Materiales modernos para la construcción

Las normas promueven avances en las tecnologías de construcción

Casi para cualquier producto, las normas son un paso crítico en el camino desde la investigación y el desarrollo hasta su adopción en el mercado. Sin la normalización para hacer más eficientes los procesos de producción, garantizar la calidad y la seguridad, y brindar bases para la comparación a las autoridades normativas, la aceptación pública y en el mercado de nuevos productos sería muy difícil de lograr. Muchas industrias en la actualidad, no solo tienen que administrar la marcha del desarrollo tecnológico sino también presiones para hacerlo eficientemente, de manera económica y teniendo en cuenta la seguridad pública y ambiental. La industria de la construcción no es la excepción.

El aspecto, los materiales, la eficiencia energética y el impacto ambiental de las estructuras habitables han cambiado drásticamente durante los últimos años, en gran parte debido a la exitosa normalización de nuevos materiales, procesos y tecnologías. Este artículo presenta una muestra de algunas de las tecnologías constructivas de desarrollo más reciente, y presenta los casos en los que los comités técnicos de ASTM International han provisto normas necesarias que han barrido a las nuevas tecnologías del tablero de dibujo hacia nuestro entorno construido.

La piel de un edificio
EIFS
Los sistemas de aislamiento y acabado exterior (EIFS por sus siglas en inglés) se utilizaron por primera vez después de la Segunda Guerra Mundial en Alemania, para reparar los edificios dañados por los estragos del conflicto; desde 1960 su uso se ha extendido. Los EIFS son sistemas de barrera livianos en capas múltiples que ayudan a mantener las paredes externas libres de humedad. Con diversos componentes, desde paneles de aislamiento de espuma fijados a un sustrato y a un revestimiento base, hasta una malla de refuerzo y una capa de revestimiento, los EIFS son sistemas complejos con materiales que deben conectarse exitosamente por años para mantener a raya la humedad. Las normas resultan fundamentales para garantizar su correcta interacción y una larga vida.

El desarrollo de normas para los EIFS  ha sido una actividad  clave para el Comité E06 de ASTM International sobre Comportamiento de edificios desde 1990. El subcomité E06.58 sobre Sistemas de aislamiento y acabado exterior  publicó su primera norma EIFS en el año 2000; fue la E 2098, Método de prueba para determinar la resistencia a la rotura por tensión de la malla de refuerzo de fibra de vidrio para su uso en sistemas de aislamiento y acabado exterior en clase PB, después de la exposición a solución de hidróxido de sodio.  Debido a que los componentes de los EIFS están integrados a  revestimientos de base que contienen cemento Portland, la acción de los agentes alcalinos puede debilitarlos. La E 2098 ayuda a los laboratorios  a evaluar comparativamente la resistencia a los agentes alcalinos de los EIFS con mallas de refuerzo de fibra de vidrio.

Desde el desarrollo de esa norma, el Subcomité E06.58 ha continuado con otros varios métodos de prueba y especificaciones que ayudan a los usuarios a evaluar y especificar la calidad y eficiencia de estos sistemas. El subcomité también tiene más de 10 normas en preparación.

Revestimiento en mampostería de piedra
El ahorro en costos y la libertad de diseño que ofrecen los productos para el revestimiento en mampostería de piedra han llevado al aumento de su uso en proyectos de arquitectura. En efecto, se espera que las ventas de piedra manufacturada, en particular, lleguen a los $900 millones para el 2009. Comparados con la piedra natural, los revestimientos de mampostería de piedra pueden reforzarse con acero, y tienen una vida predecible y duradera. La uniformidad en el aspecto del producto fabricado hace que el uso repetitivo del material como adorno u ornamento sea económicamente posible. Además, las estructuras más antiguas pueden rehabilitarse con mampostería de piedra que replica el aspecto de la piedra deteriorada.

Recientemente, el Comité C15 de ASTM International sobre Unidades de mampostería prefabricadas formó el Subcomité C15.11 sobre Revestimiento en mampostería de piedra prefabricado adherido, como respuesta a la necesidad de la industria de normalizar las prácticas y los ensayos. El grupo está trabajando actualmente en una especificación para este material, una práctica para su instalación y un método de prueba para determinar la eficiencia de drenaje de un sistema de muros con una capa de adherencia de mortero.

Vidriado estructural
El vidriado estructural es una técnica por la cual el vidrio se agrega a un edificio utilizando adhesivos selladores. Si bien apareció por primera vez en la década del 60, el vidriado estructural ha crecido exponencialmente durante los últimos 20 años. En la actualidad es una vista familiar en las alturas y en otros edificios en las ciudades de todo el mundo.

ASTM International ha participado en la investigación y normalización del vidriado sellador estructural durante 30 años. El Comité C24 sobre Sellos y selladores en la construcción ha desarrollado 12 normas para este material. Estas incluyeron especificaciones, guías y metodologías de prueba para aspectos críticos como asegurar la compatibilidad del sellador con los accesorios del sistema de vidriado, determinar las propiedades de adhesión ante tensión de un sellador y otras. Debido a que una de las principales cuestiones sobre el vidriado estructural en sus comienzos era, por supuesto, el hecho de tener enormes paneles de vidrio colgando en las construcciones sujetos por puntos de pegamento de 12 mm, las normas como ésta fueron, y siguen siendo, cruciales para permitir la aceptación de esta tecnología en el mercado y entre el público.

ASTM ha reunido recientemente estas 12 normas y trabajos de investigación que datan de 1977 en una compilación "Normas y artículos técnicos de ASTM relacionados con el Vidriado estructural.”

