lunes, 26 de febrero de 2018

Usos de la Banda Hidro-Expansible o Banda de Expansión Controlada


Usos de la Banda Hidro-Expansible o Banda de Expansión Controlada


Las bandas de expansión controlada o también llamadas “hidrophillic waterstops” en inglés, son efectivas para proporcionar protección contra la infiltración de agua a través de juntas de construcción de concreto, incluyendo aquellas bajo alta presión y condiciones hidrostáticas intermitentes. Debido al diseño de sus productos, estas bandas hidrofílicas exhiben un alto grado de expansión cuando se hidratan en condiciones no confinadas.
Asimismo, en estas condiciones, el producto puede presentar alguna fractura a medida que se aproxima a la expansión máxima, no obstante, el compuesto de la banda se expande y se adapta fácilmente a las superficies interiores que la rodean dentro de una junta de concreto, sin importar cuán irregular sea. Además, las propiedades de plasticidad y expansión le brindan la capacidad de extruir en grietas.

Diseño de las Bandas Hidro-Expansibles


Están diseñadas y desarrolladas a partir de caucho sintético para proporcionar una excelente durabilidad y una resistencia mejorada contra el deterioro microbiano. Además, los perfiles extruidos controlan la dirección de expansión a través de la junta, en lugar de a lo largo de la ruta de menor resistencia, lo que garantiza el logro de presiones de superficie de contacto más altas y se mantengan los resultados de sellado.
Cabe destacar, que la alta capacidad de expansión de la banda hidro-expansible, proporciona un sello de compresión inicial con capacidad de expansión de reserva para acomodar el movimiento futuro de la junta. Siendo, el polímero hidrofílico el mejor producto disponible comercialmente que se expande hasta 8 veces al contacto con agua.

¿Por qué bandas hidro-expansibles y no cubiertas de PVC?


Si bien, las cubiertas de PVC (policloruro de vinillo) convencionales son relativamente económicas de comprar, requieren una gran cantidad de mano de obra para su instalación y, a menudo, no impermeabilizan adecuadamente las juntas de construcción vertidas. Debido a curvas y uniones incorrectas, estas cubiertas no son tan tolerantes con las prácticas típicas de construcción de concreto y no pueden acomodar la contracción del concreto con fugas. Una gran parte del negocio multiuretanos implica la reparación posterior por inyección de cubiertas de PVC defectuosas.
Por otro lado, las bandas hidro- expansibles utilizan materiales "activos" y tienen la capacidad de expandirse al absorber agua en su matriz hidrofílica. Esta capacidad de expansión compensa el movimiento y la contracción, que típicamente ocurre en las estructuras de concreto y permite que se mantenga un sello hermético. Además, se instalan de manera simple y rápida.

Recomendaciones para el Uso de la Banda Hidro-Expansible


Debido a su flexibilidad y adaptabilidad, la banda de expansión controlada se puede instalar fácilmente alrededor de:
·         Penetraciones de tuberías
·         Vigas en I
·         Pilotes de concreto
·         Superficies de forma irregular
Por ende, se encarga de sellar el nuevo concreto colocado contra el concreto existente, y son recomendadas para:
·         El uso debajo de estructuras de agua
·         Cimientos
·         Paneles pre-moldeados
·         Túneles
·         Unión de hormigón nuevo con viejo
·         Muro de contención
·         Estanques
Resulta relevante, que su capacidad de sellado dinámico es posible gracias a las propiedades expansivas; las mismas capacidades serían imposibles con un material con alta resistencia a la tracción, como una cubierta de goma hidrofílica resistente al agua.
Se puede decir que, la expansión máxima exhibida por un material en condiciones de flujo libre sin confinamiento no se materializará en concreto adecuadamente consolidado. La banda hidro-expansible solo tiene que expandirse ligeramente para formar el sello positivo contra la interfaz de concreto que los rodea. Este oleaje limitado permite que el producto tenga un "potencial de expansión de reserva" para sellar el concreto no consolidado o el agrietamiento del concreto que pueda ocurrir más adelante.

