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Materiales Prefabricados de Cemento


 



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Definición de Prefabricación

La Prefabricación se define como el intento de sistematización y coordinación entre los distintos elementos constructivos destinado a facilitar su puesta en obra, lo cual de una forma u otra siempre a estado presente en la construcción.
La aparición masiva recibe su gran impulso debido a la gran necesidad de construir viviendas de una forma numerosa, barata y rápida, necesidades originarias en las guerras, migraciones, centros urbanos y la explosión demográfica.
Los ensayos realizados hasta la fecha han alcanzado resultados no satisfactorios o contradictorios, ya que la necesidad de crear grandes infraestructuras y la imposibilidad de que la prefabricación total tenga cabida fuera de grandes operaciones edificatorias, “pone en evidencia la imposibilidad de generalizar los sistemas e incluso la economía de los métodos”.
El desarrollo de estos elementos ha llevado a un gran avance en cuanto a la industrialización de elementos y a la incorporación de técnicas a la edificación convencional. La construcción almacenes y naves industriales se hace casi enteramente a través de la puesta en obra de este tipo de materiales.
La tendencia en otro tipo de edificaciones es creciente a la hora de incorporar elementos estandarizados y coordinados, lo cual no repercute en los aspectos de calidad y versatilidad de la edificación.


Conglomerante, (Cemento)

Existe una gran variedad de cementos, los cuales poseen distintas características atendiendo a su composición, la cual consiste principalmente en SC3 (silicato tricalcico también conocido como ALITA) SC2 (silicato bicalcico) en un 75%-80%, y el FaC4 (ferrito aluminato tricálcico) AC3 (aluminato tricálcico) que se encuentran formando entre el 25% y 20%.
Cada uno de estos componentes tiene su repercusión en las características y comportamiento del cemento, como por ejemplo la Velocidad de Hidratación, el Calor de Hidratación, la Estabilidad de Volumen o la Estabilidad Química frente a agentes agresivos.
En el caso que nos ocupa (Prefabricados), la elección del cemento debe ser estudiada con detenimiento, debido a la necesidad de una serie de características y comportamientos que vamos a exigir al mismo.
En primer lugar habría que analizar algunas condiciones que el mismo proceso de fabricación y destino del producto nos impone:
* Al tratarse de una fabricación en serie, y con la intención de que el material no repose demasiado tiempo en los moldes, que deben seguir siendo utilizados, se precisa de un cemento que aporte unas resistencias medio-altas tempranas.
* En elementos como las viguetas prefabricadas que poseen un pretensado de cables de acero, también hay que exigirle al cemento que aporte una buena protección hacia el metal.
* El cemento no puede producir grandes efectos de retracción y fisuración en su volumen, siempre y cuando el elemento a producir sea de gran magnitud, para elementos de mediana entidad estos efectos no son relevantes en la configuración final de dicho elemento.
Atendiendo a las exigencias anteriores, podemos deducir que el mejor cemento a utilizar en nuestro caso sería un cemento rico en SC3 (Silicato tricálcio o ALITA), debido a las características y comportamientos que este compuesto aportan cemento, las principales son:
- Alto calor de hidratación.
- Rapidez de hidratación.
- Alta resistencia inicial , para no retardar en exceso el desmoldeo.
- Gran protección de las armaduras.
En este caso la característica negativa de este tipo de cemento es:
- Las variaciones de volumen, retracciones y fisuraciones, aunque debido a la medio-baja entidad de nuestros elementos a fabricar no es algo de lo que nos debamos preocupar en exceso.
Es recomendable y aconsejable la utilización de cementos ricos en SC3 (Silicato tricálcico o ALITA), en la construcción de Prefabricados en general, en elementos pretensados y en hormigonados en tiempos fríos. Podrían ser por tanto un CEM I (portland) ó CEM II ( portland con escoria o humo de sílice).
El cemento incide en la estabilidad directamente, además de la seguridad y durabilidad del elemento consolidado, debido a su importancia existen muchos ensayos de calidad, por ello debemos tener en cuenta para su utilización la normativa española (UNE) instrucción para la recepción de cementos RC-97.
Para controlar la calidad de estos cementos existen una serie de ensayos según la RC-97, siendo los más relevantes:
- Resistencia a compresión. UNE 80215.
- Tiempo de fraguado. Expansión por Agujas de Le Chatelier. UNE 80102.


