Poliestireno: La importancia de los derivados del Plástico

El sistema de paneles y planchas con núcleo de poliestireno expandido (EPS) es un sistema de construcción moderno eficiente, seguro y económico para la edificación de edificios. 

Estos paneles son polimeros derivados del plástico y se pueden utilizar tanto como elementos portantes como no portantes. El panel central de EPS es un panel 3D que consiste en un marco espacial de alambre soldado tridimensional provisto con el núcleo aislante de poliestireno. 

El panel se coloca en posición y se proyecta en ambos lados. Los paneles de EPS consisten en un marco con espacio lleno de alambre soldado tridimensional que utiliza una malla en celosía para la transferencia de tensión y rigidez.

Un panel EPS incluye mallas de refuerzo soldadas de alambre de alta resistencia, alambre diagonal y hormigón sin recubrir de poliestireno expandido autoextinguible y el hormigón proyectado se aplica al panel montado en la obra, lo que proporciona la capacidad portante de la estructura.

Las ventajas y características del panel EPS incluyen:

✅ El material de aislamiento más económico disponible
 ✅ Aislamiento térmico eficaz y duradero
 ✅ Aislante de agua y vapor
 ✅ Estanqueidad al aire para entornos controlados
 ✅ Larga vida, bajo mantenimiento
 ✅ Construcción ligera, rápida y económica
 ✅ Acabado higiénico y de calidad
 ✅ El material de aislamiento más económico disponible
 ✅ Elevada capacidad de carga con un peso reducido

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Poliestireno expandido y extruido

Las láminas de poliestireno son productos de los más populares. 
El EPS (poliestireno expandido) es un material de célula cerrada, elástico, ligero y rígido, producido en una gama de densidades entre 12 kg/m3 y 35 kg/m3. 

La espuma de poliestireno expandido (EPS) se fabrica mediante la expansión de perlas de poliestireno en un molde para crear un bloque, a partir del cual se cortan las hojas y las formas. Su pariente cercano, la espuma de placas de poliestireno extruido (XPS) es extruida en forma de tablero, es generalmente más pesada y superior en resistencia térmica, resistencia a la humedad y resistencia a la compresión, mientras que también es más cara por unidad de volumen.

Las aplicaciones de las planchas de EPS incluyen sistemas de aislamiento térmico para todas las áreas de la construcción de edificios (paredes, techos y subsuelos). La espuma de poliestireno EPS también se utiliza en forma de láminas para paneles de techo, paneles de visualización y otras superficies decorativas.

Debido a su facilidad para cortar una gran variedad de formas y perfiles, las placas de poliestireno EPS son económicas y efectivas para encofrados de cemento, huecos y bloqueos, aislamiento de tuberías, empaques protectores, aplicaciones de flotación y flotabilidad, y escenarios y reflectores fotográficos. El poliestireno EPS también es ampliamente utilizado en la fabricación de cajas y eskis que se producen en máquinas de moldeo de cajas.

Normalmente el poliestireno y otros productos similares se cortan a medida en cortadoras CNC, ya sea para bricolaje, aplicaciones de espuma industrial y hasta la fabricación de modelos y hobbies.

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Los paneles xps son paneles de poliestireno extrusionado preparados para la colocación de revestimientos, mosaicos o piedra natural con adhesivos a base de cemento, cuya ligereza y facilidad de manejo, así como su resistencia mecánica y a la humedad, hacen de este panel el sustrato perfecto para todo tipo de ambientes donde exista humedad.
Este tipo de panel suele estar disponible en espesores de 4 a 80 mm y también en paneles precortados especiales que permiten una rápida instalación de formas curvas.

Características:

– Tableros de poliestireno extruido recubiertos por ambos lados con mortero de cemento impermeable.
– Material no absorbente, su estructura evita la acumulación de agua y es resistente a la humedad.
– Excelente superficie para la colocación de baldosas rectificadas.
– Bajo coeficiente de conductividad térmica.
– Buena insonorización contra el ruido de impacto.
– Fácil manejo y transporte.
– Instalación rápida y limpia.
– Resistente al ataque de microorganismos.
– Material inerte y no peligroso fabricado con un 50% a 70% de material reciclado.
– Resistencia al fuego: B1 según DIN 4102.
Usos recomendados:
– Preparación de soportes para la colocación de baldosas cerámicas, especialmente indicados en trabajos de rehabilitación.
– Encimeras de baño y lavabos en áreas permanentemente húmedas.
– Paredes divisorias de baño y plataformas.
– Faldas para bañera y cabinas de ducha.
– Estantes y paneles fijados a las paredes divisorias.
– Centros de salud, saunas y balnearios.
– Aislamiento térmico de suelos radiantes eléctricos.
Sustratos:
– Sustratos interiores habituales en el sector de la construcción.
– Tabiquería de ladrillo visto.
– Losas de hormigón.
– Revestimientos y pavimentos existentes.

