MATERIALES SINTÉTICOS Y BITUMINOSOS 1 PLÁSTICOS
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MATERIALES SINTÉTICOS Y BITUMINOSOS 1 de los hidrocarburos. La elección del aglutinante define en gran medida las propiedades de los productos plásticos: estabilidad térmica, resistencia a los ácidos y álcalis, resistencia mecánica y deformabilidad. Al igual que el cemento respecto al hormigón, el vehículo constituye el componente más costoso de los plásticos. PLÁSTICOS: NATURALEZA Y COMPOSICIÓN Los plásticos son materiales constituidos básicamente por substancias naturales o artificiales denominadas resinas. Químicamente, constan de moléculas de elevado peso molecular compuestas por átomos de C, H, O y N, junto con otros elementos. Todos ellos se encuentran en la mayoría de substancias orgánicas en forma de unidades o moléculas sencillas pero que, por la acción del calor en presencia de catalizadores, o por reacción con otros compuestos químicos, se transforman en altos polímeros, es decir, en macromoléculas que pueden contener hasta cientos de miles de esas unidades elementales. El material así obtenido es la resina. Algunos compuestos de alto peso molecular se encuentran en la naturaleza: son las resinas naturales, tales como: caucho natural, seda, lana, ámbar, etc. Sin embargo, para materiales de construcción se utilizan preferentemente las resinas sintéticas o polímeros artificiales, obtenidos sintetizando substancias de bajo peso molecular. Los procedimientos de formación de macromoléculas son varios: - Polimerización aditiva: por combinación de una substancia (monómero) consigo misma para dar lugar al polímero. Como el polietileno. - Copolimerización: por combinación de dos substancias distintas. Por ejemplo, el cloruro de polivinilo (PVC). - Condensación: síntesis de dos moléculas de estructura igual o diferente, para dar lugar a una molécula de otra sustancia, con eliminación de una molécula de agua y, frecuentemente, de algún otro producto secundario. Puede ocurrir que, por la actividad de los nuevos compuestos prosiga la reacción de la misma manera, siempre con eliminación de agua o de otro residuo. En este caso, el proceso continuado se denomina policondensación, obteniéndose grandes macromoléculas. Un ejemplo sería el de las resinas de fenol-formaldehído (PF). B) Cargas O materiales de relleno son componentes pulverulentos o fibrosos, orgánicos o inorgánicos. Para los plásticos laminares se utilizan también como cargas papel, telas, chapas finas de madera, etc. Las cargas reducen considerablemente la proporción de vehículo necesaria para un volumen determinado de plástico, con el consiguiente abaratamiento. Además, las cargas contribuyen a mejorar algunas de las propiedades finales: dureza, estabilidad térmica, resistencia a la tracción (para fibras u hojas). C) Plastificantes Los plásticos se obtienen a partir de un vehículo orgánico, o componente aglutinante, y de una carga, o componente de relleno; además, suele contener varios aditivos específicos, como plastificantes, endurecedores, estabilizantes y colorantes. Son materias que se añaden al polímero para elevar su baja elasticidad y reducir la fragilidad. Se utilizan líquidos de bajo peso molecular que penetran entre las moléculas del polímero para aumentar la distancia entre ellas y debilitar sus enlaces, lo que conduce a una disminución de la viscosidad del polímero. La consecuencia es un aumento de la elasticidad y plasticidad del material, favoreciendo el moldeo, además de otras ventajas adicionales. A) D) Vehículos Aditivos Actúan en diversas direcciones: permiten la iniciación del proceso de polimerización o condensación Se utilizan diferentes polímeros, resinas y cauchos naturales, por lo general derivados de la celulosa y 1 (catalizadores); aceleran el proceso de solidificación de los plásticos (endurecedores); contribuyen a conservar la estructura y propiedades de los plásticos, retrasando el envejecimiento por exposición a la radiación solar, el oxígeno, calentamiento, etc. (estabilizadores). 2 2.1 A) R R R │ │ │ ─ Si ─ O ─ Si ─ O ─ Si ─ │ │ │ H H H CLASIFICACIÓN Y ESTRUCTURA Por su composición (de la cadena básica de macromoléculas) Polímeros carbocíclicos 2.2 Por el procedimientoo de obtención A) Polímeros de polimerización Sólo para monómeros cuyas moléculas contienen enlaces múltiples (o grupos cíclicos): polietileno, poliisobutileno, poliestireno, polimetacrilato de metilo, etc. Cuyas cadenas moleculares sólo contienen átomos de carbono (polietileno, poliisobutileno, etc.) B) Polímeros de policondensación En que las macromoléculas se forman como resultado de la reacción química entre los grupos funcionales que se encuentran en las moléculas de las materias iniciales: fenoplastos, aminoplastos, epóxidos, poliésteres, poliamidas, etc. Por otro lado, los principales sistemas de moldeo para la conformación de los plásticos son similares a los utilizados para la elaboración de vidrios: compresión, inyección, extrusión, soplado, colado, laminado, espumado, para fibras. A) Polímeros heterocíclicos Por la estructura interna A) Polímeros lineales Están compuestos por macromoléculas largas filiformes, unidas entre sí por las fuerzas débiles de los enlaces secundarios o puentes de hidrógeno (celulosa, nylon); aunque la interacción entre ellas está reforzada por la existencia de grupos polares de átomos en las unidades estructurales. Aunque se denominan lineales, las moléculas individuales normalmente no están en línea recta. El ángulo de enlace entre átomos de carbono unidos por enlace covalente es de 109,5, y la cadena molecular puede hallarse girada al azar. Cuyas cadenas moleculares contienen, además de los átomos de carbono, átomos de oxígeno, azufre, nitrógeno, fósforo (epóxidos, poliuretanos, poliésteres, etc.) │ │ │ │ ─C─O─C─O─ │ │ │ │ C) 2.3 Polímeros de elementos inorgánicos B) Cuyas cadenas básicas moleculares contienen átomos de silicio, aluminio, titanio y algunos otros elementos, que no forman parte de los compuestos orgánicos; entre ellos son típicos los compuestos organosilícicos (siliconas): Polímeros tridimensionales En los que los enlaces químicos fuertes entre las cadenas conducen a la formación de un armazón tridimensional única, más difícil de conseguir que la estructura en cadena. Cuando se forma la estructu2 ra tridimensional, el polímero adquiere las características de un sólido elástico (ebonita, bakelita...) 2.4 Por la respuesta del calor A) kg/cm² con poliéster reforzado con fibra de vidrio. Esta misma resina presenta buenos resultados de resistencia al impacto (200 cmkg). Los termoestables muestran niveles más altos de resistencia, como podía esperarse de la estructura de red, sobre todo los epóxidos y uretanos, con menor deformabilidad ante el calor. - Deformabilidad: se encuentra básicamente ligada a la temperatura, por lo que es muy variable. En realidad, el estado físico de los plásticos depende de su temperatura: para valores inferiores a la temperatura de vitrificación, en que se reduce considerablemente la movilidad de las moléculas y los giros y rotaciones de los enlaces, el polímero presenta un estado elastosólido "vítreo", de comportamiento elástico y mayor fragilidad. A partir de dicha temperatura tvit, pasa primero por un estado de elevada elasticidad y plasticidad (estado gomoso o cauchucoide), y luego pasa al estado viscofluido, de mayor resistencia a la deformación. La deformación bajo cargo varía no sólo con la temperatura sino también con la velocidad de aplicación de la carga, típica de los materiales reológicos. El diagrama de tensión deformación es una curva función lineal del logaritmo de la velocidad de deformación. El diagrama deformación-tiempo presenta varias fases: Polímeros termoplásticos También conocidos como poliplastos y plastómeros, son permanentemente fusibles; se reblandecen o funden al calentarlos y se endurecen al enfriarse. Se componen de moléculas lineales que forman estructuras largas, con cadenas laterales o sin ellas. Estas substancias se hinchan o son solubles cuando se sumergen en algunos disolventes orgánicos. B) Polímeros termoestables También monoplastos y durómeros, son permanentemente infusibles, a presiones ordinarias, una vez acabados. Ello es debido a los fuertes enlaces y compleja estructura reticulada que se forma durante el proceso de curado. En esas condiciones son insolubles en los disolventes orgánicos. Aunque la mayoría de los polímeros pertenece al grupo de materiales amorfos, se diferencian por la presencia de cierta cristalinidad en los primeros, confirmada por la investigación con rayos X: se observa cierto orden en la disposición de algunos tramos de cadenas contiguas, y en la unión de estas cadenas en bloques. Los polímeros cristálicos son adecuados para fabricar piezas que trabajan a temperaturas próximas a la de fusión del polímero. 