Materiales sustitutos en la construccion

La espuma de aluminio es un material metálico relativamente isotrópico muy poroso con una distribución aleatoria de los poros dentro de la estructura. Los poros, básicamente esféricos y cerrados, ocupan del 50 al 90% del volumen total. Las propiedades mecánicas y físicas dependen fuertemente de la densidad, típicamente, en el rango de 0,4 a 0,8 gr/cm3. Las espumas de aluminio resultan materiales muy eficaces en la absorción de sonido, protección electromagnética, absorción de energía de impacto y vibración, no son inflamables y permanecen estables a alta temperatura. La espuma de aluminio es reciclable y no contaminante, ofreciendo una combinación de propiedades físicas, mecánicas, térmicas y acústicas, características de un material homogéneo.

Las espumas se dividen en dos tipos de estructuras: de poros cerrados, que comúnmente se usa en aplicaciones estructurales, y de poros abiertos, que es utilizada por sus propiedades específicas como las térmicas y las superficiales. Los poros en las espumas de aluminio son, esencialmente, esféricos y parcialmente cerrados, generalmente, interconectados, aunque también puede lograrse una porosidad completamente cerrada. La forma del poro se puede también describir por su geometría. Si cambiamos la temperatura de espumado y el tiempo, con aproximadamente la misma densidad del material, podemos obtener diferentes estructuras de poro en diferentes preparados de la misma aleación. Gutiérrez y Oroño (2008)

• Poros cerrados: Las espumas de aluminio de poros cerrados se caracterizan por tener una gran rigidez y gran aislamiento acústico (Imagen 1). Pueden obtenerse por inyección di- recta de gases al metal fundido o mediante el uso de un agente espumante o un precursor espumable con el material en el intervalo sólido-líquido.

• Poros abiertos: Las espumas de aluminio de poros abiertos tienen especiales propiedades térmicas que habilitan aplicaciones para la disipación de calor, recuperación de elementos, filtros y catalizadores (Imagen 2). A diferencia de las espumas de poro cerrado, la fabricación de espumas de poro abierto está principalmente basada en la utilización de materiales de re- lleno que luego son eliminados. Este tipo de estructuras se pueden fabricar partiendo del estado líquido, pulvimetalurgia, deposición química, etc.

• Obtención y fabricación.

Se dispone de un número de rutas de procesado para la fabricación de espumas metálicas, incluyendo el gas burbujeante a través de aleaciones fundidas, revolviendo un agente espumante a través de la fusión, consolidación de polvos de metal con un agente espumante de partículas, introducción de materiales de molde extraíbles, este método solo crea espumas de celdas abiertas y de un alto porcentaje de vacío y la infiltración de la presión del metal fundido a la cera o la espuma de polímero. (Saira Amjad, 2001)

Cada método puede utilizarse para crear un material poroso con una limitada gama de densidades relativas y tamaños de la célula. Cada método de producción tiene su propia estructura, densidad y las imperfecciones. Estas imperfecciones pueden ser variaciones en la forma de la pared celular gruesa o no uniforme de la célula. Las estructuras pueden caracterizarse mediante microscopía óptica, tomografía de rayos-X y microscopía electrónica de barrido. Saira Amjad (2001)

• Características y propiedades.

Los procesos de producción descritos anteriormente, pueden crear espumas de una amplia gama de densidades y medidas de los poros, las estructuras porosas pueden ser de dos tipos, celdas abiertas y celdas cerradas y, según del tipo de celda tendrá diferentes propiedades, también importa el porcentaje de porosidad y de pureza del aluminio, esto también influenciara en las propiedades del material.

Las espumas de metal combinan propiedades de materiales celulares con aquellos de metales. Por esta razón, espumas de metal son ventajosas para construcciones ligeras debido a su fuerza alta-a- proporción de peso, en la combinación con propiedades estructurales y funcionales gusta absorción de energía del accidente, sonido y administración de calor (Asbhy et al, 2000; Degischer & Kriszt, 2002). Muchos metales y sus aleaciones pueden ser espumados. Entre las espumas de metal, el Al-aleación unos son comercialmente el más explotados debido a su densidad baja, ductilidad alta, alto conductividad térmica, y metal coste competitivo.

• Propiedades mecánicas

Hay varios parámetros estructurales de estas espumas, como número, medida-distribución de poro, medida mediana, forma y geometría de los poros, grosor, intersecciones y defectos en la célula-paredes y grosor, defectos y grietas de la superficie densa externa para describir la arquitectura celular de las espumas. Las propiedades de estas espumas están influidas por estas características morfológicas (Gibson &Ashby, 1997; Ramamurty & Paul, 2004; Campana et al, 2008). Ninguna propiedad sola de espuma metálica es particularmente excepcional – las propiedades materiales individuales de espumas de metal son disponibles en numerosos otros materiales. Espumas de metal en general, y espuma de aluminio en particular, aun así, poseer una combinación única.

