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Title:
PROCESS AND APPARATUS FOR FABRICATING CONSTRUCTION BLOCKS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/015217
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a process and apparatus for the fabrication of construction elements configured like compressed blocks made with building demolition materials which have been sorted and from which unrecoverable metals and residues have been removed; the process also includes a pre-grading and a gage grinding with the corresponding removals of metals and fines generated, whereafter the product obtained is kneaded with a binder, accelerating agents and water in order to form a pressure mouldable mass appropriate to make blocks which will be dried. The apparatus comprises a frame carrying the crushing mills (1) separation and screening units (8), a kneading unit (24) and a pressing unit (25) as well as a drive unit for actuation and optional displacement of the assembly. The invention provides for the production of high resistant construction elements made of building demolition materials and makes possible the utilization of such elements in situ.

Inventors:
CAPTIJNI JEAN (ES)
Application Number:
PCT/ES1994/000128
Publication Date:
June 08, 1995
Filing Date:
November 28, 1994
Export Citation:
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Assignee:
ELECTRO JAR S L (ES)
CAPTIJNI JEAN (ES)
International Classes:
B03B9/06; C04B18/16; E04C1/40; (IPC1-7): B03B9/06; C04B18/16; E04C1/40
Foreign References:
FR1008672A1952-05-20
FR2528326A31983-12-16
Other References:
J. HANISCH: "Aspects of processing techniques for recycling of building material", AUFBEREITUNGS- TECHNIK, vol. 32, no. 1, 1991, WIESBADEN , DE, pages 10 - 17
STICHTING C.R.O.W. WERKGROEP A1 "BOUW- EN SLOOPAFVAL": "Resten zijn geen afval (meer) - Puingranulaten; publikatie 12, ISBN 90-6628-072-7", October 1988, EDE, NL
VOLKER STEIN: "Recycling of demolition waste and its influence on the market of natural mineral building materials", CONSERVATION & RECYCLING, vol. 10, no. 2/3, 1987, OXFORD, GB, pages 53 - 57
DR. ING. U. GÖRISCH: "Processing of used building material of mineral origin - development and trends", AUFBEREITUNGS- TECHNIK, vol. 33, no. 2, 1992, WIESBADEN, DE, pages 67 - 72
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Claims:
REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la fabricación de bloques de construcción prensados, a partir de materiales de derribo de construcción, caracterizado por proceder de forma conjunta y combinada a las siguientes fases operativas: a) clasificación previa de los materiales de derribo, con separación grosera de materiales metálicos reciclables separadamente y de los materiales no directamente aprovechables, tales como madera, plásticos y otros, destinados a su reciclado o eliminación por separado, b) trituración grosera del material de obra restante de la fase a) mediante molino de mandíbulas o similar, en grosores no clasificados, c) separación magnética de los materiales férricos desprendidos en la fase de trituración, d) primer cribado para la eliminación* de los finos generados en la molturación, e) molturación para galgado de la granulometría a valores comprendidos entre 0,5 mm y 5,5 mm, f) separación magnética de los materiales férricos separados en la molturación de galgado, g) cribado para eliminación de productos finos proce¬ dentes de la fase de molturación de galgado, h) mezcla de los materiales de obra triturados con cemento aglomerante en una proporción comprendida entre 1/5 y 1/10, preferentemente entre 1/6 y 1/8 con respecto al peso total de la mezcla, con añadidura de agua y eventualmente de acelerantes, con homogenei zación y amasado del conjunto, i) moldeo a presión adecuada de la masa procedente de la fase g ) , y j) secado de los bloques moldeados, preferentemente al ai re .
2. Aparato para la realización del procedi iento, según la reivindicación 1 , caracterizado por comprender en forma de unidades incorporadas a un armazón, cuyas dimensiones exteriores no superan las de uno o varios contenedores comerciales y que es portador de medios motrices autónomos y/o por alimentación de corriente externa, los siguientes órganos: i) una unidad trituradora rompedora de los materiales de derribo resultantes de la primera fase de elasificación , ii) una primera unidad separadora de materiales fér¬ ricos y de cribado que presenta una primera cinta transportadora con dispositivos de separación magnética y una criba para la separación de finos, asi como una rampa para la extracción de éstos, iii) un molino de rodillos graduables para la moltura¬ ción de galgado de los residuos procedentes de la criba de separación de finos, iv) una segunda unidad de separación de materiales magnéticos y cribado de finos integrada por una cinta transportadora que recibe los materiales molturados en el molino de rodillos y una criba para la separación de los finos de la fase de molido con rampa de eliminación o separación, v) un elevador de cangilones o similar, con cubeta inferior receptora de los materiales procedentes de la segunda unidad de cribado y conducción de alimentación hacia la cuba de mezcla, vi) una cuba de mezcla y homogeneización receptora de los materiales alimentados por el elevador asi como de una conducción para el aglomerante procedente de un recipiente separado, una conducción para la recepción del agua de amasado y opcionalmente otras conducciones para la recepción de aditivos y finos procedentes de las unidades de cribado, vi i) una unidad amasadora y de prensado a presión adecuada destinado a recibir la masa de la cuba de mezclado, efectuando su mezclado y moldeo en moldes de estructura y dimensiones deseadas.
3. Aparato, según la reivindicación 2, caracterizado porque el conjunto de órganos, según la reivindicación 2, queda integrado en un armazón dotado de sistema autopropulsor mediante un motor térmico susceptible de accionar directa o indirectamente los órganos funciona¬ les del propio aparato.
4. Bloque de construcción moldeado a la presión adecuada, a base de materiales de derribo de construc ción con separación previa de metales y molturación granulométrica y amasado, según el procedimiento de la reivi ndicación 1.
Description:
D E S C R I P C I Ó N "PROCEDIMIEMTO PARA LA FABRICACIÓN DE BLOQUES DE CONSTRUCCIÓN Y APARATO DESTINADO A LA REALIZACIÓN DE DICHO PROCEDIMIENTO"

