Materiales plásticos, bituminosos y aislantes – Propiedades y usos
PLÁSTICOS: Plastómeros
Materiales que contienen como elemento fundamental sustancia de elevado peso molecular. Son materiales orgánicos sintéticos que se pueden hacer más blandos mediante calor en alguna etapa de su transformación. Se utilizan en pavimentos y revestimientos, impermeabilización, aislamientos, etc.
Polimerización:
Se coloca en un reactor agua destilada más carbonato cálcico y se mantiene la temperatura del plástico para obtener polímeros.
Polímero:
Producto químico que tiene la misma formulación química inicial pero que en el proceso de polimerización altera su estructura molecular, lo que comporta que cambien sus propiedades físicas.
Transformación de las materias plásticas:
El plástico, cuando sale de su proceso químico a partir de los hidrocarburos procedentes de derivados petrolíferos, se presenta generalmente en forma de polvo fino (granza) que se mezcla después con aditivos y colorantes en mezcladoras con cilindros calientes. Por último, se hace el moldeo. Se obtienen los plásticos semielaborados (modificación antes de su empleo) y elaborados (salen de fábrica para su utilización).
PROCESOS DE OBTENCIÓN DE PRODUCTOS SEMIELABORADOS:
- Extrusión: Verter la materia plástica en una tolva que pasa por un cilindro giratorio caliente que la comprime. El material es impulsado por una boquilla que le da forma (tubos y barras).
- Laminación: El material blando sale arrastrado por dos pesados rodillos calientes que transportan y comprimen el material, pasando por un rodillo enfriador adoptando forma de hoja o plancha (películas y telas).
PROCESOS DE OBTENCIÓN DE PRODUCTOS ELABORADOS:
- Moldeo por compresión: Se comprime el polvo de plástico entre las dos paredes del molde sometido a presión. Al plástico se aplica calor, volviéndose fluido y adoptando la forma de la prensa.
- Moldeo por inyección: Se inyecta una cantidad de material termoplástico a través de un cilindro calefactor donde se reblandece y se comunica con el molde. La masa plástica se distribuye y endurece por enfriamiento.
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES:
- Termoplásticos: Plastómeros que se vuelven blandos mediante el calor y que se pueden remoldear con calor conservando las propiedades.
- Termoestables: Una vez sometidos al calor y presión, se endurecen definitivamente, no ablandándose con un nuevo calentamiento.
TERMOTPLÁSTICOS:
- Polietileno: Se obtiene por polimerización directa del etileno procedente de la deshidratación del alcohol etílico. Muy ligero, sólido, incoloro, translúcido y flexible. Se usa en tuberías para líquidos.
- Poliestireno: Se obtiene por la polimerización del etilbenceno. Incoloro, vítreo, transparente, ligero y resistente a la intemperie. Se usa en forma de espuma, expandido o extruido.
- Poliuretano: Se usa en forma de espuma, utilizado como aislamiento térmico en fachadas y cubiertas.
- Polimetacrilato: Sólido, vítreo, estable frente a la temperatura, buen resistente mecánico. Se usa para rótulos, muebles u objetos decorativos.
- Policarbonato: Parecido al anterior pero más flexible y se utiliza en lucernarios.
- Polipropileno: Rígido, transparente, duro, poco resistente a las bajas temperaturas. Se usa en tuberías sometidas a altas temperaturas (calefacción).
- Nitrato de celulosa: El más antiguo. Procede de la reacción del ácido nítrico con el algodón y ácido sulfúrico. Se utiliza como explosivo.
- Policloruro de vinilo (PVC): Se utiliza en forma de planchas, películas, revestimientos, tuberías para saneamiento.
- Poliacetato de vinilo: Adhesivo, masilla, pintura, pavimentos.
- Resinas acrílicas: Resistentes y de cualidades ópticas.
- Poliéster: Suele estar reforzado con fibra de vidrio, fibras sintéticas, etc. Se usa en carrocerías, embarcaciones, cubiertas, depósitos.
- Poliamida: Blanco, translúcido, ligero, inalterable frente a la luz solar. Se utiliza en la decoración.
TERMOTESTABLES:
- Plásticos fenólicos: Se vuelven amarillos frente a la luz solar, soportan temperaturas elevadas, buena resistencia mecánica, característica aislante. Se utilizan en tableros estratificados (fórmica, railite).
- Urea-formaldehído: Se usa en conmutadores, interruptores, enchufes, tableros laminados y estratificados.
- Melamina: Buen resistente químico excepto ácido, pesado, estable a la luz. Se usa en chapas de madera, pinturas, esmaltes.
- Silicona: Incombustible, ligero, buen resistente químico. Se usa para impermeabilizaciones, aislantes y juntas.
- Epoxi: Se presenta en forma de resina y se utiliza como adhesivo.
ELASTÓMEROS:
Propiedades opuestas a los plásticos, en especial su gran elasticidad.
BITUMINOSOS:
Tienen en su composición un producto orgánico (betún) y su característica más sobresaliente es la impermeabilización. Para la utilización de estos materiales se deben calentar y fundir en la mayoría de los casos. Al solidificarse, adquieren su resistencia. Son muy pegajosos en estado líquido y se adhieren con facilidad a cualquier superficie. Se utilizan en morteros hidrófugos, pavimentos, etc.
