El EPS en la ingeniería civil
- Poliexpan Poliestireno
- 14 abr 2023
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El poliestireno expandido (EPS) es un material duradero y versátil que ofrece excelentes propiedades aislantes. Puesto que la estructura del EPS consiste en un 98% de aire, sus propiedades térmicas iniciales se mantienen a lo largo de su vida útil.
No es tóxico, resiste a la humedad y no se pudre.
El EPS puede fabricarse con una amplia gama de propiedades, formas y tamaños, empleándose en muchas otras aplicaciones constructivas —como material de relleno, como aligerante en proyectos de ingeniería civil, como relleno ligero en construcción de carreteras y ferrocarriles y como material flotante para construir pontones flotantes en zonas marinas de embarque.
En construcción, el EPS se utiliza principalmente para aislamiento. A principios de la década de 1960 se descubrió, originalmente en Noruega, que el material era también muy adecuado para el sector de ingeniería civil. Por una parte, el efecto aislante el EPS evita que se congele el subsuelo eliminando así los problemas subsiguientes del deshielo. Por otro lado, su resistencia mecánica y su cohesión permiten la construcción de estructuras con una enorme resistencia vertical y horizontal.
El EPS tiene diversas aplicaciones posibles en el sector de ingeniería civil debido a las ventajas que ofrece como material de cimentación ligero por sus especiales propiedades. A continuación se indican varias soluciones teóricas:
Barreras acústicas
Los materiales tradicionalmente empleados en la construcción de pantallas acústicas pueden ser sustituidos por bloques de EPS y cubiertos posteriormente con tierra y vegetación Este relleno ofrece una solución económica, ligera y de rápida ejecución y que además permite emplear pendientes elevadas con el consecuente ahorro de espacio.
Estructuras con bajo nivel de asentamiento
El EPS es especialmente ligero pero es capaz de soportar una carga de compresión conservando su forma. Un diseño correcto y la incorporación adecuada de EPS en proyectos de ingeniería civil conducen, por tanto, a estructuras con bajo asentamiento. Esto no sólo ofrece la ventaja de que la estructura se puede poner en uso inmediatamente, sino también que los futuros costes de mantenimiento serán inferiores. Cuando se capitalizan los costes iniciales y los gastos de mantenimiento a lo largo de una vida útil de, por ejemplo, veinte años, el resultado de los cálculos siempre favorece al EPS.Por otra parte, los materiales de relleno pesados tradicionales como la arena, pueden provocar pérdida de estabilidad del suelo. Una estructura de relleno utilizando EPS no tiene mucho más peso que el terreno excavado y, por tanto, no afecta a la estabilidad del suelo. El principio en el que se basan las cimentaciones de construcciones con EPS consiste en no perturbar el equilibrio existente en el terreno, porque el peso del terreno excavado es igual al peso del nuevo material de EPS instalado más la estructura de la carretera.
Prevención de cargas laterales
Los materiales descargados sueltos sin refuerzo o que tienen una resistencia a la tracción mínima conducen inevitablemente a diseños de carreteras en los que el ángulo del talud natural es el factor determinante, mientras que las cimentaciones utilizando EPS pueden incluso terminar en un borde vertical.
Ausencia de daños por heladas en el pavimento
Debido a sus propiedades de aislamiento térmico, el EPS limita los daños por heladas a las estructuras de ingeniería civil. Capas relativamente delgadas son suficientes para evitar que la superficie del terreno se hiele. Una capa de EPS de 5 a 6 centímetros es suficiente para evitar que la temperatura de la cimentación de la carretera descienda por debajo de 0 °C.
En cuanto a los subsuelos denominados sensibles a las heladas, una alimentación continua de calor geotérmico mantiene la temperatura de la cimentación por encima del punto de congelación debido a que el material aislante de EPS impide la pérdida de calor. Sin embargo, con ciclos de hielo/deshielo moderados, así como con nevadas, el riesgo de que la superficie sea resbaladiza es mayor.
La aplicación de EPS evita los efectos producidos por el deshielo de la superficie del terreno: el agua contenida en el terreno se congela dilatándose un 10% y luego se deshiela por lo que la estructura situada encima puede romperse a causa de estas fuerzas. Esto se puede evitar gracias a las excelentes propiedades de aislamiento térmico del EPS.
Calidad especial para drenaje
Se puede emplear EPS para drenar el exceso de agua en un terreno, por ejemplo en campos de deportes, parques o terrenos con césped cuando el nivel del agua subterránea es tan alto que las plantas y árboles no pueden crecer. También cuando el drenaje es deficiente y el terreno permanece empapado después de una lluvia y no es adecuado para jugar. El agua se puede drenar por medio de una red de pasos entre los granos de EPS utilizando una calidad especial de EPS llamado ‘sinterizado’.
Otra ventaja consiste en la consecución de una excelente distribución de la presión en subsuelos que son generalmente blandos, como los de turba y residuos de operaciones de dragado.
Otras aplicaciones
El EPS es la solución apropiada para proyectos en el sector de ingeniería civil en los que pueden producirse asentamientos y pérdida de estabilidad. Por tanto, algunas áreas de aplicación muy adecuadas para el EPS son:
Construcción de carreteras libres de asentamiento
Elevación y drenaje de campos de deportes, parques y zonas con césped
Elevación libre de asentamiento de espacios y terrenos para aparcamiento
Reducción de carga mediante relleno para reforzar pasos elevados y alcantarillas y mediante elevación de rampas de entrada y salida
Elevaciones encima de gaseoductos enterrados preexistentes
Reducción de las cargas laterales reforzando cimentaciones de pilotes en restauración de zonas urbanas
Elevaciones para barreras de ruido
Cimentaciones para cobertizos y edificios ligeros
Reparación de asentamientos en carreteras existentes
Rampas para diques o edificios existentes
Pavimentos de patios y parcelas
Terreros y pisos industriales
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