ES1262360U - A paving system - Google Patents
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Abstract
Un sistema de pavimentación (10) para la cubrición de una base estructural (9) de superficie horizontal, que comprende una pluralidad de piezas de pavimento (1)y una cama de asiento (2) de material granular para el asentamiento sobre la misma de las piezas de pavimento (1), dispuesta sobre la base estructural (9), caracterizado por que las piezas de pavimento (1) son losetas aligeradas de configuración prismática con cantos laterales (12, 13, 14, 15) planos que limitan superiormente con una cara superior (16) plana y que están provistas en su cara inferior (17) de una pluralidad de alveolos (11) oblongos que se adentran hacia la cara superior (16), estando separados entre sí por nervaduras (18), y porque las piezas de pavimento (1) están fabricadas a partir de una masa resultante de una mezcla de un mortero de fraguado rápido geopolímero a base de polímeros inorgánicos de naturaleza mineral, sin retracción, con agua.A paving system (10) for covering a structural base (9) with a horizontal surface, comprising a plurality of paving pieces (1) and a seat bed (2) made of granular material for the settlement on it of the paving pieces (1), arranged on the structural base (9), characterized in that the paving pieces (1) are lightened tiles with a prismatic configuration with flat lateral edges (12, 13, 14, 15) that border on the upper a flat upper face (16) and that are provided on their lower face (17) with a plurality of oblong alveoli (11) that protrude towards the upper face (16), being separated from each other by ribs (18), and because the paving pieces (1) are made from a mass resulting from a mixture of a fast-setting geopolymer mortar based on inorganic polymers of a mineral nature, without shrinkage, with water.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Un sistema de pavimentaciónA paving system
Sector técnico de la invenciónTechnical area of the invention
La presente invención se refiere a un sistema de pavimentación para la cubrición de una base estructural o substrato existente de superficie horizontal, tal como un suelo de hormigón o un terreno compactado. El sistema está basado en la disposición y asentamiento de una pluralidad de piezas de pavimento sobre una cama de asiento de material granular tal como arena.The present invention relates to a paving system for covering an existing structural base or horizontal surface substrate, such as a concrete floor or compacted ground. The system is based on the arrangement and settlement of a plurality of pavement pieces on a bed of granular material such as sand.
Antecedentes de la invenciónBackground of the invention
Es sobradamente conocido que la mayoría de los pavimentos con los que cubrir una base estructural o substrato existente de superficie horizontal se basan en la fabricación de unas piezas de pavimento macizas de forma prismática rectangular, también conocidas como adoquines, las cuales se unen a la base encementando sus caras inferiores y presionando estas contra la base.It is well known that most of the pavements with which to cover an existing structural base or horizontal surface substrate are based on the manufacture of solid pieces of paving with a rectangular prismatic shape, also known as cobblestones, which are joined to the base. cementing their lower faces and pressing these against the base.
Cabe mencionar que las dimensiones de las piezas de pavimento dependen de los esfuerzos de cargas a las que estarán solicitadas en su ubicación, como por ejemplo los generados por un tráfico rodado o de personas en mayor o menor intensidad.It is worth mentioning that the dimensions of the pavement pieces depend on the load efforts to which they will be requested in their location, such as those generated by road traffic or people to a greater or lesser degree.
Este sistema de pavimentación conlleva unos costes considerables tanto de fabricación como de transporte y puesta en obra. El coste de fabricación de las piezas de pavimento, al ser macizas, implican, a parte de la cantidad de material prima, tiempos de secado relativamente largos hasta que la totalidad del volumen ha fraguado. Una vez terminadas, las piezas de pavimento han de ser trasladas al lugar en el que se va a realizar el solado, generalmente en palés apilados transportados en camiones hasta la obra, debido a su peso y volumen en conjunto. Finalmente, la colocación en obra de las piezas de pavimento es una tarea laboriosa para la que hay que tener no solo destreza manual sino también cierta fuerza para levantar las piezas, encementarlas por su cara inferior y colocarlas presionándolas contra la base estructural o substrato existente.This paving system entails considerable costs both in manufacturing and in transport and commissioning. The manufacturing cost of the flooring pieces, being solid, implies, apart from the amount of raw material, relatively long drying times until the entire volume has set. Once finished, the pavement pieces have to be transferred to the place where the flooring is to be carried out, generally on stacked pallets transported by trucks to the construction site, due to their overall weight and volume. Finally, the placement on site of the paving pieces is a laborious task for which it is necessary to have not only manual dexterity but also some force to lift the pieces, cement them on their underside and place them by pressing them against the structural base or existing substrate.