MATERIALES PARA LA IMPERMEABILIZACIÓN:
- Alquitrán: Derivado de la destilación de carbones, de color marrón/negro y viscoso.
- Betún: Sustancia sólida, viscosa, de color negro o marrón, dúctil. Dos tipos: de origen natural (resina) y como subproducto en la destilación del petróleo (obtenido a partir del petróleo bruto).
- Asfalto: Mezcla de betunes con productos minerales inertes, como el sílice, algunos tipos de arenas, arcilla, etc.
PROPIEDADES DE BETÚN, ALQUITRÁN Y BREA:
- Punto de reblandecimiento: Temperatura a la que el betún o la brea adquieren un determinado estado de fluidez.
- Penetración: Capacidad de admitir la entrada de una aguja.
DIFERENCIA ENTRE BETUNES Y ALQUITRANES. USOS:
- Láminas asfálticas: Láminas formadas por dos capas de betún asfáltico entre las que se dispone un filtro.
- Aglomerados asfálticos: Mezcla de áridos y compuestos bituminosos.
AISLANTES:
Aislamiento térmico:
Aislar térmicamente significa dar al elemento de separación una resistencia térmica suficiente para evitar o reducir el calor o el frío entre dos espacios. Funciones: 1. Evitar pérdidas de calor de un espacio ‘caliente’. 2. Mantener un espacio ‘frío’ a temperatura inferior a la de su entorno. Usos en la construcción: 1. Paredes de cerramiento y cubiertas, para aislar al edificio de su entorno. 2. Forjados, para mejorar el aislamiento entre plantas. 3. En paredes interiores del edificio. 4. En otras aplicaciones específicas: conducciones de calefacción, calderas, conductos de aire acondicionado, cámaras frigoríficas, etc. Confort térmico: suelo radiante. Características de los materiales aislantes térmicos: – Resistencia térmica: caracterización del producto frente a la transmisión de calor. – Coeficiente k: cantidad de calor que atraviesa un cerramiento en un tiempo determinado. Puentes térmicos: puntos débiles dentro del conjunto que permiten la transmisión rápida del calor/frío por el mismo. Ejemplos: 1. La ventana con cristal de 4 mm. 2. Las rendijas que pueden haber en la caja de persiana. 3. Rejillas de ventilación. 4. Techo de último piso si no está aislado.
Aislamiento acústico:
El ruido se cuantifica por su nivel de intensidad, que se mide en decibelios, y por su nivel de reverberación a través del coeficiente de absorción. Confort acústico: 1. Asegurar en su interior un nivel de intensidad acústica no superior a un determinado valor. 2. Asegurar una protección suficiente frente al ruido de impacto provocado en espacios colindantes. 3. Asegurar un nivel de reverberación no superior a un determinado valor.
Materiales aislantes de origen mineral:
- Lana de vidrio (LV): Formado por fragmentos cortos de fibras de vidrio aglomeradas con resinas, con aire en su interior. Se obtiene por estirado por centrifugación o estirado mecánico. Propiedades: incombustible, no produce gases tóxicos, no es atacada por roedores, no se pudre, poco peso.
- Lana de roca (LR): Más denso (mejor comportamiento acústico) y tiene un mejor comportamiento frente a altas temperaturas que la lana de vidrio.
- Arcilla expandida (Arlita) (AE): Se obtiene por cocción de la arcilla, baja densidad, no se pudre y es incombustible. Se utiliza para relleno de cámaras de aire.
- Hormigón celular (HC): No es un material aislante, pero al tener burbujas en su interior por la mezcla de un material espumante, resulta un material ligero y con una capacidad de aislamiento algo mejor que el hormigón normal. Se utiliza en recrecido de forjados para dar pendientes en cubiertas planas y en la confección de bloques aligerados.
Materiales aislantes de origen plástico:
- XPS (Poliestireno extrusionado o extruido): Más denso que el poliestireno expandido y de mejor calidad. Único aislante térmico capaz de mojarse sin perder sus propiedades. No absorbe el agua. Se utiliza en cubiertas invertidas.
- EPS (Poliestireno expandido): Poliestireno + agente expansor + vapor de agua = aumento de volumen (50 veces) (porexpan).
- Poliuretano (PUR): Espuma rígida obtenida a partir de la mezcla de 2 productos (isocianato + poliol) y un gas expansor. Se emplea por proyección, por inyección, en paneles o en forma similar al EPS.
Materiales de origen vegetal:
- Corcho: Material de origen vegetal (alcornoque) y estructura celular. Se presenta aglomerado con resinas y expandido. Se emplea para mejorar el aislamiento acústico.
- Paneles de fibras vegetales: Formados por virutas de madera prensadas y tratadas con resinas inertes. Se emplean para falsos techos. Buen absorbente acústico.
GEOTEXTILES:
Se dividen en dos categorías: no tejidos y tejidos.
No tejidos:
Estructuras planas constituidas de fibras que se juntan mediante sistemas mecánicos o térmicos. Se utilizan para las funciones en ingeniería civil de separación, filtro, protección, etc.
Tejidos:
Estructuras regulares planas formadas por el tejido de 2 o más series de fibras entrelazadas. Se utilizan para reforzar. Los geotextiles pueden ser de polipropileno o de poliéster. También existen mallas y velos, pero los de poliéster no deben ir en contacto con el hormigón.