Aridos

Deben de ser estudiados, analizando detenidamente sus principales cualidades para poder elegir el más idóneo. Según el elemento que vayamos a conformar necesitaremos uno y otro, pudiendo variar en su tamaño máximo nominal, en su geometría, pureza, granulometría, resistencia al desgaste, capacidad de reaccionar con otros elementos, etc.
Se pueden usar todo tipo de áridos, arenas y gravas naturales machacadas o escorias siderúrgicas, etc, siempre y cuando estén sancionadas por la práctica y su elección deriven de un estudio previo realizado en laboratorio.
Generalmente para la conformación de elementos prefabricados de pequeña entidad se utilizan los áridos o arenas que pasan por un tamiz de 4.00 mm.
Existen ensayos de carácter general para áridos destinados a morteros para conocer su calidad y características, como por ejemplo:
- Materia orgánica (en árido fino). UNE 7082.
- Granulometría UNE 7139.
- Finos que pasan por el tamiz 0.08. UNE 7050.
Según el tamaño de los granos:
- Arenas gruesas, pasan por un tamiz de 5 mm y quedan retenidos en el de 2 mm.
-Arenas medias, pasan por un tamiz de 2 mm y quedan retenidos en el de 0.5 mm.
- Arenas finas, pasan por un tamiz de 0,5 mm y quedan retenidos en el de 0.3 mm.
Podemos clasificar los aridos según su procedencia en:
- Arena de mina, sucia y de grano anguloso.
- Arena de rio, granos redondeados, ya lavados y limpios, es un poco más grande.
- Arena de playa, hay que lavarlos con agua dulce.
- Arenas artificiales, procedentes de machaqueo, con granos angulosos, rugosos superficialmente y sucios.


Agua

El agua que vayamos a utilizar no debe poseer sustancias que dañen o modifiquen de forma negativa las características de la mezcla, se pueden emplear todas las aguas sancionadas por la práctica.
Se debe tener en cuenta como característica positiva o negativa, la capacidad de aumentar o disminuir la Velocidad de fraguado según la temperatura que posea, si se encuentra a más de 30ºC la aumenta, y por debajo de 7ºC la retrasa
También existen ensayos para controlar los componentes del agua, siendo los más relevantes:
- Sustancias disueltas. UNE 7130.
- Sulfatos SO3. UNE 7131.
- Ión Cloruro Cl-. UNE 7131.