Así pues, se pone de manifiesto la necesidad de proporcionar un sistema de pavimentación que reduzca los costes de fabricación, transporte y puesta en obra, haciendo posible un pavimento de iguales o mejoradas prestaciones y en general, más respetuoso con el medio ambiente.Thus, the need to provide a paving system that reduces manufacturing, transport and installation costs, making possible a flooring with the same or improved performance and in general, more respectful with the environment.
Explicación de la invenciónExplanation of the invention
Con objeto de aportar una solución a los inconvenientes planteados, se da a conocer un sistema de pavimentación para la cubrición de una base estructural o substrato existente de superficie horizontal. El sistema comprende una pluralidad de piezas de pavimento y una cama de asiento de material granular para el asentamiento sobre la misma de las piezas de pavimento, dispuesta sobre la base estructural.In order to provide a solution to the drawbacks raised, a paving system is disclosed for covering a structural base or existing substrate with a horizontal surface. The system comprises a plurality of paving pieces and a bed of granular material for the settlement of the paving pieces on it, arranged on the structural base.
En esencia, el sistema de pavimentación se caracteriza por que las piezas de pavimento son losetas aligeradas de configuración prismática con cantos laterales planos que limitan superiormente con una cara superior plana y que están provistas en su cara inferior de una pluralidad de alveolos oblongos que se adentran hacia la cara superior, estando separados entre sí por nervaduras. También se caracteriza por que las piezas de pavimento están fabricadas a partir de una masa resultante de una mezcla de un mortero de fraguado rápido geopolímero a base de polímeros inorgánicos de naturaleza mineral, sin retracción, con agua.In essence, the paving system is characterized by the fact that the paving pieces are lightened tiles of prismatic configuration with flat lateral edges that are upper bound with a flat upper face and that are provided on their lower face with a plurality of oblong cells that project into towards the upper face, being separated from each other by ribs. It is also characterized by the fact that the paving pieces are made from a mass resulting from a mixture of a geopolymer quick-setting mortar based on inorganic polymers of a mineral nature, without shrinkage, with water.
Por geopolímero se designa a un polímero de los sintéticos inorgánicos de aluminosilicatos que proceden de la reacción química conocida como geopolimerización. Los geopolímeros también son conocidos como aluminosilicatos inorgánicos y también por el nombre de cementos de suelo (Soil cements en inglés). Los geopolímeros suelen usarse como sustitutos de cementos portland y tienen la ventaja de generar bajas emisiones de CO2 en su proceso de producción, concretamente emisiones mucho menores (< 250 g/kg) de CO2 en comparación con el tradicional de cemento Portland (> 1.000 g/kg) gracias a un proceso de producción que consume menos energía. Además, tienen una gran resistencia a los productos químicos, la lluvia ácida y otras agresiones ambientales, una excelente resistencia a la corrosión, gran resistencia térmica y buenas propiedades mecánicas y de adherencia, tanto a temperatura ambiente como a temperaturas extremas. Su reciclabilidad se clasifica como inerte y conllevan una muy baja emisión de compuestos orgánicos volátilesGeopolymer refers to a polymer of the inorganic synthetics of aluminosilicates that come from the chemical reaction known as geopolymerization. Geopolymers are also known as inorganic aluminosilicates and also by the name of soil cements (Soil cements in English). Geopolymers are often used as substitutes for Portland cement and have the advantage of generating low CO 2 emissions in their production process, specifically much lower CO2 emissions (<250 g / kg) compared to traditional Portland cement (> 1,000 g / kg) thanks to a production process that consumes less energy. In addition, they have great resistance to chemicals, acid rain and other environmental aggressions, excellent resistance to corrosion, great thermal resistance and good mechanical and adhesion properties, both at room temperature and at extreme temperatures. Their recyclability is classified as inert and they carry a very low emission of volatile organic compounds.
Según otra característica del sistema de pavimentación de la invención, la profundidad con la que se adentran los alveolos está comprendida entre un 65% y un 75% de la altura de la pieza de pavimento medida desde su cara inferior hasta su cara superior. According to another characteristic of the paving system of the invention, the depth with which the alveoli enter is between 65% and 75% of the height of the paving piece measured from its lower face to its upper face.
Conforme a otra característica de la invención, las piezas de pavimento tienen una configuración prismática rectangular, estando la pluralidad de alveolos oblongos distribuidos matricialmente en filas y columnas, en el que el lado más largo de los alveolos es paralelo a los cantos laterales de mayor longitud. De modo preferente, los alveolos forman huecos de configuración esencialmente prismática rectangular o huecos de configuración esencialmente prismática trapezoidal. Según una realización preferida, los alveolos pueden formar huecos de configuración prismático rectangular de bordes redondeados o huecos de configuración prismática trapezoidal de bordes redondeados, en lugar de bordes estrictamente rectos.According to another characteristic of the invention, the paving pieces have a rectangular prismatic configuration, the plurality of oblong cells being distributed in a matrix in rows and columns, in which the longest side of the cells is parallel to the longest lateral edges. . Preferably, the cells form recesses of essentially rectangular prismatic configuration or recesses of essentially trapezoidal prismatic configuration. According to a preferred embodiment, the cells can form recesses of rectangular prismatic configuration with rounded edges or recesses of trapezoidal prismatic configuration with rounded edges, instead of strictly straight edges.
