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Tecnología de Epóxicos. Una Guía Básica Tecnología de Epóxicos. Una Guía Básica Tecnología de Epóxicos.

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2 Tecnología de Epóxicos. Una Guía Básica Tecnología de Epóxicos. Una Guía Básica Tecnología de Epóxicos

3 ¿Qué son los Epóxicos?

4 LOS EPÓXICOS ENDURECIDOS SON POLIMEROS HECHOS CON DOS RESINAS QUE SE COMBINAN PARA FORMAR UNA RESINA AÚN MÁS COMPLEJA. ESTE PROCESO SE CONOCE COMO RETICULACIÓN La resina de base es mezclada con un endurecedor o Agente Endurecedor para lograr la Reticulación El epóxico reticulado es muy denso y resistente en sus propiedades químicas, comparado con el concreto ¿Qué son los epóxicos ?

5 Los materiales epoxicos tienen 4 características sobresalientes: Adhesividad y cohesión excepcional Alta resistencia química y a los solventes Resistencia térmica al calor seco entre °F No tóxicos una vez endurecidos ¿Qué son los epóxicos ?

6 Los epóxicos son resinas termoendurecibles Cuando se endurecen y se vuelven a exponer al calor no se suavizarán Otras resinas son llamadas resinas termoplásticas Las termoplásticas se suavizarán cuando se expongan al calor, y se endurecerán con el frío p.ej. polietileno, vinilos

7 ¿Qué son los epóxicos? Cuatro tipos comunes de resinas epóxicas: Bisfenol A – más común, de baja calidad menor viscosidad, más lento endurecimiento, mayor existencia química, resistencia al calor Novolacos – multifuncional, más alta densidad en la reticulación, más alta resistencia química, baja resistencia la radiación uv, puede ser quebradizo,se utiliza en recubrimientos Mezclas de las resinas antes mencionadas – resultan en una combinación de sus diversas propiedades

8 ¿Qué son los epóxicos? Cinco tipos comunes de agentes endurecedores de epóxicos: Poliaminas alifáticas – proporcionan alta reticulación, buena resistencia química/a los solventes, mas larga vida de envase, moderada flexibilidad. Aminas alifáticas – Mayor resistencia química y térmica. Vida de envase más corta, la relación de mezcla es crítica. Sensible a la humedad Aductores de amina – los más fáciles de trabajar, mayor flexibilidad y tiempo de inducción, moderada resistencia química/a los solventes, pobre resistencia a la radiación UV. Aminas cicloalifáticas – muy comunes, mejor resistencia química/térmica que las poliaminas, menos flexibles, se endurecen a temperaturas tan bajas como 35°F. No las afecta la humedad, buenas para usarse en superficies húmedas. Amido aminas – resistencia químia moderada, resistencia térmica limitada, endurecimiento moderado a lento, mejor flexibiliad que las aminas

9 ¿Qué son los epóxicos? Se añaden disolventes a la resina epóxica para modificar sus propiedades; principalmente su viscosidad, flexibilidad y dureza. Los disolventes se clasifican como: No reactivos: se mezclan con las resinas, se entrelazan con las moléculas del epóxico pero no se reticulan Reactivos: Reaccionan con las moleculas epóxicas para reducir la viscosidad y modificar la densidad, incrementando así la flexibilidad

10 ¿Para qué se utilizan los epóxicos? Anclajes y adhesivos – Alta adhesividad y resistecia ténsil para pernos de anclaje Agentes adhesivos – Alta adhesividad con el concreto fresco y ya endurecido. Aglutinante – Para morteros – lechadas – concreto polímero Recubrimientos Protectores – concreto y acero

11 ¿Para qué se utilizan los epóxicos? Reparación de grietas – Por gravedad e inyección, perfilado y sellado, sellado de superficies Revestimientos y Acabados – Para superficies de concreto, pisos de mortero epóxico Selladores de juntas / Selladores – Horizontales y verticales, acabado de juntas, semi rígido Pavimento – Broom & Seed, sistemas Thin Film

12 Inyección de Grietas con Epóxico

13 Inyección de Grieta

14 Puerto de Inyección Múltiple

15 Instalación de Mortero Epóxico

16 Instalación de Lechada Epóxica

17 Instalación de Mortero Epóxico

18 Instalación de Acabado Final Epóxico

19 Acabado con Allanadora Mecánica

20 Piso Epóxico Tipo Thin Film

21 Piso Epóxico Terminado

22 Epóxicos VS Poliésteres

23 Epóxico Bajo encogimiento Buena resistencia química en general Fórmulas que toleran la humedad Buena vida de envase Buena flexibilidad Poliéster Alto encogimiento Pobre resistencia a las bases Muy corta vida de envase Relativamente frágiles Buena resistencia a los ácidos

24 Terminología de Epóxicos

25 Definiciones Definición de Resina Époxica: Una resina que contiene o contuvo grupos epóxicos (epoxido), principales responsables de su polímerización

26 Definición de Agente Endurecedor Sustancia que causa la reacción química en la que el sistema de resina fluida se transforma en un sólido Definiciones

