INNOVACIONES… LOSAS NERVADAS... CADA VEZ MÁS LIVIANAS Y FUNCIONALES. FUNCIONALES. CASO DE ESTUDIO: ESTUDIO: ISOFILL Y TERMOLOSA. GRUPO ISOTEX.
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GRUPO ISOTEX.
CADA VEZ MÁS L IVIANAS IVIANAS Y FUNCIONALES . CASO DE ESTUDIO: ISOFILL Y T TERMOLOSA. GRUPO ISOTEX. EYES ANTONIO BÁEZ SALVATIERRA ING. R EYES CI. 15.082.183
La constante demanda de soluciones que permitan resolver problemas en el ámbito de la construcción, ha generado la necesidad de centrar la atención en la búsqueda de nuevas concepciones estructurales y nuevos materiales que permitan hacer frente de manera eficiente a las mismas. Uno de los casos que mas ha llamado la atención lo constituyen las losas en las edificaciones, ya sean utilizadas como cubiertas o como entrepisos, dado que las mismas tienen que satisfacer una serie de requerimientos vinculados directamente con su comportamiento estructural en función de cubrir espacios y servir de base o piso en otros casos. En tal sentido, ha sido evidente la evolución de este elemento desde el punto de vista tecnológico; la incorporación de nuevas configuraciones y nuevos materiales las han hecho mas ligeras y estructuralmente mas funcionales. En este proceso de evolución es importante analizar la aplicación del Poliestireno Expandido EPS en la construcción de losas nervada, tomando como caso de la experiencia del GRUPO ISOTEX, en la introducción al mercado de sus productos ISOFILL Y TERMO LOSA esta ultima como una aplicación mas completa del primer producto. Esto no llevará a comprender los
diferentes aspectos que implica la introducción de nuevas tecnologías en el mercado En el ámbito de la construcción, resulta crucial el manejo eficiente del tiempo de ejecución de las obras en función de técnicas y procedimientos constructivos innovadores que aumenten la productividad y que a su vez sean ejecutados con el menor grado de de especialización posible en lo que a mano de obra se refiere. Esto implica la observación de lo actual y la incorporación de elementos que permitan cubrir ciertas necesidades partiendo de los aspectos anteriormente señalados. Esta búsqueda, nos lleva a establecer una serie de relaciones que van desde la concepción de los principios de la tecnología hasta su forma de empleo pasando por los materiales que formaran parte de ella, siendo aquí donde precisamente se define, el futuro de lo que se pretende incorporar en el ambiente competitivos de la construcción. Cuando se hace una revisión de los sistemas constructivos, un elemento a considerar, lo constituyen las losas, tanto de cubierta como de entrepiso, siendo estos elementos estructurales los que en un principio aportaban mayor carga muerta a la
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estructura; en tal sentido se observa claramente a través del tiempo, la tendencia tendencia cada vez mayor de proporcionar a dichos elementos mayor ligereza y funcionalidad estructural, es así como han surgido las Losas Nervadas o Aligeradas, las cuales han venido evolucionando desde su creación hasta nuestros días a la par de las crecientes necesidades del sector para cubrir espacios de gran magnitud con este tipo de elementos sin que este hecho implique mayores inconvenientes de tipo económicos o constructivos.
Fig. 1. Construcción de Losa aligerada de entrepiso. Fuente. Ramírez (2005)
Se pretende en este trabajo, analizar la aplicación del Poliestireno Expandido EPS en la construcción de losas nervadas de bajo peso por unidad de área y con un alto grado de funcionalidad tanto estructural como en su proceso constructivo. A tal efecto, el estudio de caso se centrará centrará en el estudio comparativo de la experiencia del GRUPO ISOTEX, en la introducción al mercado de sus productos ISOFILL Y TERMO LOSA esta ultima como una aplicación mas completa del primer producto. Esto no llevara a comprender el los diferentes aspectos que implica la introducción de nuevas tecnologías en el mercado, de manera mas especifica, el de la construcción, así como las estrategias estrategias
y metodologías que son perfectamente aplicables en tal caso. Antes de iniciar el estudio de aplicación es preciso la descripción cualitativa del material material a fin de discretizar discretizar las características del mismo que sustentan su aplicación en el campo de la construcción. El Poliestireno Expandido o EPS es un material plástico espumado utilizado en el sector de la Construcción, principalmente como aislamiento térmico y acústico, y técnicamente se define como un "Material plástico celular y rígido fabricado a partir del moldeo de perlas preexpandidas de poliestireno expandible o uno de sus copolímeros, que presenta una estructura celular cerrada y rellena de aire". Familiarmente el EPS también es conocido como corcho blanco. El Poliestireno Expandido - EPS se obtiene a partir de la transformación del poliestireno expandible. La materia prima para la fabricación de los artículos de Poliestireno Expandido es el Poliestireno Expandible, un polímero del estireno que contiene un agente expansor: el pentano
Fig. 2. Poliestireno expandible y poliestireno expandido.
