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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

INFORME SOBRE VIDRIOS Y PINTURAS ASIGNATURA :

Materiales de la construcción

DOCENTE

Ing. Emilio Augusto Molina Chavez

:

PRESENTADO POR:     

Mamani Ponce Manolo Reinario Huaquisto Ruelas Gino Jilbert Alarcón Huanca Roy Alfonso Ortega Olvea Pedro Junior Flores Dueñas German Armando PUNO – PERÚ 2014

VIDRIOS 1

INTRODUCCIÓN Hoy en día es difícil de imaginarse una sociedad que no utilice el vidrio. Todos nosotros lo conocemos por su fragilidad, su transparencia, su peso, sus diferentes formas y colores. Lo empleamos sin mayor problema, sabiendo que con un golpe no muy fuerte se puede romper. El vidrio es el material por excelencia que provee a los objetos de transparencia. El vidrio hace posible que veamos a través de una ventana, un ordenador, unas gafas, un microscopio o un simple vaso. Sin el vidrio, sin duda, el mundo sería muy diferente. Como ocurre con otras cosas a las que estamos acostumbrados, no nos preguntamos cómo está hecho, desde cuándo existe o si es un material que aparece tal cual en la naturaleza y nosotros solamente lo tomamos y lo utilizamos (como la sal de mesa o las piedras volcánicas). En realidad, aun cuando todos los días estamos en contacto con él, no sabemos muy bien qué es. Podemos intuir que no hay minas donde aparezcan pedazos de ventanas (como sí las hay donde se encuentran pedazos de carbón), y por lo tanto tiene que ser uno más de la serie de inventos con los que hemos remodelado al mundo y que constituyen la llamada evolución cultural. El hombre, como especie, se distingue de los demás animales por su riqueza imaginativa, y la historia del vidrio es un claro ejemplo de ella. El vidrio en su estado natural fue uno de los primeros elementos utilizados por el hombre, antes de que fuera capaz de fabricarlo artificialmente. El hombre primitivo utilizó la obsidiana, de origen volcánico, para la obtención de piezas largas y puntiagudas, como cuchillos, puntas de flecha y lanzas. Civilizaciones más adelantadas lo disfrutaron en calidad de joyas, espejos y gran cantidad de objetos diferentes que se han ido encontrando por todo el mundo. No se sabe a ciencia cierta dónde y cuándo comenzó su fabricación artificial, pero podría haberse obtenido accidentalmente por fusión de arena y sosa en un fuego abierto.

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HISTORIA La historia explica que, curiosamente, el vidrio se descubrió por casualidad. Según cuenta el historiador romano Plinio el Viejo en su Historia Natural, el alumbramiento de este material transparente aconteció en Siria cuando unos mercaderes fenicios de natrón, compuesto de sal natural, que preparaban su comida, al no encontrar piedras donde colocar sus ollas al fuego, echaron parte del natrón que portaban. Al día siguiente, vieron como las piedras de natrón se habían fundido y su reacción con la arena había producido un material brillante. A partir de entonces los fenicios, pueblo comerciante donde los haya, trasladaron este descubrimiento a toda la cuenca del Mediterráneo, aunque realmente fueron los egipcios del período predinástico los primeros en fabricar el vidrio en forma de esmaltes vitrificados, la fayenza. Para los egipcios el vidrio tenía un uso puramente decorativo: se coloreaba el objeto traslúcido para imitar la textura de los metales preciosos como el lapislázuli. Pero la transparencia del vidrio se impuso siglos después con la introducción por parte de los romanos del soplado que hizo posible su producción a gran escala. Durante el Imperio Romano se desarrollaron la mayor parte de las técnicas decorativas sobre vidrio que conocemos hoy en día. Como es bien sabido, la Edad Media supuso un oscurecimiento general en la vida de Europa y el vidrio no fue ajeno a ello. Su textura adquirió una coloración verdosa, resultado de su fabricación con plantas marinas traídas del Mediterráneo y la técnica de los romanos apenas varió en siglos. No fue hasta el desarrollo del cristal más famoso del mundo, el cristal de Venecia, en pleno Renacimiento. Gracias a su excelente calidad, su fragilidad característica y su incorruptible transparencia, el cristallo veneciano, cuya producción se concentraba en la isla Murano, dominó el mercado hasta bien entrado el siglo XVIII. Fue entonces cuando el vidrio vivió una segunda juventud con el descubrimiento en Alemania de nuevas técnicas para tratar este material. Precisamente una región del Imperio Alemán en concreto, Bohemia (en la actual República Checa), se ha convertido desde entonces en signo de distinción en materia vidria y ejemplo de refinamiento traslúcido. Hoy en día el vidrio nos acompaña en todo momento y sus múltiples usos lo han convertido en un objeto cotidiano infravalorado (si obviamos el raro fenómeno Swarovski). Ha pasado de ser un objeto de lujo emparentado con las piedras preciosas a mero recipiente donde sorber agua. Pero al fin y al cabo, el cristal no deja de ser una extraña aleación de arena, sal y fuego, con un resultado aún más incoherente: la transparencia.

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OBJETIVOS -

Dar a conocer las propiedades del vidrio y su comportamiento, así como la gran utilidad en la vida cotidiana. Abarcar las propiedades generales del vidrio y también se tratara de las distintas aplicaciones y usos que se le da.

DEFINICIÓN Los vidrios son materiales cerámicos no cristalinos, se denominan como materiales amorfos (desordenados o poco ordenados), inorgánicos, de fusión que se ha enfriado a una condición rígida sin cristalizarse. El vidrio es una materia inerte compuesta principalmente de silicatos. Es duro y resistente al desgaste, a la corrosión y a la compresión. Anteriormente la materia prima para la fabricación del vidrio eran solamente las arcillas. Con el paso del tiempo se fueron implementando nuevos elementos a la fabricación del vidrio para obtener diferentes tipos. En la actualidad muchos materiales desempeñan un papel importante, pero las arcillas siguen siendo fundamentales. El término "cristal" es utilizado muy frecuentemente como sinónimo de vidrio, aunque es incorrecto en el ámbito científico debido a que el vidrio es un sólido amorfo (sus moléculas están dispuestas de forma irregular) y no un sólido cristalino. PROPIEDADES FISICAS Color La coloración del vidrio es originado por aquellos elementos que se agregan en el proceso de fusión, llamados colorantes. En la siguiente tabla se puede apreciar el color característico que toma el vidrio de acuerdo a los diferentes elementos. ELEMENTO Oxido de cobalto Oxido ferroso Oxido férrico Oxido de cromo Trióxido de cromo Oxido de cobre Oxido de uranio Selenio elemental Sulfuro de cadmio elemental

COLOR Rojo azulado Azul Amarillo Verde grisáceo Amarillo Verde azulado Verde amarillento fosforescente Rosa Amarillo 4

Textura La superficie de los vidrios puede variar en cuestiones de brillo, esto depende del proceso de fundido en el que se haya quedado. Un vidrio completamente fundido presenta un brillo, porque el vidrio se nivela y aplana cuando se funde, formando una superficie extremadamente lisa, dicha homogeneidad es una muy buena característica del material pues lo hace mas fácil de limpiar. Cuando un vidrio no se funde completamente en el proceso de cocción o en su defecto su viscosidad es todavía alta, la superficie resulta ser rugosa y por lo tanto con tendencia a mate; el vidrio mate es a la vez opaco por el defecto en la aspereza de su superficie haciendo que no haya transparencia. El vidrio mate puede hacerse a propósito si se somete al vidrio a un enfriado lento. Los vidrios mate son muy atractivos para usos artesanales, con la única ventaja que son difíciles de limpiar. Peso El peso en los vidrios difiere de acuerdo a su composición de los vidrios típicos según su uso. La siguiente tabla muestra la composición de los vidrios típicos (en porcentaje en pesos) Vidrios Sílice Fundido Vycor Pyrex Jarras de vidrio Vidrio para ventana Vidrio Plano Focos Fibras Termómetro Vidrio de Plomo Cristal óptico Vidrio óptico Fibras de vidrio - F Fibras de

SiO2

Al2O3

Ca O

Na2O

B2O3

Mg O

Pb O

Otros

99 96 81 74

2 1

5

4 15

72

1

10

14

73 74 54 73 67

1 1 14 6

13 5 16

13 16

1

70

8 15

65

25

4 2

10 10

10 6

50

55

4 12

4 4

10

20

10 10 5

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10% K2O

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13% BaO, 8% K2O,ZnO 2% BaO, 8% K2O

vidrio -S Maleabilidad Los vidrios presentan maleabilidad cuando se encuentran en su etapa de fundición pues pueden ser moldeados y es la etapa de maleabilidad del vidrio, pues es donde se les da las formas deseadas ya sea por moldes o por cualquier otro método. Los principales métodos empleados para moldear el vidrio son el colado, el soplado, el prensado, el estirado y el laminado. PROPIEDADES QUIMICAS Densidad Debido a los distintos tipos de vidrios que pueden ser fabricados, las densidades varían de acuerdo a la sustancia con la que sean complementados; normalmente un vidrio puede tener densidades relativas (con respecto al agua) de 2 a 8, lo cual significa que hay vidrios que pueden ser más ligeros que el aluminio y vidrios que puedan ser más pesados que el acero. La densidad en un vidrio aumenta al incrementar la concentración de óxido de calcio y óxido de titanio. En cambio sí se eleva la cantidad de alúmina (Al 2O3) o de magnesia (MgO) la densidad disminuye.

Gráfica de aumentos y disminuciones

Viscosidad

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La viscosidad es definida como la propiedad de los fluidos que caracteriza su resistencia a fluir, debida al rozamiento entre sus moléculas; generalmente un material viscoso es aquel que es muy denso y pegajoso. La viscosidad en materia de vidrios es muy importante porque esta determinará la velocidad de fusión. La viscosidad es una propiedad de los líquidos, lo cual parecerá confuso para el estudio del vidrio, pero la realidad es que un vidrio es realmente un líquido sobre enfriado, lo cual significa es un líquido que llega a mayores temperaturas que la de solidificación. La viscosidad va variando dependiendo de los componentes del vidrio. Para lograr una mayor dureza, la viscosidad debe ser invariable, que no baje ni suba, así sus moléculas tienen una atracción fija y por lo tanto dureza.

Variación de la viscosidad (en poises)

Corrosión El vidrio tiene como característica muy importante la resistencia a la corrosión, en el medio ambiente son muy resistentes y no desisten ante el desgaste, he ahí por lo cual los vidrios son utilizados incluso para los experimentos químicos. Aunque su resistencia a la corrosión es muy buena no quiere decir que sea indestructible ante la corrosión, existen cuatro sustancias que logran esta excepción. -

Ácido Hidrofluorídrico Ácido fosfórico de alta concentración Concentraciones alcalinas a altas temperaturas 7

-

Agua súper calentada

PROPIEDADES MECANICAS Cuando pensamos en el vidrio nos imaginamos un sólido con una rigidez y elasticidad comparables a las del acero, pero con ciertas propiedades mecánicas que limitan sus aplicaciones; como por ejemplo que no tiene ductibilidad, ya que no se deforma a temperatura ambiente, y que si tratamos de cambiar su forma aplicando una fuerza, lo único que logramos es que se rompa. En realidad es un material duro pero frágil al mismo tiempo, y algo que refuerza esa debilidad es la presencia de imperfecciones superficiales, como astilladuras o ranuras. Torsión La resistencia a la torsión de un material se define como su capacidad para oponerse a la aplicación de una fuerza que le provoque un giro o doblez en su sección transversal. Los vidrios en su estado sólido tienen no tienen resistencia a la torsión, en cambio en su estado fundido son como una pasta que acepta un grado de torsión que depende de los elementos que el sean adicionados. Compresión El vidrio tiene una resistencia a la compresión muy alta, su resistencia promedio a la compresión es de 1000 MPa; lo que quiere decir que para romper un cubo de vidrio de 1 cm por lado es necesaria una carga de aproximadamente 10 toneladas. La siguiente figura indica los distintos porcentajes de compresibilidad para los distintos vidrios dependiendo de las temperaturas.

