Estudio de la aplicabilidad de materiales compuestos en la construcción de edificios industriales

En general, los materiales compuestos (MC) poseen la gran ventaja de tener una muy baja densidad con unas muy buenas propiedades mecanicas, permitiendo el diseno de elementos constructivos muy ligeros y una construccion amena. En el sector de la construccion industrial, los MC ya se estan usando en la actualidad pero mayoritariamente en elementos secundarios. El objetivo principal de la Tesis Doctoral es el estudiar y demostrar la aplicabilidad de los materiales compuestos avanzados (matrices polimericas reforzadas con fibras), como elementos constructivos en las edificaciones industriales. Se ha centrado su estudio en la aplicacion de estos materiales al sistema constructivo estructural, al sistema constructivo fachadas y al sistema constructivo cubierta. La aplicabilidad se analiza desde los aspectos de viabilidad tecnica, tiempo de ejecucion, costes de ejecucion, seguridad en la construccion, e impactos medioambientales producidos por la aplicacion de los materiales compuestos avanzados en los sistemas constructivos indicados a lo largo del ciclo de vida de un edificio industrial (desde la fase de construccion hasta la desconstruccion y la posterior revalorizacion de los materiales usados). Todo ello comparado con soluciones constructivas consideradas "tradicionales" en el sector de la construccion industrial. El esquema del trabajo desarrollado en la Tesis queda reflejado en los puntos siguientes: 1) Busqueda de informacion general de materiales compuestos. Tipos de materiales y tipos de procesos de fabricacion de los mismos. Aplicaciones de MC en la construccion. 2) Comparacion entre los distintos materiales compuestos realizando estudios completamente teoricos. Comparacion entre los MC y los materiales convencionales mas habituales. 3) Estudio y eleccion del material compuesto y del proceso de fabricacion mas adecuado para la finalidad de la tesis doctoral a desarrollar. Se llega a la conclusion que el material compuesto concreto mas adecuado, actualmente, para usarse en elementos estructurales de edificios industriales es el formado por una matriz de poliester isoftalico reforzado con fibras de vidrio E. En cuanto a la tecnologia de fabricacion, la que mejor se adapta a las exigencias concretas de este material para la construccion industrial, es la pultrusion. 4) Ensayos en laboratorio de perfiles del material compuesto escogido. Caracterizacion del material a traves de los resultados obtenidos en los ensayos realizados. 5) Modelizacion y simulacion de perfiles con MC mediante software de elementos finitos. 6) Estudio de metodos de union entre elementos constructivos de materiales compuestos y determinacion de metodos de union concretos para cada tipo de union en un edificio industrial. 7) Analisis y determinacion de las secciones mejoradas para perfiles estructurales del material compuesto seleccionado mediante software de elementos finitos. Se ha obtenido un perfil con una seccion mejorada para los esfuerzos a soportar por parte de una estructura de un edificio industrial. A esta se le ha llamado Elemento Resistente Mejorado (ERM). 8) Determinacion de las dimensiones de un edificio industrial tipo para las PYMES espanolas, y sus cargas maximas a considerar. Desglose unitario de partidas constructivas para los sistemas constructivos estudiados. 9) Comparacion de costes, tiempos, seguridad e impactos medioambientales en la aplicacion de distintos materiales (MC y tradicionales) para los sistemas constructivos analizados. 10) Conclusiones de las comparaciones realizadas y sobre la aplicabilidad de los materiales compuestos avanzados en la construccion de edificios industriales. 11) Validacion de resultados obtenidos. La conclusion general extraida, en vistas de los resultados obtenidos, es que la aplicabilidad de los MC en la construccion industrial es posible, y que hoy dia, ya es parcialmente ventajosa respecto a otras soluciones consideradas tradicionales.