Aislamiento Térmico, Acústico e Impermeabilización: Guía de Materiales y Aplicaciones

Aislamiento Térmico

Plásticos

1. Poliestireno Expandido (EPS)

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. Ligeros, densidad entre 10 y 35 kg/m3, blanco y presentan una buena capacidad de aislamiento térmico debido a la estructura del material con aire ocluido en la estructura celular conformada por el poliestireno, un 98% del volumen es aire y un 2% es sólido. No es un material higroscópico, la absorción de agua tiene unos valores entre el 1% y el 3% en volumen, en cambio el vapor de agua sí se puede difundir. Los productos de EPS sufren variaciones dimensionales por la influencia térmica por dilatación, entre 0.05 y 0.074 mm por metro de longitud y grado Kelvin. La superficie amarillea y se vuelve frágil bajo la acción continuada de la radiación ultravioleta, por lo que no es un material para usar en exterior, sin revestir.

1.1 Etapas
  • Pre expansión con vapor de agua a temperatura entre 80 ºC y 110 ºC, el volumen aumenta hasta 50 veces el original. En esta etapa se determina la densidad final del EPS, en función de la temperatura y del tiempo de exposición la densidad del material disminuye hasta valores que oscilan entre 10 y 30 Kg/m3.
  • Reposo intermedio y estabilización, los granos pre expandidos, que contienen un 90% de aire son estabilizadas, se difunde aire para compensar el vacío que se crea al enfriarse las partículas recién expandidas. Las perlas alcanzan una estabilidad mecánica y mejoran su capacidad de expansión.
  • Expansión y moldeo final, las perlas pre expandidas se colocan en un molde que permite el paso del vapor, se volatiliza el pentano y el vapor entra en las cavidades, las perlas se expanden y se forma un bloque sólido que se puede cortar con alambres calientes o se moldea con la forma final.

2. Poliestireno Extruido (XPS)

Extrudido o extrusionado, espuma rígida que resulta de la extrusión del poliestireno en presencia de un gas espumante. Comparte algunas características con el EPS, ya que su composición química es la misma. La diferencia es que el XPS tiene una estructura de burbuja cerrada por el proceso de conformación, por ello es capaz de mojarse sin perder sus propiedades. Los productos también son ligeros, la densidad está en torno a 30-33 kg/m3, la absorción de agua es muy baja, un 0.7% y las características mecánicas son más altas que el EPS, oscilan entre 20 y 70 kg/cm2.

3. Poliuretano (PUR)

Polímero, del que se utiliza la variante termoestable de baja densidad (30 a 50 kg/m3) que se aplica en forma de espuma como aislante térmico debido al gas aprisionado en las celdillas cerradas del entramado del polímero. El 90% de las celdas son cerradas, por lo que tiene un carácter impermeabilizante que permite que se aplique proyectándose sobre un paramento.

Fabricación

Espuma para proyectar se realiza mezclando dos componentes que reaccionan rápidamente y se adhieren al sustrato soportando esfuerzos mecánicos en pocos minutos, aunque la espuma está curada normalmente a partir de 24 horas, se obtienen productos con una resistencia a compresión de 0.15 a 0.90 N/mm2. Una vez endurecida, la espuma rígida tiene cierta flexibilidad, se comporta bien a la fisuración. La aplicación de la primera capa de espuma se realiza a modo de imprimación en una capa muy fina, una vez esta capa está curada se pueden aplicar la-s capa-s sucesivas en espesores de 1-1.5 cms de espesor. La aplicación requiere una temperatura mínima de 5 ºC.

Agua

Reguladora de humedad, ya que siendo impermeable, es permeable al vapor de agua.

Lanas Minerales

Flexibles de fibras inorgánicas constituidos por un entrelazado de filamentos de materiales pétreos que forman un fieltro y mantiene el aire en estado inmóvil.

