DE VIVIENDA

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención está relacionada al campo de la construcción, concretamente a un sistema para la construcción de viviendas y diversas aplicaciones constructivas, como son aulas, bodegas y construcción en general, donde el material constructivo se lleva a cabo por medio de placas plásticas fabricadas con diversos tipos de familias de polietilenos y polipropilenos, todos posts consumo, de origen industrial, doméstico y/o agrícola, en presentación multicolor y color definido.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Tomando en cuenta el sistema actual de construcción a base de ladrillos, ya sean de barro, cemento, etc.; este sistema tiene un antecedente superior a los 9,000 años, lo que permite actualmente que es posible aprovechar las ventajas que da la vida moderna y las diversidades de materiales existentes nuevos o usados, útiles o problemáticos. Lo anterior da la posibilidad de buscar alternativas para aprovechar algunos de los materiales que pueden tener capacidad de ser utilizados como elementos constructivos a partir de materiales reciclados que éste sea para atender problemas vitales para el sano vivir tanto física como mentalmente de cualquier ser humano, como es contar con una vivienda digna y segura y permitir al mundo una des contaminación de materiales que al momento no tienen un fin con una solución de alto impacto. El aprovechamiento de los residuos es una forma eficiente de disminuir el daño en el entorno tras los procesos de construcción y demolición.

Todas las etapas de la vida de un edificio generan residuos, esto es inevitable. Desde los trabajos iniciales de acondicionamiento de suelos hasta las demoliciones, se producen materiales sobrantes que deben ser gestionados de forma adecuada.

Una técnica para disminuir la cantidad de residuos y disminuir así el daño al medio ambiente, es la reutilización y reciclaje de materiales. Para esto, el primer paso es desarrollar un programa de gestión que considere al equipo necesario para la recolección, los transportes, tipos de materiales y valores aproximados, entre otros. Además, se deben estimar los beneficios económicos, sociales y ambientales que traerán estos esfuerzos.

La efectividad de las técnicas de aprovechamiento de los residuos dependerá de los mercados de los materiales individuales de los desechos, del manejo selectivo de los componentes y de los métodos empleados para la recuperación. El reciclaje es una necesidad hoy día para lidiar con la gran cantidad de desechos que producimos a diario. Entre sus usos se destaca hasta uno de sus más increíbles que es la construcción de casas, desde el levantamiento de las paredes hasta incluso sus interiores. Para los ladrillos que componen las paredes de la casa existen varios materiales que pueden ser bastante útiles y con muy buena durabilidad, por un lado, se tienen los ladrillos de tierra cocida, que si bien son una buena forma tradicional de construcción (teniendo en cuenta que la mezcla debe de hacerse muy bien) y además tiene la capacidad de ser un buen aislante del calor exterior.

Otra opción, no muy común, pero con mucho auge en los últimos años es la de incorporar botellas de plástico o de vidrio, ambas llenas de arena presentan una gran resistencia y durabilidad a las condiciones.

Existen además los materiales naturales como la madera que, si bien son reutilizables y también bastante resistentes, sin olvidar el uso del latón, aluminio, zinc e incluso el hierro que es más popular para las columnas.

Aunque también es importante destacar unos materiales no tan comunes para la construcción de casas ecológica como lo son las colillas de cigarrillo, que bajo un buen proceso de reutilización funcionan como materia prima para ladrillos o incluso el corcho o cascaras de coco para el aislamiento de la humedad o el calor.

El uso de materiales reciclables no tiene limites, cualquier material de buen tamaño o buena composición es útil para construir una casa, si se cuenta con las herramientas para acabar con la gran acumulación de basuras, ésta es una de las mejores formas de reutilizarlas.

Dado que las casas hechas con materiales reciclados son más baratas, el motivo no es otro que ayudar a muchas familias que tengan un techo en donde vivir. Hay muchos tipos de casas sostenibles hechas con materiales reciclados, tantas como materiales reciclados se utilicen en su construcción. La mayoría de la gente considera que las casas construidas con materiales reciclados son sinónimo de baja calidad y eso no necesariamente es cierto. En la construcción de este tipo de viviendas ecológicas y sostenibles se tiene muy en cuenta el diseño, sobre todo para aprovechar al máximo los recursos naturales y no depender de cualquier tipo de energía que no sea la renovable. Algunos ejemplos de este tipo de casas se explican a continuación:

1. Casa hecha con Basura o Earthship.

Estas casas con materiales reciclados hechas con basura, fueron ideadas por el arquitecto Michael Reynolds, que forma parte de la organización Earthship Biotecture y promueve este nuevo tipo de construcciones sostenibles. Una earthship, o NaveTierra en español, es un tipo de casa autosuficiente y sostenible hecha con neumáticos rellenos de tierra, latas de refresco y botellas.

Generalmente las earthships se construyen pensando en utilizar los recursos locales disponibles. En este tipo de arquitectura ecológica se dispone de un sistema propio de ventilación, se procura maximizar la luz natural y los densos muros, hechos con neumáticos y tierra, proporcionan un gran aislamiento acústico y térmico. Por otro lado, los muros internos pueden estar hechos de paneles de latas recicladas. Los tejados están fuertemente aislados con tierra o adobe para ganar eficiencia energética.

2. Vivienda Sostenible hecha con Botellas Recicladas.

Cualquier botella sirve para construir una casa ecológica con botellas recicladas. Las botellas pueden ir vacías o rellenas de cualquier material descartable. Para unir las hileras de botellas se puede utilizar cualquier tipo de mortero, en este caso ha sido el cemento. Si se está comprometido con el medio ambiente, una casa ecológica hecha de botellas recicladas es una de las mejores opciones sostenibles para la vivienda.

3. Vivienda Ecológica hecha con Contenedores. Las casas ecológicas hechas con contenedores reciclados tienen las mismas cualidades que una casa convencional, con la ventaja de que no necesitan de cimientos convencionales. Una vivienda sostenible de este tipo se aísla a conciencia y se pueden utilizar distintos materiales para los acabados. Las casas hechas con contenedores reciclados están en auge debido a lo económicas que son y lo fácil que es su construcción ya que, con varios contenedores se puede crear una vivienda moderna y muy acogedora, el inconveniente de esta propuesta es que al ser todo de metal necesariamente se requiere de acondicionamiento de aire, lo cual se utilizan energéticos y la facilidad de oxidación en el metal.

4. Casas hechas con Barcos Reciclados.

Esta vivienda sostenible hecha de un barco reciclado es beneficiosa tanto para la vida marina como para la terrestre, ya que al no ser abandonado en el mar no lo contamina y se evita la construcción de una vivienda completa. Los barcos son casas para vivir en el mar. Las casas construidas con barcos reciclados son un perfecto método para darle un nuevo uso a un barco que ya no puede navegar. Es por esto por lo que, cuando se acaba el periodo de vida de un barco, lo recomendable es sacarlo del agua, pues un barco abandonado es muy contaminante para la vida marina. 5. Casa Sostenible hecha con Latas Recicladas.

Estas casas fueron inicialmente desarrolladas por John Milkovisch , un jubilado que durante los años 70 empezó a forrar su casa con latas de cerveza. Todo comenzó por la costumbre que tenían él y su esposa de tomarse una cerveza juntos al finalizar la jornada y, para aprovechar esas latas, a Milkovisch se le ocurrió cortarlas y aplanarlas para revestir las paredes de su vivienda.

