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Material de construcción del futuro

Un descubrimiento nos lleva un paso más adelante en encontrar los materiales perfectos para la industria de la construcción.
Material de construcción del futuro
Se trata de los nanocristales de celulosa, un material abundante y de origen vegetal, que para sorpresa de los investigadores tiene la fuerza del acero gracias a la compleja estructura presente en las plantas. 

El sector de la construcción se lleva prácticamente siglos utilizando materiales minerales. 

De hecho, si se habla de una referencia milenaria, entonces habría que indicar que el barro es uno de los más explotados. Incluso hoy, en comunidades indígenas de buena parte de Latinoamérica, continúa siendo muy utilizado. 

El concreto es el más comercializado, dada su resistencia y durabilidad a lo largo de los años. 

Actualmente existen obras en el mundo construidas desde el año de 1900 en donde éste material sigue igual de firme a cuando fue utilizado para construir desde una biblioteca a un auditorio, hasta una sala de proyección de cine o un estadio. 

Sin embargo, de acuerdo a una investigación desarrollada por científicos de la Universidad de Purdue de Indiana, la era de este material, al igual que otros del mismo calibre de resistencia, podría estar a punto de llegar a su fin. 

Y no se habla precisamente de que se estén agotando los minerales y los ingredientes químicos que existen para producirlo. 

No, la era del cemento y el acero, como productos de construcción podría legar a su fin, tras el uso del uso de nanocristales de celulosa que son tan comunes y abundantes en las propiedades de origen vegetal. 

Los nanocristales de celulosa son subproductos generados por el papel, la bioenergía, la agricultura y la industria de la pulpa. 

Debido a toda la estructura genética que existe en las plantas, se puede percibir que su densidad y resistencia es mucho más integra que la del acero. 

Estos nanocristales se presentan como una fantástica alternativa, no solo por toda la resistencia y garantías que pueden ofrecer, sino también porque se convertiría en un producto renovable que aportaría a la salud del planeta. 

Por lo pronto se piensa en que una vez se cree una forma de explotar estos nanocristales, se empiece a instrumentar con los materiales tradicionales. 

Pero, ¿en serio es tan resistente? 

Sí, los investigadores lograron probar que un conjunto de 500 nanómetros puede representar una rigidez comparable a los 206 gigapascales; esto quiere decir, la misma dureza que puede percibirse en el acero. 

Y resulta comprensible que germine la duda de si es posible que un material proveniente de las plantas sea tan útil, teniendo en cuenta lo “elemental” que éstas son. 

Pero sí, dentro de la estructura atómica, genética y natural de un cactus, como el de una planta de olivo o la corteza de un árbol, existe toda la una estructura de millones de partículas que dan resistencia a su razón de ser. 

Y en medio de todas esas partículas, toman protagonismo los nanocristales de probada resistencia. 

Su impacto no solo sería en el sector de la construcción 

El equipo de investigación del señor Pablo D. Zavattieri, dejó en claro que al utilizar estos biomateriales se está dando un gran paso para fortalecer la industria de la construcción, aunque también se considera que es un recurso altamente útil para el desarrollo de automóviles y maquinaria pesada. 

A todo esto se le agrega que el costo de producción de los nanocristales es realmente económico, en relación a lo que implica la elaboración de otros materiales. 

Un solo nanocristal, cuenta con una dimensión de 3 nanómetros de nacho, por 500 nanómetros de largo; esto es equivalente a una milésima parte de lo que es el tamaño de un grano de arena. 

En esta investigación también aportaron profesionales como Fernando L. Dri, Louis G. Hector Jr. Y Robert J. Moon; los tres son considerados expertos muy respetables en el mundo de la biología, botánica e ingeniería nanotecnológica. 