De las propiedades no mostradas por cualquier otro material, notablemente fuerza alta, densidad baja, alto fundiendo punto, absorción acústica buena, y la capacidad de absorber cantidades grandes de energía en una tensión baja cuándo comprimida en cualquier comprimido en cualquier dirección. En la siguiente tabla se muestra datos de las propiedades mecánicas de dos tipos de espuma de aluminio, cada una con un porcentaje de aleación y tamaño de las celdas diferentes.

Las propiedades que se muestran en la tabla 1 son valores típicos, no son propiedades absolutas del material y solamente debe utilizarse como guía. Siempre se recomienda que los materiales y componentes a usarse se prueben para su idoneidad para una aplicación específica.

• Usos y aplicaciones.

Las estructuras formadas por las espumas de aluminio pueden contener ya sea celdas abiertas o celdas cerradas. Las estructuras de espuma de celda cerrada se utilizan principalmente para aplicaciones de absorción de energía, mientras que las espumas de celda abierta a menudo se utilizan para la administración térmica.

• Conductividad de calor

La resistencia a la corrosión combinada con un material de pared poroso y gran superficie con alta conductividad térmica, hace que las espumas de celda abierta sean ideales para uso como intercambiadores de calor entre materiales. Las celdas cerradas, por otro lado, tienen una mucho más baja conductividad termal, que los hace buenos para protección térmica de un material a otro.

• Reducción de impactos

Otra categoría de aplicaciones se centra en las propiedades de absorción de energía de la espuma de metal. Cuando están sujetas a fuerzas de compresión, las espumas muestran sólo una pequeña deformación elástica antes del inicio del colapso plástico. En la mayoría de espumas, este colapso implica amplia deformación plástica de las paredes celulares en un grupo localizado de celdas fallidas, que gradualmente se propaga por todo el material a una tensión baja y casi constante. El movimiento de la dislocación en el metal significa que una gran cantidad de energía puede ser absorbida sin la tensión superior a un valor crítico. Debido a la estructura isotrópica de la espuma, es posible para cualquier dirección de compresión la absorción uniforme de la deformación y la energía. Esto abre aplicaciones como un material ligero, barato, absorción de golpes en el cuerpo delantero de coches o trenes, para proteger a los ocupantes en caso de colisión. La figura 6 muestra un buen amortiguador compacto para los topes del automóvil. (Saira Amjad, 2001)

• Aplicaciones acústicas

La frecuencia de resonancia depende del cociente del módulo de elasticidad y densidad y como estos pueden variar independientemente, las espumas de aluminio pueden utilizarse para eliminar ciertas frecuencias. La capacidad de amortiguación de la espuma de aluminio ha demostrado tener un orden de magnitud mayor que el del metal a granel. Las espumas también se han utilizado como materiales de insonorización. Dentro de estructuras porosas, el sonido es atenuado por la vibración y fricción pérdidas como flujos de gas entre las celdas o poros durante la propagación repitieron reflexiones dentro de la estructura de la celda da lugar a rutas largas y esto hace posible la absorción del sonido. Las propiedades acústicas de la espuma de metal pueden utilizarse donde la absorción sana es vital es decir, a los lados de las carreteras para reducir el ruido del tráfico, o como revestimiento para construcción como los cines, teatros o incluso en conciertos donde el mayor problema de los habitantes cercanos es el ruido.

• Problemas en su producción para su uso.

A pesar de sus avances tecnológicos, la formación de espuma metálica no es problema gratis y todavía plantea desafíos. Preguntas relacionadas con un tema muy caliente (es decir, el control del tamaño de los poros) y la forma de espumas metálicas que es visto con prontitud por la comunidad científica debido a posibles aplicaciones de estos materiales en la industria del transporte, se destacó y se discuten detalladamente. La pregunta clave es cómo producir espumas metálicas, en serie, logrando una estructura celular uniforme, con el fin de mejorar la reproducibilidad de la fabricación y control de espuma arquitectura. Un objetivo clave de este trabajo de investigación del grupo es desarrollar el conocimiento que falta para rellenar el espacio resaltado en la producción de espumas de la Al-aleación de uniforme estructuras de células cerradas y transferirlo a la industria.

• Reemplazante

Este material es capaz de reemplazar a muchos materiales muy usados en la construcción, muy específicamente en el campo de los usos de este material que se escribió anteriormente, por ejemplo, llegar a reemplazar a los revestimiento de construcciones grandes, donde sea necesario la atenuación de sonido o en todo caso donde se necesite una transferencia máxima o mínima del calor. Por otro lado, también puede ser usado en las estructuras armables, ya que posea gran resistencia a presiones altas y posee un peso menor a comparación de las estructuras metálicas usualmente usadas.

• Ficha técnica

La ficha técnica de la espuma de aluminio se encuentra en la tabla 2.