Según una realización preferida de la invención, cada pieza de pavimento tiene quince alveolos distribuidos en cinco filas y tres columnas.According to a preferred embodiment of the invention, each piece of flooring has fifteen cells distributed in five rows and three columns.
Conforme a la realización preferida, las piezas de pavimento tienen una altura comprendida entre 70 y 74 mm, preferiblemente de 72 mm, una longitud comprendida entre 584 mm y 616 mm, preferiblemente de 600 mm, y una anchura comprendida entre 389 y 411 mm, preferiblemente de 400 mm. Por su parte, los alveolos están separados los unos de los otros por nervaduras de espesor comprendido entre 19,5 y 20,5 mm, preferiblemente de 20 mm, la cara superior de cada pieza de pavimento está separada de los alveolos por una distancia comprendida entre 19,5 y 20,5 mm, preferiblemente de 20 mm, y los alveolos dispuestos en una fila o en una columna adyacente a un canto lateral están separados del mismo por una distancia comprendida entre 19,5 y 20,5 mm, preferiblemente de 20 mm.According to the preferred embodiment, the flooring pieces have a height between 70 and 74 mm, preferably 72 mm, a length between 584 mm and 616 mm, preferably 600 mm, and a width between 389 and 411 mm, preferably 400 mm. For their part, the cells are separated from each other by ribs with a thickness between 19.5 and 20.5 mm, preferably 20 mm, the upper face of each piece of flooring is separated from the cells by a distance comprised between 19.5 and 20.5 mm, preferably 20 mm, and the cells arranged in a row or in a column adjacent to a lateral edge are separated therefrom by a distance between 19.5 and 20.5 mm, preferably 20 mm.
De acuerdo con otra característica del sistema de pavimentación objeto de la invención, además comprende una correspondiente capa de acabado dispuesta sobre la cara superior de cada una de las piezas de pavimento. Por ejemplo, según una realización particular del sistema de pavimentación, la capa de acabado, que también puede conocerse como capa noble, es una capa de granito de bajo espesor, que confiere un acabado estético y propiedades hidrófugas a las piezas de pavimento. La elección del tipo de capa de acabado por el fabricante dependerá de su gusto, del entorno en el que se haya de colocar el pavimento, etc.According to another characteristic of the paving system object of the invention, it also comprises a corresponding finishing layer arranged on the upper face of each of the paving pieces. For example, according to a particular embodiment of the flooring system, the finishing layer, which can also be known as a noble layer, is a layer of low-thickness granite, which confers an aesthetic finish and water-repellent properties to the flooring pieces. The choice of the type of finish coat by the manufacturer will depend on your taste, the environment in which the flooring is to be laid, etc.
En lo que al material del que están hechas las piezas de pavimento del sistema objeto de la invención, la masa del mortero de fraguado rápido geopolímero mezclado con agua tiene un tiempo de fraguado según EN 196-3 a 21°C y 65% de humedad relativa comprendido entre 8 y 11 min, preferiblemente de 10 min aproximadamente.Regarding the material from which the paving pieces of the system object of the invention are made, the mass of the geopolymer quick-setting mortar mixed with water has a setting time according to EN 196-3 at 21 ° C and 65% relative humidity between 8 and 11 min, preferably approximately 10 min.
Este fraguado rápido contribuye a una importante reducción de los tiempos de fabricación de las piezas de pavimento del sistema de pavimentación de la invención en comparación con los de las piezas de pavimento convencionales, prismáticas rectangulares y macizas.This rapid setting contributes to a significant reduction in the manufacturing times of the paving pieces of the paving system of the invention compared to those of conventional, rectangular prismatic and solid paving pieces.
Según otra característica del sistema de pavimentación, en la masa de la mezcla del mortero de fraguado rápido geopolímero con agua de la que están hechas las piezas de pavimento, la proporción de agua por está comprendida entre el 10 y el 20% en peso respecto del peso total de la masa de la mezcla. Así por ejemplo, si la proporción de agua para la mezcla es del 10% en peso respeto del total de la masa de la mezcla, el material de la mezcla resulta ser un mortero semiseco.According to another characteristic of the paving system, in the mass of the geopolymer quick-setting mortar mixture with water from which the paving pieces are made, the proportion of water per is comprised between 10 and 20% by weight with respect to the total weight of the mass of the mixture. Thus, for example, if the proportion of water for the mixture is 10% by weight with respect to the total mass of the mixture, the material of the mixture turns out to be a semi-dry mortar.
