendo las temperaturas de los co-polímeros en el intervalo desde aproximadamente 32 grados Celsius (90 grados Fahrenheit) hasta aproximadamente 60 grados Celsius (140 grados Fahrenheit) se permite la manipulación y el flujo adecuados de estos componentes dentro de las mangueras 58, 59, 60 y se permite la capacidad para controlar el tamaño y la estructura de estos materiales componentes durante la mezcla. Dentro de este intervalo de temperaturas, se mejora en gran medida la humectación y penetración del substrato 18. Esta penetración es importante para la capacidad de mi material compuesto integrado para transferir cargas y mejorar de esta manera las propiedades estructurales del conducto 14 una vez que se ha endurecido el material termoestable celular 54. Además, el caudal de flujo de los materiales mixtos dentro del tubo de distribución 62 y dentro del hueco o espacio 36 debería ser suficientemente rápido para eludir cualquier problema.

Hemos encontrado que la tixotropía de los materiales mezclados dentro del tubo de distribución y dentro del hueco o espacio es también importante. Puede ser deseable añadir aminas cicloalifáticas y aromáticas para controlar la tasa de espesamiento o, como se llama algunas veces, la tasa de "incorporación de urea". La tasa de espesamiento debería ser tal de una manera ideal que el material mezclado deje de correr cuando el material alcanza el fondo del hueco o espacio 36 y alcanza el borde delantero de la sección de lámina 30 que se completa en el momento de la aplicación. Si el material no se espesa con una rapidez suficiente, se puede prevenir que se corra colocando una mampara en el borde abierto de la sección 30 de la lámina 28 que se está mecanizando.

Aunque hemos encontrado que el poliuretano es un buen material para conseguir los resultados deseados para el material compuesto y la estructura definitivos de la presente invención, se pueden formare y utilizar también poliésteres insaturados, epoxi y poliurea. En efecto, varias aplicaciones sugerirán varias combinaciones de estos materiales termoestables como el material termoestable de elección.

Las dos etapas siguientes 104, 106 se producen generalmente al mismo tiempo. En la etapa 104, la lámina 28 a través de su primera cara 70 es ligada molecularmente y da lugar a una adhesión molecular completa y a una integración con la lámina 28 y el material termoestable celular 54. En efecto, se forma un compuesto nuevo en la región de interfase 74 entre la lámina 28 y el material termoestable celular 54.

En la etapa 106, que se produce al mismo tiempo que la etapa 104, la humidificación y la penetración dan lugar a una adhesión completa del material termoestable celular 54 al substrato 18. En efecto, se forma una región nueva de material compuesto en la región de interfase 75 entre el material termoestable celular 54 y el substrato 18. Por ejemplo, el silano, cuando se incluye dentro de la resina termoestable 58, se liga molecularmente con minerales, con frecuencia sílice dentro del material del substrato 18 para formar un enlace químicamente continuo substancialmente sobre toda la zona de interfase 75 entre el material termoestable 54 y el substrato 18.

Una sexta etapa 108 proporciona una sección sucesiva de la lámina 28 bloqueando y sellando esta sección sucesiva a la última sección o a la sección previa bloqueando y sellando las dos secciones juntas por una barra de canal o costura 32. La barra de canal 32 comprende un material termoplástico suficientemente fuerte para proporcionar resistencia adicional a la lámina 28 en sus funciones de soporte y distribución de la carga. El material de la costura 32 puede ser también predeterminado y seleccionado para tener mayor impermeabilidad al calor utilizado o generado en el procedimiento termoestable. Hemos encontrado que cloruro de polivinilo clorado es bueno para formar la barra de canal o costura 32.

La estructura resultante, como se ilustra en la vista esquemática fragmentaria en la sección transversal o fragmento en la figura 9, es una estructura compuesta 110 integrada químicamente y continua, que tiene cinco regiones, cada una de las cuales con diferentes características físicas que contribuyen a un conducto mucho más fuerte, más elástico y que dura más tiempo que el conducto construido originalmente. De una manera significativa, la estructura 110 resultante hace uso de todo el substrato 18 pre-existente, atacado por la corrosión y de todas las características físicas y de resistencia residual que el substrato 18 deteriorado poseía antes de la restauración.