Materiales:
– Baldosas cerámicas absorbentes y no absorbentes: gres porcelánico con absorción de agua
– Mosaico de vidrio.
– La piedra natural y el mármol no son propensos a las manchas.

Información sobre las láminas de espuma rígida de poliestireno

Aplicaciones: Debido a su baja conductividad térmica, las láminas de espuma rígida de poliestireno se utilizan ampliamente como aislamiento en el sector de la construcción. Al igual que en el caso del poliestireno “madre”, la espuma también se ha utilizado en la fabricación de modelos. La espuma sólida de poliestireno extruido de poros finos y medios se ha convertido en el material más utilizado, especialmente en el caso de los modelos arquitectónicos, sobre todo porque se puede moldear y formar con facilidad y precisión con una sierra térmica.

Tratamiento: Una SARDINA TÉRMICA o el STYROFIX son las mejores herramientas para cortar la espuma sólida PS, pero también se puede utilizar un CUTTER si se tiene cuidado de mantener la cuchilla muy plana cuando se corta a través del material. Si prefiere usar una sierra, las sierras de cinta y las sierras circulares con hojas sin dientes opuestos son las más adecuadas. Otra posibilidad es hacer el corte con un torno. Las superficies irregulares o dañadas se pueden alisar fácilmente aplicando yeso o dispersión o yeso o yeso a base de celulosa. Los bordes se pueden redondear y los errores se pueden corregir utilizando papel de lija (< 180 granos).

Para el encolado de piezas más pequeñas se recomienda el uso de pegamento. Si desea probar otras colas es mejor hacer una prueba preliminar porque la espuma PS puede reaccionar mal a ciertos solventes. El pegamento debe ser aplicado en un lado de la espuma y ambas piezas deben ser presionadas y separadas de nuevo. Después de esperar unos segundos para permitir la aireación, las piezas se pegarán entre sí de forma permanente, siempre y cuando el pegamento siga siendo pegajoso.

Para el encolado de superficies más grandes es mejor utilizar una cola espumosa de poliestireno. Se debe tener en cuenta que la película adhesiva de doble cara también puede ser utilizada con éxito.

Los materiales de coloración más adecuados para la coloración de la espuma son los colorantes ACRYLIC o DISPERSION, los pigmentos tonificantes PLAKA, así como todas las pinturas compatibles con el poliestireno (¡haga siempre una prueba preliminar!). Para pintar con spray se deben utilizar las marcas MARABU o AERODECOR, a menos que se disponga de un aerógrafo, lo cual, por supuesto, es lo mejor de todo. Sin embargo, debe tener cuidado al usar las pinturas en spray: siempre rocíe desde una distancia de al menos 25 a 30 cm y aplique muchas capas de pintura en lugar de tratar de colorear todo de una vez (¡aquí también la mejor regla es siempre probar primero!).

La espuma sólida de poliestireno azul claro puede ser mejor pintada con spray blanco cuando como primer paso es pintada con spray gris.

FILOSOFÍA Y METODOLOGÍA DE DISEÑO

Este capítulo trata sobre el diseño estructural de los paneles de pared no portantes, paneles de pared portantes, paneles de piso, junto con un software interactivo de fácil uso, para el diseño de paneles de EPS.

Los planos de corte se prepararán con claridad para facilitar el corte en la planta de fabricación de los distintos paneles de la pared o del suelo a los tamaños adecuados. En el caso de paneles de pared, la abertura para puertas, ventanas, etc. deberá estar debidamente marcada en los paneles respectivos. Cuando los paneles vayan a ser cortados en fábrica de acuerdo con las juntas de corte, éstas deberán estar debidamente marcadas en las superficies de antemano para facilitar la correcta identificación y su correcta colocación durante el montaje en la obra. En la construcción que utiliza paneles de EPS como muro estructural de carga, las paredes de la planta baja se cimentarán típicamente sobre la viga del zócalo de hormigón armado.

En los emplazamientos se colocarán las barras de arranque adecuadas de forma escalonada a una distancia mínima especificada. De este modo se garantiza que las conexiones de la superestructura con la cimentación se extiendan a lo largo de toda la longitud de la pared a través de la red de vigas de zócalo.

Las vigas del zócalo se apoyarán en cimientos apropiados, que normalmente incluyen zapatas de extensión o cimientos de balsa adecuadamente diseñados. En el caso de edificios de varios pisos en zonas sísmicas altas, el diseño y los detalles deben asegurar la transferencia adecuada de la cizalla de base en la interfaz de los cimientos y la superestructura. Los paneles de EPS usados como paredes o pisos deben ser de hormigón proyectado con un concreto de grado no menor a M20 usando agregados de tamaño menor a 5mm.