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Gráfica de porcentajes de compresibilidad

Tensión Durante el proceso de fabricación del vidrio comercial, el vidrio va adquiriendo imperfecciones (grietas), no visibles, las cuales cuando se les aplica presión acumulan en esfuerzo de tensión en dichos puntos, aumentando al doble la tensión aplicada. Los vidrios generalmente presentan una resistencia a la tensión entre 3000 y 5500 N/cm2, aunque pueden llegar a sobrepasar los 70000 N/cm2 si el vidrio ha sido especialmente tratado. Flexión La flexión de los vidrios es distinta para cada composición del vidrio. Un vidrio sometido a flexión presenta en una de sus caras esfuerzos de comprensión, y en la otra cara presenta esfuerzos de tensión (Ver la siguiente figura). La resistencia a la ruptura de flexión es casi de 40 Mpa (N/mm2) para un vidrio pulido y recocido de 120 a 200 Mpa (N/mm2) para un vidrio templado (según el espesor, forma de los bordes y tipos de esfuerzo aplicado). El elevado valor de la resistencia del vidrio templado se debe a que sus caras están situadas fuertemente comprimidas, gracias el tratamiento al que se le somete.

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Vidrio sometido a flexión.

PROPIEDADES ÓPTICAS Las propiedades ópticas se pueden decir de manera concisa, que una parte de la luz es “refractada”, una parte es “absorbida”, y otra es “transmitida”. Cada una de ellas llevara un porcentaje de la totalidad del rayo de luz que hizo contacto con el vidrio. El prisma de color que se crea del otro lado del vidrio va del color rojo al color violeta, de los cuales los extremos dan lugar también a las luces no perceptibles por el ojo humano, infrarrojo y la ultravioleta. Es el color de la luz que “sale” del vidrio la cual pasa a través de este, y todos los demás colores del prisma son absorbidos por el vidrio, claro que, son vidrios muy particulares los cuales logran solamente dejar pasar la luz ultravioleta o la infrarroja, pero gracias a la tecnología actual se han logrado las condiciones precisas para lograr esto.

PROPIEDADES TERMICAS Calor específico Se define como el calor necesario para elevar una unidad de masa de un elemento un grado de temperatura. En los vidrios el calor específico es de 0,150 cal/g °C aproximadamente. Conductividad térmica La conductividad térmica del vidrio es de aproximadamente 0,002 cal/cm seg. °C. Cifra mucho más baja que la conductividad de los metales, no obstante el vidrio tiene una variable que no se aplica a los demás materiales, la radiación causada por el almacenamiento de luz infrarroja y ultravioleta, la cual es muy variable y puede provocar en ocasiones que el vidrio transmita el calor de manera mucho más efectiva que los metales, es por esto que esta característica es raramente tomada a consideración para el diseño. PROPIEDADES ELECTRICAS 10

Para las propiedades eléctricas se manejan en lo vidrios dos medidas en especiales las cuales son: La constante dialéctica y la resistividad eléctrica superficial. La resistividad eléctrica superficial, es la resistencia que presenta el vidrio al paso de la corriente eléctrica, la cual es muy alta en este material, 108 veces más alta que en el cobre, lo cual hace al vidrio muy popular en el diseño de partes y máquinas eléctricas. La constante dieléctrica es la capacidad de almacenar energía eléctrica, la opacidad y la constante dieléctrica están relacionadas de manera inversamente proporcional, siendo que mientras más transparente sea el vidrio, mayor será su capacidad para almacenar energía. TIPOS DE VIDRIOS PARA LA CONSTRUCCION SE USAN ESTOS TIPOS DE VIDRIOS Vidrio Templado El templado térmico del vidrio le permite obtener gran resistencia mecánica. La mayoría de los vidrios que se fabrican para seguridad pasan el proceso de temple térmico. En este proceso, las piezas de vidrio ya poseen su forma definitiva antes de ingresar al horno de temple, puesto que después de haber sido templadas, no es posible realizar ningún tipo de corte. El proceso de templado se realiza calentando los vidrios a una temperatura un poco más baja que la de ablandamiento y luego se enfrían bruscamente mediante chorros de aire frío por su superficie. Ésto hace que la placa de vidrio quede sometida a fuerzas externas de compresión mientras que internamente aparecen fuerzas de tracción. El templado otorga al vidrio mayor resistencia mecánica y de seguridad pues si llega a la rotura, se parte fragmentándose en pequeños trozos sin astillarse. Vidrio Antirreflectante El vidrio antirreflectante o antirreflejo posee un tratamiento en ambas caras que le permite lograr una textura superficial tal que disminuye la reflexión de la luz sin distorsionar los colores. Al tener sus dos caras tratadas, puede usarse la placa de igual modo en una u otra posición. Por lo general, se usa en el acristalamiento y protección de cuadros. Doble Acristalamiento

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Está formado por dos o más lunas separadas entre sí por cámaras de aire deshidratado resultando un eficaz aislante, proporcionando confort térmico pues elimina el efectopared fría en zonas cercanas al cristal. Tiene la gran ventaja de no condensar, lo que ofrece mejor estética y fácil mantenimiento. La separación entre lunas se define por un perfil metálico entre ellas, en cuyo interior se introduce un producto desecante y se asegura la estanqueidad con doble sellado perimetral; el primero a base de butilo y el segundo con un polisulfuro. Para claraboyas se utiliza el sellado con siliconas. Se fabrica con doble y triple acristalamiento. Puede fabricarse con mayor número de cámaras, según el grado de aislamiento y el destino. El sistema de doble acristalamiento es una solución eficaz porque reduce el flujo de energía lumínica, térmica y sonora al atravesar el acristalamiento, así disminuye los coeficientes de trasmisión energética y de ruidos. El doble acristalamiento tiene las siguientes aplicaciones: • Ofrece iluminación y visibilidad con confort. Permite resolver acristalamientos con mejores condiciones térmicas, acústicas y ahorro energético. • Posee control solar, regulando los aportes energéticos excesivos sin renunciar al aislamiento térmico en épocas invernales o de menor asoleamiento, siendo posible el uso de vidrios de baja emisividad. • Disminuye las consecuencias en accidentes domésticos por el empleo de vidrios de seguridad. Vidrio Laminado El vidrio laminado se compone de dos o más vidrios simples unidos entre sí mediante láminas plásticas (butiral de polivinilo) que poseen muy buena adherencia, transparencia, resistencia y elasticidad. La lámina de butiral absorbe las radiaciones ultravioletas y ofrece ventajas acústicas pues atenúa el fenómeno de resonancia. Una de las características más relevantes de este tipo de vidrio es su alta resistencia al impacto y la penetración, motivo por el cual se lo utiliza para protección de personas y bienes. En caso de rotura, la lámina plástica retiene por adherencia los fragmentos de vidrio, reduciendo así los riesgos de daños en caso de accidente. Vidrio Laminar 12

Se denomina Vidrio Laminado al formado por dos o más lunas unidas entre sí por una lámina de butiral. En caso de rotura, no se producen desprendimientos, por lo cual está considerado como un vidrio de seguridad. Vidrios Serigrafiados Los vidrios serigrafiados se fabrican mediante un proceso por el cual se deposita en una de las caras de la plancha esmaltes vitrificables en una o varias capas por el método de serigrafía. Luego se somete al templado quedando la serigrafía formando masa con el vidrio, ya imposible de separar del vidrio e inalterable a los elementos. Adquiere las mismas propiedades del vidrio templado normal aunque puede disminuir su resistencia al choque mecánico en función de la superficie esmaltada, el espesor de las capas de esmalte u otras causas ligadas al proceso. Los vidrios serigrafiados pueden combinarse en composiciones de doble acristalamiento y laminados, pudiéndose conseguir acabados traslúcidos y opacos.

Se encuentran, por ejemplo, los borosilicatos, que tienen la particularidad de tener un bajisimo coeficiente de expansión, razón por la cual se utilizan para hacer el vidrio refractario. Y el cristal que tiene óxido de plomo, razón por la cual, cualquier objeto hecho con este vidrio, como ceniceros, floreros entre otros, son bastante pesados. Los diferentes tipos de vidrios son hechos a base de otros materiales, como se puede ver en la siguiente tabla.

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POR SUS ELEMENTOS TENEMOS LOS VIDRIOS Elemento s

Sódico — cálcico

Plom o

Borosilicat o

Sílic e

Sílice

70-75

53-68

73-82

96

Sodio

12-18

5-10

3-10

Potasio

0-1

1-10

0.4-1

Calcio

5-14

0-6

0-1

15-40

0-10

Plomo Boro Aluminio

5-20 0.5-3

0-2

3-4

2-3

Magnesio 0-4 Para hablar detalladamente de cada uno de ellos sigamos el mismo orden de la

tabla. EL VIDRIO SÓDICO-CÁLCICO Está formado por sílice, sodio y calcio principalmente. La sílice es parte de la materia prima básica, el sodio le da cierta facilidad de fusión y el calcio la provee 14

de estabilidad química. Sin el calcio el vidrio sería soluble hasta en agua y prácticamente no serviría para nada. Este tipo de vidrio es el que se funde con mayor facilidad y el más barato. Por eso la mayor parte del vidrio incoloro y transparente tiene esta composición. Las ventanas de los edificios, desde la más grande hasta la más pequeña están hechas con este vidrio. Lo único que cambia de una diminuta ventana a un ventanal de enormes dimensiones es el espesor. Está tan estudiado el grosor en relación con el tamaño, que hay una clasificación y una reglamentación para el tipo de vidrio que se debe usar en cada construcción. En la figura 19 se ilustra el espesor necesario del vidrio, según el tamaño de la ventana. Por ejemplo, un ventanal de 200 cm de altura tiene que tener entre 75 y 100 mm de espesor.

EL VIDRIO DE PLOMO El siguiente tipo de vidrio que aparece en la tabla es el de plomo, en el cual se sustituye el óxido de calcio por óxido de plomo. Es igual de transparente que el vidrio sódico-cálcico, pero mucho más denso, con lo cual tiene mayor poder de refracción y de dispersión. Se puede trabajar mejor que aquél porque funde a temperaturas más bajas. Su coeficiente de dilatación calorífica es muy elevado, lo cual quiere decir que se expande mucho cuando se aumenta la temperatura y por lo tanto no tiene gran resistencia al choque térmico. Posee excelentes propiedades aislantes, que se aprovechan cuando se emplea en la construcción de los radares y en el radio. Absorbe considerablemente los rayos ultravioletas y los rayos X, y por eso se utiliza en forma de láminas para ventanas o escudos protectores. Es un vidrio blando a baja temperatura que permanece con cierta plasticidad en un rango de temperatura, lo cual permite trabajarlo y grabarlo con facilidad. Las piezas del material conocido como cristal cortado están hechas con este vidrio. Asimismo, se utiliza en la elaboración de vidrios ópticos, para lo cual se añade óxido de lantano y tono. Estos vidrios dispersan la luz de todos los colores. Son excelentes lentes para cámaras fotográficas porque con una corrección mínima dan luz de todos los colores y la enfocan de manera uniforme en el plano de la película. Si no fuera así, unos colores serían más intensos que otros en una fotografía, y no se lograrían imágenes tan reales.