27 Definiciones Definición de Épóxico Endurecido: Un epóxico completamente endurecido es aquel en donde uno o más de sus componentes reactivos ha sido completamente consumido Una tóxico completamente endurecido es aquel que ha alcanzado un nivel aceptable de desempeño en un ambiente o propiedad particular

28 Definiciones Definición de Vida de Envase de un Epóxico: Es el tiempo útil de la mezcla. El tiempo que transcurre después de mezclar en el que el material epóxico está en condiciones de ser trabajado apropiadamente

29 Definiciones Viscosidad: Es el estado líquido o plástico de resistencia de un material para fluir a una temperatura dada La medida de la fricción interna de un líquido a una temperatura dada Generalmente se mide y reporta en unidades IS llamadas centipoise. El IS del agua = 1 (uno) centipoise

30 Definiciones Viscosidad Alta Viscosidad (geles)- Parches y anclajes Verticales y aéreos Viscosidad Media – Anclajes y uniones en general Baja Viscosidad – inyección de resinas y lechadas

31 Definiciones Plastodeformación: La plastodeformación es la deformación del material (epóxico) causado por una carga a lo largo del tiempo La resistencia a la plastodeformación puede ser incrementada reduciendo la línea de unión del epóxico al concreto y agregando rellenos y agregados

32 Definiciones Calor de Desviación Temperatura a la que el epóxico alcanza una desviación arbitraria cuando se sujeta a una carga arbitraria

33 Endurecimiento de Epóxicos

34 Dependientes de la masa y la temperatura La mayoría no endurece efectivamente cuando (reticulación) < 50°F Altas temperaturas y grandes masas resultan en menor tiempo de endurecimiento, menor vida de envase y tiempo de trabajo La temperatura de endurecimiento óptima es ~ 65-80°F

35 Endurecimiento de Epóxicos El endurecimiento de un epóxico es producto de una reacción química exotérmica (que produce calor) Entre más alta sea la temperatura ambiental más rápido endurecerá, entre más rápido endurezca mayor temperatura tomará el epóxico. Cuando se incorporan agregados, estos reducen y absorben el calor que genera la reacción

36 Propiedades de los Epóxicos

37 Propiedades Importantes de los Epóxicos Propiedades Importantes de los Epóxicos Compresivas y Ténsiles – Mucho más resistente que el concreto Compresivas ,000 psi, (ASTM D- 692) Ténsiles - comunmente 5 - 7,000 psi, (ASTM D-638) Permeablidad muy baja, tasas <1.0

38 Propiedades Importantes de los Epóxicos Módulo – Alto o Bajo, medida de la rigidez de un material Módulo Bajo = suave = material tipo mortero de baja resistencia Módulo Alto = rígido = agente adhesivo de alta resistencia

39 Módulo Módulo Bajo – Bueno como mortero epóxico, como pavimento y para uso exterior donde los cambios térmicos y de volumen serán mayores y de gran impacto Módulo Alto – Bueno para reparar grietas, reparaciones estructurales en interiores, ciclo térmico bajo

40 Propiedades Importantes de los Epóxicos Rango de epóxicos Resistencia a la Compresión ,000 psi Resistencia Ténsil 1, ,000 psi Resistencia a la Flexión ,000 psi Expansión Térmica X Rango del Concreto Resistencia a la Compresión 3 - 6,000 psi Resistencia Ténsil psi Resistencia a la Flexión ,000 psi Expansión Térmica X 10 -6

41 Compatibilidad de los Epóxicos con el Concreto

42 Compatibilidad Epóxicos/Concreto Los Epóxicos y el Concreto no son Compatibles Diferencias en respuesta térmica, encogimiento y módulo son las principales causas de problemas Entre más espeso es el epóxico, más grandes son los efectos en el cambio de volumen Los efectos son sustancialmente reducidos a través de la formulación del epóxico, masa y el usuario final

43 Compatibilidad Epóxicos/Concreto Fig. 3.3 – Una capa de epóxico (b) adherida a un espesor de concreto (a) Fig. 3.4 – El efecto del incremento de la temperatura en un sistema de epóxico – concreto Fig. 3.5 – El efecto de la disminución de la temperatura en un sistema de epóxico – concreto

44 Fig. 3.6 – El efecto de cambios en la relación de agregados de arena – aglutinante en un sistema epóxico Relación de agregados– aglutinante Relación de agregados– aglutinante Concreto Concreto Epóxico y arena Coeficiente térmico x 10 6 in/in/°F

45 Compatibilidad Térmica Coeficiente lineal de expansión térmica ~ X que el del concreto (ASTM D 696) Epóxico sin diluirEpóxico sin diluir = X in / in / °F Epóxico activadoEpóxico activado = X in / in / °F ConcretoConcreto = X in / in / °F El Epóxico activado y el concreto tienen coeficientes de expansión más cercanosEl Epóxico activado y el concreto tienen coeficientes de expansión más cercanos

