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NORMA CHILENA OFICIAL NCh2727/2.Of2003
Aislación térmica - Espuma rígida de poliuretano - Parte 2:Requisitos del producto aplicado in situ
Preámbulo
El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo elestudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de laINTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISIONPANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esosorganismos.
La norma NCh2727/2 ha sido preparada por la División de Normas del Instituto Nacionalde Normalización, y en su estudio participaron los organismos y las personas naturalessiguientes:
ACHIPEX A.G. Alberto Dunker D.ADIQUIM S.A. Lorena Saguer O.CHILEPUR Sergio García D.Instituto de Investigaciones y Ensayes de Materiales, IDIEM Miguel Bustamante S.
Bladimir SantacruzInstituto de la Construcción, IC Claudio Acuña C.Instituto Nacional de Normalización, INN Rodrigo Espinoza G.MAQUINSA - PLASFI S.A. Néstor Uribe H.Ministerio de Vivienda y Urbanismo, MINVU Camilo Sánchez D.
Daniel Súnico H.Oxiquim S.A. Iván Sentis P.Química Anglo Chilena S.A. Eric Norton H.
Esta norma se estudió para establecer los requisitos de la espuma rígida de poliuretanoaplicada in situ por proyección para aplicación sobre elementos constructivos, que seutiliza para aislación térmica en edificaciones.
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Esta norma se estudió en el marco del Convenio de Cooperación entre el Instituto de laConstrucción y el Instituto Nacional de Normalización.
En la elaboración de esta norma se ha tomado en consideración la Norma InternacionalISO 8873: 1987 Cellular plastics, rigid - Spray - applied polyurethane foam for thermalinsulation of buildings - Specification, siendo no equivalente a la misma al tenerdesviaciones mayores que consisten en cambios en las definiciones, los requisitos de laspropiedades y los métodos de ensayo, los que se modificaron de acuerdo a lo indicado en lanorma UNE 92120-2: 1998 Productos de aislamiento térmico para construcción -Espuma rígida de poliuretano producida in situ - Parte 2: Especificaciones para elproducto instalado, debido a que están más actualizados, así como antecedentestécnicos proporcionados por el Comité que elaboró el anteproyecto de norma.
Los Anexos A y B no forman parte del cuerpo de la norma, se insertan sólo a títuloinformativo.
Los Anexos C y D forman parte del cuerpo de la norma.
Esta norma ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, ensesión efectuada el 28 de Noviembre de 2002.
Esta norma ha sido declarada Oficial de la República de Chile por Decreto N°59, defecha 13 de Febrero de 2003, del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, publicado en elDiario Oficial del 20 de Marzo de 2003.
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NORMA CHILENA OFICIAL NCh2727/2.Of2003
Aislación térmica - Espuma rígida de poliuretano - Parte 2:Requisitos del producto aplicado in situ
1 Alcance y campo de aplicación
Esta norma establece los requisitos de la espuma rígida de poliuretano aplicada in situ porproyección para aplicación sobre elementos constructivos, para aislación térmica. Estanorma incluye las verificaciones a realizar y la declaración del instalador.
NOTA - Los sistemas de poliuretano a que hace referencia esta norma no pueden ser utilizados comomateriales impermeabilizantes de elementos constructivos.
2 Referencias normativas
Los documentos normativos siguientes contienen disposiciones que, a través dereferencias en el texto de la norma, constituyen requisitos de la norma.
A la fecha de publicación de esta norma estaba vigente la edición que se indica acontinuación.
Todas las normas están sujetas a revisión y a las partes que deban tomar acuerdos,basados en esta norma, se les recomienda investigar la posibilidad de aplicar las edicionesmás recientes de las normas que se incluyen a continuación.
NOTA - El Instituto Nacional de Normalización mantiene un registro de las normas nacionales e internacionalesvigentes.
NCh850 Aislación térmica - Método para la determinación de la conductividadtérmica en estado estacionario por medio del anillo de guarda.
NCh933 Prevención de incendios en edificios - Terminología.NCh2727/1 Aislación térmica - Espuma rígida de poliuretano - Parte 1: Requisitos
de los sistemas antes de la aplicación in situ.