EL VIDRIO DE BOROSILICATO Nació en 1912. Después de la sílice, su principal componente es el óxido de boro. Es prácticamente inerte, más difícil de fundir y de trabajar. Los átomos de boro se 15

incorporan a la estructura como Si-O-B, y su forma de vibrar. Tiene alta resistencia a cambios bruscos de temperatura, pero no tan alta como la del vidrio de sílice puro, pues aun cuando presenta el mismo tipo de vibración, la longitud de los enlaces varía más cuando está presente el boro y el material tiene un coeficiente de dilatación mayor. El valor de este coeficiente es 0.000005 centímetros por grado centígrado. Esto quiere decir que por cada grado centígrado que aumenta la temperatura, el vidrio se agranda 0.000005 centímetros. Muy poco, ¿verdad? Por eso se utiliza en la elaboración de utensilios de cocina para el horno y de material de laboratorio, pues es muy resistente al calor y a los cambios bruscos de temperatura. Estos objetos no se hacen de vidrio de sílice puro porque su manufactura es complicada, ya que tienen que alcanzar temperaturas de 1650ºC para hacerlo. EL VIDRIO DE SÍLICE Formado con 96% de sílice es el más duro y el más dificil de trabajar, pues es necesario emplear una costosa técnica al vacío para obtener un producto para usos especiales, que transmite energía radiante del ultravioleta y del infrarrojo con la menor pérdida de energía. También existe otra novedosa técnica en cuya primera etapa se utiliza vidrio de borosilicato que se funde y se forma, pero con dimensiones mayores a las que se desea que tenga el producto final. Este artículo se somete después a un tratamiento térmico, con lo cual se transforma en dos fases vítreas entremezcladas, es decir, en dos tipos de vidrios diferentes entremetidos uno en el otro. Uno de ellos es rico en álcali y óxido de boro, además de ser soluble en ácidos fuertes (clorhídrico y fluorhídrico) calientes. El otro contiene 96% de sílice, 3% de óxido de boro y no es soluble. Esta última es la composición final del vidrio de sílice. EL VIDRIO DE SEGURIDAD ¿Por qué es diferente cuando se rompe el vidrio de la ventana de una casa que cuando se rompe el de un coche? ¿Por qué el de la casa se rompe como un vaso y el otro no? ¿Qué es lo que hace que el del coche quede hecho pedacitos? Indudablemente, la respuesta está en la forma en que se fabricó cada uno de ellos. El vidrio que se utiliza en los coches es de seguridad, y evita que en un accidente se corran mayores riesgos cuando llega a romperse. Para elaborar un vidrio de seguridad es necesario elegir placas que no tengan distorsiones, pegarlas, cortarlas y agujerarlas hasta que tengan la forma deseada. Para elaborar el vidrio de seguridad simple, conocido con el nombre de Security, estas placas se tienen que meter al horno para calentarlas a cierta temperatura y después enfriarlas con aire, proceso que se conoce como templado. Esto provoca una serie de tensiones, ya que la superficie queda sometida a fuerzas de compresión, mientras que en el centro existen fuerzas de tensión. En el interior del vidrio, donde las fuerzas de tensión se incrementan por el templado, la fuerza del material es casi ilimitada porque está prácticamente libre de imperfecciones. Esto 16

se debe a que los enlaces entre los átomos tienen la misma fuerza y por lo tanto disminuyen hasta un mínimo las tensiones internas. Ningún átomo jala más que el otro, y esto le da una fortaleza adicional. También se suele poner una placa de plástico transparente entre dos láminas de vidrio, lo cual, además de hacerlo más resistente, lo hace más seguro, porque al romperse se fraccionará en numerosos trozos pequeños, sin producir astillas, evitando con esto que queden pedazos de vidrio cortantes. EL VIDRIO AISLANTE En México el clima es sumamente bondadoso, por lo que difícilmente pensaríamos en un tipo de vidrio para las ventanas que ayudara a mantener elevada la temperatura de una habitación. Pero en los países en los que la nieve cae durante seis meses este tipo de vidrio sí es muy importante porque ayuda a disminuir la energía necesaria para calentar el lugar. Los acristalados aislantes se fabrican montando dos o más placas separadas entre sí, de forma que los espacios intermedios permanezcan herméticamente cerrados y deshumidificados para que conduzcan lo menos posible el calor. En los bordes del vidrio se colocan nervios distanciadores soldados con estaño, como se muestra en la figura 24. De esta forma tenemos dos placas de vidrio que no se tocan, separadas por aire que no puede transmitir el calor con facilidad, y así se evita que se escape la energía. Al mismo tiempo, una ventana de este tipo amortigua considerablemente los ruidos, lo cual siempre es una ventaja adicional.

EL VIDRIO DIELÉCTRICO A los materiales que pueden polarizarse en presencia de un campo eléctrico se les conoce como dieléctricos. Polarizar quiere decir que las moléculas o los átomos se convierten en dipolos, acomodando todas sus cargas negativas hacia un lado y las positivas hacia otro. Los dipolos eléctricos se acomodan en la misma dirección que el campo eléctrico local que los produce. Son importantes porque una vez formados son capaces de conducir la electricidad, pero antes no. Un vidrio dieléctrico se obtiene a partir de arcillas ricas en plomo y se utiliza para fabricar cintas para los condensadores electrónicos. Estos materiales necesitan una gran resistencia, por lo que se suele utilizar también vidrio de 96% de sílice y cuarzo fundido. EL VIDRIO CONDUCTOR Para que un vidrio tenga una conductividad eléctrica apreciable, en su elaboración se tiene que elevar la temperatura a 500ºC, o recubrirlo con una película conductora de metales, óxidos alcalinos o aleaciones, en cuyo caso el que conduce es el metal que se le pone y no tanto el vidrio.

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EL VIDRIO PROTECTOR CONTRA EL SOL Este vidrio refleja la luz del Sol. La capa de recubrimiento que lleva incorporada, además de reflejar puede presentar diversas tonalidades de color, como plateado, bronce, verde o gris. Se coloca en el espacio intermedio y en la capa interior de la placa externa. De esta forma se hace el vidrio polarizado y el de tipo espejo. Los espejos que se instalan en las ventanas de los edificios modernos son precisamente para proteger contra el Sol. Éstos son algunos ejemplos de los vidrios que existen y de las aplicaciones que se les pueden dar. Desde luego, no esperamos abarcar todos los usos porque éstos dependen de la capacidad imaginativa del hombre, que es ilimitada. Sin embargo, creemos que es una muestra de todo lo que se puede hacer con este caprichoso material. En el siguiente capítulo hablamos de las propiedades generales del vidrio como compuesto.

PROCESO DE FABRICACIÓN DEL VIDRIO El proceso de fabricación de los envases de vidrio comienza cuando las materias primas (arena, sosa, caliza, componentes secundarios y, cada vez en mayor medida, casco de vidrio procedente de los envases de vidrio reciclados) se funden a 1500ºC. El vidrio obtenido, aún en estado fluido y a una temperatura de unos 900ºC, es distribuido a los moldes donde obtienen su forma definitiva. Posteriormente, se traslada a una arca de recocido en la que, mediante un tratamiento térmico, se eliminan tensiones internas y el envase devidrio adquiere su grado definitivo de resistencia. A continuación, se realizan unos exhaustivos controles de calidad, donde se comprueban cada unidad electrónicamente. Tras estos controles, los envases son embalados automáticamente en pallets retractilados, hasta su distribución. 1.

PRODUCCION DE VIDRIO

Características del producto Según definición ASTM (American Standard Testing Materials), el vidrio es un producto inorgánico de fusión, enfriado hasta llegar a la condición de rigidez sin cristalización. El vidrio carece de punto de fusión determinado, al contrario de lo que ocurre con la mayor parte de los cuerpos. Desde su estado líquida elevada temperatura se vuelve cada vez más pastoso a medida que se enfría y el estado sólido lo adquiere entre límites de temperatura de varios cientos de grados. 18

La viscosidad del vidrio fundido permite elaborar objetos soplados, pero también causa dificultades en la fabricación, al oponerse al desprendimiento de las burbujas gaseosas retenidas en la masa fundida. Se necesitan temperaturas próximas a 1400ºC para lograr una buena fluidificación. 2.

PROCESOS PRODUCTIVOS

El proceso para la elaboración del vidrio se puede dividir en las siguientes etapas: • Recepción de Materias Primas: En esta etapa se garantiza un control operativo y técnico en las materias primas para verificar su calidad físico - química, para la producción delvidrio. La operación esencial en esta etapa es la realización de los análisis físicos y químicos realizados a la materia prima, los cuales verifican el cumplimiento de las especificaciones. Primero se debe cumplir con el requisito de la granulometría, es decir, el tamaño de los granos de cada material, el cual, debe estar entre ½ y ¾ de milímetro. Para el feldespato y la arena se debe cumplir unos requisitos, tales como tener una composición química estable y determinada. La arena no debe contener arcillas y su contenido de óxidos de hierro debe ser lo mas bajo posible. De acuerdo al resultado del análisis, si el producto está conforme con las especificaciones se define su disposición para ser utilizado posteriormente; si la materia prima no cumple con las especificaciones se procede a darles el manejo preestablecido como productos no - conformes. 3.

PREPARACIÓN DE LAS MEZCLAS:

La preparación de la mezcla se puede dividir en cuatro partes: • Almacenamiento : consiste en ubicar las distintas materias primas en diferentes sitios de almacenamiento en donde permanecerán hasta su utilización. • Pesaje: siguiendo la formulación previamente establecida se pesa cada uno de los componentes mediante mecanismos automáticos y en las proporciones determinadas. • Mezclado: Luego de ser pesadas cada una de las materias primas, son enviadas a las mezcladoras en donde, por un tiempo previamente establecido y con una adición específica de agua, los componentes son mezclados totalmente. • Transporte: Finalmente la mezcla es enviada por medio de elevadores y transportadores hasta los silos donde queda finalmente lista para ser cargada al horno.

4.

FUSION DE LA MEZCLA Y REFINACION DEL VIDRIO:

19

El horno es el sitio donde se lleva a cabo la fusión de las materias primas. Consiste en un recipiente rectangular construido con materiales refractarios resistentes al desgaste producido por el vidrio líquido y las llamas. El horno utiliza como combustible el Crudo de Castilla para producir el calor, por medio de dos quemadores, los cuales funcionan alternadamente veinte veces cada uno. Por uno de sus extremos se carga la mezcla, mientras que por el otro se extrae el vidrio fundido. Posteriormente hay una entrada de aire de 1000ºC, con el fin de enfriar el vidrio que se encuentra dentro del horno. Los gases producidos por el horno son expulsados por lo regeneradores (1300ºC). El primer proceso que se identifica claramente en el horno es el de fusión; aquí todas las materias primas no son propiamente fundidas, sino que al suministrarles calor primero se descomponen y después reaccionan; así pues los componentes que poseen menor punto de fusión se vuelven líquidos más rápido que los que tienen mayor punto de fusión (para la sílice es mayor de 1600ºC, y para el casco entre 1050 y 1100ºC); a medida que va aumentando la temperatura estos últimos también se funden y desaparecen como materiales cristalinos. A continuación se realiza el proceso de refinación, en el cual se eliminan las “semillas” (gran número de pequeñas burbujas que se originan a partir de las reacciones de las materias primas); este proceso empieza casi simultáneamente con el proceso de fusión y continúa hasta que la mezcla de materias primas esté completamente líquida. Luego el vidrio fundido pasa a un segundo tanque, llamado tanque de refinación, donde se intenta igualar la temperatura del vidrio en toda su extensión, para posteriormente repartirlo a las máquinas formadoras por medio de los canales. 5.

ACONDICIONAMIENTO DEL VIDRIO:

El canal es el encargado de enviar el vidrio desde el horno hasta el lugar donde están las máquinas formadoras de envases. Durante este trayecto se disminuye la temperatura del vidrio gradualmente (con lo cual aumenta su viscosidad), de tal manera que al final del canal se obtenga el vidrio en un estado en el que se pueda modelar, correspondiendo a una cierta temperatura para fabricar una botella determinada. Se denomina acondicionar el vidrio al hecho de controlar la temperatura en el flujo del vidrio que está dentro de la canal desde refinación hasta el orificio refractario y se forme la gota. La homogeneidad de la mezcla del vidrio se mide revisando las temperaturas existentes desde el fondo hasta la superficie y de lado a lado a la entrada del tazón (última sección del canal antes de las máquinas I.S.); estas temperaturas afectan directamente la distribución del vidrio en la botella, la forma de la gota, y su cargue en la máquina, por esto una falla en esta parte del proceso puede 20

resultar en la formación de botellas deformes, con una masa mal distribuida y, por lo tanto más frágiles. Para obtener una temperatura uniforme en el vidrio se deben tener en cuenta las pérdidas de calor existentes a través del techo, las paredes y el piso del canal, así como el calor suministrado por los quemadores. Igualmente para acondicionar el vidrio, es necesario tener en cuenta el color del vidrio, la cantidad de vidrio que extrae cada máquina, la forma de la botella, la cantidad de aire disponible para enfriar el equipo de moldura de la máquina y la velocidad de fabricación de la máquina. 6.

FORMACION DEL ENVASE:

Una vez se ha acondicionado el vidrio, en el alimentador se forma la gota de vidrio con el peso correcto y la forma deseada por medio de un sistema de partes refractarias compuesto por: un tubo que controla el flujo de vidrio hacia el orificio, una aguja que impulsa intermitentemente el vidrio hacia el orificio, que determina la cantidad de vidrio que tendrá la gota. Para formar la gota el flujo de vidrio se corta por el sistema de tijera. Posteriormente, la gota se hace llegar a la máquina I.S. mediante el equipo de entrega, que consiste en de una cuchara, encargada de recibir la gota, una canal por donde la gota resbala hacia cada sección y un deflector que la entrega al equipo de moldura. La sigla I.S. significa máquinas de secciones independientes, en estas una sección se puede parar sin afectar el funcionamiento de las otras o de la máquina completa. Las empresas vidrieras utiliza en la actualidad máquinas de 6,8,10 y 12 secciones. Cada sección puede fabricar una botella (gota sencilla) o dos botellas (doble gota). Las botellas se pueden fabricar en dos procesos básicos: Soplo y Soplo (S.S.) y Prensa y Soplo (P.S.). Para formar una botella se necesita de la moldura; que generalmente está hecha de fundición o en aleaciones metálicas especiales (el valor de cada molde está alrededor de los cien mil dólares). Las piezas usadas son: la camisa, la aguja y la boquillera para formar el terminado; el premolde, la tapa y el embudo para formar el palezón o preforma de la botella; y el molde, el fondo y la sopladora, para formas la botella. Las pinzas se encargan de sacar la botella del lado del molde hacia la plancha muerta en donde se traslada hacia el transportador, mediante los barredores, el cual finalmente la llevará al archa de recocido.

