Hojas de comienzo

UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
VICERRECTORADO ACADÉMICO
DECANATO DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN
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EL USO DEL ACERO INOXIDABLE COMO TRATAMIENTO
DE FACHADAS EN LAS EDIFICACIONES
Trabajo Especial de Grado presentado por:
Arq. Ana María Colina D’Santiago
Especialidad en Construcción de Obras Civiles,
(Mención Edificación)
Maracaibo, Julio del 2012
1
65
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Arias, F. (2006) El proyecto de investigación: introducción a la metodología
científica. 5ta Edición Caracas Editorial EPISTEME.
Balestrini, M.(2002) Como se elabora el proyecto de investigación 6ta Edición Caracas
Editorial BL Consultores Asociados.
Bavaresco, A. (2006). Proceso Metodológico en la investigación: Como hacer un
diseño de investigación. 5ta Edición. Maracaibo. Editorial EDILUZ.
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Beà i Bretones, J (2010) Materiales de futuro: Cubiertas de acero inoxidable en la
construcción
no industrial europea. Tipologías, ventajas constructivas y
medioambientales.
Hurtado, J. (2000). Metodología de la investigación holística. 3ra Edición Caracas
Editorial Fundación SYPAL.
Hurtado, J. (2006). Proyecto de Investigación. Caracas Editorial Fundación SYPAL.
Martinez, L. (2002). Acero. España. Editorial Fondo de Cultura económica.
Medina, E. (2010) Evaluación y Comportamiento mecánico y Estructural de las
Armaduras de Acero Inoxidable Austenítico AISI 304 y dúplex AISI 2304.
Nuñez, D. (2000). Acero Inoxidable en la construcción arquitectónica. España.
Editorial Universidad de Alicante
Pallela, S. y Martins, F. (2006). Metodología de la investigación cuantitativa. 2da
Edición Caracas. Editorial FEDUPEL.
Real, E. (2000). Aportaciones al Estudio del comportamiento a flexión de
Estructuras de Acero Inoxidable
Valencia, G. (2006). Estructuras de acero. Introducción al diseño. Editorial
Universidad Nacional de Colombia.
Zanni, E. (2008). Patología de la Construcción y Restauración de obras de
Arquitectura. Editorial Bruja.
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EL USO DEL ACERO INOXIDABLE COMO TRATAMIENTO
DE FACHADAS EN LAS EDIFICACIONES
Trabajo Especial de Grado para
optar al título de especialista en:
Construcción de Obras Civiles,
(Mención Edificación)
__________________________
Ana María Colina D’Santiago
C.I. No. 1.281.935
II
DEDICATORIA
Llegar a cumplir esta meta significa mucho para mí, era un sueño que veía lejos, porque
significaba tiempo de dedicación, dinero y esfuerzo, sin embargo a pesar de los obstáculos
hoy se hace realidad, es por esto que quiero dedicarlo:
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A Dios, en primer lugar, porque además de darme
la vida, ha iluminado mi camino
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Rmomentos difíciles permitiéndome llegar aquí y
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siempre y me ha llenado de fuerzas
en
los
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lograr esta meta.
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A mis padres, quienes siempre me han brindado su amor y apoyo incondicional,
enseñándome valores éticos y morales, siendo mis grandes pilares para llegar a ser la
persona que soy ahora.
A mis dos hermosos hijos, quienes con su amor, alegría, paciencia y comprensión por
mi ausencia, han sido mi mejor inspiración y mayor motivo para levantarme en los
momentos que he flaqueado, llenándome de fuerzas para
dificultades.
Para ustedes este nuevo logro, los AMO!!!!!!!!
III
seguir adelante a pesar de
AGRADECIMIENTO
A Dios, por ser mi luz y mantenerme de pie mirando siempre hacia adelante y
premiándome y bendiciéndome con mis dos bellos hijos.
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palabras de aliento cuando las he necesitado.
S Los amo!!!!!
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A mis hermanos, quienes siempre me han escuchado y apoyado con sus consejos y
A mis amigas Alba, Arelis, Rosangela y Jackeline, porque siempre han estado
conmigo brindándome su apoyo en las buenas y las no tan buenas cuando me he sentido
sin fuerzas…. Las quiero mucho !!!!!.
A Marcos, por haber compartido conmigo momentos de alegrías, tristezas, triunfos y
fracasos durante el transcurso de mi postgrado.
A Yolimar y Eliezer, quienes siempre me han tendido su mano amiga.
A los profesores, porque con su paciencia y tiempo de dedicación, compartieron con
nosotros sus conocimientos, en especial a los profesores Ernesto Velásquez y Rosa
esperanza ,quienes me guiaron en el desarrollo del trabajo especial de grado.
A todas aquellas personas que de una u otra forma compartieron y colaboraron conmigo
para lograr esta meta.
A todos, MIL GRACIAS!!!!!!
IV
INDICE GENERAL
TITULO………………………………………………………………………..
DEDICATORIA………………………………………………………………
AGRADECIMIENTO………………………………………………………..
ÍNDICE GENERAL………………………………………………………….
ÍNDICE DE CUADROS……………………………………………………..
ÍNDICE DE TABLAS……………………………………………………….…
ÍNDICE DE FIGURAS……………………………………………………….
RESUMEN…………………………………………………………………….
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Pág.
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CAPITULO I: FUNDAMENTACIÓN
Planteamiento y Formulación del Problema……………………………….
Objetivos de la Investigación………………………………………………
Objetivo General…………………………………………………………
Objetivos Específicos……………………………………………………
Justificación de la Investigación……………………………………………
Delimitación de la Investigación……………………………………………
1
5
5
6
6
8
CAPITULO II: MARCO TEÓRICO
Antecedentes de la Investigación…………………………………………..
Bases Teóricas de la Investigación…………………………………………
Mapa de Variables…………………………………………………………..
9
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CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO
Tipo y Nivel de Investigación………………………………………………
Diseño de Investigación…………………………………………………….
Sujetos de la Investigación…………………………………………………
Muestra……………………………………………………………………..
Técnicas de Recolección de Datos…………………………………………
Instrumentos de Recolección de Datos…………………………………… …
Procedimientos de la Investigación……………………………………….. …
35
39
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41
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43
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CAPÍTULO IV: RESULTADOS
Análisis y Discusión de Resultados………………………………………..
Discusión de Resultados……………………………………………………
Conclusiones………………………………………………………………..
Recomendaciones…………………………………………………………...
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46
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………………………
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DER
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INDICE DE CUADROS
Cuadro Nº 1. Mapa de Variable………………………….……… ….
Pág.
34
Cuadro Nº 2. Acabados por Laminación. Acero Inoxidable……..….
53
Cuadro Nº3. Acabados del Acero Inoxidable Mecánicos, Esmerilados
O Abrillantados …………………………………. …
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Cuadro Nº 5. Acabados Correados por Arena, Acero Inoxidable….
..
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EInoxidable…………
Cuadro Nº 6. Acabados Electro Pulidos. Acero
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HO Acero Inoxidable……………….
Cuadro Nº 7. Acabados Coloreados.
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ER Decorativos Especiales. Acero Inoxidable.....
Cuadro Nº 8.D
Acabados
Cuadro Nº 4. Acabados Grabados. Acero Inoxidable………………
VI
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56
56
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INDICE DE TABLAS
Pág.
Tabla Nº 1. Comparación de las características mecánicas de los aceros
Inoxidables y otros materiales tradicionales………………..
17
Tabla Nº 2. Comparación de las características físicas de los aceros
Inoxidables y otros materiales mas tradicionales………………..
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Tabla Nº 4. Soldadura de los Acero Inoxidable………..……………….
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Tabla Nº 5. Juntas adhesivas de Aceros Inoxidables……………………
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Tabla Nº 6. Construcciones
Exteriores……………………….…………
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Tabla Nº 7. Construcciones
DER Interiores………………….……………….
Tabla Nº3. Métodos de corte de Acero Inoxidable……………………….
VII
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47
INDICE DE FIGURAS
Figura Nº 1. Centro de Control de un Dique, Kampen ….……… ….
Pág.
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Figura Nº 2. Edificio Administrativo en Reutlingen, Alemania.. ….
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UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
VICERRECTORADO ACADEMICO
DECANATO DE POSTGRADO E INVESTIGACIÓN
ESPECIALIZACIÓN EN CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES
RESUMEN
EL USO DEL ACERO INOXIDABLE COMO TRATAMIENTO DE
FACHADAS EN LAS EDIFICACIONES
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Autor: Ana María Colina
Tutor: Ernesto Velásquez
Fecha: Julio 2012
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En este trabajo
DE de investigación, se plantea la necesidad de innovar con materiales de
construcción, es por ello que el objetivo principal, es proponer el uso del acero inoxidable
como tratamiento de fachadas en las edificaciones, material que permite lograr una
armonía estética y calidad visual , así como también resistencia y durabilidad en cualquier
entorno. En el marco teórico se describe las características, tipos, usos, acabados y
alternativas de fijación. La investigación fue de tipo descriptiva y documental ya que su
diseño bibliográfico está basado en la población que fue la información obtenida en las
fichas técnicas y catálogos de varios fabricantes a nivel mundial, con una técnica de
recolección basada en la observación documental, concluyendo que es un material que
además de aportar belleza y no causar daños medioambientales ya que es 100% reciclable,
por sus características y propiedades físicas y mecánicas está siendo cada vez más usado en
el campo de la construcción, por arquitectos y diseñadores tanto para techos , fachadas,
revestimientos interiores, así como también para restaurar edificaciones antiguas ya que es
compatible con cualquier material de construcción tradicional. Es por esto que se
recomienda a los profesionales afines, ahondar más en el conocimiento del acero inoxidable
como material de revestimientos, envolventes y fachadas para aprovechar al máximo las
bondades que ofrece y lograr obras arquitectónicas de calidad y perdurables en el tiempo.
Descriptores: Acero Inoxidable, Fachadas, Edificaciones
Correo Electrónico: [email protected]
IX
CAPÍTULO I
FUNDAMENTACIÓN
Planteamiento y Formulación del Problema
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Desde sus inicios, el ser humano ha tenido la necesidad de resguardarse de todos
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aquellos agentes que de un modo u otro atentan contra su bienestar y tranquilidad, como es
el caso del medio ambiente y los peligros u/o riesgos que éste conlleva, por lo cual el
hombre primitivo tuvo en la necesidad de vivir en comunidad y bajo un espacio físico en el
cual se sintieran protegidos, tal es el caso de las cavernas, que según el diccionario de la
Real Academia Española (2010) son una concavidad profunda, subterránea o entre rocas.
En este sentido, a medida que crecía su población la necesidad de ofrecer alimentación y
protección a sus descendientes los llevó a trabajar la tierra con materiales elaborados a
partir de la materia prima existente en la naturaleza, como la piedra, hierro, madera, entre
otros, para la construcción de espacios, utensilios de caza y trabajo. Sin embargo, no todas
las regiones del mundo poseen los mismos recursos naturales no renovables, materiales,
condiciones climáticas y relieves, que de un modo u otro son factores influyentes en las
diversas tendencias de construcción las cuales fueron mejorando con el pasar de los años,
tal como es el caso de los iglús en las zonas polares en contraste con las chozas o cavernas
1
2
en muchas otras partes del mundo, pero siempre orientados a satisfacer sus necesidades en
cuanto a confort y seguridad se refiere.
En este sentido, con el pasar de los años y el desarrollo de la tecnología impulsada en la
revolución industrial, se han ido incorporando nuevos materiales a la construcción, unos
básicos o tradicionales y otros elaborados a partir de la mezcla de la materia prima, como es
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el caso del cemento, el cual desde su creación ha sido un elemento fundamental altamente
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utilizado en las edificaciones aunado a metales como el hierro, acero y aluminio
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DE
permitiendo la construcción de grandes e importantes obras arquitectónicas
a nivel
mundial debido a su economía.
