ES2589889T3

ES2589889T3 - Masa para llenar juntas y/o fisuras

Info

Publication number: ES2589889T3
Application number: ES14722098.2T
Authority: ES
Inventors: Thomas Markus Kaiser
Original assignee: Denso Holding GmbH and Co KG
Current assignee: Denso Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2034-04-17
Also published as: EP2859050B1; HUE028324T2; DK2859050T3; EA201592021A1; EA029466B1; HRP20161045T1; WO2014173513A1; RS55065B1; US9493655B2; PL2859050T3; LT2859050T; SI2859050T1; EP2859050A1; US20160075877A1; PT2859050T

Abstract

Masa para rellenar y llenar juntas y/o fisuras, que comprende - por lo menos un bitumen en una cantidad en un intervalo comprendido entre aproximadamente el 30% en peso y aproximadamente el 75% en peso; - por lo menos un elastómero, seleccionado de entre un grupo que comprende copolímeros de estirenobutadieno, copolímeros (en bloque) de estireno-butadieno-estireno, copolímeros (en bloque) de estireno isopreno y/o copolímeros (en bloque) de estireno-isopreno-estireno, cauchos sintéticos y/o naturales, en una cantidad en un intervalo comprendido entre aproximadamente el 2,5% en peso y aproximadamente el 22% en peso; - por lo menos una carga mineral en forma de polvo en una cantidad en un intervalo comprendido entre aproximadamente el 12% en peso y aproximadamente el 35% en peso; - por lo menos un agente regulador fibroso para ajustar la firmeza, seleccionado de entre un grupo que comprende celulosa, fibras de vidrio y/o fibras de plástico, en una cantidad en un intervalo comprendido entre aproximadamente el 0,5% en peso y aproximadamente el 5% en peso; y - por lo menos un polímero, producido a partir de una olefina y un ácido carboxílico α,ß-insaturado y/o un anhídrido de ácido carboxílico α,ß-insaturado, en una cantidad en un intervalo comprendido entre aproximadamente el 0,1% en peso y aproximadamente el 8% en peso, preferentemente hasta aproximadamente el 5% en peso, en la que los porcentajes en peso se refieren a la cantidad total de la masa.

Description

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instalaciones y superficies mencionadas a este respecto al comienzo de la descripción general, en particular instalaciones de silos móviles.

Se prefiere particularmente la utilización de la masa según la invención en instalaciones de silos móviles.

La presente invención se refiere además a un procedimiento para rellenar una junta y/o una fisura con una masa según la invención, en el que la masa se calienta y se introduce por medio de una pistola de cartuchos o una extrusora manual en una junta o una fisura. En juntas o fisuras verticales se utiliza ventajosamente una pistola de cartuchos con cartucho calentado o masa calentada que se introduce en el cartucho. Para juntas o fisuras horizontales también pueden utilizarse otros procedimientos, como por ejemplo la utilización de calentadores para vertido en caliente, en particular aquellos con lanza de descarga y técnica de bombeo. También puede aplicarse la masa según la invención mediante vertido, descarga desde una boquilla, transporte forzado desde un recipiente de cualquier tipo u otras técnicas conocidas. Preferentemente, en el procedimiento según la invención se realiza el calentamiento de la masa en la pistola de cartuchos insertando la pistola en un bloque de calentamiento de dos o más piezas, que puede, no obstante, estar diseñado de una pieza, con por lo menos un cartucho de calentamiento o una barra de calentamiento dispuesto en el mismo. Como alternativa, el calentamiento también puede realizarse mediante calentamiento de la pistola de cartuchos rellena en un horno eléctrico o calentado con gas. Si se utiliza para el procedimiento según la invención un bloque de calentamiento, está previsto ventajosamente, por ejemplo, que este puede alojar por lo menos dos, preferentemente por lo menos tres, de forma más preferida por lo menos cuatro pistolas de cartuchos. Ventajosamente, el bloque de calentamiento está constituido por metal, más ventajosamente por hierro y/o aluminio o las aleaciones correspondientes, en particular que posean buenas propiedades de transferencia de calor. Los cartuchos se rellenan con la masa según la invención o bien en estado fundido o bien en forma de barras prefabricadas o en forma de granulado.