3 PROPIEDADES DE LOS PLÁSTICOS A) Densidad Varía considerablemente según el tipo de polímero. Para los más usuales en edificación, oscila entre 0,02 (poliestireno expandido) y 1,7 gr/cm3 (resina de poliéster reforzada). B) a- Deformación elástica (recta hookeana), al variar las distancias atómicas y modificarse los ángulos de valencia de las moléculas. b- Deformación plástica: tramo parabólico debido al estiramiento de las cadenas moleculares al deshacer los enrollamientos y rotar los enlaces simples covalentes para su alineamiento. c- Deformación viscoplástica: tramo recto originado porque las cadenas moleculares resbalan unas sobre otras, tras el estiramiento. Todo el proceso está relacionado con la temperatura y el tiempo de aplicación de la carga. Una vez cesa ésta, se produce una recuperación elástica ins- Resistencias mecánicas - Resistencia a compresión: es muy variable y ligada a la temperatura de trabajo, pudiendo alcanzar valores superiores a 2.000 kg/cm²; son bastante similares a las que alcanza a flexión. - Resistencia a tracción: en los termoplásticos, las mayores resistencias se obtienen en grupos que tienen cadenas de carbono rígidas, como nylones, acrílicos, acetatos y policarbonatos. Pueden obtenerse valores cercanos a los 1500 3 tantánea, y posteriormente una recuperación elástica diferida, permaneciendo una deformación plástica remanente. merización del propileno. Se usa para fabricar tuberías de desagüe de viviendas. B) D) Polimerizados del estireno Propiedades térmicas - Poliestireno (PS) y derivados: termoplástico obtenido por polimerización del estireno (vinilbenceno. A temperatura ambiente es un material sólido transparente, parecido al vidrio. Es ligero y tiene poca conductividad térmica, por lo que se usa mucho el espumado para aislamiento. Con él se fabrican tubos para aislamiento de cables eléctricos, así como aditivos para el hormigón. Los aspectos negativos que limitan su utilización, son su baja estabilidad térmica y la fragilidad, sobre todo a cargas de impacto. - El coeficiente de conductividad térmica es relativamente bajo; aunque, para la generalidad de los polímeros se halla lejos del que posee el poliestireno expandido: son, por consiguiente, buenos aisladores térmicos. El incremento de temperatura plantea problemas, especialmente a los termoplásticos, disminuyendo considerablemente sus resistencias mecánicas y aumentando la deformabilidad viscoplástica. Así como el enfriamiento excesivo los vuelve frágiles. - El coeficiente de dilatación es habitualmente elevado (2 a 10 veces superior al del acero), por lo que resulta imprescindible prever las correspondientes juntas elásticas. La elevación de la temperatura por encima del intervalo admisible de utilización disminuye también la resistencia eléctrica, aumenta la solubilidad en disolventes y la facilidad de ataques por ácidos y álcalis. 4 TIPOLOGÍA DE LOS POLÍMEROS 4.1 Polímeros termoplásticos A) Poliolefinas C) Homopolímeros - Cloruro de polivinilo (PVC): termoplástico obtenido por la polimerización y coagulación del clorovinilo, procedente del acetileno. Posee una densidad superior a la del polietileno, lo que determina su elevada resistencia mecánica a la tracción y flexión, y dureza relativamente alta. Por ello se utiliza tradicionalmente en la fabricación de láminas y placas para revestimiento de suelos, el linóleo. Una variante de PVC se fabrica con alta resistencia al choque, con aplicación en canalones y revestimiento de fachadas. Otros usos importantes son los hidrofugantes, piezas decorativas y de acabado y, especialmente, carpintería para ventanas. - Polietileno (PE): termoplástico obtenido mediante polimerización del etileno. Es uno de los plásticos más ligeros. Combina alta resistencia a tracción con bajísima higroscopía, elevada estabilidad química y resistencia a la helada. Por contra, como la mayoría de termoplásticos, posee un módulo elástico relativamente bajo, poca dureza, limitada estabilidad térmica y alto coeficiente de dilatación. Se usa en protecciones y sellados; tuberías y equipos de agua caliente, presión y gas; y para espuma aislante semirrígida. - Poliisobutileno (PIB): termoplástico de polimerización del isobutileno, Es muy ligero, como el polietileno, pero mucho más elástico, estanco al agua, inatacable por ácidos y álcalis, aunque se disuelve en hidrocarburos y aceites minerales. Presenta buena resistencia a la helada. Se usa para sellado estanco de juntas de edificación; cintas adhesivas, colas para linóleo; materiales hidrófugos; bandas de aislamiento para cubiertas. - Polipropileno (PP): termoplástico de poli4 nilo. Las resinas de este polímero son incoloras, elásticas, resistentes a la luz, y se adhieren bien a la superficie de diferentes materiales; por ello se emplean en la preparación de pinturas en emulsión, colas y másticos. Las dispersiones acuosas del polímero se aprovechan para fabricar suelos sin juntas; también se utilizan como aditivos de morteros y hormigones, para aumentar su impermeabilidad y estabilidad química. E) Oxidos, sulfonas y similares - Acetato de celulosa (CA) y similares: polímeros elaborados modificando resinas naturales de alto peso molecular (celulosa y albúminas). Son resistentes, elásticos y transparentes, utilizados en aislamiento eléctrico; papel y material de dibujo; piezas decorativas, claraboyas y publicidad. Del acetato de celulosa se obtienen lacas impermeables y de alta resistencia mecánica, que sirven para pintar la madera y los metales. - Policarbonato (PC): resina termoestable obtenida por copolimerización de monómeros complejos, resistente y transparente, muy utilizada para la fabricación de vidrios antichoque y en paneles celulares para lucernarios. - Poliamidas (PA): polímeros obtenidos mediante policondensación, cuya patente comercial más conocida es el nylon, muy usada en la fabricación de fibras y tejidos. Se emplean también para planchas hidrófugas. - Fluoruro de polivinilo (PVF): termoplástico similar al anterior, pero obtenido a partir del fluoruro de vinilo. Con uso en revestimientos y películas para forros. D) Esteres de polivinilo y polimetacrilo - Polimetacrilato de metilo (PMMA): llamado también vidrio orgánico, es un producto de polimerización del ácido metacrílico. Destaca por su excepcional transparencia, acromatismo, transmitancia de radiación ultravioleta, resistencia a la luz y a la intemperie, por lo que se utiliza en acristalamiento, invernaderos, claraboyas, etc, siendo fácil su corte y maquinado. 