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El poliestireno expandido o expandible no utiliza, ni ha utilizado nunca, gases expandentes de la familia de los CFCs, HCFCs y HFCs y por lo tanto, su fabricación y uso no conlleva ningún tipo de efecto sobre la degradación de la Capa de Ozono.
El proceso de transformación de la materia prima (poliestireno expandible) en artículos acabados de poliestireno expandido transcurre fundamentalmente fundamentalmente en tres etapas:
celdillas cerradas que contienen aire en su interior.
Al enfriarse las partículas recién expandidas se crea un vacío interior que es preciso compensar con la penetración de aire por difusión. De este modo las perlas alcanzan una mayor estabilidad mecánica. Este proceso se desarrolla durante el reposo intermedio del material preexpandido en silos ventilados. Al mismo tiempo se secan las perlas.
Fig. 4. Silos de Reposo Reposo de perlas expandidas. Fuente. RABS 2007 Fig. 2 Etapas de transformación del poliestireno expandible.
La materia prima se calienta en unas máquinas especiales denominadas preexpansores, con vapor de agua a temperaturas situadas entre aprox. 80 y 110ºC. En el proceso de preexpansión, las perlas compactas de la materia prima se convierten en perlas de plástico celular con pequeñas
En esta etapa las perlas preexpandidas y estabilizadas se transportan a unos moldes donde nuevamente se les comunica vapor de agua y las perlas se sueldan entre si. De esta forma se pueden obtener grandes bloques ( que posteriormente se mecanizan en las formas deseadas como planchas, bovedillas, cilindros, etc..) o productos conformados con su acabado definitivo.
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Fig. 5. Cámaras de moldeo final de los bloques de poliestireno expandido. Fuente. RABS 2007
Fig. 6. Bloques de Poliestireno expandido en reposo y almacenamiento. Fuente. RABS 2007
Aislamiento térmico Ligereza Amortiguación de impactos Resistencia mecánica Resistencia a la humedad Facilidad de manipulación Versatilidad Facilidad de conformado Higiénico 100% Reciclable Moderado Impacto ambiental.
El poliestireno expandido, desde su descubrimiento ha tenido una aplicación variada a nivel mundial, su aplicación va desde el aislamiento térmico y acústico hasta encofrados perdidos y bases para carreteras entre otros. Tiene su origen en el año 1951 cuando en la BASF (Badische Anilin & Soda Fabrik) se descubre que las partículas de Poliestireno contienen un agente de expansión que al ser calentado en recipientes herméticamente cerrados, aumenta su volumen y suelda formando una espuma relativamente firme, así se crea el poliestireno expandido mediante los procesos de preexpansión, almacenamiento y moldeado. A partir de allí se inicia el proceso de difusión y aplicación de este nuevo material mayormente en el campo de la construcción, acentuándose en la década de los sesenta principalmente en Europa, Estados Unidos y Asia en los cuales se hace un eficiente una de las cualidades de este material, como lo es la alta relación entre la resistencia y la densidad mediante la aplicación en elementos para encofrado perdido en vaciados de concreto armado, estabilización de taludes y corrección de fallas de borde en carreteras, tabiquería, etc. De manera general, “las losas son los elementos estructurales cuya característica geométrica es que dos de sus dimensiones son relativamente grandes en comparación con la tercera, y están sometidas a cargas perpendiculares a su plano” Ramírez (2005). Su principal función es la de servir de piso o techo cubriendo la separación entre las vigas o muros que la sostienen.
