BR102019001516A2

BR102019001516A2 - Conjunto de módulos de tijolos antissísmicos e método de fabricação

Info

Publication number: BR102019001516A2
Application number: BR102019001516-0A
Authority: BR
Inventors: Giovanni Barrera Torres; Fabio Friol Guedes De Paiva; Silvio Rainho Teixeira; Aldo Eloizo Job
Original assignee: Universidade Estadual Paulista Julio De Mesquita Filho; Instituto Tecnológico Metropolitano - Itm
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2020-08-04

Abstract

trata-se de conjunto de módulos de tijolos antissísmicos (20) para construção de edificações diversas como de pontes para pedestres, vivendas habitacionais, pisos para centros esportivos, paredes para minimização de ruído, entre outras; dito conjunto de módulos de tijolos antissísmicos (20) é confeccionado em elastômero cuja mistura incorpora como reforço partículas de cinza de bagaço de cana-de-açúcar obtido no processo requerido na br10.2018.017010-4 do mesmo titular; dito conjunto de módulos de tijolos antissísmicos (20) opera como dissipador de vibrações para aplicação na base de janelas, base de estruturas rígidas, construção de proteção nos pisos de centros esportivos, pisos para escolas, muros ou paredes tipo ?sanduiche? onde os módulos de tijolos antissísmicos (20) são dispostos no centro resguardado por laminas em madeira reciclada ou gesso, com peso reduzido nas construções civis; o conjunto de módulos (20) é formado pelas seguintes peças: i) módulo de tijolo principal (21) com terminações ?macho? (mc) e ?fêmea? (fe) para a conexão de módulos extremos complementares (22) e (23); ii) módulo de tijolo complementar ?macho? (22); iii) módulo de tijolo complementar ´fêmea? (23); ditos módulos principal (21) e complementares (22) e (23) são unidos entre si por meio de cola (c1) à base de poliuretano ou similar.

Description

CONJUNTO DE MÓDULOS DE TIJOLOS ANTISSÍSMICOS E MÉTODO DE FABRICAÇÃO

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente patente de invenção trata de conjunto de módulos de tijolos antissísmicos e método de fabricação, sendo cada peça do dito conjunto de módulos são fabricadas utilizando como matéria prima o elastômero obtido a partir de um processo de obtenção de elastômero termoplástico e respectivo elastômero termoplástico requerido no documento de n⍛. BR 10.2018.017010-4 do mesmo titular, cuja mistura incorpora, como reforço, partículas de cinza de bagaço de cana-de-açúcar compatibilizadas com um agente de acoplamento do tipo silano. O conjunto de módulos de tijolos antissísmicos do presente invento apresenta características construtivas inovadoras por compreender um módulo de tijolo principal com terminações 'macho' e 'fêmea' para a conexão de correspondentes módulos extremos complementares, de maneira a facilitar a montagem quando da construção que, aliada à matéria prima utilizada, confere leveza, proporcionando o equilíbrio de construções quando de abalos sísmicos dispensando, assim, o uso de reforços estruturais, além de proporcionar economia de recursos investidos na estruturação da construção como de pontes para pedestres, vivendas habitacionais, pisos para centros esportivos, paredes para minimização de ruído, entre outras.

HISTÓRICO DA TÉCNICA

[002] Em locais onde é decorrente fenômenos da natureza como terremotos e tremores de diversas magnitudes é indispensável a utilização de tecnologias antissísmicas na construção civil, a fim de proporcionar o mínimo de segurança contra desmoronamento das construções como pontes, viadutos, edifícios, residências, etc., com o objetivo de preservar a maior quantidade de vidas possíveis.

[003] Uma das tecnologias utilizadas na engenharia civil refere-se à incorporação de amortecedores, blocos de borrachas ou similares em edificações, os quais podem ser controlados eletronicamente ou não e aplicados na base de pilares de sustentação para o amortecimento dos abalos sísmicos sobre a estrutura da construção. Dita tecnologia pode prever a aplicação de dispositivos amortecedores incorporados as paredes, geralmente, utilizados em construções com dimensões elevadas para a dissipação do tremor.

[004] Citada tecnologia antissísmica de amortecimento de tremores, apesar de ser eficiente quanto à estabilização de edifícios, apresenta o inconveniente de apresentar custo elevado tanto para aquisição, quanto para instalação, necessitando de operadores especializados, além da realização de testes diversos.

