Antecedente de la invención

La presente invención se refiere a viviendas o similares de ferrocemento con geometrías semicirculares o similares construidas a base de morteros y/o mortero ligero estructural y/o mortero celular, y ferrocemento, con geometría curvilinea o similar, en la que la curvatura óptima o similar en conjunto con el mortero ligero estructural y/o mortero celular le confieren características sorprendentes de resistencia térmica, acústica y estructural mejoradas, se conocen desde hace tiempo diferentes sistemas constructivos para edificar viviendas, tales como la solicitud lo describen en la solicitud NL/a/2005/000073 que consiste simplemente de una cimbra meálica para estructuras con superficie recta que tiene como característica principal que utiliza .uno o más paneles metálicos, estos paneles al ser armados forman una estructura metálica que es el soporte de la vivienda, esa solicitud es diferente a la presente invención, porque no tiene una geometría semi curva óptima o similar con valores específicos, además no específica las cualidades del mortero utilizado, ni proporciona las ventajas de su utilización conjunta con la geometría curvilínea a que se refiere, ni proporciona los ángulos, radios y/o grados de la curva, ni informa sobre las características mejoradas de resistencia térmica, acústica, y estructural, es muy general y no contiene las características técnicas esenciales para llevar a cabo la invención. Las solicitudes Mx/a/2007/012261 y MX/a/2007/012262 presentan dos tipos de cimbras para edificar construcciones, estas también son diferentes al de la presente invención, porque no tiene una geometría semi curva óptima o similar con valores específicos, además no específica las cualidades del mortero utilizado, ni proporciona las ventajas de su utilización conjunta con la geometría curvilínea a que se refiere, ni proporciona los ángulos, radios y/o grados de la curva, ni informa sobre las características mejoradas de resistencia térmica, acústica y estructural, es muy general y no contiene las características técnicas esenciales para llevar a cabo la invención. La solicitud MX/a/2007/016077 se puede considerar que es parecida a la presente invención, porque menciona los valores de la curvatura, tales como: radio, ángulo y grados, por lo que es muy general, esa curvatura no esta definida y es imprecisa, no aporta cálculos, ni valores para definirla, ni indica cuál es la curvatura óptima para proporcionar la mejor resistencia en conjunto con el mortero, lo que es esencial para obtener características mejoradas de resistencia térmica, acústica y estructural, lo que impide hacer un comparativo respecto a tales características, porque esa solicitud es un mero calculo teórico sin valores de referencia, la presente invención si demuestra la importancia de una curvatura óptima en conjunto con el mortero, para obtener un mayor grado de resistencia, por medio de un comparativo gráfico de varias curvaturas y se demuestra con esto con los valores precisos de curvatura óptima para alcanzar mayor altura y contribuir de manera sorprendente al confort con reducciones o aumentos de temperatura en relación al medio ambiente, combinado con las propiedades térmicas de los morteros, dando ventajas sobre otros valores de curvatura, dado que aporta la optimización de tiempo en el procedimiento de edificación, disminuyéndolo, por las razones siguientes: el corto tiempo de fraguado mínimo (48 horas dependiendo del clima) y gran resistencia de hasta 150 k/cm2 en tres días, la dismunición - A -

de tiempos de mano de obra, el no requerir mano de obra especializada, dada la simplicidad del procedimiento, pues se alcanzan plazos de 7 a 14 días en promedios de 40 a 50 m2 de construcción, la solicitud anterior no lo menciona ni lo sugiere, esto es vital para el calculo óptimo de la vivienda. La curvatura óptima especifica y el mortero especifico no pueden ir separados, estos factores en conjunto le confieren sorpredentes características nuevas e inventivas a la presente invención, lo anterior no esta mencionado ni sugerido en la solicitud MX/a/2007/016077, por lo que se considera que la presente invención es nueva e inventiva a la luz de estos documentos .

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

En general, la presente invención se refiere a viviendas de ferrocemento con geometrías semicirculares o similares construidas a base de morteros y/o mortero ligero estructural y/o mortero celular, en la que la curvatura óptima en conjunto con el mortero ligero estructural y/o

^• mortero celular, le confieren características sorprendentes de resistencia térmica, acústica y estructural mejoradas.