Pasados 18 años de reutilización de las latas, esta casa hecha con latas recicladas luce cada vez más resplandeciente. Tras la muerte de su creador y la de su esposa, sus hijos continuaron con la labor de reemplazar las latas oxidadas y la “Beer Can House” (casa de latas de cerveza), que así es como se llama, está ahora vacía y se puede visitar durante todos los fines de semana del año. Se encuentra en Houston y es uno de los atractivos turísticos de la ciudad.

6. Proyecto de Casa Ecológica hecha con el 86% de Materiales Reciclados. Para la realización de esta vivienda ecológica hecha con materiales reciclados se utiliza un proceso que transforma los materiales de desecho en productos de mejor calidad. En la construcción, este proceso está cada vez más asentado y el pionero en llevarlo a cabo fue el estudio Lendager Arkitekter de Dinamarca, que abrió al público la Upcycled House (casa reciclada). Este tipo de casa sostenible construida con materiales reciclados es un proyecto experimental referente para muchas empresas, estudios de arquitectura y estudiantes de toda Europa. Se encuentra en la ciudad de Nyborg, en Dinamarca y ha conseguido reducir en un 86% las emisiones de CO2 a la atmósfera en su construcción.

La estructura de este tipo casa ecológica hecha de materiales reciclados está formada por dos contenedores marítimos. El cierre del tejado y la fachada es de aluminio procedente de latas de refresco. Para el suelo, se han utilizado tanto el corcho como el vidrio de botellas de champagne y las paredes y el techo están hechos con paneles de madera aglomerada. El objetivo principal de la construcción de casas ecológicas con materiales reciclados no ha sido la eficiencia energética, sino reducir las emisiones durante su construcción, pero también se han tomado medidas eficientes para optimizar la iluminación y la ventilación de las viviendas.

El desarrollo de la invención que se describe en este documento resuelve diversos problemas:

1. Reducir el alto déficit de vivienda mediante edificaciones rápidas y menor costo que la vivienda tradicional, así como ofrecer una alternativa de vivienda como necesidad de cualquier ser humano en cualquier sociedad, sin importar, raza, ideología, posición socioeconómica o ubicación geográfica.

2. Aprovechamiento de material plástico considerado como desecho sin importar su origen puede ser agrícola, urbana e industrial.

3. Mitigación de gases efecto invernadero (GEI) al reutilizar y reciclar material existente, evitando la generación de GEI al fabricar nuevos materiales y el consecuente calentamiento global, asi como los impactos ambientales que esto produce.

4. Generación de empleos.

5. Alternativas de materiales para otros usos y aplicaciones.

Por otro lado, el desarrollo de la invención que se describe en este documento considera los siguientes puntos como relevantes y detonantes de la actividad de desarrollo de la solución generada:

El alto déficit de vivienda en México lleva a tener cifras en el país de 9.4 millones de viviendas que están en calidad de rezago habitacional, es decir, carecen de drenaje, tienen materiales precarios o presentan hacinamiento, esto se puede mejorar al contar con propuestas más económicas y de bajo mantenimiento. Aunado a esto, 6.8 millones de estos hogares no tienen mecanismos para acceder a un adecuado financiamiento para adquirir una casa, de acuerdo con datos de la Secretaria de Desarrollo Agrario, Territorial y Urbano (SEDATU). A lo anterior se suma la cantidad de extrema pobreza que hay alrededor del mundo dichas cifras crecen año con año, enfocando el comentario en México se tienen registrado 60 millones de compatriotas en extrema pobreza que ni en sus mejores sueños tienen la posibilidad de una casa digna con el sistema tradicional. Con respecto al aprovechamiento del plástico considerado como desecho, se muestran algunas cifras que son de interés mundial, que pudiera mitigarse al aprovecharlos y resolver problemas muy sensibles: Alrededor de 13 millones de toneladas de plástico son vertidas en los océanos cada año, afectando la biodiversidad, la economía y la salud de las personas.

América, Japón y la Unión Europea son los mayores productores de desechos plásticos per cápita y sólo un 9% de los 9,000 millones de toneladas de plástico que se han producido en el mundo ha sido reciclado. Si esta tendencia continúa, para 2050 tendremos cerca de 12,000 millones de toneladas de desechos plásticos en los basureros y en la naturaleza. Cinco billones de bolsas de plástico se utilizan cada año y un millón de botellas de plástico son compradas cada minuto. Casi 70% o más van al medio ambiente o a vertederos.

Los micro plásticos han sido detectados en la sal de mesa comercial y algunos estudios aseguran que el 90% del agua embotellada y en el 83% de la de grifo, contiene partículas de plástico, esto preocupa a la ONU, pues poco se sabe del impacto de este material en la salud humana.

Al año se producen 300 millones de toneladas de residuos plásticos, lo que equivale al peso de toda la población humana.

En 2017, por primera vez el plástico ocupó los 10 primeros lugares de objetos recolectados en los océanos, dejando afuera de la lista a las botellas de vidrio, según el grupo de defensa ambiental, Ocean Conservancy.

Entre el 60% y el 80% de los residuos marinos son plástico y en su mayoría son fragmentos menores a los cinco milímetros, es decir, micro plásticos, señala Greenpece.

En promedio, se utilizan 200 bolsas de plástico por persona al año y tardan alrededor de 400 años en degradarse.

Arte previo. Con base al análisis de documentos de arte previo, existen invenciones que tratan de resolver problemas similares como es el caso de la invención descrita en el documento US2020255638 (A1) del 13 de agosto de 2020, el cual da a conocer un sistema alternativo de construcción de edificios, instalaciones, accesorios y productos, con elementos arquitectónicos de fácil montaje, fabricados con materiales plásticos reciclados mejorados, así como la formulación del material de éste. El objetivo de la invención es proporcionar un sistema de construcción alternativo para construir edificios, instalaciones, refugios, accesorios y productos de vivienda tales como paredes divisorias, marcos de ventanas, adoquines, pilares, postes de cerca, tabletas, ladrillos, deflectores, bloques, pisos, pavimentos, o cualquier otro objeto útil para la construcción, que consiste en elementos arquitectónicos de fácil montaje fabricados con materiales plásticos reciclados mejorados que transforman el problema del tiempo de degradación del plástico en características importantes como resistencia y durabilidad. Otra realización principal de la invención es proporcionar la formulación del material mejorado a base de plástico reciclado que compone los elementos arquitectónicos. Una primera realización de la invención consiste en un sistema constructivo para construir edificios, instalaciones, accesorios y productos que no requieran mantenimiento, con elementos arquitectónicos de fácil montaje, fabricados con materiales mejorados a base de plástico reciclado o recuperado.

El objetivo de la invención mencionada es proporcionar una formulación directa del platico reciclado a utilizar de manera que se conozca la formulación de éste y no las características constructivas del mismo.

El documento US9422423 (B2) del 14 de marzo del 2013, revela artículos moldeados por compresión que contienen un componente polimérico y opcionalmente distribuidos en ellos entre aproximadamente el 1% y aproximadamente el 45% en peso de una perla de vidrio o un componente de refuerzo de fibra basado en el peso del artículo compuesto terminado, en el que el componente polimérico contiene entre aproximadamente el 80% y aproximadamente 100% en peso de HDPE (High Density Polyethylene: Polietileno de alta densidad) basado en el peso del componente polimérico, en el que al menos aproximadamente 20% o más en peso de dicho HDPE es HDPE postconsumo. También se describen paneles de plástico, usos de éstos y métodos de fabricación. El objetivo de la patente descrita en el documento proporciona otra técnica para procesar plásticos reciclados y convertirlos en materiales útiles para uso industrial y de consumo. La invención se refiere a un método para fabricar artículos compuestos de plástico a partir de plásticos reciclados y un componente de refuerzo de fibra o perlas de vidrio opcional, procesándolos en paneles compuestos y otros artículos útiles. El método de fabricación implica un proceso de moldeo por extrusión / compresión.

