INTRODUCCION

El empleo de los plásticos está presente en la vida moderna, solo basta con observar a nuestro alrededor para darse cuenta que la gran mayoría de las cosas que utilizamos están hechas de este material, pero ¿Por qué se utiliza tanto?, pues la respuesta está en sus propiedades, son adecuados para los diferentes trabajos y/o actividades que desarrolla el ser humano; por ejemplo la televisión que tenemos en casa está hecha de piezas plásticas lo que la hace más ligera y compacta, otro ejemplo es la ropa que levamos puesta son de fibras sintéticas que hacen que la ropa sea ligera y en algunos casos si tenemos alergias, funciona como protección ya que el plástico es inerte; también en la comida, como son las frutas o las verduras empaquetadas de manera que no se maltraten ni empiezan a descomponer en cierto periodo, por ultimo en la industria de la construcción son empleados por su principal ventaja son de bajo costo además de ser duraderos, seguros, ligeros, todas estas cualidades los hacen la mejor opción para el fabricante y por los clientes.

Los plásticos más utilizados más utilizados en esta industria son el policloruro de vinilo (PVC), el polietileno (PET), y el poliestireno expandido (EPS), estos pertenecen al grupo termoplásticos.

Con el fin de dar a conocer más a fondo las propiedades y aplicaciones de estos plásticos en específico el uso del poliestireno expandido, en la industria de la construcción, se ha realizado este trabajo de investigación para una mayor compresión del empleo del plástico en la construcción de edificios, hospitales, escuelas, hogares, entre otros.

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OBJETIVOS

Difundir y promover información acerca productos de poliestireno expandido en la construcción (EPS); para q el edificio sea más eficiente.

Hacer las construcciones más ligeras y que sean más rápidas de terminar con estos nuevos plásticos.

HIPOTESIS

Las construcciones hechas con EPS son tan durables como las de concreto.

Las propiedades del poliestireno expandido en la construcción son tan confiables tanto para el aislamiento térmico y acústico.

La construcción actual y futura se caracteriza por las exigencias de ahorro energético, la protección contra el ruido y el medio ambiente.

ALCANCE DEL TRABAJO

Lo que buscamos nosotros es Innovar en la construcción con nuevos materiales plásticos que sean más económicos, resistentes, fáciles de usar, duraderos, ecológicos, ligeros, para que abaraten los costos de la construcción, que sean accesibles en su uso y que ayuden a la sustentabilidad del medio ambiente.

La industria de la construcción como también al público en general, ya que puede salir más barato el construir con material hecho a base de plástico, que con los tradicionales materiales de construcción.

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JUSTIFICACIÓN:

Necesidad: reducir el costo y esfuerzo

El problema es que cuando se quiere realizar una construcción es difícil ya que los costos son excesivamente elevados, la mano de obra es realmente mala, el proceso es demasiado largo se necesita de mucha maquinaria y esfuerzo del trabajador y de igual modo es difícil que el trabajador sea bien pagado y la construcción sea mala.

¿Qué resuelve?

El periodo necesariamente largo entre la elevación del terreno y el comienzo de la construcción origina considerables costes financieros.

El costo de la mano de obra se reduce considerablemente al tener rendimiento de ejecución altos. Por su bajo peso, la cimentación y la estructura portante (cuando exista) son mucho más ligeras y por consecuencia menos costosas. Por sus características propias de un concreto armado, los muros no requieren de castillos ni trabes. No requiere de cimbra para adoptar formas curvas o caprichosas, como en el caso de cúpulas, columnas cilíndricas, arcos, etc. Las losas de Panel W no requieren cimbra, solamente un apuntalamiento temporal.

• Menor tiempo de ejecución• Menos mano de obra• No castillos ni trabes• No cimbra• Menor desperdicio• Menor mantenimiento

Un cerramiento realizado con ladrillos, bloques o placas con plásticos reciclados es económico porque: Gran parte de la materia prima es un residuo. Por su buena aislación térmica se puede utilizar un menor espesor de cerramiento que en uno tradicional, con lo cual se economizan materiales. La técnica de fabricación es muy simple, fácilmente reproducible por personal no especializado. El costo de mano de obra no es mayor que el requerido para fabricar un hormigón “común” (con áridos convencionales: grancilla y arena gruesa). No es necesaria una infraestructura de gran envergadura para producir el material. En el caso de las placas, se fabrican en taller, pueden ser manipuladas por dos operarios, y permiten un montaje de la obra rápido, lo cual permite economía de

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mano de obra y tiempo, dando una inmediata solución a familias con necesidades urgentes. Se ahorra también en cantidad de material de unión entre elementos. Por su liviandad, se ahorra en transporte y en cimientos. Hay un “ahorro a largo plazo” por la reducción de la contaminación del medio ambiente, mediante el reciclado de materiales de descarte.

NOTA: Variando la dosificación, se consiguen diferentes características. A medida que aumenta la relación cemento: plásticos se obtiene mayor resistencia, durabilidad y peso específico aparente, con mayor costo; y disminuyen la capacidad de aislación térmica, la capacidad de absorción de agua del material, y la facilidad para el clavado y aserrado.

Necesidad: Aislamiento acústico y térmico

El problema es que en las edificaciones a veces no hay un buen mantenimiento en las áreas donde se regula las temperaturas, no hay protección para impedir el paso del frio o del calor, como la edificación no es de buena calidad puede ser muy delgada y eso hace que el aislamiento acústico no sirva y pasa el ruido del exterior hacia adentro y del interior hacia el exterior, la edificación puede absorber el agua de la lluvia o se malgaste por las temperaturas elevadas.

¿Qué resuelve?

Las propiedades y características técnicas del poliestireno expandido permiten que sea destinado a una gran cantidad de aplicaciones. Entre ellas las más comunes son las relacionadas con el aislamiento térmico y la resistencia mecánica, aunque no sería útil para envasar alimentos, sino fuera higiénico e inerte.

La utilización del EPS en la construcción aporta además beneficios medioambientales principalmente derivados de su función de aislante térmico y por la utilización de un material que lleva implícito un bajo consumo de recursos materiales y energéticos.

Las aplicaciones que encuentra el EPS en la construcción están relacionadas con características como aislamiento térmico y acústico. Ya sea por ahorro de energía o por confort, el EPS posee características que cumplen muy bien esas funciones.

Actualmente en los países de clima templado y tropical existe la tendencia a construir bajo medidas eficientes de aislamiento térmico, ya que el gasto energético para el acondicionamiento de edificios en las temporadas cálidas

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puede ser equivalente o aún mayor que el gasto energético para la calefacción en invierno.En el sector de la construcción, tanto en la edificación como en las obras de ingeniería civil, nos encontramos con numerosas aplicaciones del Poliestireno Expandido-EPS. Placas y paneles de aislamiento termo-acústico, casetones y bovedillas para forjados, moldes de encofrado, juntas de dilatación, elementos decorativos interiores, bloques de EPS para dotar de ligereza a terraplenes de carreteras, pantanales flotantes, islas artificiales, etc. Esta extensa presencia se debe a las extraordinarias cualidades y propiedades de este material entre las que destacan su elevada capacidad de aislamiento térmico, su ligereza, sus propiedades de resistencia mecánica, su adecuado comportamiento frente al agua y resistencia a la difusión del vapor de agua y, en comparación con otros materiales, su versatilidad en forma y prestaciones que se concretan en una amplia gama.

Aislamiento acústico con EPS. .El poliestireno expandido se puede flexibilizar para ser utilizado en varias aplicaciones donde se emplee el sistema Masa+Muelle+Masa como forma de aislamiento acústico. El producto resultante se conoce en el mercado como EPS Elastificado o Flexibilizado. . 

Se comercializa en forma de planchas para su empleo en suelos flotantes o bien en forma de paneles complejos adherido a placas de yeso laminado (o cartón-yeso). Esta forma de aislamiento acústico es muy eficaz tanto para el aumento del aislamiento a ruido aéreo de las fachadas y paredes medianeras como para la reducción del nivel de ruido de impacto en forjados.

Necesidad: Aligerar la edificación

El problema es que el material es muy pesado y la construcción es difícil de levantarsealgunas veces el material es de buena calidad pero igual puede ser de mala calidad, y así la elaboración de la construcción es muy tardada y no es fuerte ni resistente, debe ser confiable y así pueda evitar el tipo de accidentes por los accidentes naturales.

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¿Qué resuelve?La Aplicacion del EPS en la Edificación son las cualidades del poliestireno expandido tanto en su amplia gama de prestaciones así como los formatos en que se puede presentar les convierten en material con amplias posibilidades de aplicación dentro del ámbito de la Construcción. Las aplicaciones en esta área se centran, fundamentalmente, en la edificación con soluciones constructivas para el aislamiento termo-acústico de los diferentes cerramientos, así como en soluciones de aligeramiento y conformado de diversas estructuras de la edificación, además de otras aplicaciones como moldes de encofrado y juntas de dilatación. También ocupa un lugar de importancia creciente en aplicaciones de obra civil como material aligerante y conformador de estructuras. .  

