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El Plástico en la Construcción

En Proceso
by

juan hanner

on 17 February 2014

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Transcript of El Plástico en la Construcción

TEMA: EL PLÁSTICO
Profesor:
Ing. Jorge Alayza Valenzuela

Alumnos:
Hanner Briones, Juan Carlos
Santibañez, Carlos
Contenido
¿Qué es el Plástico?
Historia
Ventajas y Desventajas
Estadísticas
Fabricación
Tipos de Plásticos y Aplicaciones en el Sector Construcción


¿Qué es el Plástico?
El término Plástico, en su significación más general, se aplica a las sustancias de distintas estructuras y naturalezas que carecen de un punto fijo de ebullición y poseen durante un intervalo de temperaturas propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Sin embargo, en sentido restringido, denota ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o multiplicación artificial de los átomos de carbono en las largas cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias naturales.
El desarrollo del plástico en la construcción no fue tarea fácil para las primeras industrias productoras. La fuerte tradición respecto a la utilización de los materiales convencionales (madera, vidrio, aluminio...) unido al desconocimiento de los polímeros, fueron factores que tuvieron que vencerse. El consumo comenzó a crecer y, como consecuencia, a bajar el precio de los materiales plásticos, lográndose entonces no sólo ahorro en el coste del material sino también en la mano de obra, por el menor tiempo de instalación, menor peso y mayor facilidad de carga y descarga
HISTORIA DEL PLÁSTICO

El primer plástico se origina como resultado de un concurso realizado en 1860, cuando el fabricante estadounidense de bolas de billar Phelan and Collander ofreció una recompensa de 10.000 dólares a quien consiguiera un sustituto aceptable del marfil natural, destinado a la fabricación de bolas de billar. Una de las personas que compitieron fue el inventor norteamericano Wesley Hyatt, quien desarrolló un método de procesamiento a presión de la piroxilina, un nitrato de celulosa de baja nitración tratado previamente con alcanfor y una cantidad mínima de disolvente de alcohol. Si bien Hyatt no ganó el premio, su producto, patentado con el nombre de celuloide, se utilizó para fabricar diferentes objetos.



El celuloide tuvo un notable éxito comercial a pesar de ser inflamable y de su deterioro al exponerlo a la luz.
El celuloide se fabricaba disolviendo celulosa, un hidrato de carbono obtenido de las plantas, en una solución de alcanfor y etanol. Con él se empezaron a fabricar distintos objetos como mangos de cuchillo, armazones de lentes y película cinematográfica. Sin éste, no hubiera podido iniciarse la industria cinematográfica a fines del siglo XIX. Puede ser ablandado repetidamente y moldeado de nuevo mediante calor, por lo que recibe el calificativo de termoplástico.

En 1909 el químico norteamericano de origen belga Leo Hendrik Baekeland (1863-1944) sintetizó un polímero de interés comercial, a partir de moléculas de fenol y formaldehído. Este producto podía moldearse a medida que se formaba y resultaba duro al solidificar. No conducía la electricidad, era resistente al agua y los disolventes, pero fácilmente mecanizable. Se lo bautizó con el nombre de baquelita (o bakelita), el primer plástico totalmente sintético de la historia. Baekeland nunca supo que, en realidad, lo que había sintetizado era lo que hoy conocemos con el nombre de copolímero.


Hoy en día, la mayoría de los edificios públicos, nuestras viviendas, nuestros lugares de trabajo, ya sean fábricas u oficinas, los edificios destinados al ocio y servicios, hospitales, etc., tienen a los plásticos como elemento común.
ESTADISTICAS
ESTADÍSTICAS

