MURA ETSAC 2014 - AEROGEL - DIEGO DIAZ MOSQUEIRA

1. AEROGEL CARACTERISTICAS Y APLICACIONES EN LA
CONSTRUCCIONDiego Díaz Mosqueira MURA_2013/2014 UDC
NUEVOS MATERIALES Y SISTEMAS PARA LA EJECUCION

2. 1-Historia
2-¿Cómo se fabrica?
3-¿Qué es el aerogel?¿cuales son sus propiedades?
4-¿Cuáles son sus aplicaciones?
5-Sistemas con aerogel
5.1-Paneles con fibra de vidrio reforzada
5.2-Policarbonatos
5.3-U-Glass
6-Conclusiones
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INDICE

3. 1-Historia
1930 - Steven Kistler descubre los procesos
supercriticos.
1931 - Steven Kistler descubre el Aerogel (secado
supercritico).
1950-1970 - Monsanto desarrolla la primera operación
comercial. Fracaso debido al alto coste y al riesgo de
seguridad en la fabricacion.
1980-1990 - BASF intenta comercializar con el
producto. Tambien fracasó por la dificultad de la
fabricación.
2000 - Cabot consigue crear un nuevo proceso de
fabricación (secado subcritico). Este proceso es mas
barato y sencillo.
2002 - Cabot crea la patente del Nanogel y construye
su primera fabrica en Alemania.
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4. -Fabricación de aerogel de sílice mediante SECADO SUPERCRÍTICO.
-Secado supercrítico: proceso por el cual el componente liquido de estos geles es cambiado por un
gas sin alterar la estructura solida.
-Paso 1: creación del gel de silice. Se mezcla alcohol con alcoxido de silicio que al reaccionar crean
dioxido de silicio que forma una solucion sol (suspensión coloidal de particulas solidas). Proceso
denominado gelificación.
-Paso 2: secado supercritico. Se somete el gel a temperaturas y presiones por encima del valor
critico, lo que hace que se evapore el liquido disolvente (alcohol) pero que mantiene la matriz sólida
del gel intacta, sin que llegue al colapse como pasaría en la evaporación convencional.
alcohol silica sol Gel de silice aerogelsecado
2-¿Cómo se fabrica?
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5. -Nanomaterial: son materiales con propiedades
morfológicas inferiores a 100 nm, es decir, en la que
una de sus partes es inferior a esta medida.
-95% poros de aire y 5% solido.
-Alta porosidad y estructura fina.
-Tamaño de las partículas: 0,5 a 3,4 mm
-Densidad: 60-80 kg/m3
-Superficie: hidrofuga.
-Transmisión de luz: 80% por cm.
-Conductividad térmica: 0.018 W/m.K
(buen aislante térmico).
-Velocidad del sonido: e=16mm reduce 2 dB, e= 25
mm reduce 5 dB,(buen aislante acústico).
-No presenta decoloraciones ante UV.
-No es combustible, ni genera humos.
Sonido
Calor
Light
Light is
Diffused
Humedad
Paso de calor
minimizado
Reduce la
transmisión
de sonido
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3-¿Qué es el aerogel?¿Cuales son sus propiedades?

6. -Su uso mas común es en sistemas de acristalamientos.
-Absorbente químico.
-Partículas de aerogel se utilizan como agentes espesantes en algunas pinturas
y cosméticos.
-Se puede variar su rendimiento para aplicaciones específicas.
-NASA utiliza aerogel para atrapar las partículas de polvo espacial a bordo de la
nave espacial Stardust.
-La Marina de EE.UU. está estudiando usar el aerogel como protección térmica
para los buceadores.
-El aerogel se puede utilizar como un sistema de administración de fármacos
debido a su biocompatibilidad.
-Dunlop ha incorporado recientemente aerogel en el molde de su nueva serie de
raquetas de tenis.
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4-¿Cuales son sus aplicaciones?

7. SISTEMAS DE ACRISTALAMIENTO
- El aerogel está disponible en una variedad de sistemas de acristalamiento
Sistemas U-glassSistemas de
policarbonato
Sistemas de fibra de
vidrio reforzada
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4-¿Cuales son sus aplicaciones?