El documento US2019360204 (A1) del 28 de noviembre de 2019, proporciona una forma y un método para conformar una estructura que incluye un núcleo hecho, al menos en parte, de una composición de cáscara de arroz. La composición de la cáscara de arroz que incluye una combinación de cáscaras de arroz sin moler separadas; cascarilla de arroz molido; y un polvo de cáscara de arroz, cada uno con un tamaño de partícula diferente. Un aglutinante polimérico, tal como un aglutinante polimérico de plástico reciclado, une las cáscaras de arroz sin moler separadas, las cáscaras de arroz molidas y el polvo de cáscara de arroz. La invención descrita en el documento implica un método de formación de una estructura que incluye cáscaras de arroz. El método incluye combinar cáscaras de arroz separadas, cáscaras de arroz molidas y un polvo de cáscara de arroz, cada uno con un tamaño medio de partícula diferente. Se utiliza un aglutinante para unir las cáscaras de arroz separadas, las cáscaras de arroz molidas y el polvo de cáscara de arroz para formar una composición de cáscara de arroz. El aglutinante incluye un aglutinante polimérico, preferiblemente un aglutinante polimérico de plástico reciclado. La composición de cáscara de arroz se introduce en una extrusora para formar un extruido de cáscara de arroz. La extrusora se precalienta a una temperatura de aproximadamente 270°F a aproximadamente 450°F. La temperatura de precalentamiento precisa, que es igual o diferente a la temperatura de trabajo, variará dependiendo del aglutinante que se utilice. Por ejemplo, la temperatura preferida de la extrusora cuando se emplea un aglutinante de polipropileno es aproximadamente 425°F. Una composición que emplee un aglutinante de tereftalato de polietileno seria menor que la del polipropileno. El extruido de cáscara de arroz puede moldearse en una forma deseada presionando el extruido de cáscara de arroz en un molde que tenga una cavidad que defina una forma deseada de la estructura a producir o extendiendo el extruido de cáscara de arroz sobre una cinta transportadora con presión aplicada. Después de dar forma, el extruido de cáscara de arroz se enfria para obtener la estructura deseada.

El documento BRPI0804833 (A2) del 27 de julio de 2010, describe un sistema que se desarrolló para fabricar viviendas con paneles de cierre de plástico o no, reciclables o no, que se encajan entre perfiles verticales y perfiles horizontales, bloqueados en la parte inferior y superior a través de estructuras apropiadas. Menciona que es más eficiente y práctico que los sistemas existentes, ya que utiliza perfiles verticales y horizontales para encajar los paneles de cierre, sin necesidad de una estructura metálica prefabricada para atornillarlos, sin embargo, ofrece más firmeza a las paredes. La invención desarrollada objeto de este documento, está compuesto básicamente por: paneles de cierre, perfiles verticales; perfiles horizontales, zapatas, estructuras de base, paneles de piso, perfiles metálicos, vigas de cortante, vigas de fleje, tornillos, además de instalaciones hidráulicas / sanitario y eléctrico.

El documento BRPI0905494 (A2) del 8 de septiembre de 2015, describe una mejora introducida en un proceso de construcción prefabricada en un sistema modular, compuesto por un proceso modular consistente en la prefabricación, en una unidad de fabricación o en la propia obra, de paneles compuestos de hormigón (grava 0 y grava) con adición de fibras núcleo de polipropileno y poliestireno expandido. Los paneles que constituyen los muros internos y externos son elementos estructurales autoportantes. El documento US8297026 (B1) del 30 de octubre de 2012, describe un sistema y método de fabricación de elementos de construcción sintéticos que reemplaza a la madera. Se proporciona una composición sintética que contiene material cementoso, fibras sintéticas y material particulado de baja densidad. Puede añadirse al menos un polímero para mejorar el rendimiento. La densidad de la composición sintética se controla variando el volumen del material particulado de baja densidad en la mezcla. Se proporcionan elementos de refuerzo. Los elementos de refuerzo están preferiblemente pretensados o postensados en tensión. El compuesto sintético se moldea alrededor de los elementos de refuerzo para formar un elemento de construcción de una forma particular. El moldeado del material sintético alrededor de los elementos de refuerzo puede ser un proceso de dos pasos. En el primer paso, un primer compuesto sintético de alta densidad se moldea en forma rugosa alrededor de los elementos de refuerzo. A continuación, se moldea un segundo compuesto sintético de menor densidad y resistencia alrededor de la forma rugosa para completar el elemento de construcción.

En el documento C02020002306 (A1) del 13 de abril de 2020, la invención se relacionada con la industria de la construcción, en particular con la construcción prefabricada realizada con paneles tipo sándwich o SIP (Structural Insulated Panel: Panel de aislamiento estructural) que comprende el uso de un núcleo aislante, revestidos por sus caras vistas por uno o más láminas pegadas de diversos tipos de materiales, para realizar muros, cubiertas o entrepisos de edificaciones que puedan ensamblarse o unirse con elementos muy simples, que brinde rigidez, solidez, estabilidad, rapidez, facilidad de instalación, economía, que se pueda reciclar, que utilice materiales reciclables en su fabricación, que sea fácil de fabricar, que pueda ser recubierto fácilmente por cualquier material que ayude a estructurar la unión de los paneles, como yeso, madera, enchapes cerámicos, pétreos, de arcilla, telas, entre otros.

En base al análisis del estado del arte, se analizaron las referencias y éstas no tienen relación alguna con la invención desarrollada.

El objetivo de la invención es hacer disponible una placa plástica para la construcción de viviendas y diversas aplicaciones constructivas como son aulas, bodegas y construcción en general, donde el material constructivo se lleva a cabo por medio de placas plásticas fabricadas con diversos tipos de familias de polietilenos y polipropilenos, todos posts consumo, de origen industrial, doméstico y/o agrícola, en presentación multicolor y color definido. a invención esencia de este documento tiene las siguientes características:

• Es un procedimiento ágil, limpio, resistente y económico de construir muros de carga, muros divisorios, bardas de colindancia y otros elementos de una edificación, utilizando un sistema de perfiles de acero entramados, todos conectados entre si, donde es de suma importancia que las conexiones entre dichos elementos sean confiables.

• Los muros se fabrican a partir de la conformación de bastidores de perfiles de acero soldados o atornillados entre si formando una retícula, este bastidor se reviste posteriormente con tableros de plástico fabricado con diversos tipos de familias de polietilenos y polipropilenos, todos posts consumo, de origen industrial, doméstico y/o agrícola, en presentación multicolor y color definido.

• El uso de componentes secos y prefabricados en lugar de compuestos húmedos y de demorado fraguado, es la principal cualidad que define a este sistema.

• El diseño arquitectónico se favorece al contar con este método constructivo que le permite ejecutar obras sencillas o de sofisticadas formas.

• A su vez, las construcciones aceptan actualizaciones, ampliaciones o transformaciones, procesos importantes en edificaciones sostenibles.

A continuación, se describen los detalles técnicos de la invención desarrollada. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Los detalles característicos de la placa plástica reciclada para la construcción de vivienda se muestran claramente en la siguiente descripción.

