Ingeniería

Investigación y desarrollo de nuevos materiales

En la rama de la construcción existe un concepto de obra que es inevitable y que en el 100% de las construcciones nuevas se debe utilizar, la impermeabilización.

Durante los años sesentas gracias a la investigación que realizó la NASA en la llamada carrera espacial, fueron descubiertos numerosos materiales logrando con ello la creación de la fibra de vidrio, material reciclado que permite aplicaciones en diferentes campos, especialmente en el área de los impermeabilizantes donde se logró obtener una malla o tela de fibra de vidrio fina y de pequeño espesor, siendo ésta el principio de los impermeabilizantes de membrana prefabricada, mejor conocida como membrana de refuerzo de fibra de vidrio.
Este sistema de impermeabilización logró un éxito rotundo tanto en los años sesentas como en los ochentas pues logró eliminar prácticamente la utilización del chapopote y del cartón asfáltico. Sin embargo, debido al crecimiento de las ciudades, la contaminación ambiental y la lluvia ácida, se observó que el sistema de membrana con malla de refuerzo se intemperiza rápidamente obligando al cliente a renovar esta membrana cada tres años, en promedio, lo que en cuestión de costos no logra amortizar la inversión realizada, además de las consabidas molestias al tener que retirar el material viejo.
La industria petroquímica sigue investigando nuevos materiales y ha logrado obtener membranas prefabricadas modificando el petróleo crudo, amén de adicionarles fibras de vidrio y de poliéster a las capas logrando materiales que aplicados con calor, permiten vulcanizar las placas generando una superficie perfectamente sellada y obteniendo mayor resistencia a la lluvia ácida, a la intemperización de los materiales, así como un espesor más importante, lo que le dará una mayor elongación en los cambios de temperatura del material.
En esta última década, el desarrollo e investigación de nuevos materiales está permitiendo lograr un avance significativo. Actualmente, existe una membrana de refuerzo de caucho que tiene mayor resistencia a la lluvia ácida, así como una mayor elongación en los cambios bruscos de temperatura, con lo cual es logrado un recubrimiento liso y uniforme.

Sistemas de impermeabilización para aplicaciones industriales
Morterplas y acrílicos
Estos productos fueron el parteaguas en los sistemas impermeables y representan el inicio de los sistemas de impermeabilización con base en membranas o mantos a la medida de las azoteas en donde se colocaban. Además, son sistemas que ofrecían por primera vez un período de garantía prologando –entre 5 y 8 años– reales. Cabe decir que este sistema requiere necesariamente de personal especializado para su colocación; sin embargo, puede aplicarse en todo tipo de construcciones, aunque su uso es más común en grandes aéreas. Se ha visto que en construcciones domésticas, su uso es limitado por su alto costo.

Membranas prefabricadas con mezclas asfálticas APP y SBS
Estas membranas son el sistema de tecnología de punta más avanzado que existe ya que se concibe la manufactura de mezclas asfálticas tratadas con productos químicos (polímeros) y refuerzos de fibra de vidrio o poliester, lo que lleva a la creación de membranas prefabricadas en presentación de rollos de 10 m2. Entre las cualidades que tienen están: su capacidad de formar mantos impermeables a la medida de las azoteas, mediante la fusión de los rollos entre sí por la acción de soplete (termofusión). Su excelente adherencia a la superficie de la azotea lo que evita la formación de bolsas de aire y ampollas; su alta resistencia del material a la acción del intemperismo, cambios de temperatura, punzonamiento, y rasgaduras por tensión o tracción en el material; los prolongados períodos de garantía (dependiendo del tipo de refuerzo y mezcla asfáltica).
Además, resulta un sistema limpio y rápido de colocar pues se evita totalmente la utilización de pastas y líquidos. En cuanto a la rapidez, el rendimiento óptimo de una cuadrilla de colocador, representa entre 70 y 100 m² por jornada. También destaca por su nulo mantenimiento durante el período de garantía, lo que representa un ahorro sustancial a largo plazo. Otras características que lo han hecho exitoso es que muestra un acabado estético dado por la integración de hojuelas y gravillas en diversos tonos de color a la membrana, además de que las membranas están apegadas a las normas de control de calidad establecidas internacionalmente, ya que son manufacturados por empresas de alto reconocimiento a nivel mundial.

Sistemas prefabricados
Después de una carrera rápida y llena de alternativas la industria de los impermeabilizantes logró –a través de sus investigaciones– obtener mantos prefabricados de mayor espesor, elongación y resistencia a la lluvia ácida y el tráfico peatonal. Estos mantos prefabricados se dividen en dos tipos: Estireno butadieno estireno (SBS por sus siglas en inglés) y Polipropileno atáctico (APP por sus siglas en inglés). Estos mantos prefabricados han logrado revolucionar el mercado de los impermeabilizantes ya que son soldables y crean una superficie única con uniones o traslapes prácticamente ciegos. Además, ofrecen al cliente una mayor garantía que los mantos de fibra de vidrio que en su colocación solo alcanzan hasta 5 años de garantía mientras que los mantos prefabricados alcanzan garantías de 15 años gracias a su espesor, pero además gracias al refuerzo intermedio que le confiere mayor resistencia en los esfuerzos multidireccionales que se identifican en el momento de los cambios de temperatura a los que son sometidos.
En el caso de los mantos prefabricados APP, o de polipropileno, los espesores fluctúan entre 3 mm y hasta 5 mm, lo que permite jugar con la elongación del material en situaciones de clima extremo como podría ser llegar a temperaturas de 45° de calor o hasta 15° bajo cero y con características de punto de ablandamiento de 85° hasta 145° en climas calientes y de 0° hasta –10° en climas fríos dependiendo del espesor y calidad del polipropileno.