Debido a sus excelentes cualidades, propiedades y posibilidades de fabricación, este material presenta un campo de aplicación muy amplio. El proceso de transformación del poliestireno expandido posibilita la amplia variación en la densidad de los materiales y, por consiguiente, en sus propiedades. La construcción actual y futura se caracteriza por las exigencias de ahorro energético, la protección contra el ruido y el medio ambiente. .

En condiciones climáticas tanto rigurosas como moderadas, el aislamiento térmico de todo tipo de edificación juega un papel muy importante. El coste energético para la climatización en verano es superior al necesario para calefactar en invierno. El poliestireno expandido incorpora múltiples soluciones en los sistemas constructivos, tales como aislamiento de fachadas, cubiertas, suelos calefactados, etc. Dichas soluciones aportan ventajas en la relación coste/efectividad y reducen el riesgo de error en la ejecución.

Marco teórico:

El estudio del EPS para la construcción se va a realizar tomando en cuenta la información de empresas como GIPSA, basándose en libros como enciclopedia del plástico y artículos de investigación de revistas en línea.

Menor costeMenor coste de elementos auxiliares, al no ser necesario un tendido de tablones para circular por el entrevigado, todaVez que las bovedillas superan los 100 kg/m2 de resistencia a la compresión en su parte más desfavorable.- Rapidez de ejecución.- Disminución de hormigón (pérdidas)

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- Reposición (roturas)- Dimensionado estructural

El Poliestireno Expandido – EPS, por el hecho de ser una espuma rígida y ligera, aunque extraordinariamente fuerte y resistente, permite aplicaciones excepcionales poco conocidas en nuestro país, como la cimentación de carreteras, puentes y grandes obras públicas.No se trata de aplicaciones nuevas o recientes, los ingenieros civiles llevan más de 25 años aprovechando las características del EPS para reemplazar a los materiales de origen mineral en el relleno de obras de tierra en suelos de arcilla blanda, turba o limo.La idoneidad del Poliestireno Expandido – EPS para las aplicaciones de Obra Civil, que a continuación detallaremos, se basa en sus propias características intrínsecas como material:- Muy bajo peso y excepcional ligereza.- Buen comportamiento bajo carga permanente estática y dinámica.- Estructura celular cerrada que conlleva una mínima absorción de humedad.- Resistencia a las heladas.- Resistencia a la putrefacción. No constituye sustrato nutritivo de animales, hongos ni bacterias.- Biológicamente inerte (no contamina las aguas subterráneas).- Permite el moldeo o mecanización para adaptarse a cualquier forma o hueco donde deba ser instalado.- Fácilmente manipulable.- 100% ecológico.Las ventajas que supone su utilización frente a otros materiales tradicionales son:- Las cargas pueden adaptarse a la capacidad portante del terreno.- Los trazados no tienen que desviarse para evitar el encuentro con suelos difíciles.- Disminución de los movimientos de tierras.- Mayor rapidez en la ejecución de las obras.

El poliestireno:

El poliestireno (PS) es un polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno. Existen cuatro tipos principales: el PS cristal, que es transparente, rígido y quebradizo; el poliestireno de alto impacto, resistente y opaco, el poliestireno expandido, muy ligero, y el poliestirenoextrusionado, similar al expandido pero más denso e impermeable. Las aplicaciones principales del PS choque y el PS cristal son la fabricación de envases mediante extrusión-termoformado, y de objetos diversos mediante moldeo por inyección. Las formas expandidas y extruida se emplean principalmente como aislantes térmicos en construcción.

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La primera producción industrial de poliestireno cristal fue realizada por BASF, en Alemania, en 1930. El PS expandido y el PS choque fueron inventados en las décadas siguientes. Desde entonces los procesos de producción han sido mejorados sustancialmente y el poliestireno ha dado lugar a una industria sólidamente establecida. Con una demanda mundial de unos 10.6 millones de toneladas al año (dato de 2000, excluye el poliestireno expandido), el poliestireno es hoy el cuarto plástico más consumido, por detrás del polietileno, el polipropileno y el PVC.

El producto de la polimerización del estireno puro se denomina poliestireno cristal o poliestireno de uso general (GPPS, siglas en inglés). Es un sólido transparente, duro y frágil. Es vítreo por debajo de 100 °C. Por encima de esta temperatura es fácilmente procesable y puede dársele múltiples formas.

Para mejorar la resistencia mecánica del material, se puede añadir en la polimerización hasta un 14% de caucho (casi siempre polibutadieno.

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN:

Pasos con el fin de alcanzar conocimientos:

1.- investigar que es el EPS

2.- saber sus cualidades químicas

3.- estudiar sus capacidades físicas

4.- aprender sus

* Usos

* Aplicaciones

* Donde se aplica

* Que finalidad tiene

Ya sabiendo lo anterior responder la hipótesis y con esto saber si es verdadera falsa, y como se va a atacar con todo el conocimiento adquirido de investigar conceptos e información acerca del EPS.

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Capitulo l

PLÁSTICO UTILIZADO EN LA CONSTRUCCIÓN

En este capítulo observamos la aplicación del plástico revoluciono la industria de la construcción ya q en general son mejores y más baratos que las sustancias naturales ya existentes.

Los plásticos en la actualidad se utilizan para la construcción de edificios, carreteras, drenajes ductos para electricidad y telefonía.

En la construcción de inmuebles sus aplicaciones son: tubos rígidos y flexibles, tanques, perfilería para estructuras, paneles, domos, pisos, paredes, puertas, ventanas, accesorios para baños, enrejados, cercas y barandales. Artículos para iluminación, alfombras, entre muchas otras aplicaciones, pero antes conoceremos la clasificación de los plásticos.

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l. CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS

En la actualidad existen diferentes tipos de plástico, sus propiedades, comportamiento en la transformación o su aplicación, son determinantes para su uso.

Los criterios de clasificación de los plásticos son según sus propiedades, su aplicación y el comportamiento que presentan los polímeros al ser sometidos a diferentes temperaturas y por lo tanto con base en estos criterios los polímeros se clasifican en:

TERMOFIJOS

Los plásticos que tienen la capacidad de mantenerse rígidos y sólidos a temperaturas elevadas se denominan termofijos.

No son moldeables plásticamente, son infusibles y resisten altas temperaturas, no pueden ser disueltos y muy raramente se hinchan.

A temperatura ambiente, los materiales termofijos generalmente son duros y frágiles, debido a que no se funden y no son reciclables. Todos los hules vulcanizados son polímeros termofijos.

ELASTOMEROS

Los elastómeros son materiales que recuperan casi totalmente su forma original después de liberar una fuerza sobre ellos.Son insolubles y no se pueden fundir al ser sometidos a altas temperaturas, pero pueden descomponerse químicamente cuando se calientan más allá de su temperatura máxima de servicio.Estos compuestos generalmente son másviscosos y pegajosos y no pueden ser recicladas. [Plumavit, 2009]

TERMOPLASTICOS

Un termoplástico es un material sólido que posee gran estabilidad a temperatura ambiente y que se convierte en líquido viscoso a temperaturas superiores, pero donde el cambio puede ser reversible.

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Un termoplástico es un plástico que, a temperatura caliente, es plástico o deformable, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado vítreo cuando se enfría lo suficiente. La mayor parte de los termoplásticos son polímeros de alto peso molecular, los cuales poseen cadenas asociadas por medio de débiles fuerzas Van der Walls (polietileno); fuertes interacciones dipolo-dipolo y enlace de hidrógeno, o incluso anillos aromáticos apilados (poliestireno). Los polímeros termoplásticos difieren de los polímeros termoestables en que después de calentarse y moldearse pueden recalentarse y formar otros objetos, mientras que en el caso de los termoestables o termoduros, después de enfriarse la forma no cambia y arden. (Cañamero, 2002)

El termoplástico ideal puede ser sometido varias veces a procesos térmicos sin saber que sus propiedades físicas y químicas cambien.

Los termoplásticos se subdividen de acuerdo a su estructura molecular.

a). Amorfos.- sus moléculas están en completo desorden por lo cual se permite el paso de la luz, es por esto que estos plásticos son transparentes o translucidos generalmente.

b). Cristalinos.- en el orden molecular de estos plásticos existe un paralelismo entre las moléculas y esto equivale al ordenamiento de sus átomos, los cuales se oponen al paso de luz y tienen una apariencia lechosa o translucida.