Ventajas de la Banda de Expansión Controlada


·         Se puede aplicar al concreto húmedo
·         No se desintegra con el tiempo
·         No se ve afectada por los ciclos húmedo-seco
·         Fácil de aplicar en áreas difíciles
·         Se puede usar horizontal y verticalmente
·         No se desplaza colocando y compactando el concreto
·         No es tóxica, por lo que no requiere un manejo especial

Composición Química de una Banda Expansible


Composición Química de una Banda Expansible

Este tipo de banda debe ser muy expansible de modo que tras la hidrólisis se agrande para cubrir el área superficial de la junta. De esta manera, el tope de agua puede realizar adecuadamente su función prevista de actuar como un sello de agua para evitar su penetración en la junta. Para este fin, se ha propuesto una variedad de composiciones que incluyen arcillas solubles en agua, tales como las bentonitas, y una pluralidad de materiales elastoméricos.

¿Qué incluyen las composiciones químicas de una banda expansible?

Las composiciones químicas de una banda expansible incluyen aproximadamente del 10-30% en peso de componentes elastoméricos. Aproximadamente del 5-10% en peso de agente de pegajosidad. También, plastificantes en una cantidad de aproximadamente del 20-40% en peso, y 25-35% en peso de arcilla expansiva en agua.

¿Qué es lo que caracteriza a cada composición química de una banda expansible?

El Componente Elastomérico

Este se selecciona cuidadosamente para combinar la procesabilidad mejorada de un elastómero termoplástico. Además, los atributos de elongación y tenacidad de los cauchos de butilo reticulados. Asimismo, las propiedades de pegajosidad, suavidad y flexibilidad del poliisobutileno. Preferiblemente, el componente de caucho butílico reticulado comprende aproximadamente del 10-20% en peso del componente elastomérico total presente.

Los Elastómeros Termoplásticos (TPE)
Los elastómeros Termoplásticos pueden comprender copolímeros de tipo estireno / butadieno o copolímeros de bloque de tipo estireno-etileno / propileno. Además, el TPE puede incluir cauchos EPDM o EPM polimerizados con resinas poliolefínicas tales como polietileno, polipropileno, poli-1-buteno, poli-1-penteno, etc.

Los Cauchos de Butilo

Generalmente se encuentran parcialmente reticulados y pueden ser, por ejemplo, terpolímeros de isobutileno, isopreno y divinilbenceno. Adicionalmente, un caucho de butilo resulta de gran importancia, ya que, al presentar una base destilada parafínica pesada, sirve para mejorar el procesamiento y servir como un plastificante parcial.

Plastificantes

Los plastificantes, tales como los aceites de proceso se usan en una cantidad de aproximadamente 20-40% en peso, para proporcionar la matriz necesaria o la fase continua para la procesabilidad. Aquí se incluyen aceites nafténicos aromáticos, de petróleo y parafínicos

Arcillas expansivas

La arcilla que se expande en agua es en realidad una mezcla de "acción rápida" y "lenta". Aquí se pueden resaltar:
·         Arcillas de bentonita: estos tipos de arcillas actúan como "acción rápida", siendo estas unas arcillas de bentonita cálcica intercambiadas con sodio. Estas arcillas tienen un contenido de Na2O superior a aproximadamente 1,0% y se denominan arcilla de bentonita sódica.

·         Arcillas expansivas inferiores: en cuanto a la arcilla expansiva inferior, esta es una bentonita no intercambiada con sodio en la que el contenido de Na2O es menor que en las bentonitas de sodio. Estos se denominan aquí arcillas de bentonita de calcio y son de “acción lenta”.

¿En qué se encuentra presente la bentonita de sodio de reacción más rápida?

La bentonita de reacción más rápida está presente en una cantidad de aproximadamente 40% -50% en peso de la mezcla total utilizada para la composición química de la banda expansiva. Cabe destacar que, la bentonita de sodio está presente en una cantidad de aproximadamente 43-45% en peso basado en la presencia total de bentonita.

¿Qué ocurre cuando se mezclan los componentes químicos de la banda expansible?