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Existen distintos tipos de losas las cuales se usan dependiendo de su empleo, las luces que deben cubrir y las cargas que deben soportar. Las losas aligeradas están formadas por una losa en la cual se ha eliminado, en sitios convenientes y sin perjudicar su estabilidad, parte del concreto, y su espesor nominal corresponde al espesor original sin tomar en cuenta los vacíos resultantes. Un caso de estas lo representa las losas nervadas, las cuales están formadas por una losa delgada, reforzada por una serie de nervios paralelos entre sí y a poca separación; el espacio entre los nervios puede quedar vacío, aunque a veces para facilidad de su construcción se colocan para su formación bloques huecos de alfarería, de concreto liviano prefabricado o mediante cajones de algún material especial. La ventaja principal de las losas nervadas es la de su menor peso propio, conservando su resistencia a la flexión ya que la parte eliminada de concreto se encuentra por debajo del eje neutro. La presencia de los bloques o el espacio que queda libre si estos nos e usan deja una capa de aire que sirve como aislante del frío, calor o ruido.
Fig. 7. Losa nervada construida con bloques de concreto en los espacios entre nervios. Fuente. Ramírez (2005)
Las experiencias constructivas con el uso del Poliestireno Expandido en nuestro país, antes de la década de los noventa habían sido muy pocas por no decir inexistentes, esto motivado al gran auge que venían presentando las construcciones de concreto armado en las que las losas eran aligeradas mediante la incorporación de bloques tipo “Piñata” fabricados en concreto o arcilla en los espacios entre nervios, a fin de reducir la cantidad de concreto y por ende el peso de la losa. Por otro lado el desconocimiento del enorme potencial que brinda este material, daba pie a cierto grado de desconfianza que impedía su implementación como componente alguno en obras de ingeniería. Como ya se había hecho mención anteriormente, el Poliestireno Expandido, posee una serie de características importantes que contribuyeron a su desarrollo e incorporación al mercado, inicialmente, mediante su empleo en elementos o partes de sistemas constructivos hasta un sistema constructivo como tal, entre estas es importante mencionar: Alta resistencia a la compresión aproximadamente 20 ton / m2 para una densidad de 30 Kg / m 3. Resistencia al fuego, dado que solo el 2% del material en materia sólida, el 98% restante es aire. Bajo peso volumétrico, este factor es de gran beneficio si se vincula a su alta resistencia a la compresión señalada inicialmente. Es 100% reciclable. Es no biodegradable
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Para el comienzo de la utilización de este material en nuestro país, el consumo per cápita era menor de 0.2 Kgr/pna/año, comparado con el consumo per cápita en países como Finlandia o Chile en los que se alcanzaban valores superiores a los 6.0 kgr/pna/año, estos consumos respondían fundamentalmente a las estrategias de aislamiento térmico que se desarrollaron en esos países a fin de reducir el gasto energético como cosecuencia de los mecanismos y sistemas artificiales de ventilación. Todas estas razones llevaron a la empresa Grupo Isotex, a pensar la manera de aprovechar al máximo las bondades que ofrecía este material, para lo cual, se desarrollo la idea que “todo lo que se hacia en ese entonces y aun se hace con bloque de arcilla o concreto, podía ser sustituido por partes de anime, que amen de tener un comportamiento estructural eficiente, brindaba una alta relación precio valor”; fue de esta manera como surge la idea de fabricar paneles normalizados de poliestireno expandido en sustitución del tradicional bloque tipo “Piñata” en la construcción de losas nervadas aligeradas La solución consta de bloques de EPS clase autoextinguible de densidad (10 Kg/m3) no requiriendo la colocación de mallas para la aplicación del friso, ya que posee en su cara inferior un ranurado o fresado, que permite el salpicado y la aplicación del friso sin necesitar algún elemento adicional. .