46 Compatibilidad Térmica La incorporación de agregados a los morteros epóxicos disminuye las diferencias en las tasas de expansión térmica, reduciendo la tensión en la linea de adhesión del epóxico al concreto. Es común encontrar tasas de aglutinantes epóxicos de ~ 4 -7 partes por galón para baja viscosidad y ~ partes para geles de alta viscosidad

47 Epóxicos : Especificaciones y Lineamientos

48 Sociedad Americana para Pruebas de Materiales ASTM C 881 ASTM C-881 – Sistemas para Concreto a Base de Resina Epóxica Una especificación de desempeño, que hace una clasificación de los epóxicos de acuerdo a: Tipo: I - II - III - IV - V, Uso y Exposición Grado: , Viscosidad Clase: A - B - C, Temperatura Ambiental

49 Tipos de Acuerdo a ASTM C-881 Tipo I - Sin capacidad de carga, se adhiere de sólido a sólido Tipo II - Sin capacidad de carga, se adhiere de sólido a fresco Tipo III – Recubrimientos antiderrapantes, que soportan tráfico Tipo IV – Con capacidad de carga, se adhiere de sólido a sólido Tipo V - Con capacidad de carga, se adhiere de sólido a fresco

50 Grados de acuerdo a ASTM C 881 Grado 1 – Baja viscosidad, Agua a Aceite de Motor, Usados para reparación de grietas por inyección/gravedad, morteros (2,000 cps max) Grado 2 – Viscosidad Media, Almíbar a Miel, Usados para Anclajes y como Adhesivo (2, ,000 cps) Grado 3 – Viscosidad Alta, Gel a Mantequilla de Cacahuate, Usados como Adhesivo Vertical y en Techo

51 Clases de Acuerdo a ASTM C 881 Clase A – Aplicación a Temperaturas < 40°F Clase B - Aplicación a Temperaturas entre °F 60°F y más altasClase C - Aplicación a Temperaturas de 60°F y más altas

52 ASTM C Ejemplos Pasta Adhesiva Epóxica, que no se Hunde Tipo IV ó I Grado 3 Clase A, B, o C

53 ASTM C Ejemplos Resina Epóxica para Inyección, de Baja Viscosidad Tipo IV Grado 1 Clase B o C

54 Instutito Americano del Concreto ACI 503 – Comité de Adhesivos para Concreto (Lineamientos para su Instalación y Uso) 503 R Uso de Compuestos Epóxicos con Concreto Adhesividad en Concreto Endurecido, Acero, Madera, Ladrillos y otros Materiales con el Endurecido con Adhesivos Epóxicos Aplicados Adhesividad del Concreto Plástico con el Concreto Endurecido

55 Instutito Americano del Concreto ACI 503 Comité de Adhesivos para Concreto Producir Propiedades Antiderrapantes en una Superficie de Concreto Utilizando Sistemas Epóxicos Reparación de Concreto con Morteros Epóxico

56 Mezclado de Epóxicos

57 El Mezclado de los Epóxicos es Crítico La relación de mezcla de la base de la resina, Parte A, con el endurecedor, Parte B, varía de acuerdo a la formulación Las relaciones de mezcla varía de producto a producto, 1:1 a 4:1, o más en algunos casos Se recomiendan variaciones < 2% Entre más alta es la relación, es mayor la necesidad de ser muy precisos en el mezclado

58 El Mezclado de los Epóxicos es Crítico Los materiales deben ser llevados a la temperatura adecuada antes de ser mezclados La Base Parte A & y el Compuesto de curado Parte B deben ser mezclados por separado antes de combinarse La mezcla final debe ser homogénea, mostrando un color uniforme, sin rayas Los morteros y lechadas epóxicas deben ser mezcladas hasta que los agregados/arena estén completamente húmedecidos por la resina

59 El Mezclado de los Epóxicos es Crítico La mezcla inadecuada de un epóxico puede provocar: Curado Insuficiente Resistencia Reducida Resistencia Química Reducida Resistencia Térmica Reducida Suavidad en toda la superficie o en algunos puntos o áreas Diferencias en la apariencia

60 El Mezclado de los Epóxicos es Crítico Mezclado de los Adhesivos Epóxicos para Inyección Una vez que el Material ha sido Colocado no puede ser Movido Requieren Extremada Precisión en el Mezclado Bombas Medidoras de Componente Plural Proporcionan las dos partes a una cabeza o boquilla para ser mezcladas Las bombas medidoras deben ser calibradas antes de ser usadas

61 Equipo para Mezclar

62 El Mezclado de los Epóxicos es Crítico

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66 Preparación de la Superficie Preparación de la Superficie

67 Preparación de la Superficie El concreto que va a ser reparado debe estar limpio y suficientemente poroso para alcanzar una adecuada adhesividad El concreto debe ser resistente Remueva cualquier concreto de apariencia friable, quebradiza y la suciedad

68 Prueba de Resistencia Tensil del Concreto y Adhesividad del Epóxico ACI 503R Define la Prueba de Tracción Ténsil

69 FIGURA 1 recubrimiento taladro disco de prueba La fuerza de tensión rompe el concreto


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