Tema 12: Materiales bituminosos, adhesivos, aislantes y pinturas.

1. Propiedades de los materiales bituminosos.

2. Mezclas bituminosas, normativa y aplicaciones.

3. Propiedades de los materiales adhesivos. Productos y aplicaciones.

4. Materiales aislantes. Tipos, normativa y aplicaciones.

5. Pinturas y barnices: componentes, tipos y aplicaciones.

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN. GRADO EN F. ARQUITECTU RA Y U.Curso 2018-2019. Escuela de Arquitectura.

Profesor Gonzalo Barluenga Badiola

Objetivo Docente:

• “Conocer los materiales y productos deconstrucción de origen bituminoso, adhesivos,aislantes y pinturas, sus propiedades, normativa,designación y aplicaciones.”

Materiales bituminosos

• Son mezclas complejas de hidrocarburos pesados yotros componentes (áridos, disolventes, agua, gases,…)

• Contienen asfaltos, betunes, alquitranes o breas,obtenidos del petróleo, carbón o materiales vegetales.

(materiales poliméricos termoplásticos).

• Tienen una textura grasa y color oscuro (negro, marrón)

• Presentan una alta adhesividad en caliente, coeficientede dilatación elevado y son impermeables.

• Aplicaciones: adhesivos, impermeabilización ymateriales compuestos aglomerados.

Tipos de materiales bituminosos

• Betunes: Residuo sólido o viscoso de materiales fósiles.

Materia prima de los productos bituminosos.

Tipos: Asfáltico

de destilación (petróleo)

de oxidación (oxiasfalto)

polimérico (modificado)

• Alquitrán: obtenido por destilación destructiva decarbones y otros materiales vegetales.

El residuo de su destilación se llama Brea (Pez).

• Asfalto: Mezcla natural o artificial de betunes ymateriales inertes de pequeño tamaño.

Propiedades de los materiales bituminosos

• Comportamiento térmico: Presentan una temperatura dereblandecimiento (PTT) y de fusión (TF).

(Todas sus propiedades dependen de la temperatura)

Tienen un alto coeficiente de dilatación (protección)

• Penetración: Baja resistencia al punzonamiento.

• Viscosidad: Depende de TTV. Determina la temperaturaa la que se puede conformar.

• Ductilidad: Tienen alta ductilidad (depende de la Tª)

• Durabilidad: Se descomponen con los rayos UVA y serigidizan con el frío. Necesitan protección.

Productos bituminosos• Másticos: Mezclas de betunes y cargas minerales

conformables en caliente.

• Láminas: Productos conformados con másticos.

Pueden ser: reforzadas con fibras (tejidos o fieltros) oláminas poliméricas; no protegidas o autoprotegidas.

• Placas: losetas y pavimentos deportivos.

• Imprimadores y pinturas: para preparación oimpermeabilización de soportes.

Se aplican en caliente, en frío o en emulsión acuosa.

• Adhesivos: Para unión de láminas, placas, …

• Aglomerados asfálticos: pavimentos de rodadura.

Aplicaciones de materiales bituminosos

• Impermeabilizaciones: Aplicación principal enedificación.

Las soluciones habituales combinan diferentesproductos: Imprimaciones, láminas y adhesivos.

Se utiliza en cubiertas, cerramientos y sótanos.

La continuidad es un requisito fundamental.

En aplicaciones al exterior es necesario proteger lasláminas de los agentes ambientales.

• Pavimentos asfálticos: Placas y aglomerados asfálticos.

• Protección de materiales metálicos: pinturas.

Aplicaciones de materiales bituminosos

Soluciones de Impermeabilización de cubiertas

con láminas bituminosas

Aplicaciones de materiales bituminosos

Soluciones de Impermeabilización de elementos en contacto con el terreno con láminas bituminosas

Aplicaciones de materiales bituminosos

Impermeabilización de muros Pavimentos de rodadura

Normativa de materiales bituminosos

• CTE-DB-HS, HS-1 Protección frente a la humedad(impermeabilidad muros y cubiertas).

• El Marcado CE es obligatorio para:Mezclas bituminosas UNE-EN 13108 : hormigones y mezclasbituminosas, másticos,.

Placas bitum. onduladasUNE-EN 534y reforzadasUNE-EN 544

Láminas flexibles para impermeabilización UNE-EN 13707,

Membranas bituminosas UNE-EN 13969,

Capas base y barreras de vapor, UNE-EN 13970

Barreras anticapilaridad UNE-EN 14967

Materiales adhesivos• Materiales poliméricos capaces de unir dos sustratos

(soporte y adherendo) por superficies de contacto.