El sector de envase y embalaje continúa siendo el principal mercado en lo que respecta a la demanda de materias plásticas. El segundo mercado consumidor ha sido el de la construcción, que ha supuesto un 14,2% respecto al total y ha incrementado su consumo en un 7,1%. Estos dos mercados por si solos han significado el 59,2% de la demanda total de materias plásticas en España.
EVOLUCIÓN DEL CONSUMO DE PLÁSTICO EN LOS DIFERENTES MERCADOS.)
Desde los años 50, los edificios están utilizando de forma creciente plásticos en aplicaciones tales como tuberías, ventanas, techos, pisos, conducción y aislamiento de cables. Y desde fechas más recientes, también se los incluyen en el mobiliario para baños y montajes de cocina.
En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la avena), aceites de semillas y derivados del almidón o del carbón. Actualmente, El 95% de los plásticos se fabrican a partir de derivados del petróleo crudo, los que se transforman en monómeros y luego al polimerizarlos en polímeros.








FABRICACIÓN DEL PLÁSTICO
La fabricación de los plásticos y sus manufacturados implica cuatro pasos básicos:
Obtención de las materias primas.
Síntesis del polímero básico.
Obtención del polímero como un producto utilizable industrialmente.
Moldeo o deformación del plástico hasta su forma definitiva
La definición enciclopédica de plásticos reza lo siguiente: Materiales poliméricos orgánicos (los compuestos por moléculas orgánicas gigantes) que son plásticos, es decir, que pueden deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado. Las moléculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, la cera y el caucho (hule) natural, o sintéticas, como el polietileno y el nylon. Los materiales empleados en su fabricación son resinas en forma de bolitas o polvo o en disolución. Con estos materiales se fabrican los plásticos terminados.
Qué es polimerizar?
Agrupación de monómeros en moléculas de mayor tamaño llamadas polímeros
VENTAJAS
• Duraderos y resistentes a la corrosión: por eso los plásticos son ideales en aplicaciones como los marcos de ventanas y cañerías. En algunos casos requieren aditivos especiales que les confieran propiedades de resistencia a la luz UV y poder así durar décadas sin requerir reparaciones o tareas de mantenimiento.
• Buenos aislantes: tanto del frío como del calor, lo cual permite ahorrar energía y disminuir riesgos de contaminación. También aíslan los ruidos, por lo que reducen la contaminación acústica y contribuyen a un ambiente más agradable.
• Buena relación coste-eficacia.
• No requieren de mantenimiento.
• Son higiénicos y limpios: contribuyen a la fácil limpieza del hogar y con ello protegen la salud.
• De fácil procesado e instalación: lo que lleva a disminuir los accidentes en la manipulación de estos materiales en obra.
• Son respetuosos con el medio ambiente: pues ahorran recursos a través de una producción costo-efectiva y tienen una larga vida útil. Al finalizar su periodo de vida pueden ser reutilizados, reciclados o transformados en una fuente de energía.
• Son ligeros: tienen un bajo peso específico frente a otros materiales usados en la construcción. La posibilidad de utilizar menores espesores para iguales resistencias mecánicas o químicas reducen su tiempo de puesta en obra y minimizan la necesidad de equipos pesados como grúas.

FABRICACIÓN TUBO DE PVC
Construcción
Electricidad y Electrónica
Aplicaciones Médicas
Transporte
Agricultura
Tejidos
Bienes De Consumo
Seguridad

APLICIONES DEL PLASTICO
TIPOS DE PLÁSTICOS
PEAD
(Polietileno de alta densidad)
El polietileno de alta densidad es un polímero de la familia de los polímeros olefínicos (como el polipropileno), o de los polietilenos. Es un polímerotermoplástico conformado por unidades repetitivas de etileno. Se designa como HDPE (por sus siglas en inglés, High Density Polyethylene) o PEAD (polietileno de alta densidad). Este material se encuentran principalmente en envases plásticos desechables y bolsas de supermercado.
Presenta como características más relevantes:
Excelente resistencia térmica y química.
Muy buena resistencia al impacto.
Es sólido, incoloro, translúcido, casi opaco.
Muy buena procesabilidad, es decir, se puede procesar por los métodos de conformado empleados para los termoplásticos, como inyección y extrusión.
Es flexible, aún a bajas temperaturas.
Es más rígido que el polietileno de baja densidad.
Es muy ligero.
NORMA TECNICA PERUANA (NTP)
PLASTICOS Y PVC
NORMA TECNICA PERUANA PVC
Por qué el pvc?
Resistente y liviano


