INSTITUTO OAXACA
TECNOLÓGICO
DE
TEMA DE INVESTIGACIÓN: “NUEVAS TECNOLOGÍAS” MATERIALES CONSTRUCTIVOS
Y
POCESOS
INGENIERÍA CIVIL
EQUIPO 6: LOS CONSTRUCTORES DE TU FUTURO INTEGRANTES: CRUZ HERNANDEZ PEDRO IGNACIO FLORES RODRIGUEZ ARLETT VIRIDIANA CHAVEZ CRUZ PEDRO GRUPO: ICA CATEDRÁTICO: M.C. SOFÍA JANETH JIMÉNEZ RAMÍREZ
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ÍNDICE Introducción .………….……………………... pag.3 Nuevos sistemas constructivos ……..Pag.4 Sistemas industrializados ..…………..….pag.7 Sistemas de auto-construcción ……...pag.10 Nuevos materiales de construcción.pag.12 Aplicación en nuestra obra ..…….……pag.17 Conclusiones ..…………………………………pag.19 Bibliografía ..……………………………..……pag.20
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INTRODUCCIÓN A día de hoy, las nuevas tecnologías y materiales están llamados a revolucionar la vida de las personas hasta límites insospechados; la ingeniería civil y el mundo de la construcción en general son parte de dicha revolución tecnológica, y cada día se avanza en la aplicación de ésta tecnología en la construcción de nuevos edificios, puentes o cualquier estructura destinada a hacer más fácil nuestras vidas. Sin embargo, la transformación de los hábitos y expectativas de los consumidores le obliga a reinventarse al amparo de las nuevas tecnologías. En la presente investigación leeremos acerca de diversos tipos de nuevas tecnologías en los sistemas constructivos, materiales y sistemas industrializados, así como la forma de aplicación en nuestra obra: Casa habitación.
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NUEVOS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS Los nuevos Sistemas Constructivos representan un aspecto muy importante en el desarrollo de futuras urbanizaciones y edificaciones en general, ya que en su mayoría implican menos peso en la edificación, mayor rapidez constructiva, menos costo y mayor calidad. UNIDIRECCIONALES
BIDIRECCIONALES
TRIDIRECCIONALES
LINEALES (esqueletos)
PLANOS (placas)
VOLUMÉTRICOS (cajas) Madera, acero, concreto, plástico Vidrio, fibra de vidrio
Algunos sistemas pueden ser: MORTEROS ANTIHUMEDAD Es un mortero hecho a base de cemento modificado de elevada resistencia, áridos: arenas de sílice y calcáreas, humo de sílice, sales activas y aditivos hidrófugos (no dejan pasar la humedad ni filtraciones de agua). La función de los morteros antihumedad es impedir el paso de agua líquida, incluso a presiones elevadas como el caso de sótanos y fosos de elevadores; en caso de ser aplicado en zonas con humedad de capilaridad en superficies a nivel, su función es dejar evaporar la humedad sin presentar degradación en el soporte.
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Paneles Estructurales En este sistema se utilizan los paneles formados por 2 mallas de aceros unidas por medio de tensores de alambre de acero galvanizado, en medio de las mallas se encuentra, en la mayoría de los casos, una placa de aislante térmico (poliestireno). Ha dicho panel se le aplica un recubrimiento de hormigón. La instalación se lleva a cabo sobre unas vigas de concreto encadenado, sobre éstas se montan los paneles para luego reforzarse con ángulos y perfiles de aceros y finalmente se ubican las cañerías o ductos para las instalaciones para luego revocar con un mortero.
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Sistema Constructivo de Madera Este tipo de sistema es económico y con buenas aislaciones. Su principal característica es el uso dentro de zonas madereras debido a la integración con el medio. En regiones con mucha humedad este tipo de sistema no es muy conveniente ya que el mantenimiento sería constante resultado poco efectivo para la economía.
Módulos Prefabricados En este sistema constructivo se construyen módulos prefabricados en forma seriada o secuencial. Los elementos con los que cuenta son paredes, piso, techo, acabados de carpintería, aislantes térmicos, instalaciones necesarias para todos los servicios (agua, electricidad, gas). Su principal característica es el armado en camiones o medios para poder transportarlo y su montaje final es con ayuda de una grúa.
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ENCOFRADOS PARA COLUMNAS Y FLEXIBLES Innovador sistema constructivo muy útil en obras de gran volumen, debido a que se adapta muy bien a toda tipología estructural y a otros sistemas de encofrado. Los encofrados para columnas gracias a su composición química, mantienen una condición adecuada para almacenarse al aire libre, sin degradación ambiental. Además, no absorben agua durante el proceso de fraguado, mejorando la resistencia del hormigón en menor tiempo, la adherencia al concreto es mínima y el acabado del hormigón es liso. No requiere enlucido.