4.2 Polímeros termoestables A) Fenoplastos - Resina de fenol-formaldehído (PF): se obtiene por policondensación del fenol. Son polímeros de estructura tridimensional, frágiles, de densidad alrededor de 1,25 g/cm3. Se utilizan en gran escala, gracias a su baratura, como ligantes para fabricar paneles de madera, laminados de papel, aislantes de fibra de vidrio y borras minerales. También para obtener colas, lacas de bakelita y madera contrachapada resistente al agua. Tiene gran capacidad de moldeo por la elasticidad que alcanza a partir de 90C. Se emplea también para elementos de paredes translúcidas, en elementos publicitarios y en aparatos sanitarios. El vidrio orgánico presenta elevadas resistencias a tracción, compresión y flexión, aunque su empleo se ve limitado por su insuficiente resistencia a la abrasión y al calor superior a 80C. Por otro lado, el metacrilato pierde la estabilidad en las soluciones ácidas y alcalinas, se disuelve con facilidad en los disolventes orgánicos, y al entrar en contacto con el fuego, arde con llamas vivas. B) Aminoplastos - Resinas de urea-formaldehído (UF): obtenidas de la policondensación del formaldehído y la urea. Son polímeros incoloros, fáciles de pintar en varios colores, y relativamente baratos. Se utilizan para fabricar materiales aislantes calorífugos (plásticos celulares y alveolares). También como ligantes - Acetato de polivinilo (PVAC): plastómero obtenido mediante polimerización del acetato de vi5 para aglomerados y colas en caliente; planchas, laminas y fibras; y en electrotecnia. C) están estructurados por un armazón silíceo con ramificaciones orgánicas (radicales). Por eso este polímero combina las mejores propiedades de los materiales silíceos (alta termorresistencia) y de los polímeros sintéticos ordinarios (elasticidad, resistencia mecánica, etc.). Las siliconas de bajo peso molecular, en forma de líquidos, se utilizan en pinturas hidrófobas para fachadas, o como hidrofugantes para el hormigón. Las siliconas de alto peso molecular y estructura lineal son cauchos sintéticos que se emplean en forma de colas y pastas de sellado y aislamiento. Cuando presentan estructura con enlaces cruzados poseen rigidez y estabilidad térmica, resistiendo sin destrucción temperaturas de 300-500C, por lo que sirven para fabricar lacas y esmaltes refractarios. También se usan en la producción de espumas sintéticas y colas, y para plásticos laminares y fibrosos. Otras resinas - Resinas de poliéster (UP): componen un grupo de polímeros resultantes de la policondensación de ácidos polibásicos con alcoholes. Son polímeros relativamente baratos y resistentes a la acción del cloro húmedo; pero al actuar largo tiempo en el agua decrece su resistencia mecánica (hasta el 40%) y su capacidad adhesiva. Se utilizan para fabricar plásticos armados con fibras de vidrio; revestimientos transparentes y coloreados; impregnaciones y sellados; hormigones espumados y morteros de adherencia e inyección; colas, pinturas y barnices para fachadas. - Resinas epoxi (EP): polímeros que se obtienen a partir de materias primas procedentes de la glicerina y el propileno. Tienen elevada estabilidad química, excepto cuando son atacadas por oxidantes fuertes y cloro húmedo. Sirven para fabricar colas, pinturas, másticos, morteros y hormigones, y se destacan por su elevada resistencia mecánica y gran capacidad adhesiva universal (para hormigón, metal, cerámica, madera, vidrio, etc.). Estas cualidades se combinan con una estabilidad térmica relativamente alta (100-150C). También se utilizan para fabricar planchas transparentes, claraboyas, paneles de fachadas; tanques y piscinas; tuberías y láminas de alta resistencia. D) 4.3 Se denominan plásticos elastómeros a los materiales que muestran grandes cambios dimensionales al estar sometidos a esfuerzos, regresando a sus dimensiones originales al cesar el esfuerzo. Son polímeros que conservan cierta blandura y elasticidad a la temperatura ambiente. A) Caucho natural Es una molécula lineal no saturada (conserva un doble enlace covalente entre dos carbonos), el poliisopreno, procedente del látex. Para obtener la elasticidad del caucho, se le añade una cantidad controlada de azufre, con aporte de calor, que permite restaurar enlaces transversales entre cadenas moleculares: esta operación de llama vulcanizado. El caucho vulcanizado se le llama vulgarmente goma. La goma se utiliza para revestimiento de suelos, y sus desperdicios para fabricar másticos de betún, para el sellado de juntas. Poliuretanos y similares - Poliuretano (PUR): a partir de isocianatos y alcoholes. Los lineales se utilizan para fabricar fibras, películas y chapas que soportan elevada humedad y temperaturas de hasta 110C. E) Elastómeros: cauchos y gomas B) Cauchos sintéticos Productos de polimerización y copolimerización de hidrocarburos no saturados. Como monómeros se usan: isopreno, butadieno, cloropreno, isobutileno, etc. Los cauchos sintéticos se emplean en la preparación de colas y másticos; son imprescindibles en la fabricación de materiales se sellado e impermeabilización; sirven para modificar otros polímeros, Polímeros silicónicos - Siliconas (SI): se caracterizan por la presencia del enlace Si-O en la estructura de la macromolécula. Los más utilizados en construcción 6 aumentado su elasticidad. - Cauchos de policloropreno (CR): conocidos también como neoprenos, tienen alto poder adhesivo (en crudo), estabilidad a la luz, ozono, oxígeno; resistencia a soluciones ácidas y alcalinas, así como a los aceites y gasolinas; son impermeables a los gases y no arden aunque se carbonizan. Se emplean en la fabricación de correas y cintas transportadoras, así como en materiales para juntas y apoyos elásticos. - Cauchos de polibutadieno: el butadieno polimerizado por sodio fue el primer caucho sintético empleado para obtener productos impermeabilizantes y para juntas estancas y de dilatación. Posteriormente aparecieron nuevos tipos con propiedades mejoradas: polibutadieno-estireno, cuyas propiedades elásticas se aproximan a las del caucho natural, superándolo en cuanto a estabilidad térmica y resistencia al desgaste, teniendo como aplicaciones, además de las anteriores, las de ruedas para vehículos y mangueras. 5 APLICACIONES DE LOS PLÁSTICOS 5.1 MATERIALES RESISTENTES A) Morteros mixtos Madera laminada encolada con resina de fenol formaldehído. Lucernario de policarbonato alveolar B) Plásticos reforzados con fibras Constituye un grupo importante dentro del conjunto de nuevos materiales denominados compuestos (del inglés "composites"), consistentes en una matriz o material básico, que en este caso es un polímero o un caucho, y de una armadura de refuerzo, generalmente fibrosa, a base de tela, virutas, fibras, etc., de distintos materiales. La combinación en un mismo material de dos componentes heterogéneos: fibras de vidrio, madera, amianto, etc, y un polímero, confieren al producto una gran ligereza, a la vez que elevada resistencia a la tracción y la flexión. Mediante este sistema se fabrican diversos productos para la edificación con misiones resistentes, de cerramiento y de protección, tales como placas y chapas para acabados, tableros aglomerados y de fibras de madera, paneles y placas de fibra de vidrio. Los ligantes a base de polímeros intervienen en la producción de distintos elementos laminados: vidrio laminado y pegado con láminas de butiral de polivinilo; madera contrachapada encolada con resinas; chapas y losas de micromadera y microcorcho, etc. La madera contrachapada bakelizada se compone de chapas finas de madera de frondosa impregnadas y encoladas con resinas de fenol-formol. A base de conglomerante cemento al que se añade una adición de resina o caucho en proporción del 0,2 al 12%. Los aditivos son, normalmente, dispersiones acuosas de poliacetato de vinilo, poliestireno, PVC, látex, compuestos de silicona, etc. Como resultado, se obtiene un conglomerado con reducida higroscopía y permeabilidad al agua, pero doble o triple resistencia a la tracción y flexión, aunque crece la expansibilidad y la fluencia. Además de los morteros y hormigones estructurales o de restauración y encolado de piezas rotas o desaparecidas, los productos mixtos de cemento y resinas se usan pinturas, colas y recubrimientos protectores de otros elementos resistentes, como armaduras, perfiles, armazones, etc. 7 lica, de madera o de fibrocemento. C) Los materiales más usuales son el PVC (cloruro de polivinilo) y el RPF (poliéster reforzado con fibra de vidrio). También se investiga la introducción de poliuretano rígido. Las ventajas de las carpinterías de plástico son notables: no precisan revestimientos de pintura o barniz, ni entretenimiento; no se cuartean por el contacto con la humedad o lluvia; no se dilatan ni contraen ante cambios bruscos de temperatura y humedad; no se corroen ni son atacables por insectos ni microorganismos; son muy resistentes a los impactos y al desgaste por abrasión. Por contra, todavía son caras, al no estar muy extendidas. Cubierta de poliéster reforzado con fibra de vidrio 5.2 PLASTICOS PARA CERRAMIENTOS Los plásticos como materiales ligeros se emplean en fachadas prefabricadas y muros cortina, en condiciones similares a las estudiadas para las chapas metálicas, teniendo en cuanta sus distintos comportamientos intrínsecos. Por lo general se utilizan en paneles o láminas para forros. Existen numerosos polímeros susceptibles de utilización en fachadas ligeras, si bien merece