Una vez que todos los componentes se han introducido en la mezcla y se han mezclado a fondo, se utiliza una etapa de mezclado adicional de aproximadamente 40-85 minutos. Preferiblemente 50-85, para asegurar la total homogeneidad de todos los ingredientes.
Sorprendentemente, esta etapa de mezclado adicional ha demostrado ser bastante importante para lograr los atributos de "expansión controlada" de la banda expansible. Señalando que, la reacción de mezcla es exotérmica, la temperatura se controla y debe regularse entre aproximadamente 240 ° -295 ° F.


Aplicaciones de los Impermeabilizantes por Cristalización


Aplicaciones de los Impermeabilizantes por Cristalización

Cuando hablamos de impermeabilización por cristalización, nos referimos a la instalación de una membrana protectora en la superficie de las paredes para que no se filtre agua en el concreto naturalmente poroso.

¿Es la impermeabilización por cristalización recomendada para el hogar?

Una gran necesidad tanto para las casas nuevas como para las antiguas es la impermeabilización por cristalización. Aunque muchos hogares aún carecen de la protección adecuada en esta área, hay ciertas áreas dentro del hogar que requieren atención adicional.
Por ejemplo, el baño o el sótano, ya que, estos son los lugares más susceptibles para la filtración de agua. Así que, no se trata simplemente de proteger su infraestructura contra la lluvia anual, sino también la humedad que ataca su propiedad dentro de las paredes.

Porosidad en Concreto

Cuando la mayoría de nosotros piensa en concreto, lo consideramos una barrera impenetrable. Lo que la mayoría de nosotros no nos damos cuenta, sin embargo, es que el concreto es en realidad un material muy poroso por naturaleza que permitirá que la humedad lo atraviese fácilmente.
Hay que resaltar que, la porosidad del concreto tiene una fuerte correlación con la relación agua/cemento. Aunque, también depende de la práctica de curado, las características reológicas del concreto fresco, el diseño de la mezcla, y, en general la impermeabilización por cristalización en este caso.

¿Con qué se relaciona la durabilidad del concreto?

Es lógico observar que la durabilidad del concreto está estrechamente relacionada con la intrusión del agua y las tasas de movimiento. Del mismo modo, el agua dentro de la masa del hormigón desempeña el papel de portador de sustancias nocivas. Y, estas sustancias pueden tener potencialmente efectos nocivos en el concreto y sus refuerzos de acero.
Por otra parte, el movimiento del agua dentro del concreto tiene que ver con su permeabilidad. La misma está estrechamente relacionada con la porosidad total y su distribución en la matriz cementosa del concreto.
Al respecto, la envoltura del edificio cuando está en contacto con el agua, absorbe un grado variado de cantidad de agua en función de su porosidad. Por lo tanto, los mecanismos de captación de agua por los materiales de construcción son tan variados como los posibles daños que causa al edificio

Métodos y Procedimientos de las Aplicaciones de Recubrimiento de Impermeabilización Cristalina

Cuando se aplica a un sustrato limpio, y previamente saturado como una mezcla pastosa, los ingredientes químicos reactivos en la impermeabilización cristalina pueden penetrar hasta la profundidad de la estructura dentro del concreto. Por ende, a medida que estos productos químicos penetran a través de los capilares y poros, la reacción con los subproductos minerales de la hidratación del cemento crea la formación cristalina que llena las grietas o los poros.
Cabe destacar que, la impermeabilización cristalina se puede aplicar con un cepillo o con un equipo de pulverización. Para garantizar el éxito de la aplicación, se debe tener cuidado en las condiciones bajo las cuales se aplican los materiales. Por último, estas están relacionadas con la preparación de la superficie, la humectación de la superficie, el espesor del revestimiento y el tiempo de curado.

Condiciones de la Superficie para la Aplicación de la Impermeabilización por Cristalización

Debido a que el sistema de recubrimiento impermeabilizante cristalino tiene una característica única de difusión química y acción catalítica, la preparación adecuada de la superficie del concreto es fundamental para el rendimiento del material.
Asimismo, la superficie de concreto que recibirá el revestimiento de impermeabilización cristalina necesita tener una textura de poro abierto. De esta forma, permitir la transferencia de los químicos cristalinos activos del recubrimiento al sustrato de concreto. No obstante, la superficie también debe estar limpia y libre de aceite, ya que esto puede ocasionar el deterioro del recubrimiento.

