ES2393336B2

ES2393336B2 - Procedimiento de fabricación de paramentos horizontales y verticales a base de yeso y caña común ranurada

Info

Publication number: ES2393336B2
Application number: ES201200803A
Authority: ES
Inventors: Antonio Martínez Gabarrón; José Antonio Flores Yepes
Original assignee: Universidad Miguel Hernandez de Elche UMH
Current assignee: Universidad Miguel Hernandez de Elche UMH
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2013-05-03
Anticipated expiration: 2032-07-30
Also published as: ES2393336A1

Abstract

Consiste en un procedimiento de fabricación de paramentos de material compuesto formado por una matriz de yeso reforzado con caña común que posibilita el que dicho paramento pueda ser empleado tanto para las finalidades habituales en el campo de la construcción (revestimientos, particiones, falsos techos, etc.) como en determinados elementos resistentes (forjados de piso y cubierta), dada la elevada resistencia mecánica obtenida en comparación con los métodos de ejecución tradicionales. El paramento que se realiza está conformado por una serie de cañas (3) disponiendo éstas de una serie de cortes (5) espaciados entre sí con regularidad, de modo que ofrece una superficie irregular sobre la que la matriz de yeso (4) puede adherirse, provocando que ambos materiales colaboren mecánicamente.

Description

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, según se indica en el título de esta memoria, se refiere a un procedimiento de realización mediante el cual se posibilita la obtención de paramentos conformados por yeso y caña común tanto verticales (paredes, tabiquería .. . ) como horizontales o inclinados (cubiertas, falsos techos, altillos, entresuelos, descansillos de escalera ... ) gracias a la alta resistencia mecánica de éstos. Mediante el desarrollo práctico del presente procedimiento se logra la obtención de una sección resistente que, a diferencia de los paramentos tradicionales realizados con estos materiales, trabaja cumpliendo la hipótesis de deformación plana de una manera que se asemeja a la forma en que trabajaría una sección tradicional de hormigón armado, logrando de esta manera maximizar la colaboración entre materiales.

Más concretamente, el procedimiento preconizado consiste en una nueva manera de disponer las cañas en el interior de la masa de yeso, convenientemente modificadas. A diferencia del sistema tradicional en el que se disponen las cañas enteras paralelamente entre sí formando un armazón continuo que posteriormente servirá de soporte a la masa de yeso; en la presente memoria se especifica una manera alternativa de disposición de la caña que produce mejoras evidentes en la resistencia mecánica de los paños ejecutados, al disponer las cañas de unas ranuras efectuadas de tal manera que permiten la entrada de la lechada de yeso, proporcionando el agarre suficiente para que se cumpla la hipótesis de deformación plana.

CAMPO DE APLICACIÓN

Tendrá la presente invención su campo de aplicación dentro de la industria de la construcción así como en la dedicada a la prefabricación de tabiques divisorios, elementos horizontales resistentes y elementos similares.

ANTECEDENTES

La construcción de paramentos realizados mediante el empleo de un material compuesto de caña y yeso es conocida desde hace siglos. En áreas donde la caña está presente en grandes cantidades resulta un material barato y accesible, y que ha demostrado gran durabilidad cuando está dispuesto en zonas interiores alejadas de la humedad, hasta el punto de poder conservarse siglos sin presentar signos de desgaste o debilitación. Además la ejecución de este tipo de paramentos resulta sencilla y emplea materiales ligeros fáciles de transportar, y que son de empleo habitual en la construcción biosostenible (aquella que emplea materiales locales y cuya extracción no suponga deterioro para el medio ambiente). El procedimiento habitual para la ejecución de estos paramentos tradicionales suele ser la disposición de una multiplicidad de cañas colocadas paralelas unas a otras, cubriendo en la medida de lo posible el área final del paramento, para lo que se suelen disponer regles y cañas más gruesas sobre los que se va atando las cañas que formarán el paramento. Una vez realizado esto se aplica una capa de yeso por el lado que queda libre y se espera al fraguado para desmontar los regles y las cañas guía y se aplica una capa por el lado contrario, completando así el paramento.

Este procedimiento tradicional, sin embargo, proporciona a los paramentos realizados una falta de resistencia mecánica que lo haga útil para entrar en carga. Un paramento vertical realizado de la manera tradicional no puede ser atravesado para el paso de instalaciones ni sobre él se puede practicar ningún tipo de roza. Así, quedan limitadas en gran medida las posibilidades de empleo de este material, sirviendo únicamente como tabiques divisorios interiores o para ejecución de altillos de reducido tamaño, falsos techos y elementos similares más de tipo ornamental que elementos prácticos.