En la actualidad los polímeros más utilizados son los termoplásticos, por lo que nos enfocaremos en la investigación de varios de ellos como lo son:

a) POLIETILENO (PE)

El Polietileno es un plástico barato que puede moldearse a casi cualquier forma, extruirse para hacer fibras o soplarse para formar películas delgadas.Los productos hechos de polietileno van desde materiales de construcción (tuberías para líquidos y láminas para aislamiento hidrófugo) y aislantes eléctricos hasta material de empaque.

Es un polímero muy ligero, sólido, incoloro, traslúcido y muy flexible. Atacado por los ácidos, pero resistente al agua a 100ºC y a la mayoría de los disolventes ordinarios.

La abreviatura de polietileno comúnmente utilizada es PE.

Los polietilenos se clasifican principalmente en base a su densidad

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Polietileno de baja densidad (PEBD o LDPE) Polietileno de alta densidad (PEAD o HDPE) Polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) Polietileno lineal de baja densidad (PELBD o LLDPE) Polietileno de alta densidad alto peso molecular (HMW o HDPE)

b) POLICLORURO DE VINILO (PVC)

El policloruro de vinilo (PVC) es un polímero termoplástico resultante de la asociación molecular del monómero cloruro de vinilo.

Tanto el cloro como el etileno están en fase gaseosa y reaccionan produciendo el dicloro etano, a partir del cual se obtiene el monocloruro de vinilo, que es la unidad básica del polímero. Las moléculas de monocloruro de vinilo se someten a un proceso de polimeración, es decir, se unen para formar una molécula mucho mayor, conocida como PVC (policloruro de vinilo), que es un polvo muy fino, de color blanco, y totalmente inerte.

Podemos encontrar el PVC en los materiales de construcción, en los marcos de las ventanas, en las tuberías para el agua, materiales de oficina, útiles para la agricultura en los automóviles, etc. No se oxida ni se pudre y tiene una vida muy larga. Se estima que tiene una duración superior a los100 años.

La estructura del PVC puede ser comparada con la del polietileno; la diferencia radica en que un átomo de la cadena del polietileno es sustituido por un atomo de cloro en la molécula de PVC. Este átomo aumenta la atracción entre las cadenas polivinilicas dando como resultado un polímero rígido y duro.

Sus aplicaciones son: tuberías, botellas (aceites, combustibles, shampoos y agua purificada), película y lámina, perfiles, calzado, recubrimiento de cable y alambre, loseta,

entre otras. (Revinca, 2011)

El PVC puede clasificarse de cuatro maneras:

1.- Por su método de producción: suspensión, dispersión, masa, solución.

2.- Peso molecular: alto, medio y bajo.

3.- Tipos de monómeros: homopolimeros y copolimeros.

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4.- Formulación: rígido y flexible.

c) TEREFTALATO DE POLIETILENO (PET)

El polietileno Tereftalato (PET) es un poliéster termoplástico y se produce a partir de dos compuestos principalmente: acido Terftálico y Etilenglicol, aunque también puede obtenerse utilizando Dimetiltereftalato en lugar de Acido Terftálico. Este material tiene una baja velocidad de cristalización y puede encontrarse en estado amorfo-transparente o cristalino. [es.scribd, 2003]

Presenta como características más relevantes:

Buena resistencia química y térmica. Muy buen coeficiente de deslizamiento. Alta resistencia al desgaste y corrosión. Alta transparencia, aunque admite cargas de colorantes. Muy buena barrera a CO2, aceptable barrera a O2 y humedad. Aprobado para su uso en productos que deban estar en contacto con

productos alimentarios. Compatible con otros materiales barrera que mejoran en su conjunto la calidad

barrera de los envases y por lo tanto permiten su uso en mercados específicos.

Las propiedades físicas del PET y su capacidad para cumplir diversas especificaciones técnicas han sido las razones por las que el material haya alcanzado un desarrollo relevante en la producción de fibras textiles y en la producción de una gran diversidad de envases, especialmente en la producción de botellas, bandejas, flejes y láminas.

Como algunos de los aspectos que encontramos para el uso de este material, principalmente empleado en envases de productos destinados a la venta, podemos destacar:

Liviano Irrompible Impermeable

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Inerte (al contenido) Superficie barnizable Totalmente reciclable Estabilidad a la intemperie Pesa 20 veces menos que su contenido Es transparente y cristalino, aunque admite algunos colorantes Que actúa como barrera para los gases, como el CO2, humedad y el O2 Resistencia esfuerzos permanentes y al desgaste, ya que presenta alta rigidez

y dureza Alta resistencia química y buenas propiedades térmicas, posee una gran

indeformabilidad al calor Alta resistencia al plegado y baja absorción de humedad que lo hacen muy

adecuado para la fabricación de fibras. [Plumavit, 2009]

d) POLIPROPILENO (PP)

El polipropileno (PP) es un termoplástico reciclable, semicristalino, que se produce polimerizado propileno en presencia de un catalizador estéreo específico. También se conoce al propileno como “propeno”. Tiene múltiples aplicaciones, por lo que es considerando como uno de los productos termoplásticos de mayor desarrollo en el futuro.

Es un producto inerte, totalmente reciclable, su incineración no tiene ningún efecto contaminante, y su tecnología de producción es la de menor impacto ambiental. Esta es una característica atractiva frente a materiales alternativos

Varios puntos fuertes lo confirman como material idóneo para muchas aplicaciones:

Alta rigidez Baja densidad Excelente versatilidad Buena resistencia al calor Excelente resistencia química Alta dureza y resistente a la abrasión

Las propiedades más importantes del polipropileno son las películas biorientales utilizadas en el empaque de botanas, pastas, galletas y productos secos en

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general, fibras textiles para bajo alfombras, raffia para la confección de costales, cuerdas y cabos marinos, cintas adhesivas y ornamentales, así como diversos artículos moldeados por inyección para la industria automotriz como carcasas de baterías y depósitos de aceite.

El polipropileno puede clasificarse por las materias primas que se utilizan en su elaboración y por su estructura química:

Por materias primas

- Homopolímeros- Copolímero Impacto- Copolímero Random

e) POLIESTIRENO EXPANDIDO (EPS)

El poliestireno expandido en la (EPS) es un material plástico muy ligero utilizado en el campo del envase y embalaje para innumerables sectores de actividad, presenta excelentes propiedades de aislamiento térmico y acústico, tiene muy baja densidad, utilizándose en la construcción de viviendas, edificios, aislantes de depósitos frigoríficos, vasos desechables de tipo térmico, entre otros. Se distingue como un producto blanco muy ligero y de estructura molecular que puede desmoronarse. (Revinca, 2011)

También presenta una serie de aplicaciones de lo mas variadas, aparte de los referidos sectores de aplicación.Familiarmente el EPS también es conocido como “corcho blanco”.Principales características del poliestireno expandido:

- Ligereza - Carácter higiénico- Amortiguación de impactos- Capacidad de aislamiento térmico- El EPS es un material 100% reciclable

I l. TIPOS DE PLÁSTICOS UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCION

En la siguiente sección del capítulo conoceremos más a fondo acerca de los plásticos que se utilizan actualmente dentro de la industria de la construcción.

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- POLICLORURO DE VINILO (PVC)

Es un polímero obtenido de dos materias primas naturales cloruro de sodio o sal común (ClNa) (57%) y petróleo o gas natural (43%), siendo por lo tanto menos dependiente de recursos no renovables que otros plásticos.

Es uno de los polímeros más estudiados y utilizados por el hombre para su desarrollo y confort, dado que por su amplia versatilidad es utilizado en áreas tan diversas como la construcción, energía, salud, preservación de alimentos y artículos de uso diario, es rígido, flexible, plastisol, organosol y espumas.

En la industria existen dos tipos:

1. Rígido: para envases, ventanas, tuberías, las cuales han reemplazado en gran medida al hierro (que se oxida más fácilmente).

2. Flexible: cables, juguetes, calzados, pavimentos, recubrimientos, techos tensados.

El PVC se presenta en su forma original como un polvo blanco, amorfo y opaco.

Es inodoro, insípido e inocuo, además de ser resistente a la mayoría de los agentes químicos.

Es ligero y no inflamable por lo que es clasificado como material no propagador de la llama.

No se degrada, ni se disuelve en agua y además es totalmente reciclable.

El PVC tiene buena resistencia química sin embargo algunos solventes polares se aprovechan como adhesivos para este plástico. Su resistencia al imperismo puede ser excelente cuando se incorporan los aditivos convenientes, lo que explica sus extensos usos exteriores para construcción. En México debido al ángulo de incidencia de los rayos solares puede presentar ciertos problemas de degradación sin la debida modificación con aditivos absorbentes de luz ultravioleta.

Presenta buenas propiedades aislantes para sistemas eléctricos de baja frecuencia también se caracteriza por ser dúctil y tenaz; presenta estabilidad dimensional y resistencia ambiental. Además, es reciclable por varios métodos.