Conforme a otra característica de la invención, el mortero de fraguado rápido geopolímero es tixotrópico con adición de fibras sintéticas.According to another characteristic of the invention, the geopolymer fast-setting mortar is thixotropic with the addition of synthetic fibers.
En cuanto a sus propiedades, el mortero de fraguado rápido geopolímero tiene un peso específico aparente comprendido entre 1,25 y 1,45 g/cm3 y un intervalo granulométrico según EN 1015-1 comprendido entre 0,1 y 0,5 mm, estando comprendido el valor de la masa volúmica aparente del mortero fresco según EN 1015-6 entre 2020 y 2080 Kg/m3 y estando la consistencia de la masa según EN 13395-1 comprendida entre el 40 y el 50%.Regarding its properties, geopolymer fast-setting mortar has an apparent specific weight between 1.25 and 1.45 g / cm3 and a granulometric range according to EN 1015-1 between 0.1 and 0.5 mm, being including the value of the apparent volume mass of the fresh mortar according to EN 1015-6 between 2020 and 2080 Kg / m3 and the consistency of the mass according to EN 13395-1 being between 40 and 50%.
Es también destacable que la masa de la mezcla del mortero de fraguado rápido geopolímero con agua tiene una resistencia a compresión según la EN 12190 a 28 días, con curado a más de 21°C, mayor o igual a 45 MPa, y un módulo elástico secante a comprensión según EN 13412 mayor o igual a 20 GPa.It is also noteworthy that the mass of the geopolymer quick-setting mortar with water has a compressive strength according to EN 12190 at 28 days, with curing at more than 21 ° C, greater than or equal to 45 MPa, and an elastic modulus. secant to compression according to EN 13412 greater than or equal to 20 GPa.
La combinación de la configuración de las piezas de pavimento y del material del que están hechas, puesto en obra con los demás componentes del sistema de pavimentación, tiene como resultado un aligeramiento sustancial de las piezas de pavimento en relación con las piezas tradicionales del estado de la técnica, a la vez que se mantiene su consistencia estructural conforme a la normativa actual UNE-EN 1339:2004.The combination of the configuration of the paving pieces and the material from which they are made, put into work with the other components of the paving system, results in a substantial lightening of the paving pieces in relation to the traditional pieces in the state of technique, while maintaining its structural consistency in accordance with current UNE-EN 1339: 2004 regulations.
Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings
En los dibujos adjuntos se ilustra, a título de ejemplo no limitativo, un modo de realización preferido del sistema de pavimentación objeto de la invención y dos modos de realización preferidos de la pieza de pavimento que forma parte del sistema. En dichos dibujos:The attached drawings illustrate, by way of non-limiting example, a preferred embodiment of the paving system object of the invention and two preferred embodiments of the paving part that forms part of the system. In these drawings:
la Fig. 1 es una vista en sección según un corte vertical del sistema de pavimentación objeto de la invención colocado sobre una base estructural o substrato existente de superficie horizontal;Fig. 1 is a sectional view according to a vertical section of the paving system object of the invention placed on a structural base or existing substrate with a horizontal surface;
la Fig. 2 es una vista en perspectiva de una de las dos piezas de pavimento mostradas en la Fig. 1 sobre cuya cara superior está dispuesta la capa noble mostrada también en la Fig. 1; la Fig. 3 es una vista en perspectiva de la pieza de pavimento de la Fig. 2 con su cara inferior dispuesta hacia arriba para apreciar mejor la pluralidad de alveolos;Fig. 2 is a perspective view of one of the two pieces of flooring shown in Fig. 1 on whose upper face the noble layer also shown in Fig. 1 is arranged; Fig. 3 is a perspective view of the paving piece of Fig. 2 with its lower face arranged upwards to better appreciate the plurality of cells;
la Fig. 4 es una vista en planta de la pieza de pavimento de la Fig. 3;Fig. 4 is a plan view of the paving piece of Fig. 3;
la Fig. 5 es una vista en alzado de la pieza de pavimento de la Fig. 3, en la que se muestran con líneas ocultas los alveolos;Fig. 5 is an elevation view of the paving piece of Fig. 3, in which the cells are shown with hidden lines;
la Fig. 6 es una vista lateral de la pieza de pavimento de la Fig. 3, en la que se muestran con líneas ocultas los alveolos;Fig. 6 is a side view of the paving piece of Fig. 3, in which the cells are shown with hidden lines;