Fibrocemento

Es un material constituido por una mezcla de cemento portland y fibras, empleado en la fabricación de placas ligeras y rígidas, ampliamente utilizadas en construcción.
Las placas de fibrocemento son impermeables y fáciles de cortar y de perforar. Se utilizan principalmente como material de acabado de cubiertas y para el recubrimiento de paramentos exteriores que deban protegerse de la lluvia, tuberías, bajantes, etc.
Es un material bastante económico, por lo que se utiliza en la construcción de almacenes, cobertizos, naves industriales e instalaciones provisionales. Las placas constituidas por este material se presentan lisas u onduladas en distintas longitudes, además se fabrican piezas especiales para la formación de cumbreras, faldones y otros remates. Se colocan generalmente mediante ganchos de sujeción y tornillos especiales directamente sobre la estructura.
También es empleado en la conformación de conducciones que se emplean en la instalación de redes de saneamiento y desagüe, para lo que existen gran número de piezas de conexión, derivaciones y reductores, que permiten la resolución constructiva de toda la red con un mismo material.
Por sus características, las placas de fibrocemento son en principio recuperables, aunque su relativa fragilidad limita esta posibilidad, dado que es fácil su deterioro en los trabajos de montaje y desmontaje.
NOTA: Las fibras de amianto son perjudiciales para la salud, es un producto cancerígeno. Desde los años sesenta se comenzó a suplir por otras no dañinas como las fibras de vidrio.
Existe una gran variedad de productos prefabricados de fibrocemento, a continuación se detallan dos de ellos con sus características y propiedades principales además de su designación, finalidad y su fabricante, son prefabricados de cemento más fibras minerales.
TUBERIA DE FIBROCEMENTO: Mexalit/Versalite
Designación: Mexalit/Versalite (abastecimiento de aguas).
Fabricante: Mexalit.
Aplicación: Abastecimiento de aguas.
Los tubos de fibrocemento Mexalit/Versalite se fabrican con cemento de alta calidad, fibras de asbesto y sílice.
Su resistencia física se debe no solamente a la mezcla de estos materiales sino a la forma en que dicha mezcla se realiza, orientando las fibras de asbesto y repartiéndolas en toda la masa de cemento, formando un producto homogéneo, y que constituyan además un refuerzo ideal para resistir las fatigas derivadas de los esfuerzos de tensión y compresión.
Curado del producto (tubos).
Este producto recibe un curado en forma de AUTOCLAVE, exclusivo en su serie, consistente en aplicar temperaturas de (165ºC) y vapor a presión a (7Kg/cm2), dando como resultado un producto homogéneo y monolítico con gran resistencia química a los sulfatos del suelo y resistencia mecánica a los esfuerzos combinados, debido a lo cual cumplen con los dos requisitos básicos del servicio:
1.- Resistencia estructural: Resiste las cargas externas y las presiones internas a las que están expuestas.
2.- Durabilidad: Resiste los agentes destructivos químicos y físicos que puedan encontrarse en operación.
Debido a la exclusividad del proceso de curado, con el cual se conforma definitivamente el producto, recibe la clasificación oficial TIPO II (liberación de Hidróxido de Calcio menor al 1%), superior a la categoría TIPO I de curado natural y con liberación de Hidróxido de Calcio de alrededor del 8%.
Propiedades.
1.- Bajo coeficiente de rugosidad n = 0.010.
2.- Inmune a la tuberculización y alta resistencia a la corrosión y así como a los ataques químicos.
3.- Ligereza.
4.- Juntas flexibles y herméticas.
Ventajas.
1.- Capacidad de conducción perdurable.
2.- Cero coste de mantenimiento.
3.- Bajo costo de instalación, debido a su menor peso.
4.- Permite deflexiones de hasta 5 grados por cople, reduciendo la cantidad de piezas especiales.
Calidad del producto.
La Dirección General de Normas (SECOFI) ha concedido a este producto el uso del Sello Oficial de Garantía en los tubos para conducción y distribución a presión de las clases A-5, A-7, A-10, A-14 y para los diámetros de 75mm hasta los 900mm.
TUBERIA DE FIBROCEMENTO: Mexalit/Versalite
Designación: Mexalit/Versalite (alcantarillado).
Fabricante: Mexalit.
Aplicación: Redes de alcantarillado.
En la actualidad se tiende a utilizar sistemas separados para la eliminación de aguas pluviales y residuales o negras, debido a lo cual esta empresa presenta la tubería para alcantarillado que además de ser útil en los trabajos de higiene pública, puede ser utilizada en drenajes, alcantarillados en carreteras, desagües de plantas de tratamiento, etc.


Ventajas que presenta la utilización del producto.

