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Materiales Polimricos
Ing. Manuel Guerreros M.
2015
23/06/2015
1
Ing. Manuel Guerreros Meza
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CURSO: QUMICA APLICADA A LOS MATERIALES
MATERIALES POLIMRICOS
Polimero: Multiplo de una molecula sencilla
(monomero) que se repite.
Copolimero: Molecula gigante que deriva
de diferentes monomeros
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 2
Es una macromolcula formada por la unin de molculas
de menor tamao que se conocen como monmeros.
1 MONOMERO n
n 2 DIMERO 3 TRIMERO 4 -20 OLIGOMEROS > 20 POLIMERO
POLIMEROS:
Que es un polmero?
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 3
P. de Homocadena
P. de Heterocadena
CLASIFICACION DE POLIMEROS
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 4
Homopolmero
Copolmero
c) Segn la unidad bsica estructural
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 5
Lineal
Ramificado
Entrecruzado
CLASIFICACION: ESTRUCTURA DE LA CADENA
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 6
CLASIFICACION SEGN SU ORIGEN
Naturales: Almidon, colageno, celulosa,
proteinas y polimero natural de interes
industrial, caucho.
Sinteticos: Plasticos, resinas que se
preparan mediante procesos de: Adicion,
condensacion, copolimerizacion.
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 7
POLIMEROS SINTETICOS
TIPOS DE POLMEROS
Plsticos: polietileno
Elastmeros: caucho
Termorrgidos: baquelita
Fibras: polister
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 8
POLIMEROS NATURALES
Hemoglobina
ADN A
T
G
C
C
G
T
A
O
OH H
HH
H H
CH2
N
N
N
N
O
N H
H
HNN
O
N
H
H
O
PO2
O
O
O H
HH
H H
CH2
N
NN
N
NHH
NN
O
O
H3C
HPO2
O
O H
HH
H H
CH2
N
N
N
N
O
N H
H
HNN
O
N
H
H
O
PO2
O
O
O H
HH
H H
CH2
N
NN
N
NHH
NN
O
O
H3C
H
P O
H
H H
HH
CH2
O
OH
H H
HH
O
CH2
O
OH
H H
HH
CH2
O
OH
H H
HH
CH2
O
PO2
O
OPO2
PO2
P
OH
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 9
CELULOSA
Hidrato de carbono
ALMIDN
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 10
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 11
TIPOS DE POLIMERIZACIN
Polimerizacin por crecimiento de la cadena
Polimerizacin por crecimiento de la cadena
Polimerizacin por crecimiento en etapas
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 12
TIPOS DE POLIMERIZACIN
Polimerizacin por crecimiento de la cadena
Polimerizacin por crecimiento de la cadena
Polimerizacin por crecimiento en etapas
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 13
TIPOS DE POLIMERIZACIN
Polimerizacin por crecimiento de la cadena
Polimerizacin por crecimiento de la cadena
Polimerizacin por crecimiento en etapas
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 14
TIPOS DE POLIMERIZACIN
Polimerizacin por crecimiento de la cadena
Polimerizacin en emulsin
Micelas
Monmero
Agua
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 15
TIPOS DE POLIMERIZACIN
Polimerizacin por crecimiento de la cadena
Polimerizacin en emulsin
Micelas
Monmero
Agua
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 16
TIPOS DE POLIMERIZACIN
Polimerizacin por crecimiento de la cadena
Polimerizacin en emulsin
Micelas
Monmero
Agua
No pueden
reaccionar
CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Termoplsticos Termoestables Elastmeros
PVC
Poliestireno
Polietileno
Metacrilato
Tefln
Celofn
Nailon
Poliuretano
Resinas fenlicas
Melamina
Caucho Natural
Caucho Sinttico
Neopreno
CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Termoplsticos
PVC (Cloruro de Polivinilo)
Amplio rango de dureza
Impermeable
Tuberas, suelas
de zapatos,
guantes,
impermeables,
mangueras
2. CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Termoplsticos
Poliestireno (PS) - Duro
Transparente
Pigmentable
Filmes
transparentes
para embalajes,
envoltorios de
productos
alimenticios
CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Termoplsticos
Poliestireno (PS) Expandido (porexpan)
Esponjoso
Blando
Embalaje,
envasado,
aislamiento
trmico y acstico
POLIETILENO
El polietileno de alta densidad (PAD): es un slido rgido translcido se ablanda por calentamiento y puede ser moldeado como pelculas delgadas y
envases a temperatura ambiente no se deforma ni estira con facilidad. Se vuelve
quebradizo a -80 C. es insoluble en agua y en la mayora de los solventes orgnicos.
