Feria Comercial BAU 2019: Construcción usando concreto reforzado con materiales renovables

El material de construcción del mañana está aquí hoy. El concreto reforzado con textiles (CRT) es duradero, moldeable en diversas formas y adecuado para la construcción liviana. Como su nombre indica, el CRT convencional está reforzado con telas de fibra de carbono o vidrio en lugar de acero. Un equipo de investigación en el Instituto Fraunhofer para la Investigación de la Madera, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI ahora está reemplazando estas telas con fibras naturales ecológicas. Estas alternativas compiten con el desempeño del concreto convencional, pero dejan una huella de carbono más pequeña y cuestan menos de producir. Los investigadores presentarán un prototipo de un puente de hormigón reforzado con fibra natural en la feria comercial BAU 2019 en Múnich del 14 al 19 de enero de 2019.

Los puentes de Alemania están en mal estado. TÜV Rheinland dice que uno de cada dos se está deteriorando. El hormigón armado se corroe fácilmente. La oxidación hace mella en el acero de refuerzo mucho antes de que se vea cualquier signo de daño. Ahora la industria está buscando relegar las grietas en el concreto y el acero oxidado, a la historia. Los ingenieros y arquitectos están optando por el concreto reforzado con textiles, un material de construcción no corrosivo con una larga vida útil y las mismas propiedades estructurales que el concreto reforzado. Los componentes hechos de este material pueden ser tan delgados como unos pocos centímetros. Puede moldearse para hacer estructuras delicadas y ligeras con tejidos de refuerzo que se doblan prácticamente en cualquier forma. Junto a los puentes, el material también es adecuado para fachadas y techos. Los diseñadores lo utilizan para muebles (sillas y sillones) y esculturas.

El secreto de este concreto de alto desempeño es que está reforzado con fibras de carbono, vidrio o polímeros en lugar de acero. Los investigadores de Fraunhofer WKI en Braunschweig desean reemplazar estas fibras con un textil basado en materias primas renovables, un movimiento que pagaría grandes dividendos por el medio ambiente y el clima. Van con productos locales, en este caso lino, que pueden ser hilado o tejido. Los investigadores pueden agregar hebras de fibra polimérica al lino para crear un tejido híbrido adaptado a los requisitos de un componente dado.

Los científicos del Centro de Aplicación de Fraunhofer WKI para la Investigación de Fibra de Madera HOFZET® utilizan un telar de pinzas dobles con un accesorio Jacquard para tejer esta mezcla de materiales. Con esta máquina de tejer - la única de su tipo en Europa - los expertos pueden producir materiales compuestos ligeros innovadores con estructuras textiles complejas, específicas de la aplicación y funciones integradas. La máquina combina materiales convencionales y sostenibles de una manera rentable y técnicamente sofisticada. Luego se incrustan en concreto de alto rendimiento con la densidad estructural que protege las fibras casi completamente contra la intemperie. Este tejido también se modifica con resinas naturales.

Reducir los impactos ambientales adversos
El textil a base de lino está incrustado en el componente dado en capas. Su rigidez es variable, por lo que se puede disponer en la forma deseada. Y posiblemente podría fundirse para crear contornos curvos como cúpulas y elementos de pared redondeados. El concreto líquido, especialmente desarrollado en el Centro de Edificios Ligeros y Respetuosos con el Medio Ambiente (ZELUBA®) de Fraunhofer WKI, se vierte sobre el textil. La sostenibilidad ecológica estaba muy en la mente de los desarrolladores; hicieron un gran esfuerzo para arreglárselas con bajas cantidades de materias primas primarias. La mezcla de materiales consiste en un agregado muy fino, agua, aditivos y mezclas para el concreto y un material textil de refuerzo hecho de lino. “La calidad del concreto reforzado hecho con un tejido de lino es mayor que la del concreto reforzado en puentes. La matriz, es decir, la estructura, es tan densa que las sustancias nocivas no pueden penetrar en el componente. Esto da como resultado una vida útil mucho más larga de varias décadas ", dice Jan Binde, un científico de ZELUBA®.

Un compuesto con notable longevidad.
La combinación de lino y concreto demostró en las pruebas ser un compuesto ideal, como lo confirman las pruebas de durabilidad y de resistencia a la carga en el nuevo ecológico concreto reforzado con textiles. “Las fibras naturales encajan muy bien con el material de construcción, lo que también se puede atribuir al hecho de que podemos controlar cómo se fija el textil en el concreto. La superficie específica del textil es variable ", dice el investigador.

CRT hecho de renovables permite a los constructores erigir puentes ligeros y estrechos que también pueden ser atravesados ​​por vehículos motorizados. “Un puente de concreto armado con un tramo de 15 metros tendría un espesor de aproximadamente 35 a 40 cm, mientras que su contraparte de lino sería considerablemente más delgado de 12 a 16 cm. Esto ahorra mucho material. Las capas delgadas son factibles ", dice Binde. Los esfuerzos de los investigadores para optimizar el material de construcción innovador continúan mientras la aprobación de las autoridades de construcción está pendiente.

Binde y sus colegas estarán en la feria comercial BAU en Munich del 14 al 19 de enero de 2019, donde el exhibidor conjunto de Fraunhofer número 528 en el pabellón C2 mostrará un prototipo de un puente autoportante reforzado con fibra de lino, con una sección transversal de 5 cm que se asienta sobre pilares de madera.

© Jana Winkelmann,  Tejido de lino liso

© Jana Winkelmann  Seda híbrida de lino/carbono

Fraunhofer-Gesellschaft
Research News
01 Octubre 2018

Se vislumbran aumentos importantes de precio de la fibra de vidrio

Una caída de cinco años en los precios de la fibra de vidrio pronto podría estar llegando a su fin. La industria acumulo una capacidad mundial justo antes de la Gran Recesión que comenzó en 2008. Como resultado, los precios cayeron y no han podido igualar los logros alcanzados en las resinas termoestables o materiales de la competencia, tales como el acero y el aluminio.