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ISO 844: 2001(E) Rigid cellular plastics - Determination of compression properties.ISO 845: 1988(E) Cellular plastics and rubbers - Determination of apparent (bulk)
density.ISO 3582: 2000 (E) Flexible cellular polymeric materials - Laboratory assessment of
horizontal burning characteristics of small specimens subjected to asmall flame.
3 Términos y definiciones
Para los propósitos de esta norma se aplican los términos y definiciones indicados enNCh2727/1, y adicionalmente el siguiente:
3.1 espuma rígida de poliuretano: material plástico rígido celular, con un porcentaje deceldas cerradas mayor al 90%, que se obtiene mediante reacción química de un sistemade poliuretano compuesto por dos componentes líquidos: poliol e isocianato
4 Proceso de formación y aplicación de la espuma
4.1 La formación de la espuma rígida de poliuretano tiene lugar in situ - en el mismo lugarde la instalación - empleando máquinas para procesar los sistemas de poliuretano, las queson capaces de dosificar y mezclar sus componentes.
4.2 La aplicación por proyección consiste en pulverizar, mediante la máquina citada, lamezcla de los componentes del sistema de poliuretano, produciendo una reacción químicaexotérmica sobre la superficie a aislar, donde, por esta reacción, la mezcla rápidamenteexpande y endurece formando la espuma. La aplicación se realiza en capas sucesivas,hasta alcanzar el espesor final de aislación deseado, en conformidad con las condicionescontractuales entre las partes.
5 Requisitos para la espuma rígida de poliuretano
5.1 Sistema de poliuretano
El instalador debe utilizar un sistema de poliuretano que cumpla con NCh2727/1.
5.2 Condiciones de aplicación
Antes de proceder a la aplicación de la espuma, el instalador debe inspeccionar la obracon objeto de determinar si reúne las condiciones generales para llevar a cabo laaplicación. Se recomienda seguir las indicaciones expuestas en Anexo A, así como lascondiciones específicas, si proceden, indicadas por el fabricante del sistema depoliuretano en la ficha técnica (ver NCh2727/1, 7.2).
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5.3 Densidad aparente
5.3.1 La densidad aparente de la espuma aplicada, con todas sus capas, debe ser mayoro igual a 30 kg/m3.
NOTA - En Anexo B se muestra la variación de las propiedades mecánicas en función de la densidad.
5.3.2 En aplicaciones especiales de máxima solicitación mecánica (tales comosobrecubierta con poliuretano a la vista, sobrelosa de hormigón transitable, etc.) y, enacuerdo con el proyectista, la densidad aparente de la espuma aplicada, con todas suscapas, debe ser mayor o igual a 40 kg/m3.
5.4 Espesor
El espesor de la espuma aplicada debe ser mayor o igual a 15 mm, determinadosegún 7.3 de esta norma.
5.5 Comportamiento al fuego
La espuma de poliuretano debe ser autoextinguible, de acuerdo al concepto de NCh933,lo que debe ser medido según ISO 3582.
6 Preparación de muestras y métodos de ensayo
6.1 Preparación de muestras
6.1.1 Para la realización de los ensayos de cláusula 5, las muestras se deben tomarpreferentemente de la espuma instalada. Si esto no es posible para algún ensayo, se debefabricar en el mismo lugar y en las mismas condiciones de aplicación, la cantidad deespuma necesaria para la elaboración de probetas de ensayo. Las muestras deben serrepresentativas del material final aplicado respetando el espesor (30 mm como mínimo), ydel tamaño y cantidad suficiente que permitan llevar a cabo los ensayos requeridos. A lasprobetas elaboradas se debe remover la capa externa y la superficie de contacto con elsustrato, en un corte con un ajuste de 3 mm a 5 mm.
NOTA - Usualmente 1,5 m2 son suficientes para una serie de ensayos, con el espesor de la muestradeterminado para cada ensayo individualmente.
6.1.2 La relación entre el espesor total de la probeta y el número de capas aplicadas debeser la misma que la de la espuma instalada. El espesor medio de las probetas para elensayo de conductividad térmica debe ser (6 ± 1) cm.
6.1.3 Las muestras se deben curar por un mínimo de 72 h a (23 ± 3)°C, antes de sercortadas para obtener las probetas de ensayo. Se pueden cumplir otras condiciones decurado según acuerdo entre las partes involucradas.
