La Industrialización de la Construcción y las Nuevas Tecnologías La

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La Industrialización de la Construcción y las Nuevas Tecnologías La
Facultad de Arquitectura - Universidad ORT
Montevideo, Noviembre de 2006
La Industrialización de la Construcción
y las Nuevas Tecnologías
Dr. Arq. Paulo Eduardo Fonseca de Campos
Un mercado en transformación
• Las crecientes necesidades de construir con
rapidez, calidad y economía.
economía
• Las demandas hoy existentes (Centros
Comerciales, Hoteles, Escuelas, Edificios
Públicos etc. ).
• Industria de la Construcción Civil: desafíos,
necesidades y nuevos paradigmas.
paradigmas
Paulo Eduardo Fonseca de Campos
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Las nuevas tecnologías
ƒ Matrices de alto desempeño o altas prestaciones
– La sustitución de la cantidad por la calidad > los
pretensados de Freyssinet y las estructuras laminares
(años 1930)
– El uso intensivo de aditivos reductores de agua
– El empleo de materiales cementícios suplementares
(sílice activa, ceniza volante, metacaulin, polvos
reactivos etc.)
– Elementos delgados de materiales compuestos
reforzados con fibras
– Componentes constructivos más ligeros >
disminución en el consumo de materiales y de cargas
en las estructuras de los edificios
Paulo Eduardo Fonseca de Campos
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La sustitución de la cantidad por la calidad
Hangares de Orly (1921) láminas de 9 cm - luz de 88 m
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La sustitución de la cantidad por la calidad
Frontón Recoletos (1935) lámina de 9 cm - luz de 33 m
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La sustitución de la cantidad por la calidad
Pabellón de Exposiciones Turín (1948) piezas de 38mm – luz 95,10 m
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La sustitución de la cantidad por la calidad
Palacete de Deportes de Roma (1957) piezas de 25mm - diámetro 60 m
Paulo Eduardo Fonseca de Campos
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1. EDIFICIO MARTINELLI
São Paulo (1929)
30 pisos – 130m
William Fillinger, Viena
2. PALACIO SALVO
Montevideo (1925)
100m
Mario Palanti
Paulo Eduardo Fonseca de Campos
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1. EDIFICIO MARTINELLI
São Paulo (1929)
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William Fillinger, Viena
2. PALACIO SALVO
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100m
Mario Palanti
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Las nuevas tecnologías
ƒ Los rascacielos en las grandes ciudades
norte-americanas (década de 1970 e inicio
de los años 1980) Î estructuras metálicas
son una tipología constructiva
fundamental
ƒ La respuesta de la tecnología del concreto
armado Î década de 1980 – evolución en
el sentido de una mayor resistencia
mecánica (CAR)
Paulo Eduardo Fonseca de Campos
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1. BURJ DUBAI
Burj Dubai (2008)
162 pisos - 808 (630)m
Skidmore, Owings & Merrill
2. TAIPEI 101
Taipei, Taiwan (2004)
101 pisos – 509m
C.Y. Lee & Partners
3. PETRONAS TOWERS
Kuala Lumpur, Malaysia (1998)
88 pisos – 452m
Cesar Pelli & Associates
4. SEARS TOWER
Chicago
1974 – 110 pisos – 442m
Skidmore, Owings & Merrill
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1. BURJ DUBAI
Burj Dubai (2008)
162 pisos - 808 (630)m
Skidmore, Owings & Merrill
2. TAIPEI 101
Taipei, Taiwan (2004)
101 pisos – 509m
C.Y. Lee & Partners
3. PETRONAS TOWERS
Kuala Lumpur, Malaysia (1998)
88 pisos – 452m
Cesar Pelli & Associates
4. SEARS TOWER
Chicago
1974 – 110 pisos – 442m
Skidmore, Owings & Merrill
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Burj Dubai (2008)
162 pisos - 808 (630)m
Skidmore, Owings & Merrill
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Taipei, Taiwan (2004)
101 pisos – 509m
C.Y. Lee & Partners
3. PETRONAS TOWERS
Kuala Lumpur, Malaysia (1998)
88 pisos – 452m
Cesar Pelli & Associates
4. SEARS TOWER
Chicago
1974 – 110 pisos – 442m
Skidmore, Owings & Merrill
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Burj Dubai (2008)
162 pisos - 808 (630)m
Skidmore, Owings & Merrill
2. TAIPEI 101
Taipei, Taiwan (2004)
101 pisos – 509m
C.Y. Lee & Partners
3. PETRONAS TOWERS
Kuala Lumpur, Malaysia (1998)
88 pisos – 452m
Cesar Pelli & Associates
4. SEARS TOWER
Chicago
1974 – 110 pisos – 442m
Skidmore, Owings & Merrill
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Empire State Building, New York (1931) – 102 pisos – 381m
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Arquitectura e Industrialización
La arquitectura moderna resulta de la ocurrencia de
múltiplas circunstancias relacionadas con el desarrollo
progresivo de la investigación científica y tecnológica,
tecnológica
además de la radicalización de la experimentación
artística y del confronto de modelos de controle del
desarrollo urbano (BENEVOLO, 1985).