Placa plástica reciclada para la construcción de vivienda. Los detalles de la placa plástica reciclada son los siguientes:

Una placa plástica reciclada para la construcción de vivienda que comprende lo siguiente:

1. Plástico, donde normalmente se utilizan polietilenos de baja densidad, polietilenos de alta densidad, alto peso molecular, sus diversas familias de polietilenos y familias de polipropilenos,

2. La cantidad que se mezcla de polímeros depende del espesor por fabricar, es decir a menor espesor menor cantidad de material, siendo espesores de 7 mm a 38 mm, como referencia una placa con un espesor de 10 mm tiene un peso de 32 kg, las proporciones son las siguientes: o Placa rígida se mezcla con 60% polietileno de alta densidad 10% polipropileno 30% polietileno de baja densidad, o Placa flexible se mezcla 80 % polietileno de baja densidad y 20 % de polietileno de alta o polipropileno, o Placa tensión media 50% de polietileno de alta densidad, 50% de baja densidad.

3. Se fabrica placa plástica en medidas de 1.22 m x 2.44 o 1.22 x 2.5 m en espesores que van desde 7 mm hasta 38 mm, a partir del tablero, algo similar a un triplay de madera por sus dimensiones, estos pueden cortarse de acuerdo con las necesidades y aplicaciones requeridas, 4. Prácticamente se pueden utilizar todas las mezclas para el sistema constructivo, sin embargo las más recomendables para muros exteriores son placa rígida o de tensión media, ya que están sometidas al sol y por ser polímeros tienden a dilatarse con mayor facilidad, en el caso de la placa flexible se sugiere para usos donde la placa esté apoyada casi en su totalidad o tenga una estructura con una excelente sujeción para que la flexión no sea problema en la aplicación a utilizar, la placa que se utiliza para muros es de un espesor de 12 mm o 13 mm, para la techumbre el espesor que se utiliza es de 7 mm o 9 mm.

Detalles del proceso para la generación de la placa plástica. Para la fabricación de la placa plástica se requieren varios elementos:

1. Plástico, los cuales normalmente utilizan polietilenos de baja densidad, polietilenos de alta densidad, alto peso molecular, sus diversas familias de polietilenos y familias de polipropilenos. 2. Equipo para la fabricación de placa plástica se compone de:

2.1 Hornos de fabricación de placas.

2.2 Charolas transportadoras de plástico.

2.3 Rieles de transportación de charolas

2.4 Equipo de control de calor. 2.5 Prensa hidráulica con sistema de enfriamiento.

2.6 Sistema de enfriamiento.

2.7 Prensa peso muerto. El primer paso del proceso inicia en la recolección del plástico, éste se puede recibir de diversas formas y de diversos orígenes, se pueden transformar plásticos de origen urbano, agrícola e industrial. Los plásticos que se recolecten se pueden alimentar a un proceso de lavado o se pueden someter a un proceso de molienda, en este caso se considera el segundo paso, la molienda, donde el plástico se reduce a un tamaño de una hojuela de una medida promedio de 13 mm, el plástico, después de moler este se mezcla con otros polímeros según sea su uso final de la placa plástica, después de mezclarse se coloca en la báscula para pesar el material y éste va en función a el espesor por fabricar: a mayor espesor mayor cantidad de volumen, por ejemplo, para una placa de 10 mm se requieren 32 kg de plástico, para una placa de 38 mm se requiere una cantidad de 121.6 kg. Esta mezcla de plástico se esparce en charolas donde se cuida que sea colocado de manera uniforme, la charola se ingresa al horno donde el plástico es sometido a temperaturas de 230 grados centígrados en un periodo de 40 minutos, al reaccionar los polímeros se retira del horno y se ingresa a una prensa donde al mismo tiempo que se está sometiendo a una presión de 1 ,800 Ibs/pulg ² se baja la temperatura de la placa plástica mediante un flujo de agua fría que corre internamente mediante un serpentín que se encuentra en el interior de la plancha inferior donde descansa la charola al momento de aplicar presión y en la plancha superior donde también se distribuyen una serie de serpentines que circula el agua fría logrando bajar la temperatura de la placa plástica, después se retira la placa plástica y se coloca en otra prensa o peso muerto el cual permanece 24 horas lo que permite que se retire completamente el calor estando a una temperatura ambiente, listo para retirar los excedentes y re perfilar la placa.

Al ser material reciclado y no contar siempre con los mismos tipos de polímeros es necesario realizar diversos tipos de mezclas, efectivamente se combina los diferentes polímeros existentes, al fabricar la placa plástica ésta debe tener una consistencia de acuerdo con la aplicación por utilizarse, se pueden mezclar polietileno de alta con baja densidad y polipropileno, polietileno de baja y alta, polipropileno con alta, polipropileno con baja.

La cantidad que se mezcla de polímeros depende del espesor por fabricar, es decir a menor espesor menor cantidad de material, siendo espesores de 7 mm a 38 mm, como referencia una placa con un espesor de 10 mm tiene un peso de 32 kg. Las proporciones son las siguientes:

1. Placa rígida se mezcla con 60% polietileno de alta densidad 10% polipropileno 30% polietileno de baja densidad. 2. Placa flexible se mezcla 80 % polietileno de baja densidad y 20 % de polietileno de alta o polipropileno.

3. Placa tensión media 50% de polietileno de alta densidad, 50% de baja densidad Si es posible utilizar el material separado, si se utiliza 100% polietileno de alta la placa será una placa rígida poco flexible, si se utiliza 100% polietileno de baja la placa será flexible, si se utiliza 100% polipropileno la placa será semi rígida o tensión media. La materia prima se puede obtener del desecho urbano ya sea directamente del tiradero municipal, de cada usuario por colonia, el desecho post industrial producto de algún proceso de fabricación de algún producto, plástico de desecho de embalaje, este desecho es variable en volumen eso depende de cada industria. Si se lleva a cabo la selección, sin importar su origen, siempre y cuando esté limpio sin contaminación de desechos orgánicos, o en caso de contaminación es posible lavar el material, se selecciona para identificar los diferentes tipos de polímeros. No es necesario llevar a cabo un análisis de material ya que las propiedades de los polímeros no varían, los análisis de laboratorio son necesarios cuando se requiere comprobar su efectividad en alguna aplicación especifica, en el caso de la vivienda se calcula la placa plástica como un muro tapón, el cálculo estructural se basa en esqueleto y estructura base donde se fija las placas para llevar a cabo la construcción de la vivienda.

Se fabrica placa plástica en medidas de 1.22 m x 2.44 o 1.22 x 2.5 m en espesores que van desde 7 mm hasta 38 mm, a partir del tablero, algo similar a un triplay de madera por sus dimensiones, éstos pueden cortarse de acuerdo con las necesidades y aplicaciones de cada cliente.

Hay varias ventajas que a continuación se detallan: · Una de las más notables, es la alta duración que estas placas tienen, su periodo de vida sometida a cualquier ambiente ya sea salino o agresivo es superior a 100 años sin ningún tipo de mantenimiento al no tener ningún tipo de recubrimiento, lo que hace de la placa plástica sea un material altamente atractivo por su duración y su nulo costo de mantenimiento en su estado natural de fabricación.

• Su velocidad de edificación ya que los muros cuando llegan al sitio de su instalación no requieren ningún otro tipo de recubrimiento, sólo su instalación lo que hace una construcción de muy rápida edificación y económica. · Al no ser necesario diversos tipos de manos de obra como es el albañil, el personal que coloca la pasta y la pintura o recubrimiento final la hace ser una vivienda más económica. • Su bajo o nulo mantenimiento hace ser construcciones económicas en su duración de vida a diferencia de construcciones tradicionales.

• Este tipo de construcciones después de ser instaladas pueden ser desarmadas nuevamente y transportadas a otro sitio de instalación. · Si a lo anterior se agrega su aportación a la mitigación de emisiones de gases efecto invernadero dando una ventaja sobre los materiales convencionales que emiten GEI en su fabricación.