7.

EMPAQUE:

En esta etapa, los envases son empacados de acuerdo al requerimiento del cliente por medio de diferentes métodos, como son: el termoencogido, el paletizado y el encanastado en cajas plásticas (que hacen en la misma planta).

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USOS E INSTALACIONES 22

PRINCIPALES SISTEMAS DE INSTALACIÓN •Sistema Stick: Se aplica a edificios de diferentes envergaduras, instalado frente a las losas, lo que entrega un aspecto de modernidad al entorno. Se distingue por la instalación en obra de los componentes del muro cortina, pues se instala la estructura soportante y luego se colocan los vidrios y sellos correspondientes. Esta modalidad permite la instalación en construcciones en que las medidas de cada paño son diferentes entre sí.

•Sistema Frame: Consiste en la instalación de módulos con la estructura de aluminio y el cristal previamente unidos. Esta característica obliga a que en general cada módulo sea igual a otro, de manera de permitir una fabricación en serie. El sistema modular permite que ante cualquier carga externa, cada elemento trabaje independientemente de otro. Resulta muy útil para edificios de gran tamaño.

•Sistema Spider: El soporte es provisto por conectores de estabilización, como tensores, costillas de vidrio o pilares de acero, que se ubican adosados a la superficie de vidrio mediante herrajes estructurales. 23

•Fachada ventilada: Sistema de acristalamiento en doble piel sobre un muro cortina instalado. Sus principales ventajas son control de temperatura del edificio; protección de la piel interior del edificio de los agentes externos y posibilidad de hacer fachadas decorativas con cristal templado impreso.

MURO CORTINA

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CARACTERÍSTICAS E INSTALACIÓN Un muro cortina es un sistema de fachada auto soportante, generalmente acristalada, independiente de la estructura del edificio, que se construye en forma continua por delante del mismo. Usualmente se fabrican con perfilería de aluminio o, en algunos casos, de acero. Están diseñados para resistir las cargas de viento y otras cargas derivadas de su peso propio, así como movimientos sísmicos, y transmitirlas a la estructura principal del edificio. Alta demanda Hoy existe un importante uso de muros cortina el área de edificios de oficinas y corporativos, existiendo para ello motivos estéticos y funcionales. Entre los primeros están las formas estilizadas y livianas, movimientos y colores que pueden lograrse con fachadas vidriadas; en tanto que entre los segundos destaca el aprovechamiento de la luminosidad en los ambientes interiores, así como la sensación de amplitud que les entrega. Anclajes: 25

La estructura principal cuenta con bases de fijación previstas para efectuar los anclajes necesarios de la estructura auxiliar. Estanqueidad: El muro cortina debe estar constituido por elementos que garanticen su estanqueidad (térmica, acústica) aunque esta función también puede cumplirla un trasdosado de obra tradicional. Condensación: En la estructura auxiliar y en los elementos de cerramiento debe preverse un sistema de evacuación de agua en el caso posible de condensación; por ello, el montante de la estructura auxiliar debe contar con un sistema de rotura de puente térmico. Tareas Previas Mientras se ejecutan los forjados de la estructura primaria se reciben las bases para anclajes de la estructura de aluminio, empotrándolas, cuidando que queden aplomadas y a nivel. Antes de comenzar con los trabajos se comprueba que las plantas estén limpias, retirando restos de materiales o encofrados que hubieran quedado. Antes de colocar los acristalamientos se comprueba que los perfiles estén perfectamente limpios y se verifican que las dimensiones de panelería y cristales coincidan con las especificadas en los planos de proyecto Replanteo Se debe verificar primero, con cinta métrica y nivel la situación de los cantos del forjado y los pilares partiendo de los ejes de la obra. Se verifican las alineaciones, niveles y plomos, dejando como testigo un rastrelado de replanteo que sirve para marcar nivel, paramento y los ejes de arranque de la retícula portante de aluminio. Se elimina al fijar la primera planta de la retícula de los muros cortina. Previo a la colocación de la estructura autoportante, debe comprobarse que los desniveles máximos de las bases de fijación sean menores a 25 mm; el desplome entre caras en fachada no debe superar los 10 mm. Marcar los ejes de modulación en el borde inferior del forjado llevándolos de planta en planta mediante plomos.

PROCESO CONSTRUCTIVO 26

Retícula Autoportante Se inicia con la situación de la retícula autoportante de aluminio donde se alojarán los paneles, vidrios, elementos practicables y puertas. Fijación de los Montantes Los montantes verticales se fijan a la estructura primaria de la obra y dominan sobre los travesaños horizontales. El montaje se efectúa en sentido horizontal considerando una cantidad determinada de montantes según sea el caso. En la parte superior de los montantes se halla el anclaje tridimensional que permite correcciones de + - 20 mm. Los anclajes llevan un elemento de EPDM de 80º Shore como elemento de rotura de puente térmico y antivibraciones, también alojan en su parte superior los elementos de guía y ensamble para montarlo con el inmediato superior, con una distancia entre sí de 10 mm, lo cual le permite absorber dilataciones y movimientos de distinto tipo. También llevan soportes de fundición de aluminio que se fijan a los travesaños correspondientes. El primer montante de arranque (en la primer planta) además posee un soporte en su parte inferior sin ser solidario, lo cual le posibilita absorber cualquier dilatación. Los anclajes tridimensionales se fijan a las bases mediante tornillos de alta resistencia, para que permita el reglaje del montante ya colocado. Para definir el nivel y paramento de la obra, se atornillan los montantes de arranque al rastrelado; en el extremo superior se acopla el casquillo para ensamblar con el montante superior. Simultaneamente se van colocando los travesaños a través de los soportes de amarre con tornillos adecuados, lo cual irá conformando la retícula. Para conseguir la modulación, aplomado y nivelación, se toma el reglaje en + - 20 mm en el sentido de los tres ejes de coordenadas; punteado de los soportes tridimensionales a las placas de fijación ubicadas en los forjados. Estos trabajos se van repitiendo planta por planta, realizando verificaciones intermedias para garantizar aplomado sin desvíos, con una tolerancia en + - 2%. Coronada la retícula, se efectúan las soldaduras definitivas de los anclajes tridimensionales. Seguidamente se limpia la zona y se protege la retícula para que las chispas del soldeo no la dañen, ni reciba golpes o salpicaduras de mortero. Luego se pican y cepillan todas las soldaduras y se procede a aplicarles una pintura galvánica o rica en zinc. ACRISTALAMIENTO 27

Distinguimos dos tipos de relleno: Zonas Ciegas y Zonas de Visión. Zonas Ciegas Formadas por Un Panel Aislante y Un Vidrio Monolítico En este caso los paneles se colocan centrados desde el exterior del edificio por medio de un sistema de junquillos. Se comienza colocando los junquillos interiores, posicionando el panel con calces de apoyo de EPDM y asegurándolos mediante otros junquillos exteriores. Seguidamente se aplican cordones de sellado perimetral. El sellador se coloca a temperatura superior a 0º C comprobando antes de su colocación que no haya grasa, óxidos, humedad o polvo. El panel completo se une a los montantes mediante casquillos colocados a presión y angulares atornillados haciendo coincidir la unión con los perfiles horizontales del panel. La placa de vidrio monolítico llevará el mismo paramento exterior que los acristalamientos aislantes de visión; de modo que antes de instalarlos se colocan otros junquillos provistos con burletes de EPDM en los huecos de galce (en montantes y en travesaños). Luego se coloca el vidrio en el hueco logrando un perfecto contacto contra los burletes a presión, y se fija con dos calces de EPDM o de silicona polimerizada de 65º o 70º Shore de ancho igual al espesor del vidrio, con longitud no menor a 50 mm y a L/10 de los extremos del lado inferior (L: longitud del mismo). Al ir cerrando los huecos, se fijan con grapas provisorias. La sujeción definitiva se efectúa colocando grapas y puente térmico con tornillos roscados en cabezas de montantes y travesaños; las grapas y puentes llevan mecanizados para lograr la misma presión entre el exterior y los fondos del galce, evitando de esa manera la introducción de aire o filtraciones (efecto Venturi). Luego se procede a los sellados para lograr estanqueidad en los encuentros entre las grapas, antes de colocar las tapas ajustadas y de quitar las etiquetas de fábrica pegadas en el exterior. Zonas de Visión Formadas por Doble Acristalamiento (Aislantes) Se coloca el volumen aislante en el hueco entre la retícula de montantes y los travesaños logrando contacto en todo el perímetro, habiendo colocado previamente los burletes en los mismos. Luego se realiza el centrado por medio de calces de la misma manera que con los vidrios monolíticos. El proceso de colocación, fijaciones con amarres, burletes y sellado, se efectúa del mismo modo que con los vidrios monolíticos. 28

REMATES Y AISLAMIENTO ENTRE PLANTAS Para efectuar el remate del muro cortina con los forjados, en la parte inferior se logra por medio de molduras que realizan la sujeción de lana de roca que rellena el espacio entre el frente del forjado y el muro cortina. Ésto permite una buena aislación térmica, acústica y evita corrientes de aire y en caso de incendios, la probable propagación de las llamas. En la parte superior, el remate se realiza con molduras de chapa tipo Sendzimir; las cuales no solo cubren los anclajes de los forjados sino que también hacen de soporte de la masa niveladora que constituyen los recrecidos de los suelos y también de soporte del acabado definitivo. Aspectos a Tener en Cuenta Cualquier operación de corte debe evitarse de realizar en obra para no producir rebabas ni restos metálicos que podrían quedar incrustados. La capa lacada debe cuidarse durante todo el procedimiento de colocación para evitar rayaduras y desconchados. El almacenamiento en obra se efectúa sobre suelo resistente y plano en posición vertical. El apoyo vertical y el soporte interior deberán ser de un material no duro. Tratar que el espesor de apilado no supere los 50 cm. Al apilar acristalamientos aislantes, se separan entre sí con láminas de corcho o cartón que permitan ventilación entre ellos. Tener la precaución de no almacenar en sitios soleados ya que pueden producirse roturas por absorción de calor; de modo que si deben almacenarse en el exterior, se cubran con lonas permitiendo su aireación. Cuidar que no se acumule agua entre cristales y vidrios para evitar la degradación en la coloración y acabado de las superficies. Ante la presencia de superficies empañadas, retirarlos y secarlos convenientemente. Quitar etiquetas de cristales antes de finalizar el acristalamiento. Quitar mortero, escayola o yeso del acristalameinto mientras éstos todavía están húmedos para evitar degradación de la superficie. No marcar los vidrios ni cristales con materiales alcalinos que atacarían químicamente el acabado.

MANO DE OBRA -

Oficiales de Montaje. 29

-

Número varialble en función del tipo de trabajo y superficie a ejecutar.

MAQUINARIA -

Plataforma elevadora. Elementos de Elevación y Transporte de los Paneles y Vidrios. Taladradoras. Atornilladoras. Amoladoras. Sierra Circular. Equipo de Soldadura Eléctrica ó Remachadora.

LAMINADO GRANDES DIMENSIONES

El vidrio laminado es un acristalamiento de seguridad compuesto por dos o más vidrios unidos por medio de una o varias láminas de butiral de polivinilo (PVB), material plástico de muy buenas cualidades de elasticidad, transparencia y resistencia. La perfecta adherencia vidrio-butiral se obtiene mediante un tratamiento térmico y de presión. El vidrio laminado puede estar compuestos por dos o más vidrios templados o sin templar. Si los vidrios son templados, se reúnen las ventajas que aportan los tratamientos de templado y de laminado: mejor resistencia mecánica, mayor seguridad, realización de manufacturas, etc. 30

A´Ruserko brinda a sus clientes la posibilidad de suministrar e instalar vidrios de grandes dimensiones para los proyectos mas exigentes del mercado en toda la Región de Murcia. CERRAMIENTO CUPULAS

Cúpulas de cristal o policarbonato, móviles o fijas, seguras en estanqueidad y aislamiento que, además de ser altamente decorativas, proporciona luz cenital y climatizan el ambiente. El cristal utilizado para la mayoria de estas estructuras es un Vidrio Templado,Vidrio que ha sido sometido a un calentamiento seguido de un enfriamiento rápido, los resultados son una estabilidad molecular en la masa de este que produce un aumento de su resistencia a los agentes térmicos y mecánicos.