1. Lana de Vidrio

Origen mineral, inorgánico, entrelazado de filamentos de vidrio aglutinados por una resina ignífuga. Compuestos por arena de sílice, carbonatos cálcico y de magnesio.

Fabricación

Fundiendo roca silícea (se puede añadir vidrio reciclado) a altas temperaturas, sometiéndose a movimiento para crear la fibra y aplicando aglomerantes para obtener un colchón que puede ser comprimido y dimensionado para obtener paneles, fieltros, mantas…

Agua

No retiene, poseen una estructura de fibras cruzadas desordenadamente y gracias a la porosidad abierta, la lana mineral de vidrio permite que el aire quede ocluido en el interior de sus oquedades, presentando una conductividad térmica muy baja.

Tres procesos de transmisión de calor
  • Convección, a través del aire inmovilizado
  • Conducción, a través de las fibras en contacto
  • Radiación, por el intercambio que se produce entre las fibras

Son productos muy ligeros, con densidades que oscilan de 10 a 110 kg/m3, fáciles de manejar y cortar. Son inatacables por fuego, aire, vapor de agua y la mayoría de los ácidos (el ácido fluorhídrico sí los ataca).

2. Lana de Roca

Similar a la anterior, pero a base de diabasa (roca basáltica) con un ligante orgánico. Tiene prestaciones similares a la lana de vidrio.

Aislamiento Acústico

Materiales con capacidad de aislar el sonido son los que pueden proporcionar masa y los que pueden absorber la onda. Para el sonido son el plomo, el caucho, elastómeros, poliuretano, la lana de roca, la lana de vidrio…

Materiales Aislantes Acústicos

1. Espuma Elastomérica

Se emplean como aislante acústico en instalaciones, son materiales elaborados a partir de caucho sintético que se pueden encontrar en forma de célula cerrada (liso sin poros en la superficie) y con célula abierta (buen absorbente acústico). Se utilizan para aislar tuberías, bajantes y conductos.

2. Lana de Poliéster

Es un tejido termoligado a base de fibras de poliéster de densidad variable para absorción acústica como techo decorativo fundamentalmente.

3. Placas de Yeso Laminado

Se utiliza en paredes, techos y suelos. Los sistemas de falsos techos se construyen con placas perforadas que consiguen un buen acondicionamiento acústico.

4. Poliestireno Expandido Elastificado

El Poliestireno expandido se puede elastificar para conseguir propiedades adecuadas para su uso como aislante acústico. Las principales aplicaciones son en suelos flotantes, bandas desolidarización bajo fábricas y trasdosados.

5. Espuma de Polietileno Reticulado

Tiene mayores prestaciones mecánicas que el polietileno sin reticular y resiste mejor el envejecimiento, por lo que se utiliza también como lámina anti impacto sobre forjados y en forma de bandas para separación de elementos verticales.

6. Poliestireno Extruido

Se utilizan como aislante acústico en cubiertas (por su buen comportamiento ante la humedad) y en menor medida en paredes.

7. Espuma de Poliuretano

Es un material absorbente que se puede aplicar proyectado (fachadas y trasdosados) e inyectado (paneles sándwich).

8. Plomo

Es el mejor aislante ya que actúa sobre ruido y vibraciones, pero no es habitual su uso en construcciones normales.

9. Lana de Vidrio

Aunque se obtiene mayor rendimiento en su uso como aislante térmico, dependiendo del fabricante y su tecnología, también es un material con capacidad de aislar acústicamente.

10. Lana de Roca

Según el fabricante se pueden obtener mejor rendimiento como aislante acústico que como aislante térmico.

Impermeabilización

1. DB-HS 1 Protección contra la humedad

Identifica las características exigibles a los productos de impermeabilización en general, son:

  • Estanquidad
  • Resistencia a la penetración de raíces
  • Envejecimiento artificial por exposición prolongada a la combinación de radiación ultravioleta, elevadas temperaturas y agua
  • Resistencia a la fluencia
  • Estabilidad dimensional
  • Envejecimiento térmico
  • Flexibilidad a bajas temperaturas
  • Resistencia a la carga estática
  • Resistencia a la carga dinámica
  • Alargamiento a la rotura
  • Resistencia a la tracción

Láminas impermeables pueden ser: La impermeabilización se concreta con la formación de una membrana impermeable, como un elemento continuo formado por una o varias láminas destinadas a conseguir la estanqueidad del sistema.