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6.2 Obtención de testigos
Los testigos, cuando son requeridos, se deben obtener por corte transversal de laespuma aplicada, por lo que pueden contener una o más capas de las aplicadas porpulverizado, al que se debe remover la capa externa y la superficie de contacto con elsustrato, en un corte con un ajuste de 3 mm a 5 mm.
6.3 Densidad aparente
6.3.1 Cuando sea posible obtener probetas de forma regular del sistema de poliuretanoaplicado, la densidad aparente de la espuma, con todas sus capas, se determina segúnISO 845, expresada en kg/m3 (ver Anexo C).
6.3.2 Cuando no sea posible obtener probetas de forma regular para ensayo, debido a lascaracterísticas particulares de este producto y la dificultad natural de sacar probetas deforma regular de la espuma ya aplicada, se debe emplear el método de inmersión, descritoen Anexo D.
6.4 Conductividad térmica (valor envejecido)
El valor envejecido del coeficiente de conductividad térmica (λ) de la espuma aplicada,debe ser el que se indicada en NCh2727/1, 5.3.3.
7 Verificación y control de la espuma
Los siguientes puntos constituyen elementos mínimos para controlar la correcta aplicaciónde la espuma y el cumplimiento de los requisitos de ésta, los que son de fácil verificaciónen terreno. Pueden existir puntos adicionales a considerar por mutuo acuerdo entre elmandante y el instalador.
7.1 Relación de mezcla
7.1.1 El instalador debe realizar, cuando utilice máquinas capaces de operar con distintasproporciones de mezcla, la comprobación de la dosificación de las mismas. Para ello, deberecoger de forma simultánea los dos componentes por separado en recipientes adecuadosantes de su paso por el mezclador y comprobar en peso o en volumen, segúncorresponda, la relación entre los mismos.
7.1.2 Cuando se utilicen máquinas de dosificación fija se debe comprobar que la relaciónde mezcla corresponde con la especificada por el fabricante del sistema de poliuretano.
7.1.3 El valor medio de la relación de mezcla debe diferir en menos de 5% de la relaciónde mezcla indicada por el fabricante del sistema de poliuretano.
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7.2 Apariencia externa
La evaluación de la apariencia externa de la aplicación se debe realizar por inspecciónvisual. La espuma aplicada debe presentar una estructura uniforme, sin discontinuidadesen su homogeneidad producidas por un mezclado defectuoso. No se debe considerarcomo defecto la presencia de capas ocasionadas por aplicaciones sucesivas.
7.3 Espesor
En el recubrimiento de superficies mediante el proceso por proyección, la medición delespesor se debe efectuar con ayuda de un punzón graduado o instrumento similar, cuyodiámetro sea menor o igual a 2 mm. Para determinar el espesor se deben tomar10 puntos por apreciación visual dentro de la superficie aplicada, cinco de espesoraparentemente alto y cinco de espesor aparentemente bajo. El resultado de la mediciónes el valor promedio de las medidas realizadas, descartando las cuatro medidasextremas. Ninguna medida de las consideradas debe ser menor en más de un 25% delvalor medio obtenido.
8 Cálculo de la resistencia térmica de la espuma
8.1 La resistencia térmica de la espuma instalada se determina de acuerdo con laexpresión siguiente:
×= WKm
dR
envejecido
/100 2
λ
en que:
R = resistencia térmica, en WKm /2 ;
d = espesor de la espuma instalada, expresado en metro (m) (ver 7.3);
envejecidoλ = valor envejecido del coeficiente de conductividad térmica (ver 6.4).
8.2 El coeficiente 100R de la espuma instalada se calcula de la forma siguiente:
×= WKmRR /100100 2
100
9 Declaración del instalador
9.1 Al analizar la instalación de la espuma, el instalador debe declarar a su cliente que laaplicación de la espuma se ha realizado de acuerdo con los requisitos de esta norma yutilizando un sistema de poliuretano que cumple con NCh2727/1.
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9.2 En la declaración debe constar, también, la información siguiente:
a) Datos del instalador:
- Nombre y dirección de la empresa aplicadora.
- Nombre de los aplicadores.
- Identificación de la máquina utilizada.
b) Datos de la instalación:
- Nombre, referencia y dirección de la obra.
