Las Resinas Epoxi En La Construcción

Las Resinas Epoxi En La Construcción

Las resinas epoxi se caracterizan porque poseen en sus moléculas uno o varios grupos epoxi formados por Oxigeno (1) y Carbono (2).

La palabra epoxi proviene del griego “epi”, que significa fuera de, y “oxi”, que significa oxígeno.

Las resinas epoxi no pueden aplicarse en construcciones si no van acompañadas de un agente de curado o endurecedor, con el que la resina reacciona produciendo calor y transformando la mezcla líquida en un sólido plástico.

Las resinas epoxi no tienen una sola fórmula química sino varias que pueden identificarse en los cinco grupos siguientes:

  • Éteres glicéricos
  • Ésteres glicéricos
  • Aminas glicéricas
  • Alfáticas lineales
  • Cicloalfáticas

Comercialmente el más importante de estos grupos es el de “Éteres Glicéricos”.

Endurecedores o agentes de curado de las resinas epoxi

A aquellos productos que son capaces de reaccionar con los grupos epoxi de las resinas, se les llama industrialmente endurecedores o agentes de curado.

Una resina puede endurecerse por medio de un agente catalítico o con un endurecedor.

  • En el primer caso una molécula epoxi se une a otra en presencia del catalizador.
  • En el segundo caso, el agente de curado o endurecedor se combina con una o varias moléculas de resina.

La unión de una resina y un endurecedor se denomina “formulación epoxi”. La importancia de la formulación epoxi reside en encontrar las proporciones adecuadas para que el producto final cumpla con las condiciones que se necesitan aplicar en cada caso concreto.

Normalmente el volúmen de la formulación epoxi tiene muy poca contracción con respecto a los volúmenes iniciales, por lo que al ser mínima la retracción tiene una buena adherencia a los materiales de construcción.

Es importante tener en cuenta que la retracción entre resina y endurecedor es exotérmica. El aumento de la temperatura hace que la velocidad de la reacción se incremente, lio que puede llegar a ser un gran inconveniente porque reduce el tiempo de aplicación de la resina e impide realizar los trabajos correctamente.

Cada mezcla de resina y endurecedor tiene por lo tanto un determinado tiempo de aplicación que se denomina “pot life”.

Los endurecedores o agentes de curado se clasifican en dos grupos:

1.- Agentes de curado en frío.

Estos reaccionan con las resinas a temperaturas normales o bajas. En general, el tiempo de aplicación de las formulaciones con este tipo de agente es de 45 minutos a temperatura de 25o.

2.- Agentes de curado en caliente.

Estos no reaccionan con las resinas a temperaturas normales. Esto permite que resina y endurecedor estén mezclados sin reaccionar. El tiempo de aplicación de las formulaciones con este tipo de agente suele ser de 2 horas a la temperatura de 12 oC .

Elegir el agente de curado es de suma importancia, pues de él dependen en gran parte las características de las formulaciones resultantes y son estas características las que debemos conocer previamente antes de realizar la aplicación.

Las características más importantes de la formulación que debemos analizar para elegir la resina y el endurecedor apropiado son:

  • Adherencia
  • Resistencias mecánicas
  • Propieddaes químicas
  • Rigidez
  • Flexibilidad

Modificadores de las resinas epoxi

Existen unos agentes que pueden añadirse a la resina y al endurecedor para modificar las características de la formulación que se desea obtener.

Estos modificadores son los siguientes:

  • Diluyentes

Los diluyentes tienen como principal característica la de disminuir la viscosidad de las formulaciones, aunque también son capaces de modificar el “pot life”, el exotermismo y las características mecánicas, así como el costo.

Deben utilizarse siempre que se empleen endurecedores en frío y cuando se apliquen, sus capas han de ser delgadas, como ocurre con las pinturas.

  • Flexibilizadores

Los flexibiladores disminuyen la rigidez de la formulación y aumentan su flexibilidad, aunque también reducen la resistencia química por lo que deben usarse en pequeñas cantidades.

  • Cargas

Las cargas, que también se denominan “fillers”, se utilizan básicamente para abaratar el costo de las formulaciones aunque también pueden mejorar alguna de sus propiedades.

–> Entre las ventajas de las cargas se encuentran las siguientes:

+ Disminuyen el costo, la retracción la temperatura de curado, el coeficiente de dilatación térmica y la absorción del agua.

+ Aumentan la conductividad térmica, la dureza superficial, la resistencia a la compresión y la resistencia eléctrica.

–> Entre los inconvenientes de las cargas se encuentran los siguientes:

+ Disminuyen la reistencia de impacto y la resistencia a la tracción.

+ Aumentan el peso y la constante dieléctrica.