Notablemente, como se ve progresando desde el interior hasta el exterior del conducto, la región encontrada inicialmente dentro de esta estructura compuesta, continua, integrada químicamente es el cloruro de polivinilo 28 que tiene su segunda cara 71 dirigida hacia el interior del conducto 14. Esta segunda cara 71 tiene la capacidad de resistir el deterioro químico que procede de los gases corrosivos, ácidos y otros elementos. Progresando continuamente hacia la cáscara exterior o tramo del conducto 14, la siguiente región 74 comprende los iones de hidroxilo ligados químicamente con los isocianatos, que son ellos mismos una parte del material termoestable 54. La siguiente región 54 intercalada dentro de esta estructura compuesta integrada es el poliuretano celular 54, que proporciona resistencia y elasticidad, como se describe en mi patente Nº 5.389.692.

Los agentes humectantes, incluyendo compuestos tales como los silanos dentro del material termoestable 54 que están ligados químicamente con la composición del substrato de conducto original, ayudan a formar la región siguiente 74 en la estructura compuesta 110 continua, integrada químicamente. Finalmente, la estructura compuesta 110, integrada químicamente, formada nuevamente, contiene todo el substrato 18 pre-existente antes de la restauración. La restauración es completa y da lugar a una estructura 110 que aprovecha todas las ventajas de todas las propiedades físicas del conducto original 14 y del substrato 18 pre-existente antes de la restauración, pero da como resultado una estructura compuesta, integrada químicamente, nueva que tiene propiedades físicas de varios constituyentes añadidos, que proporciona al conducto restaurado un periodo de vida útil substancialmente mayor y características de resistencia química y resistencia estructurar substancialmente mayores que las poseídas por el conducto deteriorado, incluso mayores que el conducto cuando fue construido nuevo.

Por ejemplo, la región de cloruro de polivinilo sobre la superficie interior 71 del nuevo material compuesto 110 se puede predeterminar para que tenga una resistencia substancial a la tensión, puesto que se ha encontrado que el fallo de los conductos, en procedimientos de prueba normalizada normal, ocurre con frecuencia porque la superficie interior del conducto se agrieta o se divide bajo tensiones de tracción 52 (figura 2). Se consigue también una resistencia máxima a la tensión de compresión 53, puesto que el substrato original 18 permanece en la superficie exterior de la nueva estructura compuesta integrada 110 del conducto restaurado. Los conductos originales están diseñados generalmente para resistir tensiones de compresión. Adicionalmente, la resistencia a la compresión de la nueva estructura compuesta se aumenta en gran medida por la región termoestable 54 celular más resistente en el centro de la nueva estructura compuesta integrada 110 después de la restauración. Las tensiones de compresión 53 que inciden desde el exterior, la superficie superior del substrato 18, en el material compuesto y en la estructura del conducto restaurado, serán distribuidas y transferidas de tal manera que la región de la lámina de cloruro de polivinilo 28 resistirá tensiones de tracción 52 substanciales en la corona interior o zona de la cima del conducto. No obstante, el cloruro de polivinilo es bien adecuado para resistir las tensiones de tracción 52, especialmente si se selecciona para que tenga resistencia a la tracción. De esta manera, las tensiones de compresión 53 sobre la parte superior o zona de corona del conducto restaurado, se reducen substancialmente en la región del substrato 18, y se transfieren a la región del cloruro de polivinilo 28. El material y la estructura compuesta integrada resultante 110 de la presente invención no fallará de acuerdo con los procedimientos de ensayo de carga-D normalizados de la American Society of Testing Materials ("ASTM"), hasta una carga mucho más alta que los conductos típicos, incluso los conductos cementosos que tienen un refuerzo de barra de acero normalizado.

