Policarbonato celular en la construcción

2,727 views

Published on

Trabajo de Agustín Jose Vieiras Busto para la asignatura Nuevos Materiales y Sistemas del Máster en Rehabilitación UDC. Profesor Jose Benito Rodríguez Cheda

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
2,727
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
523
Actions
Shares
0
Downloads
133
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Policarbonato celular en la construcción

  1. 1. MRA Master Rehabilitación Arquitectónica Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución Policarbonato Celular como Nuevo Material de Construcción Tutor: J.B. Cheda Autor: Agustín José Veiras Busto
  2. 2. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 2 0. Índice. 1. Descubrimiento e historia del material. 2. Composición química y propiedades. 3. Campos de aplicación del material Policarbonato. 4. Tipos de Policarbonatos y características. 5. Policarbonato Celular. Productos y Soluciones en el Mercado. 6. Ejemplos de utilización del Policarbonato Celular en Arquitectura.
  3. 3. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 31. Descubrimiento e historia del material. Tenemos que esperar hasta 1959 para que Bayer saque al mercado bajo su marca comercial “Makrolon” las primeras partidas de material de formaEl policarbonato es un polímero que se descubrió casi por casualidad y fue industrializada y un año después en 1960 fue el turno del “Lexan” marcaexplotado comercialmente muchos años después de su desarrollo comercial de la firma General Electric.industrial. Los primeros estudios sobreeste polímero datan del año 1928 cuando Los años siguientes al lanzamiento del policarbonato no fueronel investigador químico americano precisamente brillantes y a la industria le costaba asimilar e intuir lasWallace Hume Carothers (1886 - 1937) ventajas económicas de utilizar este nuevo polímero de alta tecnología.de la mercantil DuPont, realizando unestudio sistemático sobre las resinas de A pesar de que este material fuese increíblemente transparente y conpoliéster, buscando un polímero para la excelentes propiedades de resistencia térmica y mecánica, no eraproducción de nuevo tejidos, empezó a considerado interesante por los sectores económicos de la época.examinar los policarbonatos alifáticos. Estas actitud de escepticismo inicial respecto del nuevo material cambiaronPasaron muchos años y los estudios radicalmente en años sucesivos gracias al trabajo de marketing de lacontinuaron aunque cambiando de compañía americana que tomo la iniciativa y demostró, por entonces, como Wallace Hume Carothers.1928. este material estaba aún muy lejos de descubrir las áreas auténticas de susdirección y el fin de dicha investigación. aplicaciones.No siendo hasta casi 25 años en 1952, cuando el científico H. Schell de lafirma Bayer, cumple con éxito los primeros estudios en laboratorio para la En 1982, el primer CD de audio fuefabricación de policarbonatos. Pero por otro lado y en paralelo a esto otros introducido al mercado, en pocos añoscientíficos también estaban trabajando en el desarrollo del material como ira remplazando a las cintas de audio.Daniel Fox de la mercantil General Electric que en 1953 descubre en el Dentro de los siguientes 10 años, la tecnología de los medios ópticos incluíanlaboratorio la producción de este polímero. los CD-ROMs y dentro de 15 años losLa primera patente de este material se le adjudicara a Schnell de la Bayer, DVDs. Todos estos sistemas ópticos deen 1954 el cual la presentara tan solo 9 días antes que la su homologo de almacenaje dependen del policarbonatola General Electric. Este motivo hace necesario una intervención política como base.para evitar un enfrentamiento entre las dos sociedades. Desde mediados de los 80, también se descubrirá otra aplicación al mercado que será el de las botellas de agua hechas de policarbonato
  4. 4. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 4llegaron a remplazar las pesadas y frágiles botellas de vidrio. Estas botellas Normalmente se usa una gran cantidad de fenol para asegurar su completaligeras y resistentes pueden ahora ser encontradas en muchos lugares condensación.públicos y oficinas y en nuestro día a día. Fosgeno: El fosgeno u oxicloruro de carbono, cuya fórmula química es COCl2, es un gas generalmente incoloro y no inflamable, con un olor agradable, similar al del heno recién cortado. Es una sustancia química2. Composición química y propiedades. artificial, aunque pequeñas cantidades son formadas en la naturaleza aEl policarbonato es un poliéster con estructura química repetitiva de partir de la degradación de compuestos del cloro.moléculas de Bisfenol A ligada a otros grupos carbonatos (-O-CO-O-) en El fosgeno es gas venenoso que fue utilizado ampliamente durante launa molécula larga. Primera Guerra Mundial como un agente asfixiante (que afecta al sistemaToma su nombre por los grupos carbonatos en su cadena principal. pulmonar). Entre los agentes químicos utilizados en la guerra, el fosgenoTambién es conocido como policarbonato de Bisfenol A porque se elabora fue el responsable del mayor número de muertes.a partir del Bisfenol A y fosgeno. Los policarbonatos son un grupo particular de termoplásticos (pueden serBisfenol A: moldeado en caliente), son trabajados, moldeados y termoreformadosUsualmente abreviado fácilmente.como BPA, es uncompuesto orgánicocon dos gruposfuncionales fenol. Esun bloque (monómero)disfuncional demuchos importantesplásticos y aditivosplásticos. El Bisfenol-Ase produjo por primera vez por Aleksandre Dianin, químico ruso, en 1891. El mecanismo de optación del material comienza con la reacción delSe prepara mediante la condensación de la acetona (de ahí el sufijo -A) 5 Bisfenol A con hidróxido de sodio para dar la sal sódica del Bisfenol A. Lacon dos equivalentes de fenol. La reacción es catalizada por un ácido,como ácido clorhídrico (HCl) o una resina de poliestireno sulfonado.
  5. 5. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 5sal sódica de Bisfenol A reacciona con el fosgeno para producir el Propiedades generales del Policarbonato:policarbonato. Densidad: 1,20 g/cm3 Rango de temperatura de uso: -100 °C a +135 °C Punto de fusión: apróx. 250 °C Índice de refracción: 1,585 ± 0,001 Índice de transmisión lumínica: 90% ± 1% Característica de incombustibilidad. No arde. Propiedades Mecánicas: Alargamiento a la Rotura 100-150 % Coeficiente de Fricción 0,31 Dureza - Rockwell M70 Módulo de Tracción 2,3 - 2,4 GPa Relación de Poisson 0,37 Resistencia a la Abrasión - ASTM D1044: 10-15 mg/1000 ciclos Resistencia a la Compresión >80 MPa Resistencia a la Tracción 55-75 MPa Resistencia al Impacto Izod 600-850 J/m
  6. 6. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 6Tensión de Fluencia / Limite Elástico 65 MPa Número Abbe 34,0 Resistencia a los Ultra-violetas AceptablePropiedades Térmicas:Calor Específico: aprox. 1200 J/(K·kg) Propiedades Eléctricas:Coeficiente de Expansión Térmica: 65×10−6 - 70×10−6 K-1 Constante dieléctrica a 1 MHz 2,9Conductividad Térmica a 23 °C: 0,19-0,22 W/(m·K) Factor de Disipación a 1 MHz 0,01Temperatura Máxima de Utilización: 115 - 130 °C Resistencia Dieléctrica 15 - 67 kV/mmTemperatura Mínima de Utilización: -135 °C Resistividad Superficial 1015 Ω•mTemperatura de Deflección en Caliente - 0,45 MPa: 140 °C Resistividad de Volumen 1014 - 1016 Ω/cm3Temperatura de Deflección en Caliente - 1,8 MPa: 128 - 138 °CPropiedades Físicas:Absorción de Agua - Equilibrio 0,35 %Absorción de Agua - en 24 horas 0,1 %Densidad 1,20 g/cm3Indice de refracción 1,584 - 1,586Indice de Oxígeno Límite 5 - 27 %Inflamabilidad V0-V2
  7. 7. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 73. Campos de Aplicación del Material Policarbonato. 4. Tipos de Policarbonato:El policarbonato empieza a ser muy común tanto en los hogares como en Los policarbonatos se dividirán en dos tipos:laboratorios y en la industria debido a sus tres principales cualidades: granresistencia a los impactos y a la temperatura así como a sus propiedades a) Policarbonato Rígido o Compacto.ópticas. El policarbonato viene siendo usado en una gran variedad de No tan frecuente su utilización en Arquitectura o Construcción sino mascampos: bien para la realización de pequeñas piezas q necesitaran gran resistencia además de trasparencia como lunas de seguridad, vidrieras antibala, viseras de cascos etc…. • Óptica: usado para crear lentes para todo tipo de gafas. • Electrónica: se utilizan como materia prima para CD, DVD y algunos componentes de los ordenadores. • Seguridad: cristales antibalas y escudos anti-disturbios de la policía. • Diseño y Arquitectura: cubrimiento de espacios y aplicaciones de diseño. Características: • Moldes de Pastelería: utilizados para la elaboración de bombones y • Virtualmente irrompible, resistente al vandalismo, robo e impacto figuras de chocolate • Es 250 veces más resistente al impacto que el vidrio. • Excelente comportamiento ante el fuego. No propaga llama. • Poco peso, menos de la mitad que el vidrio. (Considerando igual espesor). • Excelente transmisión de luz. • Notables propiedades mecánicas.