• Se distingue entre materiales adhesivos y selladores:

Los selladores mantienen juntos los productos,garantizando la estanquidad de una unión (junta).

Los adhesivos tienen la capacidad de transferirtensiones del producto soportado al soporte.

• Se aplican en forma pastosa y endurecen con el tiempo.

• La rigidez del adhesivo debe ser menor que la delsoporte (no deben transmitirse tensiones al adherendo).

• Deben ser deformables (desplazamientos relativos).

Mecanismos de unión

Mecánica: compresión

Cohesión: capacidad deunión entre las partículas deun material (fuerzasinternas o de cohesión).

Adhesión: capacidad deunión de las partículas dedos materiales diferentes(fuerzas de adhesión).

Mecanismos de fallo de una unión

Mecanismos de adhesión

• Los mecanismos de adhesión pueden ser de dos tipos:

Mecánica: anclaje o penetración física del adhesivo enlos huecos de un soporte rugoso.

Físico-química: Por mojado/adsorción (tensiónsuperficial) y enlaces químicos (fuertes o débiles).

Adhesión mecánica Adhesión físico-química

Propiedades de los materiales adhesivos

• Relativas a su aplicación (estado pastoso):

Viscosidad: capacidad de conformación y mojado.

Tiempo de aplicación: hasta que se rigidizan.

Curado: proceso por el que el adhesivo adquiere suspropiedades finales (activadores y catalizadores).

• Relativas a su comportamiento (endurecido):

Rigidez y resistencia: Determinan la deformabilidad,tenacidad y capacidad de transmitir las tensiones.

Adhesión: Adecuada para garantizar la continuidad.

Higro-térmicas: Dependencia de la temperatura (TTV)

Durabilidad: Sensibles a rayos UVA (envejecimiento)

Tipos de materiales adhesivos I• Por su origen:

Naturales: Colas vegetales (aglutinantes) o animales.Sintéticos: Polímeros sintéticos en forma pastosa.

• Por su naturaleza:Orgánicos (elastómericos y plásticos)Inorgánicos (siliconas)Mixtos (cementos cola y yesos cola)

• Por su mecanismo de formación:Prepolimerizados: el polímero ya existe antes de laaplicación (termoplásticos).Reactivos: se polimerizan una vez aplicado.(Polimerización por adición o condensación)

Tipos de materiales adhesivos II• Por su comportamiento endurecido:

• Rígidos: estructura semicristalina y elásticos (TTV alta)

Tienen alta resistencia y baja deformabilidad.

(Epoxi, cianoacrilatos, anaeróbicos (para metales), …)

• Elastoméricos (flexibles): Alta deformación elástica.

Se utilizan principalmente como sellantes.

(Siliconas, poliuretanos, silanos modificados)

• Tenaces: tienen fases semicristalinas y elastoméricas.

Mejor comportamiento dinámico (amortiguamiento)

(Acrílicos, epoxi tenaz, cianoacrilato tenaz)

• Espumas: Incorporan agentes aireantes (poliuretanos)

Aplicaciones de materiales adhesivos

Aplicaciones de materiales adhesivos

Uniones adhesivas

Materiales aislantes• Tienen un comportamiento aislante frente a acciones

térmicas (y/oacústicas, sólo soluciones constructivas).

• Se utilizan para mejorar el comportamiento térmico yacústico de cerramientos, cubiertas, particiones, etc.

• Presentan una baja densidad, debida a su alta porosidad.

• No tienen buena resistencia mecánica, por lo que sesuelen situar en cámara (protegido a ambos lados).

• Pueden ser productos conformados (placas o mantas) oconformarse in situ (morteros proyectados y espumas).

• Algunos se utilizan como protección frente a fuego(Clase A1: incombustibles e ignífugos).

Tipos de aislantes térmicos

• Minerales: Constituidos por materiales inorgánicosaglomerados o conglomerados.

(Fibra de vidrio, lana de roca, vidrio celular, arcillasexpandidas, morteros y hormigones aligerados)

• Orgánicos: Pueden ser de origen natural (corcho,madera) o artificial (polímeros espumados: EPS, PU)

Requieren protección (son combustibles).

• Compuestos: Laminados que incorporan materialesaislantes (sandwich y aglomerados derivados).

Normalmente incorporan el acabado del elementoconstructivo.

Aplicaciones de materiales aislantes

Normativa sobre Materiales aislantes

• Es de aplicación la propia de cada tipo de material.