VIDRIO TEMPLADO

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Se denomina Vidrio Templado o Vidrio Tensionado al Vidrio que sometido a un proceso de templado, aumenta su resistencia a esfuerzos de origen térmico y mecánico. El Vidrio Templado está considerado como un vidrio de seguridad; su uso es recomendado en diversas áreas susceptibles al impacto humano. Esto es debido a que, en caso de rotura, el vidrio se desintegra en pequeños fragmentos de aristas redondeadas, que no causan heridas cortantes de consideración. BARANDILLAS

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Las barandillas escaleras de cristal ofrecen versatilidad estética y se pueden instalar tanto en ambientes interiores como exteriores. Los vidrios de las barandas, en su mayoria de vidrio laminado con estructura de hierro o acero inoxidable pueden ser realizadas en cristal transparente, translúcido, vidrio de color, con pvb de color, vidrio templado, vidrio arenados, acidificados o arenados. U-GLASS

U-Glass es un componente industrial para construcción. Se trata de perfiles con forma de U de vidrio incoloro translúcido, que presenta en una de sus capas una textura igual a la del vidrio impreso Stipolite. Su resistencia permite la instalación en vanos, sostenido sólo por sus extremos opuestos, con una gran luz vertical.

El vidrio U-GLAS, en sus modalidades de armado y sin armar, puede instalarse como cerramiento simple o doble (en cámara), opción que mejora sus prestaciones de aislamiento tanto térmico como acústico. La gran rigidez y el carácter translúcido del vidrio SGG U-GLAS permiten su colocación en grandes huecos sin necesidad de intercalar perfileria metálica adicional.

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CONCLUSIONES Las aplicaciones de los vidrios son extensas e importantes, y no se reducen a el hecho de ocuparlo en las ventanas, las diversas composiciones que puede tener un vidrio nos abren una gama de opciones para usos que nos convengan desde el ramo usual en ventanas, hasta usos como el aislamiento de radiactividad en desechos radiactivos que son dañinos para el ser humano. Las añadiduras de materiales en los vidrios resultan también muy útiles, haciendo referencia a volverse los vidrios parte en algún material compuesto, como la fibra de vidrio la cual es utilizada para fines muy variados desde las telecomunicaciones hasta los usos médicos en microcirugías.

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PINTURAS Introducción Son mezclas líquidas, generalmente coloreadas, que, aplicadas por extensión, pulverización o inmersión, forman una capa o película opaca en la superficie de los materiales de construcción, a los cuales protege y decora. Las pinturas están constituidas por un pigmento sólido y el aglutinante o vehículo líquido, formando ambos una dispersión. HISTORIA El uso de la pintura es anterior a cualquier registro escrito, incluso a las pinturas de las cavernas, a los diseños pintados en vasijas de barro y al uso de la pintura para danzas ceremoniales y fiestas religiosas. Desde los tiempo antiguos hasta muy recientemente, la formulación de la pintura ha cambiado sólo muy ligeramente en principio, pero con los descubrimientos e investigaciones actuales en el campo de los plásticos, cauchos y adhesivos, las fórmulas que se preparan ahora son totalmente diferentes a cualquier otra conocida anteriormente. Los antiguos egipcios utilizaban cal, ocres, negro de humo, plomo blanco y sustancias formuladas en secreto, como los sólidos para la pintura blanca, que combinan con resinas naturales (aceites desecantes), resinas (asfalto), yema de huevo, clara de huevo (caseína) y ceras (de abeja) para el ligador o adhesivo (vehículo). Entre las más antiguas culturas, la fabricación de pintura era un arte secreto y ésta se usaba principalmente para la decoración. El mismo patrón de desarrollo, uso y fabricación se podría rastrear en Oriente, entre los mayas de Centroamérica, los Incas de Sudamérica y los aztecas de México. Aunque los griegos fueron talvez los primeros en reconocer el valor de la pintura como recubrimiento protector. Así, la utilización artística de la pintura rigió la historia de ésta hasta cerca de 1700, cuando las otras funciones de la pintura empezaron a adquirir igual o mayor importancia. Desde ese tiempo, estos otros usos, como protección contra la corrosión en metales, impermeabilizante de mampostería, protección de la madera contra la intemperie, mantenimiento de condiciones higiénicas y control de la iluminación, por mencionar solo unos ejemplos, llegaron a constituir las funciones principales de la pintura. El descubrimiento y uso de pigmentos blancos son casi paralelos al uso de la pintura como recubrimiento protector. El plomo blanco se conocía desde 2500 a.C.; el óxido de zinc se introdujo en Europa en 1840, el sulfato básico de plomo en 1855 y el bióxido de titanio en 1918. Aunque la producción de sustancias sintéticas se inició en 1870con el plástico y el celuloide, no fue si no después de la Primera Guerra Mundial que se consideró su empleo en las pinturas. En realidad, todo el campo de la pintura y de su aplicación está cambiando constantemente debido al uso de sustancias sintéticas.

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Antecedentes Las primeras aplicaciones de la pintura fueron únicamente decorativas. La pintura sin aglutinante, formada por óxido férrico, se usaba en las creaciones artísticas rupestres hacia el milenio 15 a.C. Los antiguos egipcios, los griegos, los romanos, los incas y los antiguos mexicanos conocían el añil, un pigmento azul que se extrae de la planta del añil. La goma arábiga, la clara de huevo, la gelatina y la cera de abeja fueron los primeros medios fluidos que se usaron con estos pigmentos. Las lacas se emplearon en China para pintar edificios en el siglo II a.c. Aunque los romanos ya conocían el empleo del aceite de linaza como medio fluido para la pintura, los artistas sólo lo utilizaron a partir del siglo XV. El albayalde, un pigmento blanco, tuvo una gran expansión durante el siglo XVII, y la pintura hecha con mezclas de pigmentos y medios fluidos se empezó a comercializar en el siglo XIX.

DEFINICIÓN La pintura es una mezcla de tres componentes básicos: ligante, pigmento y disolvente. A ellos se suman otros productos destinados a modificar o mejorar diversas propiedades de la pintura. 1. Ligante: generalmente lo forma un material más o menos transparente con apariencia de una resina y que es el que suele dar el nombre a la pintura, de él dependen la mayoría de las propiedades de la pintura.

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2. Disolventes: Tienen como fin facilitar la fabricación y aplicación de la pintura, regulando la fluidez y viscosidad. Se evaporan durante el secado y pueden ser:  Ligeros: Son los que evaporan muy rápidamente, nunca se aplican sólos.  Medios: Tardan varios segundos en evaporar.  Pesados: Su evaporación es muy lenta. Ligante + Disolvente = Barniz 3. Pigmentos: Proporcionan color y cubrición, son polvos finos y coloreados. Todas las pinturas están compuestas de un aglutinante y de pigmentos, que son los que confieren el color. Los más asequibles y comunes en la decoración de paredes son las tierras naturales, tonos en su mayoría derivados del óxido de hierro que van desde un pardo muy oscuro, hasta el ocre, pasando por el rojo óxido y las tonalidades marrones y anaranjadas. Mezclándolos con látex, se pueden obtener tonos muy intensos, tanto transparentes como completamente opacos. Pueden utilizarse para teñir la pintura plástica blanca, pero no directamente, sino habiéndolos mezclado antes con látex. Ligante + Disolvente + Pigmentos = Pintura

4. Cargas: Se usan para dar otras características particulares a la pintura (dar cuerpo, mejorar la adherencia, conseguir dureza, etc.), se usan una amplia gama de cargas. 5. Aditivos: Confieren o mejoran algunas de las propiedades de la pintura, pueden ser:  Plastificantes: Dan más elasticidad a la película de pintura.  Dispersantes: Facilitan la dispersión de los pigmentos durante la fabricación.  Secantes: Aceleran el secado y endurecimiento.  Estabilizantes: Evitan las gelificaciones o formación de piel en el interior del bote. 37

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Reológicos: Para evitar descuelgues y conferir tixotropia. De superficie: Para regular el grado de brillo, la extensibilidad, etc.

FABRICACIÓN El proceso real de fabricación se inicia con la mezcla de las materias primas. La fórmula del laboratorio da las cantidades de las materias primas y la secuencia en la que esta se colocan en la mezcladora, los ingredientes pueden incluir un vehículo que consiste en varios aceites o barnices, agentes impregnadores y algunas veces solventes y un sólido para pintura blanca consistente en pigmentos blancos secos, pigmentos colorantes. La mezcladora es un recipiente de acero de forma simétrica con un eje vertical a motor a la cual se ajustan las hojas. El propósito fundamental de la operación de mezclado es distribuir los ingredientes en una pasta uniforme e impregnar lo mejor posible, después de la mezcladora la pasta pasa a la operación de la pulverización que es una dispersión a alta velocidad. Los últimos pasos son adelgazamiento, teñido y tamizado antes de verter la pintura en recipientes, etiquetarla y enviarla para su uso. 1. Proceso de fabricación No es posible una descripción sencilla de la fabricación de la pintura debido a la inmensa variedad de pinturas que se están produciendo. En la actualidad, el laboratorio es el punto de partida para su fabricación. En él se descubren fórmulas y se someten a severas pruebas de aplicación, uso y manufactura. Cuando una fórmula pasa con éxito las pruebas, en muchos casos se continúa probando en plantas piloto antes de iniciarse la producción a gran escala. 2. Operación de mezclado El proceso real de fabricación se inicia con la mezcla de las materias primas, se seguirá el proceso para pintura de casas. La fórmula de laboratorio da las cantidades de materias primas y la secuencia en que éstas se colocan en la mezcladora. Los ingredientes pueden incluir un 38

vehiculo que consiste en varios aceites y barnices, agentes impregnadores y algunas veces solventes y un sólido para pintura blanca consiste en pigmentos blancos y secos, pigmentos colorantes y extendedores. La mezcladora es un recipiente de acero de forma simétrica con un eje vertical a motor al cual se ajustan las hojas; a los lados del recipiente hay hojas estacionarias ajustadas. El propósito fundamental de la operación de mezclado es distribuir los ingredientes en una pasta uniforme e impregnar lo mejor posible los sólidos para pintura blanca con el vehículo. Después de la mezcladora, la pasta pasa a la operación de pulverización. 3. Operación de pulverización Esta operación de dispersión a alta velocidad. Es necesaria porque los pigmentos secos y finos del sólido para pintura, aunque estén finamente pulverizados, tienden a unirse entre sí, formando partículas mayores. La operación de pulverización dispersa estas grandes partículas y hace que se mojen en el vehículo. 4. Adelgazamiento, teñido y tamizado Los últimos pasos son adelgazamiento, teñido y tamizado antes de verter la pintura en recipientes, etiquetarla y enviarla para su uso. La pasta obtenida por la operación de pulverización se tiene que adelgazar para obtener la viscosidad final deseada. Cuando llega en recipientes provenientes de la operación de pulverización, una mezcladora similar a una batidora de huevos se introduce en el recipiente. La fórmula puede necesitar cantidades adicionales de barnices, aceites, adelgazadores, secadores y otros líquidos, pero nunca otros ingredientes secos. Se agregan estos líquidos y la mezcladora revuelve todo en una masa uniforme adelgazada. En esta etapa se hace la tinción. En la fórmula se especifica aproximadamente la cantidad correcta de tinción de color que se debe agregar, pero pocas veces es el color que se desea exactamente, y de aquí en adelante, se somete a la pintura a revisiones de control de calidad para ajustarla hasta lograr el tono final. Una vez adelgazada y teñida, la pintura se cuela o tamiza y se vierte en latas que se pueden etiquetar y empacar para su venta.