- Tipo de aplicación.
- Superficie aislada térmicamente.
c) Datos del sistema de poliuretano:
- Denominación o referencia del sistema.
- Nombre y dirección del fabricante o formulador.
d) Datos de la espuma aplicada:
- Condiciones de aplicación.
- Densidad libre en vaso, expresada en kg/m3.
- Espesor, expresado en cm.
- Resistencia térmica ( 100R ), expresada en 100 m2K/W.
- Comportamiento al fuego de la espuma.
- Resistencia a la compresión (si procede), expresada en kPa.
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Anexo A(Informativo)
Condiciones de aplicación de la espuma rígida de poliuretano
A.1 A continuación se indican las condiciones que se recomienda considerar respecto delas máquinas, el ambiente y la preparación del sustrato para llevar a cabo la aplicación(instalación) de la espuma rígida de poliuretano in situ.
A.2 Máquina
A.2.1 La temperatura de la máquina, de los precalentadores y de las mangueras, se debenajustar entre 25ºC y 60°C, dependiendo de las condiciones ambientales, hasta conseguiruna mezcla homogénea y un cono regular en el proceso de proyección.
A.2.2 Un ajuste preciso de las temperaturas se debe llevar a cabo después de haberrealizado una pequeña prueba de proyección sobre el sustrato.
A.3 Sustrato
A.3.1 Temperatura ambiente y del sustrato
Durante la aplicación, la temperatura ambiente y la del sustrato deben ser mayor o iguala 10°C.
A.3.2 Humedad ambiente y del sustrato
La humedad relativa del aire en el lugar de aplicación debe ser menor o igual a 85% y lahumedad del sustrato debe ser menor o igual a 20%.
A.3.3 Velocidad del viento
En aplicaciones por proyección al exterior, se debe vigilar que la velocidad del viento seamenor a 30 km/h, en el lugar de proyección.
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A.4 Preparación del sustrato
Para proceder a la aplicación in situ de espuma rígida de poliuretano sobre un sustrato,éste debe ser lo suficientemente consistente para poder soportar las dilatacionescontracciones del poliuretano, estar limpio y libre de elementos extraños. También debeestar libre de ceras, grasa u otros elementos que puedan afectar la adherencia delpoliuretano al sustrato. La aplicación sobre algunos materiales plásticos (por ejemplo,poliolefinas) y algunos metales (por ejemplo, aluminio) pueden presentar problemas deadherencia, en estos casos es necesario aplicar un imprimante antes de proceder a laaplicación del poliuretano.
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Anexo B(Informativo)
Características adicionales para aplicaciones específicas
B.1 Generalidades
B.1.1 Además de las especificaciones de la espuma rígida de poliuretano producida in situpresentadas en cláusula 4 de esta norma, se presenta a continuación informaciónadicional sobre ciertas características de la espuma que pueden ser necesarias para unaaplicación específica.
B.1.2 Este anexo ofrece valores comúnmente admitidos y que pueden ser adoptados porla espuma de poliuretano que cumpla con las especificaciones de esta norma.
B.1.3 En este anexo se pueden encontrar valores no coincidentes con especificacionespropias de productos que los distintos fabricantes proporcionan en su ficha técnica.
B.2 Estabilidad / resistencia
La espuma rígida de poliuretano es una materia sintética duroplástica fuertementereticulada especialmente, no fusible, químicamente neutra, estable y muy resistente enpresencia de los materiales comúnmente utilizados en la construcción.
B.3 Conductividad térmica
En el gráfico B.1 se puede ver la variación de la conductividad térmica de la espuma depoliuretano en función de la densidad.
B.4 Propiedades mecánicas
En los gráficos B.2, B.3 y B.4 se puede ver la influencia de diferentes propiedadesmecánicas de la espuma rígida de poliuretano en función de la densidad.
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Anexo C(Normativo)
Método para determinar la densidad aparentede la espuma de poliuretano según ISO 845
C.0 Introducción
Este anexo es un resumen del procedimiento descrito en ISO 845 para determinar ladensidad aparente de un material rígido celular. Para mayores detalles se debe consultar eldocumento normativo respectivo.
