ES2551277A1

ES2551277A1 - Procedimiento de refuerzo de bloque de piedra natural para prevenir su rotura, y bloque de piedra natural reforzado

Info

Publication number: ES2551277A1
Application number: ES201430717A
Authority: ES
Inventors: Leoncio TRIBALDO
Original assignee: Levantina Y Asoc De Minerales S A U; Levantina Y Asociados De Minerales Sau
Current assignee: Levantina Y Asoc De Minerales S A U; Levantina Y Asociados De Minerales Sau
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2015-11-17
Anticipated expiration: 2034-05-16
Also published as: ES2551277B1

Abstract

Procedimiento de refuerzo de bloque de piedra natural para prevenir su rotura, y bloque de piedra natural reforzado. Procedimiento de refuerzo que incluye las etapas de recubrir un bloque de piedra natural con una primera capa de preparación, compuesta de un fluido endurecible como resina, para estabilizar y mejorar la adherencia de su superficie exterior, sobreponer una segunda capa de refuerzo por proyección, compuesta de un fluido endurecible como resina mezclado con fibras inelásticas de menos de 15 cm, como por ejemplo de fibra de vidrio, y finalmente recubrir las capas anteriores con una tercera capa de sellado, compuesta de un material fluido endurecible como resina.

Description

PROCEDIMIENTO DE REFUERZO DE BLOQUE DE PIEDRA NATURAL PARA PREVENIR SU ROTURA Y BLOQUE DE PIEDRA NATURAL REFORZADO

Campo de la técnica

La presente invención concierne al campo de la manipulación y corte de bloques de piedra, para la obtención de porciones o paneles de escaso grosor, proponiendo un procedimiento para reducir el riesgo de rotura de dicho bloque durante las tareas de manipulación y corte, mediante un recubrimiento exterior que endurece, estabilizando el bloque y preveniendo roturas.

Estado de la técnica

Es conocido el corte de bloques de piedra natural en porciones o placas, en estaciones de corte, pero la piedra natural tiene grietas e imperfecciones que hacen que, al someterla a la tensión producida por el corte, se fracture ocasionando grandes mermas de material.

Para evitar o reducir este fenómeno es conocido, a través del documento ES2199045 un procedimiento para reforzar un bloque de piedra natural con fisuras o imperfecciones, mediante la aplicación de una primera capa de un material en pasta que cubre la superficie exterior del bloque , a continuación se propone aplicar una malla envolviendo el bloque a modo de segunda capa, y finalmente una tercera capa también de material en pasta que recubra dicha malla y la fija sobre la primera capa, quedando el bloque listo para su corte en porciones.

El material propuesto para la malla es un material derivado del plástico, o telas de fibra de vidrio o cualquier fibra natural y/o artificial.

Este procedimiento resulta complejo de implementar, especialmente sobre bloques irregulares, pues una malla plana resulta difícil de aplicar de forma muy precisa resiguiendo el contorno de un objeto tridimensional irregular, y requiere de un tiempo de aplicación considerable siendo el resultado obtenido poco satisfactorio. Además resulta dificultoso fijar provisionalmente dicha malla sobre la primera capa en la posición deseada, antes de la aplicación de la tercera capa.

En el citado documento se rei vindica el uso de poliuretano expandido como producto cohesivo para la malla, pero la resistencia aportada por este producto es escasa, y únicamente tiene sentido como elemento fijador de la malla en su posición, quedando únicamente la malla como elemento con la capacidad suficiente de resistir las tensiones que

podrían romper el bloque, y que se experimentarán especialmente en el momento del corte

en porciones. En el citado documento también se indica que el grosor de la primera y tercera capas puede ser de entre 5 y 10 mm, resultando el grosor total del revestimiento previsto excesivo.

Breve descripción de la invención Con el fin de resolver la problemática anteriormente expuesta se propone un procedimiento alternativo para el refuerzo de bloques de piedra natural para prevenir su rotura durante tareas de corte en porciones, que dispone de las siguientes etapas:

•: aplicar una primera capa de preparación, de un material fluido endurecible, recubriendo superficies exteriores del bloque de piedra con un grosor aproximadamente uniforme;

•: aplicar al menos una segunda capa de refuerzo, recubriendo dicha primera capa de preparación;

•: aplicar una tercera capa de sellado, de un material fluido endurecible, recubriendo

dicha al menos una segunda capa de refuerzo. La primera capa de preparación estabiliza inicialmente el bloque, y proporciona un sustrato óptimo para la aplicación y fijación de las siguientes capas. Se aplica en forma fluida, por ejemplo mediante espray o con aplicación por pincelo rodillo, penetrando y reforzando las fisuras de la piedra natural.

