Materiales sintéticos en la construcción Civil Introducción: La utilización de Materiales Sintéticos en interiores está cada vez más difundida entre usuarios y profesionales del sector. Una gran cantidad de productos y accesorios domésticos ue nos rodean están compuestos o tratados con sustancias sintéticas tales como pinturas! pinturas ! selladores! selladores ! "arnices! "arnices ! #"ra de vidrio y vidrio y resinas. resinas. $n el caso del plástico! nos encontramos con un material económico! económico! pero tam"ién de gran adapta"ilidad a diversas necesidades espec%#cas: puede ser suave! &e'i"le! r%gido! transparente! opaco! transl(cido! de color! etc. y aduirir las formas más diversas. Los materiales sintéticos! sintéticos! en su mayor%a son ela"orados en "ase derivados del petróleo.
Son telas! plásticos! ad)erentes! recu"rientes! pinturas! detergentes! insecticidas! u%micos! medicamentos! aceites! grasas! ceras! colorantes! aditivos y un sinn(mero de su"stancias ue )an modi#cado el mundo. Las diferentes caracter%sticas caracter%sticas f%sicas de los materiales sintéticos son muy conocidas en la vida cotidiana. Una "olsa plástica! por e*emplo! se derrite a altas temperaturas! mientras ue una cuc)ara de madera permanece intacta. Conocemos tam"ién materiales ue mantienen su forma aun cuando se les aplica fuerza! mientras ue otros pueden ser estirados y luego vuelven a su forma original. $stas caracter%sticas "ásicas tam"ién se utilizan para clasi#car a los materiales sintéticos: los materiales térmicamente deforma"les se llaman termoplásticos! los materiales resistentes al calor se llaman termoendureci"les y los materiales elásticos se llaman elastómeros.
Materiales Sintéticos en Interiores La utilización de Materiales Sintéticos en interiores está cada vez más difundida entre usuarios y profesionales del sector. Una gran cantidad de productos y accesorios domésticos ue nos rodean están compuestos o tratados con sustancias sintéticas tales como pinturas! pinturas ! selladores! selladores ! "arnices! "arnices ! #"ra de vidrio y vidrio y resinas. resinas. $n el caso del plástico! nos encontramos con un material económico! económico! pero tam"ién de gran adapta"ilidad a diversas necesidades espec%#cas: puede ser suave! &e'i"le! r%gido! transparente! opaco! transl(cido! de color! etc. y aduirir las formas más diversas.
Clasi#cación +ermoplásticos +ermoplásticos ,ueden adoptar formas muy comple*as y resultan sensi"les a las variaciones de temperatura.
-entro de esta categor%a se encuentran: • • • • • • • • • • •
Metacrilato o cr%lico ,olietileno ,/C ,olipropileno ,oliestireno ,olicar"onato ,oliacetato de /inilo ,oliuretano 0itrato de Celulosa ,oliéster ,oliamida
+ermoesta"les Se vuelven "landos y malea"les cuando se calientan! pero una vez endurecidos ya no vuelven a a"landarse. -entro de esta categor%a se encuentran: • • • • • •
Melamina ,oliuretano 1i"ra de /idrio $po'i 1ormalde)%do Urea21ormalde)%do
$lastómeros +ienen la capacidad de recuperar la forma después de someterlos a tensión. -entro de esta categor%a se encuentran: •
Cauc)o sintético
,roductos Sintéticos Los productos sintéticos desempe3an muc)as funciones (tiles pero invisi"les en los interiores. Son componentes esenciales de sellador! • •
Laminado Sintético o 1órmica Compuesto de 4esinas cr%licas o Corian
plicaciones: Los suelos de ,/C y cauc)o sintético son ligeros y de fácil instalación. 4esultan cómodos y cálidos. Muy utilizados en suelos de cocinas y "a3os! salones informales! )a"itaciones de *uegos! y cualuier estancia en la ue se necesite fácil mantenimiento e impermea"ilidad.
Se proveen en forma de láminas continuas o losetas de diversos tama3os y formas! en anc)uras de )asta 5 m! ue permiten cu"rir grandes super#cies sin *untas! lo ue aumenta la sensación de unidad visual. +am"ién es destaca"le la gran variedad de colores! aca"ados 6moteado! veteado! marmolado! salpicado! rayado! etc.7 ,ueden instalarse so"re casi cualuier super#cie! siempre ue ésta no tenga grandes irregularidades! ya ue provocar%an un desgaste )eterogéneo del material. Se ad)ieren mediante una cola especial y su colocación no reuiere de gran e'periencia o e#ciencia. Los productos sintéticos para uso comercial o industrial suelen incorporar gránulos de material rugoso para aumentar su capacidad antideslizante.