Engineered Cementitious Composites (ECC)

ECC (Compuestos de Cemente de Ingeniería) es una clase de compuestos de cemento reforzados con fibra ultra dúctil que es capaz de soportar esfuerzos de flexión llegando a ser 500 veces más resistente a la figuración y hasta 40% más ligero que los concretos comunes (Imagen 7) desarrollado para aplicaciones en el uso de gran volumen de material, la industria de la construcción sensibles al costo.

Desde la introducción de este material no patentado hace una década, ECC ha experimentado una gran evolución tanto en el desarrollo de materiales como en el rango de aplicaciones emergentes. La tecnología Engineered Cementitous Composites ya se ha utilizado en proyectos en Japón, Corea, Suiza y Australia, pero ha tenido una adopción lenta en los Estados Unidos.

El concreto tradicional presenta muchos problemas: falta de durabilidad y sostenibilidad, falla bajo carga severa, y los gastos de reparación resultantes. ECC debe abordar la mayoría de esos problemas. El concreto dúctil, o bendable, se hace principalmente de los mismos ingredientes en hormigón regular menos el agregado grueso. Se ve exactamente como el hormigón regular, pero bajo tensión excesiva, el hormigón ECC da porque la red de fibras que vienen del cemento se permite deslizar dentro del cemento, evitando así la inflexibilidad que causa fragilidad y rotura.

Las secciones siguientes describen elementos importantes del EEC, desde el diseño de este material hasta aplicaciones comerciales. Se examinan las reflexiones sobre la ductilidad material, las características de rendimiento de ECC reforzado o R/ECC por sus ciclas y las principales consideraciones de su costos de producción. (Li, 1998).

• Obtención y fabricación.

Para su elaboración se utilizan también los componentes habituales del concreto, excepto áridos gruesos, tratados o producidos de forma sintética para contribuir a la flexibilidad del compuesto, se mezcla con piedra caliza y escoria de alto horno, también se le agrega un agente supe plastificante, así como las fibras de polímeros en un 2% del total de sus componentes.

Todos estos materiales le dan la alta resistencia que posee este material, su menor cantidad o ligereza en comparación con los cementos comunes, se la por el menor uso necesario por este material, ya que a diferencia de los concretos comunes es necesario una menor cantidad para una resistencia igual. Además que el ECC no se mezcla con agregado grueso, lo que le propina una menor densidad aún.

Tanto el material como los compuestos especiales han sido diseñados por primera vez por la Universidad de Michigan en la década de los 90" y reciben el nombre de ECC (Engineered Cement Composites). Por el momento estos materiales serán más caros en su producción que el concreto tradicional, aunque su larga duración hace que su coste disminuya si se tiene en cuenta el gasto a largo plazo debido a la mayor duración de las estructuras construidas con este material.

• Características y propiedades.

ECC tiene una variedad de propiedades únicas, incluyendo propiedades de tracción superiores a otros compuestos reforzados con fibra, facilidad de procesamiento a la par con el cemento convencional, el uso de sólo una pequeña fracción de volumen de fibras (~ 2%), Falta de planos anisotrópicamente débiles. Estas propiedades se deben en gran parte a la interacción entre las fibras y la matriz de cementación, que puede adaptarse a medida a través del diseño de micromecánica. Esencialmente, las fibras crean muchas microfisuras con una anchura muy específica, en lugar de algunas grietas muy grandes (como en el hormigón convencional). Esto permite que ECC se deforme sin fallas catastróficas.

Las fibras microscópicas cortas, generalmente de un material polimérico, se mezclan en el concreto y trabajan juntas para compartir la carga. El fracaso de este material no significa grandes grietas y piezas grandes que se rompen. En lugar de pequeñas grietas más delgadas que un cabello humano aparecen, y el material sigue estando unido entre sí. Esto también da como resultado una resistencia superior a la corrosión e incluso puede permitir que el material se auto-cicatrice en presencia de agua (durante una tormenta de lluvia, por ejemplo) las partículas de cemento sin reaccionar recientemente expuestas debido al agrietamiento del hidrato y forman una serie de productos (Calcium Silicate Hydrate, calcita, etc.).

Los beneficios adicionales de ECC incluyen la capacidad de utilizar miembros más delgados para la misma resistencia, los moldes de llenado sin la necesidad de vibración para eliminar las burbujas de aire, ya que el material es auto-compacta, y es más fácil de rociar.

Mientras que ECC se aplica sobre todo a la estructura de un edificio en este tiempo, tiene potencial para las aplicaciones del interior también; Por ejemplo, encimeras de concreto más delgadas, más ligeras donde un área de la barra puede ser cantilevered hacia fuera sin la necesidad de la ayuda adicional debajo.

• Usos y aplicaciones.

