MXPA98008248A - Unidades de detención de vehículo y métodos de fabricación de las mismas - Google Patents

Abstract

Bloques de concreto celular para la detención de vehículos se usan para retardar con seguridad el viaje de un objeto, y se pueden usar para construir un lecho de detención de aeroplano al final de la pista de despegue y aterrizaje de un aeropuerto. Para dichos propósitos, se deben fabricar bloques de concreto celular que exhiben gradientes de resistencia a la compresión de valores predeterminados para proveer fuerzas de desaceleración suficientes, pero no excesivas, de un objeto;se deben satisfacer características de uniformidad del material, para evitar variaciones de fuerza de arrastre inaceptables, de modo que los bloques de detención exhiban convenientemente un gradiente de resistencia a la compresión predeterminado, por ejemplo, un CGS de 60/80, sobre una profundidad de penetración de 10 a 66%del espesor del bloque, como se muestra en la figura 7. Un CGS 60/80 representarátípicamente una resistencia a la compresión promedio de 4.921 kg/cm2 sobre dicha profundidad de penetración. Las aplicaciones anteriores de concretocelular incluyeron típicamente satisfacer valores mínimos de resistencia, y los métodos de producción no satisficieron la predicción del gradiente de resistencia a la compresión o de uniformidad necesarios para los bloques de detención. Los métodos descritos incluyen controles de parámetros, ingredientes y procedimientos, asícomo escalas efectivas para permitir la fabricación de bloques de detención que tengan densidades en seco y gradientes de resistencia a la compresión que puedan ser especificados para proveer desaceleración limitada de aeroplanos y otros objetos. La desaceleración limitada puede evitar efectos destructivos inherentes en las velocidades de desaceleración excesivas.

Description

UNIDADES DE DETENCIÓN DE VEHÍCULO Y MÉTODOS DE FABRICACIÓN DE LAS MISMAS CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se re-fiere a retardar el movimiento de vehículos» y más particularmente» a unidades de concreto celular adecuadas para usarse en sistemas de lecho de detención para desacelerar con seguridad un aeroplano que sale del extremo de una pista de despegue y aterrizaje» y a métodos para producir dichas unidades.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un aeroplano puede i vadir (y de hecho lo hace) los extremos de las pistas de despegue y aterrizaje» aumentando la posibilidad de daño a los pasajeros y destrucción o daño severo del aeroplano. Estas invasiones han ocurrido durante despegues abortados o durante el aterrizaje» con el aeroplano desplazándose a velocidades de 80 nudos. Para reducir al mínimo los peligros de las invasiones» la Administración Federal de Aviación (FAA) de los Estados Unidos requiere generalmente un área de seguridad de 305 m de longitud más allá del extremo de la pista de despegue y aterrizaje. Aunque esta área de seguridad es actualmente un estándar de la FFA» muchas pistas de despegue y aterrizaje en los Estados Unidos fueron construidas antes de su adopción y están situadas de tal manera que el agua» las carreteras y otros obstáculos les impiden el cumpl miento económico con el requisito de invasión de 305 m. Se han analizado varios materiales» incluyendo las superficies de suelo existentes más allá de la pista de despegue y aterrizaje para determinar su capacidad para desacelerar el aeroplano. Las superficies de suelo son muy impredecibles en su capacidad de detención» ya que sus propiedades son i predecibles. Por ejemplo» una arcilla muy seca puede ser dura y casi impenetrable» pero la arcilla húmeda puede ocasionar que el aeroplano se atasque rápidamente» haciendo que el tren de aterrizaje se colapse y originando un potencial de daño para el pasajero y la tripulación» asi como un mayor daño al aeroplano. Un reporte de 1988 maneja una investigación de la autoridad portuaria de New York y New Jersey» E.U. sobre la factibil dad de desarrollar una espuma de plástico de detención para una pista de despegue y aterrizaje en el aeropuerto internacional JFK de los Estados Unidos. En el reporte» se afirma que los análisis indicaron que dicho diseño de detención es factible y puede detener con seguridad un aeroplano de 45 toneladas que invade la pista de despegue y aterrizaje a una velocidad de salida de hasta BO nudos» y un aeroplano de 3S9 toneladas invadiendo a una velocidad de salida de hasta SO nudos. El reporte afirma que el desempeño de una configuración de espuma de plástico de detención apropiada es potencialmente "superior a un área de invasión pavimentada de 305 » particularmente cuando la detención no es efectiva y no se tiene disponible empuje de reversa". Como se sabe» la eficacia de la detención puede estar l mitada bajo condiciones de superficie húmeda o con hielo (reporte de Universíty of Dayton UDR-TR-88-07» Enero de 19BB) . Más rec entemente» se ha descrito un sistema de detención de aeroplano en la Patente de los Estados Unidos No.5»193»7S4 por Larrett y otros. De conformidad con la descripción de esa patente» se forma un área de detención de aeroplano adhiriendo una pluralidad de capas delgadas de espuma fen l ca resistente al fuego» rígida y frágil» apiladas una con otra» con la capa más inferior de espuma adherida a una superficie de apoyo. Las capas apiladas están diseñadas de tal manera que la resistencia a la compresión de las capas combinadas de espuma de plástico rígida es menor que la fuerza ejercida por el tren de aterrizaje de cualquier aeroplano del tipo destinado a ser detenido cuando se mueve en el área de detención de una pista de despegue y aterrizaje» de tal manera que la espuma es aplastada cuando hace contacto con el aeroplano. El material preferido es espuma fenol ica utilizada con un adhesivo compatible» tal como un adhesivo de látex. Las pruebas de sistemas de detención a base de espuma fen l ica indican que» aunque estos sistemas pueden funcionar para llegar a detener un aeroplano» el uso del material de espuma tiene desventajas. La principal entre las desventajas es el hecho de que la espuma» dependiendo de sus propiedades» puede exhibir típicamente una propiedad de rebote. Asi» se observó que en las pruebas de lecho de detención con espuma fenol ca» se produce cierto empuje hacia adelante a las ruedas del aeroplano conforme se mueve a través del material espumado» como resultado del rebote del material de espuma por sí solo. Se ha sugerido el concreto espumado o celular como material para usarse en sistemas de lecho de detención» y se ha sometido a un limitado análisis de campo en la técnica anterior. Estas pruebas han indicado que el concreto celular tiene buen potencial de uso en sistemas de lecho de detención» en base a la provisión de muchas de las ventajas de la espuma fenol ica» mientras que ev a algunas de las desventajas de las espumas fenol i cas. Sin embargo» los requis tos de una resistencia a la trituración y uniformidad de material controlados exactamente en todo el lecho de detención, son críticos y hasta donde se sabe» la producción de concreto celular de características y uniformidad apropiadas» no ha sido lograda o descrita anteriormente. La producción de concreto estructural para propósitos de edificación es una técnica antigua que incluye pasos de tratamiento relati amente simples. La producción de concreto celular» aunque por lo general incluye ingredientes simples» es complicada por la naturaleza y el efecto de los aspectos de aereación» mezclado e hidratación» los cuales deben especificarse estrechamente» y controlarse con exactitud si se quiere producir un producto final uniforme que no sea ni demasiado déb l ni demasiado fuerte para los propósitos presentes. Las discontinuidades» incluyendo áreas de concreto celular más débiles y fuertes» pueden en realidad ocasionar daño al vehículo que se desacelera si» por ejemplo» las fuerzas de desaceleración exceden a la resistencia de la estructura de soporte de la rueda. Esta falta de uniformidad da como resultado también una incapacidad para predecir exactamente el desempeño de la desaceleración y la distancia de detención total. En una prueba de factibilí dad reciente que utiliza concreto celular de grado comercial» se adquirió un aeroplano equipado para registrar datos de prueba corridos por tierra a través de una sección de lecho y datos de carga. Aunque se han emprendido acciones para intentar proveer uniformidad de producción» las muestras tomadas y los datos de carga del aeroplano del lecho de detención de prueba mostraron variaciones significat vas entre las áreas en donde la resistencia a la trituración era excesi amente alta y áreas en las cuales era exces amente baja. Obviamente» el beneficio potencial de un sistema de detención queda comprometido si el aeroplano es expuesto a fuerzas que pudieran dañar o aplastar el tren de aterrizaje principal . Un reporte de 1995 preparado por la Admi istración Federal de Aviación titulado "Preliminary Soft Ground Arrestor Design for JFK International Airport"» describe un detenedor