Versátil


Estable

Seguro

Reciclable

Producción eficiente

Rentable

CERTIFICADOS DE CALIDAD
TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES
• Módulo de elasticidad bajo: al aplicar sobre ellos una fuerza se deforman más fácilmente que otros materiales.
• Su comportamiento depende de la temperatura: cada plástico tiene una temperatura máxima de uso marcada por su temperatura de transición vítrea.
• Coeficiente de dilatación: a veces muy grande dando lugar a problemas de estabilidad de forma requerida por algunos elementos constructivos.
• Fácilmente inflamables: se emplean con aditivos ignifugantes o recubiertos de forma que no queden al descubierto.
• El precio: puede ser una limitación si se compara con el precio de las tierras y piedras.

DESVENTAJAS

• Módulo de elasticidad bajo: al aplicar sobre ellos una fuerza se deforman más fácilmente que otros materiales.
• Su comportamiento depende de la temperatura: cada plástico tiene una temperatura máxima de uso marcada por su temperatura de transición vítrea.
• Coeficiente de dilatación: a veces muy grande dando lugar a problemas de estabilidad de forma requerida por algunos elementos constructivos.
• Fácilmente inflamables: se emplean con aditivos ignifugantes o recubiertos de forma que no queden al descubierto.
• El precio: puede ser una limitación si se compara con el precio de las tierras y piedras.

MATERIAS PRIMAS

En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la avena), aceites de semillas y derivados del almidón o del carbón. La caseína de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la producción del nailon se basaba originalmente en el carbón, el aire y el agua, y de que el nailon 11 se fabrica todavía con semillas de ricino, la mayoría de los plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo. Las materias primas derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón

SÍNTESIS DEL POLÍMERO

El primer paso en la fabricación de un plástico es la polimerización. Como se comentaba anteriormente, los dos métodos básicos de polimerización son las reacciones de condensación y las de adición. Estos métodos pueden llevarse a cabo de varias maneras. En la polimerización en masa se polimeriza sólo el monómero, por lo general en una fase gaseosa o líquida, si bien se realizan también algunas polimerizaciones en estado sólido. Mediante la polimerización en disolución se forma una emulsión que se coagula seguidamente. En la polimerización por interfase los monómeros se disuelven en dos líquidos inmiscibles y la polimerización tiene lugar en la interfase entre los dos líquidos.

ADITIVOS.

Con frecuencia se utilizan aditivos químicos para conseguir una propiedad determinada. Por ejemplo, los antioxidantes protegen el polímero de degradaciones químicas causadas por el oxígeno o el ozono. De una forma parecida, los estabilizadores lo protegen de la intemperie. Los plastificantes producen un polímero más flexible, los lubricantes reducen la fricción y los pigmentos colorean los plásticos. Algunas sustancias ignífugas y antiestáticas se utilizan también como aditivos.
Muchos plásticos se fabrican en forma de material compuesto, lo que implica la adición de algún material de refuerzo (normalmente fibras de vidrio o de carbono) a la matriz de la resina plástica. Los materiales compuestos tienen la resistencia y la estabilidad de los metales, pero por lo general son más ligeros. Las espumas plásticas, compuestas de plástico y gas, proporcionan una masa de gran tamaño pero muy ligera.