El futuro de la construcción y los nanocristales 

La cuestión de fondo aquí es que aunque todo resulte muy maravilloso, aun pasará un buen tiempo hasta que esto se logre instrumentar en la industria. Una industria donde las cementeras llevan una larga tradición en el mercado y donde no les será nada fácil ceder a esta nueva alternativa. 

Como siempre lo ecológico y lo funcional entre en coche con los intereses políticos y económicos que supondría la introducción de los nanocristales a este sector que mueve miles de millones de dólares al año en todo el mundo. 

Los nanocristales vegetales tienen mucho contra lo cual competir, pero de lograr posicionarse harán una revolución tremenda en el mundo de la construcción. 

Otra alternativa de los nanocristales es el fortalecimiento del concreto: combinados con éste podrían producirse artículos hechos con concreto más delgados y livianos a la vez que conservan la misma resistencia con un posible beneficio secundario de la disminución del dióxido de carbono liberado a la atmósfera. 

Las plantas de cemento representan aproximadamente el 8 por ciento de las emisiones mundiales de dióxido de carbono, una de las principales causas del cambio climático. 

Los nanocristales de celulosa hacen que el concreto sea más resistente a través de una reacción química que aumenta la hidratación de las partículas de cemento, haciendo que el concreto sea más resistente, dicen los investigadores. 

"La fuerza de las escamas de concreto con el grado de hidratación. Por lo tanto, cuanto más hidratado está, más fuerte es", dijo Jeffrey Youngblood, profesor de Purdue de ingeniería de materiales. 

"Así que uno pensaría que si agrega más agua sería más fuerte. El problema es que el agua agrega poros que la debilitan, pero los nanocristales de celulosa mejoran la hidratación con menos agua, lo que hace que el concreto sea más resistente". 

BLÜCHER cuenta con la línea HygienicPro® de desagües y canales de acero inoxidable, diseñados específicamente para satisfacer las estrictas exigencias de saneamiento y eficiencia de las instalaciones de procesamiento de alimentos y producción de bebidas. La línea de productos incluye el canal inclinado de la serie BHG con alta capacidad de flujo que promueve la autolimpieza y facilita la limpieza de rutina, así como los drenajes redondos BFD, las rejillas y los accesorios.

Construidas en acero inoxidable tipo 304 o 316, estas soluciones tienen interiores lisos que promueven unexcelente flujo de agua y eliminación de sólidos para prevenir el crecimiento de Listeria, Salmonella, E.coli y otras bacterias que causan enfermedades transmitidas por los alimentos. El diseño y la construcción de los desagües y canales de HygienicPro permiten una limpieza a fondo con un mínimo de agua y un mínimo tiempo de inactividad en la producción.

Disfruta el video haciendo clic en la imagen.

La tendencia de un material a deformarse de manera significativa antes de fracturarse es una medida de su ductilidad. La ausencia de una deformación significativa antes de la fractura se conoce como fragilidad. El hierro - es un material sumamente duro y resistente que se ve limitado en flexibilidad por lo tanto, su fragilidad es elevada al no poder deformarse y directamente se fractura.

La instalación de tuberías de hierro expuesta a la intemperie y en contacto con ciertos químicos requiere además, de un plan de mantenimiento para mantener su aspecto y funcionalidad. Es un material muy propenso a la corrosión, y se evidencia también en la perdida de estética.

Favorecen en su degradación los golpes y deterioros en las conducciones, deterioros en los revestimientos, actuaciones de terceros no controlables, aireación diferencial entre distintas partes de las tuberías enterradas por utilización de rellenos artificiales no uniformemente distribuidos, diferencias de pH del entorno circundante de las tuberías, sean naturales o artificiales, por percolación de productos vertidos (ácidos o básicos), presencia de corrientes erráticas a partir de puestas a tierra de equipos de alta o baja tensión, grandes equipos, líneas electrificadas próximas, existencia de pares galvánicos, etc;

Todo eso requiere de la toma de medidas correctivas, que terminan siendo costosas e incrementando el valor de un material inicialmente más económico.
Las posibles soluciones para los problemas de corrosión serían:

La selección y empleo de materiales resistentes a la corrosión: El acero inoxidable, plásticos y aleaciones especiales alargan la vida útil de una tubería. El criterio en la selección de los materiales más convenientes como resistencia a la corrosión es tener en cuenta la protección o conservación del lugar donde se encuentra la tubería.