OBTENCION

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El cloruro de vinilo comercialmente es polimerizado por vía radical, en bloque, suspensión y emulsión. Los métodos de polimerización en solución tienen menor importancia comercial. Aunque no se facilitan los detalles del proceso, según una patente tipo tipo, el cloruro de vinilo es polimerizado con un 0,8% de peróxido de benzoilo, basado en el peso del monómero.

La operación se realiza a 58ºC durante 17 horas en un cilindro rotativo, en cuyo interior hay bolas de acero inoxidable. Debido a que el polímero es insoluble en el monómero, la polimerización en bloque es heterogénea. La reacción es difícil de controlar y da lugar a una ligera disminución de las propiedades aislantes y de la trasparencia. La forma y el tamaño de las partículas, así como la distribución de tamaños pueden ser controlados variando es sistema de dispersión y la velocidad de agitación.

Las resinas de PVC se pueden producir mediante 4 procesos diferentes: suspensión, emulsión, masa y solución. Con el proceso de suspensión se obtienen homopolímeros y copolímeros y es el más empleado, correspondiéndole cinco octavas partes del mercado total.

En la producción de resinas de este tipo se emplean como agentes de suspensión la gelatina, los derivados celulósicos y el alcohol polivinílico, en un medio acuoso de agua purificada o de aereada.

La polimerización de las resinas tipo solución se lleva a cabo precisamente en solución, y a partir de este método se producen resinas de muy alta calidad para ciertas especialidades. Por lo mismo, su volumen de mercado es bajo. [Plumavit, 2009]

-CARACTERISTÌCAS

Tiene una elevada resistencia a la abrasión, junto con una baja densidad (1,4 g/cm3), buena resistencia mecánica y al impacto, lo que lo hace común e ideal para la edificación y construcción. Características

Al utilizar aditivos tales como estabilizantes, plastificantes entre otros, el PVC puede transformarse en un material rígido o flexible, característica que le permite ser usado en un gran número de aplicaciones.

Es estable e inerte por lo que se emplea extensivamente donde la higiene es una prioridad, por ejemplo los catéteres y las bolsas para sangre y hemoderivados están fabricadas con PVC, así como muchas tuberías de agua potable.

Es un material altamente resistente, los productos de PVC pueden durar hasta más de sesenta años como se comprueba en aplicaciones tales como tuberías para conducción de agua potable y sanitarios; de acuerdo al estado de las instalaciones se espera una prolongada duración del PVC así como ocurre con los marcos de puertas y ventanas.

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Debido a los átomos de cloro que forman parte del polímero PVC, no se quema con facilidad ni arde por si solo y cesa de arder una vez que la fuente de calor se ha retirado. Los perfiles de PVC empleados en la construcción para recubrimientos, cielorrasos, puertas y ventanas, se debe a la poca inflamabilidad que presenta.

Se emplea eficazmente para aislar y proteger cables eléctricos en el hogar, oficinas y en las industrias debido a que es un buen aislante eléctrico.

Se vuelve flexible y moldeable sin necesidad de someterlo a altas temperaturas (basta un segundo expuesto a una llama) y mantiene la forma dada y propiedades una vez enfriado a temperatura ambiente, lo cual facilita su modificación.

Alto valor energético. Cuando se recupera la energía en los sistemas modernos de combustión de residuos, donde las emisiones se controlan cuidadosamente, el PVC aporta energía y calor a la industria y a los hogares.

Rentable. Bajo coste de instalación.

- APLICACIÓN DEL PVC EN LA CONSTRUCCION

El uso del PVC en elementos constructivos está muy extendido, como se ha visto en párrafos anteriores, ventanas, perfiles para ventanas, persianas y revestimientos, recubrimiento de cables, baldosas de pisos, papeles pintados de vinilo, tuberías, cajas de distribución, enchufes, laminas para impermeabilización (techos, suelos), etc.

El PVC resulta en el momento de adquirirlo, mas barato que los productos alternativos. Pero sus desventajas ambientales, técnicas y su menor duración hacen que los materiales alternativos resulten más económicos mediano plazo.Excelente durabilidad y tiene aproximadamente una vida útil de 40 o más años.

El PVC tiene una amplia variedad de aplicaciones en la vida moderna; principalmente en el ámbito de la construcción, al participar de manera gravitante en la calidad, seguridad y rentabilidad de una construcción y garantizando una larga vida útil.

- POLIETILENO (PE)

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Es químicamente inerte. Se obtiene de la polimerización del etileno(de fórmula química CH2=CH2 y llamado eteno por la IUPAC), del que deriva su nombre.

Este polímero puede ser producido por diferentes reacciones de polimerización, como por ejemplo: Polimerización por radicales libres, polimerización aniónica, polimerización por coordinación de iones o polimerización catiónica. Cada uno de estos mecanismos de reacción produce un tipo diferente de polietileno.

Es un polímero de cadena lineal no ramificada. Aunque las ramificaciones son comunes en los productos comerciales. Las cadenas de polietileno se disponen bajo la temperatura de reblandecimiento Tg en regiones amorfas y semicristalinas.

El polietileno es probablemente el polímero que más se ve en la vida diaria. Es el plástico más popular del mundo.

En general hay 2 tipos de polietileno:

De baja densidad (LDPE) De alta densidad (HDPE)

POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD

El polietileno de baja densidad es un polímero de la familia de los polímeros olefínicos, como el polipropileno y los polietilenos. Es un polímero termoplástico conformado por unidades repetitivas de etileno. Se designa como LDPE (por sus siglas en inglés, Low Density Polyethylene) o PEBD, polietileno de baja densidad.

Como el resto de los termoplásticos, el PEBD puede reciclarse, es propenso a agrietarse bajo carga ambiental ya que su resistencia a la radiación UV es mala y solo puede realizar función de protección frente al agua. [Plumavit, 2009]

- OBTENCIÓN

El proceso básico de polimerización requiere de la copolimerización del etileno y el monómero de elección usando un catalizador. Las presiones y temperaturas del reactor varían dependiendo del proceso empleado. Tanto el tipo de comonómero como el proceso de producción afectan las propiedades físicas de la resina. 

Es un sólidomás o menos flexible, según el grosor, ligero y buen aislante eléctrico. Se trata de un material plástico que por sus características y bajo coste se utiliza mucho en envasado, revestimiento de cables y en la fabricación de tuberías.

Símbolo de identificación SPI para polietileno de baja densidad

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- CARACTERÍSTICAS:

FÍSICAS

Este material aunque es considerado semicristal no tiene una estructura en su mayor parte amorfa por esta razón su apariencia es translucida, esto depende mucho de su espesor, pues conforme esto aumente, la transmitancia disminuye.

Las coordinaciones de transformación adecuadas garantizan un producto inodoro, que es una característica intrínseca del polímero, el procesamiento de altas temperaturas, largos periodos de resistencia y la alta oxidación del polímero causan cierto olor en las sustancias que están en contacto con este material.

MECANICAS

Depende del grado de polimerización y la configuración molecular, es decir cuánto más elevado sea el peso mejores serán las propiedades, sin embargo el índice de fluidez disminuye también significando mayor dificultad de procesamiento.

La aplicación constante de una carga induce deformaciones del material, por lo cual este plástico es sometido a fuerzas permanecientes, deben realizarse estudios profundos sobre la plasto deformación.

La resistencia al impacto del polietileno de baja densidad es muy buena, esto reflejado en pruebas.

ELECTRICAS

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El polietileno de baja densidad en un excelente aislamiento eléctrico. Las propiedades eléctricas de este plástico prácticamente no varían con la temperatura, debido principalmente a la naturaleza no polar de su estructura.

TERMICAS

La capacidad calorífica del polietileno de baja densidad aumenta considerablemente conforme su temperatura se acerca a la fusión de los cristales. Los polietilenos en general son de los materiales con mayor capacidad calorífica.

APLICACIÓN EN LA CONSTRUCCIÓN

El uso del polietileno de baja densidad en la construcción es en las estructuras coextruidas, este material generalmente aporta las cualidades de barrera a la humedad, flexibilidad y termosellabilidad, también como tuberías y aislante para cables debido a su buena resistencia eléctrica (alta constante dieléctrica), frente a las altas frecuencias, se utiliza para aislar cables, como puede ser los de las antenas de las televisiones.

POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD

El polietileno de alta densidad es un polímero de la familia de los polímeros olefinicos (como polipropileno) , o de los polietilenos.

Es un polímero termoplástico conformado por unidades repetitivas de etileno. Se designa como HDPE ( por sus siglas en ingles , highdensitypolyethylene) o PEAD (polietileno de alta densidad).este material se encuentra en envases plásticos desechables.