La estructura compuesta integrada que resulta de la presente invención, tiene características de soporte de carga grandemente incrementadas. Las varias interfases de transmisión de la carga entre las regiones próximas son completas y cubren todas las zonas entre las regiones próximas, de manera que cualquier carga es pasada de una manera más uniforme desde una región a través y hasta las regiones próximas. Por lo tanto, las cargas de compresión, indicadas generalmente por la flecha de dirección 53 de la figura 2, serán transferidas de una manera más uniforme y libremente a través de las interfases de la región que comprende el material y la estructura compuesta integrada 110, de manera que la región termoestable celular, así como la capa de cloruro de polivinilo, recibirán y compartirán la carga. Por lo tanto, al nivel del punto más amplio en el conducto, la lámina de polietileno y la lámina de cloruro de polivinilo asumirán una cantidad mucho mayor de la carga de compresión vertical soportada previamente por la porción original del conducto, debido a esta unión de zona universal a través de las interfases de las regiones. La transferencia de la carga en muchas soluciones de la técnica anterior se transmite por bulones, puntas y/o rebordes e incluso meramente por fricción. Cuando tal transferencia de la carga es por fricción, la carga vertical incrementará la tendencia del revestimiento o capa termoplástica, así como del material de reparación de la superficie, a delaminarse y a separarse del substrato subyacente al que está fijado el termoplástico. Incluso donde la lámina termoplástica está retenida en el material cementoso por nervaduras o puntas, el agua residual corrosiva y el lodo pueden penetrar entre la lámina termoplástica y el substrato, resultando de nuevo corrosión de las zonas superficiales no ligadas de las superficies enfrentadas, pero no ligadas molecularmente de las capas próximas.

Las superficies interiores del canal en "L" 40 pueden ser tratadas también con la resina reactiva como se ha indicado aquí anteriormente, de manera que los bordes 50, 51 de la lámina de cloruro de polivinilo 28 se ligarán molecularmente dentro de los canales 48, 49.

La región termoestable celular 54 se puede mejorar, si se desea, incrementando el enlace molecular en los polioles individuales incrementando la funcionalidad de los polioles individuales. Incrementando los sitios de hidroxilo en la cadena de hidrocarburos individuales e incrementando la funcionalidad del isocianato, se consigue una mayor resistencia en el material termoestable 54. Se cree, además, que incrementando esta densidad de reticulación, se obtendrá una transferencia todavía más eficiente de la carga a través del material compuesto integrado 110 y se incrementará el módulo de flexión. Esta resistencia incrementada del material termoestable 54 debería permitir al ingeniero de restauración diseñar capas o regiones más finas de la región termoestable 54, y la colocación consecuente de la lámina termoplástica 28 más próxima al substrato 18, manteniendo al mismo tiempo las características de soporte y distribución de la carga que son necesarias para el proyecto en ejecución.

En las figuras 10 y 11 se muestra una forma de realización alternativa, en la que el conducto 14 tiene un substrato 18 dentro del suelo 16, como en la forma de realización preferida de las figuras 2 a 9. Además, el líquido 12 fluye en el conducto 14. De una manera similar a la forma de realización de la figura 2, se realiza un corte 114 en la superficie 22 del conducto 14, para recibir una pestaña de un canal en "L" 16. El canal en "L" 116 comprende una pestaña 118 perpendicular a la pestaña 120. La pestaña 120 es insertada en el corte 114, que puede ser tratada y activada como se ha descrito anteriormente. Como una alternativa o adicionalmente, el corte 114 puede tener una pasta termoestable insertada en el corte 114 antes de la inserción de la pestaña 120. En cualquier caso, la pestaña 120 se puede endurecer en el corte 114, resultando un canal en "U" 124 formado por la pestaña 118 y la superficie 22 del substrato 18, como se muestra, de una manera similar a la formación del canal 48 de la figura 4 en la forma de realización preferida. Un canal complementario está formado por una pestaña complementaria que se fija en la superficie 22 del substrato 18 sobre la porción de la superficie opuesta dentro del substrato 18, que no se muestra en esta figura 10, pero que se coloca de una manera similar al canal 41 con relación al canal 40 en las figuras 2 y 6 anteriores.