• Obras limpias, sin necesidad de agua, almacenaje de material al aire libre sin riesgo que sufra daño al no estar en almacén cerrado. FUNCION DE HORNO.

La función del horno tiene por objeto permitir que por medio de calor reaccionen los polímeros que previamente se han mezclado en su exterior, para la fabricación de la placa plástica.

El horno se compone de cámaras de precalentado y calentado, los cuales operan con energéticos como gas LP, gas natural, energía eléctrica o hasta energía solar, en nuestro caso se utiliza gas LP, el horno tiene dimensiones para alojar charolas donde previamente se colocó plástico mezclado con las proporciones indicadas anteriormente, las dimensiones de las charolas son las dimensiones del tamaño final de la placa plástica, las dimensiones son de 1.22 m x 2.44 m o 1.22m x 2.5 m de largo y ancho, el proceso de fabricación de la placa plástica consiste en colocar el plástico mezclado en charolas y la cantidad de plástico depende del espesor a fabricar, al contener el plástico en las charolas se ingresan a las cámaras de precalentado o calentado directo para que el plástico suba su temperatura, la temperatura a la cual es sometido el plástico para que reaccione es de 230 grados centígrados, después de un determinado el plástico reacciona teniendo una consistencia chiclosa, estando listo de retirarse del horno, el tiempo promedio que dura una placa en el horno es del orden de 45 minutos a 1 :15 horas depende del espesor que está dentro del horno.

Las placas plásticas tienen una medida estándar de 1.22 m x 2.44 m o 1.22 x 2.5 metros se utilizan estas medidas como más comunes o comerciales, pudiendo tener otras medidas, las placas van de espesores desde 7 mm hasta 38 mm siendo las más comunes o comerciales, también pudiéndose fabricar en mayores espesores, recomendable hasta 2”, antes de entrar a la prensa el material es un material viscoso y con alta temperatura.

FUNCION DE LA PRENSA.

Tiene una doble función, la primera y quizás la más importante es presionar al material plástico viscoso recién retirado del horno para que tome el espesor para el que fue fabricado, asi como al momento de presionar baja la temperatura de la placa mediante un flujo de agua fría, que corre internamente mediante un serpentín que se encuentra en el interior de la plancha inferior donde descansa la charola al momento de aplicar presión y en la plancha superior donde también se distribuyen una serie de serpentines que circula el agua fría se baja la temperatura de la placa plástica por medio de contacto de la prensa, en el interior de la prensa que hace la presión, tanto en la parte su perior como la cama o parte baja de la prensa donde está apoyada la charola hay un serpentín donde pasa agua fría y se baja la temperatura de la placa plástica al pasar un flujo de agua fría que toma el calor de la placa, después de realizar su recorrido regresa al chiller o equipo de refrigeración para enfriar el agua y regresarla al proceso. Este ciclo se repite una y otra vez mientras esté la placa plástica presionada por la prensa. El tiempo promedio que permanece las placas plásticas en la prensa van del orden de 30 a 45 minutos depende del espesor de la placa en cuestión.

PESO MUERTO.

Después que se ha retirado la placa plástica de la prensa hidráulica y de su respectiva charola y ya es posible manipularla con la mano, al tener menor calor de cuando salió del horno, se coloca sobre una prensa manual que se le considera prensa de peso muerto, donde permanece 24 horas para que se retire el calor a temperatura ambiente. En esta parte se considera el fin del proceso de fabricación de la placa plástica.

Después de ser presionada el material plástico y retirado el calor concluye el proceso de la fabricación de la placa con las medidas que ya se han mencionado una medida estándar de 1.22 m x 2.44 m o 1.22 x 2.5 se utilizan estas medidas como más comunes o comerciales, pudiendo tener otras medidas, las placas van de espesores desde 7 mm hasta 38 mm siendo las más comunes o comerciales, también pudiéndose fabricar en mayores espesores, recomendable hasta 2” (pulgadas).

En resumen, el proceso de manufactura para la obtención de placa plástica reciclada para la construcción de vivienda se caracteriza por comprender los siguientes pasos:

1. Recolección del plástico. Éste se puede recibir de diversas formas y de diversos orígenes, se pueden transformar plásticos de origen urbano, agrícola e industrial, la materia prima se puede obtener del desecho urbano ya sea directamente del tiradero municipal, de cada usuario por colonia, el desecho post industrial producto de algún proceso de fabricación de algún producto, plástico de desecho de embalaje, este desecho es variable en volumen eso depende de cada industria, a. Al ser material reciclado y no contar siempre con los mismos tipos de polímeros es necesario realizar diversos tipos de mezclas, efectivamente se combina los diferentes polímeros existentes, al fabricar la placa plástica esta debe tener una consistencia de acuerdo con la aplicación por utilizarse, se pueden mezclar polietileno de alta con baja densidad y polipropileno, polietileno de baja y alta, polipropileno con alta, polipropileno con baja: i. La cantidad que se mezcla de polímeros depende del espesor por fabricar, es decir a menor espesor menor cantidad de material, siendo espesores de 7 mm a 38 mm, como referencia una placa con un espesor de 10 mm tiene un peso de 32 kg, las proporciones son las siguientes:

1. Placa rígida se mezcla con 60% polietileno de alta densidad 10% polipropileno 30% polietileno de baja densidad,

2. Placa flexible se mezcla 80 % polietileno de baja densidad y 20 % de polietileno de alta o polipropileno,

3. Placa tensión media 50% de polietileno de alta densidad, 50% de baja densidad,

4. Si es posible utilizar el material separado, si se utiliza 100% polietileno de alta la placa será una placa rígida poco flexible, si se utiliza 100% polietileno de baja la placa será flexible, si se utiliza 100% polipropileno la placa será semi rígida o tensión media, b. Los plásticos que se recolecten se pueden alimentar a un proceso de lavado, c. Una vez lavados se someten someter a un proceso de molienda, donde el plástico se reduce a un tamaño de una hojuela de una medida promedio de 13 mm, el plástico, d. Después de moler este se mezcla con otros polímeros según sea su uso final de la placa plástica, e. Se coloca en una báscula para pesar el material y este va en función al espesor por fabricar: a mayor espesor mayor cantidad de volumen, por ejemplo, para una placa de 10 mm se requieren 32 kg de plástico, para una placa de 38 mm se requiere una cantidad de 114 kg, f. La mezcla de plástico se esparce en charolas donde se cuida que sea colocada de manera uniforme, la charola se ingresa a un horno donde el plástico es sometido a temperaturas de 230 grados centígrados en un periodo de 40 minutos, i. El horno se compone de cámaras de precalentado y calentado, los cuales operan con energéticos como gas LP, gas natural, energía eléctrica o hasta energía solar, el horno tiene dimensiones para alojar charolas donde previamente se colocó plástico mezclado con las proporciones indicadas anteriormente, las dimensiones de las charolas son las dimensiones del tamaño final de la placa plástica, las dimensiones son de 1.22 m x 2.44 m o 1.22m x 2.5 m de ancho y largo, el proceso de fabricación de la placa plástica consiste en colocar el plástico mezclado en charolas y la cantidad de plástico depende del espesor a fabricar, al contener el plástico en las charolas se ingresan a las cámaras de precalentado o calentado directo para que el plástico suba su temperatura, la temperatura a la cual es sometido el plástico para que reaccione es de 230 grados centígrados, después de un determinado el plástico reacciona teniendo una consistencia chiclosa, estando listo de retirarse del horno, el tiempo promedio que dura una placa en el horno es del orden de 45 minutos a 1 :15 horas depende del espesor que está dentro del horno, ii. Las placas plásticas tienen una medida estándar de 1.22 m x 2.44 m o 1.22 x 2.5 metros se utilizan estas medidas como más comunes o comerciales, pudiendo tener otras medidas, las placas van de espesores desde 7 mm hasta 38 mm siendo las más comunes o comerciales, también pudiéndose fabricar en mayores espesores, recomendable hasta 2 pulgadas o 50.8 mm, antes de entrar a la prensa el material es un material viscoso y con alta temperatura, g. Al reaccionar los polímeros se retira del horno y se ingresa a una prensa donde al mismo tiempo que se está sometiendo a una presión de 1 ,800 Ibs/pulg2, i. La prensa tiene una doble función, la primera y quizás la más importante es presionar al material plástico viscoso recién retirado del horno para que tome el espesor para el que fue fabricado, así como al momento de presionar se baja la temperatura de la placa mediante un flujo de agua fría, que corre internamente mediante un serpentín que se encuentra en el interior de la plancha inferior donde descansa la charola al momento de aplicar presión y en la plancha superior donde también se distribuyen una serie de serpentines que circula el agua fría logrando bajar la temperatura de la placa plástica por medio de contacto de la prensa, en el interior de la prensa que hace la presión, tanto en la parte superior como la cama o parte baja de la prensa donde está apoyada la charola hay un serpentín donde pasa agua fría y se baja la temperatura de la placa plástica al pasar un flujo de agua fría que toma el calor de la placa, después de realizar su recorrido regresa al chiller o equipo de refrigeración para enfriar el agua y regresarla al proceso. Este ciclo se repite una y otra vez mientras esté la placa plástica presionada por la prensa, ii. El tiempo promedio que permanece las placas plásticas en la prensa van del orden de 30 a 45 minutos depende del espesor de la placa en cuestión, h. Se retira la placa plástica y se coloca en otra prensa o peso muerto donde permanece 24 horas lo que permite que se retire completamente el calor estando a una temperatura ambiente, listo para retirar los excedentes y Re perfilar la placa, i. Después que se ha retirado la placa plástica de la prensa hidráulica y de su respectiva charola y ya es posible manipularla con la mano al tener menor calor de cuando salió del horno se coloca sobre una prensa manual que se le considera prensa de peso muerto, donde permanece 24 horas para que baje la temperatura de la placa plástica y se alcance la temperatura ambiente. En esta parte se considera el fin del proceso de fabricación de la placa plástica, i. Después de ser presionada el material plástico y retirado el calor concluye el proceso de la fabricación de la placa con las medidas que ya se han mencionado.

Detalles del proceso constructivo.

Bases de cálculo.

La norma básica empleada es la Especificación Norteamericana de Diseño de Miembros Estructurales de Acero conformado en Frío del AISI 2007 y se realizará de acuerdo con las disposiciones del método Diseño en base a Resistencias Admisibles (ASD).

El manual de diseño estructural sistema constructivo desarrollado por el inventor, cumple con los reglamentos de construcción Publicados en la República Mexicana, y con los requerimientos internacionales para la construcción.

Repartición de cargas. A una carga determinada, en lugar de soportarla dos piezas que necesariamente serian muy grandes y voluminosas, con el sistema constructivo desarrollado por el inventor la soportan un número mayor de componentes mucho más fáciles de manejar y colocar.

Siendo las cargas gravitacionales distribuidas en forma uniforme en las viguetas y montantes, todos ellos ubicados a la distancia modular elegida, ya sea 30, 40 o 60 cm, que son medidas submúltiplo de 1 ,20 m (o de 1.22m si son revestimientos en medidas inglesas) que es la medida estándar de los paneles de revestimiento de 4 pies de ancho y 8 pie de altura.

Los muros construidos con este sistema pueden tener capacidad portante o de simple elemento divisorio. Su comportamiento estructural consiste en transmitir a su base de apoyo las cargas que le correspondan de una forma uniforme y distribuida. Las cargas son su propio peso y partes de la edificación que como miembro colaborante pueda recibir, tales como cubierta, entrepisos, muebles y otras inherentes a la habitabilidad.

Acción del viento.

Siendo estas construcciones de pesos reducidos comparadas con las de albañileria es natural que la acción de fuertes vientos pueda ser el caso critico. Debe asegurarse que todos los muros resistan las fuerzas de fuertes vientos y que los pisos y el techo actúen como diafragmas para asegurar la adecuada distribución equilibrada de las fuerzas laterales. En este sentido no es prudente el uso de aberturas grandes que sobrepasen lo permitido, ni la adopción de plantas asimétricas. Aparte de esto uno de los efectos más dramáticos de los vientos es la generación de elevadas fuerzas de succión sobre los techos, por lo cual existen riesgos de la voladura de éstos, lo que puede ser el comienzo de la destrucción total de la construcción. En cuanto los anclajes no bastan con que estos sean resistentes, sino que debe asegurarse que las fundaciones tengan suficiente peso como para que no sean simplemente arrancados por las fuerzas de succión del viento.

Acción de sismo. El hecho de tratarse de construcciones esencialmente livianas es una ventaja sismo resistente. Por eso en general no será conveniente agregar masas a estas construcciones, tales como contra pisos de hormigón, revestimientos de ladrillos, tejas cerámicas, etc. Sin embargo, si estos agregados se efectúan racionalmente y tomando en cuenta los efectos sobre las respuestas sísmicas, pueden realizarse con el debido control por un ingeniero especializado en el tema. Por ejemplo, si en una construcción de este tipo se agrega una capa de hormigón en el entrepiso, será importante agregarle una malla de acero y con ello asegurar que la losa asi constituida actúe como un diafragma para distribuir las fuerzas inerciales de sismo.

Limitaciones en zona de alta sismicidad y fuertes vientos.

En zonas de alto riesgo sísmico, los sobre cimientos deben quedar limitados a una altura de 1.20 m desde el nivel del terreno hasta el tope del sobre cimiento o platea de cimentación.

Los diafragmas de pisos y de techo deben tener una relación de forma no menor que 0,25:1 y no mayor de 4:1. La relación de forma de diafragmas se debe determinar dividiendo la distancia entre muros arriostrados por el largo del diafragma paralelo a dichos muros arriostrados. Excepción: construcciones en donde los desplazamientos de los diafragmas exceden de 1,20 m, deben ser analizadas como construcciones distintas, y separadas por un muro de arrostramiento o una línea de arrostramiento.

Las líneas de arrostramiento de muros pueden estar ubicadas en las paredes exteriores, y en paredes interiores según sea requerido. Donde un muro arriostrado separa a dos secciones de un edificio, la longitud requerida del muro arriostrado debe ser determinada sumando las longitudes de los muros arriostrados de cada porción del edificio. Donde existen desplazamientos verticales en los diafragmas de piso y de techo deben ser conectados entre sí por líneas arriostrados de muros, que sean capaces de transmitir los esfuerzos de un nivel al otro.

Las líneas de muros arriostrados que sean requeridas por razones de estabilidad y resistencia del edificio deben ser continuas en un mismo plano Vertical desde la fundación hasta el piso superior. No deben existir desplazamientos horizontales de muros arriostrados.

Edificios irregulares. En zonas de alta sismicidad, los edificios irregulares deben tener un sistema resistente lateral diseñado por ingenieros y de acuerdo con los códigos locales. En caso de no existir normas locales, deben cumplir con las prácticas aceptadas de ingeniería estructural. Una construcción debe ser considerada irregular cuando una o varios de las siguientes condiciones se presentan en dicho diseño:

• Cuando las lineas de muros arriostrados exteriores no están en un plano vertical desde la cimentación hasta el piso superior.