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Los encofrados flexibles tienen la capacidad de fundir formas rectas y curvas, con efecto de “memoria”. Destacan también por:
Rápidos de montar y desmontar. Reducen los tiempos de trabajo. Capacidad de reutilización múltiple. Resistentes y flexibles. Gran ahorro de costos. Nivelación exacta para introducir el hormigón. Pueden encofrarse radios de hasta 1m por secciones. Conformación individual mediante corte a cargo del usuario.
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SISTEMAS INDUSTRIALIZADOS El concepto de sistema industrializado para construcción de vivienda está asociado a los procesos que, mediante una adecuada planeación de actividades y presupuesto y una selección acertada de equipos y materiales, generan elevados rendimientos en obra y un mejor aprovechamiento de los recursos, al crear una especie de producción en serie, similar a los procesos repetitivos empleados en fábricas. La industrialización de los procesos constructivos permite construir, mediante el uso de formaleta metálica modulada, una unidad de vivienda tipo, con el principio de rotación diaria de la formaleta que permite una velocidad de construcción con eficiente ocupación de personal. Entre los sistemas industrializados más difundidos se encuentra la construcción de vivienda cuyo sistema estructural está conformado únicamente por placas y muros en concreto. Se conoce como construcción industrializada al sistema constructivo basado en el diseño de producción mecanizado de componentes y subsistemas elaborados en serie que, tras una fase de montaje, conforman todo o una parte de un edificio o construcción. En un edificio prefabricado, las operaciones en la obra son esencialmente de montaje y no de elaboración. La construcción industrializada es un sistema de construcción cuyo diseño de producción es mecanizado, en el que todos los subsistemas y componentes se han integrado en un proceso global de montaje y ejecución para acelerar su construcción. Algunos de los sistemas industrializados son:
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TIPO TUNEL El sistema estructural está conformado por muros y placas macizas en concreto reforzado mediante mallas electro soldadas de alta resistencia, fundidos monolíticamente en sitio mediante el uso de formaletas de grandes dimensiones en láminas y perfilería de acero que forman semitúneles y se complementan entre sí para conformar la estructura de diseño. Dentro de las principales características del sistema está el uso necesario de una torre grúa para la movilización de la formaleta y en la mayoría de los casos del concreto. Asimismo, la utilización de los encofrados en el sistema tipo túnel permite la incorporación de cajas eléctricas y pasos de tubería perfectamente ubicados. Las instalaciones se amarran a la malla y las cajas que se incrustan en los muros. En la placa se colocan cruces prefabricadas para colocar la formaleta de inicio de muro, así como las mallas de refuerzo.
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TIPO MANOPORTABLE Con el sistema manoportable de paneles modulares, la formaleta se puede acoplar fácilmente a cualquier tipo de proyecto o diseño arquitectónico, ya sea para edificios o casas. Dada su fabricación el sistema permite fundir monolíticamente muros y losas logrando un rendimiento de una vivienda diaria. El nivel de acabado sobre la superficie de concreto puede ser liso o con textura. El sistema de encofrado de la formaleta en aluminio está compuesto por paneles y accesorios. Los paneles son conformados por la unión entre sí de perfiles extruidos con aleación estructural. El peso promedio de un panel de 90cm x 240cm es de aproximadamente 40 kg.
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SISTEMAS DE AUTO CONSTRUCCIÓN Con la palabra auto-construcción en el campo de la ingeniería se indican las estrategias dirigidas a sustituir con operadores aficionados las empresas artesanales o industriales que, en una estructura productiva desarrollada, se ocupan normalmente de realizar los edificios para futuros usuarios. Las motivaciones en la adopción de sistemas que se pueden autoconstruir dependen a veces de la mayor o menor pobreza, que no deja alternativas, y otras veces de la curiosidad que pone en discusión los lugares comunes.
Hasta pocos años atrás con autoconstrucción se entendía un proceso constructivo mediante el cual, una familia y aunque ya sea sola o en coordinación con sus vecinos se abocan a construir su propia vivienda, avanzando en la medida en que van progresivamente disponiendo de recursos. Ahora se prefiere hacer una distinción. Cuando son los futuros usuarios los que realizan su propia casa, la motivación más frecuente es la falta de dinero; y cuando son los proyectistas, los investigadores o los estudiantes los que materializan sus propias ideas, participando directamente en
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la construcción, la inquietud central es generalmente la experimentación de métodos e instrumentos innovadores. Autoconstruir, la simple acción en sí misma, es posible y podría considerarse efectiva si respondiese a los siguientes parámetros o claves: Una manera simétrica de entender la auto-construcción concierne la implicación de los proyectistas en la realización efectiva de la propuesta o del prototipo. Para los investigadores, el objeto de estudio e innovación es la tecnología misma, usada tanto en el proyecto como en la construcción; tecnología que es extrapolada (o mejor librada) de la consolidada relación entre disciplinas y especializaciones, para ofrecer soluciones más apropiadas en términos ambientales y antropológicos.