Las propiedades estructurales son las siguientes: resistencia mecánica, a las solicitudes de cargas tales como, cargas vivas, cargas muertas, cargas por viento, cargas por sismo, cargas por expansión y contracción por efectos de temperatura, edad, humedad, etc., y sus combinaciones . Estas viviendas pueden edificarse utilizando diferentes tipos de cimbras como lo son mallas metálicas, mallas electrosoldadas, plásticas, de madera, de poliestireno, de polietileno, fibras cortas, mediana y largas de materiales diversos que substituyen al acero de refuerzo, de fibra de vidrio, de paneles por ejemplo de panel tipo covintec, panel W, panel mexalit, panel monolite, etc., y moldes plásticos, por ejemplo de polietileno, PVC, ABS, fibra de vidrio o cualquier material disponible en el mercado que pueda servir como molde o cimbra.

Los morteros utilizados para la edificación de estas viviendas pueden ser de cualquier tipo existente en el mercado pero sorprendentemente los mejores resultados como resistencia a la comprexion axial, modulo elástico, modulo de ruptura, estabilidad dimensional, adherencia, intemperismo acelerado, aislamiento térmico y acústico, se obtienen al utilizar el mortero ligero estructural mencionado en la solicitud de patente numero MX/a/2008/004324 y/o patetente 226581 (de Daniel Davila) denominada Recubrimiento Térmico para Paredes, Muros y cielos Interiores y Exteriores a Base de Cargas Ligeras y Anhidrita Sintética, o también puede utilizarse mortero celular, mortero ligero estructural con fibra y sin fibra (fibras de polipropileno o fibras de vidrio) .

Los sistemas constructivos de ferrocemento son tradicionales en la industria de la construcción, combinan el cemento Pórtland o similares con materiales ferrosos o similares, pero sus resistencias son distintas al sistema de ferromortero de la presente invención, que se deriva de los sistemas constructivos tradicionales de ferrocemento ya mencionados . Las cimbras utilizadas para este proposito deben de tener también una geometría curvilinea óptima o similar como se describe en las figuras de las gráficas 1, 2 y 3, en la que se demuestra con valores gráficos cual es la curvatura óptima para poder obtener las características sorprendentes de resistencia térmica, acústica y estructural mejoradas en las viviendas o similares (aulas, espacios de servicio, centros recreativos, etc.).

Los sistemas de ferrocemento se conocen desde hace tiempo en la industria de la construcción, esta conformado por malla, varilla o alma metálica, malla electrosoldada y/o plástica y/o sintética u otros materiales para este proposito, que pueden o no desplegarse, los cuales se ensamblan y se anclan a un firme de concreto, que a su vez funciona como cimentación. La estructura, una vez montada, se recubre con mortero, que puede ser del tipo mortero ligero estructural y/o mortero celular, para formar en una sola pieza los muros y el techo de la vivienda.

I

El proceso constructivo para edificar viviendas de ferrocemento con geometrías semicirculares óptimas o similares a base de mortero ligero estructural y/o mortero celular comprende los siguientes pasos: i) Preparación del terreno; ii) Cimbrado de la cimentación; iii) Preparación del concreto y refuerso de cimentación; iv) Montaje de los paneles y/o moldes para formar todas las paredes perimetrales de la construcción, formando en la parte superior del panel y/o moldes la geometría curvilinea óptima o similar como se describe en las figuras de las gráficas 1, y 2 ; v) Colocación e instalación de los paneles en el techo en forma de dos aguas; vi) Colocación y amarre de los paneles que formaran las paredes interiores; vii) Instalación de ventanas y marcos de puerta; viii) Instalación eléctrica; ix) Aplicación mecánica o manual. del mortero, mortero ligero estructural y/o mortero celular en el interior y/o exterior si es panel; x) Aplicación mecánica o manual del mortero ligero estructural y/o mortero celular en el exterior si es molde y xi) Afine del mortero.

En una modalidad preferida el proceso constructivo comprende los siguientes pasos en caso de la utilización de paneles prefabricados :