Así mismo, se cuenta con un sinfín de materiales para la construcción, como es el caso
del bloque y el poliestireno expandido, implementado este último para sustituir el bloque en
los techos aligerando las estructuras horizontales de las edificaciones; con el pasar de los
años su aplicación se ha ido acentuando no sólo para techos; sino además para paredes,
como es el caso de algunos sistemas constructivos, por funcionar como aislante térmico y
también acústico en las edificaciones.
En este mismo orden de ideas, el uso de acero para construir edificios se inició en el
siglo XX, pero se generalizó después de la Segunda guerra mundial, cuando hubo mayor
disponibilidad de este material, Según Williams (1990, p. 178) el año de 1973 es uno de los
más representativos, el mayor consumidor de acero en los países industrializados (alrededor
del 20%) era la industria de la construcción, seguida de la ingeniería mecánica (15%) los
astilleros (10%) y los ferrocarriles (7%) y un (9%) era en artículos muy pequeños, pernos,
3
tuercas, tornillos, y remaches usados para unir enorme variedad de estructuras. Por
consiguiente, los edificios de acero han sido ampliamente aceptados, en parte debido a la
eficiencia de costes y además porque se pueden desarrollar estructuras mucho más altas que
con el hormigón, situación muy valorada en las grandes ciudades del mundo donde los
terrenos son escasos.
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Por su parte, el ser humano en su constante afán de crear espacios con un mayor confort,
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diseños vanguardistas e imponentes estructuras, que no ameriten de altos costos en
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mantenimiento, perdurable como íconos arquitectónicos resistentes al paso de los años y los
efectos negativos del medio ambiente, ha incurrido en el uso del acero inoxidable como una
alternativa para diseños y acabados en fachadas modernas, como es el caso del Freedome ,
Torre Chrysler (New York), Torres Petronas (Malasia), Burj Khalifa (Dubai), entre otras.
Según Helzel (2001, p. 2), “El acero inoxidable proporcionó a los arquitectos un nuevo
material de construcción apasionante, que ofrecía la combinación ideal de una gran
tenacidad, excelente resistencia a la corrosión, facilidad de fabricación, además de una
imagen moderna.”
En relación a lo expuesto anteriormente, según ASERINOX (2012, p. 3) en su Junta
General de Accionistas, el ISSF (International Stainless Steel Forum / Foro Internacional de
Acero Inoxidable), la producción mundial de acero inoxidable en 2011 fue la más alta de la
historia: 32,1 millones de toneladas. Con respecto al año anterior creció 3,3%, cifra más
que considerable teniendo en cuenta que se ha consolidado el 25% de crecimiento de 2010
y que afianza nuestra confianza en el futuro: el acero inoxidable continúa siendo el único
material entre metales y aleaciones industriales que mantiene una tasa de crecimiento anual
4
cercana al 6% durante los últimos 62 años; por tal motivo, en Latinoamérica, ya se
comienza a producir elementos en este material para acabados de revestimientos en pisos
y paredes tanto para exteriores como para interiores de las edificaciones.
En tal sentido, según Euro Inox (2005, p. 2), el uso del acero inoxidable en la
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construcción tanto en fachadas como envolventes y tejados, lo convierten en un material
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texturas (lisas, perforadas, corrugadas),
S formatos (chapas, placas, láminas), medidas,
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EC con alta resistencia a la corrosión en entornos agresivos, al
acabados (matesE
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brillantes),
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que ofrece diversas alternativas de fijación o soportes (soldadas, apernadas o remachadas),
mismo tiempo reciclable, compatible con otros materiales como el hierro, aluminio,
madera, vidrio, así como también con sistemas constructivos basados en compuestos y
aglomerados, convirtiéndolo en una opción que si bien no es económica a corto plazo, su
fácil instalación, su ligereza, su costo de mantenimiento prácticamente nulo a lo largo del
tiempo, lo hacen un elemento interesante para la construcción, desde el punto de vista
arquitectónico, funcional, operacional y económico.
Por otra parte, en Venezuela existen
construcciones importantes como el Centro
Cultural Teresa Carreño, Hotel Humboldt, El Poliedro en Caracas, Santuario Nacional
Nuestra Señora de Coromoto en Guanare, Teatro Baralt en Maracaibo, entre otras; las
cuales fueron construidas con sistema tradicional, por lo que requieren
un constante
mantenimiento para prevenir que se deterioren con el paso del tiempo y los daños
ocasionados por agentes externos agresivos como el viento, sol, lluvia, entre otros;
incurriendo así en altos costos para conservar las mismas.
5
Cabe destacar, que en la actualidad en las principales e importantes ciudades que
conforman todo el territorio Venezolano, se han establecido grandes desarrollos urbanos de
los cuales, muchos ubicados en zonas costeras han presentado problemas de corrosión,
como consecuencia de diversos factores climáticos, Según Zanni (2008, p. 122) los agentes
climáticos comienzan su acción degradadora desde la misma construcción de la fachada,
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excelente poder experimentar con el uso del acero inoxidable,
RV aprovechar sus bondades
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para crear fachadas de edificaciones
con
un nuevo concepto vanguardista y duradero,
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dejando de lado
DElasRestructuras contemporáneas que necesitan un constante mantenimiento
permaneciendo activos a lo largo de toda la vida útil de la misma. Por tal motivo, sería
reflejando mayores costos así como también menor lapso de duración en el tiempo.
En virtud de lo antes expuesto, con esta investigación se quiere dar a conocer en
Venezuela las características y bondades que ofrece al sector de la construcción un nuevo
material como lo es el acero inoxidable, que hasta los momentos se ha implementado en
diferentes partes del mundo, dando como resultado edificaciones que además de satisfacer
las necesidades de confort del ser humano, ofrece una calidad visual y arquitectónica
excelente.
Objetivos de la Investigación
Objetivo General.
Proponer el uso del acero inoxidable en tratamiento de fachadas de edificaciones.
6
Objetivos Específicos.
Describir las características del acero inoxidable para su uso en edificaciones.
Mencionar la aplicación del acero inoxidable en la construcción
Identificar la variedad de acabados del acero inoxidable para edificaciones.
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Explicar las diferentes alternativas de ensamble y fijación de láminas y chapas
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de la Investigación
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CJustificación
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Desde el inicio de las civilizaciones e incluso desde la existencia del ser humano, éste ha
buscado siempre la manera de protegerse ante cualquier amenaza tanto natural como de
otros agentes externos sin dejar de lado el confort, es por ello que al principio de los
tiempos vivió en cavernas, luego con el descubrimiento del fuego y el uso de la roca,
madera, entre otros materiales, ha ido perfeccionando sus viviendas transformándolas en
chozas, pasando por construir imperios hasta llegar a los grandes avances de hoy en día
como los rascacielos en los países industrializados, gracias a las nuevas tendencias para uso
de materiales como el acero inoxidable en el área de la construcción.
En tal sentido, el uso del acero inoxidable como una manera práctica en cuanto a
tendencia y versatilidad se refiere, éste puede ser aplicado al diseño de envolventes y
fachadas de edificios, pues, sus características lo convierten en un material que ofrece
diversas alternativas de fijación o soportes (soldadas, apernadas o remachadas), texturas
(lisas, perforadas, corrugadas), formatos (chapas, placas, láminas), medidas, acabados
7
(mates o brillantes), con alta resistencia los agentes que deterioran con mayor facilidad el
resto de los materiales que hasta ahora son utilizados en Venezuela como son: el cemento,
la pintura de exteriores e interiores, bloques, madera, poliestireno expandido entre otros, los
cuales se ven afectados por agentes climáticos, biológicos y químicos.
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En virtud a lo antes expuesto, la investigación se orienta a satisfacer la necesidad de
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en cuanto al uso del acero inoxidableS
como material constructivo en Venezuela, detallando
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ECdel mismo desde el punto de vista arquitectónico, basados en
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claramente los E
beneficios
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crear una base teórica para los profesionales en el área, aportando información necesaria
resultados obtenidos a partir de su implementación a nivel mundial desde hace mucho
tiempo. Así mismo, brindar a la población una nueva alternativa en edificaciones que
además de satisfacer las necesidades de confort, sean modernas y perduren en el tiempo
con un bajo costo de mantenimiento.
Por su parte, la investigación sobre el uso del acero inoxidable en tratamientos de
fachadas de las edificaciones proporcionará un avance en el campo de construcción y
diseño en obras civiles y públicas enmarcadas en un concepto moderno, necesario en el
territorio Venezolano con implicaciones trascendentales para futuras investigaciones,
generando conocimientos en un ámbito inexplorado ó no implementado dentro de ésta
región. Para ello, se pretende hacer uso de las técnicas de recolección de datos necesarias
para dictaminar el grado de discernimientos en cuanto al tema referido, preciso para generar
avances en el sector arquitectónico, por tal motivo se realizarán encuestas y entrevistas a
8
diferentes personas inherentes al medio que puedan ofrecer su opinión en cuanto al uso del
acero inoxidable, destacando los beneficios de su uso.
Delimitación de la Investigación
La investigación se oriento a obtener conocimiento sobre
las características,
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aplicaciones y especificaciones técnicas del acero inoxidable como elemento constructivo
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en las fachadas así como también en las envolventes de las edificaciones, desde la
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producción, distribución, clasificación, técnicas de instalación y acabados que se pueden
lograr con la utilización del mismo en nuevos proyectos de construcción dentro del
territorio Venezolano, destacando las ventajas y factibilidades funcionales, operacional y
económica.
En este sentido, la investigación se enmarca dentro de la Especialización de obras civiles
de la Universidad Rafael Urdaneta, delimitada espacial, temporal y temáticamente.
Espacialmente la investigación se desarrollo sobre el uso del Acero Inoxidable en
Venezuela, con un aspecto Temporal limitada en un período de Octubre del año 2011
hasta el mes de Agosto del 2012. Así mismo comprendió las áreas Temáticas de la
Tecnología Constructiva y Diseños Arquitectónicos, la cual propone “El uso del Acero
inoxidable para tratamientos de fachadas de las edificaciones”, considerando los aportes del
Autor Beà i Bretones, J (2010).
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
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Según Lerma (2004, p. 58), el marco teórico será una descripción detallada de cada uno de
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solución sean una deducción de lógica
S de ella. Este marco también puede estar constituido
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H
C por el investigador. En consecuencia, elpresente capítulo se
Ecreada
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por una teoría específica
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los elementos esenciales de la teoría, de tal manera que la formulación del problema y su
hace mención a referencias bibliográficas consultadas en las que se basa la investigación
del tema en estudio, y que servirá de fundamentación para ofrecer a los profesionales que
trabajan dentro del área de la arquitectura y construcción, información técnica referente al
uso del acero inoxidable en las edificaciones como parte de sus fachadas y envolventes,
contando con una nueva tendencia modernista y la cual incurre en bajos costos de
mantenimiento durante su vida útil.
Antecedentes de la Investigación
Con el propósito de apoyar la fundamentación teórica de este estudio, se hizo necesaria
realizar una revisión de varios trabajos de investigación, los cuales están relacionados con
las características, y tipos de acero inoxidable para su uso en las Fachadas, revestimientos,
9
10
techos, así como también en envolventes de edificaciones. Según la revisión efectuada se
pueden citar los siguientes:
En primer lugar fue necesario resaltar el trabajo de investigación realizado por Medina
(2010) el cual se denominó “Evaluación y Comportamiento mecánico y Estructural de
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las Armaduras de Acero Inoxidable Austenítico AISI 304 y dúplex AISI 2304”
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autor expresa que “ La utilizaciónS
de armaduras de acero inoxidable, a pesar de su alto
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EC con el acero al carbono, es una alternativa que está recibiendo
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costo inicial en E
comparación
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realizada en la Escuela de Arquitectura de la Universidad Politécnica de Madrid, donde el
cada vez más consideración. Su resistencia a la corrosión en los ambientes más agresivos,
incluso con ataque de cloruros, lo convierte en el material idóneo para prolongar de forma
muy considerable la vida útil de la estructura”. El objetivo de la investigación fue estudiar
el comportamiento del acero inoxidable a nivel estructural en obras de arquitectura e
ingeniería, el cual está relacionado con el tema de estudio, resaltando aspectos relevantes
como la alta resistencia a la corrosión, su ductilidad, comportamiento mecánico, entre otras
características, convirtiéndolo en una material atractivo para los profesionales involucrados
con el sector constructivo, brindando un aspecto moderno a las construcciones y fachadas
de edificaciones así como también una mayor durabilidad de las mismas, razón por la cual
se considera un antecedente valioso.