propuesto para aeroplano. Este reporte discute el potencial de uso de la espuma fenol ca o del concreto celular. En cuanto a la espuma fenol ica, se hace referencia a la desventaja de una característica de "rebote" que da como resultado el retorno de cierta energía después de la compresión. En cuanto al concreto celular» denominado "concreto de espuma"» se nota que "una densidad constante (parámetro de resistencia) del concreto de espuma es difícil de mantener" en producción. Se indica que el concreto de espuma parece ser un buen candidato para la construcción del detenedor» si se puede producir en grandes cantidades con densidad constante y resistencia a la compresión. Se lustra la prueba de placa plana» y se describen valores de resistencia a la compresión uniformes de 4.218 Kg/cm2 y 5.624 kg/cmz sobre una escala de deformación de 5 a 80% como objetivos basados en el nivel de información entonces disponible en la técnica. El reporte indica asi la inaccesibilidad tanto de los materiales existentes que tengan características aceptables» como de los métodos de producción de dicho material» y sugiere sobre una base un poco hipotética» las características y prueba posibles de dichos materiales si llegan a ser disponibles. De esta manera» aunque se han considerado los sistemas de lecho de detención» y se han explorado algunas pruebas reales de varios materiales para lo mismo, no se ha logrado la producción e imple entación práctica ni de un sistema de lecho de detención que» dentro de las distancias especificadas» detenga con seguridad al aeroplano de tamaño y peso conocido que se mueve a un régimen de velocidad proyectada fuera de una pista de despegue y aterrizaje» ni materiales adecuados para usarse en lo mismo. La cantidad de material y la geometría en la cual está formado para proveer un lecho de detención efectivo para vehículos de un tamaño, peso y velocidad predeterm ados» depende directamente de las propiedades físicas del material y» en particular, del nivel de arrastre que será aplicado al vehículo conforme se mueve a través del lecho comprimiendo o deformando de otra manera el material. Pueden emplearse modelos de programación de computadora u otras técnicas para desarrollar objetivos de arrastre o desaceleración para lechos de detención, con base en las fuerzas calculadas y la energía de absorción para un aeroplano de tamaño y peso particulares, en vista de las correspondientes especificaciones de resistencia del tren de aterrizaje para dicho aeroplano. Sin embargo» los modelos deben asumir que el lecho de detención está construido de un material que tiene una uniformidad de características de sección a sección y de lote a lote, tales como resistencia» durabilidad» etc. para producir resultados uniformes con una cantidad predecíble de absorción (arrastre) de energía cuando hace contacto con las porciones del aeroplano <u otro vehículo) que llevan la carga del vehículo a través del lecho (por ejemplo, las ruedas de un aeroplano conforme se mueve a través del lecho después de haber invadido la pista de despegue y aterrizaje). Uno de los beneficios potenciales del uso de concreto celular o espumado en sistemas de lecho de detención» es que el B mismo material es capaz de ser producido en una variedad de formas diferentes utilizando numerosos materiales de partida diferentes. Para tipos anteriores de aplicaciones no relacionadas con desaceleración de vehículo» el concreto se ha producido usando un tipo particular de cemento (usualmente Portland) que se combina con agua» un agente espumante» y aire para producir un concreto celular. Sin embargo» un requisito signif cat vo distintivo separa estas aplicaciones anteriores para concreto celular» de la producción de un producto adecuado para su uso en un lecho de detención. En aplicaciones anteriores» los objetivos son típicamente peso o costo reducidos» o ambos» proveyendo al mismo tiempo una resistencia mínima predeterminada» siendo mejor una mayor resistencia. Las aplicaciones anteriores típicamente no han requerido la producción de concreto celular a estándares estrictos tanto de resistencia máxima como de resistencia mínima. Del mismo modo» las apl caciones anteriores no han requerido un alto grado de uniformidad del material, siempre que se cumplan los objetivos básicos de resistencia. Aun para aplicaciones anteriores de concreto celular, se sabe que la cantidad y tipo de cemento, la relación agua/cemento, la cantidad y tipo de agente espumante, la manera en la cual se combinan los materiales, las condiciones de tratamiento y las condiciones de curación» tienen todos efectos críticos sobre las propiedades resultantes del concreto celular. No se ha presentado en las aplicaciones anteriores la necesidad de refinar la producción a los niveles requeridos para producir concreto celular adecuado para lechos de detención de vehículos. Así» un objeto es especificar los objetivos en cuanto a las propiedades mecánicas de los materiales apropiados para obtener la desaceleración deseada durante la llegada de un aeroplano u otro vehículo en el lecho de detención. Sin embargo» no se sabe que se haya logrado anteriormente la capacidad para producir de manera consistente material de concreto celular que realmente tenga las propiedades requeridas de resistencia y uniformidad predeterm adas. Un problema substancial en la técnica es la falta de técnicas establecidas para producir concreto celular en la escala de baja resistencia» en una forma uniforme para tolerancias muy estrechas» que permitan la construcción de un lecho de detención completo que tenga consistentemente las propiedades mecánicas deseadas a lo largo de su geometría. Los objetivos de la invención son proveer unidades y métodos de detención de vehículo nuevos y mejorados para su producción» que provean una o más de las siguientes características y capacidades: - unidades producidas en forma de bloque de tamaños adecuados para varias apl caciones; - unidades producidas para proveer características predeterm adas de gradiente de resistencia a la compresión» — unidades que tengan uniformidad de características adecuadas para frenar con seguridad el viaje del vehículo; - métodos que permitan la producción repetí ble con características predeterm adas; — métodos que permitan el control de producción con base en escalas de parámetros establecidos» y - métodos que permitan un alto nivel de control de calidad en la producción de concreto celular que tenga un gradiente de resistencia a la compresión predeterminado adecuado para varias api cac ones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De conformidad con la invención» una unidad de detención de vehículo comprende un bloque de detención de vehículo fabricado para proveer un gradiente de resistencia a la compresión sin rebote efectiva para retardar el viaje de la rueda de un vehículo sin que falle alguna estructura de soporte asociada de la rueda. El bloque se fabrica de concreto celular» teniendo preferi lemente una densidad en seco en la escala de 192.24 g/l a 352.44 g/l» formado de una combinación de una suspensión de agua y cemento que tiene una temperatura que no excede 31.S°C» una espuma preparada de agua y un agente espumante» y una forma de curación. La forma de curación está dispuesta para proveer soporte tridimensional con evaporación controlada para una mezcla de la suspensión y la espuma que se mezclan después de que la suspensión ha sufrido un aumento de temperatura en la escala de -15°C a -11.1°C arriba de su temperatura inicial. Para los propósitos de la invención» un bloque de detención de vehículo tiene un gradiente de resistencia a la compresión predetermi ado (CGS). Por ejemplo» un CGS de SO/80 equivale a aproximadamente 4.921 kg/cm2» cuando se promedia sobre una profundidad de penetración de 10 a 66% del espesor del bloque. También de conformidad con la invención, un método para formar una sección de material de detención, caracterizado por un gradiente de resistencia a la compresión efectivo para proveer desaceleración limitada de un objeto en movimiento» tal como un aeroplano» incluye los pasos de: (a) formar una suspensión de cemento y agua» incluyendo inducir el mezclado de la suspensión mediante alto esfuerzo cortante» (b) permitir que la suspensión sufra un aumento de temperatura relacionado con la hidratación en la escala de -15 a -11.1°C» hasta que la suspensión alcance una temperatura no mayor de 31.S°C; (c) preparar una espuma a partir de agua y un agente espumante; (d) mezclar la suspensión y la espuma para proveer concreto celular; (e) colocar una porción del concreto celular en una forma representati a de la forma de la sección; y (f ) curar el concreto celular bajo condiciones de evaporación controlada para proveer la sección de material de 1Z detención en una forma tridimensional independiente y que tenga una densidad en la escala de 192.24 g/l a 352.44 g/l. Para un mejor entendimiento de la invención» junto con otros objetivos adicionales» se hace referencia a los dibujos acompañantes» y el alcance de la invención será señalado en las reivindicaciones acompañantes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las figuras 1A» IB y 1C son» respectivamente» una vista en planta longitudinal y vistas transversal y en sección transversal de un sistema de lecho de detención de vehículo. La figura 2 muestra una forma de bloque de desaceleraci n de concreto celular que utiliza la invención. Las figuras 3» 4 y 5 muestran construcciones alternativas de bloques de desacelerac ón de conformidad con la i venc ón. La figura G lustra una forma de curación por evaporación controlada para usarse de conformidad con la invención. Las figuras 7 y 8 muestran resultados de prueba en términos de fuerza de compresión contra porcentaje de penetración para muestras de concreto celular de dos diferentes res stencias.