La presente Patente de Invención se refiere a un proce¬ dimiento para la fabricación de bloques de construcción, especialmente de tipo prensado y al aparato destinado a la realización de dicho procedimiento, asi como a los bloques de construcción prensados realizados con ayuda del propio procedimiento.

La presente Invención está destinada especialmente a la fabricación de bloques para la construcción de tipo prensado utilizando materiales procedentes de derribos.

Los derribos de construcción se originan por diferentes causas, entre las que se encuentran normalmente el derribo controlado de edificaciones antiguas para dar lugar a otras edificaciones nuevas o por otras causas, como pueden ser catástrofes naturales, conflictos bélicos, etc. En la actualidad, la eliminación de los derribos de construcción se realiza transportando los mismos a vertederos autorizados para su depósito. Sin embargo, dada la densidad creciente de los núcleos de población, se hace cada vez más difícil y oneroso buscar lugares donde se pueda efectuar el vertido controlado de los materiales de derribo, además de los costes económi¬ cos que supone esta operación, por la necesidad de pagar al receptor de los derribos y por los costes generados por el transporte de los mismos.

La presente Invención se ha originado por la necesidad de prever los medios para posibilitar el reciclado de derribos de construcción, proporcionando medios para su eventual nueva utilización in si tu y para reducir los costes del proceso.

HOJA SUSTITUIDA

Para conseguir los anteriores objetivos, los inventores han realizado amplias investigaciones y pruebas para encontrar los medios de reciclado económico y racional de los materiales procedentes de derribo de construc- ción, habiendo descubierto de modo sorprendente que es posible conseguir bloques prensados de construcción basándose en los materiales de derribos convenientemente clasificados, triturados y manipulados, cuya resistencia es superior a los bloques de construcción de tipo prensado habitualmente utilizados, tales como los ladrillos y similares realizados a base de materiales térreos cocidos y bloques de hormigón en masa prensados. Este descubrimiento ha dado lugar a la presente Patente.

De manera esencial, el procedimiento objeto de la presente Patente se basa en proceder en la primera fase a una clasificación de los derribos de construcción para separar materiales de excesiva heterogeneidad tales como: materiales plásticos, madera y metales del resto de materiales de construcción integrados por el conjunto de masa de obra de orden diverso, tales como ladrillos, hormigón, revoco, estucados, etc. Después de esta primera fase los metales separados podrán ser comercia¬ lizados como chatarras clasificadas, dando lugar a un primer rendimiento económico del proceso. Los materiales del tipo de plásticos y maderas, serán objeto de trata¬ miento separado sin afectar al presente procedimiento. En cuanto al resto de materiales de obra, serán someti¬ dos a una primera fase grosera de trituración conjunta, adaptada a las características de los materiales entran¬ tes y al tipo de bloques de construcción moldeados que se desean fabricar, pasando después a una primera clasificación mediante separador de tipo magnético, como puede ser una cinta transportadora con dispositivos magnéticos de separación, para eliminar otros materiales