Continuando con los antecedentes, se cita el trabajo de grado realizado por Josep Beà i
Bretones (2010) el cual se denomino “Materiales de futuro: Cubiertas de acero
inoxidable en la construcción
no industrial europea. Tipologías, ventajas
11
constructivas y medioambientales” realizado en la Universidad Politécnica de Cataluña,
cuyo objetivo fue estudiar soluciones de dudas constructivas a partir de construcciones ya
realizadas, así como también comportamiento, ventajas e inconvenientes del acero
inoxidable dentro del campo de la arquitectura.
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Por otra parte, en este trabajo de investigación el autor expresa “El acero inoxidable es
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problemas medioambientales: En la
Sconstrucción, la tasa efectiva de recuperación es
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próxima del 100
%,
es inalterable, y totalmente neutro en lo que respecta al medio
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un material "verde" por excelencia ya que es reciclable infinitamente además de no crear
ambiente: al contacto de elementos tal como el agua, no deja ir ninguno de los compuestos
susceptibles de alterar la composición.”
Así mismo, el autor expresa lo siguiente: “La longevidad del acero inoxidable cubre todas
las necesidades de la construcción sostenible puesto que la buena elección, la correcta
puesta en obra y el buen mantenimiento garantizan una vida útil incomparable.”
En el
mismo orden de ideas, otro aspecto importante que señala el autor para usar este material en
las edificaciones es el bajo costo en mantenimiento a largo plazo ya que,
por su
composición química y excelente resistencia a la corrosión en entornos agresivos, requiere
de un mantenimiento mínimo o casi nulo.
Del mismo modo, “Las características mecánicas del acero inoxidable nos dan unas
ventajas como su espesor, que se caracteriza porque generalmente es inferior al de la
inmensa mayoría de los materiales metálicos utilizados en cubierta por lo que el peso total,
12
después del ensamblaje, es muy reducido y la estructura portante, más ligera, por lo que la
solución es más económica. En tal sentido, “el acero inoxidable se utiliza en exteriores
tanto en cubiertas como en fachadas, prestándose fácilmente a la ejecución de la solución
arquitectónica. Todo lo dicho anteriormente nos muestra que se trata de un material
accesible y que no solamente está ligado a una imagen de lujo. Y que por ello, tanto para el
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prescriptor como para el propietario de un edificio, una cubierta de acero inoxidable
presenta grandes ventajas”.
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Con respecto a lo antes planteado se puede decir que existen numerosas ventajas tantos
técnicas como estéticas que hacen del acero inoxidable un material interesante dentro del
campo de la arquitectura e ingeniería, ya que por las características antes mencionadas se
puede usar tanto en fachadas como en cubiertas, creando obras arquitectónicas duraderas a
lo largo del tiempo en cualquier entorno climático, ya sea lluvioso, cálido, húmedo y frio.
Por su parte, Real Saladrigas, Esther (2000), en su investigación: Aportaciones al
Estudio del comportamiento a flexión de Estructuras de Acero Inoxidable, realizada en
la Universidad Politécnica de Cataluña, donde expresa lo siguiente: “El acero inoxidable
está siendo utilizado de manera creciente en los últimos años en los sectores de la industria
y de la arquitectura gracias a su resistencia a la corrosión, facilidad de mantenimiento y
apariencia agradable. Sin embargo, su empleo como material estructural resistente ha
estado limitado durante años debido, entre otras razones, a la falta de especificaciones de
diseño que fomenten y faciliten su uso en esta situación.
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En consecuencia, el objetivo principal de este trabajo es “contribuir al avance del
conocimiento
del
acero
inoxidable
como
material
estructural,
analizando
el
comportamiento en servicio y la evolución hasta rotura de estructuras trabajando
fundamentalmente a flexión. El estudio se ha enfocado, por un lado, hacia el cálculo de
flechas y las correspondientes verificaciones frente al estado limite de deformabilidad, y
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y la determinación de un mecanismo resistente que
considere las peculiaridades del
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material acero inoxidable”.
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por otro lado, hacia el estudio del comportamiento en estado limite ultimo frente a cortante
Por otra parte, el autor se enfoca en el estudio de diversos ensayos de estructuras, llegando
a la siguiente conclusión “la no linealidad de la relación tensión - deformación del material
complica el cálculo de flechas en elementos de acero inoxidable, ya que, en general será
necesario recurrir al uso de herramientas de análisis no lineal que dificultan el diseño”.
Bases Teóricas de la Investigación
El avance de la investigación requerirá un sustento teórico que esté relacionado con la
identificación de las características y ventajas que ofrece el acero inoxidable en la industria,
específicamente en el ramo de la arquitectura y construcción, para lo cual se
conceptualizarán las teorías relacionadas con dichas variables, es decir, conforma el marco
referencial propiamente dicho de la investigación, en el cual se realizará una exhaustiva
revisión en forma detallada, tomando en cuenta los objetivos planteados, las variables con
sus respectivas dimensiones e indicadores. A continuación, se muestran algunos de los
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conceptos claves para sustentar las variables objetos de este estudio y que además servirán
para su explicación.
Acero Inoxidable.
Según Morales, Navarro, Casado y García (2010, p. 86) se define como una aleación de
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D
A
V u otros metales que contiene
molibdeno. Es resistente a la corrosión, dado que el R
cromo
E
S
E
R
S
poseen gran afinidad por el oxigeno
y
reacciona
con el formando una capa pasivadora,
O
H
C
EREdel hierro.
evitando así D
la corrosión
acero con un mínimo de 10% de cromo y otros elementos aleantes como el níquel y el
Por su parte, según Torres, H. (2002, p.589) son aleaciones de hierro con otros metales,
que le confieren una elevada resistencia a la corrosión, pudiendo ser de tipo magnético
aleados con el cromo (serie 400), dentro de los cuales se encuentran losmartensiticos y los
ferriticos, o bien, de tipo no magnéticos aleados con cromo y níquel (serie 300), entre los
que se incluyen los austeniticos.
En este mismo orden de ideas, Kalpakjian, Schmid (2002, p.148) expresan que los
aceros inoxidables se caracterizan principalmente por su resistencia y ductilidad, y elevado
de cromo. Se llaman inoxidables porque en presencia de oxigeno ( aire) forman una
película delgada y dura muy adherente de oxido de cromo, que protege al metal contra la
corrosión.
Reseña histórica del Acero Inoxidable.
15
Según Medina, (2010, p.15) La idea de alear acero y cromo se conoce desde 1821, pero
el invento del acero inoxidable se atribuye a Harry Brearly (1871-1948), quien en 1908
fundó los laboratorios Brown Firth con el fin de investigar temas relacionados con el acero,
bajo la financiación de las compañías líderes en el sector, en Inglaterra.
OS
D
A
RV
En 1912, un productor de armas le pidió resolver el problema de la erosión en el interior
SE
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OS
de los rifles a causa del calor y los gases. Se sabía que los aceros con aleación de cromo
CH
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DE
tenían un punto de fusión superior al de los aceros ordinarios. El 13 de agosto de 1913,
Brearly realizó la primera colada industrial de acero inoxidable de tipo martensítico, que
contenía un 13% de cromo y un 0,35% de carbono. Descubrió que el nuevo acero era muy
resistente a los ataques químicos y a los ácidos como el vinagre o el limón y el producto de
esta primera colada se empleó para la fabricación de cuchillos.
En tal sentido, Durante el mismo año 1912, en una empresa alemana se estaban
estudiando los efectos de la adición de níquel a la fundición. A base de pruebas, obtuvieron
un acero más resistente a los ácidos que el descubierto por Brearly. Uno de sus empleados,
el metalurgista Pasel, solicitó en 1912 dos patentes ( concedidas posteriormente en 1918)
en las que se habla de aceros inoxidables austeníticos con un 18% de cromo y un 8% de
níquel.
Con respecto a lo antes planteado, se puede decir que las primeras aplicaciones del acero
inoxidable además de la cubertería, fueron para válvulas de motores de combustión interna,
16
durante la primera guerra mundial. En 1920 se extendió a otros sectores, con diferentes
combinaciones de cromo y níquel. Posteriormente, y hasta 1935, se fueron registrando
numerosas patentes relativas a las técnicas de acabado y tratamientos superficiales.
No obstante, en el campo de la construcción, se comienza a usar este material a partir de
OS
D
A
RV
1930, siendo las dos obras arquitectónicas que impulsaron el acero inoxidable como
E
S
E
R
y el vestíbulo de entrada) y el EmpireStateBuilding
en 1931 ( montantes verticales de la
S
O
H
EC
fachada) ambosE
en R
Nueva
York, USA.
D
material arquitectónico el edificio Chrysler en 1930( en la coronación, la aguja, las puertas
Tipos de Acero Inoxidable.
Según Medina, (2010, p.16), según su microestructura, los aceros inoxidables se clasifican
en los grupos siguientes:
Ferriticos: Son los aceros inoxidables que solo contienes cromo (entre un 10,5 y un 30%)
y menosdel 0.15 % de carbono (normalmente del 0,02 al 0,06 %). Según los diferentes
tipos, pueden contener otros elementos (níquel, molibdeno, niobio) pero en muy pequeñas
proporciones. Son relativamente bajos en costo porque no contienen níquel (siempre
inferior al 2,5 %). Son relativamente dúctiles, y tienen baja soldabilidad debido a su
sensibilidad a la corrosión intergranular y a su fragilizacion en la zona afectada por el calor.
Martensiticos: Son los aceros aleados con 10, 5 al 19% de cr y un 0,015 al 1,20% de C. Su
característica principal es que son los únicos aceros inoxidables templables por lo que están
17
especialmente indicados en aplicaciones que requieren una elevada dureza o resistencia
(fabricación de cuchillos). Por el contrario, son los menos resistentes a la corrosión.
Austeniticos: Son aceros inoxidables que tienen más de un 6% de níquel ( hasta el 35%),
entre el 16 y el 26% de r. y una concentración de C por debajo del 0,3%. Pueden tener un
aporte ocasional de otros elementos como el cobre, molibdeno, nitrógeno, entre otros. Por
OS
D
A
RV
otra parte, el níquel junto con el cromo, es el elemento de aleación más significativo de los
SE
E
R
OS
aceros inoxidables, además de resistencia a la corrosión, el cromo y el níquel aumentan la
CH
E
R
DE
resistencia mecánica del acero.
Propiedades mecánicas del Acero Inoxidable
Como se ha visto anteriormente, los aceros inoxidables se clasifican, según su estructura
y composición química en: Aceros martensiticos, ferriticos y austeniticos. Cada una de
estas familias poseen características mecánicas bastantes diferenciadas, que a su vez,
comparadas con los materiales tradicionales empleados en construcción como el acero
galvanizado, aluminio, cobre y zinc, también difieren substancialmente:
Tabla Nº 1. Comparación de las Características mecánicas de los aceros inoxidables y otros
Materiales tradicionales
Según la tabla Nº 1, los valores, se obtienen en resistencia a la tracción, limite elástico y
alargamiento, sobre todo en el caso del AISI-304, son muy superiores a los valores de los
otros materiales. Esto indica que nunca se debe proyectar con espesores similares a los de
18
los materiales mas débiles, sino con espesores más finos para obtener una misma igualdad
de resistencia en la pieza terminada.