FORMA Y ACABADO

Las técnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plásticos dependen de tres factores: tiempo, temperatura y deformación. La naturaleza de muchos de estos procesos es cíclica, si bien algunos pueden clasificarse como continuos o semicontinuos. Una de las operaciones más comunes es la extrusión. Una máquina de extrusión consiste en un aparato que bombea el plástico a través de un molde con la forma deseada. Los productos extrusionados, como por ejemplo los tubos, tienen una sección con forma regular. La máquina de extrusión también realiza otras operaciones, como moldeo por soplado o moldeo por inyección. Otros procesos utilizados son el moldeo por compresión, en el que la presión fuerza al plástico a adoptar una forma concreta, y el moldeo por transferencia, en el que un pistón introduce el plástico fundido a presión en un molde. El calandrado es otra técnica mediante la que se forman láminas de plástico. Algunos plásticos, y en particular los que tienen una elevada resistencia a la temperatura, requieren procesos de fabricación especiales. Por ejemplo, el politetrafluoretileno tiene una viscosidad de fundición tan alta que debe ser prensado para conseguir la forma deseada, y sinterizado, es decir, expuesto a temperaturas extremadamente altas que convierten el plástico en una masa cohesionada sin necesidad de fundirlo.


El Tereftalato de polietileno, politereftalato de etileno, polietilentereftalato o polietileno Tereftalato (más conocido por sus siglas en inglés PET, Polyethylene Terephtalate) es un tipo de plástico muy usado en envases de bebidas y textiles.

Químicamente el PET es un polímero que se obtiene mediante una reacción de policondensación entre el ácido tereftálico y el etilenglicol. Pertenece al grupo de materiales sintéticos denominados poliésteres.

Es un polímero termoplástico lineal, con un alto grado de cristalinidad. Como todos los termoplásticos puede ser procesado mediante extrusión, inyección, inyección-soplado, soplado de preforma y termoformado.

Presenta como características más relevantes:
Alta transparencia, aunque admite cargas de colorantes.
Alta resistencia al desgaste y corrosión.
Muy buen coeficiente de deslizamiento.
Buena resistencia química y térmica.
Muy buena barrera a CO2, aceptable barrera a O2 y humedad.
Compatible con otros materiales barrera.
Reciclable, aunque tiende a disminuir su viscosidad con la historia térmica.
Aprobado para su uso en productos que deban estar en contacto con
alimentos.
POLIETILENO TEREFTALATO
POLICLORURO DE VINILO
Se designa con las siglas PVC. El PVC es el material plástico más versátil, pues puede ser fabricado con muy diversas características, añadiéndole aditivos que se las proporcionen. Es muy estable, duradero y resistente, pudiéndose hacer menos rígido y más elástico si se le añaden un aditivo más plastificante.

Se ablanda y deforma a baja temperatura, teniendo una gran resistencia a los líquidos corrosivos, por lo que es utilizado para la construcción de depósitos y cañerías de desagüe.
Existen dos tipos:
Rígido: se emplea para fabricar tuberías de agua, tubos aislantes y de protección, canales, revestimientos exteriores, ventanas, puertas y vitrinas y cajas de instalaciones eléctricas.
Flexible: utilizado para fabricar cables, conductores eléctricos, calzado, pavimento, recubrimientos y techos.
Presenta como características más relevantes:
Alta resistencia a la abrasión
Alta resistencia al impacto, lo que lo hace común e ideal para la edificación y construcción.
Es un material altamente resistente, los productos de PVC pueden durar hasta más de sesenta años como se comprueba en aplicaciones tales como tuberías para conducción de agua potable y sanitarios.
Baja inflamabilidad
Buen aislante eléctrico
Polietileno de baja densidad
El polietileno de baja densidad es un polímero de la familia de los polímeros olefínicos, como el polipropileno y los polietilenos. Es un polímero termoplástico conformado por unidades repetitivas de etileno. Se designa como LDPE (por sus siglas en inglés, Low Density Polyethylene) o PEBD, polietileno de baja densidad. Como el resto de los termoplásticos, el PEBD puede reciclarse.

Sus aplicaciones más comunes son en sacos y bolsas de basura, film para invernaderos y otros usos agrícolas, juguetes y vasos, platos y cubiertos desechables.
Presenta como características más relevantes:
Buena resistencia térmica y química
Buena resistencia al impacto
Es más flexible que el polietileno de alta densidad
Presenta dificultades para imprimir, pintar o pegar sobre él
POLIPROPILENO
El polipropileno (PP) es el polímero termoplástico, parcialmente cristalino, que se obtiene de la polimerización del propileno (o propeno). Pertenece al grupo de las poliolefinas y es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen empaques para alimentos, tejidos, equipo de laboratorio, componentes automotrices y películas transparentes. Tiene gran resistencia contra diversos solventes químicos, así como contra álcalis y ácidos.