El polietileno fue descubierto por los químicos británicos en 1933 . Las primeras aplicaciones del polietileno se basaron en sus exelentes propiedades eléctricas y hasta el año 1945 su uso como aislante en los cables submarinos y otras formas de recubrimiento de conductores absorbió la mayor parte del material fabricado.

El polietileno de alta densidad fue el principio desarrollado para empaquetar como film antes de utilizarse como botella de leche en 1964 .debidoalas ventajas que tiene por sus propiedades tanto en precio como en resistencia química y mecánica frente a otros productos , su uso a crecido enormemente en muchas aplicaciones.

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Figura 1.2 Símbolo de identificación SPI para polietileno de altadensidad.

Tomado de ⦋ polyethylene ,1996 ⦌

- OBTENCION

La obtención del HDPE se hace mediante un proceso de polimerización Ziegler-Natta, que es un proceso de polimerización catalica (catalizador de Ziegler-Natta). Hay tres procesos comerciales importantes usados en la polimerización del HDPE: los procesos en disolución, en suspensión y en fase gaseosa.

Los catalizadores usados en la fabricación del HDPE, por lo general, son o del tipo de oxido de un metal de transición o del tipo Ziegler-Natta. En este proceso se utiliza un solvente en cual disuelve al monómero, al polímero y al iniciador de polimerización. Al diluir el monómero con el disolvente se reduce la velocidad de polimerización y el calor liberado por la reacción de polimerización es absorbido por el disolvente. Generalmente se puede utilizar benceno o cloro benceno como disolventes. En la polimerización en masa se polimeriza solo el monómero, por lo general en una fase gaseosa o liquida, si bien se realizaran también algunas polimerizaciones en estado sólido. Esta es una polimerización directa de monómeros en un polímero, en una reacción en la cual el polímero permanece soluble en su propio monómero.

- CARACTERIASTICAS

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El polietileno de alta densidad es un polímero que se caracteriza por:

1. Excelente resistencia térmica y química.2. Muy buena resistencia de impacto.3. Es sólido, incoloro, translucido, casi opaco.4. Muy buena procesabilidad, es decir, se puede procesar por los métodos de

conformados empleados para los termoplásticos, como inyección y extrusión.

5. Es flexible, aun a bajas temperaturas.6. Es tenaz.7. Es más rígido polietileno en baja densidad.8. Presenta dificultades para imprimir, pintar o pegar sobre él.9. Es muy ligero.10.Su densidad es igual o menor a 0.952g/CM3.11.No es atacado por os ácidos, resistente al agua a 100°C y a la mayoría de

los disolventes ordinarios.

- APLICACIÒN EN LA CONSTRUCCION

El uso de las tuberías de Polietileno de Alta densidad para distribución de gas domestico es de gran ventaja debido a las siguientes características:

° El gas domestico urbano se distribuye a baja presión con el valor máximo de 4 bar (60 psi) y la tubería es fabricada para un diseño hidrostático de 10 bar (150 psi), dando un factor de seguridad de más del doble para zonas densamente pobladas

° La facilidad de conexiones herméticas con la soldadura de termo fusión permite garantizar un sistema con 100% de estanqueidad, premisa primordial para este tipo de aplicaciones

° Por su resistencia a la corrosión y las incrustaciones se elimina el efecto de pérdida de capacidad de la red por disminución de su diámetro interno, evitando así la necesidad de mantenimiento y el uso de sistemas de protección catódica, disminuyendo de esta manera los costos

Gracias a las bondades que tiene el Polietileno de Alta Densidad en las aplicaciones de tuberías, REVINCA ofrece con sus productos la más moderna y económica solución a sus proyectos de acueductos y drenajes tantos nuevos como de rehabilitación para:

° Aducciones y redes de distribución para:

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- Agua potable en el sector municipal e industrial- Agua residuales en el sector Industrial y complejos petroquímicos

° En construcciones próximas a áreas corrosivas como las cercanas al mar y/o instalaciones mar adentro, utilizada ampliamente en tuberías submarinas como acueductos y aguas negras

° En proyectos de irrigación por goteo o aspersión y riesgo por pivote central

° Para alcantarillados sanitarios, pluviales, combinados y descargas industriales

(Revinca, 2011)

Los tubos de pared gruesa se usan para el transporte de agua, especialmente en las granjas y en las minas, donde la facilidad para colocar las tuberías, las resistencia a las condiciones corrosivas del suelo y el poco peso son factores importantes.. Sin embargo, en esta y en otras aplicaciones hay que tener en cuenta la oxidación del polímero a temperaturas próximas a 50°C y posiblemente a temperaturas más bajas. (Textoscientificos, 1995).

Tabla1.1 Tabal comparativa del uso de polietileno

Polietileno de baja densidad Polietileno de alta densidad

Película termo contraíbleembasamiento automáticobolsas industrialesfilm para agro bolsas de uso generalcables eléctricos (aislantes)tuberías para riegotubos y pomos

cañosenvases sopladosbotellasbidonescontenedores industrialescajonesbolsas de supermercadobolsas tejidasmacetas

Tomado de: (Textos científicos, 2011)

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Poliestireno expandido

El Poliestireno Expandido (EPS) se define técnicamente como:

“Material plástico celular y rígido fabricado a partir del modelo de perlas preexpandidas de poliestireno expandible o uno de sus copolimeros, que presenta una estructura celular cerrada y rellena de aire”.

La abreviatura EPS deriva del inglesExpandedPolyStyrene. Este material es conocido tambien como Telgopor o Corcho Blanco.

(Cañamero, 2002)

En 1831 u líquido incoloro, el estireno, fue aislado por primera vez de una corteza de árbol. Hoy en día se obtiene mayormente a partir del petróleo.

El poliestireno fue sintetizado por primera vez a nivel industrial en el año 1930. Hacia fines de la década del 50, firma BASF (Alemania) por iniciativa de Dr. F. Stastsy, desarrollada e inicia la producción de un nuevo producto: poliestireno expandible, bajo la marca de Styropor. Este mismo año fue utilizado como aislante en una construcción dentro de la misma planta de BASF donde realizo el descubrimiento. Al cabo de 45 años frente a escribanos y técnicos de distintos institutos europeos, se levanto parte de este material, y se lo sometió a todas las pruebas y verificaciones posibles. La conclusión fue que el material después de 45 años de utilizado mantenía todas y cada una de sus propiedades intactas.

El numero 6 y las siglas PS indican que se trata de poliestireno. El triangulo con flechas indica que se trata de un patico reciclable (en ningún caso significa que el objeto este hecho con platico reciclado.) (Cañamero, 2002)

Figura 1.2 Símbolo de identificación SPI para polietileno.

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Tomado de ⦋ polyethylene ,1996 ⦌

- OBTENCION

A nivel industrial, el poliestireno se prepara calentando el etilbenceno (C6-H5-CH2-CH3) en presencia de un catalizador para dar lugar al estireno (C6 H5-CH=CH2). La polimerización del estireno requiere la presencia de una pequeña cantidad de un iniciador, entre los que se encuentran los peróxidos, que opera rompiéndose para generar un radical libre. Este se une a una molécula de monómero, formando así otro radical libre mas grande, que a su vez se une a otra molécula de monómero y así sucesivamente. Finalmente se termina la cadena por reacciones tales como la unión de dos radicales, las cuales consumen pero no generan radicales. (Cañamero, 2002)

- CARACTERISTÌCAS

° Baja conductividad térmica

° Ligereza: con densidades que oscilan entre 10-35 kg/m3 y que permiten construcciones ligeras pero seguras.

° Resistencia mecánica: aunque ligeros, los productos de poliestireno expandido tienen una alta capacidad de resistencia mecánica

° Baja absorción de agua: lo que permite mantener las propiedades térmicas y mecánicas sin que se vean afectadas por la acción de la humedad

° Facilidad de manipulación e instalación: su bajo peso permite facilidad de trasporte de los materiales en la obra y grandes economías en la instalación.

° Resistencia química: los materiales de poliestireno expandido son perfectamente compatibles con los materiales comúnmente empleados en la construcción como los cementos, yesos, cales, agua dulce o salina, etc.

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° Versatilidad: ya que puede presentarse en multitud de formas y tamaños que se ajusten a las necesidades especificas de la construcción.

° Resistencia al envejecimiento: todas las propiedades mencionadas se mantienen durante la vida útil de material que será tan larga como la de la propia construcción a donde va asociado.

- APLICACIÓN EN LA CONSTRUCCIÓN

El poliestireno Expandido en uno de los termoplásticos más versátiles, de estructura rígida celular, contiene hasta 98% de aire en capsulado, imparte bajo peso y resistencia.

Al utilizarlo en la industria de la construcción como aligeramiento en las losas, falsos plafones y como material aislante, se ahorran costos en la estructura, en el concreto, en la mano de obra y, además, no se desperdicia por fracturas.