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$l linóleo reuiere la colocación de un profesional ya ue es un material pesado y dif%cil de manio"rar. 8ay ue cuidarlo de los cam"ios "ruscos de temperatura y evitar ue la )umedad penetre en las *untas! ue de"en soldarse en caliente para luego alisar la super#cie y de*arla plana. 4evestimientos La 1órmica y el Corian son ideales para zonas sometidas a usos intensos. -isponi"les en variados colores! formas y tama3os! permiten revestir cualuier super#cie vertical u )orizontal. Super#cies de +ra"a*o La 1órmica y el Corian resultan tam"ién convenientes para super#cies de tra"a*o de uso intenso. Se encuentran disponi"les en variados colores! formas y tama3os. Complementos Los o"*etos de plástico de estética pop o 9itsc) se imponen en la tendencia retro ue en algunos casos recupera dise3os clásicos de sillas de ,/C transparentes o cortinas de cuentas de plástico.
Cuidados y Mantenimiento Suelos de ,/C •
La resistencia al desgaste! a los productos u%micos y al fuego aumentan o descienden considera"lemente seg(n la calidad y precio del producto
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Limpiar con detergente suave y un "uen aclarado
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0o arrastrar o"*etos pesados por la super#cie
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$vitar el uso de detergentes a"rasivos y le*%a
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$vitar las marcas de o"*etos como piedrecillas y tacones
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$vitar las uemaduras de cigarrillo! los disolventes y el uitaesmalte de u3as Suelos de Linóleo
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spirar la super#cie para eliminar la suciedad y el polvo ,ara ue "rillen será su#ciente la aplicación de un a"rillantador en emulsión y pasar una gamuza. ,ara manc)as dif%ciles: trapo )(medo y detergente suave! sin mo*ar e'cesivamente el material Los disolventes y los limpia)ornos provocan da3os permanentes
Suelos de Cauc)o sintético Limpiar regularmente con una fregona )(meda detergente suave! y aclarar "ien
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Cada tanto pulirlo con a"rillantador solu"le en agua Super#cies de tra"a*o sintéticas: Limpieza rutinaria con agua y detergente suave
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$vitar productos a"rasivos agresivos como polvos y limpiadores con "ase de
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ácido •
$vitar e'cesos de calor y productos fuertes ue pueden provocar deformaciones y manc)as permanentes Materiales "ituminosos: etunes: son mezclas de )idrocar"uros naturales! pirogenados 6sometidos a tratamientos de calor7! o com"inaciones de am"os. $'isten: arti#ciales
"etunes naturales
"etunes
luitranes $'isten distintos tipos de aluitrán: de )ulla! linito! esuistos o madera. Siendo el primero de ellos el más utilizado en o"ra. 0ormalmente se calientan los car"ones vegetales 6)ulla! antracita7 para ue se desprendan los )idrocar"uros ue guardan en su interior y entonces o"tenemos el gas ciudad. ,ol%meros: • •
Unión de cientos de miles de moléculas peue3as denominadas monómeros. Cadena de las formas más diversas.
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Moléculas gigantes 6macromoléculas7. ,ol%meros naturales 6madera! seda7 y sintéticos.
,ol%meros sintéticos: • • •
S%ntesis en una industria o en un la"oratorio. $stán conformados a "ase de monómeros naturales. $stos pol%meros sintéticos son creados para funciones espec%#cas.
,/C 6policroruro de vinilo7. • • • •
$ste pol%mero se utiliza para construir redes de a"astecimiento saneamiento. partir del cráneo del petróleo. ,roceso de polimerización llega a ser cloruro de polivinilo. Se mezcla con pigmentos y aditivos como esta"ilizantes o plasti#cantes! entre otros.
,ropiedades: • • • • • • • • • •
$levada resistencia a la a"rasión. uena resistencia mecánica y al impacto. -(ctil y tenaz. $l ,/C puede transformarse en un material r%gido o &e'i"le. $s esta"le e inerte. Larga dura"ilidad. ,oca in&ama"ilidad. 1acilita su modi#cación. lto valor energético. 4esistente a la corrosión.
Suelos vin%licos: $l suelo de ,/C o suelo vin%lico es un tipo de revestimiento platico continuo utilizado en )ogares ue precisan una limpieza frecuente! como la"oratorios o escuelas infantiles. uena resistencia a la a"rasión. Impermea"ilidad. 1ácil limpieza. Se divide en suelo continuo! suelo de loseta! suelo semiconductor.