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El desarrollo de la prefabricación
ƒ La respuesta de los
prefabricados de concreto
a las necesidades de
reconstrucción de Europa
después de la II Guerra
ƒ La "máquina de morar" de
Le Corbusier
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ƒ La opción por el "gran panel" prefabricado de
concreto como solución técnica y económica
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La “primera GENERACIÓN” (1950 a 1970)
ƒ Las realizaciones masivas en el campo de la vivienda
social
ƒ Uniformidad y rigidez en la arquitectura y en el
urbanismo
ƒ Condición sine qua non: millares de unidades
agrupadas
ƒ Disminución del número de elementos distintos
ƒ Flexibilidad “zero”
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““Primera
Primera Generación” - FLEXIBILIDAD “ZERO”
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““Primera
Primera Generación”: utopía o resignación ?
La Grande Borne o Le Labyrinthe (Grigny, Paris – 1971)
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Questionamento
do modelo
(1970 a 1980)
ƒ O acidente no Edifício
"Ronan Point"
(1968)
ƒ A crise do petróleo
(1973)
ƒ Não às cidadesdormitório
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““Primeira
Primeira Geração”: questionamento tardio
Killingworth Towers (Newcastle, Inglaterra – 1987)
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Alta densidad tecnológica
(1980 hasta la actualidad)
ƒ El desarrollo creciente de productos con un alto valor
agregado
ƒ La industrialización sutil a base de componentes
prefabricados
ƒ Atención a la agresividad al medio ambiente y a la
variación de las características de los materiales a
largo plazo
ƒ El CAD-Concreto de Alto Desempeño o Concreto de
Altas Prestaciones aplicado a los prefabricados
ƒ Los materiales compuestos
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Desafíos de la Prefabricación
ƒ
Economía globalizada > rapidez -calidad - economía
ƒ
Adecuación de la prefabricación a la mayor parte
posible del edificio
ƒ
Conversión del astillero en local de montaje de partes
prefabricadas > control del cronograma y de la
productividad
ƒ
Máxima racionalización de la montaje (interfaces)
ƒ
Aumento de la “densidad tecnológica” de los
productos
ƒ
Tecnología de los materiales
ƒ
Desarrollo del producto
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Desafíos de la Prefabricación
COMPONENTES
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La utopía moderna del “Prefabismo” en Brasil
Muros de contención (1980)
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La utopía moderna del “Prefabismo” en Brasil
Canalización de cauces (1990)
Basuroductos (Salvador, 1987)
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La utopía moderna del “Prefabismo” en Brasil
Pasarelas peatonales (Salvador/Bahia)
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La utopía moderna del “Prefabismo” en Brasil
Escuela municipal (Salvador, 1988)
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La utopía moderna del “Prefabismo” en Brasil
Planta de producción - CEDEC/EMURB (1990)
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La utopía moderna del “Prefabismo” en Brasil
Hospital Sarah Kubtischek Fortaleza (1991)
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La utopía moderna del “Prefabismo” en Brasil
Ampliaciones Hospital Sarah Kubtischek Brasília (1997)
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La utopía moderna del “Prefabismo” en Brasil
TCU-Tribunal de Contas de la União (Salvador, 1998)
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EL MICROCONCRETO DE ALTO DESEMPEÑO Y
LA PREFABRICACIÓN LIVIANA
d Un tipo particular de concreto armado
Î espesor médio 25mm
d Comportamiento físico e mecánico
próximos al del concreto armado, pero
con propiedades particulares de
desempeño
d ELEMENTOS DELGADOS
PREFABRICADOS LIVIANOS
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Ensayos de resistencia
Prensa de 20 toneladas
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Prensa de 100 toneladas
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135,0
Resistência em MPa
115,0
95,0
75,0
55,0
35,0
0,235
0,330
0,570
0,235
0,330
0,570
n= 0,5
15,0
0
50
100
150
200
Tempo em Dias
Resistencia a compresión x tiempo x relación a/a
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DURABILIDAD
Fotomicrografia Fck 60 MPa - aumento 100 veces