Áreas de aplicación de la impermeabilización por cristalización

·         Sótanos y fundaciones
·         Ascensores y pozos de mantenimiento
·         Túneles y sistemas de metro
·         Piscinas, piscifactorías y acuarios marinos
·         Estacionamientos, Garajes
·         Techos
·         Bóvedas Secas
·         Depósito y tanques de agua potable

Durabilidad de los Impermeabilizantes por Cristalización


Durabilidad de los Impermeabilizantes por Cristalización

El concepto y el desarrollo de la tecnología de impermeabilización por cristalización existe desde hace más de 60 años. Muchas nuevas tecnologías se han desarrollado desde entonces con diferentes fuentes de materias primas. Finalmente, conducen a muchos productos con diferentes niveles de rendimiento.
Por otra parte, el hormigón es el material estructural más utilizado en el mundo, debido a sus propiedades mecánicas únicas. Sin embargo, el concreto se considera un medio poroso. Por lo tanto, la penetración de sustancias no deseadas puede causar un daño progresivo en este medio. Aunque el agua es muy importante para el concreto durante las etapas de endurecimiento, se considera que es una sustancia indeseable que podría causar daños severos al concreto una vez que se ha fraguado el concreto.

La Naturaleza del Concreto

La base agregada de una mezcla de concreto está formada por roca y arena.  Esto lleva a que esta mezcla de cemento y agua cree una pasta que une los agregados. Además, a medida que las partículas de cemento se hidratan o se combinan con agua, forman hidratos de silicato de calcio. Por último, la mezcla luego se endurece en una masa sólida, similar a una roca.
Por otra parte, el concreto también es un producto a base de agua. Para que esta mezcla sea manejable, fácil de colocar y consolidar para la impermeabilización por cristalización, se utiliza más agua de la necesaria para la hidratación del cemento. Esta agua adicional, conocida como el "agua de conveniencia", se desangrará del hormigón, dejando atrás los poros y los tractos capilares. Aunque el concreto parece ser un material sólido, es tanto poroso como permeable.
Finalmente, se pueden usar reductores de agua y superplastificantes para reducir la cantidad de agua en la mezcla de concreto y mantener su capacidad de trabajo. Sin embargo, los poros, huecos y caminos capilares permanecerán en el concreto curado. Esto hace que estas pueden llevar agua y productos químicos agresivos a elementos estructurales que corroerán el refuerzo de acero y deteriorarán el concreto.

¿Contra qué ofrece la impermeabilización cristalina protección?

Inhibe los efectos de CO, CO2, SO2 y NO2, los gases responsables del fenómeno corrosivo conocido como “carbonatación”
Protege el concreto contra las reacciones de agregado alcalino al negar agua a aquellos procesos que afectan a los agregados reactivos.
Protege el acero de refuerzo y previene el deterioro que podría ocurrir por la oxidación y la expansión del refuerzo de acero.

¿Cuál es la durabilidad de la impermeabilización por cristalización?

La duración de la impermeabilización puede variar, pero muchos proveedores profesionales le darán al menos diez años de garantía, por lo que, debe esperar tenerla por un buen tiempo. Esto obviamente depende del clima en que vive, la cantidad de aparatos eléctricos que producen vapor dentro del hogar y la modernidad de su infraestructura.
Con relación a lo anterior, si su casa es vieja, puede requerir revisiones más frecuentes y el reemplazo de la impermeabilización existente. También, existen muchos métodos de bricolaje para impermeabilizar por cristalización su casa y mantener su infraestructura seca, como comprar pintura resistente al agua y aplicarla a sus paredes o comprar membranas de drenaje para el drenaje interno y externo.