La malla de refuerzo con alambres de acero así como los alambres de celosía diagonales y el alambre utilizado en la fabricación de tejido de alambre soldado, se utilizará de acuerdo con la norma existente en cada país.

En el caso de salientes en voladizo como balcones, se pueden diseñar y detallar las vigas RC adecuadas (ocultas dentro de las formas EPS) según sea necesario.

Se debe tener especial cuidado durante la construcción para asegurar las conexiones apropiadas en la unión, tales como el zócalo a los paneles de la pared, panel de la pared al panel de la pared, paneles de la pared al panel de la losa, etc.

Las propiedades del poliestireno expandido de EPS, a menudo conocido como EPS, es un tipo de plástico de espuma rígida de celda cerrada. Las propiedades del EPS tienen una baja conductividad térmica, alta resistencia a la compresión, es ligero e inerte. Puede ser utilizado como material de construcción o como elemento de diseño, y puede ser moldeado en muchas formas para una serie de usos domésticos también.

El Poliestireno Expandido (EPS) se procesa a partir de su forma de resina. La resina contiene un gas de pentano que se libera de forma segura durante el proceso de expansión. Con la adición de vapor, la resina de EPS se expande hasta un 40% de su tamaño original. Los pellets expandidos se transfieren a un moldeador de bloques.

La densidad de EPS puede considerarse el principal índice en la mayoría de sus propiedades. La resistencia a la compresión, resistencia al cizallamiento, resistencia a la tensión, resistencia a la flexión, rigidez y otras propiedades mecánicas dependen de la densidad.

El coste de fabricación de un EPS se considera linealmente proporcional a su densidad. Las propiedades no mecánicas, como los coeficientes de aislamiento, también dependen de la densidad. La densidad del EPS será de 15, 20, 25, 30 ó 35 kg/m3.

Resistencia a la compresión y características de la tensión-deformación

La curva uniaxial de tensión-deformación por compresión de EPS para dos densidades diferentes. Las dos densidades mostradas se consideran los valores extremos para la mayoría de las aplicaciones de ingeniería realizadas hasta ahora. Las muestras son cubos de 0.05m probados a una velocidad de desplazamiento de 0.005m/min. A partir de la figura, la curva de tensión-deformación se puede dividir simplemente en dos líneas rectas principales conectadas con una parte curva. La pendiente de las porciones en línea recta aumenta con la densidad. El estrés en cualquier nivel de tensión aumenta también con la densidad.

El tamaño del cordón no tiene ningún efecto importante en la compresibilidad de las muestras cortadas. La curva de deformación por tensión de EPS tiene una porción lineal inicial. El valor de la pendiente de esta porción inicial se define como el módulo tangente inicial. Se conoce como Módulo de Young, así como el módulo de elasticidad.

Para el EPS, no hay acuerdo de los investigadores sobre un valor constante para cada densidad. Para una densidad de 20kg/m3 el módulo inicial oscila entre 5MPa y 7.75MPa, significa una diferencia del 55%.

La relación de Poisson

La relación de Poisson es un índice de la presión lateral de EPS sobre elementos estructurales adyacentes, en contacto, para una cierta carga vertical aplicada sobre la masa de EPS. El rango de valores entre 0.05 y 0.5 se encuentra en la literatura para EPS.

Absorción de agua

La absorción de agua del poliestireno expandido es baja. Aunque la absorción de agua disminuye a medida que aumenta la densidad. La fusión es el factor más importante que influye en la resistencia a la humedad del poliestireno expandido. Una buena fusión reduce la cantidad de absorción de agua.

Propiedades acústicas

El poliestireno expandido, cuando se utiliza en combinación con otros materiales de construcción, reduce eficazmente la transmisión del ruido aéreo a través de paredes, techos y suelos separados.

El EPS tiene la ventaja de ser ligero y eficaz en espesores tan bajos como 0,625 cm, puede sustituir a los materiales más gruesos y pesados.

Las capacidades de diseño indicadas en estas directrices se basan en procedimientos de diseño en estado límite, considerando el estado límite último para el diseño de resistencia, tratando el panel de construcción de EPS de 1,2 m de ancho y 3 m de alto como el material de construcción de la unidad. El diseño debe ser tal que la estructura debe soportar con seguridad todas las cargas (según las normas pertinentes) que puedan añadirse de la estructura durante su vida útil.

También satisfará los requisitos de aptitud para el servicio, tales como las limitaciones de flexión y agrietamiento. En general, la estructura se diseñará con arreglo a los principios básicos de la mayoría de los estados límite críticos y se comprobará si existen otros estados límite de cálculo.