Propiedades Físicas del Acero Inoxidable
Se destacan tres propiedades físicas, como lo son: la dilatación lineal, la conductividad
OS
D
A
RV
térmica y el peso específico, a su vez, como en el caso anterior, se comparara con las de
SE
E
R
OS
otros elementos empleados en construcción como se refiere en la Tabla Nº 2. Estas
CH
E
R
DE
propiedades son de vital importancia ya que, al ser menores los coeficientes de dilatación
lineal y la conductividad térmica permite en ciertos casos de utilización como canalones,
tejados, estructuras, entre otros; reducir o incluso eliminar las juntas de dilatación.
Tabla Nº 2. Comparación de las Características Físicas de los aceros inoxidables y otros
Materiales más Tradicionales
Usos del Acero Inoxidable en la Construcción.
19
Dentro del campo de la arquitectura e ingeniería civil, el acero inoxidable ofrece una
amplia gama de acabados superficiales y contribuye de este modo realzar la estética de
muchas edificaciones, además de sus excelentes ventajas como son la resistencia a la
corrosión, lo cual se traduce a una mayor vida útil con respecto a otros materiales usados
convencionalmente, resistencia al fuego y ductilidad. En sus diferentes presentaciones bien
OS
D
A
tejido o coloreado, lo podemos encontrar no solamente
RenVfachadas, cubiertas y acabados
E
S
E
R
S
decorativos, sino también en otras
funciones
de los edificios, como la estructura o los
O
H
C
E
suelos.
DER
sea mate, brillante, pulido, esmerilado, satinado, estampado, chorreado con microbolas,
Ahora bien, en el catalogo, El acero inoxidable en la construcción, del grupo
ArcelorMittal (2005), expone Después de la aparición del acero inoxidable en la primera
década del siglo XX, específicamente “en 1929, varias compañías americanas empiezan a
comercializar el acero inoxidable para aplicaciones en el sector de la construcción, como
ascensores, vestíbulos de entrada, fachadas, barandillas, marcos de puertas, puertas de
entrada, luminarias, mobiliario, señalización, mostradores y equipamientos. Los
argumentos de ventas destacaban la resistencia del acero inoxidable a la corrosión, pero
también sus cualidades sanitarias y su aspecto moderno, siendo las dos construcciones que
verdaderamente lanzaron el acero inoxidable arquitectónico, el Edificio Chrysler en 1930 y
el EmpireStateBuilding en 1931, ambos en Nueva York.
El acero inoxidable en cubiertas
20
Como ya se ha dicho en puntos anteriores, el acero inoxidable presenta una serie de
características que lo hacen atractivo para su uso en la construcción, sin embargo hay otras
razones importantes para seleccionar este material en el diseño de cubiertas, como son
reflexión de calor, ya que gracias a su superficie lisa lo convierte en reflectante de calor,
otra cualidad es que por sus propiedades mecánicas, es de fácil fabricación lo que implica
OS
D
A
alta conductividad eléctrica, la cual ahorraría la instalación
RV de un sistema adicional de
E
S
RE
S
pararrayos, basta con realizar unaO
buena
conexión a tierra directa desde la cubierta.
CH
E
R
DE
bajo costo de producción, aunado a esto tenemos otra característica importante que es su
En el mismo orden de ideas, podemos mencionar también importantes propiedades
medioambientales, ya que no emite durante su instalación y vida útil ninguna sustancia
nociva al medio ambiente, lo que implica además seguridad para el recurso humano que
trabaja durante su colocación, así mismo, el acero inoxidable tiene una capa pasiva
homogénea especial, que garantiza que el material no afecta al agua de lluvia que discurre
por su superficie hasta filtrarse de nuevo al subsuelo.
Por otra parte, el acero inoxidable es de poco peso, comparado con otros materiales
convencionales usados en la construcción de techos, lo que implica una estructura de
soporte más liviana, reduciendo así el costo de la misma , es un material maleable y de fácil
instalación , lo que permite realizar diseños de cubiertas adaptado a cualquier tipo de
geometrías, como curvos, planos o inclinado, además gracias a su resistencia a raíces y
algas, y teniendo en cuenta una buena selección de la calidad del acero, así como también
un buen drenaje se pueden crear cubiertas ecológicas, permitiendo un jardín en buenas
21
condiciones durante mucho tiempo, contribuyendo con esto a un mejor confort y calidad
térmica en el interior del edificio, como lo muestra la figura.
El Acero Inoxidable en envolventes
Según La envolvente de un edificio separa el interior del exterior y además actúa como
OS
D
A
RV
interfaz entre el edificio y el medio urbano. Sus funciones más importantes son proteger de
SE
E
R
OS
los agentes climáticos ( frio, calor, lluvia y viento), definir el volumen y crear un ambiente
CH
E
R
DE
acogedor. Como parte de esta envolvente, la fachada es tanto la cara publica de un edificio
como elemento del medio urbano, es por esta razón que los arquitectos y diseñadores se
enfocan en dar un toque especial en sus obras arquitectónicas tanto a nivel funcional como
estético y económico, seleccionando sistemas o materiales constructivos que llenen las
expectativas del proyecto a ejecutar.
En este mismo orden de ideas, el modernismo exhorto a que la apariencia externa de un
edificio reflejase también la función del mismo. Esto, junto con la creciente autonomía de
fachadas y estructuras de soporte (muro cortina) y las crecientes demandas de flexibilidad,
condujo a una mayor atención a las superficies exteriores. En consecuencia, los materiales
empleados y sus propiedades han adquirido también una mayor significación. El color y la
textura de los materiales escogidos desempeñan un papel crucial en la apariencia visual del
edificio.
En relación a lo anterior, se puede decir que desde los años 20, y después de la
construcción del edificio Chrysler y las torres de kuala Lumpur, que fueron las dos obras
22
que impulsaron el acero inoxidable, este ha formado parte importante en las fachadas de los
edificios, ya sea como elementos estructurales, canalizaciones de instalaciones de aguas de
lluvia, así como también en revestimientos exteriores dando un aspecto moderno y
duradero
OS
D
A
RV
El acero inoxidable en revestimientos
SE
E
R
OS
En este marco teórico, según Shimao, en su guía de revestimientos en acero inoxidable
CH
E
R
DE
(2011, p. 4) indica que los revestimientos de aceroinoxidables están compuestosde una base
cerámica
masuna
chapa
de
aceroinoxidable
unidos
con
la
másalta
tecnología,adicionalmente un malla depoliuretano que facilita lainstalación y garantiza la
uniónde todos los elementos. En este mismo orden de ideas, se destaca que el tipo de acero
inoxidableutilizado en los revestimientoses del tipo aisi 304, que secaracteriza por la
excelenteresistencia a la corrosión tantoen interiores como enexteriores.
En este sentido, los revestimientos de aceroinoxidable pueden serinstalados tanto en piso
comoen paredes y cualquier otraestructura vertical eninteriores o exteriores. Lainstalación
es la misma que seusaría para los revestimientoscerámicos tradicionales, esdecir, la
superficie a revestirdebe estar previamente preparada, libre de polvo,grasa u otro elemento
queponga en riesgo laadherencia del revestimiento. Así mismo, si al momento de la
instalación es necesario cortar el revestimiento, lo único necesario es un esmeril angular y
un disco ultra fino para acero inoxidable. La película protectora de pvc solo debe ser
retirada una vez culminada la instalación.
23
En virtud de lo antes expuesto, el uso del acero inoxidable en revestimientos aumenta
cada
vez mas debido a que una de sus bondades más preciadas por arquitectos y
diseñadores,
es
sufácilmantenimiento,queselimitasimplementea
la
aplicación
decualquierdetergentedomesticoyunpañosuave, evitando el uso de esponjas abrasivas o con
fibras metálicas para evitar la corrosión y garantizar la durabilidad con el paso del tiempo.
Acabados del acero inoxidable
OS
D
A
RV
SE
E
R
S (2002) menciona la versatilidad de acabados
Según euro inox, en su guía deO
acabados
H
C
E
finales que pueden
lograrse gracias a la tecnología y a los medios mecánicos para brindar a
DER
los diseñadores y arquitectos nuevas opciones para crear y ambientar espacios que además
de ofrecer confort, sean estéticamente agradable a la vista tanto en áreas internas como
externas.
Acabados por laminación
Los acabados de laminación, realizados por procesos de laminación en caliente y frío,
son los que se suministran básicamente en todos los productos planos de acero inoxidable.
Para maximizar la resistencia a la corrosión, los acabados superficiales por laminación se
decapan para eliminar la cascarilla formada durante el proceso de laminación en caliente y
su posterior recocido.
Acabados Mecánicos Esmerilados y Abrillantados
Los acabados abrillantados y pulidos mecánicamente implican el uso de materiales
abrasivos que cortan la superficie del metal en determinado grado. Existe una gran cantidad
24
de acabados unidireccionales. Los acabados obtenidos mecánicamente pueden ser por
cintas de pulido húmedas (esmeril graso) o secas (esmeril con trapos o cepillos de fibra)
que proporcionan mucho lustre, poca rugosidad y un acabado sedoso. Para conseguir una
superficie de calidad constante, conviene determinar una especificación de pulido que
incluya la rugosidad Ra.
Acabados Grabados
CH
E
R
DE
OS
D
A
RV
SE
E
R
OS
Se obtienen laminando las bobinas con rodillos previamente grabados con dibujo. Este
proceso endurece la chapa realmente y permite lograr espesores más finos, con el
consiguiente ahorro y reducción del peso total. Son ideales, sobre todo para revestimientos
de grandes áreas plana, donde se reducen considerablemente las distorsiones ópticas de la
superficie. En las superficies grabadas se aprecia menos el efecto de los daños producidos
en las zonas de gran afluencia de público, como en las entradas de edificios, ascensores y
terminales de los aeropuertos donde las superficies son susceptibles de sufrir golpes y
arañazos.
Acabados Chorreados por Arena
El chorreado con arena proporciona uniformidad, una superficie no direccional y de
baja reflectividad. Los materiales utilizados incluyen partículas de acero inoxidable, bolas
25
de cerámica, oxido de aluminio, cascaras de nuez machacada y vidrio. Nunca hierro ni
acero al carbono, así como tampoco se debe usar arena con componentes ferrosos porque
puede contaminar y crear corrosión. Los aceros inoxidables austeníticos se endurecen con
el chorreado.
Electro Pulidos
El
electro-pulido es un proceso
S
HO
C
E
ER
OS
D
A
V la superficie
químico queR
mejora
E
S
RE
del material
eliminando "picos y valles", dejando una superficie más lisa y reflectante. El grado final de
D
uniformidad y reflectividad dependerá del material inicial. Por este proceso se pueden
eliminar las inclusiones no metálicas. Cuanto más lisa es una superficie, más aumenta la
resistencia a la corrosión, es menos susceptible a alojar contaminantes y es más fácil su
limpieza y mantenimiento.
Acabados Coloreados
La capa inerte de oxido de cromo de la superficie del acero inoxidable es la que
proporciona la característica de la resistencia a la corrosión del material y, en caso de
dañarse, ella misma se repara ante la presencia del oxigeno. Se repara ante lapresencia. Se
puede dar color a la capa mediante un proceso químico endurecido por un proceso
electrolítico.
El acero austenitico es el más adecuado para este proceso. Dependiendo del tiempo,
durante la inmersión del acero en una solución acida, se forma la capa en la superficie y
mediante el efecto físico de la interferencia de la luz, es decir la superposición de la luz de
la luz que entra y se refleja, se puede un efecto de color intenso. La capa inicial de oxido de
26
cromo coloreada no es susceptible de alterarse por la luz ultravioleta y, como el proceso de
coloreado no incluye pigmentos, se puede realizar un tratamiento posterior sin fractura.
Como la capa inerte de la superficie es transparente, el sustrato proporcionara la apariencia
final, es decir, un acabado mate provocara un color mate, y un pulido de espejo producirá
un color muy reflectante.
Acabados decorativos especiales
OS
D
A
RV
SE
E
R
Las técnicas y procesos actuales
OSproporcionan los medios para crear diseños gráficos
H
C
RE
apasionantesD
yE
creativos. Los procesos incluyen: ataque con acido, chorreo por granalla,
amolado, pulido. Se pueden conseguir infinidad de superficies con dibujos y efectos
diferentes. Se utilizan películas plásticas para proteger la superficie que no va a ser amolada
o chorreada por granalla.