La masa viscoelástica según la invención es sólida ventajosamente a temperatura ambiente (25 ºC) y se transforma a temperaturas de más de 85 ºC en un estado pastoso. La viscosidad dinámica, medida según la norma DIN EN 13702, se encuentra ventajosamente a una temperatura de 85 ºC en un intervalo de aproximadamente 55 Pa·s hasta aproximadamente 100 Pa·s, y a una temperatura de 100 ºC en un intervalo de aproximadamente 25 Pa·s hasta aproximadamente 60 Pa·s, habiéndose medido la viscosidad con una velocidad de cizallamiento de 20 s-1.

El bloque de calentamiento presenta ventajosamente un control eléctrico del proceso de calentamiento, que en el caso de una utilización móvil, por ejemplo, puede realizarse también mediante un generador de corriente o una alimentación de corriente móvil proporcionada de otra forma. Ventajosamente, el bloque de calentamiento, en una realización, presenta para alojar por lo menos una pistola de cartuchos dos cartuchos o barras de calentamiento, en una realización para por lo menos dos pistolas de cartuchos tres cartuchos o barras de calentamiento, en una realización para por lo menos tres pistolas de cartuchos cuatro cartuchos o barras de calentamiento y en una realización para por lo menos cuatro pistolas de cartuchos cinco cartuchos o barras de calentamiento, que están dispuestos a la izquierda y a la derecha de los lados longitudinales de las pistolas de cartuchos en el bloque de calentamiento. Para ello, el bloque de calentamiento presenta en su interior canales o cavidades a través de los que pueden tenderse cables para conectar los cartuchos de calentamiento, como también pueden recibirse los cartuchos

o las barras de calentamiento. Mediante esta realización de un bloque de calentamiento construido de esta forma es posible ventajosamente un calentamiento uniforme de la masa según la invención. Después del calentamiento el tiempo de aplicación para la masa según la invención es ventajosamente de hasta aproximadamente treinta minutos, dado el caso aún superior, según las condiciones de procesamiento. Si la masa según la invención en la pistola de cartuchos se vuelve demasiado fría, esta puede insertarse de nuevo fácilmente en el bloque de calentamiento.

Alternativamente a la utilización de un bloque de calentamiento para calentar la masa según la invención en una pistola de cartuchos, también puede realizarse una descarga de la masa según la invención desde una extrusora manual, que se ha calentado. La extrusora manual presenta, a este respecto, ventajosamente uno o varios tornillos sin fin. La masa según la invención se introduce preferentemente en forma de barras, o si no también como granulado, en la extrusora manual. Se prefiere en particular una alimentación continua en la extrusora manual en la realización de la masa según la invención en forma de cinta.

Ventajosamente, en el procedimiento según la invención la masa se plastifica y se calienta en una extrusora de doble tornillo antes de su descarga en una pistola de cartuchos o en una extrusora manual. A este respecto, puede preverse básicamente un dispositivo tal como se divulga, por ejemplo, en el documento EP 0 646 675 B1, convirtiéndose su divulgación correspondiente con la presente en objeto de la presente invención. La masa, que a temperaturas ambientes habituales y/o a temperaturas de aplicación es sólida, a este respecto, puede alimentarse en forma de barras a la extrusora de doble tornillo dado el caso utilizando otros dispositivos auxiliares tales como prensas de rodillos o similares, en particular a través de un embudo, y después se plastifica y se calienta en la misma y se descarga. A este respecto, la descarga se realiza preferentemente a una pistola de cartuchos, que se inserta con su punta de descarga en una abertura de un elemento de ajuste, que está dispuesto en el exterior frente a la boquilla de la extrusora junto a la misma, de modo que después mediante la descarga de la masa desde la extrusora de doble tornillo se rellene la pistola de cartuchos. A este respecto, la pistola de cartuchos está equipada ventajosamente con un pistón alternativo, que es resistente al calor, y está producido por ejemplo de aluminio, y presenta también un elemento de descarga producido de un material resistente al calor con punta, también por ejemplo producido de aluminio. El pistón alternativo presenta, a este respecto, en su placa terminal ventajosamente, dispuesto en su circunferencia exterior un anillo de cierre, que obtura el pistón frente a la pared interior de la carcasa cilíndrica de la pistola de cartuchos.