La habitual falta de resistencia de estos elementos se debe a que en realidad la caña apenas colabora mecánicamente con el yeso, sino que se limita a actuar a modo de encofrado interior que sostiene el yeso, por 10 que la resistencia mecánica, especialmente a flexión, del paramento resulta extremadamente baja. La no colaboración de la caña se debe a varios factores como la escasa separación entre cañas, que no permite que el yeso recubra sus laterales, la película de lignocelulosa que recubre exteriormente la caña y que le confiere una textura lisa y brillante que provoca que el yeso deslice sobre la caña. Sería deseable por tanto, un procedimiento de construcción de paramentos de caña común y yeso que provocara que la caña colaborase mecánicamente con el yeso, de manera que actuara de un modo similar al hormigón armado, absorbiendo el yeso los esfuerzos de compresión y la caña los de tracción, provocando así una mejora de las características del paramento sin necesidad de aportar materiales extras.

Es conocida por parte del titular de la presente memoria la existencia de los siguientes documentos que describen invenciones relacionadas con el empleo de caña y/o yeso:

-: CN101967852A. Raw bamboo structure building system and manufacturing method (Jianguo Bai, 2010-09-20). Describe un sistema de construcción en el que se ahorra hormigón mediante la disposición de cañas enteras de bambú en las que se introduce cemento o un elemento similar y que pueden ir armados interiormente, formando así módulos que ensamblados con las piezas auxiliares necesarias contribuyen como armadura de una estructura de hormigón o bien pueden montarse como elementos resistentes de una estructura por sí solos. La invención que se preconiza en esta memoria aumenta la resistencia de un paramento mediante una novedosa forma de disposición de las cañas interiores, que hace que aumente la adherencia entre yeso y caña y así ambos materiales colaboren, por 10 que el mecanismo de funcionamiento de ambas invenciones así como el destino final para su uso se diferencian en gran medida.

-: CN1154896A. Cement/plaster reed-fiber composite material and production method thereof (Shen Zhaojun, Huang Xiaoming, 1996-01-15). Describe un material caracterizado por utilizar fibra de caña como material de refuerzo, cemento o yeso como material base, y una serie de adyuvantes y agua. Obtiene una placa de yeso en la que las micro fibras actúan de un modo similar a como lo hace la paja en los ladrillos de adobe. Este sistema implica la necesidad de obtener las microfibras mediante un proceso previo, lo que implicará un sobrecoste en el material. Además, la forma en la que colabora mecánicamente la fibra resulta diferente a cómo lo hacen las cañas de la manera que se indica en la presente memoria, por lo que resulta evidente la diferenciación entre esta invención y la preconizada en esta memona.

-: CN2080080. Plaster plate using reed weaving neta as the sandwich layer. (Qingzhuo Duan, 1990-03-22). En esta invención se emplean placas de yeso que son atravesadas por emparrillados de bambú entrelazado, de manera que dichas placas colaboran con la malla a al hora de absorber esfuerzos. En la invención objeto de esta memoria la caña no se dispone en malla, ni entrelazada, así como tampoco se dispone el yeso en capas diferenciadas con respecto a la caña sino que todo el material está íntimamente ligado.

-: OB124916. Reinforced Cement or Plaster Building Slabs. (Palmer William, Richard Buswell, 1918-04-18). Se describe una manera de reforzar elementos de yeso mediante la disposición de un entramado de caña, en la que ésta se dispone en dos sentidos principales y se refuerza el conjunto con cañas adicionales dispuestas en diagonal. Esta invención mejora la resistencia mecánica de un paramento de yeso mediante la maximización de la cantidad de caña y una disposición de relativa complejidad, siendo ambos factores determinantes de un importante agravamiento de costes de fabricación. En el presente procedimiento las cañas se disponen en un único sentido, y la colaboración entre caña y yeso viene dada por el aumento de la adherencia entre ambos materiales, no por la disposición de entramado complejo.

-: Los documentos GB190103853A, RS42204A, CN2510559 y GB647128A describen diferentes sistemas de realización de losas compuestas de yeso y caña, ideadas para su prefabricación y su posterior instalación en obra. En todos los casos, el objetivo buscado de estas invenciones es el lograr altos aislamientos térmicos y acústicos o protección contra incendios, no pretendiendo ni logrando en ningún caso mejoras sustanciales en la resistencia mecánica.