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El uso de concreto celular en aplicaciones de lecho de detención requiere que el material sea generalmente uniforme en su resistencia a la deformación» ya que es la predicción de las fuerzas de resistencia que actúan sobre la superficie de los miembros de contacto del vehículo que está siendo desacelerado» lo que permite que el lecho sea diseñado» dimensionado y construido en una forma que garantizará un rendimiento aceptable. Para obtener dicha uniformidad» debe haber una selección y un control cuidadosos de los ingredientes usados para preparar el concreto celular» las condiciones bajo las cuales es procesado» y su régimen de curación. Los ingredientes del concreto celular son generalmente un cemento, preferiblemente cemento Portland, un agente espumante» y agua. En algunas c rcunstancias» puede ut l zarse también arena relat amente fina u otros materiales» pero estos no se usan en las modalidades actualmente preferidas. Además de los tipos comunes de materiales usados en varias aplicaciones de concreto» de conformidad con la invención» vidrio hueco o esferas de cerámica» u otros materiales aplastables» pueden ser embebidos en el concreto celular. El tipo de cemento actualmente preferido para la aplicación del lecho de detención es el cemento Portland Tipo III. Para los presentes propósitos, el término "concreto celular" se usa como un término genérico que abarca concreto con celdas o burbujas internas de un fluido relati amente pequeñas» tales como aire» y que pueden incluir arena u otro material» así como también formulaciones que no incluyen dicha arena u otro material. Numerosos agentes espumantes como se conocen y usan en la industria del concreto celular» son clasificados como espumas naturales o sintéticas. Se considera generalmente que las espumas naturales son más robustas en el sentido de que no se degradarán tan rápidamente como las espumas sintéticas. Por otra parte» las espumas sintéticas son generalmente más uniformes en calidad y, por lo tanto» más predec bles en su rendimiento. Mientras que cualquier tipo de espuma se puede usar» actualmente se prefiere usar una espuma sintética con características adecuadas de espumación y fraguado» debido a que la consistencia y la uniformidad del concreto celular resultante es de interés primario en la aplicación del lecho de detenc ón. Existen muchos métodos conocidos para producir concreto celular. En general» el procedimiento incluye los pasos de mezclar el concentrado de espuma con agua» generar espuma med ante aire inductor» añadir la espuma resultante a la suspensión de cemento o a la mezcla en suspensión de cemento/agregado» y mezclar completamente la espuma y la suspensión de cemento en forma controlada que dé como resultado una mezcla homogénea con una cantidad significativa de vacíos o "celdas" que mantengan la densidad del material relat vamente baja. comparat vamente con otros tipos de concreto. Debido a que la aplicación del concreto celular en aplicaciones del lecho de detención requiere una uniformidad general de propiedades del material» la espumac?ón, mezclado y fraguado uniformes de los materiales, es de extrema importancia. El método preferido para producir el concreto celular es usar un procedimiento que se aproxime lo más posible a un procedimiento continuo de estado estable. Controlando las presiones, velocidades de mezclado, temperaturas de las materias primas y otras variables de procesamiento para que sean lo más constante posibles, se logran niveles de uniformidad superiores del producto de concreto celular» y se evitan las variaciones usualmente asociadas con el procesamiento interm ente. Sin embargo» la cantidad de material producido en cualquier momento en un procedimiento intermitente o de otro tipo» determinará la duración del procedi iento» y qué tanto una aproximación a la operación similar a un "estado estable" es práctica bajo las circunstanc as de producción para una instalación en particular del lecho de detención. El procedimiento preferido incluye los pasos de crear una suspensión de cemento» crear la espuma» y mezclar entonces la suspensión de cemento y la espuma para formar el concreto espumado o celular. La espuma se prepara mezclando el concentrado de espuma con agua para formar una solución espumante. A manera de ejemplo» una relación preferida de agua: ÍS concentrado de espuma para el material de espuma sintético descrito anteriormente» es de aproximadamente 39:1 sobre una base en volumen. Después» la espuma se forma mediante cualquier medio adecuado de captura de aire tal como» por ejemplo» haciendo pasar la solución de espuma a través de una bomba adaptada con una entrada de aire ajustable. Prefer blemente, la densidad de espuma producida mediante este paso del procedimiento será de alrededor de 35.24 g/l a aproximadamente 41.=5 g/l» y más preferiblemente de alrededor de 3S.84 g/l a aproximadamente 38.44 g/l. De conformidad con la invención» la suspensión de cemento se produce mezclando agua con el cemento Portland de Tipo III. Se ha encontrado que las relaciones preferidas de agua: cemento están en la escala de alrededor de 0.5 a aproximadamente 0.7» encontrándose que una relación de O.54 provee resultados excelentes. El cemento se mezcla c almente con el agua» y se ha encontrado que es particularmente ventajoso impartir un esfuerzo cortante muy alto a la suspensión. Hacer pasar la mezcla a través de una bomba de alto esfuerzo cortante, es el método actualmente preferido para impartir un alto esfuerzo cortante a la suspensión de cemento. Se prefiere que la temperatura ambiente durante la preparación del concreto celular sea de por lo menos aproximadamente 18.3°C. También se ha determinado que el procedimiento preferido incluye dejar que transcurra un tiempo suficiente de hidratacion parcial para que la suspensión de cemento antes de que se mezcle con la espuma forme el concreto espumado. Mientras que los tiempos de hidratación parcial pueden variar dadas diferentes relaciones de cementos y de cemento/agua» se ha encontrado que cierto grado de hidratac ón de la suspensión» por ejemplo» conforme se hace circular a través de un dispositivo que imparte esfuerzo cortante» ayuda a obtener un producto final aceptable. Dado que la reacción de hidratación libera calor en la suspensión» una medida de la hidratación es un aumento de temperatura. Así» se ha encontrado que es particularmente efectivo mezclar suf cientemente el agua y el cemento para proveer un aumento de temperatura relacionado con la hidratación de alrededor de -15°C a aproximadamente -11.1°C. En una modalidad preferida» se utiliza un período de aproximadamente 4 minutos» para proveer un aumento de temperatura relacionado con la hidratación dentro de una escala de -14.4°C a apro imadamente -13.3°C» antes de introducir la espuma en la suspensión de cemento. Por ejemplo» se puede adaptar una bomba de alta velocidad con sensores de temperatura» y el mezclado de la suspensión de cemento se puede llevar a cabo en forma recirculante hasta que haya ocurrido el aumento de temperatura relacionado con la hidratación (y» en consecuencia» el nivel apropiado de hidratación para los presentes propósitos). La suspensión de cemento parcialmente hidratada se puede hacer pasar después a un ambiente de bajo esfuerzo cortante o un ambiente de mezclado relati amente moderado» tal como un mezclador de paletas» en donde la espuma se combina para formar el concreto celular. Las densidades en húmedo del concreto de espuma se deben controlar muy estrechamente si se desea obtener la uniformidad necesaria del producto. Las densidades en húmedo preferidas son de alrededor de 224.28 a aproximadamente 3S8.4S g/l. Una densidad en húmedo actualmente preferida que se ha usado para obtener un gradiente de resistencia a la compresión especificada o "CGS" (como se define más adelante) de aproximadamente SO/80» es aproximadamente 288.3S g/l. Se debe dejar que el concreto espumado sea curado en una forma que reduzca los bajos regímenes de agua. Prefer blemente, sólo los efectos de curación autodesecantes serán responsables de la mayor parte de la pérdida de agua. Esto se puede lograr colando secciones de concreto celular en formas de madera revestidas con un material de