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NUEVOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Los nuevos materiales tienen como objetivo reducir costos y tiempos en las obras de construcción, aportando mayor resistencia y estabilidad a las obras.
SUPERBOARD - LA PLACA DE CEMENTO Es una placa plana constituida por una mezcla homogénea de cemento, fibra de celulosa y agregados naturales. Esta formulación permite tener un producto muy versátil que puede trabajarse fácilmente y al mismo tiempo ofrece las virtudes de un producto fabricado con cemento. Con espesores de 4 mm, 5.5 mm, 6 mm, 8 mm, 10 mm, 12 mm, 15 mm, 17 mm, 20 mm Especiales para uso en la intemperie o exteriores, en zonas húmedas, y de alto impacto Se recomienda en Construcción de exteriores de Viviendas, Departamentos en azoteas, Oficinas en Azoteas de empresas o Depósitos. Revestimiento de paredes internas de talleres, aulas, pasadizos muy transitados, o todo lugar que construido en base al sistema constructivo drywall requiera en las placas una mayor dureza, ello porque la placa superboard tiene una alta resistencia al impacto.
HORMIGÓN PERMEABLE Los ingenieros han creado un nuevo tipo de hormigón permeable que permite que el agua de lluvia que pase a través pavimento y dejar que la naturaleza haga su trabajo. El hormigón permeable está hecho con granos más grandes de roca y arena dejando entre 15 y 35 por ciento de espacio abierto. En los pavimentos de hormigón permeable se colocan encima de una capa grava u otro material de base poroso que permita asentar el agua de lluvia a la tierra. Este tipo de hormigón es un excelente reemplazo para el asfalto en estacionamientos no sólo lo hace disminuir significativamente la escorrentía sino también su color más claro consiguiendo que el hormigón refleje la luz del sol y se mantenga fresco en el verano.
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IMPRESIÓN 3D La impresión 3D ya ha empezado a dar sus primeros pasos y parece que su ascensión será imparable. Esta tecnología permite, aparte de construir maquetas muy fieles a la construcción final, imprimir muros enteros, ladrillos, e incluso materiales aislantes. Asimismo, la impresión 3D puede procesar materiales como morteros y hormigones, muy utilizados y demandados a día de hoy.
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AEROGEL Este material innovador está compuesto por 90% a 98% de aire. Es sólido, tiene una densidad muy baja y es muy poroso, convirtiéndolo en un perfecto aislante térmico y acústico en ventanas y paredes, resistente a altas y bajas temperaturas y capaz de absorber líquidos hasta 900 veces su propio peso. Lo más increíble es que, a pesar de sus características, es mil veces más denso que el vidrio, tres veces más que el aire y tiene un tacto espumoso. En 2013, se consiguió crear una nueva variedad basada en grafeno en China, haciéndolo mucho menos denso. Todo apunta a que el aerogel será un material cotidiano más pronto que tarde.
LA ESPUMA DEL TITANIO Este es uno de los materiales de construcción más novedosos y resistentes. Este material le da una resistencia necesaria a cualquier fachada ya sea de edificios o inmensas construcciones. Por su ligereza se buscan aplicaciones en la industria naval, aunque por su porosidad se emplea también en prótesis médicas, pues las células pueden crecer por su interior.
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EL HORMIGÓN TRANSLÚCIDO Este es uno de los materiales de construcción más curiosos debido a su interesante transparencia y composición la cual tiene 4% de fibra óptica. El hormigón traslucido es usado más que nada en las fachadas, los transmisores de luz y otros usos acabados artísticos.
SOLARSQUARED A diferencia de los bloques de vidrio común, estos ladrillos, son capaces de garantizar aislamiento térmico, además de permitir que la luz natural entre en los edificios. Fueron fabricados con la tecnología necesaria para recoger la máxima cantidad de energía solar. Cada bloque incorpora celdas solares destinadas a generar energía renovable, capaz de alimentar de forma directa al edificio donde hayan sido instalados. PANELES ACÚSTICOS DE PET RECICLADO Éste es un material fonoabsorbente con la principal característica de estar compuesto aproximadamente en un 60% por plástico PET reciclado, ayudando a la reducción de este abundante desecho además de utilizar tintes ecológicos lo cual facilita la obtención del certificado LEED (Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental, de sus siglas en inglés).