[005] Outra forma atualmente utilizada em construções previstas em áreas de constantes manifestações sísmicas se refere ao uso de tijolos antissísmicos, os quais podem ser aplicados em qualquer tipo de edificações e apresentam construtividades diversas.

[006] A título de exemplo um dos modelos previstos no mercado de tijolo antissísmico tem formato paralelepipedal e é confeccionado por uma mistura cimentícia ou correlata, sendo que uma das faces planas do bloco apresenta um par de rebaixos troncônicos alinhados de acordo com eixo longitudinal e um par de cavidades alinhadas de acordo com eixo transversal e dispostas entre os rebaixos troncônicos. Na face oposta aos rebaixos e cavidades são previstas pares de projeções troncônicas, bem como, seis hastes projetantes confeccionadas em aço idealizadas para a auxiliar na resistência do bloco e posiciona-lo de forma adequada quando da montagem entre os tijolos.

[007] Ditas projeções troncônicas e hastes são acopladas nos diversos rebaixos troncônicos e cavidades da face 'fêmea' do tijolo subsequente e a justaposição organizada entre os mesmos reduz o tempo de finalização da obra, bem como aumenta a resistência a possíveis abalos ou vibrações.

[008] Outro modelo de tijolo antissísmico é compreendido por um blocado provido de isolante sísmico idealizado para aplicação em paredes divisórias que combina materiais que absorvem os movimentos sísmicos horizontais e que suportam e mantêm cargas verticais.

[009] Apesar dos modelos de tijolos antissísmicos supracitados viabilizarem o aumento de resistência a possíveis vibrações, os mesmos apresentam uma construtividade diferenciada do tijolo ora requerido, bem como, utilizam outros tipos de matérias primas, ou seja, não utilizam elastômero com incorporação de cinza de bagaço de cana.

ANÁLISE DO ESTADO DA TÉCNICA

[010] Em pesquisa realizada em bancos de dados especializados foram encontrados documentos referentes a tijolos antissísmicos, tal como, o documento de n⍛. BR20.2016.028232-8 que trata de um tijolo autoportante, com variação entre o bloco inteiro e meio bloco que permite diversificar seu modo de assentamento na obra a ser construída através do sistema de encaixe triplo nas faces laterais; pode ser assentado na vertical ou na horizontal, seja com função estrutural ou de vedação. O sistema de encaixe triplo reduz o uso de materiais, como o cimento, na construção de paredes, resultando em economia e agilidade na obra.

[011] O documento de n⍛. CN105756263 refere-se a um tijolo oco resistente a terremotos, que apresenta tem um corpo principal de concreto estruturado e face lateral dotada de furos de conexão para conexão de quatro corpos de barras de aço, para que o tijolo oco possa ser usado com mais segurança em casos te terremotos.

[012] Outro documento de n⍛. CN206385711 um tijolo de concreto reciclado antissísmico compreendido por quatro tijolos interligados por meio de material de isolamento, sendo este a argamassa anti-rachadura reveste o topo do revestimento de argamassa anti-rachadura é equipado com manta de fibra de vidro, por sua vez, equipado com adesivo entre outros materiais que promovem o desempenho antissísmico.

[013] Outro documento de n⍛. CN205637461 que refere-se a um tijolo cerâmico de combate ao terremoto, incluindo camada de esmalte transparente, camada de cerâmica, filme de cola e camada de borracha, camada de esmalte transparente configurada com camada de cerâmica integrada em uma peça, estabelece na camada cerâmica abaixo, em ordem adequada, uma película de cola e camada de borracha, a camada de borracha é conectada com a camada cerâmica através de uma película de cola, sendo fornecida com a camada de partículas de metal na camada de esmalte transparente. A malha, camada cerâmica de um lado é fornecido com o recesso, o lado oposto da camada de cerâmica é fornecido com o arco de borracha.

[014] Assim, é fato que os documentos citados nos parágrafos acima, apesar de pertencerem ao mesmo campo de aplicação, não apresentam nenhuma das características do objeto ora aperfeiçoado garantindo, assim, que o mesmo atenda aos requisitos legais de patenteabilidade.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

[015] É objetivo da patente de invenção apresentar um conjunto de módulos de tijolos antissísmicos cuja matéria prima utilizada consiste no elastômero misturado requerido no documento de n⍛. BR10.2018.017010-4 do mesmo titular, o qual explana que o resíduo da cana de açúcar apresenta uma grande oportunidade para aproveitamento e diminuição do impacto negativo no meio ambiente, tanto do resíduo como a redução de custos na indústria dos elastômeros com a aplicação de cinza de bagaço da cana como reforço; o material em questão contempla propriedades mecânicas e potencial para serem aplicadas em produtos como na forma de tijolos antissísmicos, idealizados para a dissipação e isolamento de vibrações ou parte delas na forma de energia proveniente de movimentos telúricos.

