La revolución de la química orgánica Polímeros y plásticos Universidad Central de Venezuela Facultad de Arquitectura y Urbanismo Sector de Tecnología Prof

La revolución de la química orgánicaPolímeros y plásticos

Universidad Central de VenezuelaFacultad de Arquitectura y UrbanismoSector de TecnologíaProf. Melin Nava

Definiciones

EL PLÁSTICOEl plástico es un polímero de origen orgánico o sintético producido por medios químicos, que puede ser ablandado por calor durante una etapa de su transformación, adoptando una nueva forma, que se conserva de manera permanente o semipermanente.

POLIMEROSson macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales. Entre los polímeros sintéticos encontramos el nylon, el polietileno o la baquelita, entre otros.

http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula_org%C3%A1nica


MATERIALES POLIMÉRICOSFlexiblesBiodegradablessensibles a los UVGeneralmente combustibles y de baja resistencia al fuego.

Múltiples aplicaciones en construcción, carpinterías, revestimientos, instalaciones, estructurales (en otros tiempos anteriores, poco habituales actualmente).

Principal fuente el petróleo- (fuente no renovable).

Es necesario desarrollar nuevos materiales con propiedades comparables a los existentes y con menos impacto

medioambiental.

Definiciones

POLIMERICOS ORGÁNICOS- Constituidos por cadenas de C y O, junto con otros elementos diversos.

Naturales- Obtenidos directamente de la naturaleza

Minerales- Bituminosos- Empleados para impermeabilizaciones.Vegetales. Madera, corcho y otros como caucho, algodón, lino, fibras naturales.Animales. Cola, lana, seda, cuero, pelos.

Sintéticos- o artificiales - PlásticosTermoplásticos – PE, PVC, entre otros.Termoestables: melamina, epoxi, baquelitaElastómeros: neopreno.


Definiciones

POLIMERICOS INORGÁNICOS- Constituidos por cadenas de Si y O, con otros elementos diversos.

Siliconas- Utilizados para material de sellado de juntas e impermeabilización.

Vidrios – Aunque normalmente se consideran materiales cerámicos, en algunos casos de elevada complejidad molecular pueden estudiarse como polímeros.


Definiciones

Los plásticos son materiales formados por largas cadenas de átomos de carbono.

Dependen de donde vengan pueden ser : • Plásticos naturales: Se obtienen de

materias primas vegetales o animales. • Plásticos artificiales: Se elaboran a partir

de derivados del petróleo, gas natural o el carbón.

ORIGEN Y TRANSFORMACIÓN

Los plásticos generalmente constan de dos componentes: • El aglutinante que es la resina y le comunica solidez y elasticidad.• La materia de relleno que les da dureza.

Todos los plásticos están formados por cadenas de grandes moléculas o polímeros unidos entre si por grandes fuerzas de enlace. En general el material acabado está constituido por estas macromoléculas y diferentes aditivos, como son las cargas minerales, colorantes, plastificantes, estabilizantes, antioxidantes, etc.

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

Las aproximadas 30 familias de plásticos existentes tienen un número ilimitado de variantes o especies y poseen una vasta extensión de características dentro de su propio dominio.Los plásticos pueden ser: blandos, tenaces, duros, quebradizos, transparentes, opacos, de cualquier color o admitir pocos colores, arder con facilidad o ser autoextinguibles, resistentes a la intemperie o deteriorarse rápidamente en el exterior.

Características físicas

Tipos de plásticos Tipo Características Productos

Termoplásticos Se caracterizan porque se ablandan con el calor y se pueden moldear para darle una gran variedad de formas ,sabiendo que al enfriarse volverá a endurecerse manteniendo sus características iniciales .Este proceso de ablandamiento y endurecimiento puede volverse a repetir cuantas veces se quiera sin que el material modifique su aspecto o sus propiedades

Polietileno.Polipropileno. PVC(Cloruro de Polivinilo)Acrílicos.PET (Tereftalato de polipropileno)Nylon.

Termoestables Al calentarlos por primera vez el polímero se ablanda y se le puede dar forma bajo presión. Debido al calor comienza una reacción química en la que las moléculas se enlazan permanentemente. Esto se conoce como degradación. Consecuencia: el polímero se hace rígido permanentemente y si se calienta no se ablandará si no que se romperá.

Baquelita(Resinas Fenólicas).Melamina(Formaldehído).PoliésterSiliconaResinas epoxicas

Elastómeros Sustancias naturales o sintéticas dotadas de gran elasticidad, las macromoléculas tienen una disposición de arrollamiento, que permite estirarse cuando se le aplica una fuerza de tracción que cuando para recobra su forma inicial.