férricos incluidos entre los materiales de construcción y que no han podido ser objeto de separación en la clasificación individual previa. A continuación, los materiales triturados pasarán a una fase de cribado para la separación de productos finos que podrán ser incor¬ porados posteriormente al proceso, pasando después a una segunda fase de trituración destinada a conseguir una granulometria determinada en los materiales, utilizando preferentemente un dispositivo triturador con rodillos ajustables, después de lo cual el material triturado pasará a una nueva fase de separación magnética, que se puede realizar asimismo con una cinta transportadora dotada de equipos magnéticos y a una subsiguiente fase de cribado para separar nuevamente los materiales de granulación fina, pasando a continuación los materiales triturados a una fase de mezcla con un aglomerante, agua y eventualmente un acelerante cuya mezcla se realiza preferentemente en un recipiente de reserva, pasando después a una fase de homogeneización y finalmente al prensado a presión adecuada de los bloques en los moldes de la forma y dimensiones deseadas.

En la fase de mezcla de los materiales triturados con el aglomerante y agua se podrán incluir también, aparte de eventuales acelerantes las cantidades deseadas de los productos finos procedentes de las dos fases intermedias de cribado, que podrán ser utilizados en las propor¬ ciones deseadas.

Como se comprenderá, el número de fases de trituración, selección magnética y cribado podrá ser variable en función de los materiales de derribo previstos y del destino de los bloques de construcción, si bien la incorporación de dos fases sucesivas de trituración y cribado ha resultado ser el compromiso de mayor interés

según los inventores.

También se podría realizar el procedimiento con una sola fase de trituración y cribado, dependiendo del destino de los bloques de construcción fabricados. A este respecto, se debe hacer observar que las características de granulometπ ' a de los materiales y proporciones de aglomerante variarán notablemente teniendo en cuenta el destino final del bloque de construcción prensado, que podrá ser utilizado para fines muy distintos tales como pueden ser tabiques, paredes resistentes, pavimento, etc.

También se podrá utilizar el presente procedimiento para conseguir una masa de relleno a granel para finalidades de relleno de fundamentos, realización de zapatas o bases para recibir capas de rodadura y otros elementos, etc.

Según la experimentación llevada a cabo por los inven¬ tores, los materiales de obra que serán aprovechados en el presente procedimiento serán de tipo muy variado, comprendiendo normalmente:

Cemento y arena procedentes de mortero, rebozado de paredes y fijación de ladrillos, arcilla cocida proce¬ dente de los ladrillos en toda su variedad, escayola de placas decorativas, cornisas en falsos techos, etc., yeso por los residuos de enyesado de paredes, tabiques y techos, porcelana de restos de material sanitario, metales férricos y no férricos tales como hierro, aluminio, cobre, plomo, etc., materiales plásticos tales como PVC procedente de tuberías de conducciones eléctri¬ cas y desagües, madera procedente de los diferentes elementos incorporados en la obra, tejidos procedentes

de moquetas, tapizados y similares, papel procedente de los empapelados de paredes, vidrio procedente de cris¬ tales de la obra, espejos y otros elementos similares y otros materiales variados.

Después de la clasificación y separación inicial de metales y otros elementos y teniendo en cuenta también la eliminación de algunos finos no aprovechables, el aprovechamiento de los materiales de derribo para la fabricación de bloques prensados de construcción, puede llegar a valores del orden del 95%.

Si bien las composiciones precisas podrán resultar muy variadas según la procedencia de los derribos de conε- trucción, de acuerdo con las investigaciones llevadas a cabo por los inventores, habítualmente la composición promedio de los materiales de derribos de obras es el si guíente:

A) De 80 a 90%: Ladrillo ro o o gris en arcilla y barro cocido.

B) De 7 a 12,5%: Yeso (revestimiento de paredes y tabíques) .

C) De 1 a 2,5%: Madera (marcos, puertas, ventanas, etc. ) .

D) De 0,5 a 1%: Cristal (espejos, cristales, etc. ).

E) De 0,6 a 1%: Plásticos PVC o similares (desagües y canales) .

F) De 5 a 9%: Rebozados de tabiques con mortero (cemento, arena y cal).

G) De 0,8 a 1 ,2% Metales, férricos y no férricos (ins¬ talación eléctrica y agua).

