INTRODUCCIÓN A LAS CONSTRUCCIONES “TN” Plásticos en Arquitectura La palabra plástico proviene del griego “plastikós” y significa susceptible de ser moldeado o amasado. HISTORIA El plástico es el primer material sintético creado por el hombre. En 1860, el inventor estadounidense John Wesley Hyatt patentó el celuloide. El celuloide tuvo un notable éxito comercial a pesar de ser inflamable y deteriorarse al exponerlo a la luz. En 1907, aparecen los polímeros sintéticos, cuando el belga Leo Hendrik Baeckeland descubre un compuesto de fenol-formaldehído al cual denomina “baquelita” que se comercializa en 1909. DEFINICIÓN Los plásticos son SUSTANCIAS QUÍMICAS sintéticas, denominadas POLÍMEROS, de estructura MACROMOLECULAR que puede ser moldeada mediante calor o presión y cuyo componente principal es el CARBONO. Estos MONÓMEROS polímeros unidos mediante son un grandes proceso agrupaciones químico de llamado polimerización. POLIETILENO (PE) DEFINICIÓN POLIETILENO TEREFTALATO (PET) HOMOPOLÍMEROS ALTERNADOS EN BLOQUE COPOLÍMEROS RAMIFICADOS RANDOM PROPIEDADES Las propiedades y características de la mayoría de los plásticos (aunque no siempre se cumplen en determinados plásticos especiales) son estas: •Fáciles de trabajar y moldear, •Durables, resistentes a la degradación ambiental y biológica, •Inertes, tienen alta estabilidad química, •Bajo costo de producción, •Escaso mantenimiento, •Poseen baja densidad, •Suelen ser impermeables, •Buenos aislantes eléctricos, •Aceptables aislantes acústicos, •Buenos aislantes térmicos, aunque la mayoría no resisten temperaturas muy elevadas, •Resistentes a la corrosión y a muchos agentes químicos; •Algunos se reciclan mejor que otros que no son biodegradables ni fáciles de reciclar, y si se queman, son muy contaminantes. •Livianos, consumen menos energía en el transporte. CLASIFICACIÓN Según la disposición de las moléculas que forman el polímero se distinguen tres grupos de plásticos: Termoestables Termoplásticos Elastómeros Sus macromoléculas se entrecruzan formando una red de malla cerrada. Debido a esta disposición sólo se les puede dar forma una vez. Un segundo calentamiento produciría su degradación. Las macromoléculas están dispuestas libremente sin entrelazarse. Tienen la propiedad de reblandecerse con el calor, adquiriendo una forma que conserva al enfriarse. Las macromoléculas están ordenadas formando una red de pocos enlaces. Recuperan su forma y dimensiones cuando la fuerza que actúa sobre ellos cede. CLASIFICACIÓN (Termoplásticos) 1- PET = Polietileno tereftalato RESISTENTE A RAYOS UV IRROMPIBLE LIVIANO IMPERMEABLE RESISTENTE AL DESGASTE Y CORROSIÓN RESISTENTE AL IMPACTO RESISTENTE A LA INTEMPERIE INERTE MUY BUENA BARRERA AL CO2 Y BUENA AL O2 NO TÓXICOS INOCUOS PARA EL MEDIO AMBIENTE “poliéster” Etileno Cadena lineal no ramificada 2 - PEAD = Polietileno de alta densidad RESISTENTE A BAJAS TEMPERATURAS IRROMPIBLE LIVIANO IMPERMEABLE DURABLE ECONÓMICO BAJO MANTENIMIENTO INERTE NO TÓXICOS INOCUOS PARA EL MEDIO AMBIENTE Cloruro de vinilo 3 - PVC = Policloruro de vinilo BAJO CONSUMO DE ENERGÍA DE PRODUCCIÓN LIVIANO RESISTENTE AL IMPACTO IMPERMEABLE ECONÓMICO INERTE E INOCUO RESISTENTE AL ATAQUE QUÍMICO AUTOEXTINGUIBLE ALTA TENACIDAD NO TÓXICOS INOCUOS PARA EL MEDIO AMBIENTE Etileno 4 - PEBD = Polietileno de baja densidad FLEXIBLE LIVIANO TRANSPARENTE IMPERMEABLE ECONÓMICO INERTE AL CONTENIDO NO TÓXICOS INOCUOS PARA EL MEDIO AMBIENTE Polietileno ramificado Propileno 5 - PP = Polipropileno Tiene gran resistencia contra diversos solventes químicos, así como contra álcalis y ácidos. ALTA RESISTENCIA A LA ABRASIÓN LIVIANO IRROMPIBLE IMPERMEABLE FÁCIL LIMPIEZA POSIBILIDAD DE TRANSPARENCIA NO TÓXICOS INOCUOS PARA EL MEDIO AMBIENTE Estireno 6 - PS = POLIESTIRENO AISLANTE TÉRMICO Existen cuatro tipos principales: PS Cristal que es transparente, rígido y quebradizo; PS de alto impacto PAI, resistente al impacto y opaco; PS expandido, muy liviano; y “Telgopor” PS extruido, similar al expandido pero más denso e impermeable. IGNÍFUGO LIVIANO IRROMPIBLE (CON CAUCHO) IMPERMEABLE A LÍQUIDOS FÁCIL LIMPIEZA POSIBILIDAD DE TRANSPARENCIA NO TÓXICOS INOCUOS PARA EL MEDIO AMBIENTE “Acrílico” Metacrilato de metilo PMMA = POLIMETILMETACRILATO Kunsthaus de Graz. Austria 2003 La fachada de acero y metacrilato tiene un sistema de 930 bombillas fluorescentes que se pueden ajustar individualmente En 1933 fue patentada la marca "Plexiglas“. Material ligero con una densidad de 1.180 kg/m3 Buena resistencia mecánica y estabilidad Transparencia entre el 85 y el 92% Resistencia a la rotura siete veces superior a la del cristal (a igualdad de espesores) Puede soportar sobrecargas de 70 kg/m2 Resistencia a los agentes atmosféricos . POLICARBONATO Son materiales muy transparentes, de gran brillo y fáciles de colorear, de elevada resistencia al calor (140ºC) y gran estabilidad química, altas prestaciones