Fig. 8. Bloques de EPS. Nótese la rasuración de los mismos en la cara superior e inferior .Fuente. RABS (2007)
Entre las ventajas que representa el uso de este producto y que de una u otra forma han contribuido de manera notable a que el empleo de esta tecnología sea cada vez más profuso lo constituyen: El porcentaje de desperdicio se reduce a Cero, por ser este material totalmente reciclable, además, durante su operación no existe riesgo de perdidas por rotura (Aproximadamente 10% para el bloque piñata) de la unidad al caer al suelo desde alturas considerables, por tanto se reducen los riesgos de accidentes por esta causa. El Isofill al ser una pieza sólida, produce un evidente ahorro de concreto (aproximadamente 5%) en el vaciado debido a que se mitigan las perdidas dadas en los bloque tipo piñata por la infiltración de concreto en sus alvéolos. Al piezas livianas en comparación con el bloque tipo “Piñata”, reducen considerablemente las cargas en la estructura, en aproximadamente 100 a 150 Kg/m2, logrando así un ahorro de aproximadamente 30% en
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estructura en obras de mas de cuatro pisos, además de los costos de mano de obra a reducir el tiempo de ejecución de los trabajo y aumentar el rendimiento y operatividad de la obra. Su transporte es relativamente económico, por su bajo peso puede ser fácilmente colocado en camiones sin mayor esfuerzo del Personal encargado e la tarea
Fig. 11. Corte de las piezas en serie, reduce su tiempo de producción .Fuente. RABS (2007)
Fig. 9. Piezas de Isofill listas l istas para transportar .Fuente. RABS (2007)
Fig. 12.Piezas cortadas listas para despachar .Fuente. RABS (2007)
Fig. 10. Por su bajo peso es fácil de manipular .Fuente. RABS (2007)
Su tiempo de producción es muy bajo. aproximadamente 4 piezas /min
Por sus características, proporciona un excelente aislamiento térmico y acústico, hecho que redunda notablemente en el confort y la habitabilidad de las edificaciones que se construyen con este material, sobre todo en ciudades como Maracaibo y Puerto la Cruz, donde el manejo de las temperaturas resulta crucial.
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Partiendo del principio fundamental de Isofill, el grupo Isotex agrega a esta grama de inquietudes la preocupación adicional por la problemática del confort térmico de las edificaciones, es así como con la aparición del perfil metálico CONDUVEN – ECO T-100, surge la tecnología TERMOLOSA, la cual es 100% venezolana, por cuanto el diseño y fabricación tanto del perfil como de los bloques pertenece a empresas venezolanas y fueron desarrollados por profesionales venezolanos. La tecnología TERMOLOSA consta de piezas en Poliestireno Expandido de clase autoextinguible, de espesores variables dependiendo de la aplicación y perfiles estructurales metálicos ECO“T”100 de CONDUVEN. Este conjunto proporciona un encofrado para losa de concreto de techos y/o entrepisos muy resistente, fácil y rápido de armar, sin necesidad de mano de obra y equipos especiales y con características de confort inigualables debido al aislamiento térmico y acústico que se logra. Una vez instalados los perfiles y las piezas de Poliestireno Expandido, se procede a colocar malla de refuerzo electrosoldada tipo Truckson y se realiza el vaciado de concreto. En la parte inferior dependiendo de la pieza solicitada, se frisa o se procede a la colocación de láminas de drywall o machihembrado o sencillamente se pinta con revestimiento a base de caucho.
Fig. 13. Propiedades del Perfil CONDUVEN _ ECO T - 100.Fuente. ISOTEX
Fig. 14.Detalle del sistema. Fuente. ISOTEX
Entre las ventajas que han contribuido notablemente a la difusión profusa de esta tecnología se pueden mencionar: Reduce hasta en 150 kg/m2 el peso de la estructura. No hay desperdicios por rotura ni pérdidas de material. No requiere personal especializado para su instalación. Rapidez y facilidad de montaje. Permite diferentes acabados internos y no requiere frisos especiales. Mejora la calidad del fraguado y reduce las pérdidas del concreto. Por su excelente aislamiento térmico y acústico proporciona frescura y confort al espacio que crea. de Poliestireno Expandido Piezas pueden fabricarse en diferentes diseños para la aplicación en techos, listos para ser pintados en su cara inferior sin necesidad de frisar. El proceso de introducción de estas tecnologías no ha sido nada fácil, y son muchos los factores que interviene en ella, entre ellos el factor social y cultural, que crea en constructores y diseñadores una especie de inhibición a las nuevas tecnologías, precisamente por el grado de riesgo que implica utilizar algo nuevo sin conocerlo en su totalidad. A partir de 1998, se inicia el proceso de introducción