8. PROPIEDADES
Coeficiente de
radiación solar
Transmitancia
térmica en W/m².K
Reducción
acústica en dB
Transmisión de
luz en %
Densidad alta+
aerogel
9-12
35
0.28
0.08
Densidad
baja
20
32
0.31
2.57
Densidad
media
14
32
0.16
1.25
Densidad
alta
8
32
0.10
0.78
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5-Sistemas con aerogel 5.1-Paneles de fibra de vidrio reforzada

9. HIGH CREST SCHOOL, Reino Unido
-Patente del sistema constructivo: Stoakes, kalwall
-Composite formado por dos hojas de fibra de vidrio reforzado y una camara rellena con aerogel.
-Espesor: 70 mm
-Transmitancia térmica: 0.28 (W/m².K)
-Transmisión de luz: 10%
-Transmisión de radiación solar: 10%
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5-Sistemas con aerogel 5.1-Paneles de fibra de vidrio reforzada

10. AYUNTAMIENTO DEL DISTRITO METROPOLITANO, Hemsworth, Reino Unido
-Transmitancia térmica: 0.28 (W/m².K)
-Transmisión de luz: 10%
-Transmisión de radiación solar: 10%
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5-Sistemas con aerogel 5.1-Paneles de fibra de vidrio reforzada

11. BUCHWIESEN SCHOOL, Zurich, Switzerland
-Espesor: 50 mm.
-Transmitancia térmica: 0.48 (W/m².K)
-Transmisión de luz: 25%
-Transmisión de radiación solar: 25%
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5-Sistemas con aerogel 5.1-Paneles de fibra de vidrio reforzada

12. ROOSEVELT SCHOOL, Elkhart, Indiana
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5-Sistemas con aerogel 5.1-Paneles de fibra de vidrio reforzada

13. PROPIEDADES
16mm
74%
19
2.4
82%
16mm
+ aerogel
57%
21
1.31
64%
25mm
71%
18
1.50
66%
25mm
+ aerogel
55%
23
0.89
38%
16mm aerogel
+
16mm aerogel
=
Trans. térmica 0.75
16mm aerogel
+
25mm aerogel
=
Trans. térmica 0.60
25mm aerogel
+
25mm aerogel
=
Trans. térmica 0.5Coeficiente de
radiación solar
Transmitancia
térmica en W/m².K
Reducción
acústica en dB
Transmisión de
luz en %
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5-Sistemas con aerogel 5.2-Policarbonatos

14. MEADOW WOOD SCHOOL, Hertfordshire, Reino Unido
-Espesor: 16 mm. de policarbonato + aerogel
-Transmitancia térmica: 1.31 (W/m².K)
-Transmisión de luz: 57%
-Transmisión de radiación solar: 64%
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5-Sistemas con aerogel 5.2-Policarbonatos

15. FABRICA CABOT, Jiangxi, China
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5-Sistemas con aerogel 5.2-Policarbonatos
-Espesor: 16 mm. de policarbonato + aerogel
-Transmitancia térmica: 1.31 (W/m².K)
-Transmisión de luz: 57%
-Transmisión de radiación solar: 64%

16. COMPLEJO DEPORTIVO DE CARQUEFOU, Nantes, Francia.
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5-Sistemas con aerogel 5.2-Policarbonatos

17. COMPLEJO DEPORTIVO DE CARQUEFOU, Nantes, Francia.
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5-Sistemas con aerogel 5.2-Policarbonatos

18. PROPIEDADES
Standard
70
41
2.84
16mm
+ aerogel
47
44
1.80
30
46
1.25
25mm
+ aerogel
Low-E
70
41
1.70
16mm
+ aerogel
47
44
1.20
30
46
1.10
Transmitancia térmica
en W/m².K
Reducción acústica en
dB
Transmisión de luz
en %
25mm
+ aerogel
Aerogel Filled
U- Channel Glass
Panel
Clip
Clip
Fin
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5-Sistemas con aerogel 5.3-U-Glass

19. VIVIENDA UNIFAMILIAR, Zirl, Austria
-Espesor: U-glass de e= 60 mm + 16 mm. aerogel
-Transmitancia térmica: 1.8 (W/m².K) (vs 2.7 sin aerogel)
-Porcentaje de transmisión de luz: 47%
-Reducción acústica: 44 dB
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5-Sistemas con aerogel 5.3-U-Glass

20. EDIFICIO DE VIVIENDAS, Munich, Germany
-Espesor: U-glass de e= 60 mm + 25 mm. aerogel
-Transmitancia térmica: 1.25 (W/m².K) (vs 2.7 sin aerogel)
-Porcentaje de transmisión de luz: 30%
-Reducción acústica: 46 dB
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5-Sistemas con aerogel 5.3-U-Glass

21. EDIFICIO DE VIVIENDAS, Munich, Germany
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5-Sistemas con aerogel 5.3-U-Glass

22. -Ventajas:
- BUEN AISLANTE TERMICO
- AISLANTE ÁCUSTICO
- CONTROL RADIACION SOLAR
- FACIL ADAPTACION A DISTINTOS
SISTEMAS
- POCA DENSIDAD (POCO PESO)
- RESISTENTE AL FUEGO
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6-Conclusiones
-Inconvenientes:
- PRECIO MUY ELEVADO
- NO HAY OPCION DE TRANSPARENCIA
- MENOR PASO DE LUZ