hoja de plástico que se extiende también sobre la parte superior del concreto cel lar. La figura S es una ilustración simplificada de una forma de madera superior abierta 90 adecuada para usarse en métodos de conformidad con la invención. La forma 90 puede tener típicamente dimensiones de longitud y ancho interiores respectivas de 2.44 m y 1.22 m» y una altura interna apropiada para el espesor particular del bloque que va a ser fabricado usando la forma. Como se muestra» un revestimiento de plástico 92» que cubre las superficies internas y que tiene una porción o porciones de cubierta para traslapar la superficie superior del concreto celular introducido en la forma, se incluye y se sitúa dentro de la forma 90. La combinación de la forma 90 y el revestimiento 92 de plástico u otro material adecuado permite la provisión de condiciones de evaporación controladas durante el período de curación para bloques de detención producidos de conformidad con la invención. Las condiciones de curación preferibles incluyen temperaturas ambiente cercanas a la temperatura ambiente (aproximadamente 21.1°C). El procedimiento de curación variará con los materiales y la mezcla» pero normalmente concluye en aproximadamente 21 días. La construcción de un sistema de lecho de detención se puede lograr produciendo el concreto celular en una instalación de producción central o en el sitio del lecho» y vertiendo el concreto en formas de dimensiones apropiadas para lograr la geometría deseada para el sistema. Sin embargo» para los intereses de uniformidad de craracterísticas del material y control de calidad general» se ha encontrado preferible colar secciones del lecho general usando formas de tamaño apropiado» y transportar después las secciones al sitio e instalarlas para formar la configuración general del lecho. En el último caso, dichas unidades o secciones» en forma de bloques de tamaños predeterminados» se pueden producir y conservar hasta el término de la prueba de control de calidad. Los bloques se pueden colocar entonces en el sitio y ser adheridos al área de seguridad de la pista de despegue y aterrizaje usando asfalto» pasta de cemento u otro material adhesivo adecuado» dependiendo de los materiales de construcción del área de seguridad misma. En cualquier caso, un material de revestimiento duro se aplica preferiblemente a las superficies expuestas de cada bloque del lecho de detención ensamblado para proveer una superficie más fuerte que no sea tan fácilmente deformada como la estructura principal del lecho mismo, permitiendo que el mantenimiento se lleve a cabo sin daños de deformación serios a la estructura principal. Un material de revestimiento duro preferido comprende concreto espumado, en donde la densidad en húmedo es un poco superior, por ejemplo, en la escala de aproximadamente 352.44 g/l a 41S.52 g/l . Para proveer un mayor contexto para la descripción de los bloques de detención de conformidad con la invención» un ejemplo de un sistema de lecho de detención completo que utiliza dichos bloques se 'ilustra en las figuras 1A» IB y 1C. Como se muestra» el lecho de detención incluye básicamente una primera sección 52 ensamblada de hileras laterales de bloques de detención de un primer gradiente de resistencia a la compresión (por ejemplo, un CGS de SO/80)» y una sección 54 ensamblada de hileras de bloques de detención de un gradiente de resistencia a la compresión superior. En la modalidad mostrada» una hilera inicial de bloques de detención tiene un espesor o altura de 22.86 cm» con hileras subsecuentes aumentando en altura en incrementos de 1.905 cm. Ciertas hileras sucesivas de bloques de detención en la sección 54 tienen diferencias de altura crecientes de 7.62 cm. La combinación de una altura cada vez mas creciente y de diferentes CGS provee un efecto de arrastre creciente para la desaceleración de un aeroplano que entra al lecho de detención. El lecho de detención se describirá con mayor detalle más adelante. En relación a la figura 2» se ilustra un ejemplo de un bloque de detención de vehículo o bloque de desaceleración 70 formado de concreto celular de conformidad con la invención. El bloque 70 es adecuado para usos tales como sistemas de lecho de detención de vehículo instalado al final de la pista de despegue y aterrizaje de un aeropuerto» para detener el viaje de un aeroplano que deja atrás el extremo de la pista de despegue y aterrizaje» así como también tipos similares de instalaciones para detener camiones u otros vehículos. En otras aplicaciones» se utilizan bloques u otras unidades de concreto celular de varios tamaños y configuraciones para detener el movimiento de varios tipos de proyectiles y otros objetos en movimiento. Como se muestra en la figura 2» el bloque de detención de vehículo 70 tiene generalmente una altura o espesor 72 que es menor que el espacio libre del cuerpo de un vehículo que va a ser desacelerado. El bloque 70 puede estar situado así en la trayectoria de un vehículo» tal como un aeroplano» el cual va a ser desacelerado» con el objetivo de interactuar con el tren de aterrizaje (por ejemplo, las ruedas) del aeroplano» sin entrar directamente en contacto con el fuselaje. Como una excepción a lo anterior» donde el uso está destinado para ser provisto por varios aeroplanos grandes y pequeños» puede no ser posible asegurar el espacio libre del fuselaje para aeroplanos más pequeños» debido a la necesidad de proveer una capacidad de desaceleración deseada para un aeroplano más grande. De conformidad con la invención» el bloque 70 está fabricado para proveer un gradiente de resistencia a la compresión sin rebote efectivo para desacelerar o retardar el viaje de la rueda de un vehículo. Un objetivo importante pero secundario es lograr esto sin que dé como resultado falla de una estructura de soporte asociada a la rueda en la nariz del aeroplano» si es posible. Para lograr estos objetivos» el bloque 70 comprende un bloque de concreto autoestable precurado que tiene una densidad en seco en la escala de 192.24 a 352.44 g/l. Para usarse en un ensamble del lecho de detención de aeroplano típico» tal como se ilustra en las figuras 1A» IB y 1C, los bloques de concreto celular se pueden fabricar en la forma mostrada en la figura 2, con un ancho uniforme 74 (nominalmente 1.22 m) y longitud 76 (nominalmente 2.44 m) y un espesor 72 (típicamente de 22.86 cm a 76.2 cm), que puede variar en incrementos (típicamente de 1.905 cm a 7.62 cm) para permitir la provisión de conf guraciones de lecho ahusadas frontales o posteriores capaces de proveer incrementos crecientes predetermi ados en las fuerzas de arrastre. Como se ilustra en la figura 2» el bloque de detención 70 incluye dos ranuras transversales 78 y 80 configuradas para facilitar el manejo y la colocación del bloque. En una modal dad actualmente preferida» dos piezas tubulares de plástico de 1.22 m de longitud» y cada una teniendo una abertura rectangular de apro imadamente 3.81 cm de altura por 10.16 cm de ancho» están situadas sobre la superficie inferior interior de una forma de curación antes de que una suspensión de concreto celular sea introducida en la espuma. En esta modalidad» las piezas tubulares son así moldeadas en el bloque y quedan embebidas en la parte inferior del bloque de detención resultante cuando es removido de la forma después de que termina la curación. Las piezas tubulares de plástico son de construcción económica y sólo necesitan ser bastante fuertes para evitar su colapso durante la introducción y curación del concreto celular en la forma. Cuando es curado» el bloque de detención resultante 70 incluye las dos ranuras transversales 78 y 80 formadas estructuralmente en el bloque. Se apreciará que un bloque de concreto celular de peso relativamente ligero» el cual puede tener dimensiones de 1.22 m x 2.44 m x 20.32 cm en espesor» será una estructura relat amente frágil» en cuanto a manejo» movimiento y colocación del bloque. Esto quiere decir que el intento de seleccionar el bloque sin cuidado forzoso» puede tender a causar agrietamiento o fractura del bloque. De conformidad con la invención, el problema de fractura se reduce ampliamente mientras se permite que los bloques sean movidos y colocados fácilmente en un lecho de detención. Las ranuras 78 y 80 se localizan respect amente típicamente alrededor de un sexto de la longitud del bloque desde cada extremo. Entonces, un vehículo elevador de carga o aparato que tenga dos salientes aproximadamente dimensionadas y separadas que se puedan insertar en las ranuras 78 y 80, se puede utilizar fácilmente para elevar, mover y transportar un bloque de una posición a otra. Se pueden utilizar varias otras disposiciones, tales como el uso de porciones de reborde elevadas que permanecen en la forma para proveer ranuras transversales adecuadas comparables a las ranuras 78 y 80. Más particularmente» el bloque 70 comprende concreto celular formado de una combinación que incluye: — una suspensión de agua y cemento, típicamente en una escala de relación de 0.5:1 a 0.6:1» — una espuma preparada de agua y