Preferentemente, la extrusora de doble tornillo presenta una pieza de asiento y mezcla combinada, que además de dos primeras escotaduras como asiento para los dos tornillos de la extrusora de doble tornillo presenta una pluralidad de aberturas de paso dispuestas alrededor de estas escotaduras, a través de las que se transporta la masa. La pieza de asiento y mezcla está dispuesta, por lo tanto, a continuación de ambos tornillos en dirección de avance en la extrusora de doble tornillo, así como antes de la boquilla de descarga de la misma. Por medio de la pluralidad de aberturas de paso se logra una homogeneización alta de la masa plastificada y calentada.

Ventajosamente, la temperatura de aplicación de la masa según la invención en la utilización de una pistola de cartuchos se encuentra en un intervalo de aproximadamente 85 ºC hasta aproximadamente 110 ºC, de forma más preferida en un intervalo de aproximadamente 90 ºC hasta aproximadamente 100 ºC, refiriéndose la temperatura a la masa misma. Si se utiliza, por ejemplo, un calentador para vertido en caliente, la temperatura de aplicación también puede encontrarse en un intervalo de aproximadamente 150 ºC hasta aproximadamente 180 ºC.

Estas y otras ventajas de la presente invención se explican con más detalles mediante los ejemplos y las figuras siguientes. Muestran:

Figura 1: un bloque de calentamiento de dos piezas para la realización del procedimiento según la invención en una vista en perspectiva;

Figura 2: una vista en perspectiva de la pieza superior del bloque de calentamiento de dos piezas según la figura 1;

Figura 3: una vista lateral de la pieza superior del bloque de calentamiento de dos piezas según la figura 1;

Figura 4: una vista en sección según el corte A-A a través de la vista lateral según la figura 3 del bloque de calentamiento;

Figura 5: una vista lateral de una extrusora de doble tornillo con pistola de cartuchos acoplada;

Figura 6: una vista en sección según el corte A-A de la figura 5;

Figura 7: una vista superior a una boquilla de la extrusora para la extrusora de doble tornillo según las figura 5 y 6;

Figura 8: una vista en sección de la boquilla de la extrusora según la figura 7 a lo largo del corte A-A;

Figura 9: una vista en perspectiva de la boquilla de la extrusora según las figura 7 y 8;

Figura 10: una vista superior de una pieza de asiento y mezcla combinada de la extrusora de doble tornillo según la figura 5 y 6;

Figura 11: una vista en perspectiva de la pieza de asiento y mezcla combinada según la figura 10.

En primer lugar se debe indicar que la realización representada en las figuras del bloque de calentamiento de dos piezas como también la composición de la masa según la invención descrita a continuación a modo de ejemplo no deben interpretarse como limitantes. El bloque de calentamiento puede están construido, por ejemplo, también de una o de varias piezas. Más bien, las características descritas en la misma pueden combinarse entre sí con las características descritas anteriormente en la descripción para otra realización. Además, debe indicarse que los números de referencia indicados en la descripción de las figuras no limitan el intervalo de protección de la presente invención, sino que únicamente remiten a los ejemplos de realización mostrados en las figuras. Las mismas partes o partes con la misma función presentan en adelante los mismos números de referencia.

La figura 1 muestra un bloque de dos piezas referenciado en su totalidad con el número de referencia 10 con una pieza superior 12 en una pieza inferior 14. La pieza superior 12 presenta un alojamiento 40 para fijar un sensor de temperatura no mostrado en la misma. Un alojamiento correspondiente puede estar previsto también en la pieza inferior 14. La pieza superior 12 y la pieza inferior 14 están diseñadas de forma simétrica entre sí. Ambas presentan en lados longitudinales opuestos canales 24 y/o 26 así como canales 30 y/o 32 que discurren paralelamente a los lados transversales. Los canales que discurren transversalmente 30 o 32 desembocan aproximadamente en el centro de la pieza superior 12 y/o la pieza inferior 14, estando construidos canales 30 y 32 correspondientes opuestos partiendo de los otros en el lado longitudinal trasero en la figura 1.