[016] É objetivo da patente apresentar um conjunto de módulos de tijolos antissísmicos, o qual é compreendido por um módulo de tijolo principal com terminações 'macho' e 'fêmea' para a conexão de módulos extremos complementares, facilitando a montagem quando da construção de edificações diversas.

[017] É objetivo da patente apresentar um conjunto de módulos de tijolos antissísmicos que quando aplicado em edificações diversas suporte deslocamentos provocados por movimentos sísmicos minimizando, desta forma, a possibilidade de colapso por fratura em pisos ou paredes nas construções civis.

[018] É objetivo da patente apresentar um conjunto de módulos de tijolos antissísmicos que são unidos entre si por meio de cola à base de poliuretano ou similar, normalmente utilizada como cola em engenharia civil.

[019] É objetivo da patente apresentar um módulo de tijolo principal provido de um par de orifícios traspassantes idealizados para a passagem de cabeamento de energia elétrica ou comunicação de dados.

[020] É objetivo da patente apresentar um conjunto de módulos de tijolos antissísmicos cuja matéria prima utilizada configura a sustentabilidade ao produto permitindo a reciclagem, de maneira a, aplicar um novo ciclo de vida em formulação de elastômeros misturados com partículas de cinza de bagaço da cana de açúcar, com aplicações na indústria em geral.

[021] É objetivo da patente apresentar um conjunto de módulos de tijolos antissísmicos cuja construtividade permite a possibilidade de construção em três eixos, 'x', 'y' e 'z', uma vez que, tem na morfologia espaços que permitem a união por meio da mesma forma, ou seja, através de encaixes.

[022] É objetivo da patente apresentar um conjunto de módulos de tijolos antissísmicos para aplicação em construção civil, como sistema dissipador de vibrações na base de janelas, base de estruturas rígidas, construção de proteção nos pisos de centros esportivos, pisos para escolas, entre outros.

[023] É, por fim, objetivo desta invenção apresentar um método preferencial de fabricação do conjunto de módulos de tijolos antissísmicos, onde se buscou otimizar a produção, alcançando larga produção com excelência em qualidade das peças finais.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[024] A complementar a presente descrição de modo a obter uma melhor compreensão das características do presente invento e de acordo com uma preferencial realização prática do mesmo, acompanha a descrição, em anexo, um conjunto de desenhos, onde, de maneira exemplificada, embora não limitativa, se representou seu funcionamento:

[025] A Figura 1 revela uma vista em perspectiva explodida do conjunto de módulos de tijolos antissísmicos em questão;

[026] A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva do conjunto de módulos montados entre si;

[027] A Figura 2A representa uma vista em corte longitudinal A.A indicado na figura anterior;

[028] A Figura 2B ilustra uma vista em corte lateral B.B, indicado na Figura 2;

[029] A Figura 3 mostra uma vista em perspectiva ilustrando uma montagem entre os módulos de tijolos; e

[030] A Figura 4 representa uma vista esquemática do método de fabricação em questão.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO OBJETO

[031] Com referência aos desenhos ilustrados, a presente patente de invenção se refere à "CONJUNTO DE MÓDULOS DE TIJOLOS ANTISSÍSMICOS E MÉTODO DE FABRICAÇÃO", mais precisamente trata-se de conjunto de módulos de tijolos antissísmicos (20) para construção de edificações diversas como de pontes para pedestres, vivendas habitacionais, pisos para centros esportivos, paredes para minimização de ruído, entre outras.

[032] Segundo a presente invenção, o conjunto de módulos de tijolos antissísmicos (20) é confeccionado em elastômero cuja mistura incorpora como reforço partículas de cinza de bagaço de cana-de-açúcar obtido no processo requerido na BR10.2018.017010-4 do mesmo titular. Dito conjunto de módulos de tijolos antissísmicos (20) opera como dissipador de vibrações para aplicação na base de janelas, base de estruturas rígidas, construção de proteção nos pisos de centros esportivos, pisos para escolas, muros ou paredes tipo 'sanduiche' onde os módulos de tijolos antissísmicos (20) são dispostos no centro resguardado por laminas em madeira reciclada ou gesso, reduzindo o peso nas construções civis possibilitando ampliar a possibilidade de sobrevivência no caso de queda do prédio.