la Fig. 7 es una vista en perspectiva de una segunda realización de la pieza de pavimento que forma parte del sistema de pavimentación objeto de la invención, con su cara inferior expuesta hacia arriba para apreciar los alveolos;Fig. 7 is a perspective view of a second embodiment of the paving piece that forms part of the paving system object of the invention, with its lower face exposed upwards to appreciate the cells;
la Fig. 8 es una vista en planta de la pieza de pavimento de la Fig. 7;Fig. 8 is a plan view of the paving piece of Fig. 7;
la Fig. 9 es una vista lateral de uno de los dos cantos laterales cortos de la pieza de pavimento de la Fig. 7;Fig. 9 is a side view of one of the two short side edges of the paving piece of Fig. 7;
la Fig. 10 es una vista en alzado de la pieza de pavimento de la Fig. 7, en la que se muestran con líneas ocultas los alveolos;Fig. 10 is an elevation view of the paving piece of Fig. 7, in which the cells are shown with hidden lines;
la Fig. 11 es un diagrama que muestra las tensiones equivalentes en una simulación con una pieza de pavimento en vacío (sin la cama de asiento, apoyada sobre firme) según un modelo de cálculo de elementos finitos; yFig. 11 is a diagram showing the equivalent stresses in a simulation with a piece of pavement in empty space (without the seat bed, resting on firm ground) according to a finite element calculation model; Y
la Fig. 12 es una gráfica del comportamiento a flexión, tracción y compresión de la pieza de pavimento en vacío que finalmente demuestra que la pieza de pavimento solo trabaja a compresión.Fig. 12 is a graph of the bending, traction and compression behavior of the pavement piece in vacuum that finally shows that the pavement piece only works under compression.
Descripción detallada de los dibujosDetailed description of the drawings
La Fig. 1 muestra un sistema de pavimentación 10 dispuesto encima de una base estructural 9 de superficie horizontal para la cubrición de la misma. El sistema de pavimentación 10 comprende, de abajo a arriba, los siguientes componentes: Fig. 1 shows a paving system 10 arranged on top of a structural base 9 with a horizontal surface to cover the same. The paving system 10 comprises, from bottom to top, the following components:
- una cama de asiento 2 de material granular, particularmente de arena;- a seating bed 2 made of granular material, particularly sand;
- una pluralidad de piezas de pavimento 1 (se muestran dos piezas en la Fig. 1) dispuestas con sus cantos laterales adyacentes y separadas por un espacio de separación de junta 5 relleno de un material de rejuntado; y- a plurality of flooring pieces 1 (two pieces are shown in Fig. 1) arranged with their adjacent side edges and separated by a joint gap 5 filled with a grouting material; Y
- una pluralidad de piezas de capa noble 4 dispuestas respectivamente sobre las caras superiores de las piezas de pavimento 1 (ver también Fig. 2).- a plurality of pieces of noble layer 4 arranged respectively on the upper faces of the pieces of flooring 1 (see also Fig. 2).
Las piezas de pavimento 1 tienen la peculiaridad de que, a diferencia de los adoquines macizos convencionales, las piezas de pavimento 1 son losetas aligeradas de configuración prismática rectangular con cuatro cantos laterales 12, 13, 14 y 15 planos que limitan superiormente con una cara superior 16 plana. El aligeramiento de las piezas de pavimento 1 se debe a que en su cara inferior 17 hay una pluralidad de alveolos 11 oblongos que se adentran en dirección hacia la cara superior 16 (ver Figs. 3 y 7).The paving pieces 1 have the peculiarity that, unlike conventional solid paving stones, the paving pieces 1 are lightened tiles of rectangular prismatic configuration with four lateral edges 12, 13, 14 and 15 planes that limit superiorly with an upper face 16 flat. The lightening of the flooring pieces 1 is due to the fact that on their lower face 17 there are a plurality of oblong cells 11 that project in the direction of the upper face 16 (see Figs. 3 and 7).
En particular y según dos realizaciones preferidas de la pieza de pavimento 1, mostradas respectivamente en las Figs. 3 a 6 y en las Figs. 7 a 10, los alveolos 11 están distribuidos matricialmente en filas y columnas, en el que el lado más largo de los alveolos es paralelo a los cantos laterales 12 y 14 de mayor longitud. Cada pieza de pavimento 1 tiene quince alveolos 11 distribuidos en cinco filas y tres columnas, separados entre sí por correspondientes nervaduras 18.In particular and according to two preferred embodiments of the pavement piece 1, shown respectively in Figs. 3 to 6 and in Figs. 7 to 10, the cells 11 are distributed in a matrix in rows and columns, in which the longest side of the cells is parallel to the longest lateral edges 12 and 14. Each piece of flooring 1 has fifteen cells 11 distributed in five rows and three columns, separated from each other by corresponding ribs 18.