Se han llevado a cabo una seria de investigaciones en las aplicaciones del ECC o específicamente en las aplicaciones estructurales en la Universidad de Michigan EE.UU., la Universidad de Tokyo y The Building Researh Institute. Estos estudios incluyen el uso del ECC en elementos cortantes sometidos a cargar cíclicas o en las conexiones viga-columna, el recubrimiento de muros portantes de edificios como una cubierta duradera para el control de corrosión de la estructura y, en general, reparar estructuras de hormigón. Otras investigaciones sobre el ECC y sus aplicaciones se están llevando a cabo en Dinamarca y Australia. (Victor C. Li, 1998)

En otras investigaciones de resistencia estructural y ductilidad en vigas bajo cargas cíclicas que se realizaron con muestras de concreto simple o común y el ECC, se llegó a la conclusión que la capacidad de carga aumenta en un 50% y hasta en un 200% la deformación bajo tensión de corte, por lo que hace que el ECC sea un excelente elemento estructural.

El ECC también ha sido investigado para ser utilizado en otras estructuras, se descubrió la propiedad que tiene el ECC para absorber la energía de golpes o torceduras. Gracias a estas propiedades, se logró utilizar el ECC en pavimento de autopistas, pavimento de puentes (con un grosor de 5cm) y en estructuras sometidas a grandes deformaciones ya sean estructuras subterráneas o para el tratamiento de residuos radiactivos. (Victor C. Li, 1998)

• Problemas con el uso

El problema con el uso de este material a pesar que su descubrimiento es relativamente antiguo, es la falta de conocimiento total del comportamiento ante diferentes situaciones como, esfuerzos de deformación, compresión, torsión y otras situaciones como climas extremos o en casa de elevadas temperaturas durante un incendio. En los últimos años, en diferentes Universidades alrededor del mundo se ha tomado un mayor interés en la investigación de propiedades de este material ya que hasta el momento bien sorprendiendo con sus pocas propiedades mecánicas conocidas.

Otro de los problemas que tiene el EEC para su uso o producción en serie, es el coste de producción. Las investigaciones necesarias para su producción y el lugar donde se aplicara son de elevado costo, por lo que hasta el momento solo se ha producido para algunas obras en Japón, Corea, Suiza y Australia, en la mayoría para el revestimiento de pavimentos y puentes. Pero el coste elevado de producción se puede equilibrar con el costo de mantenimiento a largo plazo de la estructura, ya que el ECC casi no necesita el mantenimiento periódicamente.

• Material al que reemplaza

El material usado por excelencia usado para construcción es el concreto común preparado con el cemento portland común. Los investigadores del ECC de la Universidad de Michigan de los EE.UU. esperan que, dentro de unos 20 a 30 años, el porcentaje de uso del ECC en la construcción suba a un 60%.

Visto de esa manera, no necesariamente es el reemplazo de un material, tan solo, es la adición de un nuevo elemento en ese caso las fibras de polímeros que son las encargadas de dar al ECC las propiedades que le dan ventaja frente al cemento portland común.

Tuberías de polietileno de alta densidad

El polietileno es un producto plástico, incoloro, traslúcido, termoplástico, graso al tacto y blando en pequeños espesores, siempre flexible, inodoro, no tóxico, que se descompone a una temperatura alrededor de los 300ºC y menos denso que el agua.

Inicialmente se consiguió a base de someter el Etileno a altas presiones entre 1000 y 1500 atmósferas, y temperaturas entre 80 y 300ºC, resultando el polietileno denominado de alta presión o Baja Densidad (PEBD, PE32 o s/CEN PE40).

Últimamente se ha profundizado en la investigación adicionando determinados copolímeros, lo cual ha permitido obtener polietilenos de características físicas y mecánicas más elevadas, denominándose el producto Polietileno de 3ª generación (PE100). (Comercial de Fundición y Elementos de Construcción, S.L., 2009)

• Obtención y fabricación

Las tuberías están fabricadas con Polietileno de Alta Densidad (PEAD), mediante un proceso continuo de coextrusión en línea totalmente automatizado.

Las tuberías están formadas por DOS CAPAS, perfectamente soldadas:

• Una exterior corrugada en color negro o teja que le confiere una elevada estabilidad a la luz solar.

• Otra interior lisa de color blanco que favorece la inspección de la red mediante sistemas de cámaras (técnica cada vez más utilizada).

• Características y propiedades

Las características del polietileno varían según el procedimiento empleado para su producción. Se obtiene por la polimerización del gas ETILENO, CH2 = CH2, producto resultante del craqueo de la nafta del petróleo. Las propiedades de este material se muestran continuación.

• AISLANTE TÉRMICO.- Disminuye el peligro de heladas de los líquidos en las canalizaciones. En caso de helarse el agua de su interior, el aumento de volumen provoca un incremento de diámetro, sin llegar a romperse, recuperando después del deshielo el diámetro original.

• UNIONES de rápida y fácil ejecución, garantizando la estanquidad de la conducción.