"Hemos visto en los últimos cinco años, desde la crisis financiera, un tremendo retroceso de la velocidad a la que los actores de esta industria han estado agregando capacidad", dijo Owens Corning CEO Michael H. Thaman en una reciente conferencia telefónica con analistas financieros . Dijo que la oferta probablemente estará rezagada con respecto al crecimiento de la demanda durante al menos dos años más.

El uso de los compuestos está aumentando en los coches.
Como resultado de ello, la utilización de capacidad se elevará hasta el punto en que puede haber tensión entre oferta y demanda si el crecimiento continúa como se espera.

"Es de esperar que vamos a ser capaces de empezar a elevar los precios en el mercado y mejorar nuestros márgenes a través de precios", dijo Thaman. Los precios pueden necesitar elevarse a niveles de dos dígitos para justificar nuevas inversiones de capital.

Un signo de la transformación del mercado eran anuncios de aumentos de los precios del primer trimestre por dos productores chinos -Jushi y Taishan. Owens Corning anunció también un aumento del precio de la fibra de vidrio para el mercado de materiales compuestos en China.

"Tenemos la esperanza de que la tendencia positiva de los precios en China puede crear un impulso para la mejora de los precios en Europa y los EE.UU. en la segunda mitad de este año."

Por otra parte, los funcionarios de Owens Corning revisaron el mercado global de compuestos, incluyendo los problemas de margen, en una reunión con periodistas realizada a través de la web de esta mañana.

Se espera que la demanda para materiales compuestos de fibra de vidrio crezca en 5-7% anualmente, con la penetración continua en aplicaciones electrónicas de automoción y consumo en particular, de acuerdo con Byron Hulls, director de inteligencia de mercado. Dijo que la demanda de materiales compuestos en la energía eólica se ha desacelerado, y ahora representa alrededor del 7% de la demanda.

El automóvil promedio contiene alrededor de 8 kg de compuesto de fibra de vidrio, y que se espera que crezca a 16 kg en 2020.

Las aplicaciones de materiales compuestos de fibra de vidrio están creciendo en alrededor de 1,6 veces el crecimiento general de la industria. Eso se compara con una tasa de crecimiento de 3,8 veces para materiales compuestos de fibra de carbono, 1,1 veces para el aluminio y 0,9 para el acero.

Owens Corning cuenta con dos grupos de negocios: Compuestos, que incluye refuerzos y empresas complementarias, y Materiales de construcción, que incluye empresas de aislamiento y techado. Los Compuestos representaron el 35% de las ventas en 2012. Sus principales competidores en el negocio de materiales compuestos de fibra de vidrio son China Fiberglass Co., Chongqing Polycom International Corp. (CPIC), PPG Industries, Taishan Glass Fiber Co. y Johns Manville.

Owens Corning registró una pérdida neta de $ 19 millones en el 2012 en ventas de 5,200 millones de dólares.

Doug Smock - Plastics Today
03 Mayo 2013

Los puentes de plásticos compuestos aparecen a través de Europa

La construcción en Europa se asocia tradicionalmente con el metal, el acero y otros materiales pesados, pero los plásticos y materiales compuestos de plástico se utilizan cada vez más como alternativas de energía y costo-eficientes para edificios, puentes, casas y otras estructuras.
La construcción representa más del 20% de la demanda de plásticos en Europa, el segundo mayor segmento del mercado después del envasado, según PlasticsEurope en Bruselas.

Los plásticos, han sido utilizados desde hace tiempo,  por los constructores en forma de sellantes, ventanas y puertas, tuberías, cables, revestimientos para suelos y aislamiento, pero las empresas y los ingenieros innovadores ven un potencial mucho mayor a través de una gama más amplia de aplicaciones estructurales y de otro tipo. 

De hecho, los plásticos y materiales compuestos presentan una oportunidad para crear estructuras más sostenibles ya que su resistencia a la humedad significa que no se pudren ni se oxidan ni necesita un repintado regular . Ellos son fuertes y resistentes, ligeros, fácilmente transportables y de rapida instalación.

"Al igual que las autoridades públicas, los arquitectos y la construcción en su conjunto buscan cada vez más a la sostenibilidad como criterio principal para la nueva generación de la construcción", dice Thomas Bauwens, portavoz de PlasticsEurope.
"El sector está ahora buscando la eficiencia energética y de los recursos, junto con la reducción de las emisiones de CO2, como los principales retos para los futuros edificios. Esto es cierto para el mundo entero; en especial para los países en desarrollo."

"Señala que los plásticos se utilizan ahora en los nuevos edificios para todo, desde, impermeabilizante y aislante, recubrimiento de fachadas, canalones y bajantes, el aislamiento del techo, ventanas a prueba de corriente de aire y con eficiencia energética, puertas, paredes interiores y el aislamiento de sótanos, tuberías de agua y aislamiento de cables para recuperación de calor y sistemas de ventilación."Uno no puede imaginar una casa pasiva o incluso una casa eficiente de la energía que no use plástico para garantizar la máxima eficiencia energética y de recursos", dice.

Las nuevas tendencias incluyen aplicaciones innovadoras de las empresas moldeadoras, e ingenieros que no sólo están integrando los plásticos en la construcción, sino haciéndolo su materia prima principal.
"Las alternativas de plástico para asfalto y concreto, hechas de plástico reciclado, ya existen y ofrecen un mejor rendimiento energético y de recursos que los materiales tradicionales", dice Bauwens.

