Comunidad

07 de septiembre de 2016 | por: Equipo Comunicación | 0 comentarios

Tuberías plásticas: características y aplicaciones

Composición y características de las tuberías plásticas

Los materiales plásticos son cadenas muy largas de hidrocarburos más o menos ramificadas o reticuladas. De la longitud de la cadena, de su ramificación y de los elementos que sustituyen a alguno de los hidrógenos dependen las características físicas y químicas del material, siendo posible adaptarse casi a cualquier tipo de necesidad.

Tuberías plásticas

Aun así, todos los materiales tienen unas  características comunes dado que  sus propiedades varían con el tiempo y con la velocidad de aplicación de las cargas. Todos hemos probado (o sufrido) la rotura de una bolsa de plástico, pues bien, el comportamiento es básicamente el mismo en cualquier material de este tipo.

Si tomamos una bolsa de plástico e intentamos romperla mediante un tirón brusco, vemos que es prácticamente imposible conseguirlo, no obstante, la misma bolsa puede romperse aplicando una fuerza reducida, pero manteniéndola constante, comienzan a producirse fisuras y en éstas la deformación crece sin apenas esfuerzo. La rotura no se produce hasta alcanzar deformaciones muy grandes. Es decir, el módulo de elasticidad y la carga de rotura son menores para una carga continuada que para una carga instantánea.

Si empleamos bolsas de distinta procedencia vemos que unas resisten mucho más que otras, como decíamos, la composición química del plástico hace variar muchísimo sus características físicas.

Independientemente de las bolsas fotodegradables, todos tenemos experiencia de que una bolsa vieja puede romperse con mucha más facilidad que una nueva y que expuesta al calor o los rayos ultravioleta del sol pierde capacidad mecánica, es decir el módulo de elasticidad y la carga de rotura se reducen con el tiempo, el calor y la radiación ultravioleta. Las tuberías deben calcularse con las características a largo plazo (generalmente 50 años) que el fabricante debe facilitar. En materiales nuevos, con experiencia inferior a 50 años, es decir en casi todos los que existen, estas características se extrapolan mediante ensayos acelerados por calentamiento.

Tuberías plásticas

También las características varían con la temperatura, algunos de estos materiales se fragilizan a temperaturas bajas y fluyen a temperaturas altas, pero los valores de temperatura que producen la fragilización o la fluencia varían muchísimo con la composición. Siempre es posible encontrar un plástico que resista el margen de temperatura que necesitemos, sólo es necesario advertirle al fabricante o estudiar cuidadosamente el margen de utilización del material que queremos emplear.

Clasificación de los compuestos plásticos

Con el nombre genérico de plásticos se denominan a los materiales de naturaleza orgánica formados a partir de macromoléculas de carbono, sílice, oxígeno, hidrógeno y otros elementos que tienen una serie de comportamientos comunes.

Se puede realizar una primera clasificación según su estado en la naturaleza, de la forma siguiente:

  • Naturales, son aquellos que se encuentran en estado natural en la naturaleza, entre ellos los más conocidos son la celulosa, el caucho y las resinas naturales de origen vegetal.
  • Semisintéticos, requieren una cierta transformación físico-química para su estabilidad y por tanto su uso. Entre éstos se encuentran la ebonita y la nitrocelulosa.
  • Sintéticos, son creados mediante la síntesis de monómeros para la formación de polímeros. Estos materiales conseguidos por polimerización llegan a una estructura estable y constituyen los MATERIALES PLÁSTICOS propiamente empleados en la obra civil y algunos de ellos en la fabricación de tuberías.

Clasificación de materiales plásticos sintéticos

 Tuberías plásticasTuberías plásticas                                                                       

Cada una de las familias anteriores está subdividida en varias composiciones, cuyos elementos finales se reconocen fácilmente por ser de uso frecuente en obra civil o en edificación.

Materiales Termoplásticos                                                                            

Tuberías plásticas

Materiales Termoestables

Tuberías plásticas

Materiales Elastoméricos

Tuberías plásticas

Las ventajas generales más importantes son su ligereza, siendo especialmente aptos para zonas de difícil acceso, y su inatacabilidad por los agentes circulantes en el agua residual ni por el medio exterior general de los terrenos que atraviesa. Su interior liso permite la circulación de caudales con pérdidas de carga reducidas.

Como precauciones de uso generales a todos estos materiales, deben cuidarse enormemente las uniones, la flotabilidad y las cargas puntuales.

Las uniones pueden ser elásticas o bien mediante pegado o soldadura, la unión por rosca fragiliza el material (efecto de entalladura) y es contraindicada en plásticos, salvo en puntos donde la presión sea nula.

La flotabilidad de los tubos de plástico es grande, dada su ligereza. Esto debe tenerse en cuenta siempre que con conducción vacía pueda inundarse la zanja accidentalmente o esté situada por debajo del nivel freático.

El punzonamiento por cargas puntuales o por apoyos puntuales crea una zona frágil en todos los materiales plásticos por lo que requieren un relleno y compactación especialmente cuidadoso.

El coeficiente de dilatación de los termoplásticos es muy grande, la colocación debe permitir a la tubería dilatar con facilidad, esto suele conseguirse evitando las alineaciones rectas. En polietileno la conducción se coloca serpenteando en la zanja. En PVC con junta elástica se colocan marcas de tope para el enchufado.                                                

Sin duda, actualmente es el material que más campos de experimentación presenta aunque la falta de atención técnica que por parte de los Organismos oficiales se da a los materiales plásticos ha dificultado durante tiempo su aplicación práctica, al menos con criterios estables. Hoy en día esto ha cambiado en parte debido a la gran preparación de los técnicos que colaboran y trabajan en el entorno de la fabricación de este tipo de materiales.

Existe una gran variedad de plásticos que pueden emplearse en la fabricación de tuberías, incluso dentro de las distintas familias pueden variarse las composiciones para conseguir distintos efectos, resistencia al choque, estabilidad lumínica, resistencia a un determinado margen de temperaturas, etc., si bien las composiciones especiales tienen un precio bastante más elevado que los productos de serie.

Para una mayor información al respecto de los materiales plásticos, sus cualidades, ventajas y aplicaciones, podéis acudir a la asociación de fabricantes de tuberías plásticas ASETUB donde disponen de manuales de diseño y cálculo de este tipo de conducciones.

Autor: Víctor Flórez, profesor del Máster en Diseño, Construcción y Explotación de Obras Hidráulicas

Máster en Diseño, Construcción y Explotación de Obras Hidráulicas

Comentarios

Deja tu comentario

You must be logged in to post a comment. So log in!

EADIC - Cursos y Master para Ingenieros y Arquitectos
Assign a menu in the Left Menu options.
Assign a menu in the Right Menu options.
EADIC Blog