mecánicas (resistencia, rigidez, tenacidad), no producen astillas al romperse. La fachada externa del edificio está compuesta por tubos de plástico transparente obtenidos a partir de estuches de cd reciclados. Pabellón de Shanghai Corporate para la Exposición Universal de Shanghai 2010 uso del reciclaje y de los productos reciclados en sus materiales de construcción. Vallecas 51 - Madrid Utiliza paneles de policarbonato, que juegan con tres tonos de color verde que cambian de color en función de la luz. Resina de poliéster: Se comercializa en dos envases separados, uno para la resina y otro para el catalizador, que se mezclan en el momento de emplearlo. Aplicando capas sucesivas sobre un molde se hacen piscinas, carrocerías para coches, etc. Resina epoxi: Posee mayor dureza que la de poliéster. Se utiliza como adhesivo en construcción, como cimentación para las bancadas de máquinas y para la fabricación de pinturas que repelen el polvo. Baquelita: Es dura y muy resistente a los ácidos. Buen aislante del calor y de la electricidad. Resiste altas temperaturas Melamina: Es más resistente a los golpes que la baquelita, se comercializa en forma de placas con las que se fabrican revestimientos y mobiliario Caucho: El caucho natural se utiliza para fabricar neumáticos de coches, mediante un proceso de vulcanización. El caucho sintético es más resistente al ataque de agentes químicos y es mejor aislante térmico y eléctrico. Se emplea para fabricar suelas de zapatos, mangueras de riego, correas de transmisión, pavimentos.. Buena estabilidad química, mantiene la flexibilidad en un amplio rango de temperaturas. Excelentes propiedades de elasticidad y resistencia ante los ácidos y las sustancias alcalinas. Neopreno: Absorbe muy bien las vibraciones por lo que se utiliza en cimentaciones de edificios, apoyo para grandes vigas Silicona: Es inerte y estable a altas temperaturas, lo que la hace útil en gran variedad de aplicaciones industriales, como lubricantes, adhesivos, moldes… Resistente a temperaturas extremas (–60 a 250 °C). Resistente a la intemperie, al ozono, la radiación y la humedad. Buena resistencia al fuego. Excelentes propiedades eléctricas como aislante. Gran resistencia a la deformación por compresión. Apto para uso alimenticio y sanitario. Tiene la facultad de extenderse. Permeabilidad al gas Larga vida útil Capacidad de repeler el agua y formar juntas de estanqueidad, aunque no son hidrófobas Este proceso consiste en inyectar material termoplástico en estado fundido en un molde a alta presión. Cuando el material se ha enfriado y solidificado, se abre el molde y se extrae la pieza. La presión hace que las piezas salgan con un buen acabado sin necesidad de ninguna operación posterior de ajuste. Se aplica a todo tipo de objetos tales como: recipientes, cubos, carcasas de electrodomésticos, piezas pequeñas en racimo… La carestía y las dimensiones de los moldes de acero hacen que el procedimiento solo sea rentable para series grandes de piezas. 20 El material se introduce en forma de gránulos por el embudo o tolva de la extrusora y cae en un cilindro previamente calentado. El cilindro consta de un husillo o tornillo de grandes dimensiones que desplaza el material fundido forzándolo a pasar por una boquilla o molde de salida. El material ya conformado se enfría lentamente y se solidifica en un baño de refrigeración Por último, se recogen las piezas obtenidas mediante un sistema de arrastre. Se aplica a materiales termoplásticos para obtener: tubos, barras, perfiles, láminas, recubrimiento de cable. 21 El material termoplástico en forma de tubo (obtenido en el proceso de extrusión) se introduce en un molde hueco cuya superficie interior corresponde a la forma del objeto que se quiere fabricar Una vez cerrado el molde, se inyecta aire comprimido en el interior del tubo para que el material se adapte a las paredes del molde y tome su forma Después de enfriarse, se abre el molde y se extrae el objeto. Se obtienen objetos huecos tales como: botellas, frascos, juguetes, balones… 22 • Esta técnica consiste en hacer pasar el material termoplástico, procedente del proceso de extrusión, por entre unos cilindros o rodillos giratorios con el fin de obtener láminas y planchas continuas lisas o con textura. • Con el calandrado se pueden conseguir superficies con diferentes tipos de acabado (brillante, mate...) dependiendo del recubrimiento del último rodillo. . 23 Este procedimiento se aplica a la fabricación de piezas de revolución de material termoplástico, especialmente tubos de secciones grandes que no se fabrican por extrusión. El material termoplástico en estado fundido se vierte en el interior de un molde que gira a gran velocidad. La fuerza centrífuga hace que el material se adhiera a las paredes del molde. El espesor de la pieza se controla con la cantidad de material. A continuación se enfría y se extrae. 24 25