La segunda capa de refuerzo es al menos una, pero podrían ser una pluralidad de ellas superpuestas (en función del tipo de bloque de piedra a tratar), es la capa que aporta resistencia, especialmente ante esfuerzos a cizalladura, al bloque de piedra natural o partes del mismo.

La tercera capa de sellado estabiliza el conjunto del revestimiento obtenido por la superposición de las tres capas, y se endurece proporcionando un acabado superficial apto para su manipulación. Se aplica en forma fluida, por ejemplo mediante espray o con aplicación por pincelo rodillo.

Dichas primera, segunda y tercera capas se aplican al menos a cuatro de las caras

exteriores del bloque de piedra, conformando al menos un anillo de refuerzo. Así pues, según la invención propuesta, la segunda capa de refuerzo se compone de un material fluido endurecible, compatible con el material de la primera y la tercera capas, y de

fibras inelásticas de una longitud inferior a los 15 cm, y de forma preferida de una longitud comprendida entre los 2,5 y los 6 cm, distribuidas y orientadas aleatoriamente, estando ambos componentes mezclados, y siendo ambos aplicados por proyección sobre dicho bloque de piedra natural.

Además, el fluido endurecible de la primera, segunda y tercera capas es una resina

mezclada con un catalizador, que causa su endurecimiento. Esta aplicación de la segunda capa, por proyección de los componentes que la forman, permite una aplicación sumamente rápida y sencilla, que además se adapta perfectamente a la superficie exterior irregular que tienen de forma habitual los bloques de piedra natural. Además al aplicar simultáneamente las fibras inelásticas y la resina, su mezcla y adherencia sobre la primera capa es mejor.

Otra ventaja adicional es que las fibras inelásticas de escasa longitud empleadas se adaptan mucho mejor a la geometría irregular del bloque de piedra que otras fibras mucho más largas, y también mucho mejor que por ejemplo mallas continuas que resultan muy difíciles de adaptar a geometrías complejas.

Adicionalmente, dichas fibras de escasa longitud permiten que, si durante las tareas de corte una fibra queda enganchada en el elemento de corte sin ser cortada, ésta es arrancada de su posición sin producir un efecto de arrastre, como ocurriría en el caso de la utilización de fibras largas o mallas.

Se considera deseable que entre el final de la aplicación de una capa, y el inicio de aplicación de una siguiente capa superpuesta se deja transcurrir un tiempo de secado, para obtener una mejor consolidación de cada una de dichas capas.

Las fibras inelásticas empleadas en la segunda capa serán, de modo preferido, unas fibras de vidrio, o unas fibras plásticas o unas fibras naturales, que serán cortadas y subministradas junto con la resina y su correspondiente catalizador. De un modo preferido dicha segunda capa será proyectada sobre la primera capa mediante una pistola dotada de dos boquillas que proyectan separadamente la resina y el catalizador, produciéndose su mezcla fuera de dicha pistola, y una tercer aboquilla que corta y proyecta las fibras en un haz coincidente con el haz de la resina, produciéndose así también su mezcla fuera de la pistola. Este dispositivo, en sí conocido, resulta de fácil mantenimiento y limpieza, y proporciona una correcta y dosificable mezcla de los componentes que forman la segunda capa.

La resina empleada es, de forma preferida, una resina del tipo resina poliéster, o resina viniléster o resina epoxi, o cualquier otra resina que se pueda aplicar a modo de espray y que cumpla con los requisitos tanto de proceso como resultado del mismo. La resina empleada será seleccionada en función de parámetros como de resistencia, coste, tiempo de secado, y seguridad de su manipulación, así como su compatibilidad con los diferentes tipos de piedra natural.

El grosor total deseado que adoptará la primera, segunda y tercera capas superpuestas es de entre 2 y 7 mm, y de forma preferida de entre 3,5 y 5,5 mm. Estos grosores proporcionan un refuerzo suficiente del bloque de piedra natural, a la vez que no presentan problemas de deslizamiento o corrimiento en superficies verticales antes del endurecido de las capas.

Por razones de compatibilidad, de economía, y de logística, se recomienda que el fluido

endurecible de la primera, segunda y tercera capas sea el mismo. Para conseguir una adherencia óptima de la primera capa de preparación sobre la piedra natural se realiza una limpieza inicial de la piedra para eliminar impurezas como polvo, barro, etc, y pequeños fragmentos inestables de su superficie. Se recomienda una limpieza con agua a presión y un posterior secado completo del bloque de piedra natural antes de la aplicación de la primera capa de preparación para asegurar una adherencia óptima, y también la limpieza de polvo mediante un sistema de soplado o manualmente si fuera necesario. Otros métodos alternativos de limpieza también se contemplan, como por ejemplo un cepillado de su superficie.