La pieza superior 12 y la pieza inferior 14, a este respecto, pueden estar unidas entre sí en un lado, por ejemplo

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Una primera masa según la invención se produce a partir del 54,5% en peso de un bitumen con una penetración de aguja a 25 ºC según la norma DIN EN 1426 de aproximadamente 160/0,1 mm hasta aproximadamente 220/0,1 mm, presentando la masa además el 7% en peso de un copolímero en bloque de estireno-isopreno-estireno/estirenoisopreno, el 6% en peso de una harina de caucho, producida a partir de un material reciclado de productos de 5 caucho, en particular neumáticos de automóvil, con un tamaño de grano en un intervalo de > 0 mm hasta aproximadamente 0,5 mm, el 1,5% en peso de una cera montana con un punto de solidificación en un intervalo de aproximadamente 130 hasta aproximadamente 150 ºC, el 1% en peso de un copolímero de etileno-anhídrido de ácido maleico injertado en forma de pastillas, el 10% en peso de un aceite de proceso nafténico como plastificante, el 18% de talco como carga mineral en forma de polvo, como también el 2% en peso de fibras de celulosa,

10 presentando las fibras de celulosa una longitud de fibra media de 1000 µm y un espesor de fibra media de 40 µm, siendo todos los porcentajes en peso indicados con respecto a la cantidad total de la mezcla. Una masa producida como anteriormente presentaba a una temperatura de 85 ºC una viscosidad dinámica, medida según la norma DIN EN 13702, a una velocidad de cizallamiento de 20 s-1 de 80 Pa·s, a una temperatura de 90 ºC de 66 Pa·s, a una temperatura de 95 ºC de 53 Pa·s y a una temperatura de 100 ºC de 43 Pa·s.

15 Otros ejemplos de masas según la invención se produjeron con proporciones diferentes de un copolímero de etilenoanhídrido de ácido maleico injertado con una viscosidad según Brookfield a 140 ºC de 600 mPa·s (cps) como también una comparación con dos copolímeros de etileno (cps) – ácido acrílico con una viscosidad según Brookfield a 140 ºC de 575 mPa·s (E) y/o 600 mPa·s (cps) (F). Las composiciones individuales se pueden extraer de la tabla

20 siguiente.

Composición: Ejemplo comparativo A [% en peso] Ejemplo B [% en peso] Ejemplo C [% en peso] Ejemplo D [% en peso] Ejemplo E [% en peso] Ejemplo F [% en peso]

Bitumen: 53,6 53.1 52,5 50,9 50,9 50,9

Copolímero en bloque de estireno-isoprenoestireno-isoprenoestireno: 6,9 6,8 6,8 6,6 6,6 6,6

Harina de caucho: 5,9 5,9 5,8 5,6 5,6 5,6

Cera montana: 1,48 1,5 1,45 1,4 1,4 1.4

Fibras de celulosa: 1,97 2 1,93 1,87 1,87 1,87

Copolímero de etileno-anhídrido de ácido maleico y/o ácido acrílico: - 1 2 5 5 5

Plastificante: 11,96 11,8 11,72 11,36 11,36 11,36

Talco: 17,6 17,5 17,3 16,72 16,72 16,72

Antioxidante: 0,27 0,26 0,26 0,25 0,25 0,25

Estabilizante térmico: 0,27 0,26 0,26 0,25 0,25 0,25

Agente de estabilización: 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

En el ejemplo comparativo A se renunció al copolímero de etileno-anhídrido de ácido maleico utilizado según la

invención, los ejemplos B a D presentan proporciones crecientes en % en peso del mismo. Otras proporciones en % 25 en peso de la tabla son con respecto a la cantidad total de la masa definida en la misma. Como bitumen se utilizó

uno con una penetración de aguja a 25 ºC según la norma DIN EN 1246 de aproximadamente 160/0,1 mm hasta

aproximadamente 220/0,1 mm. La harina de caucho se produjo a partir de un material reciclado de productos de

caucho, en particular neumáticos de automóvil, y presentaba un tamaño de grano en un intervalo de < 0 mm hasta

aproximadamente 0,5 mm. Las fibras de celulosa utilizadas presentaban una longitud de fibra media de 1000 µm y 30 un espesor de fibra medio de 40 µm. Como plastificante se utilizó un aceite de proceso. El talco utilizado se utilizó

como sustancia mineral en forma de polvo. Como antioxidantes se utilizaron compuestos de fenol estéricamente

impedidos, como estabilizantes fosfitos aromáticos y como agentes de estabilización térmica una triazina

estéricamente impedida. Todas las sustancias mencionadas se mezclaron entre sí y se agitaron a aproximadamente