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DURABILIDAD
Fotomicrografia Fck 115 MPa - aumento 100 veces
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TANQUE DECANTADOR SECUNDARIO
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Rampas prefabricadas para accesibilidad
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Vista inferior en perspectiva
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Revitalización de
calles
comerciales en
São Paulo y otras
ciudades
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Módulos componibles
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Concretos polímeros
Luminaria - Balizador
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Parada de ómnibus
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Basureros para colecta selectiva
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Aceras drenantes
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Aceras drenantes
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CANALIZACIÓN DE
CAUCES
ƒ piezas prefabricadas
livianas
ƒ transporte y montaje
manuales
ƒ excavación manual
ƒ flexibilidad
ƒ generación de áreas
libres laterales
ƒ accesibilidad
ƒ alcantarillado
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CANALIZACIÓN
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CANALIZACIÓN
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CANALIZACIÓN
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MUROS DE
CONTENCIÓN
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ƒ
piezas prefabricadas
livianas
ƒ
transporte y montaje
manuales
ƒ
pequeñas
contenciones
ƒ
eliminación de
riesgos de
deslizamiento
ƒ
aprovechamiento de
las terrazas
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ESCALERAS
DRENANTES
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ƒ
piezas prefabricadas
livianas
ƒ
transporte y montaje
manuales
ƒ
flexibilidad
ƒ
drenaje superficial
ƒ
eliminación de riesgos
de deslizamientos
ƒ
saneamiento
ƒ
accesibilidad
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ESCALERAS DRENANTES
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ESCALERAS DRENANTES
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BASURODUCTOS
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ƒ
piezas prefabricadas
livianas
ƒ
transporte y montaje
manuales
ƒ
aprovechando la ley de
la gravedad
ƒ
eliminación de riesgos
de deslizamientos
ƒ
saneamiento ambiental
ƒ
salud pública
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Molduras de ventanas
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CONSORCIO CATUCHE (Caracas, 1997)
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CONSORCIO AGUACHINA (Caracas, 1998)
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Paneles Arquitectónicos
•
Aceleran el cerramiento de los edificios,
edificios
particularmente cuando ya vienen con los marcos
incorporados
•
Proporcionan condiciones de ocupación de los
edificios en un tiempo menor que los cerramientos
convencionales
•
Posibilitan una amplia combinación de colores,
texturas y formas
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Desarrollo Tecnológico
Pigmentos y áridos > nuevas mezclas
de concreto
Colores y texturas > concreto lavado,
concreto chorreado
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Desarrollo Tecnológico
Moldes más sofisticados
Formas más complejas
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Acabamientos superficiales
texturas y relieves
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Acabamientos superficiales
relieves y superficie lisa
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Acabamientos superficiales
texturas obtenidas con retardador de fraguado
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Acabamientos superficiales
concreto lavado
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Acabamientos superficiales
bajorrelieves
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Acabamientos superficiales
Concreto con revestimiento
cerámico
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Bajorrelieves
Shopping Dom Pedro - Campinas
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Combinación
de materiales
Concreto lavado y albañilería
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Combinación
de materiales
Canary Wharf - Londres
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Revestimientos en