Instalación del acero Inoxidable
Después de haber estudiado las características y distintos acabados que podemos lograr
con el acero inoxidable para realzar obras arquitectónicas y edificaciones innovadoras, es
importante tener en cuenta como realizar el ensamblaje de las piezas porque de ello
depende la calidad estética y visual, así como también la durabilidad en el transcurso del
tiempo, ya que no se debe usar cualquier material para evitar posibles problemas de
corrosión.
Soldadura
27
Es generalmente la técnica de unión mas empleada con los aceros inoxidables, incluso
con aquellos de espesor reducido. Normalmente se utilizan los siguientes tipos de
soldadura:
-
Soldadura en atmosfera de gas inerte con electrodo consumible (MIG) y no
consumible (TIG).
OS
D
A
- Soldadura por resistencia (por puntos o por roldana).
RV
E
S
E
R
S
CHO
Soldadura TIG: esR
laE
soldadura
donde se emplea una corriente de gas inerte para proteger
DE
-
Soldadura con electrodo revestido
la soldadura. El arco se hace saltar entre un electrodo de tungsteno y el material base y por
una boquilla que rodea el electrodo, se hace llegar helio o argón, de modo que envuelva
completamente al electrodo, al arco y a la masa fundida del metal y elimine toda atmosfera
oxidante.
Soldadura con electrodo revestido: se utiliza una varilla de metal de aportación, y se hace
saltar el arco entre este y el material a soldar. La atmosfera protectora se genera en sitiopor
fusión y evaporación del revestimiento del electrodo, se suele utilizar rectificador de
corriente conectado al metal con el electrodo positivo, así se asegura mejor penetración y
fusión completa
Los tipos austeniticos pueden soldarse con y sin materiales de aporte del mismo tipo.
Presentan adecuadas uniones de óptima resistencia con cualquier tipo de soldadura, ya sea
por medio de arco voltaico o por resistencia.
28
Los tipos ferriticos normalmente se sueldan con soldadura por resistencia, bien sea
soldadura por puntos o por roldana. Lo mismo ocurre con los tipos martensiticos.
Corte y preparación de las juntas
Con excepción del corte oxiacetilénico, el acero inoxidable puede ser cortado con los
OS
D
A
en la formación de óxidos de cromo refractarios, que impiden
RV un corte preciso y parejo, por
E
S
E
R
S
lo tanto e l espesor y la forma de
las
partes
a ser cortadas o preparadas para la soldadura,
O
H
C
E
ERcuáles
son los queD
dictan
de los métodos que se muestran en la Tabla serán los más
mismos métodos utilizados para el acero al carbono, es decir, el corte oxiacetilénico resulta
apropiados.
Tabla Nº 3. Métodos de corte de Acero Inoxidable
Fuente: ACERIND S.C
En este mismo orden de ideas, se señala que hay un número de elementos y compuestos
que deben ser eliminados de la superficie antes de la soldadura, es decir, si no se toman en
cuenta estos aspectos al momento de realizar la soldadura, el calor de la misma puede
causar fisuras, defectos de soldadura o disminución en la resistencia a la corrosión en la
29
soldadura y en la zona afectada por el calor. Los elementos a ser evitados y su fuente
común son:
Tabla Nº 4. Soldadura de los Aceros Inoxidables
Azufre, Carbono
Hidrocarburos tales como fluidos de corte,
grasa,aceite, ceras e imprimantes
OS
D
A
RV tales comomartillos, barras de
Herramientas
E
Plomo, Zinc; cobre
S
E respaldode cobre, pinturas ricas en
R
S
zinc.
HO
C
E
Suciedad
ER del taller
Cualquiera o todos de los ya citados
D
Azufre, fosforo, carbono
Crayones para marcar ypinturas
Fuente: ACERIND S.C.
En virtud de lo antes mencionado, cabe destacar que la presencia de azufre, fósforo y
metales de bajo punto de fusión pueden causar fisuras en la soldadura o en la zona afectada
por el calor. El carbono o materiales carbonosos dejados en la superficie antes de la
soldadura, pueden ser incluidos en la misma, resultando en una capa superficial con alto
carbono, que puede reducir la resistencia a la corrosión en determinados ambientes.
Así mismo, la limpieza para eliminar estos contaminantes se puede realizar siguiendo
unas pocas recomendaciones, junto con el sentido común. Los contaminantes metálicos y
materiales que no tengan una capa de grasa, se pueden eliminar mediante un pulido o
blastinado. De igual forma, es esencial que los elementos que se usen para este tratamiento
no estén contaminados con hierro de operaciones anteriores. Un tratamiento con ácido
nítrico, seguido de una neutralización, puede también eliminar metales de bajo punto de
fusión, sin afectar al acero inoxidable.
30
Del mismo modo, los contaminantes a base de aceite o grasa (hidrocarburos) deben ser
eliminados mediante limpieza con solventes, debido a que no son eliminados mediante
tratamiento ácido o con agua. Los trabajos grandes se limpian normalmente mediante paños
saturados con solvente. Otros métodos aceptables incluyen inmersión, trapeado o
pulverizado con soluciones
OS
D
A
RV
alcalinas, emulsiones, solventes, detergentes o una
SE
E
R
OS
combinación de éstos; por limpieza con vapor, con o sin un limpiador, o por agua a alta
presión.
CH
E
R
DE
Por lo tanto, un procedimiento típico para eliminar aceites o grasas incluye:
a) Eliminar el exceso de contaminante por limpieza con un trapo limpio
b) Limpiar el área a soldar (por lo menos 50 mm a cada lado de la soldadura) con un
solvente orgánico, tales como solventes alifáticos, clorados (ver precauciones más abajo) o
mezclas de los dos. Usar únicamente solvente limpio y trapos sin uso previo.
c) Eliminar los solventes secándolos con trapo limpio
d) Asegúrese de la completa limpieza. Un residuo en el trapo de secado puede indicar
limpieza incompleta. Donde el tamaño lo permita, utilizar el test del rompimiento de la
película de agua. La selección de los solventes para limpieza involucra algunas
consideraciones, aparte de su habilidad para eliminar grasas o aceites. Dos precauciones
son las que siguen:
31
Solventes clorados: Muchos solventes comerciales contienen clorados y son efectivos
en la limpieza de partes maquinadas y componentes libres de fisuras. El problema potencial
con solventes clorados es que pueden permanecer y concentrarse en fisuras, y más tarde
iniciar procesos de corrosión por rendijas o por stress. Ha habido innecesarias y costosas
fallas en el acero inoxidable de intercambiadores de calor después de limpiarlos con
OS
D
A
V organizaciones prohíben el
problema, pero antes de arriesgar una mala aplicación,
Ralgunas
E
S
E
R
S
uso de cualquier solvente clorado
para
cualquier
tarea. Los solventes no clorados se
O
H
C
RE del acero inoxidable, y se debe usar siempre en la limpieza de
prefieren para
DlaElimpieza
solventes clorados. La limpieza de áreas abiertas con solventes clorados no presenta
equipos y piezas con ranuras.
Riesgos para la salud: Están incluidos carcinógenos, agentes tóxicos, irritantes,
corrosivos, sensibilizantes y cualquier agente que dañe los pulmones, piel, ojos o la mucosa
de las membranas.
Cada Organización debe asegurar que los solventes que utiliza no son peligrosos para el
personal o equipo. Además del efecto tóxico, se debe prever el venteo de vapores
explosivos, y la evacuación segura de las soluciones usadas. Obviamente estos
procedimientos deberán estar de acuerdo con las disposiciones de los Organismos Estatales.
Los solventes utilizados en la limpieza previa de las soldaduras incluyen, pero no están
limitados a:
No clorados: tolueno, metiletil cetona, y acetona - solventes clorados: 1.1.1
tricloroetano
32
Todos deben ser utilizados de acuerdo con los requisitos de las normas regulatorias y las
instrucciones del fabricante.
Uniones mecánicas
Las uniones mecánicas ( uso de tornillos, clavos, etc.) se emplean de forma regular a
OS
D
A
RV
condición de que los elementos sean galvánicamente compatibles con los aceros que unen y
SE
E
R
OS
tengan un grado de nobleza no inferior al de esos mismos aceros cuando el proceso se
CH
E
R
DE
realice en presencia de un electrolito. Los tornillos de acero inoxidable son muy apropiados
para unir superficies de otros metales sin tener que recurrir a aislamientos especiales:
-
Piezas de aleaciones de aluminio
-
Piezas y chapas de cobre o zinc
-
Piezas y chapas de acero galvanizado.
Con respecto a lo antes planteado, en condiciones más dura de corrosión, como ocurre
en las cercanías de las industrias químicas y marítimas donde además existe el peligro de
aspersiones de agua salada, conviene aislar el tornillo de los demás elementos metálico.
Para conseguirlo es suficiente untar el tornillo, durante el montaje, con grasa neutra que no
presente sustancias acidas, o con una laca para impedir el contacto directo con otros
metales. Otro sistema consiste en aislar las partes interponiendo piezas de material plástico
o de goma.
Juntas adhesivas de acero inoxidable
33
Entre las técnicas actuales más avanzadas de unión destaca el empleo de adhesivos
estructurales. Estos, aplicados en frio o con un calentamiento a temperaturas relativamente
poco elevadas de las superficies de unión, dan lugar a uniones que tienen una resistencia
mecánica igual que la de los elementos unidos, siempre y cuando la junta tenga las
dimensiones y el diseño adecuado.
OS
D
A
RV
En consecuencia, la tabla 3 nos ofrece una visión panorámica de algunos tipos de
SE
E
R
OS
adhesivos empleados en las uniones realizadas entre distintos tipos de acero inoxidable y
CH
E
R
DE
entre estos y otros materiales metálicos, con indicación de las temperaturas máximas y
mínimas de uso.
Tabla Nº 5. Juntas adhesivas de Aceros Inoxidables
Fuente: ACERIND S.C.
Cuadro 1. Mapa de Variable.
Objetivo General:Proponer el uso del acero inoxidable en tratamientos de
fachadas de Edificaciones.
OBJETIVOS
ESPECIFICOS
VARIABLE
DIMENSIONES
INDICADORES
34
Describir las
características del
acero inoxidable
para su uso en
Edificaciones
Tipos
Características
Mencionar la
aplicación del
acero inoxidable
en la construcción
Identificar la
variedad de
acabados del acero
inoxidable para
Edificaciones
Uso del Acero
Inoxidable en la
Construcción
Propiedades Físicas y
mecánicas
- Revestimientos
- Cubiertas
- Envolventes
OS
D
-Mecánicos
A
RV esmerilados
SE
E
R
OS
CH
E
R
Acero
DE
inoxidable en
Edificaciones
Acabados
y
abrillantados
- Grabados
- Chorreados
arena
por
- Electro pulidos
- Coloreados
- Decorativos
especiales
Explicar las
diferentes
alternativas de
ensamble y
fijación de laminas
y chapas
Fuente: Colina (2012)
- Soldadas
Instalación
- Uniones mecánicas
- Juntas adhesivas
C A P Í T U L O III
MARCO METODOLÓGICO
OS
D
A
RV
Según Hurtado y Toro (2007, p. 90) en el marco metodológico se contesta,
E
S
E
R
seguirse en la investigación para lograr
S los objetivos propuestos o para probar las hipótesis
O
H
EC especificar cuál es la población que abarca nuestro trabajo,
formuladas. EnE
él R
debemos
D
fundamentalmente, a la pregunta ¿cómo? Es decir, aquí se indica la metodología que va a
determinar la muestra y cómo se realizó el muestreo.
En este sentido, el presente capítulo presenta una descripción de los pasos seguidos
desde el punto de vista metodológico, los cuales permiten a través de su aplicación el
desarrollo del presente estudio, el tipo y diseño de la investigación, población y muestra.