Los alveolos 11 forman huecos de configuración esencialmente prismática rectangular, como en la pieza de pavimento 1 de las Figs. 7 a 10, o bien forman huecos de configuración esencialmente prismática trapezoidal, como en la pieza de pavimento 1 de las Figs. 3 a 6. El primer ángulo de inclinación a en la Fig. 5 mide 87,24° y el segundo ángulo de inclinación p en la Fig. 6 también mide 87,24°. Además, de la forma prismática trapezoidal, los alveolos de la pieza de pavimento 1 de las Figs. 3 a 6 son los bordes redondeados 19, a diferencia de los bordes rectos de la pieza de pavimento 1 de las Figs. 7 a 10.The cells 11 form recesses of essentially prismatic rectangular configuration, as in the paving piece 1 of Figs. 7 to 10, or they form voids of essentially prismatic trapezoidal configuration, as in the paving piece 1 of Figs. 3-6. The first tilt angle a in Fig. 5 measures 87.24 ° and the second tilt angle p in Fig. 6 also measures 87.24 °. In addition, due to the prismatic trapezoidal shape, the cells of the pavement piece 1 of Figs. 3 to 6 are the rounded edges 19, as opposed to the straight edges of the pavement piece 1 of Figs. 7 to 10.
Cada pieza de pavimento 1 según las realizaciones preferidas representadas, mostradas en las Figs. 3 a 6 y en las Figs. 7 a 10, tiene una altura H de 72 mm, una longitud L de 600 mm y una anchura A de 400 mm. En la primera realización de las Figs. 3 a 6, la pieza de pavimento 1 tiene una altura H de 72 mm, mientras que en la segunda realización de las Figs. 7 a 10, la altura H es de 70 mm.Each piece of flooring 1 according to the preferred embodiments shown, shown in Figs. 3 to 6 and in Figs. 7 to 10, it has a height H of 72 mm, a length L of 600 mm and a width A of 400 mm. In the first embodiment of Figs. 3 to 6, the paving piece 1 has a height H of 72 mm, while in the second embodiment of Figs. 7 to 10, the height H is 70 mm.
Los alveolos 11 están separados los unos de los otros por nervios de espesor e de 20 mm, y de los cantos laterales 12, 13, 14 y 15, cuando los alveolos forman parte de una columna o fila extrema, por una distancia dc de 20 mm. La profundidad con la que se adentran los alveolos 11 está comprendida entre un 65% y un 75% de la altura H total de la pieza de pavimento 1 medida desde su cara inferior 17 hasta su cara superior 16. Así, la cara superior 16 está separada de los alveolos 11 por una distancia ds de 20 mm en las piezas de pavimento 1 representadas en los dibujos.The alveoli 11 are separated from each other by ribs with a thickness of 20 mm, and of the lateral edges 12, 13, 14 and 15, when the cells form part of an extreme column or row, by a distance dc of 20 mm. The depth with which the cells 11 penetrate is between 65% and 75% of the total height H of the pavement piece 1 measured from its lower face 17 to its upper face 16. Thus, the upper face 16 is separated from the cells 11 by a distance ds of 20 mm in the flooring pieces 1 represented in the drawings.
Todos los alveolos 11 representados en las figuras tienen un ancho de alveol Aalv igual a 56 mm. En el caso de la pieza de pavimento 1 de las Figs. 3 a 6, todos los alveolos 11 tienen una misma longitud Lalv de 173,33 mm aproximadamente, mientras que en la pieza de pavimento 1 de las Figs. 7 a 10, los alveolos 11 de las columnas primera y tercera, tienen una longitud de alveolo Lalv1 igual a 173,5 mm y los de la segunda columna tiene una longitud de alveolo Lalv igual a 173 mm.All the cells 11 represented in the figures have a cell width Aalv equal to 56 mm. In the case of pavement piece 1 of Figs. 3 to 6, all the cells 11 have the same Lalv length of approximately 173.33 mm, while in the paving piece 1 of Figs. 7 to 10, the cells 11 of the first and third columns have a Lalv1 cell length equal to 173.5 mm and those of the second column have a Lalv cell length equal to 173 mm.
De este modo, el diseño de la parte inferior de la pieza de pavimento 1 se configura con un diseño alveolar con el fin de dar la suficiente estructura interna a cada pieza de pavimento 1, además de aligerarla y acelerar su proceso de fabricación.In this way, the design of the lower part of the paving piece 1 is configured with a honeycomb design in order to give each pavement piece 1 sufficient internal structure, in addition to lightening it and speeding up its manufacturing process.