Este mercado utiliza productos de baja densidad aditivos con agentes retardantes a la flama, es de fácil manejo, presenta casi nula absorción de agua ayudando al fraguado del concreto y conservando el calor de hidratación.

- La losa reticular y plafones- Muros divisorios y fachadas- Ductos de aire acondicionado- Concreto aligerado- Aislamiento de tuberías y techos - Sistema de losas integrales (muro-losa)- Sistemas de aislamiento

Como vinos en esta parte de la investigación en actualidad existe una gran variedad de plásticos, que ha surgido la necesidad de clasificarlos de acuerdo a sus propiedades para estandarizar su uso en los diferentes sectores.

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CAPITULO II.

PROPIEDADES TÉRMICAS, MECÁNICAS Y QUÍMICAS DEL POLIESTIRENO EXPANDIDO.

En este capítulo analizaremos más a fondo las propiedades del poliestireno y justificar porque la aplicación de este en la construcción; así como la transformación y acabado para la fabricación de artículos de este material.

El poliestireno expandido en un material dúctil y resistente a temperaturas debajo de 0°C para temperaturas elevadas, aproximadamente a 88°C pierde sus propiedades. Debido a ello y a su bajo coeficiente de conductividad térmica, se utiliza como aislamiento a bajas temperaturas.

Absorbe la energía de los golpes y las vibraciones, flota en el agua y es completamente inerte a los metales.

Resistente a la mayoría de los ácidos soluciones alcalinas y salinas, sin importar su concentración. También resiste a la temperatura y no es toxico, paralelamente su exposición a la intemperie induce a un ligero tono amarillo, aunque en general no pierde sus propiedades.

Sin embargo, no resiste solventes orgánicos, ni aceites minerales. Debido a su estructura celular presenta baja transmisión de vapor y absorción de agua. Es combustible y por lo tanto no debe ser expuesto a la flama u otra fuente de ignición, sin embargo existen grados especiales donde se emplean retardantes a

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la flama, es resistente a los microorganismos y cuenta con buenas propiedades de aislamiento acústico.

l. PROPIEDADES TÉRMICAS

AISLAMIENTO TÉRMICO

Los productos y materiales de poliestireno expandido (EPS) presentan una excelente capacidad de aislamiento térmico frente al calor y al frio. Esta buena capacidad de aislamiento térmico de debe a la propia estructura del material que esencialmente consiste en aire incluido dentro de una estructura celular conformada por el poliestireno. De todos es conocido que el aire en reposo en un excelente aislamiento térmico.

La capacidad de aislamiento térmico de un material está definida por su coeficiente de conductividad térmica que en el caso de los productos de EPS varia, al igual que las propiedades mecánicas, con la densidad aparente. [Solís, 2005].

ESTABILIDAD A LA TEMPERATURA

El rango de temperatura en el que se este material puede utilizarse con total seguridad sin que sus propiedades se vean afectadas no tiene limitación alguna por el extremo inferior (excepto las variaciones dimensiones por contracción). Con respecto al extremo superior el límite de temperaturas uso se sitúa alrededor de los 100°C para acciones de corta duración, y alrededor de los 80°C para acciones continuadas y con el material sometido a una carga de 20kPa.

ll. PROPIEDADES MECÁNICAS

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RESISTENCIA MECÁNICA

Aunque ligeros, los productos de poliestireno expandido tienen una alta capacidad de resistencia mecánica, siendo esto importante para determinadas aplicaciones donde se exija esta característica (por ejemplo: aislamiento de cubiertas bajo carga, suelos bajo pavimento, etc.). [Plumavit, 2009]

La resistencia a los esfuerzos mecánicos de los productos de EPS se evalúa generalmente a través de las siguientes propiedades:

-Resistencia a la compresión para una deformación del 10%.

-Resistencia a la flexión.

-Resistencia a la tracción.

La densidad del material guarda una estrecha correlación con las propiedades de resistencia mecánica.

Esta propiedad se requiere en los productos de EPS sometidos a carga, como suelos, cubiertas, aislamiento perimetral de muros, etc.

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

Resistencia a la compresión: que permite el apilamiento de los envases y embalajes conteniendo las mercancías sin problemas tanto en el almacén, el transporte como en propio punto de venta. [Plumavit, 2009]

TENSIÓN A LA COMPRESION

Tensión de compresión (o10)-UNE-EN-826

Esta propiedad se requiere en los productos de EPS sometidos a carga, como suelos, cubiertas, aislamiento perimetral de muros, etc. En la practica la deformación de EPS en estas aplicaciones sometidas a carga es muy inferíos al 10%.

Los productos de EPS tienen una deformación por fluencia de compresión del 2% o menos, después de 50 años, mientras estén sometidos a una tensión permanente de compresión de 0,30 0 10. [Plumavit, 2009]

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ESTABILIDAD DIMENCIONAL

Los productos de EPS, como todos los materiales, están sometidos a variaciones dimensionales debidas a la influencia térmica. Estas variaciones se evalúan a través del coeficiente de dilatación térmica que, para los productos de EPS, es independiente de la densidad y se sitúa en los valores que oscilan en el entéralo 5-7 × 10-5 k−1, es decir entre 0,05 y 0,07 mm por metro de longitud y grado os Kelvin. A modo de ejemplo una plancha de aislamiento térmico de poliestireno expandido de 2 metros de longitud y sometida a un salto térmico de 20°C experimentara una variación en su longitud de 2 a 2,8 mm. [Handbook Guía Aislamiento con poliestirenoespandido, 2008]

DENSIDAD

Los productos y artículos térmicos en poliestireno expandido se caracterizan por ser extraordinariamente ligeros aunque resistentes. En función de la aplicación las densidades se sitúan en el intervalo que desde los 10kg/m3 hasta los 35kg/m3.

RESISTENCIA A FLEXION

Deformación bajo condiciones especificas de carga a compresión y temperatura. Un adecuando nivel de esta propiedad asegura una buena cohesión de material y, por lo tanto, unas propiedades de absorción de agua.

COMPORTAMIENTO FRENTE AL AGUA

El poliestireno expandido no es higroscópico. Incluso sumergido el material completamente en agua los niveles de absorción son mínimos son valores oscilando entre 1% y el 3% en volumen (ensayo por inmersión después de 28 días) nuevos desarrollos en las materias primas resultan en productos con niveles de absorción de agua aún más bajos.

COMPORTAMIENTO FRENTE AL VAPOR DE AGUA

Al contrario de lo que sucede con el agua en estado líquido el vapor de agua si puede difundirse en el interior de la estructura celular del EPS cuando entre ambos lados del material se establece un gradiente de presiones y temperaturas.

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Para determinar la resistencia a la difusión del vapor de agua se utiliza el factor dimensional µ que indica cuantas veces es mayor la resistencia a la difusión del vapor de agua de un material con respecto a una capa de aire igual espesor (para el aire µ=1 ) [anape, 2003]

ABSORSION DE AGUA

Normas de ensayo: UNE-EN 12087 y UNE-EN 12088. Se trata de ensayos acelerados para determinar el comportamiento del material acelerados para determinar el comportamiento del material al estar en contacto con el agua. Hay dos tipos: Absorción de agua a largo plazo por inmersión (UNE-EN 12087). Indica la absorción de agua del material tras un ensayo de 28 días manteniéndolo completamente sumergido. [es.scribd, 2003]

COMPORTAMIENTO FRENTE A FACTORES ATMOSFERICOS

La radiación ultravioleta es prácticamente la única que reviste importancia. Bajo la acción prolongada de la luz UV, la superficie del EPS amarillea y se vuelve frágil, de manera que lluvia y el viento logran erosionarla. Dichos efectos pueden evitarse con medidas sencillas, en las aplicaciones de construcción con pinturas, revestimientos y recubrimientos. Debido a que estos efectos solo se muestran tras las aplicaciones de envase y embalaje no es un objeto de consideración.

Dichos efectos pueden evitarse con medidas sencillas, en las aplicaciones de construcción con pinturas, revestimientos y recubrimientos.

Ill. PROPIEDADES QUIMICAS

El poliestireno expandido es estable frente a muchos productos químicos. Si se utilizan adhesivos, pinturas disolventes y vapores concentrados de estos productos, hay que esperar un ataque de estas substancias. [Anape, 2005]

El EPS no es estable frente a: ácidos concentrados (sin agua) al 100%, disolventes orgánicos (acetona, esteres,…), hidrocarburos alifáticos saturados, aceite de diesel, y carburantes.

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PROPIEDADES BIOLOGICAS

El EPS no tiene ninguna influencia medio ambiental perjudicial no es peligroso para las aguas. Se pueden adjuntar a los residuos domésticos o bien ser incinerados. No se produce descomposición ni formación de gases nocivos.