Así mismo se demuestra las técnicas de recolección de datos. Finalmente, se identifican los
procedimientos que hacen posible el análisis de los mismos.
Tipo y nivel de investigación
Antes de establecer el tipo y nivel de investigación que se desea desarrollar, es
importante definir el significado de lo que investigación; para De la Mora (2006, p. 112) la
investigación tiene sus bases en la ciencia y adquiere un valor científico a través de las
aportaciones de la metodología; por tanto el simple hecho de indagar, registrar o de hacer
35
36
diligencias para descubrir algo, o la búsqueda de un resultado, no garantiza la autenticidad
de la investigación ni el descubrimiento científico.
A tales efectos, en esta investigación el tipo de estudio está determinado por el problema
planteado y los objetivos trazados. Por este motivo, se presenta el uso del acero inoxidable
OS
D
A
RV
como tratamiento de fachadas en las edificaciones. La investigación se clasifica
E
S
E
R
continuación a lo largo del capítulo. S
HO
C
E
DER
considerando la finalidad, el método y la forma de obtener los datos, como se muestra a
En este sentido y teniendo en cuenta la finalidad del estudio se considera esta
investigación proyectiva ya que según Hurtado (2000, p. 325), Consiste en la elaboración
de una propuesta o de un modelo, como solución a un problema o necesidad de tipo
práctico, ya sea de un grupo social, o de una institución, en un área particular del
conocimiento, a partir de un diagnóstico preciso de las necesidades del momento, los
procesos explicativos o generadores involucrados y las tendencias futuras. Esta se ocupa
de cómo deberían ser las cosas, para alcanzar unos fines y funcionar adecuadamente.
Así mismo, para
Balestrini (2002, p. 8), este tipo de estudios, está orientado a
proporcionar respuestas o soluciones a problemas planteados en una determinada realidad:
organizacional, social, económica, educativa, entre otros. Inicialmente por la realización de
un diagnóstico de la situación existente y la determinación de las necesidades del hecho
estudiado, para formular el modelo operativo en función de las demandas de realidad
abordadas.
37
De igual manera, para Pallela y Martins (2006, p. 103), esta se aplica a todas las
investigaciones que conllevan a diseños o creaciones dirigidas a cubrir una necesidad y
basadas en conocimientos anteriores. De allí que el termino proyectivo refiere a un
proyecto en cuanto a aproximación o modelo teórico. El investigador puede llegar a esta
mediante vías diferentes, las cuales involucran procesos, enfoques, métodos y técnicas
propias.
OS
D
A
RV
E
S
E
R
Con base en lo antes expuesto, seS
puede inferir que la presente investigación es de tipo
O
H
C
proyectiva por E
queR
se E
propone el uso de un material (acero inoxidable) que si bien es cierto
D
es costosa su aplicación, los gastos en mantenimiento son mucho menores a lo largo del
tiempo, por lo tanto, esta investigación se orienta a proponer el uso del acero inoxidable
como tratamiento de fachadas y envolventes en edificaciones, como un material que gracias
a sus características, ofrece una nueva tendencia en cuanto al diseño y construcción así
como una solución alternativa que a largo tiempo minimiza los altos costos de
mantenimiento en estructuras y aporta belleza estética y diversas formas.
En relación al método la investigación se tipifica como descriptiva en la que según
Hurtado (2000, p. 48), la investigación descriptiva consiste en identificar las características
del evento en estudio. Así mismo para Balestrini (2002, p. 6), los estudios descriptivos
infieren la descripción con mayor precisión, acerca de las singularidades de la realidad
estudiada, podrá estar referida a una comunidad, a una organización, un hecho delictivo, las
características de un tipo de gestión, conducta de un individuo o grupales, comunidad de un
grupo religioso, electoral, entre otros.
38
En este sentido, para Bavaresco (2006, p. 26), este tipo de investigación va mas a la
búsqueda de aquellos aspectos que se desea conocer y de los que se pretende obtener
respuesta. Consiste en describir y analizar sistemáticamente características homogéneas de
los fenómenos estudiados sobre la realidad (individuos, comunidades).
OS
D
A
RV
Esta investigación es considerada descriptiva debido a que el contenido de la misma es
E
S
E
R
trata de medir, evaluar y recolectarS
datos sobre diversos conceptos, con la información
O
H
EC los nuevos conceptos y uso del acero inoxidable como
R
obtenida se quiere
describir
E
D
una especificación de todo lo que compone las variables y objetos de estudio, con ella se
tratamiento de fachadas en las edificaciones, así como también, el uso del mismo en
revestimientos interiores y cubiertas.
Según Pallela y Martins (2006, p. 99), se concentra exclusivamente en la recopilación de
información en diversas fuentes. Indaga sobre un tema en documentos escritos u orales. Así
mismo, para Bavaresco (2006, p. 28), constituye prácticamente la investigación que da
inicio a casi todas las demás, por cuanto permite un conocimiento previo o bien el soporte
documental o bibliográfico vinculante al tema objeto de estudio, conociéndose los
antecedentes y quienes han escrito sobre el tema.
De igual manera, para Arias (2006, p. 27), es un proceso basado en la búsqueda,
recuperación, análisis, crítica e interpretación de datos secundarios, es decir, los obtenidos y
registrados por otros investigadores en fuentes documentales: impresas, audiovisuales o
39
electrónicas. Como en toda investigación, el propósito de este diseño es el aporte de nuevos
conocimientos.
En concordancia con lo expuesto anteriormente por los expertos en la materia, esta
investigación se considera documental debido a que ésta se desarrolla con la búsqueda y
recopilación de información de
OS
D
A
RV
diversas fuentes documentales registrados por otros
E
S
E
R
características y ventajas que nos ofrece
S el acero inoxidable en la industria, específicamente
O
H
EC y construcción para ser usado en envolventes y tratamiento
R
en el campo de E
la arquitectura
D
investigadores. Teniendo como propósito aportar nuevos conocimientos en relación a las
de fachadas en las edificaciones y lograr así obras arquitectónicas con interesantes efectos
visuales y estéticamente modernos.
Diseño de la investigación
Ante lo expresado, atendiendo a los objetivos delimitados de la investigación para la
propuesta del uso del acero inoxidable como tratamiento de fachadas y envolventes en
edificaciones, se oriento a un diseño de investigación documental, que según Hurtado de
Barrera (2008) se refiere al diseño que alude a fuentes que no son vivas, sino a documentos
o restos.
De igual manera, la investigación se especifica documental ya que el estudio se realiza
de manera directa a los documentos de especificidades técnicas del material que se ha
seleccionado, estableciendo parámetros de análisis para determinar lineamientos generales
40
que sirvan de base para describir las mejores alternativas de uso y adecuación de dicho
material al contexto en el que se desarrollan las obras arquitectónicas.
El estudio propuesto, se ajusta a los propósitos de investigación no experimental, donde
no se han planteado hipótesis, pero si se han definido un conjunto de variables, donde se
OS
D
A
RV
observan los hechos estudiados tal como se manifiestan en su ambiente natural, y en este
SE
E
R
OS
sentido, no se manipulan de manera intencional las variables, según expresa Balestrini
(1997).
CH
E
R
DE
De igual forma, el diseño no experimental es definido por Hernández (1998) como el “tipo
de investigación que se realiza sin manipular deliberadamente las variables, en relación a
esto, en un estudio no experimental se observan las variables de estudio tal y como se dan
en el contexto natural, para después analizarlas”.
Así mismo, definido de esta manera en el estudio, el diseño de la investigación en
función de su dimensión temporal, es decir, el momento o los momentos en los que se
efectúa la recolección de datos, es de tipo transversal, paraSampieri y Baptista (2005, p. 81)
los diseños de investigación transeccional o transversal recolectan datos solo en un
momento, en un tiempo único, su propósito es describir variables y analizar su incidencia
en un momento dado. Esto se establece debido a que se logra recolectar toda la información
de los documentos técnicos del sistema en un lapso de tiempo determinado para su análisis.
41
Sujetos de la investigación
De acuerdo con la definición de Tamayo (2001) “La totalidad de un fenómeno de estudio,
incluye la totalidad de unidades de análisis o entidades de población que integran dicho
fenómeno y que debe cuantificarse para un determinado estudio integrado un conjunto “N”
OS
D
A
RV
de entidades que participan de una determinada característica y se le denomina población
SE
E
R
OS
por constituir la totalidad del fenómeno adscrito a un estudio de investigación”.
CH
E
R
DE
En la presente investigación las unidades de análisis objeto de observación o estudio,
definidas por Sierra (2001) como “las realidades que se pretenden observar, constituye en la
investigación el objeto global y de ellos se obtienen los datos empíricos necesarios”. En
consecuencia la población se encuentra representada por las fichas técnicas de las láminas
de acero inoxidable en sus diversas presentaciones y acabados
para fachadas y
envolventes, las cuales se analizarán para ofrecer y destacar las ventajas del uso de éste
material enfocado a la disminución de costos en cuanto a mantenimiento se refiere y
brindar una nueva tendencia en diseño y construcción, a fin de cumplir con el objetivo
general de la investigación y generar una propuesta.
Muestra
Para Méndez, Sosa y Moreno (1994), la muestra en una porción representativa de la
población que permite generalizar sobre esta, los resultados de una investigación. La misma
debe ser representativa, para de esta manera poder generalizar los resultados alcanzados.
Dado que dentro de la presente investigación la población está representada por unos
42
documentos técnicos, esta presenta características que la definen como pequeña y finita. De
esta manera, se expresa que no fue necesaria la aplicación de un instrumento de medición,
dado que la muestra está representada entonces por la totalidad de la población u objeto de
estudio.
OS
D
A
RV
En relación a lo antes expuesto, esto tal como lo define Malhotra (2004) es un conjunto
E
S
E
R
totalidad de una población determinada
S de un país o territorio en un periodo de tiempo
O
H
Eque,Cen otras palabras, el estudio se realiza a todo el universo de
R
estimado. Es por
ello
E
D
de datos estadísticos que reúnen y publican datos significativos correspondientes a la
población existente, debido a que en la actualidad se ubican muy pocos documentos
técnicos relacionados al material/laminas de acero inoxidable en sus diversas
presentaciones para fachadas y envolventes, y cada uno debe ser analizado ya que forma
parte esencial del conjunto.
Técnicas de recolección de datos
Para el investigador Arias (2006, p. 68), las técnicas son el procedimiento o forma
particular de obtener datos de información. Por su parte, Palella y Martins (2006, p. 126)
las técnicas son las distintas formas o maneras de obtener la información. En este sentido,
la técnica de revisión documental fue básica, de manera que se consultan textos referidos a
sistemas constructivos industrializados modulares, estudiando sus características y
parámetros, obteniendo de esta manera los primeros datos, que sirven como soporte para
43
determinar un estudio más profundo que permita ofrecer el uso del acero inoxidable como
tratamiento de fachadas en las edificaciones.
Para la presente investigación se utilizo las técnica de la observación directa, basada en
documentos, folletos, catálogos donde están plasmados, datos interesantes sobre el acero
OS
D
A
RV
inoxidable, creados por diferentes empresas que han estudiado y analizado la composición,
E
S
E
R
posibilidades de uso en el campo delS
diseño y construcción.
O
H
EC
R
E
D
características, así como también, especificaciones de este material, planteando diversas
Instrumentos de recolección de datos
Según Arias (2006, p. 69), un instrumentos de recolección de datos es cualquier
recurso, dispositivo o formato (en papel o digital), que se utiliza para obtener, registros o
almacenar información. Para Palella y Martins (2006, p. 137), un instrumento de
recolección de datos es cualquier recurso del cual pueda valerse el investigador para
acercarse a los fenómenos y extraer de ellos la información. Y para Hurtado (2006, p. 153),
los instrumentos tienen que ver con los procedimientos utilizados para la recolección de los
datos.