Las piezas de pavimento 1 están fabricadas a partir de partir de una masa resultante de una mezcla de un mortero de fraguado rápido geopolímero a base de polímeros inorgánicos de naturaleza mineral, sin retracción, con agua. El mortero de fraguado rápido geopolímero es tixotrópico con adición de fibras sintéticas. Este material presenta un mejor comportamiento estructural que los cementos actuales y con densidad inferior a la actualmente existente. Conviene aclarar que las piezas de pavimento 1 no disponen de ninguna armadura metálica en su interior, ya que el material del que están hechas, junto con el diseño de las piezas es capaz de soportar los esfuerzos a los que será solicitado el pavimento.The paving pieces 1 are manufactured from a mass resulting from a mixture of a geopolymer fast-setting mortar based on inorganic polymers of a mineral nature, without shrinkage, with water. The geopolymer fast setting mortar is thixotropic with the addition of synthetic fibers. This material has a better structural behavior than current cements and with a lower density than the currently existing one. It should be clarified that the flooring pieces 1 do not have any metallic armor inside, since the material from which they are made, together with the design of the pieces, is capable of withstanding the efforts to which the flooring will be requested.
La masa del mortero de fraguado rápido geopolímero mezclado con agua tiene un tiempo de fraguado según EN 196-3 a 21°C y 65% de humedad relativa comprendido entre 8 y 11 min, preferiblemente de 10 min aproximadamente.The mass of the geopolymer quick-setting mortar mixed with water has a setting time according to EN 196-3 at 21 ° C and 65% relative humidity of between 8 and 11 min, preferably approximately 10 min.
En cuanto a la mezcla, la masa se hace añadiendo una cantidad de agua comprendida entre el 10 y el 20% en peso respecto del peso total de la masa de la mezcla de mortero de fraguado rápido geopolímero y agua. El pH de la masa se sitúa aproximadamente entre 11,5 y 12,5. Regarding the mixture, the mass is made by adding an amount of water comprised between 10 and 20% by weight with respect to the total weight of the mass of the geopolymer quick-setting mortar and water mixture. The pH of the dough is approximately between 11.5 and 12.5.
El mortero de fraguado rápido geopolímero tiene un peso específico aparente comprendido entre 1,25 y 1,45 g/cm3 y un intervalo granulométrico según EN 1015-1 comprendido entre 0,1 y 0,5 mm, estando comprendido el valor de la masa volúmica aparente del mortero fresco según EN 1015-6 entre 2020 y 2080 Kg/m3 y estando la consistencia de la masa según EN 13395-1 comprendida entre el 40 y el 50%.The geopolymer fast-setting mortar has an apparent specific weight between 1.25 and 1.45 g / cm3 and a particle size range according to EN 1015-1 between 0.1 and 0.5 mm, the mass value being comprised apparent volume of the fresh mortar according to EN 1015-6 between 2020 and 2080 Kg / m3 and the consistency of the mass according to EN 13395-1 between 40 and 50%.
La masa de la mezcla del mortero de fraguado rápido geopolímero con agua tiene una resistencia a compresión según la EN 12190 a 28 días, con curado a más de 21°C, mayor o igual a 45 MPa, y un módulo elástico secante a comprensión según EN 13412 mayor o igual a 20 GPa.The mass of the geopolymer quick-setting mortar mixture with water has a compressive strength according to EN 12190 at 28 days, with curing at more than 21 ° C, greater than or equal to 45 MPa, and a drying elastic modulus to compression according to EN 13412 greater than or equal to 20 GPa.
En cuanto a las piezas que forman la capa de acabado 4, se contemplan diversos materiales según el acabado estético y funcionalidad que se le quiera dar, por ejemplo puede ser una capa de granito de unos 8 mm de espesor que haga hidrófuga a la cara superior 16 de la pieza de pavimento 1 sobre la que se coloca.As for the pieces that make up the finishing layer 4, various materials are considered depending on the aesthetic finish and functionality that you want to give it, for example it can be a layer of granite about 8 mm thick that makes the upper face water-repellent. 16 of the paving piece 1 on which it is placed.
El procedimiento para llevar a cabo el pavimentado o solado sobre la base estructural 9 con el sistema de pavimentación 10 descrito comprende las siguientes etapas:The procedure for carrying out the paving or flooring on the structural base 9 with the described paving system 10 comprises the following stages:
a) extender sobre la base estructural 9 una cama de asiento 2 de material granular, preferiblemente arena, y nivelarla;a) spread on the structural base 9 a seat bed 2 of granular material, preferably sand, and level it;
b) colocar sobre la cama de asiento 2 una pluralidad de piezas de pavimento 1 con sus de alveolos 11 orientados hacia la cama de asiento 2, habiendo sido unida previamente una respectiva capa de acabado 4 a la cara superior 16 de cada pieza de pavimento 1;b) place on the seat bed 2 a plurality of pieces of flooring 1 with their cells 11 facing towards the seat bed 2, having previously been attached a respective finishing layer 4 to the upper face 16 of each piece of flooring 1 ;
c) empujar las piezas de pavimento 1 con su capa de acabado 4 hundiéndolas parcialmente en la cama de asiento 2 hasta que los alveolos 11 queden ocupados parcialmente, en su mayoría, del material granular de la cama de asiento 2 y las capas superiores 16 de las piezas de pavimento 1 coplanarias formando un plano horizontal, dejando entre los cantos laterales de las piezas un espacio de separación de junta 5;c) pushing the flooring pieces 1 with their finishing layer 4, partially sinking them into the seat bed 2 until the cells 11 are partially occupied, mostly, by the granular material of the seat bed 2 and the upper layers 16 of the pavement pieces 1 coplanar forming a horizontal plane, leaving between the lateral edges of the pieces a joint gap 5;
d) rejuntar el espacio de separación de junta 5 con una mezcla seca de arena con cal hidráulica natural y regar con agua. d) grout the joint gap 5 with a dry mixture of sand with natural hydraulic lime and irrigate with water.