El polietileno de baja densidad (PBD): Es un slido blando translcido Se deforma completamente por calentamiento. Sus films se estiran fcilmente,
por lo que se usan comnmente para envoltorios (de comida, por ejemplo). Es insoluble en agua, pero se ablanda e hincha en presencia de solventes
hidrocarbonados Tambin se vuelve quebradizo a -80 C
CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Termoplsticos
Polietileno (PE) Alta densidad
Rgido y resistente
Transparente
Utensilios
domsticos
(cubos,
recipientes,
botellas) y juguetes
CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Termoplsticos
Polietileno (PE) Baja densidad
Blando y ligero
Transparente
Bolsas, sacos,
vasos, platos
2. CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Termoplsticos
Metacrilato (plexigls)
Transparente
Faros y pilotos de
automviles,
ventanas, carteles
luminosos, gafas de
proteccin, relojes
2. CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Termoplsticos
Tefln (fluorocarbonato)
Deslizante
Antiadherente
Utensilios de cocina
(sartenes, paletas), superficies de
encimeras.
CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Termoplsticos
Celofn
Transparente (con o sin
color)
Flexible y resistente
Brillante y adherente
Embalaje, envasado,
empaquetado
2. CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Termoplsticos
Nailn (PA o poliamida)
Traslcido, brillante, de
cualquier color.
Resistente, flexible e
impermeable.
Tejidos, cepillos de
dientes, cuerdas de
raquetas
CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Termoestables
Poliuretano (PUR)
Esponjoso y flexible
Blando y macizo
Elstico y adherente
Espuma para
colchones y asientos,
esponjas,
aislamientos
trmicos y acsticos,
correas para
transmisin
CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Termoestables
Resinas fenlicas (PH): baquelitas
Con fibras de vdreo, resitentes al choque.
Con amianto, termorresistentes.
Color negro o muy oscuro
Aislantes elctricos
Mangos y asas de
utensilios de cocina,
ruedas dentadas,
carcasas de
electrodomsticos
CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Termoestables
Melamina
Ligero
Resistente y de considerable dureza
Sin olor ni sabor
Aislante trmico
Accesorios
elctricos,
aislamiento trmico y
acstico, encimeras
de cocina, vajillas,
recipientes para
alimentos.
CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Elastmeros
Caucho natural (del latex)
Resitente
Inerte
Aislamiento trmico y
elctrico, colchones,
neumticos
CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Elastmeros
Caucho sinttico (derivados del petrleo)
Resistente a agentes qumicos
Neumticos,
volantes,
parachoques,
pavimentos, tuberas,
mangueras,
guantes
CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS
Elastmeros
Neopreno (caucho sinttico)
Mejora las propiedades del caucho sinttico
Es ms duro y resistente. Impermeable
Trajes de inmersin,
juntas, mangueras,
guantes
POLICARBONATO
200 veces ms resistente que
el vidrio al impacto
Presencia de los geosintticos en las
distintas ramas de la ingeniera
GEOSINTETICOS
Ingeniera Industrial
Ingeniera Qumica
Ingeniera Textil
Sistemas de Transporte
aeropuertos
puertos
ferrocarriles
carreteras
Ingeniera sanitaria
Residuos slidos Potabilizacin Tratamiento
de aguas
aire
slidos
agua Ecologa
Agronoma Terraceo
Subsoleo
Conservacin de suelos
Manejo de cuencas
Construccin Geotecnia
Hidrulica
Ingeniera Civil
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 35
LOS GEOSINTETICOS
La familia de los geosintticos est compuesta
por:
Geotextiles, No tejido y tejidos
Geomembranas: pvc.,hdpe,vldpe.
Georredes
Geomallas: Biaxiales, Uniaxilaes
Geocompuestos: Geodrenes, Geomatrices
Geomantas
Geotubos 23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 36
Geotextiles No tejidos
Tejidos
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 37
Aplicaciones de Geotextiles no tejidos en caminos
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 38
Uso de Geotextil No Tejido Para Estabilizacin y separacin
de caminos sobre suelos blandos
Separacin
Geotextil No Tejido
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 39
Instalacin de drenes verticales (wick drains) para acelerar
la consolidacin de un terreno arcilloso
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 40
Introduccin de drenes verticales para acelerar la
consolidacin de un terreno arcilloso
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 41
Control de inundaciones con
geotextil y tierra
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 42
Ejemplos de usos de filtros geotextiles no tejidos en
caminos
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 43
APLICACIONES
Sus aplicaciones estn orientadas fundamentalmente al Saneamiento y Control Ambiental:
Pads de lixiviacin Presas de relaves Lagunas de oxidacin de aguas servidas Reservorios de agua cruda o potable Canales Lagunas confinadoras de aguas residuales Botaderos de desperdicios slidos
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ESTRUCTURA
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 45
Todas estas geomembranas son producidas por extrusin y tambin pueden ser texturizadas en una o ambas caras para crear superficies de mayor friccin, necesarias en la impermeabilizacin de taludes y en la instalacin de capas de suelos de cobertura sobre ellas.
PRESENTACION
Las Geomembranas son fabricadas en rollos cuyo ancho vara entre 6.90 mts. y 7.30 mts. con espesores desde 0.5 hasta 3 mm.