Un puente peatonal hecho de una estructura reticular compuesta fue erigido en Moscú, Rusia, en marzo por ApaTech, un fabricante especialista local de los productos compuestos. El puente consta de cuatro tramos 33m integrados en una sola unidad a un centro de apoyo, con cuatro torres verticales en cada extremo que contiene escaleras para peatones.

La celosía espiral decorativa está hecha de plástico reforzado con fibra de vidrio sobre la base de fibras multiaxiales cuasi-isotrópicas y resina de poliéster. El peso total de los elementos compuestos es 13.689 kg: una estructura metálica similar pesaría 38,447 kg.

El primer puente de plástico reciclado en Europase se erigió cerca de Edimburgo, Escocia, en diciembre de 2011. De 27,4 de largo, sustituyó a un viejo puente de acero y madera por carretera sobre el río Tweed. Construido en secciones por Axion International Holdings, con sede en EUA, de un compuesto estructural 100% reciclado, fue enviado a Escocia y a continuación, erigida en menos de dos semanas, una fracción del tiempo necesario que tomaria con los materiales más tradicionales.

William Mainwaring, co-fundador y CEO del fabricante de plásticos reciclados Vertech, con sede en Gales, el socio de Axion del proyecto para el puente de Escocia, dice: "El potencial de los plásticos - tanto vírgenes como reciclados - en la construcción es considerable. Muchos de los contratistas principales de Europa y. sus asesores están buscando alternativas a los materiales convencionales.

 "Vertech, quien hace las laminas, perfiles y componentes estructurales, desde entonces ha recibido consultas de los principales clientes del sector de la construcción, contratistas y consultorías de ingeniería. Mainwaring reconoce que el público en general y algunas empresas, pueden alguna vez sido reticentes a ver los plásticos como materiales de construcción a la par con el metal o acero en términos de resistencia, durabilidad y otras características. "Pero las actitudes ya están cambiando rápidamente", dice.

Como European Plastics News informó en Mayo, Acciona Infraestructuras de España ha ganado premios recientes de la industria para dos proyectos: un puente compuesto de carretera para peatón a partir de una infusión resinosa de fibra de carbono con resina epoxica, y para el puente más largo del mundo de cinta resistente, el cual usa cables sólidos de fibra de carbono unidireccionales enrollados como los principales soportes de carga.

Existe una considerable actividad de I + D. Por ejemplo, la empresa fabricante de perfiles pultrusiónados, ICCO Composites, con sede en Francia, participa en el proyecto de materiales compuestos inteligentes DECID2 de Francia para instalar una pasarela de 20 metros de largo en un campus tecnológico de la región Pays de la Loire. El proyecto de demostración tendrá fibra óptica y sensores ultrasónicos integrados en los perfiles de compuestos del puente para vigilar la deformación y emitir advertencias en el caso de una falla estructural.

Prime, un proyecto financiado por la Unión Europea bajo el Séptimo Programa Marco, tiene como objetivo desarrollar tecnología de moldeo rentable y flexible para la fabricación de productos reciclados de polímeros complejos, de alto valor, con propiedades mecánicas similares o idénticos a alternativas de polímero virgen, metal o madera.
La oportunidad es multi-material, de acuerdo con Thomas Bauwens. Mientras que el PVC es el plástico más ampliamente utilizado en la construcción, otros polímeros comunes son el polietileno de media y alta densidad y poliestireno.

"Cada uno tiene sus ventajas especificas: todo depende de la aplicación", dice Bauwens. "1.6 cm de espuma plástica replica el aislamiento de una pared de concreto de 1,3 metros de espesor. La instalación de 80 millones de marcos de ventanas de plástico en Europa se eliminarían la necesidad de cinco centrales nucleares. Los marcos de ventanas de plástico puede durar más de 50 años y los tubos de plástico casi 100".

La asociación comercial, Federación Británica de Plásticos, considera que los plásticos ofrecen oportunidades para la innovación y el crecimiento a través de técnicas tales como la prefabricación, la cual saca el trabajo fuera de las obras de construcción a las fábricas para el pre-montaje y luego fácil transporte, como en el proyecto Axion/Vertech.

La oportunidad es atractiva para una industria ponderando de donde vendrá el crecimiento de el futuro ahora que ha recuperado el terreno perdido en las crisis financieras.
Bauwens dice: "Europa esta un paso adelante en lo que respecta a las tecnologías verdes en edificios y construcciones y la industria del plástico no es la excepción -, gracias a la continua innovación, somos optimistas respecto al futuro".

M J Deschamps - European Plastic News
06 Junio 2012

Nota personal: Es muy probable que en los próximos años veamos un mayor uso de los plásticos en la construccion aquí en Perú. Como todos los desarrollos, sera una introduccion lenta pero continua. Nuestra experiencia indica que se necesita una empresa locomotora que inicie el cambio para que las demás empresas, como vagones, la sigan y así se difunda el cambio. Nuestro mercado podría ser aun pequeño, por lo que la fabricacion local de algunos productos tendría que considerar la exportación a los mercados de países vecinos para ser rentable, de manera que, inicialmente serian las empresas distribuidoras quienes tengan la responsabilidad de introducir los nuevos materiales y procesos de instalación.

Adiós acero: Debutan los resortes plásticos

El Grupo Sogefi (Milán, Italia) ha lanzado lo que dice que son los primeros resortes plasticos de la industria automotriz fabricados con material compuesto destinado a aplicaciones de suspensión de vehículos de pasajeros y vehiculos comerciales livianos. Los muelles helicoidales de plasticos reforzados con fibras (PRF) se basan en fibra de vidrio y resina epóxica.

Muelle plástico aceptado por Audi y listo para
trabajar.