1.- Previene la contaminación:
El material de la tubería es impermeable, lo que impide que se presenten fugas y exudaciones en la superficie externa del tubo, cumpliendo así, con las exigencias de salubridad pública, en contra de la contaminación. La estanqueidad de la unión se presenta tanto interna como externamente, lo que constituye una ventaja cuando se instala en zonas con alto nivel freático.
2.- Hermética:
El sistema de unión garantiza estanqueidad absoluta lo cual suprime las fugas y por lo tanto la contaminación del suelo y las aguas subterráneas. Evita además infiltraciones en la tubería eliminando la alteración del caudal de diseño.
3.- Flexible:
Por su diseño (unión con anillos de hule) admite deflexiones en la red, permitiendo a la tubería acomodarse a los movimientos del terreno, evitando así fisuras y/o filtraciones como en el caso de las uniones rígidas.
4.- Curado en AUTOCLAVE:
Este método de curado, exclusivo en esta empresa, da como resultado un producto homogéneo y monolítico con gran resistencia química a los sulfatos del suelo y resistencia mecánica a los esfuerzos combinados.
5.- Facilidad de instalación:
De gran importancia en suelos poco cohesivos y con nivel freático alto, por su sistema de unión de anillos de hule, peso y longitud, obteniéndose menores costos de instalación y altos rendimientos. Con tubos de 5 metros, se permite mayor rapidez de instalación y menor número de uniones.
Debido a su bajo peso, facilita y trae ventajas económicas en el transporte, manejo e instalación.
6.- Resistente a la corrosión:
Las experiencia obtenida en instalaciones efectuadas dentro y fuera del país nos demuestra el magnífico comportamiento de la tubería frente a los agentes corrosivos, para citar como ejemplo, el empleo de esta tubería para el transporte de agua de mar. La tubería es totalmente inmune a corrientes eléctricas vagabundas, evitando así el riesgo de corrosión y perforación de la pared del tubo.
Los líquidos transportados en los colectores presentan frecuentemente un pH diferente al neutro, mayor a 7.
Debido a la naturaleza de los componentes del producto para alcantarillado, resisten perfectamente la acción corrosiva de cualquier suelo o agua, cuando el valor del pH es igual o superior a 7.
7.- Resistente a la abrasión:
Esta característica es debida a sus características mecánicas y a la fuerte compresión a que son sometidas las capas en la etapa de formación del tubo. Después de intensos ensayos se ha comprobado que la fibra no se desprenden, como en el caso de los materiales granulares, por ello está recomendada para transportar aguas pluviales, de desecho, y de alcantarillado con sólidos en suspensión.
8.- Sin incrustaciones:
Esta característica la posee gracias a su superficie lisa, la superficie interior también presenta esta característica oponiendo la menor resistencia al paso de las aguas servidas, garantizando un alto coeficiente de escurrimiento.
Calidad.
La tubería Mexalit para alcantarillado supera los mínimos establecidos por las Normas NMX-C-39-1981.