La diferencia de este manto APP con respecto al manto prefabricado tipo SBS es que este tipo de manto no lleva fibras de poliéster en el centro de la capa lo que hace que su resistencia sea menor. Sin embargo, cabe acotar que para el clima de la República Mexicana este aspecto no resulta grave ya que las temperaturas máximas registradas en zonas urbanas y suburbanas no llega a sobrepasar los 40° de calor y los 10° bajo cero de frío en casos extremos. Por otro lado, el acabado de los mantos prefabricados permite su colocación en zonas donde el trafico de peatones será regular o constante lo que hace que sea ideal para terrazas o patios, además la gravilla utilizada es granular basáltica, cribada, triturada y recubierta de esmalte cerámico. En los casos donde se recubrirá el manto prefabricado con rellenos de tezontle para generar pendientes, enladrillados de azotea, adocreto o cualquier material pétreo, es recomendable el acabado arenado hecho con arena sílice cribada y horneada lo que permite una adherencia de cualquier material. Una de las condiciones requeridas para su instalación en azoteas es que en la superficie donde se vaya a colocar cualquiera de los mantos prefabricados, los fabricantes exigen que el concreto esté liso, pulido, limpio, sin polvo, sin grasa ni protuberancias. No se debe impermeabilizar la superficie dejando tuberías o pasos debajo del manto prefabricado ya que este se puede romper y perdería sus propiedades. Además, es importante que consideren que para su colocación se utiliza un soplete activado con gas butano lo que obliga a planear la azotea sin tuberías, cables o cualquier otro tipo de equipo o maquinaria que pueda sufrir quemaduras.
Debido a que es un sistema prefabricado, existen reglas de los fabricantes para su colocación, especialmente en situaciones donde existan juntas de dilatación o constructivas, losas con alto movimiento, bajadas de agua pluvial, bajadas de ductos de aire acondicionado, etc., por lo que es recomendable que sea instalado por un aplicador autorizado y que pueda extender la garantía por escrito ya sea de fabrica o por medio del aplicador en caso de que se quiera re-impermeabilizar una azotea o superficie se recomienda retirar el material existente no importando el estado en que se encuentre para garantizar una adherencia perfecta con el nuevo manto.

Sistema monocapa de caucho
Una de las innovaciones que existen en el mercado, es la capa de caucho EPDM, hecha con base en un caucho sintético obtenido del estileno propileno dermo monómero que permite fabricar una membrana de 15 m de ancho por 60 m de largo en una sola pieza y que es resistente a los rayos UV, el ozono y el envejecimiento térmico. Cabe decir que la flexibilidad del material permite una elongación de un 300%, amén de que su flexibilidad no se pierde ni en temperaturas de 45° bajo cero. Además, su colocación ofrece varias alternativas que van desde el lastrado con grava o arenilla, adherido con adhesivo especial, hasta la fijación mecánica con accesorios especiales o la fijación con cinta adhesiva especial. Se usa especialmente en áreas muy extensas que requieren de traslapes mínimos y donde se abaten los costos de mano de obra.

Sistema mixto para cubiertas industriales
Este sistema, manejado por una empresa italiana, resuelve los problemas de impermeabilización de cubiertas industriales mediante un aislante térmico de poliestireno expandido de alta densidad, lana mineral, fibra de vidrio diseñada en placas machimbradas con una superficie lisa en su parte superior y acanalada u ondulada en la parte inferior, en dependencia del tipo de lámina existente, colocada sobre la cubierta y la cual incluye en su superficie superior una membrana prefabricada de fibra de vidrio
o poliéster traslapada a las uniones de las placas para su mejor sellado. Se recomienda el uso de un sistema impermeabilizante basado en una membrana prefabricada tipo APP o SBS, según la solución requerida. Es ideal para cubiertas industriales de superficies extensas, ya que por el costo de inversión y operación no pueden desmantelarse, o dado que resuelven un problema de altas temperaturas en su interior. De fácil instalación, puede colocarse en frío o en caliente, de acuerdo con las condiciones del sitio, y como ventaja extra incluye en su superficie superior una capa de impermeabilizante tipo membrana. Según los avances en las investigaciones, aún falta mucho por desarrollar en el área de los impermeabilizantes, aunque se espera que en pocos años nuevos materiales propiciarán mejores resultados en el sellado de las superficies y en la protección de las azoteas, porque hasta el momentos los sistemas de monocapa y los de prefabricados solucionan los problemas como máximo hasta por 15 años. c

 

Referencias http://es.wikipedia.org/wiki/Impermeabilizante.
Comercialización y Aplicaciones Inteligentes SA de CV.
Distribuidor autorizado: Italiana Membrane.
Página web en México: www.italiana.com.mx

 

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