la pena destacar alguno de ellos: PVC de alta resistencia, polimetilmetacrilato, vidrios acrílicos, resina de poliéster adicionada de resina polimetacrílica, etc. A) Muros cortina Tanto el PVC como PRF son muy resistentes a la acción de los agentes atmosféricos, químicos y disolventes, y se caracterizan por su ligereza y su elevado poder de autoextinguibilidad al fuego. El RPF posee resistencias mecánicas y frente a los rayos UV mejoradas. La durabilidad es alta, si bien pueden aparecer, con el tiempo, problemas de alteración del color, cuando este es vivo; por ello se prefieren los colores blanco, gris o marfil, que presentan una inalterabilidad garantizada de 10-12 años. Las uniones entre elementos pueden realizarse por diversos procedimientos de ensamblaje y con piezas de unión, si bien la Norma exige la soldadura térmica a más de 180C. La tipología de ventanas o puertas balconeras es muy amplia; los tipos corrientes son los de ventanas abatibles y las de hojas correderas, deslizables por medio de perfiles guías horizontales. Se adaptan a la disposición de doble acristalamiento. Pueden fabricarse longitudes de perfil superiores a 6 m sin problemas de flexión, pues en esos casos están reforzados con elementos metálicos incluidos o con fibra de vidrio en los de poliéster. Para el cerramiento de edificios constituido por una estructura auxiliar que pasa por delante de la estructura del edificio y sobre la que se acoplan los elementos ligeros de cerramiento. Los paneles o elementos opacos constan de dos capas entre las que se introduce un material aislante. Las placas interior y exterior pueden ser de diferentes materiales entre ellos el PVC rígido, que se caracteriza por tener una permeabilidad al vapor de agua (g/cm²) nula. B) Carpintería de huecos Fachadas prefabricadas de paneles Se utilizan para cerramientos exteriores de edificios, sin función estructural, a base de elementos prefabricados anclados a la estructura del edificio. Dichos elementos pueden ser (NTE-FPP): - Panel homogéneo de plástico: formado por una capa de resinas de poliéster reforzadas con fibra o tejido de vidrio. - Panel compuesto de plástico: formado por una capa exterior a base de resinas de poliéster reforzadas con fibras o tejido de vidrio; una intermedia de material aislante; y una interior de plástico, metá8 mayor espesor y con la ventaja adicional de no quebrarse o presentar menor huella al impacto. D) - Los plásticos tienen peor comportamiento a la intemperie y a los incrementos fuertes de temperatura, con mayores dilataciones y escasa estabilidad al choque térmico y al fuego, si bien en la actualidad existen resinas de comportamiento mejorado en ese sentido. Acristalamiento Los plásticos pueden sustituir al vidrio inorgánico en el acristalamiento de huecos, mamparas y lucernarios, con las siguientes consideraciones: - El vidrio resulta más económico para el acristalamiento usual de los huecos exteriores. Es, teóricamente, más duradero si, por su fragilidad, no estuviese más expuesto a la rotura. - Para aislamiento normal (escaso) se precisan pequeños espesores de vidrio. Para mayor aislamiento higrotérmico y acústico se requieren vidrios especiales (CLIMALIT) o doble acristalamiento, lo que complica y encarece la solución constructiva, por lo que el plástico puede empezar a ser competitivo. - Tanto en aislamiento acústico como en seguridad, las mayores ventajas las ofrecen los vidrios laminares (STADIP). - Los plásticos son menos densos y, por consiguiente, pesan menos que los vidrios, aumentando su facilidad y economía de transporte y la de su colocación en obra. Su capacidad de aislamiento es mayor, si bien acaba siendo necesario acudir a varias hojas y/o cámara de aire, por lo que la solución se encarece. - Los plásticos son considerablemente más caros que los vidrios, en términos generales. No obstante, si convienen a la solución constructiva, es necesario comprobar la relación volumen-coste unitario. - Los plásticos poseen una gran resistencia al impacto, por lo que pueden utilizarse ventajosamente en acristalamiento de seguridad, a costa de Todo lo anterior hace que, por lo general, se tienda a usar el vidrio en acristalamientos corrientes, por su menor costo, y reservar los plásticos para acristalamientos especiales, de seguridad y en lucernarios y claraboyas en que los polímeros, por su mayor plasticidad y menor fragilidad, pueden moldearse con menores radios de curvatura y con formas complicadas y de menor espesor. 9 C) Láminas de polietileno clorado (PEC) o clorosulfonado (CSM) Sin armadura, las primeras. Los tipos de plásticos más empleados para fabricar acristalamientos son: polimetilmetacrilato, vidrio acrílico, acetato de celulosa y nitrocelulosa, policarbonatos y resinas epoxi. 6 E) Poliamidas (DELTA FOL-PVE) PLÁSTICOS PARA IMPERMEABILIZACIÓN A) Láminas de policloruro de vinilo (PVC) plastificadas - Sin armadura, no resistentes al betún. - Con armadura de fibra de vidrio - Con armadura de tejidos de hilo sintético, con o sin armadura, resistentes al betún. B) Láminas de elastómeros - Láminas de caucho butilo (IIR) - Láminas de etileno propileno monómero dieno (EPDM) - Láminas de caucho de cloropreno (CR) E) Membranas de ejecución in situ (CPDA) A base de copolímeros en dispersión acuosa, con armadura. F) Impermeabilización de fachadas con dispersiones acrílicas armadas con fibra de vidrio 10 sos obtenidos por la dispersión de pequeñas partículas de un betún asfáltico en agua o en una solución acuosa con un agente emulsionante: además de los tres productos básicos (betún asfáltico, agua y emulsionantes), pueden contener otros tales como materia mineral fina, caucho, etc Las emulsiones asfálticas no deben aplicarse cuando la temperatura ambiente sea menor que 5 °C. Deben ser homogéneas y no presentar separación de agua ni coagulación del betún asfáltico emulsionado. B) Pinturas bituminosas de imprimación Las pinturas bituminosas de imprimación son productos bituminosos líquidos obtenidos a partir de una base bituminosa (asfáltica o de alquitrán) que, cuando se aplican en capa fina, al secarse, forman una película sólida. Las pinturas bituminosas de imprimación se clasifican en los dos tipos siguientes: tipo I, pinturas de imprimación de base asfáltica y tipo II, pinturas de imprimación de base alquitrán. 7 MATERIALES BITUMINOSOS 7.2 Contienen en su composición asfaltos naturales, betunes asfálticos de penetración, betunes asfálticos de oxidación, alquitranes o breas. Los materiales bituminosos pueden ser de los siguientes tipos: imprimadores, que se utilizan para la preparación de superficies, pegamentos bituminosos y adhesivos, que se utilizan para la unión de productos o elementos de la impermeabilización, másticos y armaduras bituminosas, que se utilizan para la realización in situ de la impermeabilización, materiales para el sellado de juntas; y productos prefabricados tales como las láminas y las placas. 7.1 Los pegamentos bituminosos y los adhesivos son productos de base bituminosa destinados a realizar la unión entre sí de otros productos tales como laminas y armaduras bituminosas o la unión de estos productos con el soporte base de la impermeabilización. Los pegamentos bituminosos se clasifican en los dos tipos siguientes: tipo I, pegamentos bituminosos de aplicación en caliente y tipo II, pegamentos bituminosos de aplicación en frío. Como pegamentos bituminosos de aplicación en caliente pueden utilizarse oxiasfaltos o másticos bituminosos del tipo II. Los oxiasfaltos son productos bituminosos semisólidos preparados a partir de hidrocarburos naturales por destilación y oxidación posterior, sin o con catalizadores, al hacer pasar a través de su masa una corriente de aire a elevada temperatura. Los pegamentos bituminosos de aplicación en frío están compuestos esencialmente por un producto bituminoso disuelto en un disolvente volátil y son de tal naturaleza que permiten la unión de los materiales sin afectar a sus propiedades. IMPRIMADORES Los imprimadores son productos bituminosos utilizados para la imprimación y la preparación de las superficies de los soportes que vayan a impermeabilizarse con el fin de mejorar la adherencia del material impermeabilizante con el soporte. Los imprimadores se clasifican en los dos tipos siguientes: emulsiones asfálticas y pinturas bituminosas de imprimación. A) PEGAMENTOS BITUMINOSOS Y ADHESIVOS Emulsiones asfálticas 7.3 Las emulsiones asfálticas son productos bitumino11 MÁSTICOS MODIFICADOS A BASE DE ALQUITRÁN, DE APLICACIÓN IN SITU neralmente, por imprimaciones. Los másticos modificados de base de alquitrán de aplicación in situ son productos de consistencia pastosa que contienen en su composición alquitrán mezclado con polímeros. Pueden contener además otros productos tales como disolventes plastificantes, materia mineral fina o fibrosa y otros aditivos. Se utilizan para la realización de impermeabilizaciones in situ con refuerzo de armaduras. Las láminas pueden ser de los tipos siguientes: a) Láminas bituminosas de oxiasfalto (LO): están constituidas por una o varias armaduras, recubrimientos bituminosos, material antiadherente y, ocasionalmente, una protección. 