Contratistas para administrar la impermeabilización por cristalización

Si está buscando un contratista profesional para administrar su impermeabilización, entonces hay una variedad de opciones disponibles. Por lo general, dependen de la ubicación en la que irá el sistema. No obstante, todos actúan de una manera diferente pero el resultado final es el mismo; mantener fuera el agua.
Para concluir, lo mejor es dar este paso antes de esperar que ocurra un accidente y luego hacerlo. Si nota malos olores o decoloración en sus paredes, es probable que ya sea demasiado tarde, ya que es posible que la podredumbre se haya acumulado gradualmente. Por ende, tendrá que reparar este daño e instalar un nuevo sistema de impermeabilización si esto ocurre.



Elaboración del Concreto Impermeable


Elaboración del Concreto Impermeable

El concreto impermeable posee un sistema de diminutos capilares, que succionan agua a través de la red de microfisuras dentro de una losa de concreto. Esta matriz endurecida crea un ciclo continuo de "fuente a sumidero", lo que significa que el agua de arriba se tira constantemente a un área de menor elevación.
Por otra parte, las compañías comerciales utilizan diferentes enfoques para modificar una mezcla de concreto regular con el fin de crear concreto impermeable. Esto, implica de alguna manera llenar la mezcla de concreto poroso. Cabe destacar, que algunos de los métodos más comúnmente utilizados incluyen la formación de polímeros, pequeñas infusiones de partículas y formaciones cristalinas, siendo esta última la más utilizada.

¿Cómo se elabora el concreto impermeable?

El concreto impermeable se produce de diversas maneras, estas se clasifican en dos categorías: recubrimiento o aditivo. Ambos permiten que las estructuras cristalinas se formen en presencia de agua.

Proceso de Recubrimiento para la Elaboración del Concreto Impermeable

Al crear el concreto impermeable a través de este proceso, se rocía o cepilla un recubrimiento sobre una superficie porosa. En la mayoría de los casos, se aplica a una losa de hormigón regular que a continuación se somete a un proceso corrosivo para exponer más de los capilares del hormigón.
Luego, la adición de agua es el siguiente paso. Puede aplicarse vertical u horizontalmente, pero las temperaturas no deben bajar de 33 grados Fahrenheit para evitar la congelación. También, la evaporación excesiva también debe evitarse
Después, cuando los poros se saturan, se aplica el entre 1.25-1.5 lb por yarda cuadrada y continúa hasta cubrir toda la superficie. Una vez aplicado, el concreto debe curar en un ambiente húmedo dos o tres horas después de la aplicación. En efecto, esto se logra rociando la superficie con agua al menos tres veces al día durante unos días. Los retardantes de evaporación también se usan ocasionalmente.
Por último, dependiendo del clima, el proceso de curado puede llevar más tiempo y requerir una humectación más frecuente. No obstante, una vez que el concreto se ha curado, se puede sentar durante dos o tres semanas antes de que se complete el proceso.

Proceso de Adición para la Elaboración del Concreto Impermeable

Cuando el concreto impermeable se hace mediante el proceso de adición, se añade un polvo con los productos químicos hidrófobos durante el proceso de dosificación. En otras palabras, se agrega a la mezcla de concreto cuando se coloca el concreto.
Aunado a esto, la dosis habitual es del dos al tres por ciento de la mezcla de concreto. Debido a que el agua es parte del proceso de procesamiento por lotes, no se requiere un proceso de curado adicional. Este enfoque es más fácil y requiere menos mano de obra, pero solo se puede usar cuando se coloca concreto nuevo.

Usos del Concreto Impermeable

El concreto impermeable se puede utilizar en las mismas aplicaciones que el concreto normal. Pero, en la mayoría de los casos el concreto normal es peligroso de reparar o el coste del daño estructural sería muy perjudicial.
Por otra parte, el trabajo en túneles es una aplicación importante del concreto impermeable, ya que, las reparaciones subterráneas son difíciles y costosas. También, es una opción favorita para colocar cimientos para edificios y aceras en lugares debajo del nivel freático.
Además, el uso subacuático de concreto hidrofóbico es una aplicación importante en instalaciones marinas. Ya que, a menudo se usa para retener agua para crear piscinas y estanques. Resaltando que, la NASA utilizó concreto hidrofóbico para construir la piscina utilizada para entrenar a los astronautas para caminar sobre la luna. Para concluir, el concreto hidrofóbico también se usa en aplicaciones que están expuestas a la lluvia, como techos, estructuras de estacionamiento y plazas.