Se ha observado en el curso de las pruebas efectuadas que el aglomerante a utilizar podrá ser preferentemente

un aglomerante de tipo cemento aplicable en proporciones comprendidas aproximadamente entre 1:5 y 1:10 con respecto al peso total de los materiales de la mezcla, siendo más preferentes valores comprendidos entre 1:6 y 1:8.

En cuanto a la granulometr * ía de los materiales de obra triturados, podrá variar ampliamente, pero la gama preferente según los experimentos llevados a cabo es del orden de 0,5 a 5,5 mm.

La fabricación de los bloques tendrá lugar preferen¬ temente a la presión adecuada y su secado tendrá lugar al aire, alcanzando su resistencia máxima a los 27 días aproximadamente.

Las pruebas realizadas con los bloques de construcción fabricados de acuerdo con el presente procedimiento han mostrado características de resistencia, densidad, aislamiento y absorción superiores a los materiales habitualmente conocidos para esta función en el comer¬ cio. La densidad es aproximadamente de 2.000 kg/m 3 .

El aparato previsto en la presente invención para llevar a cabo el procedimiento anteriormente indicado compor¬ tará un conjunto de elementos incorporado en una unidad transportable por remolque directo o por transporte en una plataforma de camión o ferrocarril, para lo cual poseerá las dimensiones exteriores máximas de un con- tenedor comercial, poseyendo de forma combinada las dos unidades de molturación, de las cuales la segunda será graduable por el posicionado de los rodillos de tritura¬ ción, combinándose con las dos unidades de separación magnética y clasificación por cribado y con la unidad de mezcla y amasado previo para la alimentación a la unidad

amasadora y de ésta a la prensa, que será preferen¬ temente una prensa con husillo helicoidal o hidráulica. El aparato llevará incorporados en la misma unidad los necesarios dispositivos motrices, preferentemente realizados a base de motores eléctricos alimentados por una fuente de suministro eléctrico exterior o eventual- mente mediante un motor térmico autónomo a utilizar en los casos en los que por la ubicación resulta difícil el suministro eléctrico apropiado. El aparato comportará asimismo depósitos de reserva para el cemento aglomeran¬ te y agua, asi como medios de extracción de los bloques prensados tales como la cinta transportadora o similar para su conducción al exterior del aparato desde donde serán transportados a las zonas de secado, preferen- temente secado al aire.

El aparato poseerá asimismo medios de recepción y extracción de los finos procedentes de los cribados y un dispositivo transportador para conducir los materiales triturados a la cámara de mezcla.

A continuación, se describirá la presente invención en base a un ejemplo de realización de la misma, relacio¬ nándose con el dibujo adjunto.

La figura 1 adjunta representa de modo esquemático el conjunto de órganos de un aparato utilizado para llevar a cabo el procedimiento de la presente invención.

De modo detallado, el procedimiento objeto de la presen¬ te Patente se caracteriza por las siguientes fases sucesivas y combinadas.

a) Clasificación previa del material de derribo con separación grosera de materiales metálicos reciclables

separadamente y de los materiales directamente no aprovechables, tales como madera, plásticos y otros, destinados a su reciclado o eliminación por separado.

b) Trituración del material de obra restante de la fase a) mediante un molino de mandíbulas o similar y en grosores no c asificados.

c) Primera separación magnética de materiales férricos desprendidos en la fase de trituración.

d) Primer cribado para la eliminación de los finos generados en la molturación.

e) Molturación para galgado de la granulometria a valores comprendidos entre 0,5 mm y 5,5 mm.

f) Segunda separación magnética de los materiales férricos liberados en la molturación de galgado.

g) Cribado para eliminación de productos finos proceden¬ tes de la fase de molturación de galgado.

h) Mezcla de los materiales de obra triturados con cemento aglomerante en una proporción comprendida entre 1/5 y 1/10, preferentemente entre 1/6 y 1/8 con respecto al peso total de la mezcla, añadiendo agua y eventual- mente acelerantes, procediendo a la homogenei zación y amasado del conjunto.

i) Moldeo a la presión adecuada de la masa procedente de la fase g) .

j) Secado de los bloques moldeados, preferentemente al ai re.