  8. 8. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 8 b) Policarbonato Celular. suponiendo una modulación de la misma de 3.00 m de altura con 1.00 m de ancho y con un grosor de panel medio de 10 mm, este panel solo El material en cuestión es tema del presente estudio y el más usado en pesara 5.1 Kg un peso fácilmente manipulable por un solo obrero. Arquitectura. Mientas que si la fachada se ejecutara en vidrio con el mismo espesor esta luna pesaría 75 Kg, unas casi 15 veces más que una plancha de Policarbonato Celular del mismo espesor. La segunda característica básica es su capacidad traslucida, siendo este un material con diversos grados de trasparencia que permite filtrar la luz y difundirla de una manera uniforme en el interior de las estancias iluminadas. Esta cualidad también se volverá reversible durante la noche puesto que el edificio se podrá iluminar desde dentro obrando de faro dentro de su entorno exterior. La posibilidad de disponer los paneles en diversos colores también nos dará un elemento más a la hora de diseñar las envolventes del edificio puesto que la incidencia de la luz sumada al color propiciara un juego variante de la envolvente del mismo a lo largo del día. El producto se presentara en formato panel con el fin de maximizar su relación entre cantidad de material y rigidez del conjunto, se encuentra en diferentes grosores en función del ancho de la pieza y con una sección de celdillas en función del tipo de panel y del fabricante del mismo. Su característica principal es la gran ligereza que posee lo que lo hará un material muy trabajable durante su puesta en obra. Por ejemplo y para que nos hagamos una idea para cubrir un cerramiento de fachada con paneles de Policarbonato celular
  9. 9. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 9 Tabla de Características del Policarbonato Celular: 5. Policarbonato Celular. Productos y Soluciones en el Mercado. Como ya hemos apuntado anteriormente existen dos grandes firmas fabricantes de paneles de Policarbonato Celular, una de ellas, Lexan, perteneciente al grupo americano General Electric es la extendida y con mayor presencia en el mercado. Lexan posee a su vez 3 variantes de Paneles de Policarbonato los cuales parasemos a exponer a continuación: 1. ThermoClear. Lexan. Estas placas cuentan con una protección exclusiva en superficie a los UV por las 2 caras y poseen un gran comportamiento ante pérdida de transmisión de luz y amarilleamiento, lo que las hará idóneas para la ejecución de lucernarios y amplias cubiertas traslucidas como las de los estadios deportivos. Dichas placas se suministran en espesores desde 4mm hasta 50mm con estructuras rectangulares y desde una única línea de celdillas hasta 9 líneas de celdillas llegando a conseguir valores de "U" de 0,99W/mºC.
  10. 10. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 10 verde, amarillo, naranja, rojo y violeta además se puede suministrar con aditivo IR/control solar en verde, azul y gris. Este es el sistema mas adecuado por tanto para la resolución de paños de fachada de una forma rápida modular y prefabricada. Cubierta del Estadio Do Dragao. Oporto Portugal 2003. 2. ThermoClick. Lexan.Estos paneles de policarbonatocelular Thermoclick son de40mm de espesor y 500mm deancho con un nuevo valor de "U"de 1,27Wm2K o de de 50mm deespesor y 1000mm de ancho ,con una estructura interior de 9paredes con un "U" de1,oWm2K. Ambos presentanuna novedad que es que sonmachi-hembrables que permitencrear fachadas translúcidas sin Pieza de fijación de paneles machihembrados ThermoClick.perfilaría vertical. Están disponibles en varios colores incoloro, blanco, azul,
  11. 11. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 11 3. Thermopanel. Lexan. Este modelo de paneles de policarbonato están indicados para cubierta industrial y permiten realizar acristalamientos resistentes a impacto, ligeros, con un buen aislamiento térmico y cumpliendo con las normativas al fuego actuales. Los paneles Thermopanel tienen alas con la forma del panel para su fijación adaptándose perfectamente.
  12. 12. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 126. Ejemplos de utilización de Policarbonato Celular en Arquitectura. • Mercado Temporal Barceló. Madrid. 2009. Nieto & Sobejano.
  13. 13. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 13 • Centro de danza Laban. Londres 1997. Herzog & De Meuron.
  14. 14. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 14 • Rehabilitación de Edificio de Oficinas 22@. Barcelona 2005. Pich – Aguilera.
  15. 15. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 15 • Polideportivo Sindioteria. Palma de Mallorca 2004. Jordi Herrera. • Centro de Día. Alcázar de San Juan 2006. A3 Asociados.
  16. 16. MRA - Master Oficial en Rehabilitación Arquitectónica. ETSAC. La Coruña / curso 2 mil 11 – 2 mil 12 Nuevos Materiales y Sistemas para la Ejecución. Autor: Agustín Veiras Busto. 16 • Edificio Residencial VPO “Vallecas 51”. Vallecas Madrid 2009. Estudio “Somos Arquitectos”.

×