Para la presente investigación se empleocomo instrumento de recolección de datos,
catálogos, revistas, fichas técnicas, así como también consultas en páginas web, que
contienen información de diversos aspectos del acero inoxidable, basada en experiencias
constructivas de edificaciones donde se ha hecho uso este material constructivo, el cual
44
ha aportado desde su incursión en la construcción, ventajas tanto a nivel estético como
económico.
Procedimiento de la investigación
Durante el proceso de investigación han sido llevados a cabo una serie de pasos,
OS
D
A
RV
iniciando por la selección del tópico a desarrollar y la titulación del mismo, definido de la
SE
E
R
OS
siguiente manera: “El uso del acero inoxidable como tratamiento de fachadas en las
CH
E
R
DE
edificaciones”, que surge como una necesidad de llenar un vacío existente en cuanto a los
conocimientos sobre el uso y ventajas de éste material en el área de diseño y construcción
de obras civiles aunado a la generación de un nuevo concepto vanguardista y moderno del
sector arquitectónico Venezolano; en base a esto, se realizó una definición, planteamiento y
formulación de la problemática, abocados a ofrecer una nueva opción en revestimiento
exterior de edificaciones.
En este sentido, se estableció un objetivo general y sus consecuentes objetivos
específicos, los cuales se definen en atención a las necesidades planteadas, y dirigidos a
resolver la problemática existente en cuanto al mantenimiento de fachadas en edificaciones
que con el paso del tiempo sufren un alto deterioro, donde se partió por justificar, dar
importancia, definir el alcance y la delimitación de la investigación. Posteriormente se
desarrolló un marco teórico, donde se exponen antecedentes relacionados a la
investigación, y las bases teóricas que apoyan las variables del estudio, donde se presentan
las diferentes características y ventajas del uso del acero inoxidable como tratamiento de
45
fachadas en edificaciones, así como las diferentes especificaciones técnico-constructivas
del material según lo requerido en el objetivo general de la investigación.
Así mismo, se identificó el enfoque metodológico, mediante la definición de su tipo y
diseño; posteriormente se debió definir el objeto de análisis, que para este caso se encuentra
OS
D
A
RV
representado por los documentos técnicos del material y su aplicación de ensamblaje con
E
S
E
R
recolección de datos necesarias paraS
conocer los diversos puntos de vistas de especialistas
O
H
EC
R
en el tema y trabajadores
en el campo constructivo.
E
D
otros tipos de materiales constructivos, finalmente han sido aplicadas las técnicas de
CAPÍTULO IV
ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
En Este capítulo se muestra un análisis sobre el tema estudiado, tomando como
OS
D
A
RV
referencia los puntos investigados en las bases teóricas acerca del Uso del acero
SE
E
R
OS
inoxidable en el campo de la construcción, aportando una pequeña muestra de las
CH
E
R
DE
bondades que ofrece este material que últimamente se ha venido aplicando en
edificaciones logrando obras arquitectónicas innovadoras tanto a nivel estético como
constructivo.
Discusión de Resultados
En el desarrollo de este capítulo se analizaran y discutirán los resultados de los
estudios realizados, en base a los objetivos planteados en esta investigación.
Para dar respuesta al primer objetivo planteado orientado a mencionar las
características del acero inoxidable para su uso en edificaciones, en primer lugar se
hace una breve definición de este material, así como también su clasificación, porque de
ello dependerá su diverso uso en la industria Hospitalaria, aeronáutica, construcción,
entre otros.
Dimensión: Características.
46
47
Indicador: Tipos.
En concordancia con lo referido por Morales, Navarro, Casado y García (2010, p. 86),
el acero es una aleación de acero al carbono con un porcentaje de cromo y otros metales
y es precisamente esta aleación la que permite producir diferentes calidades de acero, los
cuales se clasifican en Austeniticos (serie 300) y ferriticos y martensiticos (serie 400). En
OS
D
A
RV
este mismo orden de ideas, el uso del acero inoxidable en la industria de la construcción
SE
E
R
OS
depende de la clasificación del acero inoxidable, como se indica en la Tabla Nº 6 y en la
CH
E
R
DE
Tabla Nº 7, donde se resume del uso del acero inoxidable según la serie
Tabla Nº 6. Construcciones Exteriores
Fuente: Arcelor Mittal (2005)
Tabla Nº 7. Construcciones Interiores
Fuente: Arcelor Mittal (2005)
48
Indicador: Propiedades físicas y mecánicas
Entre sus propiedades físicas y mecánicas se encuentra la resistencia mecánica, el
límite de elasticidad y sobre todo, su favorable relación coeficiente de elasticidad /
densidad, le permite conciliar rigidez y ligereza, convirtiéndole en un excelente material
para estructuras como pasarelas y construcciones en zonas sísmicas. Por otra parte, es
OS
D
A
RV
conveniente agregar que además de las propiedades mencionadas anteriormente, este
SE
E
R
OS
material está siendo apreciado por los profesionales de la construcción por presentar
CH
E
R
DE
resistencia ignifuga, resistencia y ductilidad a muy bajas temperaturas, así como también
las diversas posibilidades de aplicación (estampación, plegado, hidroconformacion,
soldadura, soldeo con aleaciones, entre otros.) tal y como se señala en el folleto El acero
inoxidable en la construcción, del grupo Arcelor Mittal (2005, p.10)
Para continuar con la discusión de resultados, se da respuesta al segundo objetivo,
orientado a describir la aplicación del acero inoxidable en la construcción, del cual se
puede decir que este material gracias a sus características como son : la durabilidad, su
composición química, la aleación del acero al carbono con el cromo, níquel, molibdeno,
entre otros; presenta elevada resistencia a la corrosión, y un alto nivel de asepsia, que lo
convierte en un material muy usado en la industria Hospitalaria, aeronáutica,
construcción, entre otros; así como también en las fachadas de las edificaciones tanto en
Zonas cálidas y húmedas, como en zonas frías y templadas, ofreciendo además un fácil
mantenimiento que se traduce en menor costo a largo plazo.
49
Además de las características antes mencionadas, se encuentra también que es un
material 100% reciclable, lo que es importante porque para su fabricación a partir del
reciclaje se consume menor cantidad de energía, lo que se traduce en ahorro energético y
por lo tanto colaboración con el medio ambiente. Dentro del mismo orden de ideas se
puede decir que otra cualidad importante del acero inoxidable es su conformabilidad,
OS
D
A
conformación, como plegados, soldados, cortados, adecuándose
RV a diversas aplicaciones.
E
S
E
R
S
HO
C
E
Dimensión: ElE
D usoRdel acero inoxidable en la construcción
debido sus
propiedades mecánicas específicas se obtienen diferentes opciones de
Indicador: Revestimientos
El acero inoxidable usado como revestimiento interior ya sea en paredes y pisos,
ofrece una gran gama de texturas y acabados que le dan un toque moderno a cualquier
obra arquitectónica, en concordancia con lo señalado en ficha técnica Shimao (2011, p.3),
el tipo de acero inoxidable utilizado en los revestimientos es del tipo aisi 304, que se
caracteriza por la excelente resistencia a la corrosión tanto en interiores como en
exteriores y generalmente es usado en espacios donde las exigencias de higiene
predominan, como son cocinas, restaurantes, clínicas y hospitales, plantas procesadoras
de alimentos entre otros; gracias a su alta resistencia a la corrosión, versatilidad y
compatibilidad con otros materiales de construcción, las piezas se elaboran en una base
cerámica mas una chapa de acero revestidas con una malla de poliuretano, que garantiza
la fácil instalación y unión de los elementos garantizando así durabilidad y estética a la
hora de ambientar espacios interiores.
50
Indicador: Cubiertas
El acero inoxidable se utiliza en exteriores, tanto en cubiertas como en fachadas,
prestándose fácilmente a la ejecución de la solución arquitectónicas, haciendo referencia
a Helzel (2003, p. 4), mucho se ha dicho sobre el costo de este material en los proyectos
OS
D
A
RV
de arquitectura, pero en contraposición a lo que siempre se ha pensado, que es un
E
S
E
R
ideas, se puede mencionar que el acero
S inoxidable es un material verde, ya que es 100%
O
H
C medioambientales. Además de lo antes expuesto, se
Eproblemas
R
reciclable y no E
plantea
D
material de lujo, hay ciertas razones que demuestran lo contrario. En este mismo orden de
puede decir que gracias a su excelente resistencia a la corrosión y a la buena selección del
acabado, la mayoría de la cubiertas necesitan muy poco o nulo mantenimiento, cabe
destacar, que las propiedades mecánicas del acero inoxidable nos dan unas ventajas
como su espesor, caracterizándose porque generalmente es inferior al de la inmensa
mayoría de los materiales metálicos utilizados en cubierta por lo que el peso total,
después del ensamblaje, es muy reducido y la estructura portante, más ligera, por lo que
la solución es más económica.
Indicador: Fachadas y Envolventes
Según Helzel (2005, p 2) La envolvente de un edificio separa el interior del exterior
del mismo, actuando como interfaz entre el edificio y el medio urbano. Sus funciones
más importantes son proteger de los agentes climáticos (frio, calor, lluvia y viento),
definir el volumen y crear un ambiente acogedor y de confort para el usuario, es por esto,
que debemos seleccionar materiales acorde al sitio donde se ejecuta el proyecto, así como
51
también que brinde seguridad y calidad visual. Como parte de esta envolvente, la fachada
es tanto la cara publica de un edificio como elemento del medio urbano.
En relación a lo anterior, el modernismo exhorto a que la apariencia externa de un
edificio reflejase también la función del mismo. Ahora bien, tomando en cuenta las
OS
D
A
RV
ventajas que ofrece del acero inoxidable, que viene dada por sus características y
E
S
E
R
la construcción se ha venido desarrollando
S progresivamente. En los ejemplos siguientes,
O
H
EC en los que la chapa de acero inoxidable, es plegada o
R
una serie de obras
arquitectónicas
E
D
propiedades, así como también al rápido avance de la tecnología, su uso en el campo de
soldada para formar una capa impermeable, así como también en forma de lámina o malla
perforada tiene función no solo decorativa, colocada delante de paredes con grandes
superficies acristaladas, puede desempeñar también una función de quitasol.
Figura N° 1. Centro de Control de un dique, Kampen
Existe una serie de aleaciones disponibles para
satisfacer los requisitos de resistencia a la corrosión en
diferentes emplazamientos. Este ejemplo es de un
entorno litoral
Fuente: Envolventes de Edificios en Acero Inoxidable (2005)
52
En el siguiente ejemplo se muestra un edificio administrativo donde las áreas públicas
se encuentran en planta baja protegidas por láminas de acero inoxidable que sirven de
quitasol, además de ser decorativas.
Figura N° 2. Edificio Administrativo en Reutlingen, Alemania
OS
D
A
RV
CH
E
R
DE
SE
E
R
OS
Fuente: Envolventes de Edificios en Acero Inoxidable (2005)
De igual manera, para dar respuesta al segundo objetivo enfocado a Identificar la
variedad de acabados de las láminas de acero inoxidable para la construcción, que
gracias a las características de este material, se presta a presentar diferentes acabados
que cada vez más llaman la atención de arquitectos y diseñadores a fin de lograr realzar la
estética de las obras arquitectónicas.
En este sentido, aunque el acero inoxidable es un material altamente resistente a la
corrosión, se debe tomar en cuenta al seleccionar el acabado, el entorno dentro del cual
se usara el mismo, a fin de aprovechar al 100% sus bondades y conseguir así
53
revestimientos, fachadas y envolventes con la calidad visual que se quiere y con gran
durabilidad. En este mismo orden de ideas, se muestra a continuación un cuadro con
diferentes acabados en cuanto textura y color.
Dimensión: Variedad de Acabados
OS
D
A
RV
Indicador: Acabados por laminación
SE
E
R
OS
En el cuadro Nº 2 se muestran imágenes con algunos de los acabados más comunes en
CH
E
R
DE
la actualidad producidos por laminación.
