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El poliestireno: Guía Definitiva sobre este material de construcción

Gracias a sus excelentes propiedades, el poliestireno juega un papel importante en la práctica de la construcción: satisface varias de las principales demandas de las construcciones actuales, como la necesidad de ahorrar energía y prevenir el ruido.

Muchos países de climas templados o tropicales requieren construcciones con medidas de aislamiento térmico eficaces; eso obedece a que el costo energético del aire acondicionado en la temporada de calor puede ser igual o incluso superior al de la calefacción en invierno.

Como la mayoría de los polímeros termoplásticos, el poliestireno se deriva de los hidrocarburos (petróleo crudo o gas natural).
Con relación a la variedad de materiales existentes, el poliestireno se presenta como un material versátil y adecuado para diversas aplicaciones dentro del mundo de la construcción y el diseño arquitectónico en general.

 

¿Qué es el poliestireno? 

El poliestireno, también llamado polímero vinílico, es un tipo de termoplástico estructurado químicamente como una cadena larga de hidrocarburos, con un grupo fenilo unido a pares de átomos de carbono.

Se obtiene mediante un proceso llamado polimerización, cuya reacción química consiste en la combinación de muchas moléculas pequeñas para formar moléculas muy grandes.

Esto ocurre a partir de un conjunto de reacciones en las cuales el monómero iniciador o agente de curado, denominado estireno, activa otro monómero. Esto provoca la reacción en cadena que forma el polímero final.

Fue adquirido por primera vez en Alemania en 1930 por Hermann Staudinger. El científico, quien logró sintetizar la primeras moléculas de poliestireno de manera deliberada en su laboratorio, dio una explicación al fenómeno a través de la teoría de la polimerización.

El uso del poliestireno se ha extendido por su baja resistencia química: es no tóxico, con baja permeabilidad al vapor de agua y tiene una buena propiedad eléctrica. Esto lo hace un material idóneo en la industria alimentaria, empaque, construcción, entre otras.

El poliestireno se caracteriza por ser sólido vítreo cuando se encuentra por debajo de los 100 °C, pero por encima de esta temperatura es moldeable y se le puede dar una amplia variedad de formas.

La primera vez que se utilizó poliestireno fue gracias a sus propiedades eléctricas. Ya en 1945 se empleó como aislante para cables submarinos y otras formas de revestimiento de conductores, siendo este su principal uso.

Actualmente, debido a su inercia y resistencia al agua, este material se ha vuelto cada vez más importante en la fabricación de botellas, tuberías y films para envases. Estos usos requieren la mitad de la producción del poliestireno.

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Principales características

A continuación, presentamos las cualidades del poliestireno que lo hacen idóneo para el campo de la construcción; este material contribuye especialmente a que los arquitectos puedan desarrollar sus proyectos de manera más eficiente.

Si te estás preguntado cuáles son esas cualidades, la respuesta está a continuación:

  • La mayoría de los tipos de poliestireno son transparentes: esto depende de la mezcla, de si posee cualidades antichoque o si es tipo cristal; es importante encontrar el equilibrio correcto entre estos dos últimos, ya que el color puede comprometer la resistencia del material al impacto.

  • Posee baja resistencia al impacto según su composición estructural: muchos de los productos derivados del poliestireno tienen poca resistencia mecánica, haciéndolo frágil y de fácil fragmentación.

    No obstante, algunos tipos de poliestireno logran resistencia al impacto gracias a las partículas antichoque. Los productos realizados con este tipo de material son más competitivos con las resinas de ingeniería, en piezas que requieren mucho aguante.

  • Presenta muy baja elongación: al igual que el color, este rasgo depende de la composición o mezcla de poliestireno antichoque y poliestireno cristal. Aunque este material es un polímero poco dúctil, la mezcla adecuada permite moldearlo y darle la forma requerida.

  • Es un material de baja densidad: por su alto contenido de aire, el poliestireno es un material muy liviano y transportable; se reduce así la huella de carbono, ya que disminuye el consumo de combustible. Además, se aligera la carga en edificaciones u obras civiles en general.

  • Es posible procesarlo en un amplio rango de temperatura: esto lo hace maleable, ideal para el diseño de estructuras de construcción. Ahora bien, las propiedades de la pieza dependen de la velocidad del enfriamiento.

    Si el enfriamiento ocurre muy rápido, se dará lugar a piezas amorfas en su capa exterior; por el contrario, si se realiza de manera lenta, se obtendrán unas con estructuras más estables y mejores propiedades mecánicas.

  • Es resistente a una variedad de químicos inorgánicos y también es insoluble: la resistencia química de este polímero depende principalmente de su estructura química y su peso molecular.

    El poliestireno tiende a ser más soluble en contacto con compuestos como la acetona, los halógenos, los hidrocarburos aromáticos, entre otros. Gracias a su propiedad higroscópica, la absorción de agua es del 1 % al 3 %, así que es idóneo en construcciones a la intemperie.