C.1 Alcance y campo de aplicación
Este método se utiliza para determinar la densidad aparente de la espuma de poliuretanocuando es posible obtener probetas de forma regular, de tal forma de obtener lasdimensiones exactas de éstas para determinar el volumen.
C.2 Referencias normativas
Los documentos normativos siguientes contienen disposiciones que, a través dereferencias en el texto de la norma, constituyen requisitos de la norma.
A la fecha de publicación de esta norma estaba vigente la edición que se indica acontinuación.
Todas las normas están sujetas a revisión y a las partes que deban tomar acuerdos,basados en esta norma, se les recomienda investigar la posibilidad de aplicar las edicionesmás recientes de las normas que se incluyen a continuación.
NOTA - El Instituto Nacional de Normalización mantiene un registro de las normas nacionales e internacionalesvigentes.
ISO 291: 1977 Plastics - Standard atmospheres for conditioning and testing.ISO 1382: 1982 Rubber - Vocabulary.ISO 1923: 1981 Cellular plastics and rubbers - Determination of linear dimensions.
C.3 Aparatos
Aparatos comunes de laboratorio y:
C.3.1 Balanza, capaz de determinar la masa de una pieza con una precisión de 0,5%.
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C.3.2 Instrumentos de medición, de acuerdo con ISO 1923.
C.4 Probetas de ensayo
C.4.1 Dimensiones
C.4.1.1 Cada probeta de ensayo debe tener una forma tal que su volumen se puedacalcular fácilmente. Debe ser cortada sin deformar la estructura celular original del material.
C.4.1.2 El tamaño de las probetas debe ser tan grande como sea posible, en proporcióncon los aparatos disponibles y con la forma original del material. Para materiales rígidos, elárea total superficial de una probeta debe ser al menos 100 cm2. Para materiales flexiblesy semi rígidos, el volumen de una probeta debe ser al menos 100 cm3.
C.4.1.3 Para materiales rígidos, cuando se está determinando la densidad aparenteusando probetas cortadas desde una muestra grande, se debe mantener la razón del áreade piel formada durante el moldeo con el volumen total, para cada probeta y para lamuestra.
C.4.2 Número de probetas
C.4.2.1 Se deben ensayar un mínimo de tres probetas para materiales flexibles y unmínimo de cinco para materiales rígidos.
C.4.2.2 La muestra puede ser un objeto confeccionado cuya masa y volumen pueden sermedidos con precisión. Su masa y volumen total pueden ser usados para determinar ladensidad de la muestra.
C.4.3 Acondicionamiento de las probetas
C.4.3.1 La espuma debe curar por un mínimo de 72 h antes de ser cortada para obtenerlas probetas de ensayo requeridas para los propósitos de medición.
C.4.3.2 Si se requiere, este período puede ser reducido a 48 h o 16 h si la experienciamuestra que, después de 48 h o 16 h desde la fabricación de la espuma, la diferencia endensidad comparada con la densidad a 72 h después de la fabricación es menor a 10%.
C.4.3.3 Las probetas deben ser mantenidas por al menos 16 h a condiciones ambientaleso en un desecador (condiciones secas) según se define a continuación. Este período deacondicionamiento puede ser parte del período de 72 h que sigue a la fabricación de laespuma.
a) Condiciones ambientales se acuerdo con ISO 291:
23ºC ± 2ºC, 50% ± 5% de humedad relativa; o
27ºC ± 2ºC, 65% ± 5% de humedad relativa
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b) Condiciones secas:
23ºC ± 2ºC; o
27ºC ± 2ºC
C.5 Procedimiento
C.5.1 Medir las dimensiones, en centímetros, de las probetas de acuerdo con ISO 1923.Realizar un mínimo de tres medidas separadas para cada dimensión. Para materiales rígidoscon forma de tablero realizar al menos cinco medidas del área central. Calcular el valormedio para cada dimensión y a partir de estas medidas calcular el volumen de las probetas.
C.5.2 Pesar cada probeta con una precisión de 5% y registrar su masa en gramos.
C.6 Expresión de resultados
La densidad aparente de una probeta de espuma, en g/L, está dado por la fórmula:
0001×=V
MD
en que:
M = masa de la probeta, expresada en kilogramos (kg);
V = volumen de la probeta, expresado en metros cúbicos (m3);
D = densidad de la probeta, expresada en kilogramos por metros cúbico (kg/m3).