El aparato previsto en la presente Invención para la realización del procedimiento ha sido representado de modo esquemático en la figura 1, apreciándose en primer lugar un molino rompedor de mandíbulas o martillos u otro medio similar -1-, que recibirá los materiales de derribo de construcción después de la primera fase de clasificación y separación de metales y de artículos no aprovechables tales como madera y plástico, habiéndose representado en el molino una rampa de entrada -2-, si bien se comprenderá que estos medios de entrada podrán quedar realizados de formas variables y que preferen¬ temente se incorporarán una o varias cintas transpor¬ tadoras para la conducción de los derribos de construc¬ ción a la cámara del martillo -1-, que ha sido represen- tado de manera esquemática mediante un conjunto girato¬ rio -3- y unas placas fijas -4-. Los materiales tritura¬ dos pasarán por la abertura inferior -5- del molino a una cinta sinfín -6- portadora de dispositivos de separación de materiales férricos, con lo que se con- seguirá la primera fase de separación magnética. A continuación el aparato comprende una primera criba representada por el tamiz de cribado -8- impulsado de manera variable pero que en el dibujo se ha representado en forma de dispositivo excéntrico -7-, separando los finos procedentes de la trituración en el molino -1- que serán conducidos mediante una rampa lateral o similar -9- para su posterior aprovechamiento o eliminación. El aparato comprenderá a continuación una segunda unidad de molturación -10- destinada a efectuar la molturación de galgado de los residuos de construcción procedentes del molino rompedor, para lo cual presentará preferentemente rodillos de molturación tales como -11- y -11 '- de tipo graduable para que la granulometria resultante está comprendida entre 0,5 y 5,5 mm aproximadamente. Después del molino triturador de galgado -10- el aparato compor-

tara una segunda unidad de separación magnética mediante cinta transportadora y medios separadores -12-, después de lo cual se efectuará la segunda fase de cribado en la criba -14- dotada de un dispositivo de accionamiento, por ejemplo mediante excéntrica -13-, y una rampa o cinta de evacuación -15- para los finos generados en la fase de molturación de galgado. El aparato comportará a continuación de esta segunda fase de cribado un disposi¬ tivo de alimentación de la cuba -22- destinada a recibir los áridos de molturación y los diferentes aditivos, presentando preferentemente un transportador vertical que recogerá los materiales acumulados en una cubeta inferior -16- y los transportará preferentemente median¬ te un acodamiento superior -17- a la cuba receptora -22-. El propio aparato poseerá medios para la añadidura del aglomerante, normalmente en forma de un cemento especial que se ha representado en forma del recipiente -18- y conducto -19- y asimismo poseerá los medios, por ejemplo un depósito -20- y conducción -21-, para la introducción de la cantidad de agua necesaria para formar la mezcla. Como se comprenderá, a la cámara -22- podrian acceder otros tipos de aditivos según el mate¬ rial que se desee preparar asi como cantidades discre¬ cionales de los finos separados en las fases de cribado. Una cubeta inferior -23- servirá para la alimentación a una unidad amasadora -24- después de la cual esta masa será facilitada a una prensa -25-, preferentemente de tipo husillo, que efectuará el moldeado a presión adecuada de los elementos en forma de bloques de cons- trucción que serán extraídos fuera del aparato mediante medios variables, que podrán quedar constituidos por una cinta transportadora -26- u otros medios a efectos de transportar dichos bloques a la zona de secado.

El conjunto de órganos que se han representado y que

constituyen fundamentalmente el aparato objeto de la presente invención quedarán incorporados en un armazón de soporte dotado de dispositivos motrices que no se han representado, tales como motores eléctricos o un sistema autónomo de motor térmico con transmisión eléctrica, hidráulica o de otro tipo. El sistema utilizado para el accionamiento de los diferentes órganos del aparato depende de la zona a la que se destina el aparato, puesto que en zonas urbanas se podrá disponer con mayor facilidad de un suministro eléctrico exterior que podrá ser problemático o incluso imposible en zonas rurales, etc.

Otra característica del aparato objeto de la presente Patente estribará en que presente unas dimensiones generales que no superen las de uno o varios contenedo¬ res comerciales para facilitar su transporte por medio de camión, ferrocarril u otros medios.

Evidentemente, el aparato podría contar con medios de autopropulsión mediante ruedas o sistema de tracción de orugas, con lo que la misma unidad motriz para el desplazamiento del aparato se podría utilizar para el accionamiento de los diferentes órganos del mismo una vez instalado en el lugar de trabajo.

Como se comprenderá, la presente Invención podrá admitir realizaciones concretas que se pueden apartar de los detalles explicados en la realización anterior, que tiene carácter de ejemplo explicativo pero no limitati¬ vo, pero que quedarán incluidos dentro de la presente Patente en la medida que correspondan a las reivin¬ dicaciones adjuntas.