Procedimiento de obtención de placas de yeso laminado aligeradas con residuo de espuma de poliuretano, placa obtenida y uso de la misma
SECTOR:
La presente invención se encuadra dentro del ámbito de los Nuevos Materiales de Construcción y del sector del Reciclado y Aprovechamiento de Desechos Industriales; centrándose en la preparación y fabricación de placas de yeso laminado aligerado que comprende la mezcla de yeso, agua y diferentes sustituciones de yeso por espumas de poliuretano en polvo como residuo derivado de la industria, con la posible incorporación de fibras de refuerzo y aditivos superplastifi cantes.
La presente invención propone el desarrollo de un procedimiento de obtención de placas laminadas de yeso aligeradas para su utilización en tabiquería interior, que es de concepción simple y realización rápida, y que permite obtener las placas con las distintas dimensiones y espesores necesarios en función de la aplicación a que se destinan
Esta invención tiene su aplicación dentro de la producción dedicada a la elaboración de materiales de construcción, específicamente en materiales prefabricados ligeros de aplicación en tabiquería
interior.
ESTADO DE LA TÉCNICA:
Es ampliamente conocido el hecho de que en los diversos sistemas de construcción, se presenta tanto la necesidad de realizar una compartimentación de los espacios interiores mediante elementos divisorios constituidos por tabiques interiores, a efectos de separación espacial, y que cumplan los requerimientos de aislante térmico y acústico exigidos por la norma.
En la práctica, se utilizan técnicas muy diversas para los tabiques interiores, que van desde la construcción in situ hasta la utilización de placas prefabricadas a base de materiales y procesos de fabricación muy variados. Actualmente, la técnica más comúnmente utilizada es el empleo de placas de cartón-yeso, producidas mediante un proceso de laminación continua de yeso en paso entre dos cartulinas especiales, con grosores variables predeterminados, en los que dichas cartulinas están preparadas para absorber los esfuerzos de flexotracción a los que se ve sometido el panel resultante. Estas placas suelen combinarse con otros materiales con vistas a alcanzar los niveles de aislamiento térmico, acústico o contra fuego, tal como planchas de lana de vidrio o similar.
Las continuas investigaciones realizadas en el campo de nuevos materiales, fomentan la reutilización de los residuos industriales sin uso definido así como la reducción de materias primas
que favorecen la sobreexplotación de los recursos naturales. Todo ello unido al encarecimiento experimentado en muchos países por los materiales de construcción, han dado como resultado la posibilidad de utilización de materias que adicionadas a otros ingredientes convencionales, dan lugar a combinaciones con resultados ventajosos importantes en relación con el producto final 5 mientras se conservan las características físico-químicas de este último dentro de los rangos exigidos por las distintas normativas respecto a sus diferentes parámetros. Esto ha permitido, por el aprovechamiento de determinados residuos polimérlcos, como es el caso de los residuos de espuma de poliuretano, constituye una oportunidad de reaprovechamiento para evitar su depósito en vertederos sin una utilizad definida. A su vez, la baja densidad de este tipo de residuos 10 poliméricos representa aspectos positivos, como son la menor densidad del material, que permite reducir la carga muerta de la estructura del edificio, los menores costes de transporte y mano de obra debido a la ligereza y unas mejores propiedades de aislamiento térmico y acústico, que podría incluso proporcionar un incremento en la resistencia al fuego.
Existen antecedentes de la aplicación de residuos en materiales a base de yeso o escayola como 15 es el de la invención de un material a base de yeso o escayola aligerada con corcho natural
(desechos de la poda en forma de granulado) o (desechos de la poda en forma de granulado) o artificial (perlas de poliestireno expandido de granulometría media ES 2 170 612 B1), mezclas de yeso o escayola aligeradas con gránulos de plástico expandido (ES 2 277 776 B1), revestimientos de yeso con residuos de poliamida en polvo (ES 2 396 096 A1) o con residuos de poliuretano 20 triturado (ES 2 381 726 B1). También se conocen referencias de la fabricación de placas de yeso
laminado aligeradas con inclusiones de residuos de espuma de poliestireno expandido (ES 2 277 776 B1) empleadas como elemento prefabricado. La novedad principal de esta invención es la utilización de residuos de poliuretano triturado como adiciones o cargas de una matriz de yeso o escayola para fabricar elementos prefabricados, en concreto láminas de yeso láminado, de uso en 25 particiones prefabricadas que permiten un montaje rápido, garantizando una mayor limpieza.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La placa de yeso laminado aligerado objeto de la invención se fabrica dosificando en volumen diferentes porcentajes de yeso (se incluye por tanto la posibilidad de emplear cualquier tipo de yeso según UNE-EN 13279-1:2009, Tabla 1), con diversas cargas aligerantes de espuma de 30 poliuretano y agua para su amasado, y un cartón como terminación.