Uso de los Waterstops en Presas Hidráulicas



¿Qué es un waterstop?

Un waterstop es un elemento de una estructura de concreto, destinado a evitar los pasajes de fluidos (como el agua) cuando se incrusta. Es importante señalar que, este funciona continuamente a través de juntas de concreto. Asimismo, los waterstops se agrupan en dos categorías distintas: para juntas frías de construcción y juntas de dilatación.

Las Estructuras Típicas que Requieren Waterstops

  • Presas, esclusas, canales, depósitos de agua y acueductos
  • Instalaciones de tratamiento de agua y aguas residuales
  • Estructuras de contención primaria y secundaria
  • Alcantarillas y túneles
  • Tanques de almacenaje
  • Muro de contención
  • Pilares de puente y cubierta
  • Cimientos
  • Losas
  • Estacionamientos

Tipos de Waterstops

Se encuentran los waterstops de caucho, los cuales son resistentes, permanecen firmemente trabados en el concreto y no reducen la eficiencia de la junta. Por otra parte, el cloruro de polivinilo fue el primer plástico que se desarrolló como waterstop y sigue siendo el más popular.
No obstante, para todos los trabajos normales, los waterstops de caucho y plástico ofrecen un rendimiento aproximadamente igual. Por lo tanto, al menos un fabricante comercializa una combinación de cubierta de neopreno de metal, un producto que tiene todas las ventajas y desventajas de ambos materiales.

Requisitos para la Instalación Correcta de Waterstops

  • Coloque el waterstop correctamente: el waterstop debe ubicarse con precisión y debe sujetarse o amarrarse firmemente para evitar el movimiento durante el concreto. En efecto, para muchos trabajos, se puede utilizar arriostramientos de madera con cuña temporal hasta llegar a la cima de la misma.
  • El waterstop debe estar limpio: es imposible lograr un buen sellado con el concreto si la cubierta está grasosa o sucia.
  • El concreto debe compactarse adecuadamente: los waterstops están diseñados para proporcionar una barrera efectiva a prueba de agua a través de las juntas de construcción, contracción y expansión. No están pensados ​​como un remedio para concreto.
  • Todas las juntas deben sellarse adecuadamente: aunque un waterstop es un sello completo en sí mismo, también es aconsejable sellar todas las juntas con un relleno adecuado. Por ende, el relleno evitará la entrada de suciedad y material extraño y proporcionará una línea de defensa preliminar contra la penetración del agua.

Uso Básico de Waterstop

  • Incrustado en concreto, a través y / o a lo largo de las juntas
  • Los waterstops forman un hermético diafragma que impide el paso de fluido a través de la junta

Uso de los Waterstops en Presas Hidráulicas

Los Waterstops en las presas hidráulicas tienen la tarea básica de proteger la junta contra el efecto del hielo, las olas y diversas formas de contaminación. Añadiendo que, también proporcionan impermeabilidad al agua para las presas en una base de roca.
Es importante resaltar que, la impermeabilidad al agua de las aberturas se proporciona mediante un sellado de contorno (waterstops) a su alrededor. Por consiguiente, los elementos deben ser elásticos y permanecer herméticos durante todo tipo de deformaciones en la sección correspondiente.
Particularmente, esto resulta significativo para las presas en una base de suelo (no roca). Siendo, estas deformaciones diferentes y relativamente mayores en comparación con las que se encuentran en las presas sobre una base de roca.
Además, los sellos de contorno externo y los waterstops son cuñas construidas en forma de concreto, concreto armado, listones o tacos de madera, tiras de caucho o acero. Destacando, que se incorporan en nichos sobre una superficie que previamente ha sido recubierta con betún o con masilla asfáltica.
Finalmente, existe una cubierta de agua que protege la junta solo contra la contaminación, y eso permite la aplicación de waterstops más simples en las presas hidráulicas.