i) Preparación del terreno, limpieza, nivelación y compactado, trazo de ejes, excavación, aislamiento de la base (películas plásticas por ejemlo películas de polietileno, etc) , y colocación e instalación de la red hidráulica y sanitaria de acuerdo a las normas de agua y drenaje de la región. ii) Cimbrado de cimentación, armado de la cimentación, dala, malla, anclas y en caso de requerise dependendo de las condiciones del suelo pilotes o zapatas. iii) Preparación del concreto de cimentación, y colado del mismo, este concreto se formulara de acuerdo a las especificaciones y normas para las diferentes regiones. iv) Montaje de los paneles para formar todas las paredes perimetrales de la construcción, en el caso de utilizar paneles prefabricados, esto se anclaran en las anclas, amarrándolas con alambre recocido o acerado en los puntos requeridos y se ensamblaran los paneles de igual manera formando todas las paredes perimetrales de la construcción, formando en la parte superior del panel la geometría curvilinea óptima o similar como se describe en las figuras de las gráficas 1 y 2. v) Colocación e instalación de los paneles del techo en forma de dos aguas, constituyendo asi el cuerpo exterior de la vivienda, fabricación del volado perimetral mediante la colocación de un panel cortado a la especificación deseada. vi) Colocación y amarre de los paneles que formaran las paredes interiores, que dependerán de la especificación del fabricante .

Recomendamos en este caso de la construcción con paneles practicar perforaciones de 2 a 6 pulgadas de diámetro en los paneles cuando menos una por cada metro cuadrado para que asi el mortero tenga puntos de unión entre la capa interior y la exterior lo que le dará a la construcción mayor rigidez y resistencia. vii) Instalación de ventanas y marcos de puerta, que dependerán de la especificación del fabricante, viii) Instalación eléctrica de acuerdo a las normas de la CFE (comisión federeal de electricidad) ix) Aplicación mecánica o manual del mortero ligero estructural y/o mortero celular en grosores de 0.5 hasta 2 pulagada, de preferncia 1 hasta 1.5 pulagadas, en las superficies interiores de la vivienda, esta aplicación proporcionara la estructura y soporte resistentes, para lo cual se esperara de 6 hasta 48 horas, de freferencia de 24 hasta 48 horas para la aplicación exterior. x) Aplicación mecánica o manual del mortero ligero estructural y/o mortero celular en grosores de 0.5 hasta 2 pulagada, de preferncia 1 hasta 1.5 pulagadas, en las superficies exteriores de la vivienda. xi) Afine del mortero mediante la aplicación de una capa de mortero ligero estructural en un grososr de 2 hasta 5 milímetros con llana y flota.

En otra modalidad de preferncia el proceso constructivo comprende los siguientes pasos en el caso de la utilización de moldes prefabricados :

i) Preparación del terreno, limpieza, nivelación y compactación, trazo de ejes, excavación, aislamiento de la base (películas plásticas por ejemlo películas de polietileno, etc) , y colocación e instalación de la red hidráulica y sanitaria de acuerdo a las normas de agua y drenaje de la región. ii) Cimbrado de la cimentación, dala, malla y anclas, y en caso de requerise dependiendo de las condiciones del suelo pilotes o zapatas . iii) Preparación del concreto de cimentación, y colado del mismo, este concreto se formulara de acuerdo a las especificaciones y normas para las diferentes regiones, iv) Montaje de los moldes para formar todas las paredes y techo de la construcción, procediendo a colocar la cimbra que puede ser de malla electrosoldada de acuerdo a los requerimientos que pida la construcción (estos variables pueden ser malla sencilla, doble o triple, o de diferentes grosores de varilla o alambren) , estas mallas se amarrarán a las anclas, sujetándolas con alambre recocido o acerado en los puntos necesarios, los moldes en la parte superior deben tener la geometría curvilinea óptima o similar como se describe en las figuras de las gráficas 1 y 2. v) Instalación de ventanas y marcos de puerta, que dependerán de la especificación del fabricante. vi) Instalación eléctrica de acuerdo a las normas de la CFE (comisión federeal de elctricidad) vii) Aplicación mecánica o manual del mortero ligero estructural y/o mortero celular en grosores de 2 hasta 4 pulagada, de preferncia 2 hasta 3 pulagadas, en las superficies exteriores de la vivienda, esta aplicación proporcionara a la estructura, soporte y resistencia, para lo cual se esperara de 6 hasta 72 horas, de preferencia de 48 hasta 72 horas para el retiro o remosión del molde y viii) Afine del mortero mediante la aplicación de una capa de mortero ligero estructural en un grososr de 2 hasta 5 milimetros con llana y flota. El proceso constructivo para edificar viviendas de ferrocemento con . geometrías semicirculares óptimas o similares, a base de mortero ligero estructural y/o mortero άelular -utiliza/, .ün sistema ^' de ferrocemento en ,el oúal el mortero tradicional se" substituye por mortero ligero, de preferencia, mortero ligero estructural y/o mortero celular en conjunto- con malla metálica, varilla o alma metálica, malla electrosoldada y/o plástica y/o sintética u otros materiales para este proposito.