Neopreno Caucho

Polietileno expandido - EPS

Polietileno expandido - EPS

Debido a la diversidad de plásticos existentes, las propiedades físicas y mecánicas de éstos son también muy diferentes entre ellos. La clase o tipo de plástico, la composición, los métodos de obtención, condiciones de fabricación y forma de utilización, tienen gran

influencia en la rigidez, dureza, resistencia, tenacidad, transparencia, toxicidad e impermeabilidad de los plásticos.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PLÁSTICOS

• Propiedades químicas: Los plásticos a bajas temperaturas son más resistentes a los ambientes que atacan a los metales , al concreto y a la madera.Los plásticos resisten al agua pero son sensibles a los rayos ultravioletas.• Propiedades térmicas: Los plásticos son malos conductores del calor pero se pueden agregar aditivos para mejorar la conductividad térmica.Se producen grandes deformaciones, en comparación en los metales, mediante aumentos de temperatura pequeños.Estos ,no tienen tendencia a agrietarse por efectos térmicos.Se producen grandes deformaciones en comparación en los metales, mediante aumentos de temperatura pequeños .• Propiedades ópticas: Hay muchas propiedades ópticas. Así, en cuanto a la refracción de la luz, pueden ser polímeros opacos, translúcidos o transparentes. Algunos brillan mucho otros no la reflejan y sus superficies son tipo mate.


Comportamiento a la intemperie

La estructura orgánica de los plásticos impide reacciones iónicas y la superficie lisa y libre de poros impide la penetración de suciedad por lo que tienen elevada resistencia a la intemperie y a los agentes químicos (más que cualquier otro

material)Son impermeables ante el agua y altamente resistentes al ataque de

microorganismos. La influencia alternada de calor y frío, de clima seco y húmedo, unido a la radiación solar puede causar degradación de algunos tipos de plásticos, que se manifiesta en

oscurecimiento, resquebrajamiento, pegajosidad, etc.Las variaciones de temperatura también pueden generar contracciones y

dilataciones en el material que hay que considerar en el diseño de los elementos constructivos en plástico



Comparativo de resistencia mecánica en diferentes plásticos

Los termoplásticos , si están expuestos a grandes esfuerzos, se deforman. Los termoestables, al ser frágiles se deforman muy poco.

Otro fenómeno de estos materiales es que con el paso del tiempo aunque no tengan cargas aplicadas.

Resistencia al fuego

Todos los plásticos son básicamente combustibles (arden lentamente y aunque se retire la llama, ésta sigue propagándose lentamente), ejem: polietileno

También, pueden ser inflamables (arden y se propaga la llama velozmente) Ejm. Poliestireo expandido, celuloide. En la inflamabilidad tienen importancia las cargas plastificantes y otros constituyentes químicos que determinan los productos de combustión los cuales pueden ser inofensivos si hay exceso de aire, pero

con deficiencia de aire pueden haber grandes volúmenes del nocivo monóxido de carbono. La formación de humo también depende de la composición, si tiene cloro, flúor, nitrógeno, azufre, también estarán presentes

en los gases desprendidos que pueden resultar tóxicos. Así mismo existen plásticos autoextinguibles (se encienden con la llama pero ésta se extingue al retirarla) Ejem: resinas fenólicas, PVC rígido.

En la industria del plástico constantemente se estudia el mejoramiento del problema de la combustibilidad del material. Se ha desarrollado por ejemplo una resina de poliéster autoextinguible para paneles de

cerramiento, pero es costosa y no tiene buen comportamiento a la intemperie.

Propiedades eléctricas y acusticasAún cuando los polímeros son malos aislantes, esta propiedad puede ser alterada agregando ciertos aditivos,

proporcionando excelentes propiedades de aislamiento eléctrico. Tienen la capacidad de amortiguar el ruido y las vibraciones.

Grafico de resistencias en diferentes plásticos

.

•Moldeo por extrusión: El polímero fundido (o en estado ahulado) es forzado a pasar a través de un Dado también llamado boquilla, por medio del empuje generado por la acción giratoria de un husillo (tornillo de Arquímedes) que gira concéntricamente en una cámara a temperaturas controladas llamada cañón, con una separación milimétrica entre ambos elementos. El material polimérico es alimentado por medio de una tolva en un extremo de la máquina y debido a la acción de empuje se funde, fluye y mezcla en el cañón y se obtiene por el otro lado con un perfil geométrico prestablecido.

•Pultrusión: es un proceso productivo de conformado de materiales plásticos termorrígidos para obtener perfiles de plástico reforzado, de forma continua, sometiendo las materias primas a un arrastre y parado por operaciones de impregnado, conformado, curado y corte. Este proceso se caracteriza por un buen acabado superficial.

•Moldeado al vacio: Técnica de moldeado para planchas finas de plástico mediante precalentamiento del material y generación de vacío que produce una succión del material. Por este efecto, el plástico adquiere los contornos del molde.