Sogefi señala que, con un peso de hasta 40-70% menor que los muelles helicoidales de acero, equivalente a una reducción de 4-6 kg por vehículo, ellos contribuyen a una reducción real del consumo de combustible. Además la producción de muelles helicoidales de PRF es hasta cinco veces menos intensivo en energía (termofijado de material compuesto en torno a 170 °C en comparación con las temperaturas de 1,000 °C y 450 °C utilizado para el acero), y asegura una drástica reducción en el desperdicio y el uso de consumibles.

La industria del muelle en espiral para aplicaciones de producción en serie está actualmente basada en el acero. A pesar de cierta reducción de peso durante los últimos 20 años, este material ha llegado a sus límites físicos de acuerdo a Sogefi. El proceso de fabricación de acero es también intensivo en mano de obra con alto consumo de energía para los procesos tales como el tratamiento termico, superficial y granallado. Estos factores inspiraron a Sogefi, para invertir en el desarrollo de una tecnología completamente nueva para mejorar el producto y sus características: la Primavera de la bobina de PRF.

El desempeño y la durabilidad son también superiores de acuerdo a Sogefi. Los muelles de plástico no se corroen, poseen características mejoradas de confort, conducción y manejo, y brindar una mejor reducción de ruido en superficies duras.

Audi es el primer fabricante de equipo original que se presenta y suscribe el diseño de los muelles de PRF de Sogefi, y los usara en su proximo modelo.

PlasticsToday Staff
19 Marzo 2012

Paneles 'high tech' para fachadas en sándwich de poliéster

Una experiencia de construcción: fachadas del auditorio Jean Nouvel del MCARS de Madrid

El pasado auge de la construcción y la actual crisis han demostrado que una industria donde el coste del producto fabricado —la vivienda— no tenga especial relevancia en su precio de venta, no contribuye a la mejora del tejido productivo de un país. Esto, desde el punto de vista de la economía. Desde el punto de vista social, la gran cantidad de mano de obra, poco formada y prácticamente sin especialización, absorbida por la construcción, se transforma en un lastre, y un problema, en algún modo similar al que constituían los campesinos de las sociedades preindustriales en años de malas cosechas.

Enrique Márquez, Dragados, S. A.

Pero es cierto que todas las crisis llevan en sí mismas la oportunidad de mejora, y a consecuencia de ésta, es evidente que la construcción deberá transformarse en una verdadera industria. Esta presentación trata de señalar las particularidades que afectan al uso de los nuevos materiales y por extensión a las técnicas de diseño y fabricación, importadas del campo industrial, y aplicadas a unas actividades aún tan artesanales como son las relacionadas con la construcción de edificios.
Aquí deberíamos hacer una clara distinción entre viviendas y edificios singulares, pero la necesaria concisión impide entrar en campos más propios de la sociología y el arte ligados a la arquitectura, en beneficio del pragmatismo. No sin manifestar que los edificios singulares, raramente pensados para vivienda, van muy por delante de estas últimas, en la aplicación de nuevos sistemas y materiales.
Sin olvidar que la fealdad o belleza de nuestras ciudades depende de la combinación de viviendas y edificios singulares, y es responsabilidad de los arquitectos, pasemos al terreno más concreto de la práctica. Tres factores fundamentales diferencian, y alejan, la construcción de edificios de otras industrias en las que se proporciona al cliente un producto acabado y, como antiguamente se decía en la descripción de unidades, funcionando.
Estos son:

· Los costes de redacción y desarrollo del proyecto.
· Las series y plazos de ejecución.
· Las holguras de construcción.

En lo referido al proyecto, las técnicas de diseño industrial, se han impuesto en arquitectura. A veces constituyendo una mejora, y otras un inconveniente desde el punto de vista constructivo.
Ya están generalizados los programas informáticos que permiten la perfecta definición geométrica de un edificio, por extrañas que sean sus formas, del mismo modo que el diseño de un automóvil, un avión o una batidora de cocina. Pero se olvida que los coches, aviones o batidoras, se fabrican por cientos, miles o millones, e idénticos. Y que el valor de su creación —es decir, su proyecto (entendido éste como: diseño, calculo, desarrollo, prototipos y ensayos de validación)— tiene un coste de decenas a miles de veces el de una de sus unidades.
Estas mismas actividades, para la construcción de un edificio, difícilmente pueden sobrepasar un 15 % de su valor de construcción. En los que podríamos considerar más repetitivos, las viviendas, sólo quienes no las diseñan o construyen piensan que son todas iguales. En realidad son parecidas, pero nunca idénticas. En este campo, en la vivienda, conseguir la repetición de modelos a escala industrial será la única forma de absorber los costes imprescindibles para obtener un producto en cuyo proyecto nada se deje al azar o abierto a distintas interpretaciones.
En ese sentido se encaminan todos los programas de I +D+i en edificación de viviendas. A título de ejemplo expondremos el resultado de un proyecto europeo, denominado I3 CON, y otro español —Inviso—, en cuyos marcos Dragados, con la participación de diversas universidades y empresas manufactureras españolas y europeas, ha realizado, tras cuatro años de estudios y ensayos, un modulo demostrador —sin ninguna pretensión estética, pero sí técnica— con el fin de mostrar un modelo que, realizado en serie, permita optimizar los costes finales y la garantía del producto gracias a la certificación de su eficiencia funcional, estructural, energética y ecológica, desde el punto de vista del consumo y del de las prestaciones. No sólo mediante el teórico cumplimiento de unos códigos, asimismo teóricos, sino sobre prototipos comprobados y modificados antes del lanzamiento del producto. Naturalmente el coste de su proyecto y desarrollo es de decenas de veces el de su coste de fabricación.

