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El Plástico


 







Objetivo

El objetivo principal del trabajo será lograr que el lector obtenga de un manera clara una introducción a lo que es la reciente utilización de los materiales plásticos en la industria constructiva. Se analizarán desde diferentes perspectivas sobre la base de su utilización, ventajas y desventajas así como su elaboración, comportamiento, etc.


Introducción


Conocimiento básico de los plasticos


Delimitaciones conceptuales y económicas del campo de los plásticos en la construcción

La característica común de los productos plásticos para construcción es su contenido en compuestos químicos del carbono con moléculas muy grandes que representan importantes productos de la industria química como materias orgánicas sintéticas macromoleculares. Durante la transformación del petróleo en la petroquímica se obtienen productos de partida como por ejemplo los ligantes de resina sintética de reticulación química y física constituyen en conjunto alrededor del 40% de la producción de materias primas plásticas. Por otra parte, las masas plásticas de moldeo que se preparan a partir de polímeros, también con cargas reforzantes, son materias primas para productos plásticos que encuentran aplicación en la construcción en forma de películas, bandas, baldosas, perfiles, tubos y piezas moldeadas. Las materias primas espumables o bien productos espumados son de importancia en ambos campos.
Las materias orgánicas sintéticas, muy resistentes a la corrosión oxidación, pueden elaborarse con facilidad para, por las más variadas formas de moldeo, obtener artículos plásticos muy diversos, incluso reforzados, con elasticidad de goma o espumados. El hecho de que la mayor parte de ellos sean incoloros, pero fácilmente pigmentables, y algunos de los importantes transparentes, ofrece nuevas posibilidades de configuración.
En la cuestión económica es importante señalar que los costos son mayores en los plásticos por ejemplo, todas las materias primas del campo ya sean tierras o piedras cuesta alrededor de 250$/ton,en cambio se calcula que en un futuro el precio mínimo de los materiales plásticos se situará alrededor de los 2500$/ton.A pesar del aumento en la producción de plásticos su utilización aún sigue siendo significativamente menor al uso de materiales minerales.
Para cuestiones de diseño es importante señalar que en construcciones de edificios los plásticos no deben utilizarse en elementos que tengan que soportar cargas del edificio y del tráfico, aunque sí para los restantes elementos de construcción con funciones de configuración de espacio y/o protección contra la intemperie.


Elaboracion de los plasticos

Productos semiacabados y piezas moldeadas con masa de moldeo
Las masas de moldeo se transforman en estado fluido, generalmente a temperaturas de 150 a 250° C, bajo presiones de hasta varios centenares de kg/cm² en productos semiacabados y piezas moldeadas para el mercado de la construcción, por los siguientes procesos:
El calandrado es un laminado rápido de masas cargadas ya calientes y en estado plástico para obtener películas de .06mm hasta .6mm de espesor en dispositivos de 4 rodillos calientes(calandras).Las películas finas de PVC rígido pueden mejorase mediante calandras de estirado; las películas de PVC blando, que se fabrican principalmente por calandrado, pueden pasar por dispositivos de acuñación e impresión.
La extrusión mediante prensas extrusoras por husillo de trabajo continuo es el procedimiento más universal para el moldeado de todas las materias termoplásticas. Los dispositivos de calibrado, ailado, y refrigeración se encuentran a continuación de la extrusora de husillo. Esta sirve también para el revestimiento aislante de cables y alambres, así como para el revestimiento de tubos y perfiles de madera.
Para el prensado de estratificados se utilizan prensas de pisos semejantes a las de la madera contrachapeada, pero más pesadas.
Para la inyección se utilizan maquinas que trabajan a ciclos, en los que la unidad plastificadora (cilindro inyector calentado) y la unidad de moldeo (molde totalmente cerrado) se encuentran separadas, pero dispuestas en serie. Al inyectar materias termoplásticas se ajusta el molde a la baja temperatura necesaria para la solidificación de la pieza. Para la inyección de materias duroplásticas han de estar ajustadas entre sí la temperatura del cilindro inyector, el tiempo de ciclo de la máquina, la temperatura del molde y el tiempo d endurecimiento. En la inyección sándwich dos unidades plastificadoras llenan un molde según un ritmo controlado.


Procedimientos de colada y revestimiento

Los procedimientos de colado y revestimiento para resinas reactivas líquidas con “pastas” viscosas de polvo de PVC y plastificante, que gelatinizan al calentar, en parte también para polvos de resina reactiva y termoplásticos fusibles.
Mediante colada del monómetro catalizado en moldes cubiertos con planchas móviles de vidrio y posterior polimerización lenta se fabrica el vidrio acrílico colado.
Para la fabricación en masa, en trabajo cíclico, de piezas macizas en moldes de colada y grandes piezas de espuma estructural por colada de espuma de resina reactiva (RSG) se utilizan máquinas de mezcla y dosificación para resinas reactivas de varios componentes. También se emplean para la espumación de cavidades huecas, incluso en la obra, con resinas espumantes o para la aplicación de capas de cobertura.
La colada por rotación con moldes huecos que giran lentamente alrededor de dos ejes y la colada por centrifugación, con moldes de giro rápido, ambos tipos generalmente atemperables, son procesos industriales de producción para cuerpos huecos y tubos de cualquier tamaño a partir de resinas reactivas líquidas y plásticos fundibles.
Para el revestimiento se emplea por un aparte el proceso de aplicación y eventualmente cocido de masa plásticas o resinas líquidas.