• ATOXICAS, cumpliendo la normativa sanitaria vigente.

• INALTERABLES a la acción de terrenos agresivos, incluso de suelos con alto contenido de yeso o zonas de infiltraciones peligrosas.

• RESISTENTES a la mayor parte de agentes químicos, tales como álcalis, aceites, alcoholes, detergentes, lejías, etc., excepto disolventes. No obstante, en aplicaciones para conducción de estos agentes comprobar su comportamiento en las Normas UNE 53.390 y 53.405.

• BAJO FACTOR DE FRICCIÓN.- Las paredes del tubo pueden considerarse hidráulicamente lisas y ofrecen una resistencia mínima a la circulación del fluido, produciendo pérdidas de carga inferiores a las tuberías de materiales tradicionales.

• DURADERAS.- Vida útil superior a 50 años, con un coeficiente residual de seguridad al alcanzar este tiempo.

• FLEXIBLES.- Permiten sensibles variaciones de dirección con curvaturas en frío sin necesidad de accesorios, adaptándose a trazados sinuosos.

• Pueden fabricarse en bobinas en diámetros hasta 90 mm en grandes longitudes.

• LIGERAS.- Fáciles de transportar y montar, lo que se traduce en economía de medios para su instalación.

• BAJA CONDUCTIBILIDAD ELÉCTRICA.- Son insensibles a las corrientes subterráneas vagabundas y telúricas. (Comercial de Fundición y Elementos de Construcción, S.L., 2009)

• Usos y aplicaciones

Las principales aplicaciones de las tuberías son las siguientes:

• Evacuación por gravedad de aguas pluviales y residuales de origen residencial e industrial.

• Conducciones de electricidad.

• Cruces de carreteras y caminos.

• Futuras canalizaciones de infraestructuras industriales y urbanas.

Actualmente las tuberías fabricadas por constituyen la solución económica más eficaz y racional para utilizar en infraestructuras de origen urbano e industrial.

• Tubería de polietileno para el transporte de agua potable

Tuberías de polietileno alta densidad pe100

Características

• Aptas para uso alimentario

• Para conducción de agua potable

• Polietileno-Alta Densidad

• Color negro con banda azul

• Tubería de polímero para conducciones de gas en viviendas.

Características

• Material: PE 100 ALTA DENSIDAD

• Color: Amarillo-Anaranjado

• Empleo: Suministro de combustibles gaseosos

• Norma UNE-EN 1555

Otras características de las tuberías para conducción de gas se muestran en la tabla 3.

• Problemas en su uso

Resistencia a la corrosión, fácil instalación, larga vida útil, múltiples sistemas de unión, conocemos en profundidad cuáles son las ventajas que nos ofrecen las tuberías de polietileno (PE). Debido a ellas, su uso se ha extendido, entre otros cuantos, para la distribución de combustibles gaseosos, los sistemas de riego o las conducciones subterráneas, aunque es el suministro de agua potable es el más importante de todos ellos. No debemos olvidar, a pesar de todo ello, cuáles son las limitaciones de los tubos de polietileno.

• No resisten al fuego.- La mayoría de los tubos de PE se instalan enterrados, por lo que a una profundidad de 0.8 a 1 m no les afectaría el fuego, de todas formas cada día más se realizan instalaciones aéreas sobre todo en la industria. En estos casos hay que tener en cuenta que la combustibilidad del PE es corriente, encendiéndose bajo la acción del fuego y desprendiendo gotas de material inflamado de CO y CO2 y agua, pero ningún gas ni residuos corrosivos.

• Propagación rápida de fisuras.- Los materiales de polietileno tienen una limitación al uso en función del resultado obtenido en el ensayo de Propagación Rápida de Fisuras, S4 (Small Scale Steady State). Esta limitación es en espesor y en presión nominal, y afecta sobre todo a los tubos de gran diámetro y espesor para prevenir los problemas durante el proceso de producción de "decuelgamiento" o "sagging". En todos los certificados de AENOR para compuestos de polietileno aparece el ámbito de uso o su limitación si procede.

• Dependencia del petróleo.- La mayoría de los plásticos se obtienen del petróleo en mayor o menor porcentaje, a este respecto cabe señalar que solamente el 4 % del petróleo es empleado para la fabricación de plásticos, mientras que el 96 % es "quemado" en el transporte, calefacción etc. Además, los productos plásticos son reciclables, lo que nos permite que tengan varias vidas, mientras que el material "quemado" se transforma en humo y ya no vuelve nunca más.

• Alto coeficiente de dilatación.- Cuando llegamos por la mañana a la obra, el encargado decía que durante la noche les habían robado 1 m de tubo. En realidad el tubo se había contraído al tener menos temperatura durante la noche. Esto nos da idea de que el coeficiente de dilatación del PE es alto, de 0.2 mm/m/ºC, lo que implica que en instalaciones que sufran importantes variaciones en la temperatura ambiente, sufrirá importantes elongaciones y contracciones, si bien la flexibilidad del material hace que sea capaz de absorberlas sin que aparezcan tensiones apreciables a lo largo de la conducción.