Compuestos de madera y plástico
Desde inicios de los 90, los compuestos de madera y plástico, fabricados con residuos de madera y plástico reciclados, se han utilizado como alternativas económicas y no perjudiciales para el medio ambiente en plataformas; en componentes como barandas, blindajes, revestimientos exteriores, molduras y adornos, marcos de ventana y puertas; y en pequeñas estructuras como bancos de parque.

La participación de ASTM International en los comités técnicos en el desarrollo de normas relacionadas con los compuestos de madera y plástico comenzó en los 90, cuando el Comité D20 de ASTM sobre Plásticos surgió para cubrir la necesidad de normalización de lo que en ese entonces era una tecnología emergente. En ese momento, la investigación mostraba que las normas existentes para ensayar materiales plásticos no eran adecuadas para la naturaleza no homogénea de la madera plástica. El grupo de normas del Comité D20 para materiales compuestos de madera y plástico incluye:

  • D 6108, Método de prueba para las propiedades de compresión de madera plástica y moldes
  • D 6109, Métodos de prueba para las propiedades de flexión de madera plástica sin reforzar y reforzada y productos relacionados
  • D 6111, Método de prueba para la determinación de la densidad y gravedad específica de madera plástica y moldes por desplazamiento.
  • D 6112, Métodos de prueba para la determinación del arrastre por compresión y flexión y la rotura por arrastre de la madera plástica y sus moldes.
  • D 6117, Métodos de prueba para fijaciones mecánicas en madera plástica y moldes.
  • D 6341, Método de prueba para la determinación del coeficiente lineal de expansión térmica de la madera plástica y de los moldes de madera plástica entre -30 y 140°F (-34.4° y 60°C)
  • D 6435, Método de prueba para la determinación de las propiedades de corte de la madera plástica y de los moldes de madera plástica
  • D 6662, Especificación para placas para plataformas de madera plástica basadas en poliolefinas

Más recientemente, el Comité D07 sobre Madera ha desarrollado dos normas relacionadas con compuestos de madera y plástico:

  • D 7031, Guía para evaluar las propiedades físicas y mecánicas de los productos compuestos de madera y plástico.
  • D 7032, Especificación para establecer los índices de comportamiento de sistemas de plataformas y barandas protectoras de compuestos de madera y plástico (protecciones y barandas).

La segunda de estas normas presenta los procedimientos para establecer los índices de comportamiento de los productos compuestos de madera y plástico como base para el reconocimiento del código y se la menciona en el Criterio de aceptación de servicios 174  de la evaluación del  Consejo del Código Internacional.

Avances en concreto
El concreto, que se ha utilizado durante siglos en algunos tipos de estructuras y en caminos, se está desarrollando en maneras que facilitan su uso, lo abaratan, lo hacen más seguro, más variado y aún menos perjudicial para el medio ambiente.

Por ejemplo, el concreto autocompactante, un tipo de concreto que fluye en los encofrados sin requerir compactación mecánica, fue propuesto en teoría hacia fines de los 80 por un científico japonés. Desde entonces, la tecnología se ha hecho viable, y está siendo utilizada en proyectos de infraestructura en todo el mundo. Las propiedades de este concreto se logran utilizando aditivos reductores de agua de alto rango, aumentando la cantidad total de finos o utilizando aditivos que modifican su viscosidad en su estado plástico. Este tipo de concreto tiene numerosos beneficios y ha extendido la función del concreto en la arquitectura, porque puede utilizarse en formas y lugares en los que no puede utilizarse el concreto convencional.

Sin las pruebas estandarizadas, el concreto autocompactante no podía fabricarse eficazmente ni incluso utilizarse en el campo. Al igual que con todos los tipos de concreto, la prueba in-situ es de suma importancia para garantizar la integridad de la estructura que se está construyendo. El Comité C09 de ASTM International sobre Concreto y agregados del concreto ha respondido a la necesidad de normas con varias escritas específicamente para este material:

  • C 1610/C 1610M, Método de prueba para segregación estática de concreto autocompactante utilizando la técnica de la columna.
  • C 1611/C 1611M, Método de prueba para el flujo de asentamiento de concreto autocompactante.
  • C 1621/C 1621M, Método de prueba para la habilidad de paso del  concreto autocompactante por el método de anillo japonés.

Además de estos documentos, hay más en proceso de votación, incluidas normas para segregación de agregado grueso y estabilidad, así como una terminología estándar que defina temas relacionados con el conrecto autocompactante.

Otra forma relativamente nueva del concreto es el concreto permeable, que permite que el agua de lluvia pase hasta el suelo subyacente. Este material promete ayudar al ambiente natural en un mundo altamente pavimentado, alentando el flujo normal del agua de lluvia y aliviando las inundaciones. El uso del concreto permeable por parte de municipalidades y empresas está en alza, en particular desde que la Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. ha reconocido su uso como mejor práctica de manejo para el agua de tormentas.

El Comité C09 de ASTM ha formado dos grupos de tareas para preparar especímenes de concreto permeable e investigar en su Subcomité C09.49 sobre Concreto permeable. Un grupo está evaluando un surtido internacional de métodos de prueba, bajo  consideración de agencias e investigadores, para determinar cuales son los ensayos que deberían agregarse a las normas ASTM International. El segundo grupo está desarrollando una técnica de consolidación.

Los miembros de los comités técnicos de ASTM International están a la vanguardia en tecnología y traen a los comités desde su ámbito gubernamental, educativo e industrial las claves para crear normas que introduzcan materiales como estos eficazmente en el mercado. Para obtener más información sobre cualquiera de estas actividades o para participar en el desarrollo de normas ASTM, consulte la página web de ASTM International en www.astm.org.

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