[033] O conjunto de módulos (20) é formado pelas seguintes peças: i) módulo de tijolo principal (21) com terminações 'macho' (MC) e 'fêmea' (FE) para a conexão de módulos extremos complementares (22) e (23); ii) módulo de tijolo complementar 'macho' (22); iii) módulo de tijolo complementar 'fêmea' (23). Ditos módulos principal (21) e complementares (22) e (23) são unidos entre si (ver Figuras 2 e 2A) por meio de cola (C1) à base de poliuretano ou similar, normalmente utilizada como cola em engenharia civil.

[034] Numa versão construtiva preferencial, o módulo de tijolo principal (21) é composto por uma peça maciça de formato paralelepipedal em cujas paredes extremas (21a) e (21b) são previstas reentrância ou projeção que define a conexão 'fêmea' ou 'macho' para a montagem dos respectivos módulos extremos complementares (22) e (23).

[035] Dita extremidade (21a) apresenta rebaixo de formato troncônico (21a') com maior largura (l1) prevista na borda (b1) da parede (21a) e menor largura (12) da extremidade do rebaixo (21a') compondo a extremidade de conexão 'fêmea' (FE), enquanto que a outra parede (21b) prevê que a partir da face externa se desenvolva projeção troncônica (21b') com maior largura (l1') e menor largura (l2') idênticas as larguras (l1) e (l2) compondo, assim, a extremidade de conexão 'macho' (MC).

[036] Próxima a extremidade de conexão 'macho' (MC) e na face plana superior do módulo de tijolo principal (21) são praticados um par de orifícios transpassantes (21c) equidistantes e com diâmetros idênticos (d1) passíveis de receberem fiação elétrica ou de rede de comunicação de dados (não ilustrados).

[037] O módulo extremo complementar (22) é compreendido por peça de formato ordinariamente paralelepipedal com base plana (22a) e de cuja face oposta se desenvolve projeção troncônica (22b) de larguras (l1") e (l2") idênticas as larguras (l1) e (l2) da conexão 'fêmea' (FE).

[038] O módulo extremo complementar (23) é compreendido por peça de formato ordinariamente paralelepipedal com base plana (23a) e onde numa das paredes laterais é previsto rebaixo troncônico (23b) de larguras (l1'") e (l2'") idênticas as larguras (l1') e (l2') da conexão 'macho' (MC).

[039] A morfologia espacial do conjunto de tijolos (20) proporciona a união por meio de encaixe viabilizando a construção civil em três eixos 'x', 'y' e 'z'.

[040] Um método preferencial para a fabricação (10) apresenta os seguintes procedimentos (ver Figura 4):

a) Aquecimento do molde (M1) na termoprensa (TP) a uma temperatura, preferencialmente de 150°C por um tempo de 30 minutos;
b) Extração da termoprensa (TP) e encaminhamento a uma mesa para adição da massa (ms) de elastômero termoplástico obtido pela mistura de cinza de bagaço de cana de açúcar com a borracha natural;
Cobertura do molde (M1) com duas placas metálicas superior (P1) e inferior (P2);
c) Introdução do molde (M1) na termoprensa por um tempo (t1), preferencialmente de 25 minutos a uma temperatura de 150°C e uma carga de 60 toneladas;
d) Finalização do tempo;
e) O molde (M1) junto com as placas (P1) e (P2) é retirado e ubicado numa mesa por um tempo de duas horas;
f) Após o período de repouso o tijolo (21), (22) ou (23) é extraído.

[041] É certo que quando o presente invento for colocado em pratica, poderão ser introduzidas modificações no que se refere a certos detalhes de construção e forma, sem que isso implique afastar-se dos princípios fundamentais que estão claramente substanciados no quadro reivindicatório, ficando assim entendido que a terminologia empregada não teve a finalidade de limitação.