En esta forma de realización alternativa, una lámina termoplástica 128, que puede estar fabricada de nuevo de cloruro de polivinilo, tiene un borde que se inserta en el canal 124, y un borde opuesto insertado en un canal complementario formado sobre el canal 124 opuesto a la superficie 22, para formar un arco dentro del conducto 14 y definir un hueco o espacio 122 entre la lámina 128 y la superficie interior 22. La lámina 128 está formada con rebordes 130 configurados a partir de la primera superficie 132 de la lámina 128. estos rebordes 130 proporcionan inherentemente resistencia adicional a la lamina 128 a medida que se dobla en su posición entre los canales (124) y se arquea sobre el lado interior del conducto. Además, cuando los materiales termoestables celulares, mezclados y expandidos en y a través de una pistola, que es la misma pistola 68 de la forma de realización preferida, son inyectados en el hueco o espacio 122 entre la lámina 128 y la superficie interior 22, el material termoestable 134 resultante se fraguará o endurecerá para bloquear mecánicamente dentro de los valles 136 entre los rebordes 130, para añadir una conexión mecánica a la unión molecular entre el agente de endurecimiento y el material termoestable y los iones de hidroxilo disponibles en el material termoplástico de la lámina 128.

La región de interfase de unión química 74 entre la región termoplástica 128 y la región termoestable 134 en esta forma de realización alternativa se extiende a través del lado o cara 132, que incluye de una manera significativa las superficies laterales de los rebordes 130 que están perpendiculares al lado frontal interior de la lámina 128. La unión es la misma en esta zona o superficie perpendicular que para la región 74 de la forma de realización preferida. Cualquier fuerza o tensión que tienda a empujar la región de la capa o lámina de protección 128 fuera del material estructural compuesto de esta forma de realización alternativa, debe cizallar inherentemente el material termoplástico 128 fuera de la región termoestable 134 a lo largo de estos lados orientados perpendicularmente. La unión molecular de la presente invención se considera incluso más efectiva en resistir el cizallamiento que en el empuje directo. La zona de unión en el material compuesto integrado de esta forma de realización alternativa es, como la forma de realización preferida, substancialmente universal sobre toda la zona intercalada entre la región termoplástica 128 y la región termoestable 134. Por lo tanto, esta forma de realización proporcionará una resistencia al cizallamiento grandemente incrementada, es decir, una resistencia grandemente incrementada al cizallamiento de la región de lámina 128 fuera de la región termoestable 134 y provocaría probablemente un fallo del núcleo en el material termoestable 134 o el substrato 18. Además, esta forma de realización alternativa reduce la capacidad de cualquier fuerza para desprende la lámina 128 fuera del conducto restaurado, lo que ha sucedido y provoca obstrucciones dentro del alcantarillado.

Además, los rebordes 130 del cloruro de polivinilo adicional arqueados en el interior del conducto y orientados circunferencialmente alrededor de los lados y de la parte superior, o cima del conducto, como en esta forma de realización alternativa de la figura 10, proporcionan resistencia química añadida para aceptar la carga transferida a la región de la lámina de cloruro de polivinilo 128 desde el substrato 18 y las regiones termoestables 134 del material y estructura compuesta integrada resultante. Además, es ventajoso que se incremente en gran medida el área superficial de la primera cara de la lámina de cloruro de polivinilo 128, proporcionando características de radiación de calor y de transmisión de calor entre la lámina 128 y las regiones termoestables 134, así como un incremento significativo de la zona de unión entre las dos regiones. Por esta característica de transmisión de calor, la refrigeración de los materiales termoestables 134 será más rápida, provocando que la densidad del material termoestable 134 próximo a la región de interfase 74 y dentro de la región de interfase 74 sea ligeramente mayor.