La importancia de las cargas en las formulaciones es grande ya que se encuentran en proporción que pueden alcanzar el 80% de peso total.

  • Agentes tixotrópicos

Los agentes tixotrópicos son cargas que auemntan la resistencia a los esfuerzos cortantes con lo que se evita el descuelgue de formulaciones que se aplican en paramentos verticales.

  • Materiales de refuerzo

Los materiales de refuerzo son también cargas que se introducen, en forma de trama, en las formulaciones, mejorando sus propiedades. Están constituidos por fibras naturales o sintéticas, sobre todo la fibra de vidrio.

Con ello se obtienen las siguientes ventajas:

+ Aumentan la resistencia a tracción, la resistencia a compresión, la resistencia a flexión, la resistencia al impacto y la reistencia al calor.

+ Disminuye la retracción y el coeficiente de dilatación térmica.

  • Pigmentos

Los pigmentos mejoran el aspecto exterior de las formulaciones, dándoles color. No son cargas y deben garantizar la estabilidad del color. Se recomiendan los tonos azulados, rojos y grises que son más inalterables.

Propiedades de las formulaciones epoxi endurecidas

Entre las propiedades físicas de las formulaciones se encuentran las siguientes:

  • Resistencia a tracción de 300 a 950 kg/cm2.
  • Resistencia a compresión de 1200 a 2100 kg/cm2.
  • Viscosidad de la formulación muy variable.
  • Adherencia al soporte muy grande y mayor que a la resistencia a la tracción.
  • Velocidad en adquirir resistencia.
  • Retracción muy pequeña, menor que la del hormigón.
  • Resistencia al choque muy grande.
  • Módulo de elasticidad variable, entre 15000 y 35000 kg/cm2.
  • Deformación de rotura que oscila entre el 2 y el 5%.
  • Tenacidad y resistencia muy elevados.
  • Resistencia a la abrasión y al desgaste muy grande y superior a la del hormigón.
  • Coeficiente de dilatación térmica muy superior al del hormigón, pero acomodable a éste.

Entre las propiedades químicas de las formulaciones se encuentran las siguientes:

  • Temoestabilidad
  • Facilidad de reacción
  • Resistencia a los agentes químicos existentes.

Antonio Fernández
“EDEFER Ingeniería Constructora S.L.”
“Las Resinas Epoxi En La Construcción”

Resumen De Formas De Originarse Las Lesiones En Los Edificios

Resumen De Formas De Originarse Las Lesiones En Los Edificios

Las circunstancias que concurren para que se produzcan lesiones en los edificios son muy variadas y con diferente intensidad y velocidad de desarrollo de los fenómenos que las originan.

Voy a sistematizarlas en lo posible y a exponer una relación de las mismas.

Resumen de l0s tipos de lesiones en los edificios

1.- Fallos de proyecto.

Provienen de los siguientes factores:

  • Insuficiente estudio del terreno.
  • Cimentación sobre terrenos desiguales.
  • Estructura inadecuadamente concebida.
  • Detalles constructivos no especificados.

2.- Fallos de ejecución.

En éstos pueden señalarse:

  • Terreno poco o mal compactado o asentado.
  • Nivelación y plomos incorrectos.
  • Deficiente preparación y empleo de morteros y hormigones.
  • Saneamiento y pozo mal ejecutado.
  • Empujes no absorbidos.
  • Creación de puentes térmicos y galvánicos.

3.- Materiales de mala calidad.

  • Uso de materiales de derribo para construir
  • Uso de materiales de calidad inadecuada.

4.- Reformas en el edificio.

Como construcciones posteriores a la existente, originan lesiones, a corto o a largo , plazo, las siguientes:

  • Eliminar tabiques en una planta intermedia.
  • Colocación de cargaderos para abrir luces.
  • Aumento del número de plantas del edificio.
  • Construcción de batería de aseos, en edificios antiguos que no los tenían, de forma adosada, con fontanería deficiente.
  • Acumulación de escombro en zonas de buhardillas, con absorción de agua de lluvia si hay boquetes en el tejado, aumento de peso por retención de humedad y pudrición de estribos y otros elementos constructivos próximos.

5.- Envejecimiento.

  • Meteorización de morteros y hormigones con posterior disgregación.
  • Meteorización del ladrillo y piedra.
  • Corrosión de elementos metálicos.
  • Disminución de capacidad resistente de los elementos que ha de absorber empujes (fundamentalmente petos y estribos de cubierta).
  • Falta de soleamiento y exceso de humedad en fachadas a patios.

6.- Fenómenos exteriores al edificio.

Son aquellos que, aún en cuando en muchas ocasiones no dejan secuelas en el edificio al que afectan, su trascendencia deriva de que en otros casos pueden producir la ruina total, de forma repentina, en edificios completamente sanos.