Inhibidores de corrosión: Son sustancias que aplicadas a un medio particular reducen el ataque del ambiente sobre el material, bien sea metal o acero de refuerzo. Extienden la vida de las tuberías, previniendo fallos y evitando escapes involuntarios.

Evaluar el ambiente en el cual está la tubería o en el sitio donde se ha de colocar: Es muy importante tener en cuenta el ambiente independientemente del método o combinación de métodos que se vayan a emplear. Modificar el ambiente en las inmediaciones de la tubería, por ejemplo, reducir la humedad o mejorar el drenaje.

Para la Protección de tuberías expuestas al aire:

Limpieza superficial y mantenimiento. La aplicación de un recubrimiento de pintura. Protección de tuberías enterradas: No es suficiente el recubrimiento con pintura. Se hace necesario además, la aplicación de revestimientos que aíslen la tubería del medio en que se encuentra. Los revestimientos pueden ser de polietileno o polipropileno, resina epóxica, brea, epóxica, imprimante, cinta plástica adhesiva, etc.

Ningún revestimiento garantiza una protección del cien por cien: La presencia de impurezas en el material o en el proceso de aplicación de la capa protectora, así como golpes o ralladuras en el momento del transporte o de la instalación pueden desmejorar el aislamiento. Por ello, para garantizar la prolongación de la vida útil de una tubería revestida se recomienda acompañar el revestimiento con un sistema de protección catódica.

Instalaciones con tuberías de acero inoxidable

¿Por qué es »inoxidable« el acero?

La adición de cromo en el acero resulta en la formación de una película de óxido de pasivación con un alto contenido de cromo.

Esta película de óxido protege la superficie del acero contra el oxigeno en el aire y en el agua. Una propiedad excepcional del acero inoxidable es la regeneración automática de la superficie de acero si el acero se expone. La restitución de la película de óxido solo puede ocurrir si la superficie del acero está completamente limpia y libre de agentes de oxidación, escoria de los procesos de soldadura y residuos de las herramientas hechas de acero de carbono.

Si no se elimina esta contaminación de la superficie, el acero en última instancia va a corroerse. Para evitar esto, se deben limpiar las superficies después de la soldadura y del procesado, por ejemplo, por medio del llamado decapado del acero inoxidable mediante ácido.

El decapado elimina de forma efectiva todas las impurezas de la superficie del acero y permite el reestablecimiento de una película de óxido de cromo fuerte y uniforme. El baño de decapado consiste normalmente en 0,5 – 5 % V/V de HF (ácido fluorhídrico) y de 8 – 20% V/V de HNO3 (ácido nítrico) en una temperatura de 25-60°C. Este baño elimina los residuos, la película de cromo existente y los restos de hierro, dejando la superficie del acero limpia. La restitución de una fuerte película de óxido de cromo comienza con el posterior lavado con agua.

Por qué se debe elegir los productos de drenaje BLÜCHER en acero inoxidable

A menudo la elección de un sistema de drenaje se basa en los costos directos del sistema. Sin embargo, los cálculos muestran que cuando se incluyen los costos de instalación, mano de obra y la vida útil prevista del producto, un sistema de drenaje BLÜCHER en acero inoxidable es lo más rentable a largo plazo.
Fácil instalación, alto rendimiento y poco mantenimiento

Los productos BLÜCHER le ofrecen un gran número de ventajas más allá de los costos totales.
El proceso de soldadura es muy estricto bajo normativas específicas y se realiza con las maquinarias más modernas de europa.