Otras características de la invención aparecerán en la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización .

Breve descripción de las figuras Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir

de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que: la Fig. 1 muestra una vista perspectiva de un bloque de piedra natural, en su estado antes

de iniciar el procedímiento, con unas superficies exteriores irregulares, según un ejemplo de

realización en el que el bloque de piedra natural ha sido obtenido mediante barrenado; la Fig. 2 muestra una vista de detalle ampliado en sección, de una porción del bloque de piedra natural con la primera capa de preparación, la segunda capa de refuerzo, y la tercera capa de sellado ya aplicadas, mostrando como la primera capa de preparación puede infiltrarse y consolidar las grietas, y como la segunda capa de refuerzo puede adaptarse a formas irregulares y huecos del bloque de piedra natural.

Descripción detallada de un ejemplo de realización Según un ejemplo de realización , se inicia el procedimiento con un bloque de piedra natural 5 proveniente de una cantera, como el mostrado en la Fig. 1. Dicho bloque se limpia con 5 mangueras de agua a presión y se deja secar al aire. Una vez seco, se elimina el polvo restante mediante soplado o manualmente si fuera necesario, y se rocían al menos 4 caras de sus superficies exteriores con una primera capa de preparación 1 formada de una mezcla de resina y catalizador, mediante una pistola dotada de dos boquillas que proyectan ambos componentes, mezclándose fuera de dicha 10 pistola. La proyección de los componentes se consigue mediante bombas. En esta aplicación de la primera capa de preparación 1 se pondrá especial atención en conseguir una correcta penetración del producto en las grietas 6 de la roca, y en cubrir perfectamente todas las caras interiores de las oquedades 7 de la misma, especialmente las producidas por barrenado, muy habituales en este tipo de bloques.

15 A modo de ejemplo descriptivo, no limitativo, se procede a detallar las características de dichos componentes, según un ejemplo de realización. La presión de trabajo de las bombas es de 4 Bars. La aplicación es conforme a esta presión

por la viscosidad del producto de entre 23000-30000 cps y a una distancia de aplicación de entre 70-80 cm entre la pistola y el bloque de piedra natural.

20 El catalizador utilizado es peróxido de metiletilcetona. El porcentaje de catalizador en la mezcla dependerá de la temperatura de la resina y del bloque de piedra natural 5, siendo el óptimo el 2% en peso.

La resina utilizada es una resina de poliéster, la cual debe estar preferiblemente entre los 15° y los 25°C, siendo la temperatura optima la de 20°C. A esta temperatura la aplicación del 25 producto en vertical es óptima y con espesores de hasta 5,5 mm no se produce corrimiento

ni descuelgue. Su densidad es de 0,9 gr/l (± 0,05), y su índice de tixotropía es 2:: 5. La viscosidad es de entre 23000 y 30000 cps.

Se seleccionará especialmente una resina que pueda resistir las elevadas temperaturas 30 alcanzadas durante las tareas de corte en los puntos de corte sin perder sus propiedades resistentes.

Una vez aplicada la primera capa de preparación 1, Y tras un tiempo de secado, se procede a aplicar la segunda capa de refuerzo 2 sobre todas las superficies cubiertas con la primera capa de preparación 1. La segunda capa de refuerzo 2 consta de una mezcla de resina y catalizador igual a la empleada en la primera capa de preparación 1, Y aplicada mediante la misma pistola, pero incorpora además fibras inelásticas. Dichas fibras inelásticas son añadidas a la mezcla de resina y catalizador por medio de una tercera boquilla de la pistola, que proyecta y corta un haz de fibras, de una longitud predeterminada, coincidente con el haz de proyección de la resina, consiguiéndose así la mezcla de los componentes fuera de la pistola aplicadora.

Las fibras empleadas son, a modo de ejemplo no limitativo, unas fibras de vidrio "roving" con el código de producto P207 de OCV TM Reinforcements (Owens Corning ®), con un peso lineal de 2400 tex (± 120), fácil de cortar. Esta fibra elimina bien el aire que se genera entre la resina y la fibra de vidrio, y tiene un excelente rendimiento en aplicación vertical. Además no genera electricidad estática, es de dispersión uniforme y tiene excelentes propiedades mecánicas.

Sobre la resistencia química de la fibra de vidrio roving en ambientes con agua con cloruros de sodio, como el que se da en las instalaciones de corte de los bloques de piedra, existe un estudio por parte de Owens Corning ® en el cual indica que esta fibra de vidrio mantienen la tensión durante 75 días, sin que se rompa ni degrade, mientras que el proceso de corte puede durar de media entre 6 y 120 horas dependiendo de la dureza de la piedra.