-: GB190525376 (A) Improvements in or relating to Coverings for Walls, Ceilings and the like. (Wiese Johann Dethlef,1905-12-06). Describe un sistema de disposición de las cañas a la hora de ej ecutar un paramento de yeso y caña en el que se emplean diversos dispositivos que facilitan la ejecución de un paramento con respecto al modo tradicional, pero logrando el mismo resultado, por lo que las ventajas están únicamente en la mejora de rendimientos a la hora de realizar la tarea.

Por todo lo expuesto, se puede decir que no es conocida por parte del titular de la presente memoria ningún procedimiento que describa la ejecución de paramentos de yeso y caña de la manera en que se hace en la presente memoria, logrando además una importante mejora en la resistencia mecánica del elemento en cuestión.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.

La presente invención consiste en un procedimiento de fabricación de paramentos de material compuesto formado por una matriz de yeso (sulfato cálcico de hidrato) reforzado con caña común (Arundo donax L.), que posibilita el que dicho paramento pueda ser empleado tanto para las fmalidades habituales en el campo de la construcción (revestimientos, particiones, falsos techos, etc.) como en determinados elementos resistentes (fOljados de piso y cubierta), dada la elevada resistencia mecánica obtenida en comparación con los métodos de ejecución tradicionales.

El paramento obtenido mediante el presente procedimiento está formado por una matriz de yeso que actúa como material resistente a compresión y otro material (refuerzo de caña común) que actúa como material resistente a tracción en elementos sometidos a flexión. Para cumplir la hipótesis de deformación plana de un paramento se habrá de garantizar la correcta adherencia de la caña al yeso, de manera que la rotura a flexión se produzca cuando la resistencia a flexotracción de la caña sea superada o cuando la fisuración del yeso sea excesiva.

La capa externa de lignocelulosa que reviste a la caña común supone un importante impedimento a la hora de lograr una correcta adherencia de la caña a la matriz de yeso, ya que presenta una superficie lisa y satinada que favorece el deslizamiento de la caña con respecto al yeso. Sin embargo, si se logra que esta superficie presente discontinuidades, la penetración de la matriz de yeso en dichas discontinuidades provoca un efecto de cosido entre yeso y caña, proporcionando así unos niveles de adherencia entre ambos materiales que permite el cumplimiento de la hipótesis de deformación plana del paño a ejecutar.

Así, la forma de lograr una correcta adherencia entre la matriz de yeso y la caña consiste en la realización de una serie de ranurados transversales, de pequeña profundidad, que permitirán al yeso insertarse parcialmente dentro de la caña y así asegurar un movimiento solidario de ambos materiales al aumentar el rozamiento mecánico entre los dos componentes del paramento.

La forma más efectiva de llevar a cabo este ranurado de la caña consiste en efectuar una serie de cortes transversales en la parte superior de la caña, que alcancen como máximo los 2 mm de anchura y realizado de manera que la separación entre ranuras no es superior a 1 cm. Las dimensiones indicadas están concebidas en orden a conservar la resistencia mecánica de la caña al máximo posible.

Así, el procedimiento se podría describir en los siguientes pasos, partiendo de una situación en la que disponemos de todos lo materiales necesarios:

a) Limpiado y ranurado de la caña. Se realiza una limpieza mediante cepillado para eliminar fibras sobrantes y residuos de la caña, y se procede a realizar los ranurados mediante una sierra circular común o herramienta equivalente, habiendo dispuesto previamente una serie de guías que permitan disponer los cortes con regularidad.

b) Disposición de un encofrado exterior para la matriz de yeso y a continuación disposición de las cañas ranuradas, dispuestas con las ranuras orientadas hacia el exterior, es decir, hacia desde donde les vendrá proyectado el yeso. Todos los herrajes que se empleen para el cimbrado de esta estructura de caña deberá disponerse de manera que en todo momento la caña quede accesible para su recubrimiento.

c) Aplicación de la matriz de yeso, que se incorporará inicialmente en forma de lechada para facilitar una penetración inicial adecuada y posteriormente una masa más densa para rellenar la matriz. Finalmente se dispondrá el acabado deseado.

Las cañas empleadas deberán tener un diámetro homogéneo, con una desviación máxima del 10%.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Fig. 1. Se representa una caña con el ranurado realizado conforme a las especificaciones indicadas en la memoria.

Fig. 2. Se puede observar una sección del paramento de la figura 1.

Fig. 3. Se presenta una vista en perspectiva del proceso de fabricación de un paramento horizontal, en el que tras disponer un encofrado de contención, se disponen paralelamente las cañas ranuradas.