Procesos de conformación

Procesos de conformación

Las materias primas empleadas para fabricación de plásticos se pueden obtener de pocos productos: cal, carbón, sal, celulosa, agua, aire, y se pueden agrupar así:Del alquitrán de hulla se obtiene fenol, cresol y benceno.Del nitrógeno sintético a partir del aire, se obtiene el metanol, formaldehído, úrea y ácido nítrico.Del carburo de calcio se obtienen el acetileno para las materias polieténicas.

Técnicas de moldeo

Las materias plásticas utilizadas en las construcciones son moldeadas por colada simple o por presión y temperatura (láminas de diferentes formas y dimensiones) y por extrusión (tubos, perfiles)

Materias primas y Técnicas de moldeo

Soluciones y dispersiones: para impermeabilización y como aditivos para el concretoPlanchas no translúcidas: laminados decorativos y baldosas para recubrimiento de paredes y

pisos.Paneles translúcidos: planchas, claraboyas, ventanas, cúpulas, luminosos. Paneles y láminas

onduladas para cubiertas de techos, balcones y patios.Espumas: para aislamiento térmico de techos, cielo raso y paredes, encofrado perdido,

sellado de juntas de dilatación.Tubos: para conducción de agua.

Perfiles: para sócalos, pasamanos, peldaños, cortinas enrollables, persianas, marcos de ventanas y puertas

Films o películas: para recubrimiento de obras ( techos, hormigón), telas vinílicas para revestimiento.

Piezas moldeadas: bañeras, inodoros, lavabos, tomacorrientes, avisos luminosos.Elementos premoldeados: paneles no translúcidos tipo sándwich para cerramientos y

cubiertas.

PRODUCTOS PLÁSTICOS USADOS EN CONSTRUCCIÓN

PEAD / PEBD Polietileno de Alta y Baja DensidadEsta materia plástica es muy versátil y se puede transformar de diversas formas: por inyección, soplado, extrusión, rotomoldeo. Es irrompible, resistente a las bajas temperaturas, liviana, impermeable, atóxica, inerte. Se utiliza en el sector en tuberías para gas, telefonía, agua potable, minería, drenaje y uso sanitario. Cables. Tubería en general. Pisos de relleno. Cobertores de seguridad en edificios en construcción.

PP PolipropilenoEs un plástico rígido, de alta cristalinidad y elevado punto de fusión, excelente resistencia química y baja densidad. Al adicionarle distintas cargas (talco, caucho, fibra de vidrio, etc.) se potencian sus propiedades hasta transformarlo en un polímero de ingeniería. Se pueden producir, dentro del mercado de la construcción: Tubería para agua caliente, tuberías en general, alfombras, pisos de relleno, etcétera.

No estructurales


PVC Policloruro de ViniloMaterial ignífugo, resistente a la intemperie, atóxico, posee además otras cualidades que lo hacen muy frecuentado en el desarrollo de las actividades de la construcción. Se conforman con él perfiles para marcos de ventanas y puertas, tubería para desagües domiciliarios y de redes, mangueras, tubería en general, revestimiento de cables, papel vinílico, entre otros muchos usos que lo hacen uno de los materiales plásticos más utilizados en el sector.

Poliestireno Expandido: Se caracteriza por su baja conductividad térmica, su resistencia a la compresión y su elevado poder amortiguador, es fácilmente trabajable y puede ser manipulado en obra en forma muy sencilla. Tiene elevada resistencia química a los materiales que se utilizan en la construcción y además posee excelente estabilidad dimensional. Se utiliza para la fabricación de materiales aislantes para techos, paredes y pisos, la producción de hormigón ligero y ladrillos celulares, en prefabricadas, en sistemas de calefacción, cámaras frigoríficas, encofrados, e inclusive para la neutralización de ruidos.


En general son usados como acabados mas económicos que los naturales, como pinturas protectoras, sustitutos del vidrio, como los acrílicos, para conformar cerramientos con paneles de poliuretanos expandido

entre laminas de aluminio (tipo Veniber) o de melaninas, etc. y tubería de PVC.

Como materiales mas nuevos citamos las láminas polipropileno y de policarbonatos. (sustitutos del vidrio)

Su uso estructural está limitado por su poca rigidez mecánica y mal comportamiento al fuego, aunque tiene aplicaciones en estructuras tensiles, neumáticas y las resistentes por su forma como bóvedas, cúpulas etc.

La facilidad de procesamiento y el poco peso que caracteriza a los plasticos, unido a su fuerza y durabilidad, hacen que este material resulte ideal para satisfacer ciertos los requerimientos del sector.