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Se puede ver que por cualquiera de las formas de realización descritas aquí, o por formas de realización adicionales que se pueden concebir, la estructura y los métodos de la presente invención restauran un conducto deteriorado, dando lugar a un material compuesto continuo integrado químicamente y a una estructura consecuente que incorpora totalmente y utiliza todas las propiedades físicas que el conducto deteriorado tenía antes de la restauración. Además, el nuevo material y la estructura compuesta integrada, que resultan de estos métodos tienen características físicas mucho más fuertes que el conducto existente, e incluso que el conducto construido originalmente. Por la selección del material para la porción o región interior, se puede hacer que el conducto restaurado resultante tenga una alta resistencia a la tracción sobre su superficie interior, donde las tensiones de tracción son máximas y donde con frecuencia se observa primero el fallo en el ensayo normalizado del conducto. Simultáneamente, el hormigón, que se selecciona con frecuencia por su resistencia a las tensiones de compresión, permanece sobre el lado exterior de la estructura resultante de la presente invención, donde las tensiones de compresión son máximas en procedimientos normalizados de ensayos de tubos de hormigón. En un ensayo de una viga de ingeniería estructural según la Norma ASTM C78, un material termoestable de poliuretano de 2,5 cm (una pulgada) de fondo y 15,25 cm (seis pulgadas) de anchura y con una densidad de aproximadamente 368 kg/cm^{3} (23 pulgadas por pie cúbico) ligada molecularmente con un substrato de viga de hormigón de 12,7 cm (cinco pulgadas) de fondo y 15,25 cm (seis pulgadas) de anchura para formar un compuesto integrado, falló a 9525 kg (21.000 libras). La muestra de control de hormigón de 15,25 cm (seis pulgadas) de fondo falló a 2495 kg (5.500 libras).

El material termoestable celular formado en la región media de la estructura de la presente invención proporciona un material y una estructura integrados, compuestos resultantes elásticos, flexibles, pero muy resistentes. Además, la unión entre las varias regiones es molecular, y es universal substancialmente a través de las interfases entre las regiones próximas, lo que tiene la ventaja de transferir carga desde el lado exterior del conducto a través de todo el material y estructura integrados resultantes.

Aunque la presente invención se describe mostrando la formación de un material compuesto integrado solamente alrededor de una porción de la circunferencia del interior del conducto que debe restaurarse, se puede apreciar por los técnicos en la materia que la estructura compuesta integrada se puede formar substancialmente alrededor de 360 grados de la circunferencia del interior o, en el caso de una sección transversal rectilínea o no-circular, substancialmente alrededor de toda la "circunferencia" cerrada de la estructura, cuando se utiliza aquí el término de circunferencia.

La descripción anterior de la presente invención y de las formas de realización preferidas en lo que se refiere a los productos, composiciones y procesos es ilustrativa solamente de formas de realización específicas. No obstante, debe entenderse que se pueden concebir formas de realización adicionales por los técnicos en la materia. Las formas de realización descritas aquí, junto con esas formas de realización adicionales, se consideran dentro del alcance de la presente invención, que se define solamente por las reivindicaciones anexas.

Claims

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1. Un método para incrementar la resistencia estructural y la resistencia a la corrosión de un conducto de soporte de carga (14) que define un interior, comprendiendo dicho conducto un substrato (18) que tiene poros y que tiene al menos algún mineral en la composición, estando caracterizado el método por las etapas de:

a.

impregnar a través de una primera cara (70) de una lámina de material termoplástico semi-rígido (28), una resina reactiva que da como resultado una superficie químicamente activa sobre dicha primera cara capaz de ligar químicamente con un agente de fraguado para una resina termoestable activa;

b.

colocar dicha lámina de material termoplástico semi-rígido (28) en el interior de dicho conducto (14) en una localización previamente seleccionada, a una distancia espaciada de dicho substrato (18), para crear un espacio (36) entre dicha lámina de material termoplástico (28) y dicho substrato (18), que tiene dicha primera cara (71) de dicha lámina (28) dirigida hacia dicho substrato (18), teniendo dicha lámina (28) una segunda cara (71) dirigida hacia dicho interior de dicho conducto (14);

c.

mezclar dicha resina termoestable activa que comprende un agente de fraguado para formar una mezcla (54);

d.

insertar dicha mezcla (54) dentro de dicho espacio (36) entre dicho substrato (18) y dicha lámina de material termoplástico (28);

e.

ligar dicha resina termoestable y minerales en dicho substrato (18) para formar una primera región que comprende dicho substrato (18), una segunda región que comprende al menos dicha resina termoestable ligada con al menos algunos minerales de dicho conducto (14), y una tercera región que comprende dicha resina termoestable; y

f.