Prefabricadas
  • Bituminosas
  • Plásticas
  • Elásticas
  • Minerales
In situ

S.I.L.

2. Materiales Bituminosos

La base de los productos que mayor incidencia tienen en temas de impermeabilización. Los materiales bituminosos son mezclas complejas de hidrocarburos pesados y otros componentes (áridos, disolventes, agua, gases, etc.), pueden contener en su composición asfaltos naturales, betunes asfálticos de penetración, oxiasfaltos, betunes modificados, alquitranes o breas obtenidos del petróleo, y en menor medida del carbón o materiales vegetales. Presentan una alta capacidad de adherencia en caliente, son impermeables y les caracteriza un coeficiente de dilatación elevado. El material base es el betún artificial, fracción residual de aspecto oscuro, sólida o viscosa de la destilación del petróleo, con características aglomerantes y capaz de ablandare con calor.

Tipos

Hay diferentes tipos de betunes artificiales destinados a la fabricación de productos impermeabilizantes: oxiasfalto (obtenido por oxidación del material destilado y refinado) y poliméricos (modificado con elastómeros y plastómeros).

2.1 Tipos de productos bituminosos

  • Imprimadores: que se utilizan para la preparación de superficies.
  • Pegamentos bituminosos y adhesivos.
  • Másticos.
  • Armaduras bituminosas.
  • Láminas.
  • Placas

3. Imprimadores

Productos bituminosos utilizados para la imprimación y la preparación de las superficies de los soportes que vayan a impermeabilizarse con el fin de mejorar la adherencia del material impermeabilizante con el soporte.

3.1 Tipos
  • Emulsiones asfálticas, obtenidas por la dispersión de pequeñas partículas de betún asfáltico en agua o en una solución acuosa con un agente emulsionante.
  • Pinturas bituminosas de imprimación, son productos líquidos obtenidos a partir de una base bituminosa (asfáltica o de alquitrán) que cuando se aplican en capa fina, al secarse, forman una película sólida.

4. Pegamentos Bituminosos y Adhesivos

Son productos de base bituminosa destinados a realizar la unión entre sí de otros productos tales como láminas y armaduras bituminosas o la unión de estos productos con el soporte base de la impermeabilización. Pueden ser de aplicación en caliente (oxiasfaltos) o de aplicación en frío con disolventes volátiles que no afecten a sus propiedades.

5. Armaduras Bituminosas

Son productos obtenidos por saturación o impregnación de una armadura de fieltro o de tejido a base de poliéster, fibra de vidrio o polietileno, con betún asfáltico, que se utilizan para dar resistencia a las imprimaciones realizadas in situ.

5.1 Tipos de armadura principal y armadura complementaria
  • FO: fieltro orgánico celulósico
  • FP: fieltro de poliéster (no tejido)
  • FV: fieltro de fibra de vidrio
  • TJ: tejido de yute
  • TV: tejido o malla de fibra de vidrio
  • MV: malla con fieltro de fibra de vidrio
  • PE: film de polietileno
  • PR: film de poliéster
  • NA: no armadura
5.2 Diferencias entre armaduras: Ventajas/inconvenientes
  • Poliéster:
    • Alta resistencia a tracción.
    • Resistencia a punzonamiento.
    / Sin estabilidad dimensional.
  • Fibra de vidrio:
    • Estabilidad dimensional.
    • No deformable.
    / Baja resistencia al punzonamiento.
  • Polietileno:
    • Elevado alargamiento.
    / Sin estabilidad dimensional.
    • Baja resistencia a tracción.
    • Baja resistencia a punzonamiento.