Coeficiente de dilatación de algunos materiales (mm/m/ºC):

• PE: 0.2 PVC: 0.07

• PP: 0.14

• Hormigón: 0.12

• Fundición: 0.12

• Acero: 0.011

En contrapartida, los tubos de PE tienen una buena capacidad de aislamiento térmico, siendo su Coeficiente de Conductividad de 0.36 kcal/m ºC, lo que reduce el riesgo de rotura frágil en caso de heladas. Cuando el agua se hiela en el interior de una tubería aumenta de volumen y por tanto su diámetro, sin llegar a romperse, recuperando después del deshielo su diámetro original. (Vegas, 2013)

• Material al cual sustituye

• la tubería de polietileno reemplaza el hormigón en la toma de agua de refrigeración de una central de energía:

Se ha usado tubería de polietileno en lugar de hormigón para la toma de agua de refrigeración de una central de energía. Las ventajas de la tubería de polietileno residen en que es fácil de instalar en el fondo del mar y tiene una expectativa de vida de 50 años como mínimo en agua salada, mientras que la de las tuberías de cierta clase de hormigón es de alrededor de 25 años.

• Las tuberías de polietileno, se utilizan como una alternativa muy válida, tanto en las canalizaciones primarias para el transporte como en las redes secundarias de distribución y principalmente en los laterales (ramales) del riego localizado para conducir el agua de cultivo. También se utilizan en laterales de riego por aspersión sustituyendo al aluminio y en diversos modelos que utilizan laterales de arrastre de PEBD (PE 40) de pequeño diámetro, por la resistencia a la abrasión de este material. (Ramón, 2017)

• Ficha técnica

La ficha técnica de los tubos de polietileno se encuentra en la imagen 16.

• Hoja de seguridad

La hoja de seguridad está disponible en la Imagen 17

GeoSilex Polvo

Es un aglomerante captador de CO2, con coste medioambiental amortizado, obtenido tras la purificación y optimización de cales residuales de carburo seleccionadas. Su incorporación a pavimentos y fachadas reduce los costes energéticos y medioambientales de los materiales, dota a los edificios y las calles de una importante actividad depuradora y recicla los residuos de la industria química de acetileno.

La patente de Geolsilex, desarrollada por Trenzametal S. L. y la Universidad de Granada no sólo protege las múltiples aplicaciones del Hidróxido Cálcico (Ca(OH)2) en formaciones nanométricas altamente reactivas obtenido mediante su procedimiento. El proceso productivo patentado neutraliza el efecto penalizante de impurezas de los residuos debidas a la presencia de sulfuros, sulfitos y sulfatos; elimina la presencia de restos de carbono orgánico, que penalizan la reactividad de la cal de carburo en contacto con sílice y aluminosilicatos; potencia reacciones hidráulicas puzolánicas; modula su capacidad de captación del ambiental y fraguado aéreo (carbonatación); y preserva la facultad de las partículas de producir agregaciones con microestructura tridimensional muy coherente. El resultado es un material con funciones cementantes para la formación de aglomerados producido prácticamente sin coste energético ni medio ambiental con una capacidad de captación de CO2 equivalente al 50% de su peso. (Trenzametal S. L., 2013)

• Obtención y fabricación

GeoSilex al ser un hidróxido de calcio que procede íntegramente de residuos, es el único reactivo existente de acción medioambiental positiva debido a su gran capacidad de absorción del CO2 ambiental (el equivalente al 50% del peso del material) y a su casi nulo consumo de energía. La totalidad del fluido sobrante que se genera en la fabricación de ® se reutiliza en la industria cerámica anexa como reductor de la temperatura de cocción de las arcillas logrando una importante reducción del consumo de energía en la fabricación de productos cerámicos. De esta manera la fabricación de GeoSilex se produce sin ningún tipo de vertidos ni emisiones nocivas y minimiza el consumo de energía en todo el proceso.

• Características y propiedades

Entre las principales propiedades y características que tiene GeoSilex Polvo están:

• Nano-material cementante captador del CO2 ambiental.- Geosilex contiene nano-portlandita pura, Ca(OH)2, muy reactiva, que absorbe CO2 (50% de su peso). El CO2 es el principal gas de efecto invernadero, responsable del calentamiento global.

• Activador de puzolanas residuales.-. Geosilex, es un hidróxido de calcio que además de proceder de un residuo, debido a su carácter de nano material, desarrolla una reactividad muy superior a la de las cales comerciales lo que lo convierte en el mejor complemento de los cementos puzolánicos y permite añadir puzolanas residuales a los cementos puros tipo I.

• 100% procedente de residuos industriales.