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PROPIEDADES 1. Físico-químicas 1.1. Permeabilidad: velocidad con la que puede migrar el agua a través de la película. La velocidad disminuye al aumentar el espesor de la película. Influye en la formulación de las pinturas, siendo importante seleccionar el material menos permeable. 1.2. Adherencia: Íntimo contacto a nivel molecular o atómico de dos productos importantes para que la corrosión no progrese por debajo del sustrato y se mantenga en un ambiente corrosivo. Depende de la relación entre el recubrimiento y el sustrato. El agua constituye una fuente de fallas cuando penetra a través del recubrimiento. Debido a un proceso químico llamado ósmosis la penetración se acelera. Las fuerzas térmicas también atacan la adherencia, especialmente cuando se han formado películas muy gruesas a lo largo de varios años (desconchamiento) 1.3. Corrosión: Una pintura debe proporcionar al sustrato una protección frente a la corrosión. Muchos recubrimientos son resistentes al agua y productos químicos, pero pueden fallar por discontinuidad de la película. Los agentes químicos presentes en el medio ambiente son: ácidos, álcalis, sales, agua e intemperie:  Ácidos: Por lo general su corrosividad aumenta con la concentración y la temperatura. Suelen afectar bastante al acero. Para proteger al sustrato se recomienda: Para inmersión: revestimientos sólidos de resinas vinílicas. Para no inmersión: pinturas vinílicas de elevado espesor.  

Álcalis: gran variedad (sosa cáustica, cal...). Sales: se comportan como ácidos o álcalis. Sales ácidas: Para inmersión se recomiendan revestimientos sólidos vinílicos. 40

Para no inmersión, habrá que eliminar los cristales de sal depositados en la superficie, seguidos de un lavado con agua dulce y con un chorreado abrasivo. Sales neutras: Fuerte corrosividad para el acero. Para inmersión se recomienda silicato inorgánico de zinc, recubierto con resina epoxi. En ocasiones recubrimientos sólidos. Para no inmersión, recubrimientos inorgánicos de zinc. Sales alcalinas: tienen el mismo comportamiento que las anteriores.

2. Mecánicas  Dureza: Es la conjunción de varias cualidades físicas. Los ensayos que se realizan son la resistencia al rayado y la dureza del péndulo.  Flexibilidad: Se requiere cierto grado para que el recubrimiento pueda soportar vibraciones, cambios de temperatura y deformaciones de las estructuras. Es fundamental la resistencia al impacto.  Resistencia a la abrasión: cuando la pintura se aplica sobre superficies que soportan un intenso tráfico: arrastre de objetos pesados o superficies expuestas al flujo de un líquido que contiene materias sólidas en suspensión.

ENSAYO Niebla salina Norma: ASTM B 117 - 90 Materiales. Se efectuarán sobre probetas de ensayo del mismo material que el tablero a pintar, paneles de aproximadamente 76x127x0, 8 mm. , las cuales deben ser preparadas con la misma tecnología y productos usados para el tablero por el laboratorio certificador de los ensayos. Procedimiento.  

Con una lámina cortante se realizan dos cortes de la capa de pintura hasta la base metálica de modo de formar una "X" sobre la superficie de los paneles a ensayar. Se someten estos paneles a 480 horas de exposición en cámara de niebla salina (Solución al 5 % de NaCl en agua), manteniéndolos en posición vertical y con la superficie cortada hacia el atomizador.

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Resultados. No deben aparecer ampollamientos y la penetración máxima en los cortes trazados será de 2 mm.

Humedad Norma: ASTM D 1735 – 87 Materiales. Se efectuarán sobre probetas de ensayo del mismo material que el tablero a pintar, paneles de aproximadamente 76x127x0, 8 mm., las cuales deben ser preparadas con la misma tecnología y productos usados para el tablero por el laboratorio certificador de los ensayos. Procedimiento. Se colocan las probetas de ensayo, paneles, en posición vertical, en una cámara de Atmósfera controlada a:          

Humedad Relativa: 99% < 1% Temperatura: 38°C < 1°C Tiempo de exposición: 240 horas Luego del ensayo no deben observarse: Cambios de color Ampollas Perdida de adhesión Ablandamiento Resquebrajamiento Las probetas son evaluadas al salir de la cámara, sin dejar transcurrir tiempo de recuperación.

CLASIFICACIÓN 1. Según el ligante:  Pinturas al aceite: El ligante está constituido por un aceite secante (Lino, Tung, ricino o castor deshidratado, etc, refinado (decolorado, 42

neutralizado)) y generalmente tratado por calentamiento (espesado o polimerizado). Son resistentes a la intemperie pero de secado lento (es necesaria la incorporación de secantes). Son de poco uso en la actualidad.

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Pinturas oleorresinosas: Los pigmentos están dispersos en un barniz, el que se obtiene por tratamiento térmico conjunto de un aceite secante y una resina de característica adecuadas. Esta resina puede ser natural o sintética, siendo las sintéticas las más empleadas. Secan más rápidamente que las anteriores y su resistencia a la intemperie es variable, dependiendo de las materias primas empleadas. Al igual que las anteriores son aconsejables para el pintado de materiales o estructuras expuestas a medios muy agresivos.

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Esmaltes alquídicos: El ligante es una resina alquídica. Tienen buena durabilidad al exterior cuando se fórmulan con este fin, son de secado rápido y compatibles con otras resinas (esmaltes alquidfenólicos, alquid-vinílicos, etc.).

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Pinturas fenólicas: Para la elaboración del ligante se emplean resinas fenólicas puras o modificadas. Tienen buena resistencia al exterior (retención de brillo inferior al de las pinturas alquídicas) y una resistencia al agua mayor que la de los tipo mencionados anteriormente, pero menor retención de brillo Pinturas Bituminosas: Son formuladas con betunes asfálticas con cortes de alquitrán de hulla. Son de color negro, poco resistentes a la acción de la intemperie pero muy resistentes al agua y reactivos químicos. Pinturas de caucho clorado: El ligante es una resina de caucho clorado, con un plastificante adecuado. Son muy resistentes al agua, a los agentes químicos y a la intemperie, secan muy rápidamente. Pintura vinílicas: Son las formuladas con copolímeros de cloruroacetato de polivinilo y se caracterizan por su buena resistencia al agua, a los agentes químicos diluidos y a la intemperie. Este tipo de pintura incluye tanto fondos anticorrosivos como pintura de terminación. Secan al aire muy rápidamente lo que hace muy difícil el pintado con pincel o rodillo de grandes superficies; es este caso se aconseja el pintado a soplete.

Pinturas poliuretánicas: Son formuladas con resinas poliuretánicas y se presentan normalmente para su uso en forma de dos componentes, la base pigmentada y el catalizador, o agente de curado, que deben ser mezclados antes de la aplicación. El polímero se forma así "in situ" y la película tiene una resistencia muy grande, tanto al exterior como al agua y a los agentes químicos. Pueden ser pigmentadas en los colores más diversos y secan rápidamente. Pinturas epoxídicas: El ligante es una resina epoxídica formada por combinación (en el momento de su uso) de dos componentes (el peso molecular inicial es bajo y la polimerización ocurre como consecuencia de una reacción química entre los mencionados componentes). Secan rápidamente pero la reacción se completa solo después de algunos días, siendo cuando la película alcanza su 44

máxima resistencia. Son deteriorables por la reacción solar, por lo que no se aconseja su utilización en exteriores. Pueden ser pigmentadas o incluir un betún asfáltico (pinturas epoxi bituminosas). Se pueden desarrollar formulaciones sin solventes. 100 % sólidos.  Pinturas emulsionadas: El vehículo es una emulsión del ligante (polímeros o copolímeros vinil acrílicos, acrílicos, estireno acrílicos, alquids, poliuretanos, etc.)en agua. Se diluyen en agua y al ser aplicadas posteriormente la emulsión se rompe al elimarse el agua por secado, obteniéndose así una fase continua que forma una cubierta de buena resistencia, la que no debe ser soluble en agua, si la formulación es correcta. Se utilizan habitualmente en el pintado de mampostería o de madera, habiéndose desarrollado actualmente también pinturas anticorrosivas de este tipo. 2. Según la forma de presentación:  Líquidas: Son todas aquellas que por su viscosidad pueden fluir fácilmente.  En pasta: Son de una viscosidad relativamente alta y de un aspecto cremoso.  En polvo: Todos sus componentes se presentan como polvos finamente divididos. 3. Según su función:  Masillas: Presentan aspecto de pasta, formuladas principalmente para ser aplicadas a espátula, aunque en la actualidad existen formulaciones diseñadas para su uso a soplete dada su practicidad. Son de un contenido de sólido alto ya que su principal función es la de rellenar distintas imperfecciones.  Enduidos: El nombre se asocia más a masilla para mampostería. Si bien su aspecto es de pasta generalmente tiene un fluidez mayor que una masilla, se emplean para uniformar grandes superficies; dado su uso específico es muy importante que sean fácilmente lijables.  Imprimaciones: Son las pinturas destinadas a la protección del acero durante el período de construcción de una estructura o como un fondo preparador para paredes, madera, etc. Deben tener buena resistencia a la intemperie y ser compatibles con los sistemas de pintado que se utilizarán posteriormente. Pueden ser elaboradas con pigmentos anticorrosivos en cuyo caso se llaman Imprimaciones antióxidas.  Fijadores: Son productos de un alto poder penetrante (hidrosoles) cuya principal función es impregnar una superficie floja llegando hasta la superficie interior firme, impidiendo o evitando que la pintura a aplicar posteriormente, no adhiera en la capa floja con peligro de desprendimiento.  Selladores: Sirven para el tratamiento de superficies absorbentes, cuando se quiere "tapar" o "sellar" sus poros, reduciendo así la 45

absorción excesiva de pintura de acabado, que no solo aumenta el consumo sino que provoca defectos en el aspecto final del trabajo.  Antióxidos: Son pinturas constituidas por un pigmento anticorrosivo y un ligante que por diferentes mecanismos contribuyen a proteger el acero contra la corrosión.  Acabados: Constituyen la capa final y se aplican sobre las anteriores que son parte de un esquema; deben tener buena resistencia al medio agresivo (intemperie, agua o reactivos químicos, según el uso de la pintura). Pueden ser transparente y/o pigmentado, en cualquier color y brillo. 4. Según el disolvente:  Base acuosa: Son todas aquellas en que su principal disolvente es el agua, independientemente de que el ligante se encuentre en solución, dispersión, o emulsión.  Base solvente: Son todas aquellas en que el disolvente está constituido por un solvente o mezcla de solventes orgánicos. 5. Por secado:  Secado físico: En ellas el secado y endurecimiento se producen por la evaporación de los disolventes, sin que exista modificación química del ligante. Se caracterizan por su elevado contenido en disolventes y rapidez de secado, pero dan una película delgada y su adherencia no es muy elevada. Son sensibles al disolvente y por ello pueden dar problemas en el repintado. En este grupo están: Nitrocelulósicas, Acrílicas termoplásticas y Clorocauchos principalmente.  Secado por oxidación: Tienen un secado en dos fases que pueden ser simultáneas o consecutivas. Una puramente física de evaporación de los disolventes y la otra de polimerización por reacción del oxígeno del aire. Al término del proceso la composición del ligante es totalmente distinta de la que presentaba en el momento de su aplicación, volviéndose insoluble y resistente a los disolventes originales. En este grupo están: Alquídicos o Gliceroftálicos, más conocidos como "Sintéticos".  Secado por polimerización: Son aquellas en las que el endurecimiento tiene lugar por una reacción química entre dos componentes, obteniéndose finalmente un ligante en la capa seca de composición distinta a la inicial. En este grupo están: Acrílicas, Amínicas, Epoxi y Poliuretano. 6. Por color: Se clasifican en:  Colores cálidos son la gama de colores comprendida entre el Amarillo y el Rojo-Violeta (rojos, amarillos y anaranjados), los asociamos a la luz solar, al fuego, de ahí su calificación de "calientes". Los tonos cálidos, parecen avanzar y extenderse. También se les conoce como Colores Activos 46



Colores fríos son la gama de colores que va del Amarillo-verdoso al Violeta pasando por el azul. Son aquellos colores que asociamos con el agua, al hielo, la luz de la luna, siendo el máximo representante el color azul y los que con el participan. Los tonos fríos, parecen retroceder y contraerse, tales cualidades son particularmente notable cuando, además existe contraste de temperatura. También se les conoce como Colores Pasivos.