piedra natural
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Juntas de vedación
Horizontales
Verticales
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Ligaciones
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Sistemas de
izamiento
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Sistemas estructurales
Paneles portantes
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Paneles portantes
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Paneles ventilados
Fijación de la capa
externa al panel
estructural
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Edificios comerciales
Edificio administrativo en
Londres
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Centro Empresarial Nações Unidas
- São Paulo
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Plaza Iguatemi - São Paulo
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Universal Fonográfica – São Paulo
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Universal Fonográfica – São Paulo
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Universal Fonográfica – São Paulo
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Biblioteca – PUC Campinas /SP
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Biblioteca – PUC Campinas /SP
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Fisioterapia – PUC Campinas /SP
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Biblioteca y Fisioterapia – PUC Campinas /SP
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Materiales compuestos – GRC (fibra
-de-vidrio)
(fibra-de-vidrio)
Vila Nova Marriott – São Paulo
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La tecnología del GRC y sus
aplicaciones
• Investigación y desarrollo de soluciones con
matrices de alto desempeño, asociadas a
materiales con altísimo (carbono) y alto (inoxidable
y vidrio) módulo de elasticidad
• Desarrollo de aplicaciones aprovechando el
elevado desempeño de las matrices y armaduras
de alta durabilidad
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GRC - Glass Fiber Reinforced
Concrete
DEFINICIÓN
• GRC o concreto reforzado con fibra de vidrio
es la designación del composite a base de
cemento, arena fina quartzosa, agua y fibra
de vidrio álcali-resistente.
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GRC - Paneles Arquitectónicos
Centro Comercial Colombo (Lisboa)
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GRC - Paneles Arquitectónicos
Centro Comercial Colombo (Lisboa)
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GRC - Paneles Arquitectónicos
Centro Comercial Colombo (Lisboa)
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GRC - Paneles Arquitectónicos
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GRC - Paneles Arquitectónicos
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GRC - Aplicaciones
Edificio “LIVE &
LODGE”
LUCIO Ingeniería
(São Paulo)
PAINELES DE
CERRAMIENTO Y
BAÑOS
PRONTOS
Paulo Eduardo Fonseca de Campos
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GRC - Aplicaciones
Edificio “LIVE &
LODGE”
LUCIO Ingeniería
(São Paulo)
PANELES DE
CERRAMIENTO Y
BAÑOS
PRONTOS
Paulo Eduardo Fonseca de Campos
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GRC - Aplicaciones
Hotel “IBIS Paulista”
INPAR
(São Paulo)
PANELES DE
CERRAMIENTO Y
BAÑOS
PRONTOS
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GRC - Aplicaciones
Hotel “IBIS Paulista”
INPAR
(São Paulo)
PANELES DE
CERRAMIENTO Y
BAÑOS
PRONTOS
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GRC - Aplicaciones
“Vila Nova
Marriott”
R. YAZBEK
(São Paulo)
PANELES DE
CERRAMIENTO Y
BAÑOS
PRONTOS
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GRC - Aplicaciones
Vila Nova Marriott – São Paulo
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PPF / E10
Paneles de GRC - Corte Esquemático
Conector
Lana de vidrio
GRC
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Soluciones para Cerramiento:
Masa por m²
ƒ
ALBAÑILERÍA DE BLOQUES
200 A 250 kg/m²
ƒ
PANELES DE CONCRETO
300 A 400 kg/m²
ƒ
PANELES DE GRC
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50 A 70 kg/m²
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Paneles de GRC - Características
•
Liviandad - facilidad de transporte y montaje
•
Ligaciones - accesorios fabricados en acero inoxidable o
galvanizados a fuego
•
Fijaciones - pernos e buchas
•
Aislamiento - térmico y acústico
•
CAD - resistencia y durabilidad