GRC

Son las siglas inglesas de Glass Reinforced Concrete (hormigón armado con fibra de vidrio), perteneciente a los materiales llamados “composites” , en los que se unen las propiedades de la fibra de vidrio de gran resistencia a tracción, con un material aglomerante como es el hormigón, el cual constituye la base del elemento fabricado.
Se utiliza desde los años sesenta con la finalidad de suplir el empleo de las fibras de amianto debido a su efecto cancerígeno, pero es en los últimos años 1995-1999 cuando este material ha experimentado un considerable auge en su utilización como material de cerramiento en módulos prefabricados de cierta envergadura, además de su aplicación en forma de placas de una forma más convencional.
Por su propia constitución el GRC, permite la fabricación en taller de piezas o plafones que incorporen, antes de su puesta en obra, elementos que aplicando otros sistemas constructivos se instalarían in situ, como aislamientos, carpintería de huecos. Determinadas instalaciones, etc. Para ello se procede a colocar todos los elementos en un molde en el que se incorpora la pasta fresca por proyección o vertido, logrando una gran rapidez en la puesta en obra. Las fibras de vidrio que actúan a modo de armadura son las que confieren resistencia a la tracción al material y permiten eliminar las armaduras de hierro y reducir el peso de la pieza, haciendo desaparecer la posibilidad de corrosión de las mismas y aumentando, por tanto, las expectativas de duración.
Este material también es empleado en la configuración de revestimientos de la forma más convencional, con la ventaja de que puede incorporar en taller elementos como el aislamieto térmico o los anclajes de sujeción.
Como todo elemento prefabricado, requiere una gran precisión en su diseño y dimensionado dada la dificultad de rectificaciones en obra.
Del mismo modo, se adecua especialmente a aquellas construcciones en las que el número de piezas distintas es limitado dada la necesaria amortización de los moldes.
PREFABRICADO DE CEMENTO: Con materia Orgánica
Designación: Tec 3000.
Fabricante: MacMillan
Aplicación: Varias.
Tablero Tec 3000 estructural de cemento, producido por MacMillan Guadiana con propiedades físico-mecánicas que cumplen con las normas y exigencias de la industria de la construcción aportando además la facilidad y rapidez de su manejo e instalación y la flexibilidad de la prefabricación de componentes constructivos.
El producto ofrece una combinación de características para la industria de la construcción muy amplia, entre las que destaca resaltar:
- Resistencia al fuego.
- Resistencia al tiempo (durabilidad).
- Resistencia al agua.
- Resistencia a las termitas.
- Resistencia a la pudrición.
- Resistencia a los hongos.
- Maquinabilidad.
- Aislamiento acústico.
- Versatil.
Componentes.
Cemento (72%)
Madera (25%)
Componentes químicos (3%)
Ventajas.
Se ahorra en estructuras y cimentación de casas y edificios, de fácil manejo y adaptabilidad a cualquier estructura además de, limpieza en obra, rapidez, poco personal para trabajarlo, larga vida estructural, bajo mantenimiento, etc.
1.- Maquinable:
Se puede cortar con sierras portátiles o en máquina, usando sierras con dientes de carburo de tungsteno. Se perfora con taladro manual o fijo, recomendándose que sea de alta velocidad, para mayor rapidez y calidad usar brocas para fierro.
Además se pueden fresar los cantos para hacer biseles, ranuras, espigas o traslapes utilizando fresas con dientes de carburo de tugnsteno.
2.- Durabilidad:
Este prefabricado de cemento y material orgánico (tablero estructural), sufre un insignificante deterioro cuando se expone a los cambios bruscos de temperatura.
NOTA: El comentario que se hace en el folleto informativo de este producto por parte del fabricante, sobre la durabilidad, es muy interesante, ya que si el deterioro que sufre frente a cambios bruscos de temperatura fuese insignificante, el fabricante a mi parecer ni siquiera lo mencionaría, por lo que creo que el deterioro debe ser de mayor grado.
La mineralización de la madera y la conocida durabilidad del cemento hacen que el producto adquiera una prolongada vida, conservando sus propiedades originales, “según el fabricante”.
3.- Acabados:
Tiene como característica sus caras lisas y listas para decoración con pintura, texturas y una amplia variedad de acabados, sin embargo se recomienda limpiar el polvo con un trapo antes de aplicar los acabados.