• Cuando la sección de un piso o un techo no está soportada lateralmente por muros de arriostramiento en todos los bordes.

Excepción: partes de pisos que no soportan muros de arriostramiento del tipo I o del tipo II, o techos, pueden extenderse hasta 1 ,80 m (1 ,83 m) más allá de la linea de arriostramiento.

Cuando una abertura en un piso o techo excede de 1 ,60m o 50% de la menor dimensión de piso o techo.

Cuando porciones de un piso están desplazados verticalmente y no soportados por un muro de arriostramiento.

Cuando no existen lineas de muros arriostrados en dos direcciones perpendiculares.

Cuando una linea de muro arriostrado es construida en sistemas de arriostramiento diferentes.

COMPONENTES ESTRUCTURALES.

Perfiles metálicos.

Los componentes son los elementos o materiales, individuales o agrupados que hacen parte de una solución constructiva en seco.

El sistema constructivo desarrollado por inventor está conformado por los siguientes componentes: Cimentación.

Por ser liviana la estructura y sus componentes las cargas se distribuirán a través de una cimentación continua para soportar los paneles en toda su extensión donde para evitar movimientos del edificio la estructura debe estar debidamente anclada a la cimentación a fin de evitar traslación o volcamiento debido a la presión de viento o movimiento sísmico.

Perfiles metálicos.

Los perfiles metálicos utilizados en el Sistema son de tubo cuadrado denominado “OR” Mismos que se utilizan como parte estructural para la formación de paneles y tipo “CF” para la techumbre, así como perfiles ligeros ya sean tubulares de acero.

Placas de plástico.

También denominados tableros, son placas planas fabricadas a partir de plástico de reúso o recicladas, en dimensiones de 1.2m x 2.4 m o 1.22 x 2.44 m o 1.22 m x 2.5 m y de 12 mm o 13 mm, de espesor que se pueden usar para la construcción en edificaciones que mediante un proceso de presiones y altas temperaturas da como resultado un producto con excelente estabilidad dimensional, dureza y resistencia, características que lo hacen tan fácil de trabajar como la madera.

Cualidades del tablero de plástico. • Estable dimensionalmente

• Conserva sus dimensiones, no se deforma y no lo afectan los cambios atmosféricos.

• Resiste compresión y flexión

• Material duro, resistente a impactos.

• Incombustible

• No propaga las llamas y no produce humo, aislante eléctrico, no explosivo, con agentes químicos como retardantes al fuego tienen un mayor tiempo de reacción.

• Resiste ante agentes biológicos

• Inmune a los hongos, plagas y roedores.

• Resiste la humedad

• Material impermeable, es resistente al agua y vapor acepta diferentes imprimantes que le confieren hidro-repelencia.

• Versatilidad de uso

Fácil de trabajar ya que permite: Serruchado, rayado, ruteado, perforado, atornillado y clavado, lijado y cepillado. Recibe una variedad de acabados arquitectónicos y recubrimientos, se aplica pintura vinílica y de esmalte. Se corta y perfora con herramientas manuales o eléctricas, facilitando su transformación y minimizando los desperdicios.

Anclajes y fijaciones. Son los elementos encargados de unir, fijar o sostener las estructuras o bastidores metálicos entre sí o entre ellas y otros sustratos, fijar los paneles y otros elementos que puedan tener relación con la solución constructiva a tratar. Principalmente se conocen los siguientes tipos de anclajes y fijaciones:

• Anclajes mecánicos (metálicos, plásticos).

• Anclajes químicos (mono componente, bi-componente y morteros con cementos poliméricos). · Tornillos de fijación.

En el caso del sistema constructivo a base de placa plástica, se emplean placas de acero ahogadas en concreto para la sujeción de los paneles a la cimentación, aunque se pueden utilizar también placas de acero sujetas con anclajes mecánicos.

ESTRUCTURACION DE MUROS.

Componentes estructurales Cimentaciones

Por ser muy liviana, la estructura y los componentes de revestimiento exigen bastante menos a la fundación o cimentación que en otros tipos de construcción. Pero como la estructura distribuye la carga uniformemente a lo largo de los paneles estructurales, la fundación o cimentación debe ser continua y soportar los paneles en toda su extensión.

La selección del tipo de fundación o cimentación también dependerá de la topografía, del tipo de suelo, del nivel de la capa freática y de la profundidad del suelo firme. Estos datos los proporciona el estudio de mecánica de suelos.

La construcción de las cimentaciones se hace según el proceso convencional y como en cualquier otro caso debe observarse el aislamiento contra la humedad. Es importante destacar que un buen proyecto y una buena ejecución de la fundación proporcionan una mayor eficiencia estructural.

La calidad final de la cimentación está íntimamente ligada al correcto funcionamiento de los subsistemas que forman el edificio. Es así como una base correctamente nivelada y escuadrada posibilita una mayor precisión de montaje de la estructura y demás componentes del sistema.

La losa de cimentación de concreto armado es un tipo de cimentación superficial que funciona como una losa y transmite las cargas de la estructura al terreno. Los componentes estructurales fundamentales de la losa (platea), son la losa continua de concreto y las vigas, en el perímetro de la losa y bajo las paredes estructurales o columnas, donde es más necesario tener rigidez en el plano de la fundación. Siempre que el tipo de terreno lo permite, la platea de concreto es la fundación más comúnmente utilizada para viviendas en construcción tipo sistema constructivo desarrollado por el inventor.

El dimensionamiento de la cimentación será el resultado del cálculo estructural y su procedimiento de ejecución debe observar algunas condiciones, tales como, por ejemplo:

• A fin de evitar la humedad del suelo o la infiltración de agua en el edificio, es necesario mantener el nivel del contra piso a un mínimo de 15 cm sobre el suelo;

• En las veredas alrededor del edificio, garajes y terrazas deberá considerarse el escurrimiento del agua mediante una inclinación de por lo menos 5%.

Con el interés de evitar humedad en el acero de columnas del sistema constructivo se recomienda galvanizar la parte que está en contacto con la losa de concreto es decir los primeros 15 cm con esto evitamos el efecto de oxidación en el resto de la estructura. Zapata Continua o Viga de cimentación.

La zapata continua es el tipo indicado de cimentación (fundación) para construcciones con paredes portantes, donde la distribución de la carga es continua a lo largo de las paredes.

Está constituido por vigas que pueden ser de hormigón armado, de bloques de hormigón o mamposteria que se colocan bajo los paneles estructura.

Fijación de los Paneles en la cimentación. Para evitar el movimiento del edificio debido a la presión del viento, la superestructura debe estar firmemente anclada en la fundación o cimentación. Estos movimientos pueden ser de traslación o volcamiento con rotación del edificio. La traslación es una acción por la que el edificio es dislocado lateralmente debido a la acción del viento. Volcamiento es una elevación de la estructura en que la rotación puede ser causada por una asimetría en la dirección de los vientos que afectan el edificio.

Construcción de muros. La construcción de muros se hace por medio de los paneles. Se denominan a paneles (bastidores) a los entramados o esqueletos que conforman una estructura capaz de recibir los tableros de plástico de reuso o reciclado. De acuerdo con las solicitudes estructurales impuestas por el diseño, la construcción se puede considerar como: edificación tales como el peso propio, muebles y enseres, personas, carga sísmica de vientos etc. En este caso se deben usar en los paneles (bastidores) solo perfiles estructurales.

La distancia entre los montantes o modulación, generalmente de 30, 40, o 60 m., la determinan las solicitaciones a que cada perfil es sometido. Lógicamente, cuanto mayor la separación entre los montantes, tanto menor será la cantidad de los mismos y por consiguiente mayor será la carga que cada uno debe absorber, hay casos en que esta modulación puede llegar a 20 cm. Cuando los paneles soportan grandes cargas, tales como los tinacos de almacenamiento de agua.