ligar químicamente dicha superficie químicamente activa de dicha primera cara (70) de dicho material termoplástico con al menos una parte de dicho agente de fraguado para formar una cuarta región que comprende una parte de dicho agente de fraguado ligado con dicha resina reactiva y una quinta región que comprende dicha lámina de material termoplástico (28), formando un material compuesto integrado, químicamente continuo, que comprende dicho material termoplástico, dicho material termoestable y dicho substrato (18).
2. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el método comprende en dicha etapa de mezcla y antes de dicha etapa de inserción, una etapa de expansión de dicha mezcla mezclando un agente de soplado para preparar dicha mezcla para formar un material termoestable celular.
3. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho material termoplástico es cloruro de polivinilo.
4. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha lámina de cloruro de polivinilo tiene un módulo de flexión suficientemente alta para que la lámina de cloruro de polivinilo, después de la colocación en posición, pueda soportar la carga de dicha mezcla de resina termoestable y de agente de fraguado.
5. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha resina termoestable es seleccionada a partir del grupo que consta de resina de poliuretano, resina epoxi, poliésteres insaturados y combinaciones de los mismos, y porque dicho agente de fraguado está seleccionado a partir del grupo que consta de isocianatos, poliaminas, poliamidas y combinaciones de los mismos.
6. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha resina termoestable incluye al menos poliuretano y dicho agente de fraguado incluye al menos isocianatos.
7. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la relación volumétrica de dicha resina termoestable con respecto a dicho agente de fraguado es aproximadamente 1,02:1.
8. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha resina reactiva comprende ácido 1-propanoico, éster 3-hidroxipropílico, polímero con cloroetano y acetato de etenilo que tiene una densidad de 1,37 gramos por centímetro cúbico a 25 grados centígrados y un peso molecular de 8000 a 10000.
9. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho material termoplástico tiene una distancia entre dichas primera y segunda caras y porque dicha posición de dicho material termoplástico está predeterminada de tal manera que la suma de dicha distancia entre dichas primera y segunda caras y de dicha distancia espaciada entre dicho material termoplástico y dicho substrato proporciona un flujo máximo dentro de dicho conducto y una resistencia máxima a la tracción y a la compresión de dicho conducto de soporte de la carga.
10. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha resina termoestable comprende, además, un agente tensioactivo que favorece la penetración de dicha resina termoestable activa en los poros de dicho substrato poroso.
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11. El método de la reivindicación 1, caracterizado, además, por la etapa de formar sobre dicha primera cara de dicha lámina termoplástica unos rebordes elevados que incrementan un área superficial de dicha primera cara.
12. El método de la reivindicación 1, caracterizado, además, por la etapa de colocar dichos rebordes circunferencialmente con relación a dicho conducto.
13. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha resina termoestable está compuesta por silanos capaces de ligar molecularmente con dichos minerales en dicho substrato.
14. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho agente de fraguado forma un enlace molecular con dicha resina reactiva.
15. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el método comprende en dicha etapa de mezcla y antes de dicha etapa de inserción, una etapa de expansión de dicha mezcla a través de la mezcla de un agente de soplado gaseoso para preparar dicha mezcla para formar un material termoestable, y después de dicha etapa de inserción, adicionalmente una etapa de formar un material termoestable celular por mezcla con un segundo agente de soplado.
16. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho conducto de soporte de carga tiene una configuración de circuito cerrado.
17. El método de la reivindicación 16, caracterizado porque dicha lámina de dicho material termoplástico forma un circuito abierto dentro de dicho conducto de soporte de la carga.
18. El método de la reivindicación 17, caracterizado por las etapas de instalar canales en L en dicho interior de dicho conducto de soporte de la carga, extendiéndose dichos canales en L en paralelo a un eje longitudinal de dicho conducto de soporte de la cara, e insertar borde opuestos de dicha lámina de material termoplástico semi-rígido en un espacio entre dichos canales en L y dicho conducto de soporte de la carga.
19. Un material compuesto integrado, químicamente continuo, para una estructura de soporte de carga (14) que tiene una configuración de circuito cerrado en la sección transversal que define un interior predeterminado, que tiene una pluralidad de regiones que continúan a través de dicha sección transversal desde un lado exterior de dicha estructura (14) hasta dicho interior de dicha estructura (14), estando caracterizado dicho material por

a.