Aplicaciones.
Producto ideal para la construcción eficiente de edificios comerciales, casa habitación, fachadas, muros exteriores e interiores, plafones, cubiertas de techo, bardas y otros usos como son cubiertas para cocinas integrales, pizarrones, barreras de fuego, etc.
Subproductos.
- Piso falso.
- Trims (tiras).
- Corners (Esquineros).
- Cercas para jardín.
Acabados. - Texturizado (Imitación a madera) - Liso.
PREFABRICADOS DE CEMENTO-HORMIGON: Con fibras de Acero
Designación: Pavimento ROC.
Fabricante: Rocland.
Aplicación: Soleras industriales y pavimentos.
ROC FIBRAS es un sistema para el refuerzo de los morterocementos-hormigones ya que se pueden preparar pavimentados y solados con un gran abanico de diferente granulometría y en mayor o menor cantidad, utilizado concretamente para soleras industriales.
La elaboración de este producto consiste en incorporar en la matriz del amasado inicial, una cantidad apropiada de fibras con el fin de crear un material compuesto y homogéneo.
Propiedades.
La fibra de acero que posee este elemento posee las siguientes propiedades:
- Forma torcida, sección triangular, curva con una cara lisa y la otra rugosa.
- Alargamiento elástico débil.
- Excelente resistencia a la rotura.
- Geometría adaptada.
- Buena adherencia a la matriz.
- Repartición correcta en la matriz.
Las fibras metálicas mejoran la resistencia del hormigón a la flexotracción. El morterocemento-hormigón así reforzado es un material cuyas mejores ventajas son:
- Gran ductilidad a débil abertura de fisura (<8mm).
- Reducción de la fisura debida a la retracción.
- Homogeneidad.
- No fragilidad a la rotura.
- Aumento en las resistencias mecánicas.
- Mejor envejecimiento y gran cohesión que le da una importante resistencia a los impactos.
Este producto (ROC FIBRAS) aumenta la energía mecánica y permite aguantar deformaciones debido a cargas y descargas y también, temperaturas muy bajas, hasta 40º bajo cero, sin degradaciones.
Tensiones admisibles en Mpa con un Hormigón 200.
H 200 20 Kg/m3 ROC FIBRAS 2,95 Mpa H 200 25 Kg/m3 ROC FIBRAS 3,35 Mpa H 200 30 Kg/m3 ROC FIBRAS 3,70 Mpa H 200 35 Kg/m3 ROC FIBRAS 3,90 Mpa H 200 40 Kg/m3 ROC FIBRAS 4,10 Mpa
Características técnicas del producto.
- Resistencia a la tracción: 700 a 1100 N/mm2.
- Largo: 32,5mm.
- Número de fibras/Kg: 4.740.
- Metros de fibras/Kg: 154.
Formato.
Cartones de 20 Kg.
PREFABRICADO DE CEMENTO: Con fibras de acero y sintéticas
Designación: ROC FIBRA HT.
Fabricante: Rocland.
Aplicación: Soleras y pavimentos industriales.
Roc Fibra HT se podría definir como: un nuevo sistema de fibras para el refuerzo de hormigones y morterocementos, que constituye un adelanto significativo para la realización de pavimentos industriales.
Propiedades.
Constituido por dos fibras:
- Fibras metálicas trefiladas.
- Fibras sintéticas multifilamentos.
Las fibras metálicas; mejoras la resistencia del hormigón y morterocementos a flexión y tracción.
Las fibras sintéticas (polipropileno); reducen el efecto de la retracción de las primeras horas de fraguado, por costura de las micro-fisuras.
Las soleras y pavimentos ejecutados con este producto poseen las siguientes ventajas:
- Ductilidad.
- Reducción de los efectos de retracción.
- Homogeneidad.
- Aumento de las resistencias mecánicas.
- Mejor envejecimiento.
-


Características técnicas del producto.

Fibra de Acero. Fibras sintéticas. Resist a la tracción 1100 Mpa 300 Mpa Largo 60 mm 12 mm Número de fibras/Kg. 2700 2.905.000 Metros de fibras/Kg. 163 34.865
Formato.
Sacos de 25,240 Kg.
Palet de 50 sacos o sea 1.262 Kg.
NOTA; Este producto a diferencia del anterior, lo distribuye la fábrica en forma de conglomerante deshidratado, tan solo para añadir agua en la obra y terminar de conformarlo, por lo cual no se podría designar ni considerar como un Prefabricado de cemento.
Normativa y condiciones que cumplen los componentes de estos productos (ROCLAND)
Los áridos deben responder a la norma NFP 18.301, y poseer una granulometría de 0 a 5 mm.
Los cementos normalizados permitiendo obtener un H 200 mínimo.
El agua de una manera general se utiliza el agua potable exenta de impurezas.
Los aditivos son fluidificantes homologados.


 





 

 

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