•
Incombustibilidad
•
Moldabilidad - facilidad para se obtener detalles arquitectónicos
de mayor complejidad
•
Terminación - externa e interna, con marcos incorporados
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Paneles de GRC - Producción
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Paneles de GRC - Producción
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GRC – Otras aplicaciones
TELECOMUNICACIONES
Integración de equipamientos en el shelter de GRC
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GRC – Producción de monobloques
Fabricación a través de proyección
de GRC sobre armadura de fibra
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GRC – Producción de baños prontos
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GRC – Línea de producción de baños
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GRC – Transporte de baños terminados
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Hotel “CAESAR
BUSINESS
Paulista”
INPAR
(São Paulo)
BAÑOS
PRONTOS
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BAÑOS
PRONTOS
DETALLES
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[email protected]
GRC – Baños prontos: detalles
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GRC – Baños prontos: detalles
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GRC – Baños prontos: montaje
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GRC – Baños prontos: instalaciones
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GRC – Baños prontos: detalles
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GRC –
Baños prontos instalados
–Baños
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GRC – Baños prontos y cocina integrada
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Baños Prontos de GRC - Características
ƒ Liviandad - facilidad de transporte y montaje
ƒ Instalaciones - PEX con ligaciones punto-a-punto
(cuadro general)
ƒ Fijaciones - pernos e buchas expansibles
ƒ Aislamiento - térmico y acústico (poliuretano)
ƒ CAD - resistencia y durabilidad (reformas)
ƒ Incombustibilidad
ƒ Terminación total - externa e interna, de acuerdo
con el proyecto arquitectónico
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Características mecánicas de la matriz del
GRC
ƒ
Masa específica
1900 a 2100 kg/m3
ƒ
Módulo de elasticidad
15 a 25 GPa
ƒ
Resistencia a compresión
60 a 80 MPa
ƒ
Resistencia a flexión
21 a 31 MPa
ƒ
Resistencia a tracción (ruptura)
8 a 11 MPa
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Permeabilidad y resistencia química
ƒ
La baja relación agua/aglomerante y el proceso
de curado controlado disminuyen la porosidad
capilar, sea en términos del volumen total, sea
en relación a la continuidad de los poros
capilares.
ƒ
El composite de GRC presenta, en comparación
con el concreto usual, una mayor resistencia
química a los agentes agresivos tales como
ácidos, dióxido de carbono y sulfatos.
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Resistencia al impacto
ƒ
ƒ
ƒ
La presencia de la fibra de vidrio incrementa
fuertemente la resistencia al impacto.
Además de la fibra de vidrio descontinúa
existente en el composite, puede ser
acrecentada una malla de fibra de vidrio, de
modo a mejorar substancialmente la resistencia
a choques.
El comportamiento en relación al impacto es de
tipo dúctil, las fisuras no se propagan para
fuera de la zona de choque, por lo que los
daños son siempre localizados.
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Comportamiento frente al fuego
ƒ
ƒ
El GRC es incombustible de acuerdo con la
norma ASTM E136.
Pruebas de incombustibilidad, propagación al
fuego, extensión del fuego hechos de acuerdo
con la norma británica BS 476 presentan los
siguientes resultados:
9 Material incombustible
9 Propagación del fuego - Clase 0
9 Extensión del fuego - nula
9 No emisión de humo tóxico
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““El
El futuro de la prefabricación ya llegó”
• El desarrollo creciente de productos con un alto valor
agregado
• La industrialización sutil a base de componentes
prefabricados
• El CAD-Concreto de Alto Desempeño o Concreto de
Altas Prestaciones aplicado a los prefabricados
• Los materiales compuestos
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•
•
•
•
CPR - Concreto de Polvos Reactivos (CAD)
AÇO
Concreto Pretensado
Concreto Armado
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