Para la fabricación del material, se ha llevado a cabo la caracterización previa de la espuma de poliuretano (microscópica, química y física) y la caracterización del yeso ligero en estado fresco y en estado endurecido acorde con la normativa europea vigente.
La dosificación de cada componente depende del empleo que se le vaya a dar al material (como 35 ejemplo, se aumentará la cantidad de espuma de poliuretano en el caso de que no haya
solicitudes mecánicas pero sí un requerimiento mayor de aislamiento térmico o acústico). Para el posterior amasado, se considera una relación agua/yeso que aporte una consistencia de la pasta de yeso por mesa de sacudidas según UNE-EN 13279-2:2006.
Los siguientes ejemplos ilustrativos no pretenden ser limitantes y describen materiales prefabricados ligeros fabricados con componentes muy concretos, pero las combinaciones de fabricación son muy amplias y dependen del tipo de yeso que se emplee, de la espuma de poliuretano disponible, del papel-cartón utilizado y del requerimiento de agua necesario para cada espuma que mantenga una consistencia y trabajabilidad adecuada para la fabricación de la placa, así como unas propiedades apropiadas que determinen una buena durabilidad a lo largo del tiempo.
Caracterización de componentes:
YESO: YG/L, es decir se emplea un yeso grueso de fraguado lento con designación B1/20/2 según EN 13279-1: 2009, lo que indica un contenido en conglomerante de yeso mayor o igual a un 50 %, con principio de fraguado mayor o igual a 20 minutos y con una resistencia mecánica a compresión a los 28 días mayor o igual a 2 N/mm2.
POLIURETANO: como ejemplo descriptivo se emplea espuma de poliuretano en polvo, con diámetro de partícula 0 y 0,5 mm. Con densidad real de 1,08 gr/cm3 y densidad aparente de 74,6 Kg/m3.
CARTÓN: papel cartón reciclado de 0,16 mm de espesor y 0,126 kg/m2 de densidad. PEGAMENTO: resinas epoxídicas
DESCRIPCIÓN DE UN EJEMPLO DE REALIZACIÓN Ejemplo 1
Proceso de fabricación:
Se realiza la dosificación y mezcla en volumen de yeso y espuma de poliuretano en polvo en proporción 1/0,5 (una parte de yeso por cada 0,5 partes de espuma). El agua de amasado se establece para proporcionar una consistencia adecuada y el procedimiento de amasado se lleva a cabo según UNE-EN 13279-2:2006. Se introduce la mezcla junto con el papel cartón y la resina en el molde para que el conjunto fragüe en la estufa a una temperatura de (40±2) °C durante 24 horas. Una vez trascurrido este tiempo, el material se desmolda y se vuelven a introducir las placas en la estufa hasta conseguir su secado. El resto de propiedades estudiadas en cada una de las dosificaciones se llevan a cabo según UNE-EN 520: 2005+A1.
Propiedades del veso en estado fresco:
Relación Agua/(Yeso+Poliuretano): 0,52 Propiedades de la placa veso laminado en estado endurecido:
Densidad: 1296,94 Kg/m3
Absorción total (% medio): 32,66 %
Dureza superficial ( 0 medio): 13,22 mm
Carga de rotura a flexión: 403,33 N
Ejemplo 2
Proceso de fabricación:
Se realiza la dosificación y mezcla en volumen de yeso y espuma de poliuretano en polvo en proporción 1/1 (una parte de yeso por cada 1 partes de espuma).
Propiedades del veso en estado fresco:
Relación Agua/(Yeso+Poliuretano): 0,60 Propiedades de la placa veso laminado en estado endurecido:
Densidad: 1202,14 Kg/m3
Absorción total (% medio): 40,81%
Dureza superficial ( 0 medio): 14,33 mm
Carga de rotura a flexión: 373,33 N
Ejemplo 3
Proceso de fabricación:
Se realiza la dosificación y mezcla en volumen de yeso y espuma de poliuretano en polvo en proporción 1/2 (una parte de yeso por cada 2 partes de espuma).
Propiedades del veso en estado fresco:
Relación Agua/(Yeso+Poliuretano): 0,82 Propiedades de la placa veso laminado en estado endurecido:
Densidad: 954,49 Kg/m3
Absorción total (% medio): 61,59 %
Dureza superficial ( 0 medio): 16,56 mm
Carga de rotura a flexión: 203,33 N