Los plásticos ofrecen hoy dia ventajas que generalmente se dan por sentadas, y que brindan confort y eficiencia al cotidiano existir. Las diversas propiedades de las diferentes resinas plásticas las hacen convenientes para una gran gama de aplicaciones en la edificación y la construcción. entre dichas

aplicaciones se pueden mencionar, entre las mas comunes:

Aplicaciones

Como aditivos de protección También forman parte de los químicos, los materiales y aditivos de protección, para

refuerzo estructural y para reparaciones que ayudan a mejorar el comportamiento de los

elementos estructurales de concreto, tanto es sus aspectos resistentes como en sus

propiedades impermeables o hidrorrepelentes y de protección.

Igualmente en los morteros que requieran de propiedades especiales (hidráulicos,

impermeables), así como en impermeabilizaciones y sistemas de protección especial en elementos expuesto a los agentes

externos del medio ambiente.

Los hidrorrepelentes (ejemplo: concresika o sika silicón), hidrófugos, epóxicos, micromorteros comerciales (Aquapel 2 cementoso o sika 1).

Los impermeabilizantes: selladores y siliconas emulsionadas.

Aplicaciones

Para reparaciones y refuerzos estructurales: Los morteros hidráulicos tipo grouts (aditivo como

producto químico)También podemos señalar que la fibra de carbono

ha sido recientemente usada para el refuerzo estructural de las vigas del pasillo que conforma la

plaza cubierta de humanidades y pasillos de la CUC. Se trata de un material muy delgado que al ser

colocado sobre la superficie afectada, actúa como refuerzo estructural.

Aplicaciones

Las fibras de vidrio, la fibra de carbono, la fibra de propileno para refuerzo secundario del concreto, permitiendo la construcción de este último con

menor cantidad de acero y reduciendo al mínimo las fisuras de retracción.

1 K fibra x cada m3 de concreto actúa como refuerzo tridimensional.

Vista del Refuerzo Estructural en Viga

Refuerzo a tracción (postensado)

Mortero Sintético pre dosificado

Impermeabilización no Asfáltica

Imprimador y Puente de Adherencia Epoxico

Fibra de Carbono

Refuerzo a tracción (pretensado)

Aplicaciones


Tenso estructuras:

Entre éstas tenemos las tensadas por fuerza y las tensadas por aire. En las tensadas por fuerza podemos señalar a los textiles (nylon + PCV), y en las tensadas por aire tenemos a los neumáticos que funcionan como disipadores de energía. En literatura europea reciente observamos el uso de los neumáticos como un tipo de “air bag” en las edificaciones, que al ser sometidos a una fuerza o movimiento estos se activan (por ejemplo: ante un sismo) inflándose con la suficiente resistencia para sostener partes de la edificación y así poder generar un refugio para las personas ante un sismo evitando el aplastamiento.

Aplicaciones

Bóvedas:

Sistema constructivo de poliéster reforzado con fibra de vidrio SICUP 3

(desarrollado por el IDEC)

Está constituido pos componentes que al ensamblarse dan como

resultado una cubierta autoportante abovedada con una luz de 6.00 m,

altura 3,80 m en el centro y longitud según necesidades del usuario.

Aplicaciones

Planta Experimental Henao Jaramillo UCV - El Laurel

1980-81

Aplicaciones

Un nuevo material El Concreto translúcido es un material en pleno desarrollo, pero las primeras

muestras se hicieron en 1999 y posteriormente se hicieron las primeras pruebas de tensión y compresión.

El inventor del nuevo material, el Arquitecto Bill Price, fue inspirado por una pregunta de Rem Koolhas con quien ha trabajado durante cuatro años y

medio: "¿El concreto puede ser transparente?". "Tuve una visión" dijo Price "Viendo un edificio en construcción que permitía el paso de la luz a través de varias perforaciones. Fue como me imaginé un

concreto sólido pero al mismo tiempo transparente". Se pretende que el nuevo material transforme los elementos de un edificio

que tradicionalmente son opacos (cimientos, muros, losas, columnas) en componentes que transmitan la luz. La luz se trasmitiría por su interior a

través de todo el edificio dependiendo de su composición. Las características que debe poseer el nuevo material antes de

comercializarse son: que el material cuando se solidifique pueda soportar peso, absorber fuerzas y sea durable, tanto o más que el concreto tradicional.

Innovación

Ningún material permite una producción en masa con la precisión y economía de los plásticos, lo que resultaría muy favorable para la solución del problema de construcción masiva de viviendas.

Sin embargo, éstos presentan los problemas medioambientales comunes a la fabricación de los materiales derivados del petróleo, el consumo de energía no renovable, las dificultades de su reciclado, su combustibilidad y en algunos la toxicidad. Por otra parte, habría que atacar el problema de la transmisión de calor por radiación solar a los espacios cubiertos por materiales plásticos y la resistencia de los usuarios a habitarlos.