un agente espumante, típicamente teniendo una densidad en la escala de 35.24 a 41.65 g/l; y — una forma de curación dispuesta para proveer soporte tridimensional con evaporación controlada para una suspensión y mezcla de espuma que tiene una densidad en húmedo en la escala de 224.28 a 368.46 g/l. Dicha combinación es efectiva para proveer un bloque de concreto celular para desaceleración que tiene un gradiente de resistencia a la compresión continuo en la escala de 2.812 kg/cm3 a 9.842 kg/cm2 sobre por lo menos GO% de su espesor. El gradiente de resistencia a la compresión específico para un bloque en particular se puede seleccionar o especificar dentro de una escala mucho más estrecha, según sea apropiado para una aplicación particular, especif cando más particularmente los parámetros particulares dentro de las escalas establecidas. Para hacer posible la fabricación de bloques de detención de vehículo que tengan gradientes de resistencia a la compresión especif cados y repetibles para aplicaciones particulares y un alto grado de uniformidad de dicha resistencia a lo largo del concreto celular que forma el bloque, los bloques de desaceleración» y más particularmente los bloques de detención de vehículo» se forman convenientemente de materiales que satisfacen las siguientes especif caciones. La suspensión de agua y cemento ha sido sometida a mezclado de alto esfuerzo cortante, y se ha permitido que sufra un aumento de temperatura relacionado con la hídratación en la escala de -15°C a -11.1°C hasta alcanzar una temperatura que no exceda 31.6°C, antes de ser mezclada con la espuma. En un método actualmente preferido, se utiliza un aumento de temperatura relacionado con la hidratación en la escala de -14.4°C a -13.3°C hasta alcanzar una temperatura máxima de pre ezclado que no exceda 30.5°C. Las figuras 3, 4 y 5 ilustran modalidades particulares de bloques de concreto celular usables en sistemas de lecho de detención de conformidad con la invención. El bloque de la figura 3 es un bloque mixto que incluye una porción superior 100 de concreto celular que tiene un CGS conveniente y una capa inferior delgada 102 de concreto celular más fuerte u otro material para proveer resistencia adicional » particularmente durante el transporte y la instalación del bloque. La figura 4 muestra un bloque de concreto celular 104 que incluye dentro de su porción inferior miembros de refuerzo ilustrados en forma de una rej lla de refuerzo de fibra» metal u otro material adecuado. En otras modalidades, se pueden usar alambres» varillas u otras configuraciones de materiales adecuados. La figura 5 ilustra un bloque 108 de concreto celular que contiene dentro del mismo piezas o formas aplastables de otro material. Como se representa en forma un poco idealizada» dicho material puede comprender uno o más de: piezas regulares o irregulares de material aplastable; esferas de vidrio o de cerámica» artículos huecos de material y forma seleccionados» u otras piezas adecuadas. Estas configuraciones del bloque se pueden fabricar colocando los artículos en las formas de colado» o en el concreto celular húmedo» a fin de quedar embebidas en un bloque de detención de vehículo. Se apreciará que los artículos o materiales añadidos al bloque típicamente estarán situados cerca del fondo del bloque adyacente a la superficie terrestre (figuras 3 y 4)» o distribuidos a través del mismo (figura 5). Dichos artículos o materiales tendrán así un efecto menor en la desaceleración de un vehículo u otro objeto» tomados en cuenta para determinar los CGS» o ambos.

Se apreciará que mientras la técnica anterior reconoció, por ejemplo» las ventajas potenciales de un lecho de detención de aeroplano construido de un material de espuma» no se contaba con una formulación adecuada de concreto celular. Así» mientras existía concreto celular para varios usos que requerían peso ligero y por lo menos una resistencia mínima antes de que el material fallara o se colapsara» las características de uniformidad de resistencia y de resistencia a la falla por compresión dentro de una escala predecible estrecha» y continua sobre una escala de espesor, no se requirieron ni fueron alcanzables. De conformidad con la invención» un método para formar una sección de material de detención, caracterizado por un gradiente de resistencia a la compresión efectivo para detener el movimiento de un objeto en movimiento sin destruir el objeto, incluye los siguientes pasos: (a) formar una suspensión de cemento y agua, incluyendo proyectar la suspensión en una corriente de alto esfuerzo cortante para inducir mezclado de alto esfuerzo cortante; (b) permitir que la suspensión sufra un aumento de temperatura relacionado con la hidratación en la escala de -15 a —11.1°C» sin que la suspensión exceda una temperatura final de 31.6°C; (c) preparar una espuma a partir de agua y un agente espumante, teniendo una densidad en la escala de 35.24 a 41.65 g/l ; (d) mezclar la suspensión y la espuma para proveer concreto celular; (e) colocar una porción de dicho concreto celular en una forma representativa de la forma tridimensional de la sección deseada; y (f) curar el concreto celular bajo condiciones de evaporación controladas para proveer la sección de material de detención en una forma tridimensional independiente y que tenga una densidad en seco en la escala de 192.24 g/l a 352.44 g/l. Mediante el ajuste de los parámetros relevantes, los cuales se pueden afinar sobre una base lograda en resultados, se pueden proveer bloques de detención de concreto celular y otras formas de bloques de desaceleración que tengan uniformidad y gradientes de resistencia a la compresión apropiados para sistemas de lecho de detención de aeroplanos y otros usos. Típicamente» los gradientes de resistencia a la compresión en la escala de 2.812 kg/cmß a 9.842 kg/cm58 son apropiados para dichos propósitos. De conformidad con la invención» se ha determinado que el concreto celular fabricado para tener una densidad en seco en la escala de 160.2 a 400.5 g/l» es adecuado para dichos propósitos.

DEFINICIÓN DE "GRADIENTE DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN", O "CGS" Se entiende normalmente que el término "resistencia a la compresión" (no CGS)» significa la cantidad de fuerza (medida convencional ente en kilogramos por metro cuadrado) que» cuando se aplica a un vector normal a la superficie de una muestra estandarizada» hará que la muestra falle. La mayor parte de los métodos de prueba convencionales especifican aparatos de prueba» procedimientos de muestreo» requisitos de espécimen de prueba (incluyendo requisi os del tamaño» moldeo y curación)» regímenes de carga y requisitos de conservación de registros. Un ejemplo es ASTM C 495-86 "Standard Method for Compressive Strength of Lightweight Insulating Concrete". Mientras que dichos métodos de prueba convencionales son útiles cuando se diseñan estructuras que se requieren para mantener la integridad estructural bajo condiciones de carga pred chas (es decir» que tienen por lo menos una resistencia mínima)» el objeto de los sistemas de lecho de detención es fallar en una forma especificada predecible» proveyendo así fuerza de resistencia predecible controlada conforme el vehículo deforma el concreto celular (es decir, un gradiente de resistencia a la compresión específico). Así, dicha prueba convencional se enfoca en determinar la resistencia hasta un punto de falla, no la resistencia durante la falla por compresión. Dicho en forma más simple, saber qué cantidad de fuerza estrellará un espécimen de material de concreto celular, no responde la cuestión crítica de qué cantidad de arrastre o de desaceleración será experimentada por un vehículo que se mueve a través de un sistema de lecho de detención. En contraste a una resistencia a la fractura "puntual" como en la técnica anterior, para los presentes propósitos la prueba debe evaluar un modo continuo de falla por compresión conforme una porción de un espécimen es comprimida continuamente hasta aproximadamente 20% de su espesor original. Generalmente no han existido anteriormente equipo y métodos adecuados para dicha prueba continua apropiada para los presentes propósitos. Debido a la amplia gama de varíales disponibles en los materiales y al procesamiento de concretos celulares, y a la magnitud y al costo para construir lechos de detención para prueba, es imperativo que exista imformación de prueba precisa para predecir la cantidad de fuerza de resistencia que una variedad particular de concreto celular, procesado y curado en cierta forma, proveerá cuando se use en un sistema de lecho de detención. Mediante el desarrollo de nueva metodología de prueba para enfocar los datos resultantes en la medición de la fuerza de resistencia que ocurre durante la falla a la compresión continua de una muestra» en lugar de "resistencia a la compresión" puntual simple» se han desarrollado nuevos métodos y aparatos de prueba para permitir la prueba y la con irmación confiables de materiales de concreto celular y variables del procedimiento apropiados.