Proyecto Inviso

Este módulo de demostración está concebido en base a un chasis autoportante sobre el cual se aplican los subsistemas que constituyen el conjunto.Los elementos verticales del chasis incluyen lo que podríamos denominar “cerramientos técnicos”, es decir, en ellos se sitúan todos los dispositivos y canalizaciones necesarias para el funcionamiento de la vivienda y, a su vez, los acabados interiores.

En este caso, para los paneles y el “chasis” vertical se han realizado los paneles con G.R.C. (una matriz de mortero reforzada con fibra de vidrio) que incorpora un marco metálico hacia el exterior, sobre el cual se colocan las diferentes capas de acabado “estéticas” y que admiten multitud de variantes, como se observa en las fotos del módulo experimental.

El prototipo está dotado de las últimas tecnologías en captación, ahorro de energía, gestión de residuos y domótica. Varios de los sistemas implementados en él constituyen a su vez prototipos desarrollados por los diferentes socios del proyecto.
Tanto por su sistema de fabricación, adaptado a una cadena de montaje, como por la garantía y certificación de sus consumos, gastos de mantenimiento y posibilidades, de variación estética y funcional, este módulo tiene todas las características de un producto manufacturado. Únicamente, por su aspecto y fin, se podría considerar un edificio convencional.
El desarrollo de este tipo de proyectos experimentales pone de relieve las enormes dificultades que nuestros actuales sistemas de construcción presentan para la solución de los dos primeros problemas señalados al inicio de este artículo: los costes de redacción y desarrollo del proyecto, y las series y plazos de ejecución.
Con estos programas de investigación, se demuestra que el tiempo necesario para la definición de los trabajos y la realización de pruebas, ensayos y comprobaciones de los sistemas elegidos, superan con mucho a los plazos y recursos habitualmente empleados en la redacción de cualquier proyecto convencional. Y esto, para un elemento de pequeñas dimensiones como el modulo expuesto, de forma que sólo la repetición del prototipo en torno a la centena o el millar de unidades (dependiendo de su sofisticación) hace posible la amortización de los costes de desarrollo.
Pasando a lo que denominamos “proyecto singular”, las numerosas modificaciones y correcciones necesarias a lo largo del proceso, se producen simultáneamente a su construcción; haciendo imposible plantearla sin holguras, tanto en el sentido físico de encaje entre las distintas partes de la obra, como en el organizativo, en lo referente a plazos y sistemas constructivos.
Estas, por llamarlas de algún modo, incertidumbres, pueden resolverse, en el caso de grandes promociones de viviendas idénticas en la ejecución de las primeras unidades, cuando el periodo de construcción es largo y escalonado y los sistemas constructivos bien conocidos. Pero en el caso de edificios representativos con nuevos materiales y sistemas de nueva aplicación, las consecuencias en plazo y coste pueden ser dramáticas ya que la resolución de los problemas debe realizarse sobre la marcha.
También para ilustrar este segundo aspecto, la resolución de estas holguras e incertidumbres, traemos otro ejemplo: la construcción de las fachadas y revestimientos interiores de poliéster. En el auditorio Jean Nouvel del Museo Reina Sofía de Madrid.

Fotos parciales del exterior e interior del auditorio.

El coste de la ingeniería necesaria para desarrollar la definición, modelos y moldes de la totalidad de los paneles superaba, con mucho, el precio previsto para la fabricación de éstos, ya que la totalidad de las superficies a fabricar eran regladas, estando generadas por curvas de radios variables, en las plantas y secciones generales del proyecto.

Esto implicaba que cada pieza debía ser definida tridimensionalmente mediante un programa que posteriormente pudiera ser “traducido”, a otro, capaz de dar instrucciones a un torno de control numérico que, provisto de un cabezal robotizado, labrase sobre un bloque macizo el modelo, o molde de cada panel. En total: ¡1.600 piezas diferentes!
Incluso obviando el coste que esto supondría, decenas de veces el valor del panel, era imposible realizarlos todos con los recursos disponibles en el mercado en el plazo preciso para terminar la obra. Aun así, y suponiendo que se hubieran podido fabricar todas las piezas por algún esotérico sistema, sin el conocimiento exacto de las deformaciones finales de la estructura soporte, un pórtico semicircular con grandes voladizos postensados, nada hubiera encajado.

El camino elegido fue el siguiente:
Se unificaron, en la medida de lo posible, las curvas que, en plantas y secciones, definían las distintas superficies y, sobre todo, los acuerdos entre ellas. Con el condicionante de que sus nuevos radios debían respetar, además de la forma general del edificio, los huecos y conductos previstos en la geometría original, así como todos los acuerdos entre paneles en forma de “gota de sebo”.
A continuación, se realizó una maqueta electrónica en CATIA y desde ésta, mediante torno de control numérico, una maqueta física sobre la que se fijaron, de común acuerdo con la propiedad, aquellas zonas en las que era inviable realizar paneles con las medidas teóricas, ya que las tolerancias de construcción hacían imposible definir qué dimensiones y curvaturas serían necesarias en las zonas de unión entre diferentes radios.

Gracias a la idoneidad del panel de poliéster finalmente elegido: un sándwich de 40 mm de espesor, y al proceso de repaso y pintura final, pudimos resolver el problema. No obstante, de un modo absolutamente artesanal e improvisado:

En todas las zonas de encuentros, en la fachada exterior, los paneles se fabricaban, de acuerdo a sus teóricos radios de curvatura, y de mayor tamaño del necesario. Una vez montados los paneles adyacentes, cada panel de acuerdo se presentaba en su posición, marcando sobre él las juntas. El panel se devolvía a fábrica donde se cortaba siguiendo esas líneas, se relaminaban las zonas de juntas y se procedía al proceso final de enmasillado, pulido y pintura, para ser nuevamente enviado a obra donde, ya con sus dimensiones exactas se montaba.