El polietileno expandido no constituye substrato nutritivo alguno para los microorganismos. Es imputrescible, no enmohece y no se descompone. Tampoco se ve atacado por las bacterias del suelo. Los productos de EPS cumplen con las exigencias sanitarias y de seguridad e higiene establecidas, con lo que pueden utilizarse con total seguridad en la fabricación de artículos de embalaje destinados al contacto alimenticio.

No obstante, en presencia de mucha suciedad el EPS puede ser portador de microorganismos, sin participar en el proceso biológico. Se puede adjuntar a los residuos domésticos o bien ser incinerado. En cuanto al efecto de la temperatura, mantiene las dimensiones estables hasta los 850C.

Las propiedades descritas anteriormente son el resultado de investigación desarrollada atreves del tiempo, considerando la posibilidad de cambiar el entorno con materiales que no existieran anteriormente siendo de bajo y mayor durabilidad.

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CAPITULO III.

POLIESTIRENO ESPANDIDO EN LA CONSTRUCCIÓN

En este ultimo capitulo daremos a conocer que el poliestireno expandido tiene numerosas aplicaciones, desde edificaciones hasta obras de ingeniería civil. Esta extensa presencia se debe a las extraordinarias cualidades y propiedades ya antes mencionadas.

La tendencia de la construcción moderna dirigida hacia el menor costo, cambiando los antiguos patrones de elementos rígidos y pesados por elementos sencillos de mejor trabajo estructural dio lugar al empleo de materiales que el avance tecnológico coloco en disponibilidad como es el caso de los derivados petroquímicos, la espumo de poliestireno (EPS) surge de la necesidad primordial de contar con un material en los elementos de concreto reforzado que aligerara la estructura optimizando el uso del acero de refuerzo y el mismo concreto.

De esta primera necesidad surge la primera aplicación del EPS en los sistemas de losa reticular integrándose como aligerante en la sección de losa que no está sujeta a ningún esfuerzo mecánico.

A partir de esta primer aplicación, el constructor ha venido aprovechando el concepto de aligeramiento en el peso total de la estructura, fomentado por los ingenieros estructuritas al observar las condiciones sísmicas y propiedades mecánicas del uso existente en México, mejorando la seguridad en las construcciones.

Provocando su uso más generalizado en la industria de la construcción en forma de muros divisorios, plafones, ductos de aire acondicionado, aislamientos, marinas flotantes, muros de carga, losas, etc.

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Desde su aparición en la construcción, ha visto incrementar su participación en esta industria, como reflejo del aprovechamiento de sus características en beneficios del costo de las edificaciones y el confort del usuario.

Aplicaciones:

Aligeramiento de losas. Aislamiento de techos y paredes. Aislamiento de cámaras frigoríficas. Aislamiento de tuberías. Juntas de colindancia. Rellenos. Decoración.

FORMA DE SUMINISTRO

El poliestireno expansible se encuentra disponible en forma de perlas sueltas con un diámetro que va desde 0.4 a 2.0 mm. Y de acuerdo a sus aplicaciones especificas, se producen dos tipos:

a) Poliestireno expansible retardante a la flama (RAF). Empleado en la obtención de casetones, bovedillas y placas con las características de autoextinguibilidad.

b) Poliestireno expansible normal, utilizado para la fabricación de cuerpos moldeados.

Almacenamiento

El poliestireno expansible debe guardarse en lugares frescos (20°C) y ventilados en su envase original cerrado, en estas condiciones tiene una estabilidad de aproximadamente, debiéndose procesar el contenido de los recipientes en poco tiempo, una vez abiertos.

Los productos más comerciales son:

CASETON DE POLIESTIRENO PARA LOSA RETICULAR

La losa reticular es un proceso constructivo para la construcción de entrepisos y azoteas, en las que se optimiza el uso de acero y concreto al integrarse el casetón en la sección de losa que no está sujeta a ningún esfuerzo mecánico.

Razones de peso

Por su ligereza, representa una considerable disminución de peso total de la estructura, lo que significa una reducción de costos desde la cimentación.

1. Se puede cortar y perforar con facilidad, para el ramaleo de instalaciones.

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2. Se puede cortar a la medida de las necesidades de su  proyecto.3. Reducción de costos de mano de obra, por manejo y colocación.4. Es un excelente aislante térmico y acústico.5. Con buena adherencia a cualquier acabado.6. Sin desperdicios.

BOVEDILLA DE POLIESTIRENO

Es un elemento que en complemento con viguetas pretensadas o de alma abierta, forman un sistema de losas prefabricadas cuya principal función, es la de eliminar todo el peso posible en las estructuras para las losas de entrepiso y azotea.

Razones de peso

Elimina el peso propio de la losa hasta en 100 kg/m2. Máxima seguridad ante movimientos sísmicos. Puede reducir ampliamente las secciones de acero y concreto desde la

cimentación. Puede aumentar notablemente el rendimiento en la mano de obra por su

fácil colocación. Es un excelente aislante térmico y acústico.> Se puede cortar en el peralte y entre eje que su proyecto requiera. Facilidad para hacer ajustes, por lo que no hay desperdicios.

Se puede cortar o perforar con facilidad para el ramaleo de todas las instalaciones (hidráulicas, sanitaria, eléctrica, especiales, etc.)

PANEL ESTRUCTURAL

El panel estructural, está compuesto por una placa de poliestireno expandido y una estructura tridimensional conformada por dos mallas de acero galvanizado de alta resistencia, electrosoldados diagonalmente mediante alambres calibre 11., además de contar con accesorios como la malla unión, que también son elementos de acero galvanizado calibre 12.

El sistema se complementa aplicando por ambas caras un recubrimiento de mortero o concreto, para así obtener un elemento rígido y a la vez ligero pero con una gran capacidad de carga estructural y alta resistencia térmica y acústica.

Los paneles son elementos constructivos altamente versátiles ya que pueden utilizarse para detalles arquitectónicos, faldones, fachadas, muros en colindancia, jardineras, escaleras, o bien para muros divisorios o de carga.

Por su amplia gama de usos, el panel estructural se adapta a cualquier sistema constructivo de cualquier edificación, desde detalles arquitectónicos hasta muros de carga en varios niveles.

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LOSA PANEL

Los módulos losa panel, son elementos principalmente para la construcción de losas de entrepiso y azotea de concreto reforzado.

En las nervaduras del núcleo de poliestireno se colocan varillas de 3/8" como acero de refuerzo, para que al momento de hacer el colado de la capa de concreto de compresión, se forme una sólida, resistente y monolítica losa, ofreciendo así una gran capacidad de carga, además de que es elemento aislante termo acústico.

La modulación deberá realizarse con base en un plan maestro. Se recomienda tomar 1.21m en lugar de 1.20m (medida nominal básica) para obtener el número exacto de losa panel.

Siguiendo el programa de despiece, se procede a izar y colocar los paneles a su posición definitiva; se deberán unir con malla unión, y reforzar las uniones muro, losa con malla esquinero. El acero de refuerzo adicional se deberá colocar por la parte inferior (según los cálculos estructurales previos).

PLACA DE POLIESTIRENO

Las placas aislantes de poliestireno expandido son un material con mucha aceptación en la industria de la construcción en el revestimiento térmico de muros, cubiertas y cimentaciones de frigoríficos, edificios, naves industriales, locales comerciales y casas habitación por su gran resistencia al paso de calor, sus excelentes propiedades de resistencia estructural con respecto a su ligereza y por su bajo costo de adquisición e instalación.

Además de sus propiedades térmicas y estructurales y de su ligereza, se tienen otras características igualmente importantes tales como: su baja absorción y retención de agua sin permitir el crecimiento de hongos o bacterias.

La materia prima con que se elabora este producto contiene aditivos que no permiten la propagación de flama.

La placa aislante, es producto del corte de grandes bloques de poliestireno expandido. Estos bloques son obtenidos a partir de la expansión controlada de perlas de poliestireno expansible. Las placas de poliestireno admiten una gran diversidad de productos de revestimiento, desde mortero común hasta pinturas y pastas libres de solventes, para dar atractivos acabados lisos o texturizados.

FLOTADORES PARA MARINA

Son bloques de poliestireno expandido de alta densidad, los cuales son cortados según las especificaciones del proyecto.

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Estas piezas, forman el alma de la marina, ya que son las que proveen la flotación, y su diseño se basa en las propiedades del poliestireno, que combinado con el concreto que lo recubre, forman los muelles para las marinas flotantes.

CUBIERTAS PARA TUBERIA

Las cubiertas para el aislamiento de tuberías de procesos criogénicos, así como para el aislamiento de equipos, debe de cumplir con las siguientes funciones:

Facilitar el control de temperatura en los procesos.

Evitar la condensación de vapor de agua o la formación de hielo.

Aminorar las fluctuaciones de temperatura cuando no existe un medio para ser controladas.