Claims

"CONJUNTO DE MÓDULOS DE TIJOLOS ANTISSÍSMICOS E MÉTODO DE FABRICAÇÃO", mais precisamente trata-se de conjunto de módulos de tijolos antissísmicos (20) para construção de edificações diversas como de pontes para pedestres, vivendas habitacionais, pisos para centros esportivos, paredes para minimização de ruído, entre outras; caracterizado por conjunto de módulos de tijolos antissísmicos (20) ser confeccionado em elastômero cuja mistura incorpora como reforço partículas de cinza de bagaço de cana-de-açúcar obtido no processo requerido na BR10.2018.017010-4 do mesmo titular; dito conjunto de módulos de tijolos antissísmicos (20) opera como dissipador de vibrações para aplicação na base de janelas, base de estruturas rígidas, construção de proteção nos pisos de centros esportivos, pisos para escolas, muros ou paredes tipo 'sanduiche' onde os módulos de tijolos antissísmicos (20) são dispostos no centro resguardado por laminas em madeira reciclada ou gesso, com peso reduzido nas construções civis; o conjunto de módulos (20) é formado pelas seguintes peças: i) módulo de tijolo principal (21) com terminações 'macho' (MC) e 'fêmea' (FE) para a conexão de módulos extremos complementares (22) e (23); ii) módulo de tijolo complementar 'macho' (22); iii) módulo de tijolo complementar 'fêmea' (23); ditos módulos principal (21) e complementares (22) e (23) são unidos entre si por meio de cola (C1) à base de poliuretano ou similar.
"CONJUNTO DE MÓDULOS DE TIJOLOS ANTISSÍSMICOS E MÉTODO DE FABRICAÇÃO", de acordo com a reivindicação anterior e numa versão construtiva preferencial, caracterizado por módulo de tijolo principal (21) ser composto por uma peça maciça de formato paralelepipedal em cujas paredes extremas (21a) e (21b) são previstas reentrância ou projeção que define a conexão 'fêmea' ou 'macho' para a montagem dos respectivos módulos extremos complementares (22) e (23); dita extremidade (21a) apresenta rebaixo de formato troncônico (21a') com maior largura (l1) prevista na borda (b1) da parede (21a) e menor largura (l2) da extremidade do rebaixo (21a') compondo a extremidade de conexão 'fêmea' (FE), enquanto que a outra parede (21b) prevê que a partir da face externa se desenvolva projeção troncônica (21b') com maior largura (l1') e menor largura (l2') idênticas as larguras (l1) e (l2) compondo, assim, a extremidade de conexão 'macho' (MC); próxima a extremidade de conexão 'macho' (MC) e na face plana superior do módulo de tijolo principal (21) são praticados um par de orifícios transpassantes (21c) equidistantes e com diâmetros idênticos (d1) passíveis de receberem fiação elétrica ou de rede de comunicação de dados.
"CONJUNTO DE MÓDULOS DE TIJOLOS ANTISSÍSMICOS E MÉTODO DE FABRICAÇÃO", de acordo com a reivindicação 1 e numa versão construtiva preferencial, caracterizado por módulo extremo complementar (22) ser compreendido por peça de formato ordinariamente paralelepipedal com base plana (22a) e de cuja face oposta se desenvolve projeção troncônica (22b) de larguras (l1") e (l2") idênticas as larguras (l1) e (l2) da conexão 'fêmea' (FE).
"CONJUNTO DE MÓDULOS DE TIJOLOS ANTISSÍSMICOS E MÉTODO DE FABRICAÇÃO", de acordo com a reivindicação 1 e numa versão construtiva preferencial, caracterizado por módulo extremo complementar (23) ser compreendido por peça de formato ordinariamente paralelepipedal com base plana (23a) e onde numa das paredes laterais é previsto rebaixo troncônico (23b) de larguras (l1'") e (l2'") idênticas as larguras (l1') e (l2') da conexão 'macho' (MC).
"CONJUNTO DE MÓDULOS DE TIJOLOS ANTISSÍSMICOS E MÉTODO DE FABRICAÇÃO", de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por morfologia espacial do conjunto de tijolos (20) compor a união por meio de encaixe obtendo a construção civil em três eixos 'x', 'y' e 'z'.
"MÉTODO DE FABRICAÇÃO", de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado por método preferencial para a fabricação (10) apresentar os seguintes procedimentos:
- a) aquecimento do molde (M1) na termoprensa (TP) a uma temperatura, de 150°C por um tempo de 30 minutos;
- b) Extração da termoprensa (TP) e encaminhamento a uma mesa para adição da massa (ms) de elastômero obtido pela mistura de cinza de bagaço de cana de açúcar com a borracha natural;
- c) cobertura do molde (M1) com duas placas metálicas superior (P1) e inferior (P2); Introdução do molde (M1) na termoprensa por um tempo (t1), de 25 minutos a uma temperatura de 150°C e uma carga de 60 toneladas;
- d) finalização do tempo;
- e) o molde (M1) junto com as placas (P1) e (P2) é retirado e ubicado numa mesa por um tempo de duas horas;
- f) após o período de repouso o tijolo (21), (22) ou (23) é extraído.