Limitaciones

Las pinturas son aglutinantes con pigmentos que se usan para revestimientos, acabados y protección final de elementos constructivos como: paredes interiores y exteriores (fachadas), piscinas, maderas, acero, etc.

Las pinturas según su uso se clasifican en: Acrovinílicas, cauchos, esmaltes y lacas, cloradas, fondos de protección y selladores; también para interiores y exteriores.

Los colores de las pinturas vienen dados por los pigmentos, pudiendo ser de origen vegetal o mineral.

Pinturas

La pintura se define como un material de recubrimiento en estado líquido o sólido, el cual una vez extendido sobre una superficie se adhiere y se endurece formando una película que protege, decora o añade alguna función específica a la superficie sobre la cual se ha depositado.

Básicamente la pintura tiene principalmente 2 funciones:

•Protección frente la oxidación, corrosión y degradación de materiales.•Decoración y embellecimiento de materiales y superficies

Definición

Una de las principales funciones de la pintura es proteger al substrato o material sobre la cual se ha aplicado, dado a que una vez seca y endurecida, la pintura forma una capa aislante entre el material y el exterior evitando la acción de agentes externos

como la humedad, ambientes salinos, radiación ultravioleta, productos químicos, etc… que pueden inducir y provocar al material fenómenos como la oxidación, la corrosión

o degradación.En función del tipo de protección que deseemos obtener se utilizará un tipo de pintura

u otra, las pinturas anticorrosivas llevan incorporados aditivos inhibidores de la corrosión, las pinturas que protegen frente la luz solar llevan incorporadas unos

aditivos absorbedores de la luz ultravioleta, etc…

Protección

Otra de las funciones principales de la pintura es decorar y embellecer la superficie, gracias a los

pigmentos y aditivos que incorporan las pinturas, hoy en día es posible conseguir un amplio abanico de

colores así como efectos decorativos (efecto camaleón, efecto mercurio, etc…) los cuales realzan y hacen más

atractivos las superficies.

Decoración

Pigmentos

Dan Brady - http://www.flickr.com/photos/11853009@N07/1382064216/

Finos naturales

Microgranulados sintetizados

http://www.danbrady.co.uk/

http://www.flickr.com/photos/11853009@N07/1382064216/

ComponentesResinas Se trata del polímero base de la pintura y por ende es el elemento básico, sin la resina no

existiría la pintura.

Pigmentos Son materiales sólidos que aportan el tono y el color de las pinturas así como otras propiedades como anticorrosiva, luminiscente

Cargas Conjunto de materiales y compuestos químicos que aportan y mejoran las propiedades mecánicas, químicas y físicas de las pinturas.

Aditivos Son productos químicos que se añaden en pequeñas cantidades y que tienen por objeto alguna función específica de la pintura como agentes de mojado, promotores de formación del film, agentes niveladores, etc…

Disolventes Son los productos químicos que hacen a la pintura un material líquido y fluido con una viscosidad determinada

Diluyentes Son los productos químicos que permiten variar la viscosidad de la pintura en función de las condiciones y medios de aplicación, la principal diferencia con los disolventes es que los diluyentes no disuelven a la pintura.

Endurecedores Son compuestos químicos que reaccionan con la resina, produciendo la formación del polímero y por ende el curado o solidificación de la pintura, existen pinturas que no necesitan endurecedores, el curado o solidificación se produce por la acción de la humedad ambiental, la aplicación de luz ultravioleta, etc…

Catalizadores Compuestos químicos que aceleran el proceso de curado de las pinturas, comúnmente conocidos como aceleradores o secantes

Importancia

Por el nivel de capa específica de la propia pintura:•Pinturas de imprimación•Pinturas selladoras•Pinturas de acabadoLas imprimaciones son las primeras capas de pintura que se aplica sobre la pieza, las imprimaciones están diseñadas y formuladas para proteger la pieza contra la oxidación y la corrosión así como para ser la base de un buen anclaje para las posteriores capas de pintura.Los selladores son las capas de pintura que se ubican entre las imprimaciones y las pinturas de acabado, generalmente se utilizan cuando se ha aplicado masilla a la pieza, con objeto de sellar y asilar la masilla de la capa de acabado así como mejorar la adherencia y compatibilidad con las siguientes capas de pintura.Las pinturas de acabado hacen referencia a todo el conjunto de pinturas que se utilizan para dar color a la pieza, son pinturas que han de ser resistentes a la abrasión, la luz ultravioleta, agentes químicos, la humedad, etc... dado a que son las pinturas que se encuentran en contacto directo con el exterior. Por el sector al cual se destina su aplicación que la utiliza:•Pintura para el sector automovilístico•Pintura para la industria general•Pintura para la edificación y construcción•Pintura decorativa (hogar)