La eficiencia de una instalación frigorífica o de cualquier tipo, en el que se requiera conservar líquidos o gases a temperaturas de hasta 85°C, se necesita aislarlas con forros de medias cañas de espuma de poliestireno, que conservan l temperatura deseada. Estas se fabrican en diferentes espesores y diámetros, según las necesidades solicitadas.

PERLA PREXPANDIDA

Debido a que contiene un agente expansor en su estructura interna y a que es un material termoplástico (se reblandece por la acción del calor), el poliestireno expansible se preexpande, es decir, aumenta su volumen, preferentemente en presencia de vapor de agua saturado y seco.

El equipo en donde se lleva a cabo esta operación se conoce como preexpansor, el cual permite una expansión libre a una temperatura que varía entre 90°C y 120°C, y por agitación evita las aglomeraciones y una mejor distribución del vapor.

Es en la preexpansión en donde se controla la variable que determina prácticamente todas las propiedades del EPS; la densidad, la cual se puede variar de acuerdo a los requerimientos del producto final.

Para la obtención de densidades bajas (10a12 kg/m3), generalmente el material es sometido a una doble preexpansión, mismas que se hacen dando un tiempo corto de reposo entre ambas preexpansiones.

En esta operación las perlas preexpandidas se reblandecen y nuevamente se expanden, y al encontrarse en un espacio cerrado, determinado por el molde, se sueldan entre sí.

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http://www.promexpo.com.mx/

El poliestireno ha sido de gran importancia por las razones siguientes que son de considerables para la edificación:

*Menor peso de material para la instalación de la tabiquería de obra, lo que proporciona unahorro notable en fletes, tiempo de uso de grúas para edificios en altura, cerramiento de galpones, etc.*Rapidez en el montaje de la tabiquería en obra.*Disminución de tiempos de espera de secado en obra del tabique.*Aumento de la superficie útil de construcción por ahorro en el espesor de la tabiquería.*Buen comportamiento térmico y acústico.*Eliminación de pérdidas o mermas de material que se produce al construir con sistemas tradicionales.*Menor cantidad de personas trabajando en la obra.

http://www.carpinteria-aluminio.interesa2.com/poliestireno-expandido.html

BENEFICIOS MEDIOAMBIENTALES DEL EPS.

El Poliestireno Expandido o EPS es un material con múltiples aplicaciones, tanto en el sector de la Construcción como en Envase y Embalaje, caracterizado por su bajo impacto medioambiental y que se recicla para fabricar nuevo material o generar energía. Durante todo su ciclo de vida ahorra 500 veces la energía que se consume en su proceso de fabricación lo que contribuye a evitar el calentamiento global y el cambio climático.

Nuestra sociedad muestra un grado de preocupación creciente por los temas medioambientales que afectan al futuro del planeta. En este contexto hablamos de sustentabilidad para definir a las características medioambientales ligadas a un determinado producto, proceso o actividad. Lamentablemente, sobre los materiales plásticos, en general, y sobre el EPS, en particular, han recaído falsas imputaciones sin fundamento alguno y auténticas desinformaciones sobre su verdadero impacto medioambiental que han contribuido a la extensión de una percepción errónea sobre la aportación real de este material al desarrollo sustentable.

Fabricación con bajo coste energético y sin elementos contaminantes.

Desde el inicio del proceso de fabricación, el EPS es respetuoso con el medio amiente ya que es un material con bajo coste energético en su fabricación, se

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calcula que su balance energético oscila entre 50 y 100 veces la energía ahorrada en su fabricación. Se trata también de un material absolutamente inocuo, con lo cual su manipulación en el proceso de fabricación o instalación no perjudica la salud.

Durante el citado proceso no se utilizan compuestos fluorocarbonados ni en el proceso de fabricación del EPS expandible ni en el proceso de transformación del expandido. Por lo tanto, el poliestireno no daña la capa de ozono al no utilizar, ni haber utilizado nunca, en sus procesos de fabricación gases de la familia de los CFCs, HCFCs, ni ningún otro compuesto organoclorado. Si bien, se utiliza pentano, éste no está recogido en el catálogo de elementos contaminantes orgánico volátiles, ni es un gas de efecto invernadero, ni las industrias de EPS están reguladas como industrias contaminantes por compuestos volátiles.

http://www.abc-pack.com/product_info.php/cPath/1_9/products_id/356?osCsid=dd5767289eb0c8be6e639dcb

Poliestireno expandido y el medio ambiente

La producción de Poliestireno Expandido utiliza productos derivados del petróleo. De todos modos, el consumo de este recurso natural es realmente muy limitado: sólo el 4% del petróleo que se utiliza a nivel mundial se destina a la producción de materiales plásticos, y dentro del conjunto de materiales plásticos, el EPS representa un 2,5% del total. Se deduce de esto que solo el 1 por 1000 del petróleo se destina a la fabricación de EPS.

Actualmente, el uso del plástico por habitante es aproximadamente 30 kg/año, por lo tanto, la cantidad de petróleo usado para la producción de plástico, sería suficiente para un viaje en auto de 300 km.

Otra ventaja que posee el EPS frente al medio ambiente es que para su producción o uso no se utilizan, ni se han utilizado jamás, clorofluorocarburos, de modo que no se ataca la atmósfera. El agente expansor utilizado en su fabricación, pentano, pertenece a la familia del metano, un gas natural derivado de fuentes naturales, que se descompone rápidamente en la atmósfera.

Reciclabilidad

Todo lo mencionado anteriormente no hace referencia a la reciclabilidad del poliestireno, a diferencia de materiales como el PET, que son más amigables con el medio ambiente, el poliestireno expandido es unos de los materiales menos amigables. Esto se debe a que la polimerización del estireno no es reversible.

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Símbolo de clasificación para el reciclado del Poliestireno

Esto no quiere decir que el poliestireno expandido no pueda ser utilizado nuevamente, de hecho una de las posibilidades que existen es volver a utilizarlo en la producción de poliestireno expandido. Existen además otras posibilidades como por ejemplo en la construcción como componente del hormigón liviano, rellenos de terrenos, etc.

A continuación se detallan algunas de las distintas formas de reciclado del poliestireno expandido:

Reusar el embalaje a nivel doméstico (mudanzas, almacenaje, jardinería, decoración).

Moler piezas de poliestireno expandido recolectadas. Emplear la molienda en la fabricación de hormigón liviano o en el aflojamiento de suelos, jardines, estadios.

Volver al Poliestireno (PS): Con poliestireno expandido desgasificado se pueden fabricar piezas por inyección (macetas, carretes de películas, artículos de escritorio, etc.).

Reciclaje interno de productos de descarte en la fábrica de espuma. La fabricación de poliestireno expandido en bloques, placas o piezas con destinos específicos y predeterminados, admite un contenido respetable de material regenerado sin alterar el aspecto ni las cualidades técnicas del producto final.

[unne,2004].

http://www.unne.edu.ar/Web/cyt/com2004/7-Tecnologia/T-017.pdf

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.CONCLUSIONES:

1.- El EPS es un material muy importante en éste mundo globalizado sobre todo en el área de la construcción de condominios, edificios, restaurantes, etc.

Esto nos lleva a decir que con el ahorro de material y para mejores características en la construcción de lo antes mencionado, y en el área de ahorro de energía por la contaminación que hay a nivel mundial el EPS ha tomado gran auge por sus características de adaptarse a la construcción, como su resistencia a la durabilidad como el concreto.

2.- Con esta investigación que se realizó nos damos cuenta de que actualmente en muchos países pero principalmente se nota en Latino América, África, etc., que el EPS no es muy utilizado en la construcción porque creen o piensan, que sus características físicas no es muy bueno para remplazar algunos materiales, por esta y más causas casi no se da la aplicación de este material en la construcción, pero con lo que se aprendió se puede difundir el mensaje de que es muy bueno utilizar el EPS en la construcción, tanto para reducir costos como para mejorar cualidades de la construcción.

3.- El EPS nos sirve para hacer la construcción más ligeras y adaptables al medio ambiente y al tipo de problemas como lo son los terremotos, el viento, la humedad, etc.

Con esto se pueden construir mejores edificios, casas, restaurantes, etc., en un tiempo más corto y con materiales más ligeros y que no contaminen tanto el medio ambiente.

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4.- El EPS es un material muy adaptable en la construcción, con él se puede generar en un departamento, casa o algún edificio una sola temperatura para realizar un ahorro energético, pero no solo nos ayuda en eso, este material tiene un sinfín de aplicaciones en la construcción, nos ayuda a reducir costos, etc. Pero lo más importante que con este producto se obtienen muchos beneficios en muchos aspectos como pueden ser; el económico, de salud, etc.

5.- Nos ayuda a ir tomando conciencia del daño que causamos al medio ambiente y cómo podemos reducir esto utilizando los plásticos en la construcción dándoles una buena aplicación con un fin específico.

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