No obstante, este proceso resultaba imposible de realizar en algunos, escasos y complicadísimos, encuentros situados en el interior del edificio. En estas zonas hubo que arbitrar un sistema para definir las superficies de acuerdo in situ marcando la transición entre los distintos planos con reglas flexibles.

Una vez definidas las superficies, y las juntas de encuentro, se procedía al recorte de los paneles adyacentes del mismo modo que el indicado con anterioridad. Se realizaba un modelo de escayola, también in situ. Este modelo, se desmontaba y enviaba a fábrica donde, exclusivamente para paneles situados en el interior, se trataba con un acabado idéntico al del resto de paneles.
En resumen: apariencia 'high tech' conseguida con métodos artesanales, porque en el plazo y repetividad de una obra singular es, prácticamente, imposible conseguir un producto industrializado.

Este es un trabajo presentado en las Jornadas de Materiales Compuestos organizadas por el Centro Español de Plásticos.

Polipropileno: Un Camaleón que compite con Plásticos de Ingeniería y muchos otros materiales

SpecialChem - Set 20, 2010

El Polipropileno (PP) es, a menudo, percibido como una solución de bajo peso y bajo costo, pero hay también una tendencia hacia el uso de este polímero de alto volumen en aplicaciones mas exigentes donde se requieren desempeños mas altos. Los compuestos de PP auto reforzados se benefician de varias ventajas generales: Conveniencia del concepto monomaterial, baja densidad, buenas o excelentes propiedades mecánicas con alta resistencia al impacto, ahorro de peso gracias a la combinación de bajas densidades con buenas propiedades mecánicas (hasta 50 % de ahorro sobre partes equivalentes reforzadas con vidrio), fácil reciclado que se deriva del concepto monomaterial. Gracias a las múltiples vías de progreso, las resinas de PP compiten con las poliamidas y otros plásticos de ingeniería, acero, y polímeros transparentes.
El PP reforzado con fibras naturales es un primer paso hacia los compuestos sostenibles baratos: las bajas densidades permiten notorios ahorros de costo y ahorros de peso en hasta 27 % sobre PP reforzado con fibra de vidrio o talco. Ademas de las aplicaciones particulares que se mencionan en este corto articulo, debe tomarse nota que hay numerosos usos que son mas o menos conocidos, como por ejemplo, compuestos reforzados especiales (como el Twintex que es un PP reforzado con mezclas de fibra de vidrio) formulaciones retardantes de llama libres de halógenos (FRLLLH), espumas de PP (EPP), nanocompuestos incluyendo arcillas y nanotubos de carbono, compuestos madera plastico (CMP), partes microcelulares inyectadas o extruidas, aglutinantes para moldeo por inyeccion de polvos, versiones conductivas térmicas o eléctricas, etc. Por ultimo, debemos remarcar los PP ecológicos basados en materias primas sostenibles que están siendo desarrollados por  Braskem y Novozymes entre otros.

Demanda de Plásticos en Europa

Usos del PP en automoviles

Multiple de entrada de aire en PP

Aplicaciones de PP transparente nucleado

Cargoshell: contenedor plegable

Innovador concepto de contenedores da a Rotteredam nuevo estímulo

El empresario René Giesbers de Rotterdam, presentó un concepto totalmente nuevo en contenedores: Cargoshell. Lo hizo en presencia de, entre otros, el Sr. Lucas Bolsius, responsable de Finanzas y del Consejo del Puerto de Rotterdam, y el Sr. Pieter van Essen, miembro del equipo directivo de la Iniciativa del Clima de Rotterdam.




Cargoshell es un innovador contenedor que se puede integrar en la actual cadena de transporte normalizado. Cargoshell, es un contenedor plegables hechas de compuestos, hace que el sistema global de transporte sea más respetuosos del medio ambiente (la reducción de las emisiones de CO ² en particular es significativa) y disminuye los costes económicos para las empresas. "¿Es esta la solución?", Lucas Bolsius pregunta durante su discurso. "El puerto debe innovar, sobre todo en estos tiempos difíciles. Mi corazón late más rápido con esta idea innovadora, es definitivamente algo para el puerto de Rotterdam."

Bart Kuipers, economista de puertos y ligado a la Universidad Erasmus, mencionó en su discurso que Cargoshell puede ser tomado como una solución a la crisis en la que los holandeses se encuentran en este momento. Cargoshell ofrece, según él, la respuesta a todos los problemas que tienen los puertos, como el transporte de contenedores vacíos, las emisiones de CO ² (los puertos en Holanda representan el 20% de la producción nacional de emisiones de CO ²) y los competidores. Las ventajas de los compuestos (plástico reforzado de fibra) se destacaron de nuevo por Eric de Ruijter, Director General de la industria neerlandés de goma, pegamento y plástico. Mediante el uso de compuesto un gran ahorro de energía es posible (y, por tanto, la reducción de las emisiones de CO ²) en Cargoshell. Además las propiedades de los materiales compuestos ofrecen una funcionalidad única para Cargoshell.



El prototipo presentado ayer demuestra que la idea de René Giesbers se puede realizar. Corresponde ahora a la industria, el gobierno y la parte financiera dar el paso desde el inicio y hasta el desarrollo a gran escala.

Puede encontrar más información sobre Cargshell en www.cargoshell.com

Tabla de surf usa un sistema de nano-carbon/resina epoxica

Entropy Surfboards esta produciendo un rango de tablas de correr olas que usa el sistema de resinas Hybtonite Amroy Europe a fin de mejorar la durabilidad en un factor entre dos y tres reteniendo al mismo tiempo la flexibilidad y el tacto de una tabla tradicional. Hybtonite es un sistema epoxico que esta reforzado cono los nanotubos de carbon Baytubes de Bayer Material Science.