Clasificacion Usos y tipos Observaciones

Por el nivel de capa específica de la propia pintura

Pinturas de imprimación 1ra capa

Pinturas selladoras Capa media

Pinturas de acabado Capa final

Por el sector al cual se destina su aplicación que la utiliza

Para el sector automovilístico, la industria general, para la edificación y construcción, decorativa

Por el número de capas aplicadas en el sistema de pintura

Pintura directa, Monocapa, Bicapa y Tricapa

Por el grado de emanación de compuestos volátiles

Pintura al polvo, Pintura al agua, Pintura de alto contenido en sólidos yPintura al disolvente

-solventes, + ecológicas

Por el número de componentes necesarios para que seque o cure la pintura

Pintura de 1 componente o de 2 componentes

Por la resina base que está compuesta la pintura

Epoxicas, con base de Poliuretano, Acrílicas, Alquidicas, de Poliéster, vinílicas, de caucho, de silicatos, de siliconas, etc.

Por el nivel de capa específica de la propia pintura:•Pinturas de imprimación•Pinturas selladoras•Pinturas de acabadoLas imprimaciones son las primeras capas de pintura que se aplica sobre la pieza, las imprimaciones están diseñadas y formuladas para proteger la pieza contra la oxidación y la corrosión así como para ser la base de un buen anclaje para las posteriores capas de pintura.Los selladores son las capas de pintura que se ubican entre las imprimaciones y las pinturas de acabado, generalmente se utilizan cuando se ha aplicado masilla a la pieza, con objeto de sellar y asilar la masilla de la capa de acabado así como mejorar la adherencia y compatibilidad con las siguientes capas de pintura.Las pinturas de acabado hacen referencia a todo el conjunto de pinturas que se utilizan para dar color a la pieza, son pinturas que han de ser resistentes a la abrasión, la luz ultravioleta, agentes químicos, la humedad, etc... dado a que son las pinturas que se encuentran en contacto directo con el exterior. Por el sector al cual se destina su aplicación que la utiliza:•Pintura para el sector automovilístico•Pintura para la industria general•Pintura para la edificación y construcción•Pintura decorativa (hogar)

Importancia

Ventajas y desventajasVentajas Desventajas

El proceso de aplicación de pinturas es relativamente más económico comparado con otros sistemas de protección anticorrosiva

En aplicaciones manuales donde se requiera un acabado alto de calidad es necesario disponer de pintores formados, cualificados y con experiencia

Amplio catálogo de pinturas en el mercado Existe un amplio catálogo de defectos que pueden producirse en la pintura

Aparte de la acción anticorrosiva, las pinturas pueden incorporar otras funcionalidades específicas

Es un proceso que requiere respetar los tiempos de espera establecidos como tiempo de evaporación, tiempo de secado al tacto, tiempo de manipulación

Las pinturas ejercen una acción anticorrosiva (efecto barrera) al aislar la superficie pintada del medio exterior al cual se expone

El proceso de mezclado de los diferentes productos que conforma la pintura (resina, catalizadores, endurecedores, diluyentes…) ha de realizarse bajo los parámetros recomendados por el fabricante de pintura, es necesario un control ambiental (temperatura, humedad…) durante la aplicación y curado de las pinturas, así como un mantenimiento correcto de los equipos utilizados (pistolas, bombas de aplicación…) con objeto de evitar posibles defectos

Las pinturas convencionales son recubrimientos orgánicos por ello actúan como aislantes eléctricos, también se puede encontrar en el mercado pinturas conductoras en el caso que se necesite

Al tratarse de un producto químico han de tomarse las medidas necesarias para proteger al aplicador así como al ambiente de los posibles compuestos nocivos y peligrosos que componga la pintura

ORGÁNICOS BITUMINOSOS (AGLOMERANTES HIDROCARBONATADOS)

Impermeabilizantes

Productos impermeabilizantes o hidrolepelentes formados por hidrocarburos mas o menos líquidos o viscosos que endurecen por enfriamiento o evaporación de disolventes, tales como el betún y las materias bituminosas contenidas en el asfalto, en las piedras asfálticas y en los residuos de la destilación de aceites minerales.

Se usan en la fabricación de productos para acabados e impermeabilización de las superficies, de las juntas y adicionándolas a los morteros y concretos en la pavimentación para hacerlas impermeables.

Solo precisan ser extendidos, consolidándose al perder viscosidad, formando estructuras coloidales rígidas.Los sólidos o semisólidos deben ser calentados para su fácil extensión

Materiales aglomerantes hidrocarbonatados

Es una mezcla de hidrocarburos naturales o de petróleos, sólidos, viscosos o líquidos, que contienen una pequeña proporción de productos volátiles, tienen propiedades aglomerantes y son completamente solubles en sulfuro de carbono y en el tetracloruro de carbono.Su origen es el mismo del petróleo, formado por la acción del vapor de agua sobre carburos metálicos en el interior de la tierra en las capas igneas y luego expulsadas al exterior por el vapor de agua hirviendo e impregnaron las rocas blandas como las calizas areniscas.