Propiedades de los productos plasticos


Comportamiento mecánico

El comportamiento mecánico de los materiales poliméricos depende en forma muy especial de la temperatura y de la duración de los esfuerzos estáticos o la frecuencia de los dinámicos. En la teoría del comportamiento viscoelástico se describen los procesos de modificación de las materias poliméricas en la que participan las deformaciones forzadas de las macromoléculas y su deslizamiento mutuo, como superposición de las modificaciones de cuerpos de Hooke que actúan como resortes y de la fluidez viscosa del liquido newtoniano que actúa como amortiguador. Resortes y amortiguadores actúan conjuntamente como si estuvieran conectados.
Al aumentar la temperatura se hacen menos rígidos los resortes, y los líquidos amortiguadores menos viscosos. Al aumentar el tiempo de actuación de una tensión produce el mismo efecto que el aumento de temperatura. Presentan altos valores de resistencia sobre un intervalo d temperaturas considerables por una parte los polímeros de alta flexibilidad como el PVC, y por otra parte los plásticos rígidos armados mediante insertos reforzantes. Actualmente se dispone de diagramas de líneas de alargamiento y de tensión en función del tiempo para todos los plásticos utilizables en construcción y en todo el intervalo de temperaturas de aplicación.


Características físicas para la construcción

Para muchas aplicaciones de productos plásticos en construcción, su comportamiento mecánico tiene solo importancia en cuanto a que el fabricante garantice suficiente estabilidad en el intervalo de temperaturas a considerar, por medio de una adecuada elección de material y elaboración. El intervalo de temperaturas para utilización exterior en edificios se sitúa entre - 20°C y +60°C;para sótanos y aplicaciones interiores es en general mucho más reducido. El calor específico de los plásticos a 20°C se sitúa en la zona de .25 a .45 kcal/g°C.
Los factores µ de resistencia a la difusión del vapor de agua de los plásticos macizos se sitúa entre 20 000 y 500 000.La resistencia a la difusión µ de las películas de juntas de plástico como barreras de vapor depende de la constitución del material y del espesor, pudiéndose adaptar ampliamente a las necesidades, por ejemplo en cuanto al gradiente de difusión de tejados no aislados. Las espumas de plástico tienen valores de µ de magnitud más baja, en la zona de 25 a 300,de modo que en caso de utilización errónea de las capas aislantes se puede formar agua de condensación y rocío en las espumas. La absorción de agua hasta la saturación de los plásticos usados en construcción es despreciablemente pequeña.
Como las materias polímeras orgánicas no son accesibles a las reacciones iónicas de la corrosión de superficies, la resistencia a la corrosión de la mayor parte de los plásticos es excelente frente a componentes agresivos del agua marina, agua del terreno y aguas residuales de todo tipo, aire marino y atmósferas industriales.
Al elegir dispersiones de plástico para la protección de obras hay que tener en cuenta su diversa estabilidad.
Los durómetros totalmente endurecidos son muy estables frente a materias bituminosas, aceites minerales y carburantes. Los termoplastos pueden ser disueltos o hinchados por materias orgánicas similares, por lo que hay que diferenciar. Las bandas para junta de polisobutileno son estables frenete al betún, pero no frente aceites minerales y carburantes. En el PVC la estabilidad depende del plastificante. Existen bandas de junta para obras de PVC inestables al betún, aceites y carburantes.
El revestimiento para suelos de PVC no es apropiado para locales en cuya utilización se haya de contar con la acción permanente de carburantes, aceites o grasas. Los adhesivos conteniendo alquitrán, masas de colada impregnantes no deben de usarse con ninguno de los productos citados, y con los productos conteniendo disolventes hay que emplear gran cuidado.


Elementos de montaje para exteriores de edificios

La estabilidad a la intemperie, las posibilidades de configuración y el precio han abierto el mercado a algunos plásticos como elementos destinados al cierre protector de la intemperie en edificios, autoportantes y satisfaciendo las pertinentes exigencias de seguridad. Las ventajas son un peso ligero, que conlleva facilidad de montaje para elementos de grandes dimensiones y poca carga de la obra, así como una gran duración con un mínimo de mantenimiento. Por razones económicas y de técnica de moldeo, las piezas de plástico maciza sólo son rentables para espesores finos, por lo que prescindiendo de perfiles huecos o elementos transparentes de doble pared no pueden cumplir tareas de protección térmica o acústica .Como consecuencia se distribuyen las funciones en construcciones de varias capa y elementos compuestos de varios tipos. Los plásticos espumados pueden realizar la protección térmicas en diversas formas y los plásticos como ligantes para el forro exterior o las bandas para tejados se encargan de la protección a la intemperie.


Plásticos para piezas exteriores autoportantes


Cloruro de Polivinilo (PVC)

El cloruro de polivinilo (PVC),que representa el mayor porcentaje en la producción total de plásticos como producto de serie de precio favorable, se utiliza predominantemente para piezas exteriores e interiores autoportantes, en ajustes rígidos sin plastificante. En los espesores usuales para estas aplicaciones, el PVC rígido es difícilmente inflamable. Las experiencias prácticas en caso de incendios confirman que las piezas de PVC solamente se destruyen y queman cuando son alcanzadas por las llamas, pero se extinguen inmediatamente fuera de las mismas y no transmiten el fuego.
Para piezas exteriores se utiliza principalmente PVC rígido, que se ajusta con mayor resistencia al choque hasta temperaturas bajas mediante adiciones de polímero elastificantes.


 





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