Como resultado, se ha determinado que la fuerza de compresión que se necesita para aplastar el concreto celular hasta el 20% de su espesor original, varía con el ancho de penetración. Esta característ ca, a la que los presentes inventores denominaron "gradiente de resistencia a la compresión" o "CGS", debe especi icarse con precisión para construir un lecho de detención de vehículo fabricado a base de concreto celular que tenga características de desaceleración conocidas para retardar con seguridad un aeroplano. Así» un método de prueba de tipo de penetración» donde la resistencia a la compresión de una muestra de concreto celular se mide no aplicando una fuerza que fracturará una muestra» sino más bien reportará continuamente información sobre las fuerzas de resistencia generadas conforme una cabeza de sonda de prueba que tiene una superficie de contacto compresiva especificada se mueve a través de un volumen de concreto celular» es clave para obtener los datos necesarios para formular y usar el concreto celular en aplicaciones de lecho de detención. Como se mide así» el CGS fluctuará sobre una escala con profundidad de penetración» dando como resultado un valor de gradiente (tal como CGS de 60/80)» más que un valor de fractura singular simple como en las pruebas anteriores. Para los presentes propósitos» el término "gradiente de resistencia a la compresión" (o "CGS") se usa para referirse a la resistencia a la compresión de una sección de concreto celular desde una superficie y continuando hasta una profundidad interna de penetración que típicamente puede ser de 66 por ciento del espesor de la sección. Como se define» el CGS no corresponde a la resistencia a la compresión determinada mediante métodos de prueba de ASTM estándar. La figura 7 ilustra las característ cas de CGS de una muestra de concreto celular representativa de un bloque de la sección 52 de la figura 1» determinada mediante prueba. En la figura 7» la escala inferior representa el porcentaje de penetración de la sonda de prueba expresada en décimos de espesor o altura de la muestra. La escala vertical representa la fuerza compresiva de la sonda de prueba expresada en kilogramos por centímetro cuadrado. Los datos de prueba de interés están típicamente dentro de la escala de penetración de lO a SS por ciento del espesor de la muestra. Los datos que estén fuera de esta escala pueden ser menos confiables» ocurriendo efectos de acumulación de material aplastado más allá de una penetración de aproximadamente 70 por ciento. Como se lustra en la figura 7» la resistencia del concreto celular a la falla exhibe un gradiente con resistencia a la compresión que aumenta con la profundidad de penetración. La línea que pasa a través de los puntos A y B en la figura 7 representa un CGS generalizado de 60/80, es decir» un CGS caracterizado por una resistencia a la compresión que cambia de alrededor de 4.218 kg/cmz a aproximadamente 5.624 kg/cm2 sobre una escala de penetración de 10 a 66 por ciento. El promedio, sobre esta escala» es así nominalmente igual a 4.921 kg/cmz en el punto medio C. Las líneas D y E representan límites de control de calidad» y la línea F representa datos de pruebas reales registrados para una muestra de prueba específica de concreto celular. En este ejemplo» una muestra de prueba para la cual los datos de prueba sobre una escala de penetración de 10 a 66 por ciento quedan dentro de las líneas D y E del límite de control de calidad» representa un bloque de detención fabricado dentro de tolerancias aceptables. La figura 8 es una ilustración similar de características de CGS del bloque de desaceleración» con un CGS de 80/100 que es nominalmente igual a 6.327 kg/cmz» cuando se promedia sobre una profundidad de penetración seleccionada (por ejemplo» una escala de penetración de 10 a 66 por ciento). Para los presentes propósitos» los términos "nominal" o "nominalmente" se definen en relación a un valor o relación que está dentro de aproximadamente más o menos 15% de un valor o relación señalado. Métodos y aparatos de prueba adecuados para determinar el CGS se describen en la solicitud serie No. 08/796»968» presentada concurrentemente con la misma» teniendo un apoderado común» e incorporada así en la presente como referencia.

LECHO DE DETENCIÓN DE LAS FIGURAS 1A, IB Y 1C En relación a la figura 1 (incluyendo en conjunto las figuras 1A, IB y 1C) » se ilustra una modalidad de un sistema de lecho de detención de vehículo» que utiliza unidades de detención como se describió anteriormente. Básicamente» el sistema de la figura 1 se construye de bloques precolados de concreto celular que tienen dos diferentes gradientes de resistencia a la compresión y varios espesores distintos» con instalación destinada al final de la pista de despegue y aterrizaje de un aeropuerto. La subsuperficie 50 que sustenta el sistema, debe ser típicamente relativamente plana» l sa y nivelada (sujeta a tener una pendiente apropiada para requisitos de afluencia de agua)» y capaz de soportar un aeroplano que abandona la pista de despegue y aterrizaje. La subsuperf cie 50 debe estar en buenas condiciones y se debe limpiar satisfactoriamente para colocar y adherir el sistema de lecho de detención. Para mostrar los detalles verticales» las dimensiones verticales de las figuras IB y 1C se amplían respecto a las dimensiones de la figura 1A (por ejemplo» el ancho del lecho en la figura 1A puede ser típicamente de 45.75 m. mientras que el espesor máximo del lecho en las figuras IB y 1C puede ser típicamente de 76.2 cm). Del mismo modo» ciertas dimensiones tales como el tamaño del bloque» se han alterado para facil tar la lustración (por ejemplo» más que mostrar los miles de bloques realmente incluidos en un lecho de detención típico) . Como se muestra» el sistema de lecho de detención de vehículo de la figura 1 incluye una primera sección 52» que comprende un ensamble de bloques que tienen un primer CGS y una primera densidad en seco» y una segunda sección 54, que comprende un ensamble de bloques que tienen un segundo CGS y una segunda densidad en seco. Como se muestra en la vista en sección lateral de la figura IB, las secciones 52 y 54 se traslapan parcialmente (en lo que podría considerarse la sección 52/54)» indicando una línea obscura la unión en donde ciertos bloques de la sección 52 se apoyan sobre bloques de la sección 54 en una región de transición. En una modalidad particular» los bloques de la sección 52/54 pueden ser realmente bloques mixtos (es decir, bloques individuales que incluyen una porción 52 que tienen un primer CGS y también una porción 54 que tiene un segundo CGS). En otras modalidades, los bloques separados de diferentes CGS pueden estar apilados para la sección 52/54. Más particularmente, los sistemas de lecho de detención de vehículo del tipo ilustrado en la figura 1 incluyen por lo menos una primera hilera lateral de bloques (por ejemplo» hilera 52a) de concreto celular que tiene una primera densidad en seco en la escala de 208.26 a 296.37 g/l. Cada uno de los bloques en la primera hilera 52a tiene una primera altura y está fabricado para ser verticalmente aplastable hasta una altura comprimida (por ejemplo» típicamente alrededor de 80 por ciento del espesor inicial). Estos bloques se pueden fabricar para exhibir una característica de CGS de 60/80» como se muestra en la figura 7. Como se muestra en las figuras 1A y IB» la primera sección 52 incluye una pluralidad de hileras laterales adicionales ilustradas como hileras 52b a 52n» formadas de concreto celular que tienen las mismas características básicas que los bloques de la hilera 52a» pero algunos de los cuales difieren de hilera a hilera mediante una diferencial de altura creciente. Del