UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

SISTEMAS CONSTRUCTIVOS I

AUTORES:

KEVIN CHAMBA 

KATHERINE SÁNCHEZ

Tutor: 

Arq. CARLOS CARDENAS.

INTRODUCCIÓN

Hoy en día la tecnología del concreto ha dejado de ser una ciencia joven, la gran cantidad de trabajos de investigación durante este período respalda esta afirmación, actualmente los concretos no son fabricados solo con agregados, agua y cemento, existen adiciones minerales y aditivos químicos, que ya han pasado a formar parte de una mezcla de concreto convencional. Los concretos de alto desempeño, concretos translúcidos son quizás la mejor representación de la evolución de la tecnología del concreto, sus características optimizadas simplemente hacen de estos concretos se los más adecuados para gran cantidad de aplicaciones.

Durante la pasada década a decir de destacados investigadores, la tecnología del concreto alcanzo su punto más alto de desarrollo.

Esperamos que el siguiente trabajo fortalezca el conocimiento que se tiene sobre el concreto translúcido.

Que cambie  nuestra forma de ver como al concreto tradicional  opaco en uno translúcido.

También amplié los conocimientos sobre los  diversos tipos de materiales utilizado en la industria de la construcción

Así mismo nos orienta sobre los adecuados usos y aplicación  que se deben de dar, para tener no solo comodidad   sino  también  seguridad. 

Conoceremos diferentes técnicas modernas y elaboración del concreto translúcido.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad el concreto usado en la industria de la construcción, está integrado de manera general, por al menos cemento, agua y agregados (finos o gruesos). Como es del todo conocido, el concreto tradicional, es de color gris, cuya gran densidad impide que la luz pase a través de él, razón por la cual, tampoco es posible distinguir cuerpos, colores y formas a través de él.

Como es de imaginarse, un concreto con la característica de ser translucido permitirá una mejor interacción entre la construcción y de su entorno, creando así ambientes mejor iluminados de manera natural, al tiempo de reducir significativamente los gastos de colocación y mantenimiento del concreto.

Con Ia finalidad de suprimir éstos y otros inconvenientes, se pensó en el desarrollo de un concreto translúcido, que se pretende proteger por medio de Ia presente solicitud, pues se trata de una formulación de concreto que al tiempo de permitir el paso de Ia luz a través de él, trabaja mecánicamente de manera más eficientemente que un concreto tradicional.

QUÉ ES EL CONCRETO TRANSLÚCIDO?

El concreto translucido es la combinación de materiales convencionales, como es el cemento, agregados y agua, más las fibras de vidrio.

Fue creado con el propósito de brindar mejor apariencia frente a la luz, sin descuidar propiedades fundamentales como la resistencia a la compresión.

CONCRETO TRANSLÚCIDO MANUAL

Este revolucionario concreto tiene la capacidad de ser colado bajo el agua y ser 30 por ciento más liviano que el concreto hasta ahora conocido. Es un concreto  más estético que el convencional, permite el ahorro de materiales de acabado, como yeso, pintura y posee la misma utilidad.

Además, en este nuevo concreto pueden introducirse objetos, luminarias e imágenes, ya que tiene la virtud de ser translúcido hasta los dos metros de grosor, sin distorsión evidente.  Este producto representa un avance en la construcción de plataformas marinas, presas, escolleras y taludes en zonas costeras, ya que sus componentes no se deterioran bajo el agua.

Sus descubridores fueron los estudiantes de ingeniería civil Joel Sosa Gutiérrez de 26 años y Sergio Omar Galván Cáceres de 25 años, oriundos de México, crearon en el 2005 el concreto translúcido.

PROCESO DE FABRICACIÓN

Según el folleto comercial del producto, su fabricación es igual a la del concreto común. Para ello se emplea cemento blanco, agregados finos, agregados gruesos, fibras de vidrio, agua y algunos aditivos extra.

COMPOSICIÓN QUÍMICA

La presente invención se refiere al campo de los aditivos para concreto, los cuales permiten lograr un concreto con uso estructural y arquitectónico con sorprendentes propiedades ópticas. El aditivo objeto de la presente invención comprende la incorporación de concreto como aglutinante, una matriz o aglutinante polimérico, preferentemente dos matrices poliméricas, una resina epóxica y la otra policarbonatada, acompañadas cada una de su repectivo catalizador.

CARACTERÍSTICAS

1.     La plasticidad depende su mayor o menor aptitud para poder rellenar completamente las juntas. La plasticidad se puede considerar realizando ensayos con el cono de Abrams.

2.    Tiene una resistencia igual o tres veces más que el hormigón tradicional. Es diferente según el tipo de esfuerzo del que se trate.  