190 ºC durante tres horas. Las masas producidas de este modo se incorporaron a un dispositivo de ensayo 35 constituido por una pared dispuesta verticalmente a la que se fijó un perfil con forma de U con una anchura de 2 cm,

una profundidad de 3 cm y una longitud de 25 cm con su lado longitudinal, estando orientado el perfil en U hacia el

suelo abierto sobre una placa base orientada hacia el mismo en un ángulo de 90 °C. El perfil en U se rellenó con las

masas A-D por medio de una pistola de cartuchos y a continuación se observó el comportamiento plástico a lo largo

de un periodo de tiempo de 16 horas hasta 63,5 horas a diferentes temperaturas. El resumen de los resultados de la 40 determinación del comportamiento plástico se puede extraer de la tabla siguiente, en la que "n.d." significa no

determinable, dado que la composición de la masa fluyó demasiado intensamente.

Carga de temperatura: Ejemplo comparativo A Ejemplo B Ejemplo C Ejemplo D Ejemplo E Ejemplo F

16 h 50 ºC: aprox. 5 mm 0 mm 0 mm 0 mm - -

16 h 50 ºC + 2 h 70 ºC: aprox. 21mm aprox. 5 mm 0 mm 0 mm 0 mm 1 mm

16 h 50 ºC + 4 h 70 ºC: > 50 mm aprox. 5 mm 0 mm 0 mm 0 mm 2mm

16 h 50 ºC + 6,5 h 70 ºC: > 50 mm aprox. 5 mm 0 mm 0 mm 0 mm 2-3 mm

16 h 50 ºC + 24 h 70 ºC: > 50 mm aprox. 15 mm 0 mm 0 mm aprox. 1 mm aprox. 30 mm

16 h 50 ºC + 24 h 70 ºC + 2 h 80 ºC: n.d. n.d. 0 mm 0 mm aprox. 3-4 mm > 50 mm

16 h 50 ºC

+ 24 h 70 ºC + 2 h: n.d. n.d. aprox. 20 aprox. 1 mm > 50 mm > 50 mm

80 ºC + 2 h: mm

90 ºC

16 h 50 ºC

+ 24 h

70 ºC + 2 h 80 ºC +: n.d. n.d. > 50 mm aprox. 1-2 mm n.d. n.d.

21,5 h

90 ºC

Como puede extraerse de la tabla, la masa comparativa A presentaba un comportamiento plástico inaceptable, de modo que ya en un transcurso de 20 horas y un aumento de la temperatura a 70 ºC durante solo 4 horas la masa se 5 movió hacia afuera más de 5 cm desde el perfil en U en dirección al suelo. En el caso de la masa B según la invención pudo determinarse en estas condiciones en 20 horas solo un movimiento de aproximadamente 5 mm, en el caso de las masas C y D ningún movimiento en absoluto. La masa C comenzó solo a una carga de temperatura muy intensa a lo largo de un periodo de tiempo de 44 horas con un aumento gradual de hasta 90 ºC alrededor partir del perfil en U rellenado a escurrirse en 20 cm hacia el exterior en dirección al suelo del dispositivo de ensayo. Los

10 valores para las masas E y F fueron claramente peores que para la masa D, aunque las proporciones en peso fueron similares, y peores que para la masa C. Los copolímeros de etileno-anhídrido de ácido maleico presentaron con ello frente a los copolímeros de etileno-ácido acrílico propiedades claramente mejoradas.

A diferencia de las masas de vertido en caliente conocidas del estado de la técnica, las masas según la invención

15 definidas anteriormente presentan una carga que contiene silicato y ninguna carga que contiene carbonato, así como en particular fibras de celulosa como agente regulador, como también como compatibilizador el copolímero de etileno-anhídrido de ácido maleico, que posibilita una integración entre otros del agente regulador fibroso en la mezcla.

20 Por medio de la presente invención se proporciona, por lo tanto, una masa para llenar juntas y/o fisuras, que puede utilizarse en particular también en juntas y/o fisuras que discurren verticalmente, en particular en elementos de construcción de bitumen y revestimientos de carreteras, así como en juntas y/o fisuras dispuestas horizontalmente, de modo que no produzcan los problemas conocidos del estado de la técnica. Es adecuada tanto para la construcción, como también para reparaciones.

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Claims

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