Composición química:

Carbono: 80-88%Hidróxido: 9-12%Oxígeno:0-5%Azufre:0-3%Nitrógeno: 0.2%

Betún

HidrorepelenteCohesión de sus partículasAdherencia a otros materialesNo es transparente, es de color negro o marrón oscuroTiene poder de secadoEstado: sólido

semisólido (viscoso o blando)Líquido

Reblandece a los 50ºCFunde a 100-130ºCToxico, inflamableEnvejece por oxidación, por los rayos ultravioletas del sol, por contacto con el agua estancada y sobretodo saturada de cal

Propiedades del Betún

Es el betún refinado, sólido o semisólido a cual se le reducen por evaporación o se le separan los componentes volátiles del petróleo

Clases

Betún asfáltico natural: Se encuentra en la naturaleza en yacimientos de rocas calizas o areniscas (piedras asfálticas) impregnadas de materias bituminosas. Se encuentran minas de piedras asfálticas en Suiza, Francia, Yugoslavia, Alemania, España.También se extrae del petróleo que por un proceso natural se evaporan las fracciones volátiles dejando las asfálticas.

Betún asfáltico de penetración: se obtiene por refinación del petróleode base asfáltica o semi asfálticaBetún asfáltico oxidado: por transformación química.física al pasar masa de materias bitumnosas por corriente de aire.Betún asfáltico duro: por destilación prolongada o combinación de destilación y oxidación

Betún asfáltico

Mezcla natural o artificial de materias bituminosas asociadas a una materia inerte y aceites minerales. Es el impermeabilizante mas antiguo, existen evidencias de uso 3000 años AC en muros y pavimentos en templos y palacios babilónicos, muelles y defensas de orillas de ríos.Para que sea utilizable la materia inerte no debe ser mayor del 35%

Los asfaltos naturales mas conocidos se encuentran en Trinidad y Venezuela (Mun. Bermudez, Edo Sucre), en lagos de 40 Ha y 40 mt de profundidad. Composición: 40% materias bituminosas

30% aceites minerales30% agua6% azufre

Se encuentra en el mercado en forma de polvo asfáltico, mastique (mezcla de materias bituminosas del 16% al 22% y polvo asfáltico) y placas de asfalto comprimido

Asfalto

Asfalto

Reserva: 75 millones de barriles

4 ,2 Kms2 de extensión

2 mts. de profundidad

Impermeabilizantes •A base de disolventes líquidos: Imprimador (Primer) Asfalto Asfaltos:Pastosos: Asfalto frío Tipo I (superficies horizontales combinados con fieltros o fibras)

Asfalto frío Tipo II (fibroso o pastoso para superficies inclinadas o verticales Asfalto frío semisólido Tipo III (reblandecimiento a 150ºC. Uso en superficies con acabado tipo granito o similar)

Sólidos: reblandecen a 200 a 220ºC. Se usa combinado con fieltros o fibras

•A base de emulsiones: Imprimador líquido (Primer) Imprimador pastoso (para impermeabilizar superficies horizontales en combinación con fieltros y fibras) Imprimador pastoso fibroso (para capa final de superficies inclinadas o verticales) Imprimador integral ( impermeabilizante integral del concreto en muros, piscinas, tanques, fundaciones)

Productos asfálticos

•Rollos de láminas fieltro o telas de fibra de vidrio asfaltados: están impregnadas con el asfalto por uno de sus lados y se emplean varias capas de éstas en combinación con asfaltos tipo I, II y III para impermeabilizar cubiertas, muros, techos de madera.

•Rollos de láminas asfálticas (mantos asfálticos): láminas de fibra de vidrio o poliester recubiertas por ambos lados con asfalto. Se emplea una Sola lámina para impermeabilizar cubiertas horizontales e inclinadas.