La longitud de la fibra estará entre 2,5 y 3 cm. Esto es debido a que esta medida se adapta muy bien a las imperfecciones de los bloque de piedra natural, sobre todo en los lados cortados a barrena. Estas longitudes también cumplen con las directrices de prevención de riesgos laborales.

Por último, se aplica una tercera capa de sellado 3, con unas características equivalentes a las de la primera capa de preparación 1, que permite asegurar la superficie, e impedir la liberación de las fibras de la segunda capa de refuerzo 2 durante las siguientes operaciones de manipulación y corte, y también para evitar que las fibras de vidrio queden expuestas, resultando peligrosas para los operarios.

El grosor del conjunto de las capas de refuerzo no debe superar los 5,5 mm para evitar desprendimientos antes del fraguado. Dicho grosor será comprobado mediante galgas.

Claims

REIVINDICACIONES

1.-Procedimiento de refuerzo de bloque de piedra natural para prevenir su rotura durante unas tareas de manipulación y/o corte en porciones, que dispone de las siguientes etapas·

•

aplicar una primera capa de preparación (1), de un material fluido endurecible, recubriendo unas superficies exteriores del bloque de piedra natural (5) con un grosor aproximadamente uniforme;

•

aplicar al menos una segunda capa de refuerzo (2), recubriendo dicha primera capa de preparación (1);

•

aplicar una tercera capa de sellado (3), de un material fluido endurecible, recubriendo dicha al menos una segunda capa de refuerzo (2);

caracterizado por que

•

la segunda capa de refuerzo (2), que es al menos una, consta de un material fluido endurecible compatible con el material de la primera capa de preparación (1) Y de la tercera capa de sellado (3), y de fibras inelásticas de una longitud inferior a los 15 cm distribuidas y orientadas aleatoriamente, estando ambos componentes mezclados;

•

el fluido endurecible de la primera, segunda y tercera capas (1, 2 Y 3) es una resina mezclada con un catalizador;

•

al menos la segunda capa de refuerzo (2) se aplica por proyección de dicha mezcla de fluido endurecible y de fibras inelásticas.
2.-Procedimiento según reivindicación 1 caracterizado por que entre el final de la aplicación de una capa, y el inicio de aplicación de una siguiente capa superpuesta se deja transcurrir un tiempo de secado.
3.- Procedimiento según reivindicación 1 o 2 caracterizado por que las fibras inelásticas se

seleccionan de entre las siguientes: fibra de vidrio, fibra plástica o fibra natural. 4.-Procedimiento según reivindicación 1, 2 o 3 caracterizado por que la resina es una seleccionada de entre las siguientes: resina poliéster, resina viniléster y resina epoxi.
5.-Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el grosor total de la primera, segunda y tercera capas superpuestas es de entre 2 y 7 mm_
6.-Procedimiento según reivindicación 5 caracterizado por que el grosor total de la primera, segunda y tercera capas superpuestas es de entre 3,5 y 5,5 mm.
7.-Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la longitud de las fibras inelásticas es de entre 2,5 y 6 cm.
8.-Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el fluido endurecible de la primera, segunda y tercera capas (1,2 Y 3) es el mismo.

5 9.-Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que previamente a la aplicación de la primera capa de preparación (1), se procede a la limpieza de la superficie exterior del bloque de piedra natural (5), y a su secado.
10.-Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que previamente a la aplicación de la primera capa de preparación (1), se procede a la 10 eliminación del polvo mediante soplado o manualmente.
11.-Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las primera capa de preparación (1 ), segunda capa de refuerzo (2) y tercera capa de sellado (3) se aplican sobre cuatro caras del bloque de piedra natural (5) formando un refuerzo anular.

15 12.-Un bloque de piedra natural reforzado que comprende:

• una primera capa de preparación (1 ), de un material fluido endurecido, recubriendo superficies exteriores del bloque de piedra natural (5) con un grosor aproximadamente uniforme,

• al menos una segunda capa de refuerzo (2), recubriendo dicha primera capa de 20 preparación (1 );

• una tercera capa de sellado (3), de un material fluido endurecido, recubriendo dicha al menos una segunda capa de refuerzo (2);

caracterizado por que

• la segunda capa de refuerzo (2), que es al menos una, consta de un material fluido

25 endurecido compatible con el material de la primera y la tercera capas (1 y 3), Y de fibras inelásticas de una longitud inferior a los 15 cm distribuidas y orientadas aleatoriamente, estando ambos componentes mezclados;

• el fluido endurecido de la primera, segunda y tercera capas (1, 2 Y 3) es una resina mezclada con un catalizador;

30 • al menos la segunda capa de refuerzo (2) ha sido aplica por proyección de dicha mezcla de fluido endurecido y de fibras inelásticas.