• Código Técnico de la Edificación:

Aislamiento térmico (DB-HE)

Protección frente al ruido (DB-HR)

Salubridad (condensaciones) (DB-HS)

Protección contra-incendios (DB-SI)

• Los materiales aislantes requieren de Marcado CE.

(Permiten cumplir el requisito esencial de aislamiento)

• Distintivos de calidad: Sellos INCE - Marca AENOR

Pinturas y barnices

• Materiales fluidos que se aplican sobre un soporte encapa fina (espesor del orden de micras).

• Al secar forman una película sólida adherida al soporte.

• Si la película es opaca se denominapintura y si estraslúcida se denominabarniz (maderas y metales).

• Protegen al soporte de los agentes ambientales yactúan como material deacabado.

• El procedimiento de aplicación condiciona el acabado.

• Están compuestos de faseslíquidas (vehículos yaglutinantes) ysólidas(pigmentos, cargas y fibras).

• Debe ser compatible con el soporte.

Propiedades de las Pinturas• En estadolíquido:

Homogeneidad: color, aspecto y mezcla de fases.

Viscosidad: adherencia al soporte, extensibilidad yprocedimiento de aplicación.

Tamaño de partícula: condiciona la aplicación.

• En estadoseco:

Físicas: Espesor de película, compatibilidad con elsoporte, adherencia y comportamiento higro-térmico.

Químicas: Compatibilidad con el soporte y el ambiente.

Durabilidad: resistencia a la intemperie (exteriores),envejecimiento e inflamabilidad (orgánicas).

Tipos de Pinturas

• Por sucomposiciónse distinguen:

Orgánicas naturales: Al óleo y temple (pintura de cola).

Orgánicas sintéticas: Acrílica, nitrocelulósica, plástica,epoxi, cloro-caucho, poliuretano, vinílica, bituminosa.

Minerales: a la cal, al cemento, al silicato.

• Por suaplicación, pueden ser:

Para exterior: Sintéticas y minerales.

Para interior: Temple, plástica, acrílica, a la cal.

Procedimientos de aplicación de pinturas

• Manual: mediante brocha, espátula, esponja o rodillo.

Acabados: liso, picado, rallado, lavado.

• Por proyección mecánica (pistola): Alto rendimiento.

Acabados: liso y rugoso (gotelé).

Procedimientos:

Atomización por aire (convencional)

Sin aire (airless): permite mayores espesores

Pistola electrostática: para formas complejas.

Aplicación manual

Pintura por proyección

Control de calidad

• En estadolíquido, se caracteriza:– Aspecto y estabilidad: color, homogeneidad

– Viscosidad

– Densidad

– Temperatura de inflamación

– Condiciones de aplicación

• En estadoseco, se ensaya:– Aspecto: brillo, color, espesor de película

– Adherencia

– Resistencia a la abrasión

– Durabilidad: resistencia a mohos, amarilleo, intemperie

Tema 12: Materiales bituminosos, adhesivos, aislantes y pinturas.

1. Propiedades de los materiales bituminosos.

2. Mezclas bituminosas, normativa y aplicaciones.

3. Propiedades de los materiales adhesivos. Productos y aplicaciones.

4. Materiales aislantes. Tipos, normativa y aplicaciones.

5. Pinturas y barnices: componentes, tipos y aplicaciones.

Glosario de conceptos del Tema•Materiales bituminosos •Propiedades •Pinturas y barnices

•Tipos de m. bituminosos •En estado pastoso •Tintes

•Propiedades •En estado endurecido •Componentes pinturas

•Productos bituminosos •Tipos de adhesivos •Fases líquidas

•Aplicaciones •Aplicaciones •Fases sólidas

•Impermeabilizaciones •Aislantes •Propiedades

•Normativa •Tipos de aislantes •Estado líquido

•Materiales Adhesivos •Aislantes orgánicos •Estado seco

•Selladores •Aislantes inorgánicos •Tipos de pinturas

•Adhesivos •Aislantes compuestos •Procedimientos de aplicación

•Mecanismos de unión •Aplicaciones •Control de calidad

•Mecanismos de adhesión •Normativa

•Ensayos mecánicos •Marcado CE

Bibliografía de consulta recomendada

• Doran, D. K.; Construction materials reference book, Ed. Routledge (2nd Ed.), 2013.

• González Martín, J; La pintura en la construcción, Fundación Escuela de la Edificación, COAATM, 1997.

• Hornbostel, C.; Materiales para construcción. Tipos, usos y aplicaciones, Ed. Limusa Wiley, 2002.