,olietileno $l polietileno es u%micamente el pol%mero más simple. $s uno de los plásticos más comunes de"ido a su "a*o precio y simplicidad en su fa"ricación. Usos en la construcción: •
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Capa impermea"le ue impide el avance de la )umedad proveniente del suelo al interior de la construcción. Como protector de materiales. Como protector contra la lluvia en a"erturas y tec)os en construcción. Como cerco de o"ra económica. ,iletones naturales. +u"er%as para riego. +u"er%as para el gas! telefon%a! agua pota"le! miner%a! láminas de drena*e y uso sanitario.
,ropiedades: $l polietileno es insolu"le en agua y solo a"sor"e está en un grado muy limitado! una propiedad importante del polietileno es su peue3a permea"ilidad al vapor de agua y conductividad eléctrica peue3a.
,oliestireno La forma e'pandida se utiliza como aislante térmico y ac(stico. La forma e'truida se emplea como aislamiento térmico en suelos de"ido a su mayor resistencia mecánica. Como alma en paneles sánd;ic) de fac)ada ,ero su uso más espec%#co es el de aislante término en cu"iertas invertidas! donde el aislamiento térmico se coloca encima del impermea"ilizante! protegiéndolo de las inclemencias del tiempo y alargando su vida (til.
,olipropileno
$s el pol%mero termoplástico! parcialmente cristalino ue se o"tiene de la polimerización del propileno. La #"ra de polipropileno es un adictivo de reforzamiento ue se le a3ade al concreto! me*orando as% la calidad de construcciones ya ue de modo permea"le ayuda a ue el agua no a3ade al concreto y sufra #suras por la )umedad ya ue reduce ue se agriete y fracturen las grandes construcciones. 1unciona "ien para alfom"ras al aire li"re porue es sencillo )acer polipropileno de colores porue a diferencia del nylon! no a"sor"e el agua.
,oliuretano $n forma de espuma se emplea como aislante térmico. $l poliuretano es perfecto para aislamiento térmico y ac(stico e impermea"ilización.
,oliéster $s una categor%a de pol%meros el cual contiene el grupo funcional éster en su cadena principal. $s la materia prima de algunos geote'tiles! las resinas de poliéster son usadas tam"ién como matriz para la construcción de uipos o tu"er%as anticorrosivas.
$tfe $s un tipo de plástico de gran resistencia al calor! a la corrosión y a los rayos uv. Como propiedades tiene alta dura"ilidad! alta resistencia u%mica y mecánica! com"usti"le pero no in&ama"le! elevada resistencia a los rayos ultravioleta! alternativa al vidrio en la edi#cación! pesa <== veces menos ue el vidrio y de*a pasar más luz! en con#guración de do"le lamina o almo)ada es más aislante.
$pdm: $l cauc)o de etileno propileno dien es un termopolimero elastómero ue tiene una "uena resistencia a la a"rasión y al desgaste: tam"ién posee aislamiento eléctrico y resistencia muy "uena a los agentes atmosféricos.
0eopreno: Constituye uno de los primeros cauc)os sintético. Se usa para *unta estacas y como alma de algunos paneles de sánd;ic)! apoyos estructurales de neopreno capaces de soportar las deformaciones! apoyos estructurales de neopreno capaces de soportar deformaciones! apoyos para puentes entre vigas y pilares con el #n de transmitir cargas de un lugar a otro.
4esina epo'i: Una resina epo'i o poliepo'ido es un pol%mero termoesta"le ue se endurece cuando se mezcla con un agente catalizador o endurecedor. ,ropiedades y usos: 8umectación y ad)erencia óptima. uen aislamiento eléctrico. uena resistencia mecánica. 4esistente a la )umedad 4esistente al ataue de &uidos corrosivos 4esistente a las temperaturas elevadas $'celente resistencia u%mica -imensionalmente esta"le $'celentes propiedades ad)esivas Se las aplica en recu"rimientos como protección y tam"ién en láminas reforzadas con #"ra de vidrio.
cr%licos: -erivados de propileno de diversa composición y usos: Metacrilato! plástico ue en forma transparente puede sustituir al vidrio. ,intura acr%lica de diversas composiciones 4esistente a la intemperie 4esistencia mecánica 4eactividad a u%micos
1lama"ilidad.