  • Posee baja conductividad eléctrica: por lo general, los polímeros de poliestireno presentan una conductividad eléctrica de apenas 10-16 S m-'; es decir, es un material con gran capacidad de aislamiento eléctrico, térmico y acústico. Esto permite ahorrar energía en los sistemas de calefacción o el aire acondicionado de las edificaciones.

Tipos de poliestireno

Debido a la versatilidad de este polímero, existe una amplia variedad de poliestireno según sus características tanto macroscópicas como microscópicas. Se clasifican en:

 

Poliestireno expandido

Este tipo de material se caracteriza por ser de plástico rígido y poroso, moldeado a partir de perlas expandibles, o de sus copolímeros cerrados, llenas de aire. Es resistente, ligero y un aislante térmico excelente.

Aunque es muy práctico, el único factor físico importante que afecta sus propiedades macroscópicas son los rayos ultravioleta. Bajo la acción de la radiación UV, la superficie del poliestireno expandido se vuelve amarilla y quebradiza, provocando corrosión por la lluvia y el viento.

En aplicaciones arquitectónicas donde se utilizan pinturas y revestimientos, estos efectos pueden evitarse muy fácilmente con las medidas adecuadas.

Poliestireno extruido

Es una espuma plástica que se obtiene de la extrusión de una mezcla fluida de compuesto de poliestireno y un gas de tipo espumante; esto convierte al material en un aislante eficaz, con una alta resistencia térmica y baja absorción de agua.

A diferencia del poliestireno expandido, el extruido es de acabado liso, con medidas y grosores más pequeños y de varios colores. Respecto a su conformación estructural, es más denso y está conformado por burbujas cerradas que evitan la penetración de líquidos.

Poliestireno estirado

Es una espuma de celdas cerradas; esta característica estructural afecta directamente a las propiedades básicas de la espuma como la conductividad térmica, la estanqueidad, la estabilidad dimensional, la absorción acústica y la permeabilidad al vapor de agua.

También le confiere al material la posibilidad de facilitar su instalación en todos los climas sin necesidad de tratamientos adicionales.

Poliestireno moldeado

Por su disposición estructural química de celdas abiertas, este tipo de material es ideal para el tratamiento acústico; esto es posible porque la energía que atraviesa la barrera se reduce considerablemente. La impedancia del poliestireno moldeado es distinta a la del medio por donde viaja el sonido.

El aislamiento de este tipo de polímero se representa en función de sus propiedades mecánicas y responde a la ley de masas: al aumentar la masa al doble, se produce un incremento en el orden de los 6 dB al aislamiento acústico.

Las estructuras diseñadas en poliestireno de celdas abiertas se caracterizan por tener un menor costo de producción. Si bien este tipo de material tiene una capacidad de aislamiento acústico superior, la resistencia térmica y al agua es menor; entonces, se requiere aplicar algunos tratamientos para compensar estas debilidades.

 

Aplicaciones del poliestireno en la construcción: versatilidad y eficiencia

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Gracias a su versatilidad, el poliestireno tiene grandes aplicaciones en el proceso de construcción. Algunas de ellas son:

  • En la actualidad, los lugares de climas templados y otros más cálidos están optando por este tipo de material, ya que el acondicionamiento tradicional de edificaciones para temporadas cálidas y frías puede suponer un gasto energético muy alto.
  • Por su baja densidad, es utilizado como aligerante para conformar estructuras dentro las edificaciones. También para elaborar moldes, encofrados y juntas de dilatación.
  • Es un material inerte y estable, no tiende a pudrirse, generar moho o bacterias que puedan provocar la descomposición. Este tipo de material no tiene sustento de insectos ni roedores, siendo apropiado para las estructuras de obras civiles.
  • A través de los procesos de moldeado y corte se pueden obtener estructuras de diversas formas y tamaños con gran capacidad de aplicaciones en obras de construcción, de diseño arquitectónico y de ingeniería civil en general.
  • El poliestireno expandido soluciona múltiples problemas dentro de los sistemas constructivos; por ejemplo las cubiertas, suelos, aislamientos de fachada, entre otros.

Diseña tu proyecto con las ventajas de este material

El uso de paneles de poliestireno expandidos CEMPOSA dentro de la labor constructiva se presenta como una alternativa a las formas de construcción tradicional. Permite que la fabricación de tu diseño se realice a través de un sistema de láminas y estructuras prefabricadas que mejoran los tiempos de entrega.

Además, los materiales de poliestireno expandidos son mucho más económicos que otros tipos de polímeros, como lo es el poliuretano. Su baja densidad lo convierte en un material idóneo para aligerar tus proyectos.

Las placas, bovedillas, casetones de poliestireno expandido no tienen ningún efecto tóxico que sea perjudicial para la salud o el medio ambiente.

Su resistencia térmica es constante y no se pierde o disminuye a largo plazo a diferencia de otros polímeros, evitando de esta manera la pulverización con el paso del tiempo.

 

Conclusión

Los materiales de poliestireno expandido son la mejor solución para hacer realidad tu proyecto. Por sus características y tipos, el poliestireno se adapta a las necesidades o requerimientos de tus diseños constructivos y arquitectónicos de manera económica, rápida y amigable con el medio ambiente.

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