Calcular el valor promedio de la densidad a partir de los resultados de todas las probetas yredondear a 0,1 kg/m3.
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Anexo D(Normativo)
Método de inmersión para determinar la densidad aparentede la espuma de poliuretano
D.0 Introducción
D.0.1 Para determinar la densidad de un cuerpo se requiere conocer de la forma másprecisa posible su peso y volumen. Cuando el cuerpo es de forma irregular, ladeterminación del volumen se hace difícil con los métodos habituales (medidas de lastres dimensiones).
D.0.2 Si el cuerpo no absorbe agua, su volumen se puede determinar fácilmente por elmétodo de inmersión, basado en el principio de Arquímedes. Para medir el empujeascendente que experimenta un cuerpo sumergido, el que es igual al peso del fluidodesalojado por el cuerpo, se introduce el cuerpo completamente en un recipiente conagua, colocado sobre una balanza, y se anota la variación de peso producida.
NOTA - Debido a que el tiempo necesario para realizar este ensayo es breve y, por consiguiente, también eltiempo de inmersión, la absorción de agua que experimenta la muestra es irrelevante.
D.1 Alcance y campo de aplicación
Este método se utiliza para determinar la densidad de la espuma rígida de poliuretanoaplicada in situ cuando las probetas extraídas de la espuma son de forma irregular.Cuando la espuma a ensayar provenga de probetas de forma regular, se puede realizar elensayo de acuerdo con ISO 845.
D.2 Aparatos necesarios
a) Balanza, con precisión de 0,1 g.
b) Pinza de sujeción.
c) Recipiente de capacidad mayor al doble del volumen estimado de la probeta, ymenor que cinco veces el volumen estimado de la probeta.
d) Alambre flexible de acero, de diámetro menor o igual a 1,00 mm.
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D.3 Productos y reactivos
a) Muestra de espuma, de peso mayor a 5 g.
b) Agua potable.
D.4 Número y acondicionamiento de las probetas
D.4.1 Se debe ensayar un mínimo de cinco probetas, obtenidas de la misma muestra oaplicación.
D.4.2 Se debe esperar al menos 72 h después de la aplicación con que se fabricó lasprobetas. Si se requiere, se puede reducir este período a 48 h o 16 h, si la experienciamuestra que a 48 h o 16 h, la diferencia entre la densidad aparente, comparada con ladensidad a 72 h, es menor que 10%.
D.5 Procedimiento
D.5.1 Medición de la masa
Pesar cada probeta en la balanza y expresar el resultado, M , con una precisión de 0,1 g.
D.5.2 Medición del volumen
El volumen de la muestra de espuma se mide del modo siguiente:
a) Colocar sobre la balanza el recipiente con agua hasta un volumen aproximado a lamitad de su capacidad.
b) Rodear la probeta con el alambre, de forma que ésta se pueda sostener desde elextremo libre.
c) Sujetar el extremo libre del alambre con la pinza e introducir completamente laprobeta de espuma en el agua, cuidando de no tocar las paredes del recipiente y queno se desborde el agua.
d) Anotar la variación de masa medida en la balanza, producida al introducir la espuma.Esta variación corresponde al volumen V de la muestra de espuma mediante laconversión siguiente: 1 g corresponde a 1 cm3.
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D.6 Expresión de los resultados
D.6.1 La densidad de la espuma se determina mediante la expresión siguiente:
0001×=V
MD
en que:
M = masa de la probeta, expresada en kilogramos (kg);
V = volumen de la probeta, expresado en metros cúbicos (m3);
D = densidad de la probeta, expresada en kilogramos por metro cúbico (kg/m3).
D.6.2 Calcular el valor medio de la densidad aparente de la espuma, como el promedio delos valores obtenidos para cada una de las cinco probetas.
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Aislación térmica - Espuma rígida de poliuretano - Parte 2:Requisitos del producto aplicado in situ
Thermal insulation - Rigid polyurethane foam - Part 2: Specification for installedproduct in situ
Primera edición : 2003
Descriptores: aislación térmica, materiales de construcción, aislantes térmicos, espumas,poliuretano, requisitos
CIN 91.100.60
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