7.4 SELLADORES PARA JUNTAS DE HORMIGÓN Los materiales bituminosos de sellado son productos bituminosos que se emplean para el sellado de las juntas de los soportes con objeto de reforzar la estanquidad de las mismas. Los materiales bituminosos de sellado para juntas de hormigón se clasifican en los dos tipos siguientes: tipo I, selladores de aplicación en caliente y tipo II, selladores de aplicación en frío. 7.5 b) Láminas de oxiasfalto modificado (LOM): constituidas por una o varias armaduras, recubrimientos bituminosos a base de oxiasfalto modificado, material antiadherente plástico y, ocasionalmente, una protección. c) Láminas de betún modificado con elastómeros (LBM): constituidas por una o varias armaduras recubiertas con másticos bituminosos modificados con elastómeros, material antiadherente y, ocasionalmente, una protección. ARMADURAS BITUMINOSAS d) Láminas de betún modificado con plastómeros (LBM): constituidas por una o varias armaduras recubiertas con másticos bituminosos modificados con plastómeros, material antiadherente y, ocasionalmente, una protección. Las armaduras bituminosas son productos obtenidos por saturación o impregnación de una armadura de fieltro o de tejido con betún asfáltico, que se utilizan para dar resistencia mecánica a las impermeabilizaciones realizadas in situ, alternando dicho producto con capas de oxiasfalto o de mastico. Las armaduras bituminosas se clasifican en: tejidos bituminosos y fieltros bituminosos. 7.6 e) Láminas extrudidas de betún modificado con polímeros (LBME): constituidas por un recubrimiento bituminoso a base de un mástico de betún modificado con polímeros y fabricado por extrusión y calandrado. Ocasionalmente, llevan en su cara interna una armadura formada por fieltro de fibra de vidrio. LÁMINAS Las láminas son productos prefabricados laminares, cuya base impermeabilizante es de tipo bituminoso, destinados a formar parte fundamental de la impermeabilización, como sistema monocapa, compuesto por una sola lámina, por materiales de unión y, en algún caso, por imprimaciones. O multicapa, compuesto por varias láminas que pueden ser del mismo o de distinto tipo, por materiales de unión y, ge- f) Láminas de alquitrán modificado con polímeros (LAM): son láminas sin armaduras, que se fabrican por extrusión y calandrado, y que están constituidas por un recubrimiento bituminoso a base de alquitrán modificado con polímeros, por plastificantes y por otros materiales tales como cargas minerales 12 7.7 PLACAS ASFÁLTICAS porte mediante puntas. Son productos bituminosos prefabricados en piezas de pequeño tamaño y con diversas formas, y constituidos por una armadura, recubrimientos bituminosos, un material antiadherente y una protección mineral situada en la cara exterior. Se clasifican en dos tipos: I, con material adhesivo; y II, sin material adhesivo. 8 IMPERMEABILIZACIÓN DE CUBIERTAS CON MATERIALES BITUMINOSOS Los dos tipos usuales de cubierta son: cubierta caliente o cubierta de una hoja, constituida por diversas capas dispuestas contiguamente. Y cubierta ventilada, también llamada cubierta fría o cubierta de dos hojas, que debe estar constituida por dos partes separadas por una cámara de aire ventilada; la superior destinada a proteger al resto de la cubierta de los agentes atmosféricos y de la radiación solar, y a garantizar la impermeabilidad del conjunto, y la inferior destinada a proporcionar aislamiento térmico. 8.3 PROTECCIÓN DE LA IMPERMEABILIZACIÓN La superficie exterior de la impermeabilización debe protegerse totalmente con un elemento estable y resistente a la intemperie, la humedad y el hielo. 8.1 SOPORTE BASE DE IMPERMEABILIZACIÓN Es el elemento de la cubierta sobre el que se coloca la impermeabilización y que configura las pendientes de la misma pudiendo coincidir o no con el elemento estructural de la cubierta. Como soporte base de la impermeabilización puede utilizarse cualquiera de los materiales siguientes: hormigón, mortero de cemento, elementos prefabricados de hormigón, hormigón celular, placas aislantes térmicas, arcilla expandida o mortero de áridos ligeros 8.2 SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIÓN La protección puede ser: pesada, cuando está constituida por un material puesto en obra, tal como - grava - losas o baldosas - hormigones y morteros - tierra vegetal en las cubiertas ajardinadas Es protección ligera, sólo para cubiertas no transitables, cuando está constituida por un material incorporado en fábrica a la lámina, en las autoprotegidas, que puede ser un material granular (árido) o una lámina metálica. O por un elemento aislante térmico, protegido a su vez, en cuyo caso la cubierta se llama invertida. a) Adherido: la impermeabilización se une al soporte base en toda su superficie; b) Bemiadherido:la impermeabilización se adhiere al soporte base en una extensión comprendida entre el 15 y el 50 de la superficie; c) No adherido: la impermeabilización se coloca sobre el soporte base sin unir al mismo, salvo en puntos singulares tales como juntas, desagües, petos, bordes perimétricos, etc.; y en el perímetro de elementos sobresalientes de la cubierta, tales como chimeneas, claraboyas, mástiles, etcétera; d) Clavado: la impermeabilización se sujeta al so13 Cuando desee aumentarse la seguridad de la impermeabilización ante el riesgo de incendio debe colocarse protección pesada. En impermeabilizaciones no adheridas, la necesidad de la protección debe determinarse por la acción del viento, para evitar que la levante. En cubiertas transitables, la protección puede ser grava en aquellos casos en los que el tránsito sobre la cubierta esté limitado al originado por su mantenimiento, o elementos prefabricados, tales como placas o baldosas, cuando la cubierta deba ser accesible a peatones. Cuando la cubierta sea accesible únicamente para permitir el paso hasta instalaciones dispuestas sobre la misma, la protección con solado puede limitarse a los caminos de acceso y al contorno de las instalaciones correspondientes. 8.4 6 PINTURAS La pintura es un compuesto químico que, en forma líquida, se aplica sobre una superficie, con espesores medios de 30 - 50 micras por capa y que, después de secar por evaporación de los disolventes u otro medio, deja sobre esa superficie una película fuertemente adherida. Sus tres misiones fundamentales son: proteger, dar color y dar textura. La protección depende del tipo de paramento o superficie a pintar: así, los paramentos exteriores requieren, sobre todo, impermeabilización. La madera barnizada: aislamiento frente a rayos ultravioleta. Los materiales férricos: anticorrosión. Los paramentos interiores: facilidad de lavado y resistencia al uso. Paramentos de ciertos edificios (hospitales, establecimientos públicos, etc), necesitan condiciones especiales de higiene, bactericidas, insecticidas y fungicidas. La textura (superficial) significa que con la pintura pueden conseguirse acabados de tacto y aspecto muy variado: brillantes, satinados o mates; superficies lisas, ligeramente picadas, picadas fuertes; acabados rugosos, en goteado fino, medio y grueso; acabados rústicos, de surcos profundos, conseguidos con revestimiento y rodillo de goma; acabados espatulados a base de los mismos revestimientos, y movimientos simples de llana o espátula, imitativos de la construcción rústica; acabados rasgados; acabados rayados con peines metálicos; y acabados