Otros productos similares a la pintura: 1. Barniz: compuestos líquidos transparentes, completamente incoloros o ambarinos que se aplican sobre una superficie para protegerla sin ocultar el sustrato. En términos simples se puede decir que son productos que básicamente pueden tener los mismos componentes que una pintura, excepto que no son pigmentados u opacos. Son productos que secan por doble mecanismo, es decir que en la primera etapa secan por evaporación de solventes y luego por oxidación de las dobles y triples ligaduras de las cadenas de los ácidos grasos que contienen los aceites. Hay barnices de formulación más moderna que merecen este nombre aunque están basados en resinas, por ejemplo poliuretánicas de uno o dos componentes, los que curan por reacción con la humedad ambiente o por combinación con poliésteres o acrílicas reactivas. Existen también barnices líquidos y coloreados, aunque transparentes para teñir y proteger la madera saturando el poro, y sin formar película exterior importante, llamados "impregnantes". Características principales:  Gran resistencia a rayos UV.  Máximo brillo, duración e impermeabilidad.  Mayor duración al exterior que barnices comunes.  Es fungicida (antihongos). Posee un alto rendimiento. O Excelente resistencia a humedad y ambiente salino. O Al aplicar a brocha, empareja y nivela.  Su secado lento permite una impregnación profunda.  Excelente flexibilidad, lo que le permite resistir las contracciones y dilataciones sufridas por la madera. 2. Laca: Es un compuesto líquido que pueden o no estar coloreados, cuya característica distintiva, es la de tener un secado mucho más rápido que los barnices y tener una película más dura y apta para un eventual pulido y lustrado. Además las lacas en su mayoría son productos de aplicación a soplete, se pueden además definir como productos termoplásticos, es decir que pueden ablandarse con calor y como su secado es físico y no químico , solo eliminan los solvente en que están disueltas las resinas y son solubles toda su vida en los solventes verdaderos. 47

TÉCNICA DE LA PINTURA Preparación del soporte La superficie que se va a pintar debe estar seca, desengrasada, sin óxido ni polvo, para lo cual se emplean cepillos, sopletes de arena, ácidos y álcalis cuando son metales. Las capas de pintura vieja se quitan mediante rascadores, sopletes y líquidos decapantes, a base de disolventes orgánicos, como benzol, sulfuro de carbono, acetona, etc. Los poros, grietas, desconchados, etc, se rellenan con empastes para dejar las superficies lisas y uniformes. Se hacen con un pigmento mineral y aceite de linaza o barniz y un cuerpo de relleno, para las maderas. En los paneles se emplea yeso con agua de cola, y sobre los metales se utilizan empastes compuestos de 60 a 70% de pigmento. Se emplean también empastes a base de nitrocelulosa. Los empastes se aplican con espátula, en forma de masilla; con brocha o pincel y con el aerógrafo o pistola de aire comprimido, los líquidos. Los empastes, una vez secos, se repasan con papel de lija en paredes y madera, y alisan con piedra pómez, agua y fieltro, sobre metales. Imprimaciones La primera mano de pintura que se da a un cuerpo debe ser muy adherente, con objeto de lograr, además de su protección, la de servir de soporte a las restantes manos de color. Su naturaleza varía con la clase de pintura, estando casi siempre compuestas del vehículo o aglutinante, ligeramente coloreado con el pigmento y un diluyente. Con pinturas al temple se emplea agua de cola y con pinturas al óleo, aceite de linaza y aguarrás. Aplicación de la pintura Las pinturas se dan con pinceles y brochas, con aerógrafo pistola, pulverizando con aire comprimido, con rodillos de goma y por inmersión. Las brochas y pinceles se hacen con pelos de diversos animales, siendo corrientes el cerdo. Pueden ser redondas o planas, clasificándose por números o por los gramos de pelo que contienen. Modernamente se hacen de materias plásticas como el nylon. Los aerógrafos o pistolas constan de un recipiente que contiene la pintura con el aire a presión (1- 6 atmósferas) el compresor y el pulverizador, con orificio que varía desde 0.2 mm a 7 mm, formándose un cono de 2 cm a 1 m de diámetro. Secado Las pinturas se secan generalmente al aire con mayor o menor rapidez, según el clima, aireación y clase. Las pinturas celulósicas tardan desde treinta a sesenta minutos, las pinturas a la cola y aguada, unas ocho a diez horas; los barnices grasos y las pinturas al óleo, doce a veinticuatro horas. 48

Los barnices para metales se pueden secar en estufas calentadas a 100 - 200ºC, preparándolos más grasos que los aéreos, con lo cual se alcanzan mayores resistencias. Bruñido Se practica para dejar rugosas las superficies y hacer desaparecer las desigualdades con objeto de que tengan más adherencia las siguientes manos de pintura. Se hace con papel de lija, piedra pómez y con aceite, papel de vidrio y agua.

Pulimento La madera se pulimenta con barniz de goma laca en disolución alcohólica extendiéndose en capas delgadas con una muñequilla a la que se agrega unas gotas de aceite de pulir (aceite de parafina). Los metales se pulimentan después de haber sido esmerilados ligeramente con pasta de pulir, y se pulimenta con mezclas especiales a base de aceite, disolventes, agua, etc, con lo que se consigue adquieran un gran brillo. Consumo de color Varía con la clase de pintura, soporte, densidad, aplicación, poder de cubrición del pigmento, etc. En números redondos, se pueden tomar aproximadamente: 70 a 150 gr./m2, para la pintura a la cola; 80 a 100 gr./m2, para la pintura al óleo; 90 a 110 gr./m2, para los barnices – lacas y 150 a 200 gr/m2, para las pinturas celulósicas. Código color Los fabricantes de pintura usan la avanzada tecnología de computadoras para codificar las pinturas por color y producir catálogos (véase tabla P1 y P2) especiales que actualmente pueden dotar al cliente con una selección de colores casi ilimitada. La mayoría de los proveedores de pintura y tienda de pintura tienen una máquina mezcladora de colores en el cual, después de la selección de un color y su número, se coloca el galón de pintura blanca y se agregan cualesquiera pigmentos necesarios. Tabla P1 Código de colores para seguridad Col or Rojobási

Riesgos físicos o equipo identificado (1) Equipo y aparatos para protección contra incendio (2)

Para indicar “peligro”

Áreas de uso sugeridas (1)

Cajas de alarma de incendio, recipientes de arena y agua, extinguidores, hidrantes,

posiciones de mangueras, tuberías y válvulas de sistemas de rociado y demás tubería que conduzcan materiales para protección contra fuego o control del mismo. (2) Recipientes líquidos inflamables, barreras en obstrucciones temporales y riesgos posibles en construcciones temporales

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Anaranjado

(1)

Partes

peligrosas

(1)

de

Amarillo

(1)

(2) Verde

(1) (2)

Azul

(1)

Púrpura Negro, blanco o una combinación de éstos

(1) (1)

Interior de guardas móviles; orillas expuestas de rodillo, engranajes y cosas

semejantes

maquinaria en movimiento Para indicar precaución

Tuberías que conduzcan materiales peligroso Para indicar “seguridad” Tuberías que conduzcan materiales seguros Para advertir el

contra

movimiento o uso de equipo que se esté trabajando durante trabajos de construcción Riesgo de radiación Para indicar áreas despejadas y de tráfico

(1)

Orillas expuestas o no resguardadas de plataformas, pozos y depresiones;

dispositivos o equipos suspendidos de cielos, etc., que llegan hasta áreas de operación norma; pasamanos guardas, los escalones primero y último de escaleras que se necesite precaución; cubiertas interiores de interruptores y cajas de fusibles; borde de las puertas de elevadores que cierren horizontalmente; pasillos con puertas, vigas y tuberías que estén a baja altura; pilares, postes o columnas; avisos de precaución. (2) Tuberías que conduzcan agua caliente o corrosiva, productos inflamables, explosivos o venenosos (1) Dispensarios de primeros auxilios, botiquines, etc.; tableros de boletines de

(1)

seguridad, duchas de seguridad, avisos con instrucciones de seguridad, botones de arranque de seguridad. Equipo eléctrico, elevadores, escaleras, otros equipos y partes de andamiaje

(2)

Tunerías que llevan conducto eléctrico

(1) Áreas con riesgos de radiación; recipientes que contengan material radiactivo (1) Extremos cerrados de pasillos, líneas de dirección de escaleras, señales de dirección, ubicación de botes de basura (se emplea en blanco uniforme, negro uniforme, franjas de un solo color, franjas alternadas de negro y blanco o en cuadros blanco y

Tabla P2 Código de colores para tuberías Color Rojo Anaranjado o amarillo

Colores verdes o acromáticos tales como el blanco, negro, gris o Azul brillante

Clasificació n Clase F Clase D

Clase S

Clase P

Lugares de uso Tuberías principales, ramales y alimentadores de rociadores Materiales peligrosos; materiales fácilmente inflamables o explosivos, como aceites, combustibles, gasolina o nafta; sustancias químicas corrosivas o tóxicas, tales como ácidos, álcalis y sulfuro de hidrogeno; materiales a altas temperaturas y presiones tales como vapor de agua, Materiales seguros que no representen peligro o que representen muy poco peligro para la vida o la propiedad; materiales a presiones y temperaturas bajas que no sean ni tóxicos ni venenosos y que no produzcan fuego o explosiones Materiales entubados para el propósito expreso de disminuir los riesgos de materiales peligrosos; todos los materiales de protección que no sean contra incendio

Las pinturas de colores difieren de las blancas en que absorben selectivamente la luz incidente. La luz refractada (reflejada) da el color. Mientras más obscura sea la pintura, mayor será el poder de cubrimiento. Tabla P3 Código de colores para tuberías Color Blanco simple

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Reflexión de la luz 85-89

Blanco hueso Amarillo Marfil suave Aluminio Crema Verde claro Marfil Durazno Azul cielo Orquídea claro Ante Verde Chícharo Canela Azul pavo real Gris acero Café

69-70 68-72 70 70 65-69 66 61-63 58-59 58 5 47 4 34 34 30 9

Duración Tiene mucha influencia el número de manos, constitución de la pintura, medio, clima, etc., no pudiendo darse con aproximación. Para los elementos ferrosos a la intemperie se exige una duración de cinco a diez años, que se logra más o menos. Las pinturas celulósicas duran de dos a cuatro años. Tabla P4 Tipos de recubrimientos orgánicos (pinturas) y método de aplicación en obra Tipo de pintura Acabados transparentes

Dónde se usa Superficies de madera en interior y exterior

Cómo se aplica Brocha,

Acabados

Pisos de madera interiores

Brocha,

A prueba de agua

Muros interiores o exteriores bajo el nivel del terreno (no Concreto o mampostería interior y exterior sobre o bajo el Sellador de uniones exteriores entre materiales Guarniciones, puertas, ventanas, etc., y áreas húmedas y de Metales, madera y materiales inflamables Gabinetes de madera y materiales inflamables Relleno de agujero pequeño en madera Muros de mampostería y concreto; hierro y acero Metales ferrosos en exterior e interior

Brocha, atomizador, llana, Brocha, atomizador, llana, Pistola de relleno Brocha,

Muros y plafones interiores

Brocha,

Como capa base o acabado protector o como reflejante Muros interiores Estructuras interiores acabados en madera

Brocha, atomizador

A prueba de humedad Compuestos rellenadores Esmaltes Intumescente Lacas Luten o mástique Pinturas asfálticas Pintura inhibidores de Pinturas lisas Pinturas metálicas Pinturas multicolores Pinturas para casas

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Brocha, atomizador Brocha, atomizador A mano, llana pequeña Brocha, escobilla Brocha,

Atomizador, brocha Brocha,

Pintura para mampostería Pinturas para piso de Pinturas para pórticos y Repelentes del agua Resanadores Resistente al fuego y a la Tintas Tintas para tejas o ripios

Superficies

exteriores e concreto, Pisos de cemento interiores

interiores

de

Brocha, Brocha, atomizador

Guarniciones, puertas, ventanas, molduras, etc., exteriores

Brocha, rodillo

Concreto, mampostería, etc., exterior sobre el nivel del terreno Para rellenar grietas, hoyos y poros de l madera

Atomizador,

Áreas interiores de la madera, vistas, ventanas, etc. Madera interior y exterior Tejados y cubiertas laterales de madera en exterior

brocha, Brocha, a mano, llana Brocha, Brocha, tela, esponja Brocha, tela, esponja,

APLICACIONES  





Residencial: Se utilizan en casas, residencias, apartamentos o conjuntos horizontales. Deben escogerse pensando en la apariencia, resistencia, variedad de colores, terminados, fácil aplicación y durabilidad. Comercial: Se utilizan en oficinas, restaurantes, tiendas, teatros, cines, bares, etc. Se deben considerar características más específicas como; resistencia al tráfico, resistencia a la limpieza, resistencia a la abrasión, resistencia al uso intenso, etc. Institucional: Se utilizan en hospitales, escuelas, institutos, hoteles, edificios de gobierno, bibliotecas, auditorios, etc. Las características deben ser, resistencia a la abrasión, resistencia al uso, resistencia al desgaste, resistencia al tráfico intenso, resistencia a la limpieza diaria, resistencia a los detergentes, etc. Industrial: Se utilizan en metalurgia, manufactura, laboratorios, automotriz, etc. Las características son más complejas por lo que se dividen en: a) Exposición industrial: a la luz moderada, al agua y a los químicos. b) Pisos para tráfico; Intenso, medio y bajo, ya sea humano o motor en zonas industriales. c) Aplicaciones en zonas industriales según la necesidad; acrílicas, alquidálicas, epóxicas, base zinc, antiderrapantes. d) Resistencia a altas temperaturas; ambientes interiores de 40 °c hasta 500 °c.