Se indican los siguientes:

  • Socavones producidos por vías de aguas subterráneas.
  • Socavones producidos por explosiones de gas.
  • Agotamiento estático del terreno.
  • Alteración volumétrica del terreno por la humedad.
  • Demolición de finca colindante.
  • Excavación de finca colindante a mayor profundidad que el cimiento propio.
  • Cimentación de finca colindante con sobrecarga diferencial sobre el terreno.
  • Obras subterráneas (metro y galerías de servicio).
  • Inundaciones.
  • Vibraciones del tráfico y del metro.
  • Colisión de vehículos contra el edificio.
  • Incendios afectando a la estructura.
  • Explosiones.

7.- Factores que siempre están presentes en un proceso de ruina.

Finalmente hay que señalar que a través de toda la exposición hecha sobre los síntomas del estado de ruina , se ha podido observar que en el origen de las lesiones intervienen tres factores que siempre están presentes, bien actuando de forma aislada o en conjunto, y con los que hay que contar de entrada en todo proceso de observación de la patología de un edificio.

Estos tres factores son:

  • El agua, ya sea de lluvia, embebido en el terreno, en fugas de canalizaciones o en corrientes subterráneas.
  • El terreno, por su variable capacidad de respuesta a lo largo del tiempo y ante la influencia del agua.
  • La calidad constructiva del edificio.

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Antonio Fernández
“EDEFER Ingeniería Constructora S.L.”
“Resumen De Formas De Originarse Las Lesiones En Los Edificios”

Problemas De Dilatación En Los Edificios

Problemas De Dilatación En Los Edificios

Es sumamente importante el problema patológico de la dilatación en los edificios, sobre todo si no se ha previsto.

Evidentemente está en función de la longitud de la pieza dilatada, o de la longitud del edificio, del gradiente térmico (A1 – A0) y del coeficiente de dilatación del material.

Lm = L (A1 – A2 ) x e

Problemas_de_dilatacion

Coeficientes de dilatación más corrientes en edificación…

Hormigón11,7 x 10-6
Fábrica de bloques(5,5 a 9,4 ) x 10-6
Fábrica de ladrillos10 x 10-6
Granito
8,5 x 10-6
Caliza3,5 x 10-6
Arenisca(5 a 12 ) x 10-6
Acero12 x 10-6
Aluminio23,5 x 10-6
Acero Inoxidable17,3 x 10-6
Hierro fundido10,6 x 10-6

Empujes por dilatación en los edificios…

En los muros con forjados de vigas sometidas a dilatación se pueden producir problemas de empujes.

Si el muro no es muy rígido y está próximo al suelo, se produce una doble rotación externa.

Es necesario prever espacios suficientes en las entregas en previsión de posibles dilataciones.

Puede existir, por dilatación, el desplazamiento del muro y también un punzonamiento que se manifestaría por el exterior.

Empujes_por_dilatacion

Pueden producirse, debido a la dilatación, desplazamientos de muros, arrancamientos de muro o punzonamiento inverso.

Hay que tener en cuenta los efectos de las dilataciones en los encuentros de los forjados planos, inclinados o cubiertas, sobre los paramentos.

Juntas de dilatación en los edificios

(Fuente: Problemas de dilatacion en edificios)

Cualquier edificación o material de construcción, debido a efectos sísmicos o térmicos, se ve sometido a contracciones o expansiones. Por lo que para controlar estos movimientos debemos ejecutar juntas que permitan el libre movimiento de los materiales con el único fin de evitar grietas o fisuras en los mismos.

Las juntas se ejecutarán en todos los elementos de la construcción del edificio (estructura, suelos, paredes, fachadas, cubiertas y techos) siendo las más usuales las juntas de contracción o de dilatación.

Dado que existen muchos tipos de juntas y se pueden dar en distintos casos, pasaré a comentar brevemente algunos de los más importantes.

El CTE exige la colocación de una junta de dilatación, de forma que no haya elementos continuos de más de 40 m. de longitud, para no considerar las acciones térmicas (DB-AE 3.4.1).

Para conseguir esta junta ejecutaremos doble pilar con una separación aproximada de unos 5 cms entre ellos, consiguiendo elementos estructurales independientes. También es posible la ejecución de ménsulas.

Para evitar estructuras de doble pilar, que siempre complican la distribución de garajes o viviendas, existen pasadores estructurales inoxidables que transmiten dichos esfuerzos.

En el caso de muros de hormigón lo ejecutaremos como el siguiente detalle, incluido en la Biblioteca de detalles constructivos para estructuras de hormigón de Cypecad.