3.    Resistencia a compresión

4.    Aislamiento Térmico 

5.    Podría tener hasta 20 metros de espesor sin reducir la capacidad característica de las fibras ópticas de trasmitir la luz. 

6.    Se pueden construir estructuras importantes, ya que la fibra óptica con que está compuesto este material no perjudica la bien conocida resistencia a la compresión del hormigón.

7.    Los bloques pueden ser producidos en varios tamaños, teniendo en cuenta que incluyen también propiedades de aislamiento térmico.

8.    Permite el paso de la luz hasta un 80% por lo que reduce el consumo eléctrico en el lugar en donde sea implantado. 

9.    Dependiendo de la pureza de los materiales y la instalación este concreto puede tener hasta 50 años de vida útil. 

10.    Es un 30% más liviano que el hormigón convencional

APLICACIONES

Este concreto gracias a sus propiedades físicas y químicas, encaja perfectamente en ambientes donde se requiere gran cantidad de luz.

Al ser por el momento un concreto no normado como concreto estructural pese a su alta resistencia a la compresión y otras propiedades físicas su uso es exclusivo como elemento arquitectónico, o como divisor de ambientes donde se requiera mayor cantidad de luz.

1. Por sus características, y color, es usado en estructuras ornamentales y arquitectónicas.
2. Fácil de pigmentar
3. Resistencia mayor a la de los cementos grises.
4. Excelente acabo.
5. Usado para estucados, esculturas, elementos pre - fabricados, escarchados, granitos, mármol, terrazos, asentado de blocks de vidrio, enchapes, morteros, concretos, adhesivos, y en otras aplicaciones.
6. Compatible con aditivos para concretos (CHEMA)
7. Usado en todo tipo de obras tanto interiores como exteriores, por su alta resistencia mecánica a la compresión tiene los mismos usos estructurales que el cemento gris.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

1. Fraguado inicial: 70 min.
2. Fraguado final: 3 horas.
3. Resistencia 7 días: 1000 a 2000 kg/cm2 ASTM C-150-99 y NTP 339009
4. Resistencia final: 2500 a 4500 kg/cm2 (28 días) ASTM C-150-99 y NTP 339009
5. Porcentaje de Blancura: Superior al 90 %.

PROCESO DE MEZCLADO

Al igual que el mezclado de un concreto tradicional, en el concreto translucido se cumple el mismo procedimiento. Para preparar concreto en poca cantidad, es mejor realizarlo de forma manual, es conveniente seguir el procedimiento que a continuación se explica:

1. Seleccionar un lugar donde se pueda realizar la mezcla sin riesgos de que se contamine con otros materiales como polvo, tierra, humus, arcillas, tierra negra, etc. ya que esta define la resistencia del concreto.
2. Definir  la cantidad de materiales a mezclar, no mezclar cantidades grandes, se debe seleccionar solo el material que se va a trabajar en 30 minutos, ya que en este tiempo la mezcla se mantendrá fresca.
3. Mezclar la fluorita con el cemento. Añadir agua y mezclar hasta obtener un concreto homogéneo.
4. Añadir las fibras de vidrio y mezclar hasta obtener una pasta homogénea. La proporción de concreto y fibra es; 96% concreto, 4% fibra óptica.

SISTEMA DE INSTALACIÓN

Como ya es sabido el sistema de la elaboración del concreto translúcido se realiza de manera industrial gracias a la empresa LitraCon y/o de manera manual ya que sabemos que su proceso de elaboración es similar al del concreto tradicional.

Si se va a producir concreto translúcido de manera manual, se debe realizar con encofrados según el diseño que se requiera.

Para el caso del LitraCon, sabemos que el concreto translúcido que la empresa proporciona es a través de bloques de 30x60cm.  En este caso cabe resaltar el sistema de instalación de bloques de vidrio ya que son parecidos; es común ver divisiones de ambientes con bloques de vidrio, en algunos casos tienen como altura hasta 4m y de longitud hasta 5m.

Lograr una estructura así es gracias a las hileras de mortero armado, que son los que soportan los esfuerzos del viento que caen sobre el mismo. La unión de los paneles divisorios se efectúa mediante juntas verticales de dilatación.

Cada panel actúa en forma independiente con respecto a los esfuerzos que se producen en cualquier otro elemento de la obra.

JUNTAS DE DILATACIÓN.

Debe colocarse en todas las juntas verticales de unión entre paneles, observando que la longitud en sentido horizontal no supere los 5,00 m para ningún panel.