mismo modo» como se discute en relación a la sección de traslape 52/54, ciertas hileras de bloques» tales como la hilera 52n» descansan sobre bloques de la hilera 54d sobre una base de bloque mixto o de bloque apilado. En esta modalidad» cambios sucesivos de 1.905 cm de espesor se utilizaron en la sección 52 para . proveer características ahusadas o de inclinación que dan como resultado capacidades de detención de vehículo gradualmente crecientes. En este diseño en particular» cambios correspondientes de 7.62 cm de espesor se utilizaron en la sección 54. Los sistemas de lecho de detención del tipo ilustrado incluyen también por lo menos una hilera lateral 54g de bloques de concreto celular que tienen una segunda densidad en seco que puede estar a un nivel superior en la misma escala que los bloques en la sección 52. Como se muestra, la hilera lateral 54g está situada paralela a» y hacia atrás de, la primera hilera lateral 52a. A su vez, la hilera 54g va seguida de una hilera lateral 54h de altura cada vez mayor. Los bloques de la sección 54 se fabrican para ser aplastables verticalmente a un segundo gradiente de resistencia a la compresión» que generalmente será especificado para exceder el CGS de los bloque de la sección 52. Estos bloque se pueden fabricar para exhibir un CGS de BO/100 característico representado en la figura B» y una densidad en seco en la escala de 256.32 a 344.43 g/l. En la modalidad ilustrada» la primera hilera de bloques 54a de la sección 54 incluye sólo un curso o capa individual del segundo CGS. Las hileras sucesivas de la sección 54 incluyen espesores crecientes del material del segundo CGS» hasta que los bloques de la sección 54 alcanzan la altura total del lecho de detención más allá de la sección 52. Las hileras sucesivas de la sección 54 aumentan entonces en espesor en incrementos de 7.62 cm en avance hasta alcanzar la altura total en una porción de nivel posterior que comprende hileras del mismo espesor que continúan hasta la hilera posterior final 54n. Las hileras de altura incrementada» tales como la hilera 54n» se pueden formar de dos o tres bloques sobrepuestos de espesor reducido» o de h leras de bloques individuales relativamente densos» dependiendo de las consideraciones de fabricación» manejo y liberación en el sitio. Como se muestra» el sistema de la figura 1 incluye además una rampa de entrada inclinada 56 situada a través del lado frontal de entrada de vehículo de la primera línea lateral 52a. La rampa» que puede estar formada de mezcla de asfalto u otro material de tipo permanente» se ahusa hasta una altura adyacente a los bloques de la hilera 52a> que es típicamente mayor que la altura comprimida de los bloques de la hilera 52a. En una modalidad particular, se utilizó una altura de rampa de 7.62 c adyacente a bloques de 22.B6 cm que tienen una altura comprimida mínima estimada de 4.572 cm. La rampa 5S es así efectiva para elevar gradualmente un aeroplano arriba del nivel general de la pista de despegue y aterrizaje» de modo que el aeroplano puede entrar en el lecho de detención sobre una base relati amente uniforme» conforme las ruedas abandonan la rampa 56 y comienzan a comprimir los bloques de la hilera 52a. Incluida también en el sistema de la figura 1» está una capa de revestimiento duro 62» en forma de una capa protectora relativamente delgada de material de concreto celular» apoyándose sobre los bloques de la sección 52 y la sección 54 (representada por el límite más superior del lecho en la figura IB). En una modalidad preferida» la capa de revestimiento duro 62 comprende una capa relativamente delgada de concreto celular que tiene una densidad en seco superior (suficiente para soportar a personas que caminen sobre el lecho de detención» por ejemplo)» y que puede ser cubierta por pintura o revestimiento similar resistente a la intemperie. La capa 62 se aplica sobre el lecho de detención después de que todos los bloques de las secciones 52 y 54 se sitúan y se adhieren aprop adamente a la superficie de soporte SO. Como se ilustra» el sistema de lecho de detención tiene también asociada con el mismo una barrera contra acarreos 5B y rampas de entrada para vehículos de servicio SO. La barrera 58 puede estar formada de material de abastecimiento de hoja de aluminio de peso relativamente ligero adecuado para desviar las partículas sopladas por el escape a chorro» etc.» pero bastante frágil para ceder fácilmente a las llantas de un aeroplano. Las rampas 60 están proporcionadas y construidas para permitir que los vehículos contra incendios o de rescate del aeropuerto lleguen al lecho de detención para brindar asistencia a los pasajeros de un aeroplano que ha tenido que detenerse dentro de los límites del lecho de detención. Las rampas 60 se pueden construir de concreto celular de resistencia apropiada u otro material adecuado. En una instalación típica de lecho de detención» apropiada para detener el viaje de varios tipos de aeroplano» los bloques de la sección 52 pueden tener típicamente espesores que varían en incrementos de 1.905 cm de 20.32 cm a 60.96 cm y proveen un CGS de 60/B0 que promedian 4.921 kg/cm2 sobre una profundidad de penetración» como se describió anteriormente. De manera correspond ente» los bloques de la sección 54 pueden tener espesores que varían en incrementos de 7.62 cm de 60.96 cm a 76.2 cm» y proveen un CGS de 8O/10O que promedia S.327 kg/cm2 sobre una profundidad de penetración. En la fabricación de los bloques, los bloques de la sección 52 se pueden formular a partir de concreto celular que tenga una densidad en húmedo hacia la porción inferior de una escala de aproximadamente 224.28 a 368.46 g/l» en donde los bloques de la sección 54 fabricados de concreto celular tienen una densidad en húmedo hacia la porción superior de dicha escala. Los bloques mixtos en la sección 52/54 consistirían de manera correspondiente parcialmente de material de CGS de 60/80 y parcialmente de material de CGS de BO/IOO. En total, las secciones 52 y 54 pueden tener una longitud agregada de 122 m» un ancho de 45.75 m y espesores del e?tremo frontal y extremo posterior de 22.86 cm y 7S.2 cm, respectivamente. Se apreciará que para cualquier implementación particular de la invención» el rendimiento logrado dependerá de las características de los materiales y del diseño de sistema de detención. especificado y fabricado para satisfacer objetivos de rendimiento específicos en el sitio identificados. Los parámetros relativos a los materiales o sistemas para cualquier implementación específica están más allá del alcance de los presentes propósitos, y los valores específicos se discuten sólo como ejemplos generales de magnitudes de parámetros posibles. La naturaleza de un sistema de lecho de detención de concreto celular es tal que su construcción i herentemente consumirá tiempo y será relativamente costosa. Por lo tanto» es importante que el método y la información usados para diseñar el sistema sean bastante confiables para correlacionar con y predecir» el rendimiento bajo condiciones reales de uso. La presente invención permite la fabricación de bloques de detención de vehículo adecuados para usarse en sistemas de lecho de detención de aeroplanos y aplicaciones automotrices en pistas y carreteras, así como también otras formas de bloques de desaceleración adecuados para varios otros propósitos y aplicaciones de desaceleración de objetos. Aun cuando se han descrito las modalidades actualmente preferidas de la invención, los expertos en la técnica reconocerán que pueden hacerse otras modificaciones adicionales sin apartarse de la invención, y que se pretende que reclamen todas las modi icaciones y variaciones que estén dentro del alcance de la misma.