El bajo peso de los productos en acero inoxidable significa que son fáciles de instalar y a menudo solo una persona puede manejar las tuberías de BLÜCHER. Las uniones entre tubos y accesorios se realiza mediante una junta de EPDM de forma rápida y eficiente, manteniendo las uniones herméticas, para casos de vacío y presión.
Las paredes delgadas de las tuberías BLÜCHER resultan en un mayor caudal de evacuación comparado a otras tuberías del mismo diámetro pero hechas en otros materiales, además la suavidad de los tubos asegura una solución higiénica.

Los productos BLÜCHER requieren de muy poco mantenimiento lo que reduce los costos de mantenimiento y reparación. Además son resistentes a la corrosión, incendio, deformación y estrés térmico.
Por mayor información consultar: www.anilco.com.uy
 

PUBLICACIONES

  • Acme Environment Co.

    Acme Environmental, es una empresa radicada en Tulsa, Oklahoma, Estados Unidos, y se dedica a proporcionar servicios medioambientales seguros y de calidad.

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  • Asturmadi doors

     

    En ASTURMADI DOORS empresa perteneciente a Asturmadi Group, somos especialistas en la fabricación de puertas cortafuegos y metálicas, disponiendo de una amplia red de distribuidores y agentes distribuidos en más de 30 países, incluyendo algunos centros de distribución propia y una nueva fábrica en Sudamérica con más de 12.000 metros de instalaciones.

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  • ATex Ibérica

    ATEX Ibérica nace en 2013 como delegación de la firma alemana fabricante de equipos para la supresión y aislamiento de explosiones ATEX Explosionsschutz, GmbH. Además, ATEX Explosionsschutz es sinónimo de competitividad, know-how internacional y años de experiencia en lo que respecta a la seguridad de su negocio.

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  • Blue Met

    BlueMet - Es una empresa uruguaya con más de 20 años de experiencia, dedicada a la fabricación e instalación de una vastísima lista de productos relacionados con el rubro metalúrgico.

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  • Cottés Group

    Cottés Group proporciona asistencia en el diseño, suministro, instalación, puesta en marcha y mantenimiento de Sistemas de Control de Temperatura y Control de Humos, así como de Sistemas de Eficiencia Energética.

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  • Cromos S.A.

    CROMOS es una empresa de carácter familiarque que se destaca por ser pioneros en la fabricación en Uruguay con las emulsiones para grabar pantallas de última generación, fotopolimeras, prontas para usar y en 1977 dio inició un nuevo concepto en cuanto a ecología y el uso de productos amigables para el medio-ambiente, así como a apostar por la búsqueda de productos de calidad, representando las empresas más técnicas en el mundo de la Serigrafía.

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Inicio

CARGA de FUEGO
Cálculo, aplicación e importancia

El objetivo de realizar un estudio de carga de fuego, es el de determinar la cantidad total de calor capaz de desarrollar la combustión completa de todos los materiales contenidos en un sector de incendio. Y con el resultado obtenido, se puede establecer el comportamiento de los materiales constructivos, resistencia de las estructuras, tipos de ventilación, sea ésta mecánica o natural, y por último, calcular la capacidad extintora mínima necesaria a fin de instalar en dicho lugar.

Carga de incendio: (de acuerdo al Instructivo Técnico Nº 12 de la Dirección Nacional de Bomberos - Dec. 222/010 del 23 de julio de 2010). Es la suma de las energías caloríficas posibles de ser liberadas por la combustión completa de todos los materiales combustibles en un espacio, inclusive los revestimientos de las paredes, divisorias, pisos y techos.

Carga de incendio específica: Es el valor de la carga de incendio dividido por el área de piso del espacio considerado, expresado en Mega Joule (MJ) sobre metro cuadrado (m²).

La carga de fuego de un sector de incendio también se define, al peso igual en madera por unidad de superficie (kg/m2) capaz de desarrollar una cantidad de calor equivalente a la de los materiales contenidos en dicho sector de incendio.