1i"ra de car"ono: La #"ra de car"ono es un material relativamente nuevo! pero su uso se )a )ec)o ya )a"itual en varios sectores productivos. Uno de esos sectores es! cómo no! la aruitectura. > más espec%#camente: la aruitectura modular! cuyo proceso de fa"ricación industrializada permite la introducción de "ase de la #"ra de car"ono como material constructivo. La #"ra de car"ono es un pol%mero ue se o"tiene de calentar sucesivamente a altas temperaturas 6)asta == @C7 otro pol%mero llamado poliacrilonitrilo. $ste proceso de recalentamiento da lugar a la formación de unas cintas perfectamente alineadas de casi car"ono puro en su forma de gra#to! por ello su nom"re de #"ras de car"ono. Las principales caracter%sticas de este material compuesto son: •
Muy elevada resistencia mecánica! con un módulo de elasticidad elevado! en el entorno de AB= ,a a BD= ,a! dependiendo del tipo de #"ra empleado y de la conformación del composite resultante.
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<= veces más resistente a la tracción ue el aceroE unos B?.?== 9gFcmA contra 5.A== 9gFcmA
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a*a densidad! unos
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4esistencia a agentes e'ternos. $sta"le a lo largo del tiempo por su acción.
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ran capacidad de aislamiento térmico. a*a conductividad térmica.
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4esistencia a las variaciones de temperatura! conservando su forma! cuando se emplea con materiales en el composite termoesta"le.
ue le con#eran una matriz
La #"ra de car"ono en el sector de la construcción: $n sector de la construcción! el empleo de #"ras de car"ono se circunscri"e principalmente a los refuerzos estructurales de diverso tipo. +odos estos refuerzos "asan su aplicación en las caracter%sticas de la #"ra de car"ono y uedan altamente condicionadas por la producción de la misma. -e esta forma! en #"ra de car"ono dentro del ám"ito se realizan! principalmente! empleo de "andas a ad)erir so"re elementos estructurales con patolog%as previas o "ien! e*ecutados "a*o premisas de cálculo erróneas. •
$n vigas: $n caras inferiores para incrementar su resistencia a &e'ión o en caras laterales! para su resistencia a corte.
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$n muros: para me*orar su resistencia a &e'ión y cortante.
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$n soportes: pudiendo incrementar las propiedades mecánicas de los mismos sin gran variación de la sección
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$n for*ados: aligerados o no! especialmente en la caras inferiores del mismo.
$n de#nitiva! )ace uso de las propiedades de: •
,eso muy liviano 6m%nima carga muerta adicional7
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lta dura"ilidad! anticorrosivo y "a*o mantenimiento.
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4ápida instalación! con el consiguiente a)orro de dinero y tiempo de espera.
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M%nimo incremento de espesor en la geometr%a del elemento.
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Muy &e'i"le! adapta"le a todas las formas de los elementos
$'isten otros usos! más restringidos! dentro del campo de la construcción como son la sustitución de las armaduras de acero: e'perimentalmente o en puentes! como la utilización de parrilla de #"ra de car"ono ue refuerzan al )ormigón y sustituyen al armado metálico 64ouingsfor de 0e; 8amps)ire! $$UU7 y el puente el r%o ssini"oin en Kinnipegen en el estado de Manito"a! Canadá7. la conformación de algunos soportes o vigas lineales. $l uso de las #"ras de car"ono en construcción! se limita! actualmente! a un estado muy similar al pasado con el acero. -esde las grapas de )ierro entre sillares en la antigua recia para vencer al sismo refuerzos en #"ra de car"ono
para me*orar el
comportamiento a sismo de los edi#cios actuales de )ormigón armado2! )asta el uso de soportes puntuales tales como los soportes en for*a modernistas.
La falta de evolución en este sentido no permite ue la construcción en general y la modular en particular! puedan "ene#ciarse de la ligereza de las estructuras resultantes. $s la construcción industrializada modular por su particular dependencia del peso la ue más "ene#ciada saldrá de todos los procesos ue terminen por avanzar en los procesos de producción de las composites y! en especial! de desarrollar un
proceso de unión o soldadura de elementos #a"le y competitivo! as% como de procesos de cálculo de estructuras avanzadas. Como consecuencia de ello! para las mismas secciones ue en acero! pasar%amos de estructuras resueltas ue en acero pueden alcanzar los <=.=== 9g a ue apenas pesaran unos A.=== 9g y! desarrollando cálculos! a ue el peso de la estructura ya sólo fuera anecdótico dentro del con*unto.
Conclusiones: Con este documento pretendo a"rir una serie de curiosidades so"re los materiales sintéticos sin pretender ser estrictamente técnicos! sino divulgativos! despertando inuietudes y re&e'iones de posi"les investigaciones a desarrollar. Investigaciones de las ue se "ene#ciara la construcción y principalmente su vanguardia: la modular.
i"liograf%a • • • • • • •
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