que imitan la textura de la tela de saco. PENDIENTES DE LA CUBIERTA Pueden disponerse pendientes menores que el 1% en las denominadas cubiertas de agua, que son aquellas en las que existe agua permanentemente. En cubiertas cuya pendiente sea igual o menor que el 20%, sobre la impermeabilización pueden utilizarse como protección pesada placas solapadas o trabadas tales como tejas, pizarras, etc. En cubiertas cuya pendiente sea mayor que el 20% puede utilizarse la impermeabilización como refuerzo de la cobertura realizada con placas solapadas o trabadas; en estos casos, las láminas deben fijarse al soporte con medios mecánicos. A) Componentes de las pinturas - Aglutinantes: El aglutinante da cohesión a los elementos de la pintura, entre sí y con la superficie a pintar. Está compuesto por una o varias resinas sintéticas, las cuales le confieren sus características de resistencia a los 14 agentes climáticos, químicos, etc. También pueden ser colas de distinto origen; y gomas, productos naturales que se caracterizan por ser parcialmente solubles en agua e insolubles en alcohol, al contrario que las resinas. Los aglutinantes suelen tener un carácter filmógeno, es decir, capaz de formar la película sólida al evaporarse el disolvente. Las resinas más frecuentemente empleadas son: de cumarona (pinturas anticorrosivas); formofenólicas (barnices); vinílicas, de ureaformol, epoxi, de siliconas, celulósicas, etc. El gran desarrollo de la química de las resinas ha sido la consecución de unos aglutinantes que pueden disolverse en agua. Una vez aplicada la película y después de su proceso de secado, ya no son nuevamente diluibles, dando películas impermeables cuando la concentración de estas resinas es la adecuada. Este grupo de resinas es empleado actualmente en la mayor parte de las pinturas impermeabilizante y revestimientos granulados para fachadas, así como en las pinturas para decoración de paramentos interiores (plásticas). Otros materiales filmógenos usuales en pinturas y barnices son los aceites, vegetales o animales, que no deben confundirse con otros aceites minerales cuya función es la de disolventes. Suelen clasificarse por su capacidad de secado (no secantes, semisecantes y secantes). mente en los blancos es el bióxido de titanio. Otro grupo importantísimo de pigmentos es el de las pinturas especializadas en la protección, como es el caso de las imprimaciones, o el de las protecciones anticorrosión de los metales. - Disolventes: El tercer componente, el disolvente, es el que, en general, se encarga de que la pintura permanezca en estado líquido para su aplicación. Los disolventes constituyen los vehículos típicos de las pinturas, y suelen ser líquidos ligeros, más o menos volátiles a la temperatura ambiente, cuya misión específica es aumentar la fluidez de un barniz o pintura para permitir su penetración en el soporte y su aplicación cómoda en capa delgada y uniforme; una vez aplicada, se evapora para dejar la película sólida. Su naturaleza depende del tipo de pintura y del modo de colocarla. Deben poseer carácter neutro frente a otros componentes y un grado de evaporación controlado. Los dos grandes grupos de disolventes son: el agua, que da el nombre a las pinturas al agua; y, por otro lado, los disolventes orgánicos, denominados también sintéticos, obtenidos en su mayoría como derivados de la destilación del petróleo y otras resinas naturales, y usados en las denominadas pinturas sintéticas: aguarrás, "White Spirit", nafta, alcohol, éter, acetona, sulfuro de carbono, etc. - Pigmentos: El segundo componente básico, el pigmento colorante, resulta también decisivo para la calidad del producto. Da cuerpo a la pintura, opacidad, coloración y, a veces, otras propiedades químicas. Los pigmentos empleados habitualmente son sintéticos o minerales, y los fabricantes de pinturas manejan cientos de ellos con tonalidades muy distintas, pero sobre todo, con muy diversa resistencia para colocarlos sobre paramentos arquitectónicos exteriores e interiores. Los requisitos que deben cumplir son: poder cubriente, que se mide por el grado de opacidad y la cantidad de superficie cubierta conseguidos; poder colorante; estabilidad, al calor, la luz y los agentes atmosféricos; y finura, cuando se trata de pigmentos minerales. Los colores se clasifican por tonos, debidos a la frecuencia de la onda vibratoria reflejada, siendo la longitud de onda la que determina el matiz. Las pérdidas de color por ataque de radiaciones ultravioletas son, desgraciadamente, muy frecuentes cuando los pigmentos no han sido elegidos adecuadamente. El pigmento básico empleado actual- - Aditivos: Son un conjunto de elementos complementarios de la pintura, imprescindibles para mejorar sus propiedades y conseguir una elevada calidad de fabricación. Entre ellos se encuentran los que facilitan la fabricación, como son los dispersantes; o la formación de la película al aplicar; otros le dan estabilidad en el envase. Las cargas son productos inertes de escaso poder colorante, que se incorporan a la pintura para abaratarla o por necesidades de fabricación. Los estabilizadores son cargas de bajo peso específico para favorecer su buena suspensión el vehículo y no sedimentarse. Los plastificantes son productos que se utilizan para mejorar la flexibilidad de la película en las pinturas con vehículos celulósicos, que son quebradizas e incapaces de adaptarse, sin fisuraciones, a los movimientos del soporte. Los secantes son aditivos que aceleran la oxidación de los aceites grasos, siendo solubles en ellos. 15 B) Propiedades de las pinturas - Lavable - No se limpia bien - Acabados para zonas de poco tránsito - Media duración: 3-4 años - Resistencia a la intemperie y a los agentes corrosivos: depende de la naturaleza del disolvente y de la de los pigmentos. Aquél debe ser resistente y cubrir bien a los pigmentos, que pueden también contribuir a la resistencia al desgaste de la película (p. ej. los metálicos). ASPECTO LAVABLE: DE UNA PINTURA ASPECTO DE ECONOMICA: UNA PINTURA PLASTICA PLASTICA - Contenido de resina menor de 10% - La suciedad penetra mucho - No resiste al roce húmedo - Con el lavado se ensucia y desprende - No se limpian - Acabados para techos y trabajos muy económicos - Corta duración: 1-2 años, y poca resistencia a desperfectos - Contenido de resina entre 20 y 35% - La suciedad no penetra - Resistencia al roce húmedo y seco - Totalmente lavable - Se limpia muy bien - Acabados de gran calidad para locales de mucho uso o mucha higiene - Larga duración: 6-10 años - Neutralidad frente a la base: la mayoría de los defectos y desprendimientos de las pinturas proviene de la alcalinidad o acidez del soporte, por lo que debe utilizarse una pintura compatible, o preparar adecuadamente el soporte. Por ejemplo, las pinturas al óleo no deben aplicarse sobre enfoscados o silicatados. - Adherencia al soporte: puede lograrse por acción mecánica (la más corriente), o química, pegándose a la base según la rugosidad de su superficie, o por reacción, dando un compuesto insoluble. Además, debe poseer suficiente elasticidad para no ser afectada por contracciones y dilataciones del soporte. - Estabilidad de color: depende de los pigmentos, como ya se ha mencionado. Hay que evitar las incompatibilidades y elegirlos según los agentes corrosivos a que vaya a estar sometida la película. Por ejemplo, los pigmentos de plomo amarillean frente a vapores sulfurosos. ASPECTO DE UNA PINTURA PLASTICA "MEDIA": - Rendimiento superficial: definido por la cantidad de pintura a utilizar para cubrir una determinada superficie. Los espesores de las películas pueden alcanzar hasta 0,2 mm., aplicándose usualmente en varias capas sucesivas. Es esencial que el aplicador no abuse del disolvente, para economizar pintura, o por razones de comodidad de aplicación. Las propiedades de las resinas descienden vertiginosamente por aumento de su dilución, sea en agua o en disolventes sintéticos. Si una pintura tiene alto poder cubriente, y se diluye - Contenido de resina entre 10 y 20% - La suciedad penetra algo - Resistente al roce seco 16 por encima de lo necesario, la superficie aparenta estar coloreada y, por tanto, protegida. Pero ello es falso cuando la película no adquiere el espesor necesario. Con estas diluciones