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 46
PADS DE LIXIVIACION
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 47
CONSTRUCCION DEL PAD
Remocin de Materiales
Orgnicos (Top Soil, etc)
hasta encontrar suelo
duro.
Relleno de 30 cm de
espesor con material
compactado de corte o
trado de cantera.
Son necesarias las
pruebas de compactacion
de campo.
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 48
COLOCACION DE LA
GEOMEMBRANA
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 49
COLOCACION DE
GEOMEMBRANAS
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 50
PROCESO DE SELLADO
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 51
INSTALACION DE TUBERIAS
Para el transporte de la solucin rica hacia las pozas es necesaria la instalacin de tuberas colectoras. El material de drenaje es colocado sobre cada tubo para evitar roturas por el peso del mineral.
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 52
REGADIO
Para el regado de las celdas se usan tuberas de polietileno de 4 las
cuales se encargan de abastecer de solucin a las mangueras de 1/2para regado por
goteo, estas mangueras estan separadas entre s 80 cm y los goteros estn cada 80 cm.
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BOMBEADO DE LA SOLUCION
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 54
DEPOSITO DE TRIOXIDO DE
ARSENICO DE DOE RUN
PERU
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 55
ESQUEMA DEL DEPOSITO
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 56
COLOCACION DE
GEOMEMBRANAS
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 57
BOMBEO DE ARSENICO
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 58
CARRO TORPEDO
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 59
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 60
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 61
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 62
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 63
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 64
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 65
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 66
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 67
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 68
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 69
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 70
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 71
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 72
Principales materiales en tuberas a presin
No existe una solucin ptima. En funcin de los criterios
hay soluciones diferentes
Plsticos: PVC, PE, PRFV, Polipropileno
Hierro galvanizado ( < 0.008 % en C)
Fundicin gris ( > 2,1 % en C) Fundicin dctil (>3,5 % en C)
Acero (0.008 2,1 % en C)
Fibrocemento o amianto cemento
Hormign: Con armadura convencional, Con armadura de chapa, Pretensado, Postensado 23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 73
TUBERAS DE PLSTICO:
PVC (polivinilo de cloruro)
PE (polietileno)
PRFV (polister reforzado fibra de vidrio)
Polipropileno
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 74
Tubera y Accesorios de
plstico: PVC-80
Propiedades o ventajas de las
tuberas de plstico
-Mnima rugosidad (tubera lisa)
-Buena resistencia a los terrenos agresivos
-En terrenos muy agresivos necesita proteccin (envoltorios metlicos)
-Se utiliza en ambientes salinos
-Bajo peso
-Buena manejabilidad
-Facilidad de montaje y reparacin
-Bajo precio
-Bien para aguas sanitarias y residuales
-Bien para cidos 23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 75
Tubos de PVC
Inconvenientes:
Fragilidad a los choques
Fcil deformabilidad ante cargas externas
Vulnerables a las depresiones
No aptas para presiones elevadas lmite (10 - 15 bar) (saneamiento)
Envejecimiento todava poco conocido 23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 76
Tuberas de PVC para Saneamiento
Dimensiones.
20 a 400 mm.
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 77
Tubo de PE
polietileno
(1933) Se utilizan en acometidas
principalmente
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 78
Tuberas de Polietileno Mejoras sobre las prestaciones del PVC
1. El polietileno es enrollable en medidas de hasta 110 mm. de dimetro nominal, lo cual simplifica su tendido.
2. El polietileno permite eludir obstculos durante el tendido
por su flexibilidad. 3. En un tendido con polietileno, la
obra avanza mucho mas rpidamente que con PVC, ya que no hay tramos cortos ni juntas que pueden presentar
dificultades y la zanja no necesita ser nivelada.
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 79
Tuberas de Polister Reforzado con Fibra de
Vidrio(FRP) (PRFV)
Bien para trasegar
cidos
Tablas de surf, piscinas, depsitos
Tuberas 23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 80
Tuberas de Polipropileno
El polipropileno es una
resina termoplstica cuyas
molculas estn formadas
por una larga cadena recta
de tomos de hidrgeno y
carbono. En el polipropileno
cristalino, las molculas
tienen una secuencia de
tomos especfica.
EL POLIPROPILENO posee la capacidad de fundirse a una temperatura
determinada, adems posee un comportamiento visco elstico que proporciona
ante los ensayos de traccin, compresin, flexin y torsin, resultados
satisfactorios. Es un material desarrollado tambin, bajo el manejo de un
excelente control de calidad, brindando as una plena seguridad de uso en sus
diferentes aplicaciones. Es un polmero, adems obtenido por la polimerizacin
de propeno en presencia de catalizadores y en determinadas condiciones de
presin y temperatura. 23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 81
REDUCCIN SOLDABLE CUELLO DE BRIDA
ABRAZADERA
METLICA
BRIDA
T SOLDABLE
Piezas especiales en Polipropileno
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 82
GRACIAS
23/06/2015 Ing. Manuel Guerreros Meza 83