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Antonio Fernández
“EDEFER Ingeniería Constructora S.L.”
“Problemas De Dilatación En Los Edificios”

Origen De Las Lesiones Por Rotación En La Construcción

Origen De Las Lesiones Por Rotación En La Construcción

En el origen de las lesiones por rotación, ésta es la derivación de ciertos elementos constructivos de su plano vertical. El ángulo descrito por el elemento que gira es el ángulo de rotación.

La rotación tiene su comienzo general en dos causas distintas e independientes entre sí:

  1. Empujes laterales de variada intensidad y procedencia (cubiertas, arcos, bóvedas, elementos inclinados, edificios colindantes, presión de viento)
  2. Cedimientos desiguales de la cimentación.

La rotación se conoce, además de por la pérdida de verticalidad, por la separación de forjados de las entregas de apoyo.

En cualquier caso no deben confundirse esta separación con la producida por un exceso de flexión de viguetas sin afectar a los apoyos, pues para que la lesión se considere de rotación, ha de ir acompañado este síntoma con el de pérdida de verticalidad del paramento afectado.

La mencionada separación de las cabezas de vigas y viguetas puede tener lugar en el lienzo desplomado.

También puede ocurrir que por estar el enlace bien ejecutado y resistir las deformaciones y esfuerzos de tracción, se traslade el efecto al extremo opuesto de las vigas y aparezca la separación de forjados en un muro paralelo o en un elemento que no ha sufrido el desplome.

Este detalle ha de ser observado con detenimiento, ya que tiene especial trascendencia para definir si la rotación se debe a un empuje de la construcción o a un fallo del terreno, debido a la existencia de otros síntomas de este tipo de lesión, que es la influencia del movimiento del lienzo desplomado sobre los paramentos perpendiculares a él.

Tipos de lesiones por rotación

1.- Rotación causada por empujes

– Además de los esfuerzos generales antes mencionadas, la rotación por empuje origina unas lesiones características en los paramentos perpendiculares al desplomado y que sirven para identificarla.

– En efecto, el paramento que gira tiende a arrastrar a los que están unidos perpendicularmente a él, pero el propio movimiento hace que se despeguen, fisurandose (en caso de ser una buena unión), según una línea que va teóricamente desde el eje de giro a la diagonal opuesta.

– En realidad la grieta adquiere una forma aproximada de rama de parábola, por encima de esa diagonal, con la concavidad hacia el muro desplomado.

– Como es natural, el trazado de la grieta varía según sea la unión de paramentos, pues si ésta es débil, la grieta será vertical, coincidente con la zona de encuentro de ambos.

2.- Rotación causada por cedimiento del terreno

– En este caso se producen también grietas en los paramentos perpendiculares al afectado, pero con trazado opuesto, según una diagonal teórica que va desde la parte superior en la zona de enlace con el paramento desplomado, a la parte inferior en el extremo opuesto.

– En la práctica se aproxima a una parábola igual a la que se dan en las lesiones de cedimiento, por debajo de esa diagonal.

– Esta particularidad de las lesiones en paramentos perpendiculares al desplomado es la que, además de identificar el tipo de rotación producida, obliga a prestar la debida atención a la separación de forjados para evitar un diagnóstico erróneo.

3.- Concepto de rotación externa e interna

# Es frecuente el fenómeno que podemos definir como rotación externa, que en realidad es un empuje.

– Los síntomas son grietas verticales exteriores más anchas por arriba que por debajo.

– La parte inferior de la fisura es capilar, y termina en el denominado eje de charnela que suele ser el último forjado, pero si éste estuviera suelto o podrido, la grieta continuaría hasta el forjado inferior o en el límite hasta el suelo.

En el caso de rotura de un tirante, la fábrica ha de soportar el empuje del par:

m1= E x h, entonces rota.

Además en el interior del paramento tendremos:

  1. Una fisura pegada en el suelo al muro en la zona de trasdós o bien en la primera hilada de solado.
  2. Los tabiques y citaras ligeras perpendiculares al témpano que rota se partirán verticalmente junto al trasdós del muro. Cuando sea un muro perpendicular de cierta rigidez y bien encajado.

# Existe rotación interior, cuando sobre muros de fábrica existe un forjado, al cual se le somete a fuertes cargas que producen flecha, los muros pueden rotar hacia dentro.

Cuando se hacen barbaridades constructivas, por ejemplo cerchas que vienen grandes al ancho de la nave, se produce un par de giro que puede rotar el muro de apoyo (siempre y cuando que no se haya roto por flexión el primer tramo del tirante).

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Antonio Fernández
“EDEFER Ingeniería Constructora S.L.”
“Origen De Las Lesiones Por Rotación En La Construcción”

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