Las viviendas de ferrocemento o similares con geometrías semicirculares óptimas o similares a base de mortero ligero estructural y/o mortero celular de la presente invención comprenden: a) Una cimentación y firme de concreto. b) Sistemas hidráulico, sanitario y eléctrico. c) Cuerpo principal con sistema de ferrocemento fabricado a base de mortero, de preferencia mortero ligero estructural y/o mortero celular, en la que la parte superior de las paredes laterales deberán tener la geometría curvilínea óptima o similar, como se describe en las figuras de las gráficas 1 y 2, techo de dos aguas y paredes interiores y exteriores . d) Puertas y ventanas e) Acabados, sellado, pintura e imperraeabilización.

Esta vivienda por conjunción del mortero mortero ligero estructural y/o mortero celular en el sistema de ferrocemento y por la geometría semi curva óptima obtiene sorprendentemente las características mejoradas siguientes: resistencia a la compresión axial 272 Kg./cm2 a 28 dias, modulo elástico 28 dias 127136, baja expansión y contracción, resitencia a la tensión por compresión diametral 30.3, resitencia a la flexión 37.7 exelente resitencia al intemperismo acelerado 5 ciclos , y buen aislamiento térmico y acústico por su baja densidad.

A continuación se muestran los resultados de los estudios realizados en el Instituto Mexicano del Cemento y del concreto.

Objetivo: Elaborar una mezcla de mortero y medir sus propiedades en estado fresco y endurecido.

Material: El material viene en sacos de 40 kg y está identificado como "mortero ligero protexa" Pruebas realizadas: En estado fresco: Determinación del revenimiento (NMX C-156-1997) , Determinación de la masa unitaria (NMX C- 162-2000)

En estado endurecido: Determinación de la resistencia a compresión ^(NMX C-83-2002) , Determinación del módulo de elasticidad (NMX c-128-1997) , Determinación del módulo de elasticidad (NMX C-128-1997) , Determinación de la resistencia a la tensión por compresión diametral (NMX C- 163-1997) , Determinación de la resistencia a la felxión (NMX C-191-2004) , Determinación de la contracción por secado (NMX C- 173-1990) . Resultados :

Breve descripción de las figuras

La presente solicitud puede ser más entendible y por completo en consideración de la siguiente descripción detallada de las secciones transversales para varias modalidades de la invención en conexión con los dibujos acompañantes, en los cuales:

La FiG.1 es una gráfica de la geometría semi curva "A" óptima o similar, donde El eje de las "X" representa la distancia horizontal en metros desde el origen punto "0" hasta la linea de centro a la mitad del ancho de la vivienda, el eje de las "Y" representa la altura de la vivienda en metros desde el origen punto "0" (nivel de piso) .

El punto "0" u origen se obtiene de la intersección de los ejes "X" y "Y", donde se indican las coordenadas "X" y

"Y" mediante la nomenclatura tradicional de coordenadas cartesianas (X, Y), correspondiendo al origen "0" las coordenadas (0.00,0.00). (El eje de las "2" representa el fondo de la vivienda este es variable y sin cambios en su sección transversal por lo que se omitirá en estas descripciones por ser irrelevante) .

La línea continua representa la geometría semi curva óptima o similar de la parte izquierda de la vivienda, siendo complementada con una sección similar dibujada en espejo tomando como eje la linea vertical del centro, como se indica en el dibujo de la figura 2a.

La geometría de la semi curva óptima o similar se compone de dos tramos rectos, la primer recta nace del origen punto "0"= (0.00, 0.00) al punto "Al"= (0.0947, 1.8801) con una longitud de 1.88 metros y un ángulo de 87.116° desde la horizontal y la segunda recta del punto "A2"= (0.6565, 2.5313) al punto "A3"= (3.00 , 3.00) con una longitud de 2.39 metros , estas rectas se conectan mediante una curva que inicia en el punto "Al"= (0.0947, 1.8801) y termina en el punto "A2"= (0.6565, 2.5313) esta curva semicircular o similar cuya descripción es la siguiente, radio=0.70 metros, longitud de curva de Lc=O.93 metros y ángulo interior delta de 75°48'24" (75 grados 48 minutos y 24 segundos) y con centro de la curva RA= (0.7938, 1.8449) .