• Favorece el anclaje de los morteros de asentamiento de ladrillos, enfoscado de paredes y fijación de mosaicos al retener mejor el agua y mejorar la plasticidad del aglomerado.

• Durabilidad. Inhibidor de la corrosión de armaduras metálicas.

• Retardador de la carbonatación del hormigón.

• Reductor de la huella de carbono del hormigón.

• Usos y aplicaciones

Las aplicaciones del GeoSilex se dan según el tipo de aglomerado que se tenga.

• Aplicaciones del hormigón

Prefabricados y pavimentos: Ventajas funcionales Evitan la deshidratación del cemento durante el fraguado. Evita fisuras. Alcanza mayor resistencia en el tiempo. Protege las armaduras metálicas contra la oxidación.

• Aplicaciones del mortero

Asentamiento de ladrillo y piedra: Favorece el anclaje al sustrato y beneficia el fraguado. Reduce la absorción de agua por el ladrillo.

Enfoscados y enlucidos: Aporta mayor plasticidad. Reduce la necesidad regar con agua el enfoscado durante el fraguado. Aporta una superficie de enlucido más fina.

Pavimentos y alicatados: Favorece la manejabilidad de la pasta y el anclaje. Reduce la necesidad de emplear áridos arcillosos.

• Problemas en su uso

Las probetas de ensayo de morteros y hormigones que incorporan GeoSilex, posteriormente a su desmoldado, no deben conservarse en cámaras de curado por tratarse de mezclas que contienen cal aérea que endurecen al aire (UNE 83-800-94). Deben desmoldarse a los siete días y conservarse 21, 51 y 81 días más en condiciones ambientales, ha cubierto, en un lugar muy ventilado hasta el momento de hacer los ensayos a 28, 60 y 90 días. Las condiciones recomendadas son 20±50C y una humedad relativa en torno al 65%. (Trenzametal S. L., 2013)

• Reemplazante

Geosilex es portlandita pura y puede formar parte de la matriz cementante de morteros y hormigones sustituyendo parcialmente al cemento en la mayoría de sus aplicaciones aportando no sólo importantes beneficios medioambientales sino también muchas ventajas funcionales en las prestaciones mecánicas, la manejabilidad y la duración de estos.

• Ficha técnica

La ficha técnica del GeoSilex Popouse se encuentra en la tabla 4

Fibra de vidrio

La lana de vidrio, una masa esponjosa de fibra discontinua en longitudes aleatorias, se produjo por primera vez en Europa a principios de siglo, utilizando un proceso que implicaba extraer las fibras de las barras horizontalmente a un tambor giratorio. Varias décadas más tarde, se desarrolló y patentó un proceso de hilado. El material de aislamiento de fibra de vidrio se fabricó en Alemania durante la Primera Guerra Mundial. La investigación y el desarrollo destinados a la producción industrial de fibras de vidrio progresaron en los Estados Unidos en la década de 1930, bajo la dirección de dos compañías importantes: Owens-Illinois Glass Company y Corning Glass Trabajos. Estas empresas desarrollaron una fibra de vidrio fino, flexible y de bajo costo, mediante la extracción de vidrio fundido a través de orificios muy finos. En 1938, estas dos compañías se fusionaron para formar Owens-Corning Fiberglas Corp. Ahora simplemente conocido como Owens-Corning, se ha convertido en una compañía de $ 3 billones al año, y es un líder en el mercado de fibra de vidrio.

Las materias primas básicas para los productos de fibra de vidrio son una variedad de minerales naturales y productos químicos fabricados. Los ingredientes principales son arena de sílice, caliza y ceniza de sosa. Otros ingredientes pueden incluir alúmina calcinada, bórax, feldespato, sienita de nefelina, magnesita y arcilla de caolín, entre otros. La arena de sílice se utiliza como el formador de vidrio, y la ceniza de sosa y piedra caliza ayudar principalmente a reducir la temperatura de fusión. Otros ingredientes se utilizan para mejorar ciertas propiedades, tales como el bórax para la resistencia química. El vidrio de desecho, también llamado desperdicio, también se utiliza como materia prima. Las materias primas deben ser cuidadosamente pesadas en cantidades exactas y bien mezcladas (denominadas "batching") antes de ser fundidas en vidrio. Es muy utilizado en aplicaciones de construcción porque aumentan la resistencia, son naturalmente resistentes al fuego, no se alargan ni se encogen y no se descomponen. (Aubourg, P.F, 1991)

• Las fibras de vidrio continuas son utilizadas en la manufacturación de hilos y textiles.

• Las fibras de vidrio discontinuas (cortas) son utilizadas como mechas, mantas o placas para aislamiento y filtración.