Existen dos tipos:
Copolímero estadístico. El etileno y el propileno se introducen a la vez en un mismo reactor, resultando cadenas de polímero en las que ambos monómeros se alternan de manera aleatoria.
Copolímero en bloques. En este caso primero se lleva a cabo la polimerización del propileno en un reactor y luego, en otro reactor, se añade etileno que polimeriza sobre el PP ya formado, obteniéndose así cadenas con bloques homogéneos de PP y PE. La resistencia al impacto de estos copolímeros es muy alta, por lo que se les conoce como PP impacto o PP choque.

El polipropileno ha sido uno de los plásticos con mayor crecimiento en los últimos años y se prevé que su consumo continúe creciendo más que el de los otros grandes termoplásticos (PE, PS,
PVC, PET). En 2005 la producción y el consumo de PP en la Unión Europea fueron de 9 y 8 millones de toneladas respectivamente, un volumen sólo inferior al del PE.
El PP es transformado mediante muchos procesos diferentes. Los más utilizados son:
Moldeo por inyección de una gran diversidad de piezas, desde juguetes hasta parachoques de automóviles
Moldeo por soplado de recipientes huecos como por ejemplo botellas o depósitos de combustible
Termoformado de, por ejemplo, contenedores de alimentos. En particular se utiliza PP para aplicaciones que requieren resistencia a alta temperatura (microondas) o baja temperatura (congelados).
Producción de fibras, tanto tejidas como no tejidas.
Extrusión de perfiles, láminas y tubos.
Producción de película, en particular:
Película de polipropileno biorientado (BOPP), la más extendida, representando más del 20% del mercado del embalaje flexible en Europa Occidental
Película moldeada (“cast film”)
Película soplada (“blown film”), un mercado pequeño actualmente (2007) pero en rápido crecimiento
El PP es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen empaques para alimentos, tejidos, equipo de laboratorio, componentes automotrices y películas transparentes.
Tiene gran resistencia contra diversos solventes químicos, así como contra álcalis y ácidos.
POLIESTIRENO
Se designa con las siglas PS. Es un plástico más frágil, que se puede colorear y tiene una buena resistencia mecánica, puesto que resiste muy bien los golpes. Sus formas de presentación más usuales son la laminar. Se usa para fabricar envases, tapaderas de bisutería, componentes electrónicos y otros elementos que precisan una gran ligereza, muebles de jardín, mobiliario de terraza de bares, etc… La forma esponjosa también se llama PS expandido con el nombre POREXPAN o corcho blanco, que se utiliza para fabricar embalajes y envases de protección, así como en aislamientos térmicos y acústicos en paredes y techos. También se emplea en las instalaciones de calefacción.
PET (POLIETILENO TEREFTALATO)

Aplicación en la
Construcción y equipamiento
Placas para carteles y exhibidores,
Geotextiles (pavimentación / caminos)
Fibras para alfombras, cortinas, tapicería.
PEAD
(Polietileno de alta densidad)
Aplicación en la
Construcción y equipamiento
Cañerías y tuberías Revestimiento de cables
Caños para gas, telefonía, agua potable, minería, drenaje y uso sanitario - Macetas - Bolsas tejidas. Paneles
Geomembranas,
Geotextiles y recubrimientos de arcilla geosintéticos (Geosynthetic-Clay Liners) para rellenos sanitarios y otros centros de disposición de residuos
También se utiliza PEAD reciclado, bajo la forma de “madera plástica” en aplicaciones a la intemperie.