La FIG.2 es una gráfica de las geometrías semi curvas "B" y "C" donde El eje de las "X" representa la distancia horizontal en metros desde el origen punto "0" hasta la linea de centro a la mitad del ancho de la vivienda, el eje de las "Y" representa la altura de la vivienda en metros desde el origen punto "0" (nivel de piso) , las líneas "B" y "C" punteadas representan las geometrías semi curvas de las partes izquierdas de la vivienda, siendo complementadas con una sección similar dibujada en espejo tomando como eje la linea de centro como se indica en el dibujo de la figura 2b.

Las líneas de la geometría "B" y la geometría "C" representan dos diferentes geometrías de semi curvas, que señalan los límites máximo y mínimo donde dentro de esos limites puede diseñarse opcionalmente otra geometría semi curva de acuerdo a las necesidades específicas de un diseño. Se indica achurada el área señalada entre la máxima geometría "C" y la mínima "geometría B" .

La geometría de la semi curva "B" o mínima se compone de dos tramos rectos, la primer recta nace del origen punto "0"= (0.00,0.00) al punto ⁿ Bl"= (0.2027 , 1.6509) con una longitud de 1.66 metros y un ángulo de 83° desde la horizontal y la segunda recta del punto "B2"= (0.7602, 2.2520) al punto "B3"= (3.00 , 2.70) con una longitud de 2.28 metros , estas rectas se conectan mediante una curva que inicia en el punto "Bl"= (0.2027, 1.6509) y termina en el punto "B2"= (0.7602, 2.2520) esta curva semicircular o similar cuya descripción es la siguiente, radio=0.70 metros, longitud de curva de Ic=O.88 metros y angulo interior delta de 71°41"24" (71 grados 41 minutos y 24 segundos) y con centro de la curva RB= (0.8975, 1.5656) .

La geometría de la semi curva "C" se compone de dos tramos rectos, la primer recta nace del origen punto "0"=(0.00, 0.00) al punto "Cl"= (0.0293 , 1.6761) con una longitud de 1.68 metros y un ángulo de 89° desde la horizontal y la segunda recta del punto ^Λλ C2"= (1.1488, 2.9408) al punto "C3"= (3.00, 3.20) con una longitud de 1.87 metros , estas rectas se conectan mediante una curva que inicia en el punto "Cl"= ( 0.0293,1.6761) y termina en el punto "C2"= (1.1488, 2.9408) esta curva semicircular o similar cuya descripción es la siguiente, radio ra=1.30 metros, longitud de curva de Lc=I .84 metros y ángulo interior delta de 81°01'47" (81 grados 01 minutos y 47 segundos) y con centro de la curva RC= (1.3291, 1.6534) .

La FIG.3 representa modelos de viviendas o similar de geometría semi curva óptima o similar, con y sin volado lateral .

Ej emplos Los siguientes ejemplo tienen la finalidad de ilustra la invención, no de limitarla, cualquier variación cae dentro del alcance de la misma. Ejemplo UNO: Casa constriida utilizando moldes: Paso 1, preparación de la superficie, cimentación, armado y colado del concreto, dejando varillas en los perímetros de las paredes para anclaje, salidas del firme de cuarenta a ochenta centrimetros o más,- paso 2, colocación del molde y cimbrado o apuntalado del mismo; paso 3, colocación y sujesión de las mallas a las variilas,- paso 4, colocación de marcos de ventanas y puertas; paso 5, aplicación del mortero con grosor de dos a cinco pulgadas o más; paso 6, afine de las superficies exteriores; paso, 7, retiro o remoción del molde; paso 8, afine del mortero interior. Se fabrican casa como lo indica el procedimiento, Ejemplo DOS: Casa constriida utilizando paneles: Paso 1, preparación de la superficie, cimentación, armado y colado del concreto, dejando varillas en los perímetros de- las paredes para anclaje, salidas del firme de cuarenta a ochenta centrimetros o más; paso 2, colocación de los paneles y cimbrado o apuntalado del mismo,- paso 3, colocación de marcos de ventanas y puertas; paso 4, aplicación del mortero con grosor de una a dos pulgadas o más en el interior; paso 5, aplicación del mortero con grosor de una a dos pulgadas o más en el exterior; paso 6, afine de las superficies exteriores e interiores. Se fabrican casa como lo indica el procedimiento, Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.