• Obtención y fabricación

Se utilizan varios procesos diferentes para formar fibras, dependiendo del tipo de fibra:

• Fundición

Una vez que el lote se prepara, se introduce en un horno para la fusión. El horno puede ser calentado por electricidad, combustible fósil, o una combinación de los dos. La temperatura debe ser controlada con precisión para mantener un flujo suave y constante de vidrio. El vidrio fundido debe ser mantenido a una temperatura más alta (alrededor de 2500 ° F [1371 ° C]) que otros tipos de vidrio para ser formado en fibra. Una vez que el vidrio se funde, se transfiere al equipo de formación a través de un canal situado en el extremo del horno en el que quedan en forma de mármoles de vidrio de aproximadamente 0,62 pulgadas (1,6 cm) de diámetro. Estos mármoles permiten que el vidrio sea inspeccionado visualmente para detectar impurezas. Tanto en el proceso de fusión directa como en el proceso de fusión de mármol, los mármoles de vidrio o de vidrio se alimentan a través de casquillos calentados eléctricamente (también conocidos como hileras). El casquillo está hecho de platino o aleación metálica, con entre 200 y 3.000 orificios muy finos. El vidrio fundido pasa a través de los orificios y sale como filamentos finos.

• Proceso de filamentos continuos

Se puede producir una fibra larga y continua a través del proceso de filamento continuo. Después de que el vidrio fluya a través de los orificios en el casquillo, múltiples hebras están atrapadas en una devanadora de alta velocidad. El devanador gira a aproximadamente 3 kilómetros por minuto, mucho más rápido que la velocidad de flujo de los casquillos. La tensión extrae los filamentos mientras todavía se funde, formando hilos una fracción del diámetro

• Características y propiedades

En los procesos descritos anteriormente son las dos formas más efectivas y menos costosas a comparación de las demás; las propiedades que posee la fibra de vidrio son variadas pero muy convencionales y usadas principalmente por ser un buen aislante térmico.

• Posee una buena resistencia química: La resina es un componente de la fibra de vidrio que la hace resistente a la erosión química y del medio ambiente. Por tanto, la fibra de vidrio no se pudre ni se deteriora, ya que es resistente a la mayoría de los ácidos (excepto el ácido fluorhídrico y el ácido fosfórico)

• Es de peso ligero: El peso específico de materiales compuestos por fibra de vidrio permite que sea muy fácil de mover e instalar. Además, reducen el peso soportado por las estructuras de apoyo.

• No necesita mucho mantenimiento: Gracias a las características intrínsecas de la fibra de vidrio, los compuestos no necesitan ningún mantenimiento especial, incluso después de muchos años de uso en aplicaciones externas. Esta característica, conduce automáticamente a ahorros de costos en el tiempo. Aislamiento eléctrico. La fibra de vidrio no conduce la electricidad, por lo que es ideal para aplicaciones donde se busque el aislamiento eléctrico de ciertas instalaciones.

• Es versátil: Se trata de un producto muy versátil: amplia gama de filamentos, tamaños, tipos de fibra, etc. Estas características hacen que la fibra de vidrio ofrezca un gran abanico de posibilidades industriales.

• Es un muy buen aislante térmico: La fibra de vidrio tiene un bajo coeficiente de expansión térmica y conductividad térmica relativamente alta. Esto hace que disipe el calor de forma más rápida y sea perfecto para usarlo como aislante térmico. Por tanto, es ideal para instalaciones en el exterior, ya que no tendremos que preocuparnos de que se deteriore por estar expuesto al sol durante mucho tiempo.

• Económico. La fibra de vidrio es un material con una gran ventaja económica respecto a otros tejidos de fibras sintéticas y naturales. ("ESCOM", 2016)

Las propiedades que se muestran en la tabla 1 son promedio del producto, mas no son absolutos y es algo a tomar en cuenta al momento de utilizarlos como una guía para un trabajo de contracción.

• Usos y aplicaciones

• Aislamiento acústico: Es usado como aislador de sonido para estructuras enfocadas en ese ámbito de construcción.

• Aislamiento térmico: Es usado mucho en la construcción de viviendas, edificios, industrias, etc. por esta razón.

• Aislamiento eléctrico en recubrimientos

• Hidrofobicidad: Es conocida por su hidrofobicidad, un rasgo muy especial al momento de considerar ciertas pautas en la construcción.

• Material al cual reemplaza

Al igual que este, muchos otros materiales son reemplazantes debido a su versatilidad en el mercado y su fácil obtención de los materiales para su composición cuidando así su valor económico.

La fibra de vidrio es un muy buen reemplazante del acero de construcción, siendo bien visto de manera que cueste menos y le de otro tipo de consistencia a la estructura en la que se reemplaza

• Ficha técnica

La ficha técnica de la fibra de vidrio se encuentra en la tabla 5

Fibra de carbono

La fibra de carbono es un material excepcional para aplicaciones de estructuras sometidas a cargas repetitivas o fatiga ya que es el único material conocido cuyas propiedades mecánicas apenas son sensibles a la aplicación de una carga cíclica.