Como patrón de referencia se considera a la madera con un poder calórico de 18.41 MJ/kg o lo que es lo mismo a 4400 kcal/kg.

Los materiales líquidos o gaseosos contenidos en tuberías, barriles, y depósitos, se consideran como uniformemente repartidos sobre toda la superficie del sector de incendio.

Cuando se realizan estos cálculos, lo que se hace es convertir el peso de todos los materiales presentes en un sector de incendio, relacionando su poder calórico con el de la madera. o sea, que si uno cambiara todos los elementos presentes de ese sector y colocara la cantidad de kilos de madera calculada, en caso de un incendio se generaría la misma cantidad de calor.

Al comenzar el estudio o cálculos de carga de fuego, pueden aparecer muchas preguntas. Por ejemplo, . . . ¿Cómo reconozco los límites del sector de incendio?; ¿Qué tipos de elementos constructivos se utilizaron?; ¿Qué resistencia al fuego posee esta estructura?; Qué poder calórico tiene el material?; . . .

Para responder a estas preguntas vamos a realizar un ejemplo explicando y definiendo paso a paso la metodología a seguir.

Primero - se debe conseguir el plano del establecimiento y realizar una visita técnica para hacer una inspección ocular del mismo, observando todas las condiciones de higiene y seguridad, el estado de la estructura, de las instalaciones eléctricas y de los servicios en general, ya que esto será de mucha ayuda a la hora de dar una conclusión sobre el cálculo de la carga de fuego. Esa inspección de hacerse bien; profundamente y a cabalidad, permitirá seguramente encontrar los riesgos potenciales presentes en cada sector, para mitigarlos posteriormente y así reducir las posibilidades de un incendio.

Por eso, que ahora en los nuevos instructivos para realizar los Proyectos de Asesoramiento, se solicita una mayor cantidad de información como son los pliegos de construcción, los tipos de materiales estructurales, eléctricos, y demás colocados o a colocar.

Segundo - se debe delimitar el sector de incendio correctamente, a efectos de asegurar que el valor obtenido en la carga de fuego sea verdaderamente representativo. A modo de ejemplo, si uno dividiera la cantidad total de calorías por un área menor a la correspondiente, la carga de fuego resultaría con valores muy altos, y si se dividiera por área mayor a la correspondiente, el valor daría menos de lo real.

Por eso, cuando se habla de un sector de incendio, se refiere a un local o conjunto de locales, delimitados por muros y entrepisos de resistencia al fuego acorde al riesgo y a la carga de fuego que contiene, comunicando con un medio de escape.

Los trabajos que se desarrollen al aire libre se consideran como sector de incendio. Y cuando hablamos de un medio de escape es aquel que constituye una línea natural de tránsito que garantiza una evacuación rápida y segura.

Cuando la edificación se desarrolla en uno o más niveles, el medio de escape está construido por una ruta horizontal que va desde cualquier punto de un nivel hasta la salida.

Una ruta vertical desde las escaleras hasta el pie de las mismas y una ruta horizontal que va desde el pie de la escalera hasta el exterior de la edificación.

La evacuación de las personas se realiza siempre en sentido descendente, salvo en garajes u otros casos particulares en los cuales la autoridad competente agrega requisitos de seguridad más exigentes.

Teniendo en cuenta dichas definiciones, se puede tener una cierta aproximación de los límites del sector. Pero, muchas veces se encuentran edificaciones con falsos techos o pisos técnicos, lo cual hace que el sector de incendio sea más grande. Hay casos típicos como un edificio en forma rectangular, construido con ladrillos portantes en todo su perímetro y techo a dos aguas.

Luego, se desea hacer oficinas y se subdivide todo el establecimiento en cuatro partes iguales con paredes de ladrillos y se le coloca un falso techo. Las paredes divisorias no llegarían hasta el techo a dos aguas, sino hasta el falso techo, por lo cual no constituyen muros cortafuegos.