fraudulentas, las películas disminuyen de 30-40 micras de promedio por mano, a menos de 10 micras reales. Esto es usual en la decoración de fachadas. El "ahorro" de hasta 75% del material implica, además de la falta de ética, una limitación de los resultados a corto plazo. - Con rodillo: Es un sistema adecuado para colocar pinturas impermeabilizantes al agua, plásticas y temples. Suelen emplearse rodillos de lana para imprimaciones y acabados lisos, y rodillos de esponja acrílica y goma para texturas de picados, rayados, etc. Para las sintéticas se emplean rodillos especiales, llamados de esmaltar. - Estética y durabilidad: están relacionadas con el coste. Al tratarse de revestimiento generalmente económico y de poco espesor, su envejecimiento suele ser rápido comparado con otras soluciones. C) - Brochas y pinceles: su uso sencillo y ancestral va decayendo progresivamente. Sin embargo es muy útil en la primera capa de pinturas anticorrosivas, con mejores resultados en la adherencia y neutralización de óxidos que los rodillos o pistolas aerográficas. También es imprescindible como complemento a los rodillos, para el recorte de ángulos y remates (brochines de recorte), así como en toda clase de decoraciones y rotulaciones, usando material de primera calidad que evite la caída de las cerdas cuya consecuencia son los pelos sueltos en la capa de pintura. Los pinceles y las brochas anchas, llamados peines, son útiles en la aplicación de esmaltes sintéticos y barnices, sobre todo cuando la calidad y finura del pelo es adecuada, ya que facilita la buena extensión superficial de estos productos, evitando el antiestético "cordón" de las superficies tratadas con rodillo. Colocación y comportamiento Antes de colocar una pintura es preciso tener en cuenta diversos factores del soporte: humedad, que debe secarse previamente, o utilizar pinturas porosas (temple) o pinturas emulsión. La limpieza, eliminando la suciedad o polvo que pueda impedir el agarre de la pintura. Movimiento del soporte, que implica el aplazamiento de la colocación de la pintura, o el uso de productos especialmente flexibles. Reacciones químicas, en presencia de la humedad, que pueden provocar el arranque, reblandecimiento, pérdida de color y adherencia. Absorción, que no debe ser muy elevada, en cuyo caso sería conveniente aplicar una imprimación impermeable. A tenor de lo anterior se procede a preparar el soporte mediante imprimación, para reducir la porosidad, tapado de huecos con masilla, enlucido, si se precisa, y pulido o bruñido, pasando una lija para darle una mínima rugosidad que facilita el agarre. Una vez seco y preparado el soporte, se aplican, en condiciones atmosféricas adecuadas (sin lluvia o elevada humedad, viento, helada, sol directo, etc.), unas capas intermedias para cubrir el soporte; y, finalmente, la capa definitiva que dará el aspecto final. Cada capa ha de estar seca antes de dar la siguiente, además de ser más grasa (diluida) cuanto más externa. La durabilidad de la pintura es relativa, dependiendo sus posibles defectos del soporte, deficiente ejecución, mala calidad de la pintura o su incompatibilidad con el material a revestir. D) - Pistola aerográfica (con aire): la pulverización de la pintura tiene lugar por el choque de la línea de pintura que llega hasta la boquilla, a baja presión, contra 2 un chorro de aire comprimido (4 a 8 kg/cm ). Este choque produce la pulverización instantánea de la pintura y su impulsión sobre el paramento. Requiere diluir las pinturas con disolvente, a baja viscosidad, para facilitar su rotura y pulverización. Suele dar unos acabados superficiales de alta calidad y elevado brillo si se colocan con la adecuada técnica, siendo un buen procedimiento para decoración, pero no tan adecuado para anticorrosión. La pulverización aerográfica se utiliza en la construcción para el acabado de superficies esmaltadas, como los interiores de cabinas de ascensores, y esmaltados y barnizados de puertas. También para elementos complejos de hierro, como radiadores y rejas, por la alta velocidad de aplicación. Para exte- Técnicas de colocación 17 riores, este sistema no es adecuado en la colocación de la primera capa anticorrosiva. Cuando se suministra mucha cantidad de pintura a la pistola aerográfica, y menos aire, se producen roturas irregulares y goteos de la pintura. Este defecto ha sido aprovechado para la aplicación de pinturas en paramentos con el llamado efecto gotelé. Una pistola aerográfica provista de gran boquilla de pintura y un pequeño compresor que suministra poco aire, produce el "goteo" en los paramentos previamente imprimados. Este sistema está muy extendido en la aplicación de temples, y también puede usarse para pastas plásticas y pastas pétreas, dando una buena velocidad de trabajo y una textura que sirve para disimular pequeños defectos de los enlucidos de yeso, con la producción de gotas de 1 a 4 mm. Cuando la pintura así colocada aún no está seca, a veces se le pasa una superficie de plástico sobre las gotas, consiguiéndose el denominado gotelé aplastado. adecuados para el rápido desplazamiento requerido. Se emplean con éxito desde hace años para el pintado de barcos, estructuras y chapados metálicos, grandes paramentos de fachadas o interiores, etc. Pueden aplicarse casi todos los tipos de pintura de alta finura de molido sin grano. D) Clasificación de las pinturas a) Por el aglutinante Sintéticas con disolvente - Alcídicas y gliceroftálicas: esmaltes y barnices sintéticos para metales y maderas. Presentan elevado brillo y resistencia mecánica y externa. - Clorocauchos: para piscinas, suelos, instalaciones deportivas y metales en ambientes marinos. De alta resistencia química, mecánica y externa; alta flexibilidad y escaso brillo. - Acrílicas al disolvente: pinturas para fachadas, de elevado brillo y resistencia. - Poliuretanos (1 componente): barnices para suelos de madera, de alta resistencia y elasticidad. - Nitrocelulósicas: barnices para carpintería de madera de construcción. Elevado brillo y buenos acabados, pero requieren mano de obra especializada. - Pistola "air-less" (sin aire): el sistema consiste en que una bomba de alta presión (100 - 500 kg/cm2) impulsa la pintura hasta la boquilla de la pistola, y en la parte externa de la misma choca a alta presión y velocidad contra unos deflectores, produciéndose entonces la pulverización de la línea de pintura. La pulverización que se obtiene no requiere dilución de la pintura, pudiéndose aplicar para pinturas anticorrosivas más densas. Además, la velocidad de llegada al soporte es más elevada, y el secado no está sobre acelerado por el exceso de disolvente, con lo cual se favorece la colocación y adherencia de dichas pinturas contra la corrosión. La velocidad de aplicación de este procedimiento es muy alta, consiguiendo un operario hasta 500 m2 por hora. Ello exige que los paramentos a pintar tengan gran superficie y que los andamios sean Sintéticas de dos componentes - Poliuretano: esmaltes de alta calidad e impermeabilizantes de fachadas. Tienen alta resistencia química, mecánica y externa. - Urea-formol: barnices para suelos de madera, de elevado brillo, pero económicos. - Epoxi: sistemas anticorrosivos de máxima exigencia para estructuras industriales, hipermercados, 18 etc. También para recubrimiento de suelos industriales. presentan máxima resistencia pero su brillo tiende a perderse. - Poliester: masillas rápidas; barnices para madera con pulido posterior; asociado con fibra de vidrio, para piscinas y jardineras. Poseen elevado brillo y buena dureza. - Bituminosos con epoxi: para estructuras sumergidas en agua o enterradas, con alta impermeabilidad y adherencia y muy buenos resultados como acabado anticorrosivo. - Silicato inorgánico con zinc: pinturas anticorrosivas de alta calidad para estructuras. Excelente comportamiento, pero requieren tratamiento previo del soporte con chorro de arena y aplicación muy precisa del espesor requerido en micras. Pigmento amarillo brillante usado a menudo sólo o en combinación con otros pigmentos impermeabilizantes, como óxido de hierro rojo. Se emplea sobre todo para imprimaciones de metales no férricos, y también para los férricos que hayan sido limpiados con chorro de arena. Óxido de hierro De típico color óxido