El metodo de fabricacion estandar para estas tablas sigue el siguiente procedimiento. Un bloque de espuma se rebaja para darle el perfil requerido y luego se laminan capas de fibra de vidrio sobre el bloque usando el sistema Hybtonite Amroy.
Los Baytubes son aglomerados de nanotubos de carbon multicapa. Cada tubo consiste de varias capas de grafito con un diametro total entre 13 - 16 nm (50,000 veces mas delgado que un cabello humano).
Debido a su alto modulo de elasticidad y excelente resistencia a la tension, los Baytubes de Bayer son cinco veces mas fuertes que el acero con un peso especifico cuatro veces menor. En adicion a sus propiedades de resistencia, los Baytubes ofrecen una excelente conductividad electrica (comparable al cobre) y valores de conductividad termica equivalentes a los diamantes.
Entropy Surfboards tiene su base en Santa monica, California, EUA.

Los parques de Miraflores

Los parques de Miraflores

Cerca a donde vivo esta el parque Domodosola, que tiene jardines muy bien cuidados y que además tiene una agradable vista del mar. Casi todas la mañanas saco a Jacinto (nuestro labrador) a correr por allí y también por el parque de Larcomar.

En ambos parques hay bancas de madera y postes de iluminación. Estas bancas de madera con base metálica anclada al piso, están ahora descoloridas por el ataque de la naturaleza, a pesar de que inicialmente fueron laqueadas lo que les daba una apariencia muy brillante y atractiva.

Asimismo, los postes del parque Domodosola son tubos de fierro pintado con base de concreto y aparentemente están muy bien. Sin embargo, hoy en la mañana apareció un poste caído. De lejos pensé que era una obra de vandalismo y me acerque a ver la zona de rotura. Entonces puede notar que el cilindro de fierro estaba completamente corroído en el punto en que emerge de la base de concreto. Es muy posible que los demás postes corran la misma suerte dentro de poco porque la zona tiene una humedad muy alta.

Tengo la impresión de que los arquitectos de municipio han incluido estos materiales en el diseño de las bancas y postes por comodidad, facilidad de suministro o quizás menor precio. Puede ser también que no estén al tanto de que existen alternativas de mayor resistencia a la humedad y a la corrosión.

El asunto es que, si consideramos una vida útil de 10 años para estas piezas y contabilizamos los gastos de un laqueado anual, reposición de los postes cada dos años y los sumamos al costo inicial, posiblemente resulten mas caros que si hubiéramos usado materiales mas resistentes y de mejor calidad.

Aquí lo ideal , en el caso de las bancas, seria usar compuestos de madera plástico, que tienen la misma apariencia de la madera pero su componente plástico les permite resistir el ataque de la humedad, por tanto se ahorra el laqueado anual. Ahora bien, también hay que tener en cuenta a los recicladores que se roban todo lo que se puede fundir y volver a procesar, aunque el compuesto fibra plástico es mas difícil de reprocesar. Entonces tenemos la alternativa de las piezas de fibra de vidrio recubiertas con resina de poliéster que no se pueden desmontar para reciclarse.

En el caso de los postes tenemos como alternativas el poste de concreto convencional y también el de fibra de vidrio recubierto con poliéster, el cual tiene la ventaja que puede ser coloreado en la masa y también puede pintarse de acuerdo al gusto, pero una sola vez. Ninguno de los dos es atractivo para reciclarse.

Creo que los arquitectos deben tomar nota de estas cosas y hacer una selección de materiales mas prolija para mantener bien presentados los parques y ahorrarle dinero al municipio.

El mercado de los plasticos reforzados con fibra de vidrio

EL MERCADO DE PLASTICOS REFORZADOS CON FIBRA DE VIDRIO

La industria de los plásticos reforzados con fibra de vidrio ha estado experimentando un crecimiento constante durante los últimos años, tanto en la fabricación local como en la importación de piezas terminadas.

Como se sabe, no existe fabricación local de filamentos, hilados, telas de fibra de vidrio ni tampoco de resinas de poliéster no saturado, por tanto es necesario importarlas. El país importo en el 2008, alrededor de 3,600 TM de materiales de fibra de vidrio, incluyendo productos terminados.

Los productos de más demanda han sido los mats, paneles de aislamiento, rovings, los cuales representaron el 73 % de las importaciones totales.

El mercado tiene un grupo de distribuidores de materia prima, entre los cuales podemos considerar Innova andina, Mathiesen Peru, Motorex, Orica Chemicals, Tek Representaciones, Aldel Construcciones, Eternit, D-Tech Ingenieros, Coldimport.

En el caso del mercado de los productos terminados podemos mencionar que la construcción de los gasoductos ha dinamizado el mercado de tuberías de alta presión y paneles aislantes. Asimismo, se ha importando una cantidad importante de ductos aislantes, escaleras para el mercado de reventa, y mangas filtrantes para la industria cementera.

Los principales importadores de escaleras ha sido la Corporación Miyasato.  Coldimport lleva la delantera en los ductos aislantes. Maple Gas y Peru LNG en las tuberías y accesorios de alta presión. Cementos Lima y Pacasmayo han sido los principales consumidores de las mangas filtrantes.

Es muy posible, que exista interés en la sustitución de importaciones para lo cual podemos ayudar en la realización de los estudios de factibilidad y en la búsqueda de fuentes de suministro para la maquinaria de fabricacion.

Techos de laminas plasticas

Techos rígidos plásticos

De acuerdo al sitio y finalidad de instalación se usan diferentes materiales para la fabricación de techos rígidos plásticos.