Este es un tipo clásico en el cual no se puede realizar la carga de fuego por oficinas separadas. Sino que hay que realizarlo como una UNICA carga de fuego para todo el establecimiento en general, ya que, o cumple con la definición de sector de incendio, debido a que si se produjera un incendio en uno de los extremos del edifico, el fuego, la temperatura y los humos circularían por encima del falso techo propagándolo de un extremo a otro y la cantidad total de combustible a quemar será la suma de todos los combustibles en las cuatro oficinas.

Tercero - una vez reconocido el sector de incendio se debe anotar detalladamente y de la forma más exacta posible la cantidad de materiales y objetos que se encuentran, para luego buscar los poderes caloríficos de cada material.

Si un objeto está compuesto por varios materiales, se debe verificar los porcentajes de composición de cada uno para hacer el cálculo más exacto.

Por ejemplo, las telas no son de un solo material, sino de varios. Un caso típico, las telas de los guardapolvos que están construidas por un 65% de poliéster y un 35% de algodón. Así tenemos un poder calorífico de 6000 kcal para el poliéster y 4000 kcal para el algodón.

Obtenidos los porcentajes de composición y sabiendo el peso total de la tela presente en el sector y el poder calorífico, se podría hacer el cálculo y determinar las kilocalorías que desprendería una combustión completa de dicho material.

En varias ocasiones no se tiene el dato exacto de cuánto pesa un determinado material. Esta circunstancia suele pasar en depósitos de materiales a granel o con materiales que son imposibles de pesar, tal como podría pasar al pretender calcular un entretecho de madera o de un revestimiento de madera de una pared.

Entonces, ¿Cómo calculo el peso de la madera si no puedo pesarlo?. Obviamente hay varias formas posibles. Pero, enumeremos solo dos de las más comunes.

Caso 1 - Si se obtuviera una muestra sobrante del material con que fue construido un entrepiso de madera, se trata de que tenga una forma conocida (rectángulo o cuadrado) y se la debe pesar y tomar las medidas (largo, alto y espesor), de manera de poder calcular su volumen (m3). Una vez obtenido el metraje cúbico (m3) de esa pequeña pieza representativa, se debe hacer el mismo cálculo para el entrepiso y luego con un sencillo cálculo matemático obtendríamos el peso total del entrepiso.

Caso 2 - Si no se pudiera conseguir una muestra del entrepiso, se debería utilizar la fórmula de densidad de un material y del peso (por ejemplo de las fichas técnicas del producto o fabricante).

Este método es más teórico, pero se acerca bastante a la realidad, y se utiliza además, para refrendar el cálculo anterior porque seguramente dará valores similares, aunque uno es más ajustado y el otro solo toma datos sobre materiales estándares y en condiciones óptimas.

Cuarto - Una vez calculado el peso de los materiales, se debe hacer una planilla general del sector de incendio que contenga, el tipo de material presente, cantidad en kilos y su poder calorífico, para realizar la suma total de calorías.

Luego se divide el valor obtenido por 4400 kal (patrón de referencia) y a ese resultado se lo divide nuevamente por el área del sector de incendio, y así finalmente obtenemos el resultado del estudio que nos da la cantidad equivalente en madera por metro cuadrado de ese recinto.

Al observar los valores obtenidos, se puede apreciar que tipo de materiales combustibles tenemos, de que clase son. Y como este cálculo también es para poder determinar qué tipo y cantidad de agentes extintores y potencial extintor mínimo debemos asignar a cada sector de incendio, es lo que nos permitirá hacerlo con el mayor criterio profesional posible. Debiendo acordarse también, considerar la velocidad de combustión de los materiales, el estado de los mismos, cantidad de personas que laboran en el lugar, nivel de aprestamiento del mismo, etc.