rojo pardo, puede ser natural o sintético. Cuando se emplea sólo no produce inhibición química a la corrosión; como proporciona buena capacidad filmógena impermeabilizante, suele asociarse a otros pigmentos con mayor poder anticorrosivo. Otros pigmentos - Aluminio: imprimaciones de carácter anticorrosivo electroquímico con plomo metálico y aluminio para superficies muy limpias y desoxidadas. - Zinc-rich: imprimaciones con alto contenido de zinc, junto con resinas no reactivas (clorocaucho, epoxi), para superficies impecables con buenos resultados. Al agua - Acrílicas al agua: impermeabilizantes y revestimientos granulados para fachadas. Poseen la máxima calidad en pinturas al agua de un solo componente. - Acetato de polivinilo: pinturas plásticas para decoración sólo de interiores. Tienen buena calidad y lavabilidad siempre que contengan una cantidad adecuada de resina en la formulación, pues si no pierden características semejando a los temples. - Acrílico-estirenadas, acrílico-vinílicas: pinturas plásticas para decoración de interiores y exteriores. Presentan buena calidad y lavabilidad cuando contienen suficiente cantidad de resina, igual que el tipo anterior. - Temple: para techos y paramentos muy económicos; pasta para gotelé y picados; puede revestirse con pintura plástica con buenos resultados. Es la pintura más económica, a base de cola vegetal y carbonatos. No tiene ninguna resistencia al agua ni, por consiguiente, al lavado o frote mecánico. - Cemento: con adición de resinas al agua se obtienen revestimientos de gran resistencia mecánica, apropiados para cajas de escaleras y zonas de paso. Presentan la dureza mineral del cemento, mientras que la resina facilita la adherencia con el enfoscado base. - Cal: antiguamente se impuso por su blancura, economía y poder desinfectante, pero posee escaso o nulo poder impermeabilizante. - Imprimaciones de metales Dan un tratamiento al metal que queda pasivado contra el óxido y mejora el anclaje de todas las manos posteriores de pintura. - Fosfatantes: ácido fosfórico en agua o en caliente. proporciona una superficie pasivada para todos los metales. Debe repintarse rápidamente con imprimaciones anticorrosivas. - Wash Primer: imprimación fosfatante de dos componentes, generalmente de soluciones de resinas en alcohol con cromato de zinc como pigmento y, en un segundo envase, una solución alcohólica de ácido fosfórico. - Shop Primer: pretratamiento de un solo componente a base de cromato de zinc y óxido de hierro, tras un chorreado con arena; especialmente destinado a evitar problemas de oxicorte y posterior soldadura. Muy útil para un buen tratamiento anticorrosivo de estructuras C) Por el disolvente Además de las pinturas con disolvente sintético y las que llevan como vehículo el agua, existen en el mercado algunas otras, en polvo o de dos componentes, que se expiden sin disolventes previstos para su secado. b) Por el pigmento anticorrosivo Cromato de zinc d) Por el número de componentes 19 pese a su coste, cada día más apreciados. Pinturas de un solo componente Corresponden a la mayoría de las pinturas y barnices empleados en la edificación. El 95% de los esmaltes sintéticos, imprimaciones anticorrosivas, barnices, impermeabilizantes de fachadas y pinturas plásticas para decoración de interiores que se usan en la actualidad en la construcción, lo son en forma de un solo componente. Ganan terreno día a día los productos "listos para usar", es decir, aquellos que no admiten dilución, al menos, importante, y no admiten mezclas que, generalmente, rebajan la calidad. Pinturas de dos componentes En realidad pinturas de dos o más componentes, en las cuales el proceso de endurecimiento de la película tiene lugar por la acción química de un reactor sobre la resina. Como es natural, la mezcla de dos componentes tiene una vida limitada, que suele situarse entre 15 minutos y 12 horas, aproximadamente, de vida para su aplicación. El tipo de pinturas fabricadas con estas resinas de endurecimiento por reacción, suele tener muy buenas características finales, pero sus precios son más elevados y la dificultad de aplicación mayor. Ello se debe a la necesidad de conseguir mezclas homogéneas y cantidades exactas para un tiempo de colocación limitado. Al igual que las pinturas, también se fabrican barnices de dos componentes, como son los de poliéster, poliuretano, epoxi, etc. - Barnices de un solo componente Los barnices son pinturas de capa más o menos transparente puesto que se prescinde de los pigmentos opacos. Están compuestos, mayoritariamente, de una resina y un disolvente, y su uso propio es la decoración de la madera, a la que confieren características de resistencia e impermeabilidad, permitiendo apreciar su estructura. Hoy día se están incluyendo pigmentos de tipo transparente que permiten la coloración de las maderas claras. También se están incorporando filtros que tratan de impedir el paso de las radiaciones ultravioleta, que producen tanto el deterioro de la superficie de la madera como el de la película de barniz que puede levantarse aunque aquella se conserve en buen estado. El momento actual de la química de los barnices impide una gran durabilidad al exterior, que puede ser unas cinco veces menor que la de una pintura opaca fabricada con los mismos ingredientes. Pero estas diferencias no se producen en las decoraciones de interiores. Un avance importante es el de los protectores de madera, que evitan el crecimiento de hongos y mohos que se desarrollan en el interior de la estructura leñosa y dan origen, por su coloración, a la formación de manchas como el azulado del pino. También evitan la entrada de insectos, como carcomas, termitas y hormigas que destruyen la madera. La posibilidad de colorear estos protectores de madera hace posible la imitación de tonos de maderas tipo nogal, roble... Los protectores de madera se emplean cada vez más, casi como tratamiento obligatorio, bien como imprimación, antes del barnizado en interiores, o bien como acabado en exteriores, en substitución de los barnices de exterior. Su alta resistencia y su fácil repintado, sin necesidad de decapado, los hace ser, e) Por su proceso de secado - Por oxidación: esto es, al entrar en contacto con el oxígeno del aire, como las pinturas a base de aceite de linaza. Suelen tener largos períodos de secado, lo cual no es muy compatible con el ritmo actual de la edificación. - Por evaporación: del disolvente. Normalmente suele darse un efecto mixto de secado por oxidación y por evaporación de disolventes. - Por reacción: que tiene lugar por la mezcla de la resina básica más pigmentos y aditivos, con un reactor especial o catalizador que provoca el endurecimiento de la resina. - Mediante estufa u horno: es un proceso industrial que se emplea para acelerar el secado de las pinturas mediante túneles de emisión de calor. Muchas pinturas que pueden secar al aire también admiten el secado forzado a estufa. Otros tipos sólo están capacitados para secar a estufa, como la mayoría de los lacados de metales. Por ello, en la construcción, este tipo de secado encuentra su aplicación exclusivamente en elementos prefabricados y decorados, listos para su montaje. f) Por su forma de aplicación - Pintura para brocha y rodillo. - Para pistola aerográfica. - Para pistola airless. 20 - Para pistola electrostática. - Para inmersión. - Para flow-coating. - Para cortina de pintura. - Para rodillo industrial de impresión. Las pinturas aplicables a brocha y rodillo forman el grueso de las empleadas en la edificación. Las preparadas para brocha requieren un secado no excesivamente rápido, como las de pistola, y que después tengan una buena capacidad de nivelación superficial, evitando así, en lo posible, lo que se llama cordón, o marca de la brocha. Generalmente, los rodillos suelen dar una superficie algo texturada, y muchas de las pinturas están preparadas para conseguir, con ellos, efectos de textura con más o menos relieve, tipo picados, etc. Muchas pinturas y esmaltes sintéticos están preparados para aplicarse indistintamente con brocha, rodillo, pistola aerográfica o airless. Por lo general, los tipos de pintura listos para utilizarse sólo con pistola aerográfica, suelen ser de secado rápido y no permiten la colocación con brocha. 21