•      Interior

•       Lamina colada transparente acrílica

•       Lamina extruída transparente acrílica

•       Lamina transparente de poliestireno

•      Exterior

•       Lamina colada transparente acrílica

•       Lamina extruída transparente acrílica

•       Lamina transparente de policarbonato y polipropileno

•       Lamina transparente de PVC

•       Lamina trasparente de SAN

Laminas de fibra de vidrio

•      Seguridad

•       Lamina transparente de policarbonato

Lamina colada transparente acrílica

•       Espesor de 3 a 6 mm

•       Excepcional claridad óptica y 96 % de transmisión de luz (mejor que vidrio!!).

•       Totalmente estabilizado contra UV y proporciona una vida mínima de 15-20 años tanto en interiores como exteriores.

•       10 veces mas fuerte que el vidrio y mucho mas seguro que este.

•       Muy fácil de trabajar para obras de precisión –  fácilmente cortable, aserrado, taladrado y puede pulirse con pulidora de metal, e.g. Brasso. Todas las láminas están cubiertas con polietileno por ambos lados para protección en el transporte y durante el trabajo.

•       Usado para reemplazo principal de vidriería o doble vidriado de alta calidad. Particularmente recomendado ventanas expuestas al sol o cuando las ventanas se dejan en su sitio todo el año.

Lamina extruida acrílica

•       Acrílico extruído transparente 1830mm x 610mm x 1.5-2.5mm    

•       Ofrece toda la resistencia y larga vida de las coladas a un precio mas económico. 92 % de transmisión de luz y una resistencia 10 veces mayor que la del vidrio.

•       Estabilizado completamente a UV y proporcionara una vida mínima de 12-15 años tanto en interiores como exteriores.

•       Especialmente útil en el jardín: puede usarse para invernaderos, salas frías, campanas, ventanas de cobertizos y sótanos, casas de verano y pequeños desvanes. También ideal para los paneles curvos en invernaderos tipo “Florida”.

•       Fácilmente cortable, aserrado, perforado y fijado. Todas las planchas cubiertas con polietileno para protección durante el transito y durante el trabajo.

Lamina transparente de poliestireno

•       Poliestireno transparente 2440mm x 1220mm x 2-4mm    

•       El vidriado original de servicio que aun ofrece gran valor por el dinero. Alta claridad – 94 % de transmisión de la luz visible.

•       Fuerte y seguro – resistencia al impacto tres veces mayor que el vidrio templado y no forma las mismas astillas letales si se rompe.

•       Fácil de trabajar – todas las laminas cubiertas con polietileno para hacer la señalización realmente simple y proteger durante el trabajo y montaje.

•       Fácil de limpiar – usar Limpiador Plexus

•       Recomendado solamente para uso en interiores – ideal para doble vidriado, pero las planchas deberían ser desmontadas y almacenadas durante el verano para obtener una vida útil minima de 6 – 8 años.

Lamina transparente de policarbonato

•       Policarbonato transparente 2000mm x 755mm x 3-6mm    

•       El cristal original sorprendente! Policarbonato es lo que se usa para escudos antidisturbios, cubiertas y lentes de seguridad. Se le puede ver en las cabinas de tractores , cabinas telefónicas, paradas de bus, señales de trafico. Resistencia al impacto 200 veces mayor que la del vidrio – olvidarse de vidrios rotos, ladrones y vándalos, seguridad real fija.

•       Estabilización UV para larga vida en exteriores

•       Se instala fácilmente con cintas adhesivas o mastique.

Lamina transparente de PVC

•       PVC rígido transparente 2440mm x 1220mm x 3mm

•       Excelente lamina plana transparente para techos, 3 mm de espesor, dura y de calidad para exteriores – un efecto realmente profesional en cualquier espacio, terraza de soleado, extensión de casa o estacionamiento. Mucho mas atractivo que el PVC corrugado y mucho mas liviano y fuerte que el vidrio cableado georgiano. Clase 1 para fuego.  

•       Instalar con cinta adhesiva o mastique. No usar  masilla o cualquier sellante que endurezca.

•       Ancho máximo recomendado entre barras – 610 mm

•       Fácil de cortar, aserrar, perforar e instalar – todas las laminas protegidas con polietileno.

•       Puede ser doblada en frío, si se requiere, hasta un radio de 450 mm o menos.

Lamina translucida y opaca de polipropileno

Fabricación nacional,

Desde hace algunos años la empresa Fibraforte produce laminas onduladas de polipropileno para techos tanto translucidos como opacos en diversidad de colores. Estas laminas tienen como componentes, PP homopolímero, PP copolímero, PP reprocesado, Carbonato de calcio, colorantes y/o pigmentos. Se ofrecen en  1.00 mm de espesor, 1,10 m de ancho, en longitudes variables. Cada lámina pesa alrededor de 10 kg y la empresa en el 2008, consumió alrededor de 1,600 TM de estos materiales. Esto significaría, en un cálculo muy simplificado, 160,000 planchas onduladas.

Estos techos de polipropileno ayudan a resolver un problema creciente del incremento de costos de estructuras que se utilizan para techos. Son livianas, no se rompe al impacto, y tienen menos peso que sus similares de Fibrocemento. Además no se oxidan, aún cerca al mar o en ambientes salinos o corrosivos y su gran flexibilidad le permite una mayor resistencia al impacto, de piedras, por ejemplo. Tampoco absorben agua por lo que no se forman hongos.

Laminas de Fibra de Vidrio

Estas laminas ofrecen una excepcionale transmision de luz de hasta 94 %. Son muy utilizadas para techos domesticos, estacionamientos, jardines. Un buen diseño permite tambien una buena proteccion a la luz. Tiene una buena resistencia a altas temperaturas y una adecuada formualcion puede brindar resistencia a la llama.