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MEJORAMIENTO QUÍMICO DE LAS SUPERFICIES Las distintas clases de recubrimientos se aplican a una superficie o sustrato para producir un sistema de pintura que consta de:    

Sustrato Pintura de imprimación o primer (directamente en contacto con la superficie) Capa inferior Capa superior o final de pintura

El resultado final, dependerá de la adherencia entre sí de las distintas capas, las propiedades individuales de estas y la cadena del eslabón más débil. Este eslabón débil suele ser la unión sustrato-primer, o el propio sustrato. De ahí la necesidad de estudiar la superficie antes de pintarla, ya que suele ser recomendable o necesaria la utilización de algún tratamiento físico (cepillado y lijado en la madera desengrasado y limpieza por chorro de arena del acero, y el llenado y sellado de superficies porosas o dañadas) químico, para mejorar el resultado del pintado posterior.

Estos tratamientos están encaminados a mejorar el sustrato o evitar la degradación del mismo, debido a que su fabricación ha podido ser defectuosa; ser un material muy poroso o abollado; e incluso ser deteriorado durante el almacenamiento. A continuación explicaremos las distintas mejoras, desde el punto de vista químico, para conseguir en las superficies plásticas una mejor adhesión de la pintura, la protección de la madera contra la biodegradación y la protección de los metales contra la corrosión. Superficies plásticas

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En general los plásticos, una vez limpiada su superficie no presentan problemas de adhesión de la pintura. Como excepciones se encuentran el polietileno y el polipropileno, que son polímeros que presentan superficies de baja energía, difíciles de mojar y donde los disolventes penetran con dificultad. Además la capa superficial del plástico es muy débil y la pintura al adherirse la levantará y separará del resto. La solución pasa por modificar la superficie del plástico, reticulando esa capa débil con el resto del plástico y provocando su oxidación, de manera que aumenta su energía superficial. Tipos de tratamientos: 



Descarga en corona La película de plástico pasa sobre un rodillo de metal aislado, que está puesto a tierra y situado por debajo de un electrodo de barra. Por el electrodo pasa una corriente alterna que oscila a una alta frecuencia y voltaje. Desde el electrodo hay una descarga continua hacia la película plástica y hacia el rodillo con toma de tierra, produciéndose un plasma (gas) en el que sus moléculas se rompen en átomos, radicales libres, iones, electrones y fotones. Estas partículas reactivas impactan sobre la superficie oxidándola y rompiendo los enlaces C-H y C-C. Las recombinaciones subsiguientes de los radicales libres C• reticulan la débil capa en el resto del polímero. Estos cambios repercutirán aumentando la tensión superficial crítica del plástico. Esta superficie ya es más mojable por las pinturas, debido también a las fuertes atracciones que surgen entre pintura y plástico. Tratamiento por llama En este método se pone en contacto la porción oxidante de la llama con la superficie plástica brevemente. La Ta de la llama es alta y la llama es un plasma. Así el plástico es modificado por oxidación por el plasma, y por recombinación de los radicales libres del polímero con los del plasma. Aunque estas son las técnicas más utilizadas, vale cualquier sistema de oxidación de la superficie, como el tratamiento con : ácidos oxidantes, halógenos, o con fotoiniciadores irradiados con luz UV.

Protección de la madera La madera está expuesta más que cualquier otra superficie, a bacterias y a las esporas de los hongos. Los hongos que más daño causan a la madera son: los miembros de la familia basidiomicetos, los ascomicetos y los deuteromicetos. Aparte de estos que producen una degradación estructural, otros muchos manchan la superficie de la madera, provocando una fuerte depreciación de la madera. Incluso las maderas que parecen totalmente sanas, seguro que tienen esporas en la superficie, que pueden haber penetrado hasta células por debajo de ella. Se puede evitar que los hongos ataquen a la madera si la tratamos químicamente y si mantenemos bajo su contenido en humedad (los hongos que provocan la 54

podedumbre son activos cuando la humedad de la madera supera el 20%). Estos tratamientos se pueden hacer en disolventes o en medio acuoso, pero para conseguir óptimos resultados se deben aplicar en la fábrica con equipos especiales. Productos activos contra los mohos: pentaclorofenol, óxido de tributiltina y naftenatos de cobre y zinc (en dtes.); y mezclas de sulfato de cobre, bicromato sódico o potásico, y pentóxido de arsénico hidratado (en agua). Protección de los metales contra la corrosión La corrosión es la conversión de un metal a su forma hidratada de óxido. La superficie del hierro nunca es uniforme y si entra en contacto con una delgada capa de electrólito acuoso, pequeños desequilibrios eléctricos de un sitio a otro conducirán a la formación de una célula electrolítica. Dentro del metal, los electrones fluyen desde los puntos anódicos a los catódicos, y dentro del electrólito los iones migratorios se encuentran para formar hidróxido ferroso soluble, cuando hay presente oxígeno suficiente, hay una oxidación hasta producir óxido férrico insoluble. Vemos que la corrosión (disolución de un metal), es un proceso electroquímico que requiere un etapa adicional de oxidación. Si el producto final de la corrosión puede formar una capa impermeable, insoluble y fuertemente adherida a la superficie del metal, la corrosión decrecerá. Técnicas para inhibir la corrosión:    

Mantener la superficie seca, para que no se pueda formar sobre ella ningún electrolito conductor. Eliminar áreas catódicas de oxígeno. Formar una película impermeable a los electrones en los puntos catódicos. Formar una película impermeable a los cationes metálicos en los ptos. anódicos.

No existe pintura alguna que sea completamente impermeable al agua o al oxígeno, por ello es necesario incluir en la pintura pigmentos anticorrosivos, o aplicar un tratamiento químico inorgánico antes de pintar, o ambas. Estos pretratamientos químicos inorgánicos, también llamados capas de transformación, se emplean para:   

Pasivar la superficie formando sobre ella una capa relativamente estable, fuertemente adherida que inhibe la corrosión. Preparar la superficie para que la capa de pintura posterior se adhiera a ella sin problemas. Las capas de transformación, son delgadas y se estropean con facilidad. Las posteriores capas de pintura las protegen, y si contienen pigmentos de inhibición reparan los posibles daños.

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Algunos de los pretrotamientos más utilizados son el cromado del aluminio y el fosfatado del hierro.

Pinturas resistentes al fuego y a la flama Estas pinturas son de dos tipos: 1. Las que no permiten la combustión y por tanto impiden la propagación de la flama. 2. las que no solo impiden la combustión si no se dilatan y detienen la transmisión del calor a los materiales combustibles. Por definición, el segundo tipo se denomina pintura intumescente. Los materiales pintados con este tipo, en realidad crean un área a prueba de fuego cuando los afecta el calor. Los recubrimientos intumescentes se obtienen con una clasificación de su comportamiento ante el fuego, aprobada por Underwriters Laboratories Inc. Las clasificaciones de fuego se basan en el número de capas de pintura intumescente. Estos recubrimientos alcanzan una clasificación de hasta 2 horas de resistencia al fuego, sobre acero estructural y proporcionan una protección tipo A a madera y madera laminada. También se puede obtener un recubrimiento intumescente para aspersión, con una clasificación de hasta 4 horas para acero estructural a prueba de fuego. Cuando se contempla el uso de la pintura intumescente, debe consultarse a los fabricantes de pintura, revisar los códigos ambientales y locales contra incendio y revisar cómo y por quién va a aplicarse la pintura intumescente. Los tipos de pintura resistentes al fuego, a la flama y a prueba de fuego deben aplicarse por pintores que hayan sido aprobados por los fabricantes. Siempre debe revisarse la clasificación del comportamiento ante el fuego y la instalación aprobada de cada uno de estos tipos de pintura.

Pinturas resistentes a los hongos, antibacterianas y contra insectos

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La mayoría de las pinturas se pueden hacer resistentes a hongos, pudrición e insectos, si se les agrega ingredientes contra restantes. Se pueden obtener agentes bacterianos para pinturas, pero tienen las mismas características y propiedades que las utilizadas para hongos, pudrición e insectos.

Recubrimiento transparentes Por lo general estos no tienen la durabilidad de los recubrimientos pigmentados en uso exterior y se usan principalmente para embellecer y proteger superficies sin oscurecer su apariencia natural. Usualmente el barniz es una combinación de aceites desecantes y resinas fortificadas, ya sea naturales o sintéticas, , que secan debida a la acción química inducida por secamiento por aire u horneado, y por la evaporación del disolvente seguida por la oxidación y la polimerización de las resinas y los aceites desecantes. Los disolventes comunes para barniz son la trementina y extractos minerales. El barniz no sólo se usa como recubrimiento transparente sino también en gran medida como vehículo para pinturas de color, a fin de obtener secado rápido y una superficie tersa. Los tipos de aceites y resinas y la relación aceite-resina con los factores que controlan las propiedades del barniz. Los aceites contribuyen a dar elasticidad y las resinas a la dureza de la película terminada. El barniz que se usa como vehículo para muchas de las pinturas pigmentadas, excepto en pinturas para exteriores de casas, se formula para determinar el uso final de la pintura. Lo usan y manejan casi exclusivamente los fabricantes de pinturas. La palabra laca se aplica con frecuencia a cualquier recubrimiento que seca rápidamente y sólo por evaporación del disolvente. Una laca verdadera contiene nitrocelulosa como ingrediente básico no volátil que se caracteriza por su secado rápido y olor distintivo, con resinas, plastificadores y aceites secadores agregados solamente par mejorar la adhesión y elasticidad (flexibilidad) de la película. El término laca también incluye cualquier compuesto transparente que seca al aíre o de tipo horneado cuya base por lo general es nitrocelulosa o resinas celulosas modificadas. Los plastificadores sólo mejoran la flexibilidad de la película de laca y son aceites tratados especialmente, o bien, compuestos químicos como el aceite ricino soplado o ftalto bibutílico. Los disolventes para lacas son ciertos acetatos, acetonas y alcoholes. Secan de 5 a 15 minutos y endurecen la película de media hora a cuatro horas. 57

Existen lacas transparentes o pigmentadas y por lo común se aplican por baño en pequeños objetos o por aspersión. La película es dura y delgada, pero no es tan durable cuando se expone al sol y a la humedad, como la que forman los barnices de alta graduación. El barniz de gomalaca es una solución de resina de laca refinada en alcohol desnaturalizado que actúa más como laca que como barniz, ya que seca rápidamente por evaporación del alcohol. Se obtiene en color blanco (blanqueado) y en gran gama de anaranjados. Se suministra “pedazos”, es decir, la relación de libras (kilogramos) de resina para un galón (1litro) de alcohol. Los pedazos de 4, 4.5 y 5, abarcan las consistencias de gomalacas ligera, mediana y espesa, que son las de uso más común. La gomalaca se usa para obtener un acabado transparente en trabajos de madera, para sellar nudos y manchas de resina en la madera antes de pintarla, y para sellar recubrimientos bituminosos antes de aplicar las pinturas pigmentadas. La gomalaca no se debe mantener más de seis meses en forma líquida. Actualmente se produce gomalaca sintética de resinas naturales, hule de nitrilo, o de una mezcla de resina natural con hule de nitrilo o con resinas sintéticas modificadas, suministradas así substitutos de la gomalaca.

CONCLUSIONES 

El proceso productivo de las pinturas no presenta una gran complejidad en el aspecto productivo/tecnológico, por tanto una empresa no tendría demasiada dificultad en la producción.



La industria de las pinturas se encuentra en crecimiento, debido al auge del rubro de la construcción.

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