una primera región que comprende un substrato poroso (18) compuesto por al menos algún mineral y que tiene poros allí;

b.

una segunda región próxima e interconectada con dicha primera región más próxima a dicho interior y que consta de un material termoestable (54) ligado a parte de dicho mineral en poros de dicho substrato poroso (18);

c.

una tercera región próxima e interconectada con dicha segunda región espacialmente más próxima a dicho interior y que consta de un material termoestable integral e idéntico a dicho material termoestable (54) de dicha segunda región, pero no ligado químicamente a dicho mineral en dicho substrato (18), estando formado dicho material termoestable a través del fraguado de una resina termoestable y un agente de fraguado;

d.

una cuarta región próxima a dicha tercera región espacialmente más próxima a dicho interior y que consta de un material termoplástico (28) y que tiene una resina reactiva ligada químicamente con al menos parte de dicho agente de fraguado de dicho material termoestable de dicha tercera región;

e.

una quinta región próxima a dicha cuarta región y que define dicho interior, estando constituida dicha quinta región por dicho material termoplástico (28) que tiene al menos una parte de dicha resina reactiva impregnada en dicho material termoplástico (28).
20. El material compuesto integrado, químicamente continuo, de la reivindicación 19, caracterizado porque dicho material termoplástico es cloruro de polivinilo que tiene una resistencia a la tracción de al menos 155 kg/cm^{2}.
21. El material compuesto integrado, químicamente continuo, de la reivindicación 19, caracterizado porque dicho material termoestable es una carga, y porque dicho material termoestable soporta dicha carga de material termoestable.
22. El material compuesto integrado, químicamente continuo, de la reivindicación 19, caracterizado porque dicha resina termoestable está seleccionada a partir del grupo que consta de resina de poliuretano, resina epoxi, poliésteres insaturados y combinaciones de los mismos, y porque dicho agente de fraguado está seleccionado a partir del grupo que consta de isocianatos, poliaminas, poliamidas y combinaciones de los mismos.
23. El material compuesto integrado, químicamente continuo, de la reivindicación 19, caracterizado porque dicho material termoestable resulta a partir del fraguado de al menos una resina de poliuretano y al menos un isocianato, en el que la relación volumétrica de dicho isocianato con respecto a dicha resina de poliuretano es al menos 1,02:1.
24. El material compuesto integrado, químicamente continuo, de la reivindicación 19, caracterizado porque dicha resina reactiva consta de ácido 2-propanoico, éster 2-hidroxipropílico, polímero con cloroetano y acetato de etenilo que tiene una densidad de 1,37 gramos por centímetro cúbico a 25 grados centígrados y un peso molecular de 8000 a 10000.
25. El material compuesto integrado, químicamente continuo, de la reivindicación 19, caracterizado porque dicha resina termoestable consta, además, de un agente termoestable que favorece la penetración de dicha resina termoestable activa en los poros de dicho substrato poroso.
26. El material compuesto integrado, químicamente continuo, de la reivindicación 19, caracterizado porque dicha primera cara de dicha lámina termoplástica tiene rebordes elevados.
27. El material compuesto integrado, químicamente continuo, de la reivindicación 19, caracterizado porque dicho rebordes elevados están colocados circunferencialmente en relación a dicho conducto.
28. El material compuesto integrado, químicamente continuo, de la reivindicación 19, caracterizado porque dicha cuarta región próxima consta, además, de una resina reactiva, reaccionada químicamente y ligada molecularmente con dicho agente de fraguado de dicho material termoestable.
29. El material compuesto integrado, químicamente continuo, de la reivindicación 19, caracterizado porque dicho material termoestable consta de silano ligado a una parte de dicho mineral de dicho substrato poroso.
30. El material compuesto integrado, químicamente continuo, de la reivindicación 19, caracterizado porque dicha tercera región próxima consta, demás, de un material termoestable celular.
31. El material compuesto integrado, químicamente continuo, de la reivindicación 19, caracterizado porque dicho material termoestable forma un circuito abierto dentro de dicha estructura de soporte de la carga.
32. El material compuesto integrado, químicamente continuo, de la reivindicación 19, caracterizado porque los canales en L están fijados a dicho interior de dicha estructura de soporte de la carga, porque dichos canales en L se extienden en paralelo a un eje longitudinal de dicha estructura de soporte de la carga, y porque dichos bordes opuestos de dicho material termoplástico están insertados en un espacio entre dichos canales en L y dicha estructura de soporte de la carga.
33. Una estructura de soporte de la carga (14) que tiene una configuración de circuito cerrado en la sección transversal que define un interior predeterminado, que consta de un material compuesto integrado, químicamente continuo, que tiene una pluralidad de regiones que continúan progresivamente desde un lado exterior de dicha estructura hasta dicho interior de dicha estructura, estando caracterizado dicho material compuesto por:

a.

una primera región de composición que comprende un substrato poroso (18) que contiene mineral;

b.

una segunda región de composición que comprende un material termoestable (54) ligado químicamente por silano con al menos una parte del mineral y dentro de dichos poros de dicho substrato (18);

c.

una tercera región de composición próxima e interconectada con dicha segunda región de composición que consta de un material termoestable (54) seleccionado a partir del grupo que consta de poliuretano, epoxi y combinaciones de los mismos, y que incluye silano;

d.

una cuarta región de composición próxima a dicha tercera región de composición y que consta de cloruro de polivinilo (28) que tiene una cantidad substancial de iones de hidroxilo ligados molecularmente a algunos isocianatos; y

e.

una quinta región de composición que consta de cloruro de polivinilo (29), próxima y que define dicho interior predeterminado que tiene un límite predeterminado y dimensiones interiores predeterminada, teniendo dicho cloruro de polivinilo (28) una resistencia a la tracción de al menos 155 kg/cm^{2}.
34. La estructura de soporte de la carga de la reivindicación 33, caracterizada porque en dicha segunda región de composición, dichos iones de hidroxilo están incluidos en ácido 2-propanoico, éster 2-hidroxi propílico, polímero con cloroetano y acetato de etenilo que tiene una densidad de 1,37 gramos por centímetro cúbico a 25 grados centígrados y un peso molecular de 8000 a 10000.
35. La estructura de soporte de la carga de la reivindicación 33, caracterizada porque la lámina de material termoplástico es cloruro de polivinilo que tiene una resistencia a la tracción en el intervalo de 352 kg/cm^{2} a 703 kg/cm^{2}.
36. La estructura de soporte de la carga de la reivindicación 33, caracterizada porque dicha estructura consta de un conducto.
37. La estructura de soporte de la carga de la reivindicación 33, caracterizada porque dicha primera cara de dicha lámina de material termoplástico tiene un área superficial, y porque dicho material compuesto integrado consta, además, de menos colocados sobre dicha primera cara de dicha lámina de material termoplástico para incrementar el área de la superficie de dicha primera cara.
38. La estructura de soporte de la carga de la reivindicación 37, caracterizada porque dichos medios para incrementar dicho área de la superficie constan de rebordes elevados desde dicha primera cara, que constan de áreas de la superficie generalmente perpendiculares a dicha lámina de material termoplástico.
39. La estructura de soporte de la carga de la reivindicación 38, caracterizada porque dichos rebordes elevados están colocados circunferencialmente con relación a dicho conducto.
40. La estructura de soporte de la carga de la reivindicación 33, caracterizada porque dicho cloruro de polivinilo forma un circuito abierto dentro de dicha estructura de soporte de la carga.
41. La estructura de soporte de la carga de la reivindicación 40, caracterizada porque los canales en L están fijados a dicho interior de dicha estructura de soporte de la carga, extendiéndose dichos canales en l en paralelo a un eje longitudinal de dicha estructura de soporte de la carga y porque bordes opuestos de dicho cloruro de polivinilo son insertados en un espacio entre dichos canales en L y dicha estructura de soporte de la carga.