DESCRIPCIÓN DE LA FORMA DE REALIZACIÓN PREFERIDA

La presente invención se ilustra mediante el siguiente ejemplo, siendo este realizado a modo ilustrativo y no pretendiendo en absoluto limitar su alcance. Se presenta a continuación dos realizaciones preferidas de la bolsa descrita en la presente memoria, a lo largo de la cual también se indicarán posibles alternativas de diseño que dan lugar a adaptaciones que no alteran en ningún caso su principio fundamental.

El procedimiento de fabricación de paramentos de caña y yeso que se preconiza está conformado por una serie de cañas (3) que disponen en su superficie, en su parte superior de una serie de ranuras (5) espaciadas regularmente. Los límites del paramento (1) quedan definidos por el encofrado exterior (2), el cual también limita el espesor de la capa de yeso (4). El espesor de la matriz de yeso (4) será proporcional al diámetro de las cañas, siguiendo la proporción 4/1 (canto total/diámetro de caña).

Los orificios ranurado s (5) de las cañas habrán de quedar orientados hacia fuera, de manera que la matriz de yeso (4) vea facilitado su acceso al interior de las cañas (3), así como para la adecuada creación de un relieve lo más irregular posible en la interfase caña-yeso ..

El procedimiento, por tanto, para la ejecución de un paramento horizontal, partiendo de una situación en la que se poseen todos los materiales, consiste en:

a) Limpiado y ranurado de la caña. Se realiza una limpieza mediante cepillado para eliminar fibras sobrantes y residuos de la caña, y se procede a realizar los ranurados mediante una sierra circular común o herramienta equivalente, habiendo dispuesto previamente una serie de guías que permitan disponer los cortes con regularidad. Asimismo, se corta la longitud adecuada a la longitud fmal del paramento.

b) Disposición de un encofrado exterior para la matriz de yeso y a continuación disposición de las cañas ranuradas, situándolas paralelamente y dispuestas con las ranuras orientadas hacia el exterior, es decir, hacia desde donde les vendrá proyectado el yeso. Todos los herrajes que se empleen para el cimbrado de esta estructura de caña deberá disponerse de manera que en todo momento la caña quede accesible para su recubrimiento. Para el caso de un paramento horizontal o inclinado, bastará con disponer algún elemento a modo de cimbra, para soportar las cañas durante su colocación. En caso de paramentos verticales se habrá de disponer de una estructura auxiliar sobre la que se apoyarán las cañas verticalmente y la cual permitirá que la caña sobresalga 10 suficiente para ser revestida por completo por la matriz de yeso.

c) Aplicación de la matriz de yeso, que se incorporará inicialmente en forma de lechada para facilitar una penetración inicial adecuada y posteriormente una masa más densa para rellenar la matriz. Finalmente se dispondrá el acabado deseado. Aplicación de la matriz de yeso, que se incorporará inicialmente en forma de lechada para facilitar una penetración inicial adecuada y posteriormente una masa más densa para rellenar la matriz. Finalmente se dispondrá el acabado deseado.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más amplia su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciendo constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.

Claims

REIVINDICACIONES

1. PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN DE PARAMENTOS HORIZONTALES y VERTICALES A BASE DE YESO Y CAÑA COMÚN RANURADA, en el que se emplean como materiales caña común (3) y yeso (4) (sulfato cálcico de hidratado) y se hace uso de un encofrado (2) que delimite el paramento (1) caracterizado por que consta de las siguientes etapas:

a) Limpiado y ranurado de la caña (3). Se realiza una limpieza mediante cepillado para eliminar fibras sobrantes y residuos de la caña (3), y se procede a realizar los ranurados mediante una sierra circular común o herramienta equivalente, disponiendo los cortes (5) espaciados entre sí con regularidad. Asimismo, se corta la longitud adecuada a la longitud [mal del paramento.

b) Disposición de un encofrado exterior (2) para la matriz de yeso (4) Y a continuación disposición de las cañas ranuradas (3), situándolas paralelamente entre sÍ.

c) Aplicación de la matriz de yeso (4), que se incorporará inicialmente en forma de lechada para facilitar una penetración inicial adecuada y posteriormente una masa más densa para rellenar la matriz. Finalmente se dispondrá el acabado deseado.
2.

PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN DE PARAMENTOS HORIZONTALES Y VERTICALES A BASE DE YESO Y CAÑA COMÚN, conforme a lo especificado en la reivindicación 1, caracterizado por que la separación entre ranuras no es superior a 1 cm.
3.

PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN DE PARAMENTOS HORIZONTALES Y VERTICALES A BASE DE YESO Y CAÑA COMÚN, conforme a lo especificado en las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que las ranuras (5) son de un ancho de entre 0,5 y 2 mm.