Es un panel plano de 7mm, 12mm y 24mm. Puede ser utilizada tanto en muros como plafones dando una apariencia limpia y muy buena absorción del sonido. Se puede elegir entre un catálogo de 20 colores sólidos y más de 40 diseños de línea según el espesor. Adicionalmente es posible personalizar tanto el tamaño de la sección requerida como el color y diseño del panel.
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TUBOS SOLARES Este sistema de iluminación natural captura la luz a través de un domo en el techo y la canaliza hacia abajo a través de un sistema reflectante interno. Se puede introducir la luz natural en casi cualquier sitio, solo tomando en cuenta la distancia entre el lugar a iluminar y la cubierta, que con muchos proveedores es de máximo 10-12 metros aproximadamente dependiendo de los metros cuadrados a iluminar, además se pueden atravesar varias plantas. Este sistema cuenta con mecanismos capaces de regular o bloquear la luz a través de un interruptor, como si se tratara de luz artificial. También están provistos de un sistema de absorción del calor, para que en los días de pleno sol se aproveche su luz, pero no suba la temperatura en el interior de la estancia
LOS ECOMATERIALES: Son materiales viables económica y ecológicamente, promueven el uso de tecnologías tradicionales utilizando materiales locales, pero también nuevas interpretaciones y desarrollos, mediante la investigación y el desarrollo de nuevos productos basándose en conocimientos antiguos.
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APLICACIÓN DE NUESTRA OBRA.
LAS
NUEVAS
TECNOLOGIAS
EN
A partir de esta investigación y mediante un previo análisis tomamos a consideración el uso de éstas nuevas tecnologías en la construcción de nuestro proyecto, el cual fue una casa habitación. En la cuestión de materiales se pudo ocupar la impresión en 3D el cual ahorraría tiempo en cuestión de traslado y sobrante de material, únicamente sería fabricado en el momento, el necesario para nuestra edificación. En el proceso de construcción, se optaría por la “autoconstrucción” mediante éste método ahorraríamos tiempo y dinero, ya que no se tendría que contratar gran cantidad de albañiles; por otro lado como sociedad afecta, ya que no proporciona trabajo a los solicitantes de éste. Uno de los materiales más interesantes es el Aerogel, éste sería excelente para la elaboración de muros divisorios, porque es un gran aislante térmico y acústico Uno de los servicios en os que más se gasta económicamente es en la electricidad, por lo tanto podríamos emplear los SolarSquared, para ahorrar dinero en la energía eléctrica, ya que éste sistema permite la filtración de luz solar a la casa. En los acabados se podría optar por el Superboard y ahorrar en impermeabilizante, ya que éste es resistente al calor y la humedad. Es importante recalcar el uso de métodos y materiales de construcción que beneficien al medio ambiente, que éstos lo favorezcan y no se muestre afectado por lo que, una cuestión 19
importante es no tirar los desechos de nuestra obra en lugares no aprobados, se puede optar por usar paneles solares, o bien alguna o algunas cajas colectoras de aguas pluviales, con algún método de filtración para así poder hacer uso de ella.
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CONCLUSIONES Flores Rodriguez Arlett Viridiana: Mediante la investigación y observando el uso de éstas tecnologías he logrado aprender y más que nada comprender, el asombroso avance que hemos tenido como sociedad, siempre apoyándonos de la tecnología en éste caso en el campo de la construcción, que puede no ser solo empleada aquí, sino también en la medicina, en el arte, las ciencias sociales y políticas etc… de diversas formas, siempre y cuando hagamos uso responsable de éstas innovaciones.
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BIBLIOGRAFIA http://tecnologyic.blogspot.com/ http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:http://adu carte.weebly.com/uploads/5/1/2/7/5127290/3._nuevos_materiales_d e_construcci%25C3%25B3n.pdf https://fortaingenieria.com/sistemas-de-construccion.php -https://www.somarquitectura.es/2017/11/21/nuevas-tecnologias-ymateriales/ https://prezi.com/ony8tabjt4sj/nuevas-tecnologias-de-construccion/ http://files.construccion-deedificaciones.webnode.com.co/20000017530249311e1/SISTEMA%20INDUSTRIALIZADO.pdf http://eco-constructores.blogspot.com/2011/08/eco-materiales.html Revistas y Libros DESARROLLO DE NUEVAS TECNOLOGÍAS CONSTRUCTIVAS APLICADAS A LA VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL ---- Irving Castro Taboada SISTEMAS CONSTRUCTIVOS Y ESTRUCTURALES APLICADOS AL DESARROLLO HABITACIONAL ---YUBELY ALEIDA PEREA RENTERÍA
Industrialización de la construcción para la vivienda social ---- Bellanith Vargas Garzón
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