La combinación del diseño estructural de las piezas de pavimento 1 y el material del que están fabricadas permite, entre otras ventajas:The combination of the structural design of the paving pieces 1 and the material from which they are made allows, among other advantages:
- Reducción del peso por m2 fabricado.- Weight reduction per m2 manufactured.
- Optimización del coste de los palets, al poderse cargar más m2 por palet.- Optimization of the cost of pallets, by being able to load more m2 per pallet.
- Abaratamiento del proceso productivo, al reducir el volumen del material de cada pieza de pavimento 1, ahorro de consumo eléctrico de las instalaciones de fabricación, etc.- Lowering the cost of the production process, by reducing the volume of material in each piece of flooring 1, saving electricity consumption in manufacturing facilities, etc.
- Incremento de la capacidad del proceso de fabricación de piezas de pavimento 1, al tener secados más rápidos.- Increase in the capacity of the pavement parts manufacturing process 1, due to faster drying.
- Abaratamiento considerablemente del coste del transporte por m2 de piezas de pavimento 1 transportado.- Considerable reduction in the cost of transport per m2 of pieces of flooring 1 transported.
- Reducción considerable del CO2 generado en el proceso de fabricación de las piezas de pavimento 1.- Considerable reduction of the CO2 generated in the manufacturing process of the flooring pieces 1.
- Incremento del rendimiento de la colocación de las piezas de pavimento 1 en obra, debido a la ligereza de las mismas.- Increased performance of the laying of flooring pieces 1 on site, due to their lightness.
- Mejora de la adhesión de las piezas de pavimento 1, debido a la configuración alveolar de las mismas, generando más superficie de agarre con la cama de asiento de material granular.- Improved adhesion of the flooring pieces 1, due to their alveolar configuration, generating more grip surface with the granular material seat bed.
- Mejora de la acústica de la rodadura, al generarse cámaras de aire internas, y por lo tanto reducción de contaminación acústica, ya que queda un espacio de aire dentro de los alveolos que no son ocupados totalmente por el material granular de la cama de asiento 2.- Improvement of the acoustics of the rolling, by generating internal air chambers, and therefore reduction of noise pollution, since there is an air space inside the alveoli that are not fully occupied by the granular material of the seat bed two.
La Fig. 11 es un diagrama que muestra las tensiones equivalentes en una simulación con una pieza de pavimento en vacío puesta sobre la cama de asiento de material granular según un modelo de cálculo de elementos finitos. Se han aplicado cargas dinámicas en todos los ejes y en toda la superficie, mayorando las cargas y minorando las resistencias con un coeficiente lambda de 1,35 y considerando tanto la resistencia del material como el comportamiento de la geometría reticular. Considerando las isométricas, se ha determinado el cronograma de la Fig. 11 que describe las zonas donde más esfuerzo y donde menos esfuerzo soporta la pieza de pavimento considerada, estableciendo estados límites últimos a partir de una carga de 400 kg/cm2. La Fig. 12 muestra gráficamente el comportamiento a flexión, tracción y compresión, demostrando que el elemento simulado, la pieza de pavimento 1 sobre la cama de asiento 2, solo trabaja a compresión. Fig. 11 is a diagram showing the equivalent stresses in a simulation with an empty pavement piece placed on the bed of granular material according to a finite element calculation model. Dynamic loads have been applied on all axes and on the entire surface, increasing the loads and reducing the resistances with a lambda coefficient of 1.35 and considering both the resistance of the material and the behavior of the lattice geometry. Considering the isometrics, the schedule in Fig. 11 has been determined, which describes the areas where the most stress and the least stress are supported by the piece of pavement considered, establishing ultimate limit states from a load of 400 kg / cm2. Fig. 12 graphically shows the bending, traction and compression behavior, showing that the simulated element, the pavement piece 1 on the seat bed 2, only works under compression.
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