Los montantes van unidos en sus extremos inferiores y superiores por perfiles. Su función consiste en fijar los montantes a fin de constituir un entramado estructural. El ancho de estos perfiles define el ancho del panel y el largo de los montantes, su altura. Los paneles estructurales deben descargar directamente sobre las cimentaciones, otros paneles estructurales o sobre una viga principal. El método más usado para unir los perfiles que componen la estructura es la unión por medio de soldadura hecha en taller.

Estabilización de la estructura.

Los montantes aislados no son capaces de resistir los esfuerzos horizontales que solicitan la estructura, como acontece en el caso del viento. Estos esfuerzos pueden provocar una pérdida de estabilidad de la estructura causando deformaciones y hasta hacerla colapsar. Para evitarlo debe proporcionarse a la estructura uniones rígidas o elementos capaces de transferir esos esfuerzos a las cimentaciones. Las soluciones más comunes para resistir a los esfuerzos horizontales en las estructuras que se construyen según el sistema constructivo a base de plástico reciclado son las siguientes:

• Uso de arrostramientos en los paneles, combinado con un diafragma rígido a nivel del piso que actúa transmitiendo los esfuerzos a los paneles arriostrados.

• Revestimiento de la estructura con placas que funcionen como diafragmas rígidos en el plano vertical (paneles).

Juntamente con estos mecanismos ha de observarse un adecuado anclaje de la estructura a su cimentación.

Arrastramiento en muros.

El método más común de estabilización de la estructura es el arriostramiento en “X”, (Cruz de San Andrés) que consiste en utilizar Perfiles fijados entre el entramado interior del panel, el ancho, espesor y localización se determinan en el proyecto estructural.

El ángulo en que va instalados los perfiles diagonales influye significativamente en la capacidad del Arriostramiento de resistir las cargas horizontales. Cuanto menor sea el ángulo formado entre la horizontal y la diagonal, menor será la tensión en el perfil. En el caso de ángulos superiores a 60°, la diagonal pierde su eficiencia para evitar deformaciones. Para el mejor desempeño, la inclinación de las diagonales deberá estar comprendida preferencialmente entre 30° y 60°. La fijación de la diagonal al panel se logra soldando la diagonal directamente al perfil inferior que se suelda en montantes y el anclaje del panel debe coincidir con estos montantes a fin de absorber los esfuerzos transmitidos por el arriostramiento.

Cuando el uso del arriostramiento en “X” no es el más apropiado, porque el proyecto arquitectónico prevé muchas aberturas en una Fachada, una alternativa es el arriostramiento en “K”. Estos elementos actúan tanto frente a la tracción como a la compresión y junto a los montantes adyacentes forman un arriostramiento vertical. Las principales dificultades en este tipo de sistema son las condiciones de sus conexiones, la necesidad de montantes adyacentes más robustos en los paneles a sotavento y significativas excentricidades que pueden generarse en los paneles.

Líneas de muros arriostrados.

Las lineas de muros arriostrados se extienden desde la cimentación hasta el diafragma del techo o el diafragma del piso superior. El largo requerido del arriostramiento se determina de acuerdo con el cálculo, ya sea por cargas sísmicas o de viento. Cada linea de muro arriostrado debe tener no menos de 2 paneles arriostrados en toda la altura, cada uno teniendo una altura que cumpla con la relación máxima de altura-ancho de 2: 1 Diafragma de rigidización.

Los materiales de revestimiento externo de los paneles estructurales pueden ser utilizados como pared diafragma de rigidización. Estos materiales son placas estructurales capaces de proporcionar un aumento de la resistencia del panel, ya que absorben las cargas laterales a que puede estar expuesta la estructura, que pueden ser las fuerzas del viento los movimientos sísmicos que las transmiten a la fundación.

El desempeño estructural del diafragma de rigidización depende directamente de varios factores

• Configuración de los paneles (cantidad y tamaño de las aberturas, alto y ancho del panel);

• Para que los perfiles y las placas puedan desenvolver toda su capacidad de resistencia debe colocarse la cantidad y el tipo de tornillos adecuados. Según Grubb y Lawson (1997), los tornillos de fijación de las placas a los perfiles estructurales deben quedar a una distancia máxima de 150 mm entre si en todo el perímetro de la placa y a 300 mm en los montantes intermedios, estando separados éstos por 400 mm o 600 mm.

En el encuentro de dos paneles que forman una esquina, las placas deben ser colocadas de forma que una de ellas quede sobrepuesta sobre el otro panel, aumentando la rigidez del conjunto.

Rigidización horizontal.

A fin de aumentar la resistencia del panel estructural, se aplican perfiles de acero, que son conectados a los montantes formando un sistema de rigidización horizontal.

El perfil metálico evita la rotación de los montantes cuando están sujetos a las cargas normales de compresión, además de disminuir el largo del pandeo de estos. El perfil metálico debe tener por lo menos 25 mm de ancho por 1.90 mm de espesor. Debe ser instalada en la horizontal a lo largo del panel y sus extremos deben estar sujetos a piezas tales como los montantes dobles o triples usados en el encuentro de los paneles. Los perfiles se sueldan en todos los montantes, y se fijan en ambos lados del panel, a excepción de los paneles que en la cara externa llevan placas de diafragma rígido; deben estar localizadas a media altura.

Conexiones entre muros.

Para el encuentro de paneles estructurales existen varias soluciones constructivas, que varían según el número de paneles que se unen y del ángulo entre éstos. Siempre es importante garantizar la rigidez del sistema, la resistencia a los esfuerzos, la economía de material y proveer una superficie para la fijación de las placas de cerramiento interno o externo.

Pueden utilizarse piezas premontadas para facilitar el montaje de estos encuentros, pero básicamente la unión de los paneles se da por montantes conectados entre sí por medio de soldadura o tornillos estructurales.

Conexión de muros a cimentaciones.

El perfil inferior de muros exteriores debe ser conectado a una placa de acero. El perfil exterior debe conectarse con placas de acero distanciadas a no más de 120 cm entre centros y soldada o fijada con 2 tornillos según cálculo estructural y debe ser conectado a la cimentación del muro con pernos de ½ pulgada, anclados por lo menos 380 mm, en cimentaciones de mamposteria o 180 mm en concreto. Los pernos de anclaje deben quedar espaciados como máximo 90 cm entre centros, con las siguientes excepciones.

Los pernos de anclaje que estén dentro de los 2.40 m del extremo de muros arriostrados, en una región de un viento básico de 200 km/hr o mayor, deben estar espaciados a un máximo de 60 cm entre centros.

Diseño estructural.

Tanto el diseño geométrico como el cálculo de capacidad de cada elemento del sistema constructivo a base de placa plástica reciclada han sido realizados de acuerdo con las normas AISI y AISC, para cumplir con las normas y reglamentos de construcción de los Estados Unidos Mexicanos.

La descripción anterior de las definiciones dadas a conocer se proporciona para permitir que cualquier persona experta en la técnica hacer o utilizar la presente invención. Diversas modificaciones a estas definiciones y/o implementaciones serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica, y los principios genéricos aquí definidos pueden aplicarse a otras realizaciones sin apartarse del espíritu o alcance de la invención. Así, la presente invención no está destinada a limitarse a las realizaciones mostradas en este documento, sino que debe concedérsele el alcance más amplio consistente con las siguientes reivindicaciones y los principios y características novedosas descritas en este documento.