Cuadro N° 2. Acabados por laminación. Acero Inoxidable
Acabados por Laminación
Laminado en caliente y recocido. Una vez eliminada la cascarilla de
laminación, esta superficie se clasifica como acabado 1D. Esta
superficie propia de las chapas y planchas más gruesas tiene poca
reflectividad. Se utiliza, sobre todo, en motivos no decorativos, donde
la apariencia óptica es menos relevante, por ejemplo, en sistemas de
soporte en lugares no visibles y en aplicaciones estructurales.
Esta superficie, menos rugosa que la 1D, se logra con el material
laminado en frio, recocido y decapado. La apariencia mate de la
superficie, poco reflectante, la hace adecuada para aplicaciones
industriales y de ingeniería, aunque en arquitectura es menos usada
Producido mediante el mismo proceso de la superficie 2D, con un
ligero laminado final utilizando rodillos muy pulidos que proporciona
una superficie lisa, reflectante, grisácea. Es el acabado superficial más
utilizado en la actualidad y sirve de base para la mayoría de acabados
brillantes y pulidos
Este acabado muy brillante, que refleja las imágenes con claridad, se
obtiene mediante un tratamiento térmico en unas condiciones
atmosféricas sin oxigeno, seguido de un laminado en frio utilizando
rodillos muy pulidos. Este acabado muy liso es menos susceptible a
alojar contaminantes del aire y su limpieza resulta más fácil
Fuente: (Colina 2012)
54
Indicador: Acabados Mecánicos Esmerilados o Abrillantados
En el cuadro Nº 3, se muestran imágenes con algunos de los acabados más comunes en
la actualidad producidos mecánicamente
OS
D
A
RV
Cuadro N° 3. Acabados del Acero Inoxidable Mecánicos Esmerilados o Abrillantados
SE
E
R
OS
Acabados Mecánicos Esmerilados o Abrillantados
CHSuperficie unidireccional, poco reflectante. El acabado es
E
R
DE
apropiado para aplicaciones de interior
La superficie lisa reflectante de este tipo, lo hace adecuado
a la mayoría de aplicaciones arquitectónicas, sobre todo en
el exterior donde las condiciones atmosféricas son críticas.
El acabado se obtiene usando cintas o cepillos de esmeril
más fino que proporcionan un acabado limpio con una
rugosidad de Ra= 0,5 micrones como máximo
Acabado espejo ultra liso de gran reflexión conseguido
mediante un pulido y abrillantado con algodón y aditivos
especiales de pulido. Esta superficie refleja una imagen
perfectamente clara
Esta superficie se consigue con cintas o cepillos de pulido.
Es unidireccional, no reflectante y apto para aplicaciones
arquitectónicas
Fuente: Colina (2012)
55
Indicador: Acabados Grabados
En el cuadro Nº 4, se muestran imágenes con algunos de los acabados más comunes
en la actualidad producidos mecánicamente
Cuadro N° 4. Acabados Grabados. Acero Inoxidable
OS
D
A
RV
Acabados Grabados
Tiene un acabado mate de escaso reflejo en los dos lados
SE
E
R
S con dibujos
Orodillos
con
H
C
E
de la chapa. El material ha sido decapado y skinpasado
DER
Superficies atractivas, texturizadas por un solo lado, se
diseñan para muchas aplicaciones arquitectónicas
Existen multitud de acabados grabados por los dos lados.
Son fabricados con rodillos y troqueles macho y hembra.
Aquí se muestran algunos ejemplos
Fuente: (Colina 2012)
56
Indicador: Acabados Chorreados por Arena
En el cuadro Nº 5 se muestran imágenes con algunos de los acabados más comunes
en la actualidad producidos mecánicamente
Cuadro N° 5. Acabados Correados pro Arena. Acero Inoxidable
Acabados Chorreados por Arena
Ejemplo de un acabado de
OS
D
A
RV
mate
CH
E
R
DEel chorreado
producido por
acero
inoxidable
SE
E
R
OS
con cristal fragmentado
Fuente: (Colina 2012)
Indicador: Acabados Electro Pulidos.
En el cuadro Nº 6, se muestran imágenes con algunos de los acabados más comunes en
la actualidad producidos mecánicamente
Cuadro N° 6. Acabados Electro Pulidos. Acero Inoxidable
Acabados Electro Pulidos
Ejemplo que muestra la
superficie de los
componentes de acero
inoxidable electro pulidos
para facilitar su
mantenimiento en una
atmosfera industrial
Fuente: (Colina 2012)
57
Indicador: Acabados Coloreados
En el cuadro Nº 7, se muestran imágenes con algunos de los coloreados más comunes
en la actualidad y que cada día son más usados por arquitectos y diseñadores para realizar
obras arquitectónicas innovadora
OS
D
A
RV
Cuadro N° 7. Acabados Coloreados. Acero Inoxidable
CH
E
R
DE
SE
E
R
S Coloreados
OAcabados
Esto es solo un ejemplo de los efectos de color que se
pueden realizar coloreando el acero inoxidable por medios
electrolíticos
Fuente: (Colina 2012)
58
Indicador: Acabados Decorativos Especiales
En el cuadro Nº 8, se muestran imágenes con algunos de los acabados decorativos,
usados generalmente en revestimientos interiores
Cuadro N° 8. Acabados Decorativos Especiales. Acero Inoxidable
OS
D
A
RV
Acabados Decorativos Especiales
SE
E
R
OS
CHLa
E
R
DE
profundidad del grabado se controla mediante el
tiempo en que el acero inoxidable está expuesto al acido
Se utilizan técnicas de amolado y pulidos especiales que
dan al acero inoxidable una variedad de acabados, por
ejemplo, amolado no direccional, cruzado o adamascado
Estos
ejemplos
son
grabados
antes
de
colorear
químicamente
Fuente: (Colina 2012)
59
Así mismo, para dar respuesta al tercer objetivo enfocado a Describir las diferentes
alternativas de ensamble y fijación de laminas y chapas de acero inoxidable, donde
se expondrá la dimensión de estudio basada instalación del acero inoxidable, ya que la
misma forma parte importante en los acabados finales de las fachadas de las
edificaciones.
OS
D
A
RV
En este sentido, aunque el acero inoxidable es un material con unas propiedades
SE
E
R
OS
mecánicas y físicas que favorecen la utilización en el campo de la construcción,
CH
E
R
DE
específicamente en las fachadas y revestimientos interiores de las edificaciones. En este
mismo orden de ideas, para obtener el acabado deseado se debe tomar en cuenta una serie
de aspectos importantes para garantizar una buena instalación que luzca bien
estéticamente y no existen a futuro problemas de corrosión.
Indicador: Soldadura
Existen varios métodos para unir láminas o chapas de acero inoxidable, el más común
es la soldadura, la cual se hace prácticamente igual que con los aceros al carbono, sin
embargo, hay que tener en cuenta una serie de factores para garantizar que los elementos
sean bien instalados y no haya a futuro problemas de corrosión. En este sentido, los
métodos empleados para realizar las soldaduras son los que se realizan con gas para
evitar el sobrecalentamiento de las laminas que trae como consecuencia.
En este mismo orden de ideas, se puede mencionar que una buena preparación de la
superficie antes de realizar cualquier soldadura garantiza que el acabado final sea el
deseado e indicado en el proyecto. Para ello, se debe comenzar el proceso con el corte de
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juntas, usando los implementos correctos para la realización de los mismos, así como
también se debe tener en cuenta el espesor de la lamina a fin de seleccionar las
herramientas adecuadas para realizar los cortes. Así mismo, seguido del proceso de corte,
se debe realizar una buena limpieza con solvente clorado preferiblemente, a fin de
eliminar los restos de material que pueda causar corrosión o debilitar las juntas del acero
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inoxidable, así como también cualquier marca de grasa que pueda afectar el acabado
final.
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Indicador: Uniones
DE Mecánicas
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Cuando para unir las láminas o chapas de acero inoxidable no es posible usar la
soldadura, se recurre a uniones mecánicas entre las cuales se encuentran tornillos, clavos,
remaches, entre otros. En este mismo orden de ideas, se puede mencionar que para aplicar
este tipo de juntas es importante aislar los tornillos o remaches bien sea con un material
de goma o arandelas especializadas a fin de evitar futuras posibilidades de corrosión.
En este sentido, aunque las uniones se pueden llevar a cabo con tornillos galvanizados,
lo más recomendable es usar tornillos de acero inoxidable, ya que así se evitaría cualquier
foco de corrosión sobre todo cuando el proyecto a ejecutar se encuentra en un entorno
agresivo, además se puede aprovechar el diseño del tornillo para que forme parte de la
fachada sin tener que llevar algún otro componente para aislarlo de las laminas o chapas.
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Indicador: Juntas Adhesivas
Para efectos de unión de laminas de acero inoxidable generalmente se emplea la
soldadura o uniones mecánicas, sin embargo existen otra opciones con tecnología más
avanzada como son las juntas adhesivas, que se pueden realizar con distintos productos y
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tipos de aceros inoxidables, así como también entre R
esteVy otros metales, estas juntas
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adhesivas se pueden aplicar en frio
o
en
caliente
pero sin elevar mucho la temperatura.
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lograr una resistencia mecánica igual al de los elementos a unir, bien sea, entre diferentes
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CONCLUSIONES
Una vez analizada la información se presentan las siguientes conclusiones:
El acero Inoxidable es un material que además de ser 100% reciclable posee
características importantes como son: la conductividad, peso ligero, y alta resistencia a la
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corrosión, lo que permite que se adapte a cualquier tipo de entornos medioambientales, ya
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sean agresivos como áreas costeras o medios urbanos donde la industrialización afecta
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notablemente el mantenimiento y vida útil de los materiales de construcción.
No todos los tipos de acero tienen la misma aplicación, dependiendo de su aleación,
funciona mejor para ambientes interiores o exteriores. Gracias a su conformabilidad,
resistencia, belleza y diversidad de acabados, se viene implementado en obras de
recuperación, donde se fusiona con viejo con lo moderno.
Existen diversidad de acabados en acero inoxidable, pero para garantizar el buen
comportamiento del mismo en las edificaciones se debe seleccionar el acabado más
conveniente, por ejemplo en cubiertas y fachadas generalmente se utiliza material pulido
o mate pero no muy rugoso o texturizado, para que su mantenimiento sea más fácil, solo
con agua de lluvia se garantiza durabilidad en el tiempo.
El acero inoxidable es un material que gracias a su composición y propiedades
mecánicas se puede usar tanto en fachadas, cubiertas, revestimientos interiores,
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accesorios como barandas y pasamanos, ascensores y mobiliario urbano garantizando
durabilidad en el tiempo y menor costo de mantenimiento a largo plazo.
Existen diversidad de acabados en acero inoxidable, pero para garantizar el buen
comportamiento del mismo en las edificaciones se debe seleccionar el más conveniente
según el entorno y la función, por ejemplo en cubiertas y fachadas generalmente se
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utiliza material pulido o mate pero no muy rugoso o texturizado,
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para que su
mantenimiento sea más fácil, solo con agua de lluvia se garantiza durabilidad en el
tiempo.
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El acero Inoxidable es un material que permite cualquier tipo de junta, bien sea
soldada, mecánica o adhesiva, siempre y cuando se tome la previsión de aislar cualquier
medio de unión metálico con arandelas de goma o plástico, para evitar que se vea
afectado por problemas de corrosión trasmitido por los otros metales sobre todo en áreas
exteriores cuando está expuesto a las agresiones del medio ambiente.
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RECOMENDACIONES
Como Primera recomendación para todos los profesionales afines al campo de la
construcción, se debe ahondar más sobre la aplicación de este material, ya que a pesar de
todas sus cualidades y belleza, su uso en las edificaciones todavía es de muy poca
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relevancia con respecto a otros materiales tradicionales.
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Estudiar bien el entorno donde se usara el acero inoxidable, para seleccionar la mejor
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opción de acabado, que además de aportar belleza e innovación, su mantenimiento sea de
bajo costo.
Cuando la junta de unión seleccionada sea la soldadura, tener presente la limpieza de
las piezas a unir para garantizar una buena unión y evitar a futuro problemas de
corrosión.