6. Másticos (M)

Materiales elaborados, de consistencia más o menos pastosa, mezclas de asfaltos naturales, betunes asfálticos, oxiasfaltos y cargas minerales finas o fibrosa, conformables en caliente.

Tipos
  • De aplicación en frío (M-I)
  • De aplicación en caliente (M-II):
    • De aplicación in situ (M-II A)
    • Para recubrimiento de productos prefabricados (M-II B)

7. Láminas Bituminosas

Son productos prefabricados laminares, cuya base impermeabilizante es de tipo bituminoso /másticos, pueden ser reforzadas con fibras o láminas poliméricas, protegidas o sin protección, que se pueden colocar con sistemas monocapa o multicapa. Se suministran en rollos, por lo que deben llevar una lámina de plástico en una de sus caras como antiadherente.

7.1 Tipos

Las láminas pueden llevar una o varias armaduras, recubrimiento bituminoso, de distinto tipo, material antiadherente y, ocasionalmente una protección, en función del material bituminoso pueden ser:

  • Láminas bituminosas de oxiasfalto (LO-40/M-TV) (LO-masa nominal/protección-armadura).
  • Láminas de oxiasfalto modificado (LOM-40/M-TV).
  • Láminas de betún modificado con elastómeros (LBM elastómero modificador…vg APP Polipropileno Atáctico).
  • Láminas de betún modificado con plastómeros (LBM polímero modificador…vg SBS Estireno Butadieno Estireno).

8. Láminas por extrusión o calandrado

  • Láminas extrudidas de betún modificado con polímeros, pueden llevar una armadura de fibra de vidrio.
  • Láminas de alquitrán modificado con polímeros, sin armadura.

9. Placas

Productos prefabricados en piezas de pequeño tamaño y diversas formas, constituidas por una armadura, recubrimientos bituminosos, material antiadherente y una protección mineral sobre la cara exterior.

Tipos
  • -(PA-I): de tipo I, con material adhesivo
  • -(PA-II) de tipo II, sin material adhesivo

Membranas

1. Membranas con productos plásticos

Hay láminas de materiales como policloruro de vinilo (PVC), polietileno de alta densidad (PEHD), polietileno clorado (PEC) y polietileno clorosulfonado (PECs) que presentan buena resistencia a tracción y punzonamiento, estanqueidad y buena resistencia a agentes químicos, excepto disolventes como ventajas y mala estabilidad dimensional y necesidad de mano de obra especializada como inconvenientes. Pueden llevar armaduras para mejorar sus características.

2. Membranas con productos elásticos

Son membranas realizadas con butilo (IIR), caucho etileno propileno dieno monómero (EPDM), cloropreno (CR) que se presentan generalmente en forma de rollo, hay alguno en el mercado en pasta como el caucho, que presenta una buena inercia química. No necesitan armadura, su resistencia mecánica depende del espesor de la membrana resultante.

3. Minerales

Se utiliza la bentonita para impermeabilizar estructuras bajo el nivel freático, especialmente muros, utilizando la característica de plasticidad de este tipo de arcilla. Se puede presentar en forma de polvo, rollo, mantas o material de sellado. Es un material expansivo, que por sí solo se utiliza en las uniones o para sellas fisuras o grieta, y en forma de manta o rollo se utiliza en unión con un geotextil para controlar la expansión.

4. Membranas con sistemas de impermeabilización líquidos (S.I.L.)

Utilizan:

  • a) Compuestos bituminosos:
    • Emulsiones caucho-betún
    • Betunes modificados con resinas
  • b) Polímeros sintéticos:
    • Poliuretano
    • Epoxi poliuretanos
    • Epoxi siliconas
    • Compuestos acrílicos
    • Epoxi- betún
    • Poliéster

Ambos son adecuados para conseguir una membrana impermeabilizante sin soldaduras, que se aplica con rapidez y sin necesidad de mano de obra especializada.

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