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formal de la tecnología ISOFILL, la empresa fabricante del producto aprovecha después de investigaciones de campo en factor importante que ocurre en ciudades tales como Puerto la Cruz en las cuales el nivel Freático esta esta muy superficial en los cuales, por tanto, para la construcción de grandes edificios era necesario la incorporación de oros elementos estructurales que por su proceso constructivo y costo general encarecía notablemente los proyectos, es así como se plantea la utilización del bloque ISOFILL como elemento aligerante en las losa a fin de disminuir las cargas muestras en las edificaciones y evitar e muchos casos el pilotaje. Esta aplicación pese a que en sus inicios no fue bien vista por los constructores, dado que el trabajar con un material nuevo implicaba nuevas técnicas de trabajo, nuevo instrumental y la capacitación del personal; no obstante, debido que la tecnología esta basada en los principios de la tecnología convencional, y no requiere de un alto grado de de capacitación, capacitación, fue aceptada aceptada luego en primera instancia. Luego de esto los resultados mejoraron, y los constructores vieron solucionados sus problemas. Es así como se inicia entonces el proceso de difusión del producto. Otra brecha importante, que permitió definitivamente la incorporación del Isofill en el mercado de la construcción lo fue la baja disponibilidad a corto plazo de grandes cantidades de bloque piñata y otros materiales del ramo que demandaban el la construcción de grandes edificaciones y urbanizaciones. Como ya se dijo anteriormente, por su tiempo de producción muy reducido, ISOFILL permitió cubrir en muy corto tiempo la esa demanda. Luego de más de 6 años de haberse intentado introducir el producto en el mercado la empresa veía crecer sus ganancias por la creciente
demanda hubo la imperiosa necesidad de aumentar la producción al mismo tiempo que se observa que por su similitud con sistemas y técnicas constructivas tradicionales, su facilidad de operación y transporte hacia zonas donde de otra manera no había sido posible transportar bloques tipo Piñata y que no requiere de una capacitación especializada, tanto los conductores formales como el común estaban empleando el producto, razón por la cual la empresa amplia su radio de acción hasta poner el producto en ferreterías y casa comerciales, a fin de facilitar el acceso del común a la tecnología.
Fig. 15. Aplicación de Isofill con nervios prefabricados en zona rural del estado Guárico. Fuente. RABS
Entre los años 2002 y 2003, la empresa Venezolana CONDUVEN, ofrece al mercado el perfil T-100, y a partir de allí, industrias ISOTEX, inicia el proceso de introducción en el mercado de la tecnología TERMOLOSA, el cual resulto mas sencillo, si tomamos en cuenta el respaldo que le ofreció la trayectoria de aplicación del bloque ISOFILL, aunado a los excelentes
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resultados que en materia de confort térmico se lograron con la aplicación de este producto. En la actualidad, el uso de este material en sus diferentes productos, ha aumentado considerablemente, y según las tendencias seguirá en aumento. Quizá la clave de ello sea la idea de generar soluciones a problemas en los cuales se obtenga un ahorro económico, bien sea con el aumento de a productividad y los tiempos de ejecución o con el ahorro en material.
Universidad Central de Venezuela. Facultad de Arquitectura y Urbanismo, IDEC. Caracas
El proceso de introducción de una tecnología no es nada fácil; se requiere de un sin numero de elementos que es importante conocer y manejar par tener éxito en este empeño, todo esto debe estar siempre acompañado de una intensa reflexión del problema y de la solución, que la misma cumpla con todos los requerimientos en cada caso de aplicación y que esta sea fácilmente adaptable a cualquier entorno. De ello dependerá en gran forma que una idea o tecnología tenga la aceptación requerida dentro de un ámbito que garantice no solo su éxito económico sino su éxito tecnológico. Incorporar una tecnología al mercado implica mirar con detalle la realidad del campo y tratar de ofrecer algo mas que lo necesario y da la manera que el consumidor lo puede adquirir
CARRILLO C. Juan.1999.
CARRILLO C. Juan.1999.
de
Universidad Central de Venezuela. Facultad de Arquitectura y Urbanismo, IDEC. Caracas.
RAMIREZ Orlando (2005) Universidad de los Andes. Facultad de ingeniería. Escuela de ingeniería Civil. Departamento de Estructuras. Mérida
Material Corporativo del Grupo ISOTEX. Manuales, Folletos, entrevistas, Etc.
En la red:
Pagina Oficial del Grupos Isotex