POLICLORURO DE VINILO (PVC)
Aplicación en la
Construcción y equipamiento

Membranas o láminas para impermeabilizar suelos o estructuras
Láminas para carteles y exhibidores.
- Cañerías ranuradas y perforadas para drenajes de suelos
- Cañerías de distribución de agua Potable (en redes públicas o domiciliarias)
Cañerías de Riego
Cañerías de Drenajes cloacales y pluviales (Públicos y domiciliarios)
Bajadas de techos y canaletas
Conductos de instalaciones eléctricas, telefónicas o comunicaciones (públicas o domiciliarias)
Venteos o aspiraciones
- Electricidad:
Recubrimiento aislante de cables Cajas de distribución eléctrica Enchufes y tomacorrientes - Recubrimientos
Paredes. Con perfiles o láminas y con papeles vinílicos
Pisos y techos
Zócalos y molduras
- Alfombras, cortinas y tapizados.
- Aberturas
Ventanas completas, Puertas y Persianas

Polietileno de baja densidad (PEBD)
Aplicación en la
Construcción y equipamiento

Revestimiento de pisos
Recubrimiento de obras en construcción

Palletizado (film termo contraíble)
de Ladrillos, tejas, etc.

Tuberías para riego

POLIPROPILENO (PP)
Aplicación en la
Construcción y equipamiento

Alfombras y bases de alfombras
Caños e instalaciones para agua fría y caliente
Cajas de electricidad
Enchufes, perfiles, muebles
Membranas para rellenos sanitarios
Sacos y Bolsas de rafia tejidas para cargar cemento, arena, y otros materiales granulados o en polvo.
Membranas de asfalto modificado para techos comerciales tanto en construcción nueva como retechado.
Fibras de PP para reforzar el concreto
Baldes de pintura y enduido
Caños corrugados Canillas
Caños para desagüe Rejillas

POLIESTIRENO (PS)
Aplicación en la
Construcción y equipamiento

Placas aislantes para la construcción
EPS (POLIESTIRENO EXPANDIDO)
Baja conductividad térmica
Gran capacidad aislante
Resistencia a la compresión
Alto poder de amortiguación
Fácilmente trabajables y manipulables
Alta resistencia química a los materiales que se utilizan en la construcción
Una de las propiedades más importantes del poliestireno expandido es su excelente capacidad de aislamiento térmico, pues de ella depende el espesor necesario de la capa aislante y por lo tanto los costos.
Por su estabilidad a las bajas temperaturas, de hasta -190ºC, el EPS es muy apto para la aislación de cañerías conductoras de frío (agua fría, líquidos refrigerantes, gases licuados, etc.) y soporta además temperaturas de hasta +85ºC, utilizándose en cañerías de agua caliente y calefacción por agua.

EPS (POLIESTIRENO EXPANDIDO)
Aplicación en la
Construcción y equipamiento

Aislantes térmicos en la construcción.
Aislación de cañerías Aislación acústica Cielorrasos
Pisos flotantes Hormigón liviano Ladrillos aislantes
Sistemas modulares usados en construcción
Aislantes para techos, paredes y pisos
Construcciones prefabricadas
Sistemas de calefacción
Cámaras frigoríficas Encofrados para obras
Aislación de ruidos en obras en centros urbanos
Puentes: La espuma de PSE actúa como un relleno de vacío, permitiendo reducir el peso total del puente

PC (POLICARBONATO)
Inerte, inocuo, Altísima resistencia a la temperatura

PC (POLICARBONATO)
Aplicación en la
Construcción y equipamiento

“Vidrios” de seguridad

Vallas y cercos de seguridad transparentes

PU (POLIURETANO)
Resistente a la corrosión
Flexibilidad Liviano
No tóxico
Altísima resistencia a la temperatura, propiedades mecánicas y productos químicos

PU (POLIURETANO)
Aplicación en la
Construcción y equipamiento

Materiales de aislamiento para la construcción
Techos sin soldaduras: se aplica en forma de spray de espuma de PU (SPF), la cual impide el infiltrado de aire y agua.
Paneles
Aislamiento de cañerías

GRACIAS
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