•Tejas asfálticas y caballetes: Tienen refuerzo interno de fibra de vidrio revestido con asfalto por ambas caras y acabado con minerales de varios colores. Se usan como acabado de cubiertas de techo con pendiente no menor del 15%. Se pegan con asfalto frío y cuando la pendiente es mayor de 35% se colocan tachuelas•Pinturas de aluminio asfálticas: reflexiva de rayos solares. •Emulsión asfáltica para acabado de canchas, patios de escuelas, estacionamientos

Acabados

Rellenos para juntas

•Mastique asfáltico: es fibroso, elástico para tapar grietas, sellar empates, y rematar bordes

Productos asfálticos

1.Capas de asfalto (mínimo 3) intercaladas con láminas de fieltros o fibras asfaltadas por un lado

2. Con mantos asfálticos (láminas de fibra de virio o sintéticas cubiertas con asfalto por ambos lados)

Base estructural

Asfalto frio o caliente

Fieltro o fibrasAcabado

ImprimaciónBase estructural

Imprimación

AcabadoMantos asfálticos

3. Películas Impermeabilizantes In situ

Formas de impermeabilización

•En frío: los impermeabilizantes a base de disolventes (líquidos y pastosos) y las emulsiones se usan directo de los envases en cualquier tipo de superficie

•En caliente: los impermeabilizantes asfálticos semisólidos y sólidos se calientan a determinadas temperaturas de reblandecimiento para poder extenderse en las superficies y combinarse con los fieltros y fibras y con ello formar las carpetas de impermeabilización.

Importante: Nunca usar productos a base de solventes con emulsiones

Sistemas de impermeabilizacion

1ª Preparación de las pendientes 2ª La Imprimación

3ª Impermeabilización 4ª Protección y acabado final

Fases del proceso de impermeabilización

La cubierta impermeabilizante descansa sobre el último elemento estructural horizontal del edificio. Se calcula teniendo en cuenta, las sobrecargas por acumulación del agua y las necesidades de mantenimiento; el peso propio de la cubierta de techo.

En pendientes superiores al 5%, la inclinación depende de la base estructural. En la preparación de las pendientes se utiliza un hormigón ligero, morteros (1:4)con áridos ligeros o arcilla expandida placas aislantes térmicas, etc.

30 cm

1ª Preparación de pendientes:

Se deben tener en cuenta algunas limitaciones:

Las capas de pendiente deben de tener un espesor superior a 20mm y no sobrepasar los 300mm.

Deben dejarse juntas de dilatación propias, de una amplitud mínima de 12mm cada 15m y en el borde de contacto con cualquier cuerpo saliente: chimeneas, claraboyas, etc.

Deben mantenerse las juntas estructurales de la base resistente.

La pendiente mínima de la losa de apoyo de la capa impermeabilizante debe de ser a lo menos del 1%.

1ª Preparación de pendientes:

Tiene por finalidad sellar y tapar poros, estabilizar los residuos de polvos y materiales sueltos sobre la capa que puedan penetrar a través de la superficie porosa de la cubierta saturándola en su parte superior y preparar superficie para impermeabilización

Se usan imprimadores de asfalto diluido en solventes especiales que una vez aplicados se evaporan o emulsiones de asfalto disuelto en agua.

En caso de superficies excepcionalmente porosas o que retengan mucho polvo, es conveniente una mano previa como baño consistente para relleno, y luego de seca esta capa se procede a la imprimación normal

Cualquier olvido, descuido o negligencia en la imprimación puede afectar adversamente todo el trabajo de la impermeabilización

2ª Imprimación

Es la fase en la cual se le confiere a las cubiertas de techos y terrazas la cualidad de no permitir el paso del agua y otros componentes que puedan causar daños a la superficie de base.

La industria ofrece dos opciones de puesta en obra:

1. Láminas asfaltadas o sintéticas, que

vienen enrolladas y que una vez extendidas deben ser solapadas y soldadas hasta conseguir la total continuidad de la cubierta

2. Láminas o películas impermeables realizadas in situ , mediante proyección o rodillo

3ª Impermeabilización

Rollos de láminas asfaltadas

Mantos asfálticos


Láminas sintéticas

Se incluyen las de caucho sintético, que son membranas de 1,1 a 1,5 milímetros de espesor nominal y que estás constituidas por monómeros de etilen, propilen, dieno.

En este campo se lleva a cabo una continua investigación y aparecen constantemente nuevos tipos que deben ser sometidos a ensayos antes de ser utilizados.


Películas Impermeabilizantes In Situ.

Son productos líquidos que, aplicados en capas con un espesor en torno a un milímetro, al secarse forman una película sólida, elástica e impermeable a la que se puede incorporar o no una armadura en su interior.

El mercado ofrece tres tipos de impermeabilizantes In situ:

•- El asfalto plástico.

•- El cemento plástico: masilla asfáltica de consistencia pastosa formulada a base de asfalto, fibras, cargas minerales y solventes, para uso en remates, tapa grietas, juntas y goteras

•- El cemento asfáltico.


Tanto las superficies impermeabilizadas como los materiales aislantes térmicos necesitan una protección y/o acabado, pues pueden ser atacados por los rayos uv, sufriendo pérdida de su flexibilidad, desagregándose y degradándose.

El mercado ofrece pinturas de aluminio asfálticas y acrílicas, también tejas asfálticas y de arcilla, de igual manera se usan baldosas de cemento y cerámicas

4ª Protección y acabado final

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