Claims (13)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES 1.- Una unidad de detención de vehículo, caracterizada porque comprende: un bloque tridimensional de concreto celular que tiene una combinación de espesor y gradiente de resistencia a la compresión sobre una profundidad de penetración efectiva para proveer desaceleración limitada de la rueda de un vehículo, dicho bloque comprendiendo concreto celular que tiene una densidad en seco en la escala de 192.24 a 352.44 g/l . 2.- Una unidad de detención de vehículo de conformidad con la re indicaci n 1, caracterizada porque dicho bloque tridimensional está formado de una combinación que incluye: una suspensión de agua y cemento; una espuma preparada a partir de agua y un agente espumante; y una forma de curación dispuesta para proveer soporte tridimensional con evaporación controlada para una mezcla de dicha suspensión y dicha espuma durante un período de curación. 3.- Una unidad de detención de vehículo de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque dicho bloque tridimensional tiene un gradiente de resistencia a la compresión de 60/80 nominalmente igual a 4.921 kg/cm2» cuando se promedia sobre una profundidad de penetración de dicho bloque. 4.— Una unidad de detención de vehículo de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2» caracterizada porque dicho bloque tridimensional tiene un gradiente de resistencia a la compresión de 80/100 nominalmente igual a 6.327 kg/cm2» cuando se promedia sobre una profundidad de penetración de dicho bloque. 5.— Una unidad de detención de vehículo de conformidad con las reivindicaciones 1» 2» 3 o 4» caracterizada porque dicho bloque tridimensional se forma usando una suspensión que ha sufrido un aumento de temperatura relacionado con la hidratación en la escala de -15 a -11.1°C» antes de mezclarse con dicha espuma. 6.- Una unidad de detención de vehículo de conformidad con las reivindicaciones 1, 2, 3 o 4, caracterizada porque dicho bloque tridimensional se forma usando una suspensión que ha sufrido un aumento de temperatura relacionado con la hidratación en la escala de -14.4 a -13.3°C, antes de mezclarse con dicha espuma. 1.— Una unidad de detención de vehículo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho bloque tridimensional se forma usando una suspensión que ha sufrido un aumento de temperatura relacionado con la hidratación hasta alcanzar una temperatura no mayor de 30.5°C antes de mezclarse con dicha espuma. 8.- Una unidad de detención de vehículo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho bloque tridimensional se forma usando una suspensión que ha sido proyectada en una corriente para producir fuerzas de esfuerzo cortante antes de mezclarse con dicha espuma. 9.- Una unidad de detención» caracterizada porque comprende: un bloque de desaceleración fabricado para proveer desaceleración limitada sin rebote de un objeto, dicho bloque comprendiendo concreto celular que tiene una densidad en seco en la escala de 192.24 a 352.44 g/l y una resistencia efectiva para l mitar la desaceleración máxima de dicho objeto. 10.— Una unidad de detención de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque dicho bloque de desaceleración está formado de una combinación que incluye: una suspensión de agua y cemento; una espuma preparada a partir de agua y un agente espumante; y una forma de curación dispuesta para proveer soporte tridimensional con evaporación controlada para una mezcla de dicha suspensión y dicha espuma durante un período de curación. 11.- Una unidad de detención de conformidad con las rei indicaciones 9 o 10» caracterizada porque dicho bloque de desaceleración tiene un gradiente de resistencia a la compresión predeterminado sobre una profundidad de penetración de 10 a 60% del espesor del bloque. 12.- Una unidad de detención de vehículo de conformidad con las reivindicaciones 9 o 10» caracterizada porque dicho bloque de desaceleración incluye una primera capa de concreto celular que tiene un primer gradiente de resistencia a la compresión y una segunda capa de concreto celular que tiene un gradiente de resistencia a la compresión superior. 13.- Una unidad de detención de conformidad con las reivindicaciones 9» 10» 11 o 12» caracterizada porque dicho bloque de desaceleración se forma usando una suspensión que ha sufrido un aumento de temperatura relacionado con la hidratación en la escala de —15 a —11.1°C sin exceder una temperatura final de 31.S°C. 14.- Una unidad de detención de conformidad con las re indicaciones 9» 10» 11, 12 o 13, caracterizada porque dicho bloque de desaceleración se forma usando una suspensión proyectada en una corriente para producir fuerzas de esfuerzo cortante antes de mezclarse con dicha espuma. 15.- Una unidad de detención de vehículo de conformidad con las reivindicaciones 9» 10, 11» 12» 13 o 14, caracterizada porque dicho bloque incluye adicionalmente por lo menos dos ranuras transversales para facilitar el manejo de dicho bloque. 16.- Una unidad de detención de conformidad con las reivindicaciones 9, 10, 11, 12, 13, 14 o 15, caracterizada porque dicha unidad de detención comprende adicionalmente piezas aplastables de un material diferente de concreto celular embebidas en dicho bloque. 17.- Una unidad de detención de vehículo de conformidad con las reivindicac ones 9» 10» 11» 12» 13» 14» 15» o 16, caracterizada porque dicha unidad de detención comprende adicionalmente una capa de material de resistencia superior para aumentar la estabilidad estructural de dicho bloque. 18.- Una unidad de detención de vehículo de conformidad con las re vindicaciones 9, 10» 11» 12» 13» 14» 15» o 16» caracterizada porque dicha unidad de detención comprende adicionalmente uno o más miembros de refuerzo embebidos en dicho bloque. 19.— Un método para formar una sección de material de detención» caracterizado por un gradiente de resistencia a la compresión efectivo para proveer desaceleración limitada de un objeto en movimiento, que comprende los pasos de: (a) formar una suspensión de cemento y agua; (b) permitir que dicha suspensión sufra un aumento de temperatura relacionado con la hidratación en la escala de -15 a -11.1°C» hasta que la suspensión alcance una temperatura no mayor de 31.6°C; (c) preparar una espuma a partir de agua y un agente espumante; (d) mezclar dicha suspensión y dicha espuma para proveer concreto celular; (e) colocar una porción de dicho concreto celular en una forma representat a de la forma de dicha sección; y (f ) curar dicho concreto celular bajo condiciones de evaporación controlada para proveer dicha sección de material de detención en una forma tridimensional independiente adecuada para proveer desaceleración de un objeto en movimiento. 20.- Un método de conformidad con la reiv dicac ón 19» caracterizado porque el paso (a) incluye proyectar dicha suspensión en una corriente para inducir mezclado de alto esfuerzo cortante. 21.— Un método de conformidad con las reivindicaciones 19 o 20» caracterizado porque en el paso (a) dicha suspensión se forma a partir de agua y cemento en una escala de relación de 0.5:1 a 0.6:1. 22.- Un método de conformidad con las reivindicaciones 19» 20 o 21» caracterizado porque en el paso (b) dicha suspensión sufre un aumento de temperatura relacionado con la hidratación en la escala de —14.4°C a — 13.3°C. 23.- Un método de conformidad con las rei indicaciones 19» 20» 21 o 22» caracterizado porque en el paso (d) dicho concreto celular tiene una densidad en húmedo en la escala de 224.28 a 368.46 g/l. 24.- Un método de conformidad con las reivindicaciones 19, 20» 21» 22 o 23» caracterizado porque en el paso (f) dicho concreto celular cuando es curado tiene una densidad en seco de 192.24 a 352.44 g/l. 25.- Un método para formar un bloque de desaceleración usable para proveer desaceleración limitada de un objeto en movimiento» caracterizado porque comprende los pasos de: (a) formar una suspensión de cemento y agua» (b) preparar una espuma a partir de agua y un agente espumante.; (O mezclar dicha suspensión y dicha espuma para proveer concreto celular; y (d) colocar una porción de dicho concreto celular en una forma adecuada para proveer dicho bloque de desaceleración en una forma y tamaño adecuados para usarse en la desaceleración de un objeto en movimiento. 26.- Un método de conformidad con la reivindicación 25» caracterizado porque comprende adicional ente el paso de: incluir dentro de dicha forma» piezas aplastables de un material diferente de concreto celular. 27.- Un método de conformidad con las reivindicaciones 25 o 26» caracterizado porque comprende adicionalmente el paso de: incluir dentro de dicha forma» una capa de material de resistencia superior que dicho concreto celular tendrá después de ser curado. 28.— Un método de conformidad con las reivindicaciones 25» 26 o 27» caracterizado porque comprende ad cionalmente el paso de: incluir dentro de dicha forma» uno o más miembros de refuerzo. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Bloques de concreto celular para la detención de vehículos se usan para retardar con seguridad el viaje de un objeto, y se pueden usar para construir un lecho de detención de aeroplano al final de la pista de despegue y aterrizaje de un aeropuerto; para dichos propósitos» se deben fabricar bloques de concreto celular que exhiban gradientes de resistencia a la compresión de valores predeterminados para proveer fuerzas de desacel ración suficientes» pero no excesivas, de un objeto» se deben satisfacer características de uniformidad del material» para evitar variaciones de fuerza de arrastre inaceptables» de modo que los bloques de detención exhiban convenientemente un gradiente de resistencia a la compresión predeterm nado» por ejemplo» un CGS de 60/80» sobre una profundidad de penetración de 10 a 66% del espesor del bloque» como se muestra en la figura 7» un CGS de 60/80 representará típicamente una resistencia a la compresión promedio de 4.921 kg/cm2 sobre dicha profundidad de penetración; las aplicaciones anteriores de concreto celular incluyeron típicamente satisfacer valores mínimos de resistencia» y los métodos de producción no satisficieron la predicción del gradiente de resistencia a la compresión o de uniformidad necesarios para los bloques de detención» los métodos descritos incluyen controles de parámetros, ingredientes y procedimientos, así como escalas efectivas para permitir la fabricación de bloques de detención que tengan densidades en seco y gradientes de res tencia a la compresión que puedan ser especif cados para proveer desaceleración limitada de aeroplanos y otros objetos; la desaceleración limitada puede evitar efectos destructivos inherentes en las velocidades de desaceleración excesivas. MG/ehp asg amm*xal . P98-1087F.