VENTAJAS

El concreto translúcido tiene muchas propiedades físicas y químicas ventajosas a comparación del concreto tradicional, en el siguiente nombraremos algunas:

1. 3 veces más resistente
2. 100% impermeable
3. Se pueden comprar solo los agregados y así  hacerlo en obra.
4. Son más ligeros.
5. Permite el paso de 80% de la luz.
6. Ahorro de energía.
7. Mayor confort
8. Ahorra el tartajeo o acabado.
9. Variedad de diseños arquitectónicos.
10. Resiste el ataque de las sales.
11. Soporta altas temperaturas.

DESVENTAJAS

Como todo elemento constructivo, cuenta con desventajas, esto no disminuye las características antes mencionadas, las desventajas son:

1. 15% a 20 % más costoso
2. Al ser un concreto resistente su destrucción es muy difícil, esto aumenta los costos para su demolición.
3. Aun no se encuentra normado como concreto estructural, quiere decir que no puede recibir cargas su uso es exclusivo de manera arquitectónica, a pesar de sus ventajas físicas y químicas.
4. Al ser un concreto nuevo tiene poca difusión en cuanto su preparación y colocación en obra, por tanto la mano de obra se hace más costosa.

QUÉ ES EL ILUM?

El aditivo "ilum" es único en el mundo, ya que le confiere al concreto  3 veces más resistencia 4500Kg/cm2 con nula absorción de agua, permite el paso de la luz es traslúcido, tiene un peso volumétrico 30% inferior al comercial y puede ser colocado bajo el agua.

PAVÉS

Está conformado por dos bloques gruesos de cristal, no se considera concreto translúcido, pero se lo puede considerar antecedente de éste ya que esta hecho de cemento, arena y agua.

LITRACON

LitraCon es un concreto tradicional con un arreglo tridimensional de fibras ópticas y/o fibras de vidrio, para formarlo se utilizan miles de fibras ópticas con diámetros que van de dos micrones a dos milímetros, las cuales se ordenan en capas o celdas; en cambio el concreto translúcido desarrollado por los mexicanos es, desde su origen, una pasta translúcida

Además el LitraCon tiene una desventaja, la pieza más grande lograda mide 30 por 60 centímetros, mientras el concreto translúcido de Sosa y Galván puede aplicarse en grandes volúmenes.

PROCESO DE FABRICACIÓN

LitraCon es una combinación de fibras ópticas que puede ser producido en bloques y paneles prefabricados. La mezcla de fibras crea una especie de cristal fino dentro de los bloques que permite transferir la luz a través del muro, creando los efectos muy interesantes con la luz. Además el LitraCon tiene una desventaja, la pieza más grande lograda mide 30 por 60 centímetros.

Una pared realizada con LitraCon tiene la solidez y resistencia del hormigón tradicional y además, gracias a las fibras de cristal que se le han incorporado, tiene la posibilidad de permitir visualizar las siluetas del espacio exterior. Miles de fibras ópticas forman una matriz, y corren entre sí en forma paralela, entre las dos superficies principales de cada bloque. Las fibras se integran en el hormigón como añadido y la superficie obtenida sigue recordando al concreto homogéneo. El material es translúcido porque las fibras de vidrio llevan la luz en forma de pequeños puntos a partir de una cara iluminado a la cara del bloque opuesto. Debido a los millares de fibras ópticas paralelas, la imagen del lado más claro de la pared aparece en el lado más oscuro sin ningún cambio. En teoría, una pared construida con esta nueva tecnología podría tener hasta 20 metros de espesor sin reducir la capacidad característica de las fibras ópticas de trasmitir la luz.

CUADRO COMPARATIVO ENTRE LITRACON Y CONCRETO TRANSLÚCIDO MANUAL

CONCLUSIONES

1. El concreto translúcido promete ser una revolución gracias a sus propiedades físicas y químicas, este concreto es un 30% más ligero que el tradicional, permite el paso de hasta el 70% de la luz y permite las grandes condiciones de dureza, fraguado y resistencia a sismos.
2. Para su elaboración el concreto translucido requiere el mismo proceso que el concreto tradicional.
3. Gracias a este concreto translucido tendremos muros y techos que permitan el paso de la luz, de esta manera entraremos a un nuevo modo de construcción y arquitectura.

COMENTARIO

El concreto translúcido tiene una amplia variedad de usos. A pesar de tener gran resistencia aún no esta destinado a ser utilizado como estructura aunque al emplearlo en obra nos ofrece grandes beneficios pero hay que tener en consideración que es un poco más costoso que el concreto tradicional, por lo que hay que revisar el presupuesto con el que se cuenta, ya que al utilizar este material en toda o parte de la construcción, la belleza, duración y ahorro energético ya están asegurados.

GALERÍA DE IMÁGENES

APLICACIONES EN ARQUITECTURA

1. PUERTA PRINCIPAL DEL MUSEO CELLA SEPTICHORA

2. FRUANGEN CHURCH

3. MUROS

4. INTERIORES