Una teja asfáltica es un tipo de teja para paredes o techos que utiliza asfalto como impermeabilizante. Es una de las cubiertas para techos más utilizadas en América del Norte porque tiene un costo inicial relativamente bajo y es bastante sencilla de instalar. [1]
Las tejas de asfalto son una invención estadounidense de Henry Reynolds de Grand Rapids, Michigan. [2] Se utilizaron por primera vez en 1903, en uso general en partes de los Estados Unidos en 1911 y en 1939 se producían 11 millones de cuadrados (100 millones de metros cuadrados) de tejas. [3] Una campaña de la Junta Nacional de Aseguradores de Incendios de EE. UU. para eliminar el uso de tejas de madera en los techos fue un factor que contribuyó al crecimiento de la popularidad de las tejas de asfalto durante la década de 1920. [4] El precursor de estas tejas se desarrolló por primera vez en 1893 y se llamó techado preparado con asfalto , que era similar al techado de rollo de asfalto sin los gránulos de superficie. [5] En 1897 se agregaron gránulos de pizarra a la superficie para hacer que el material fuera más duradero. Los tipos de gránulos probados han incluido mica, conchas de ostras, pizarra, dolomita, cenizas volantes, sílice y arcilla. En 1901, este material se cortó por primera vez en tiras para su uso como tejas de una o varias lengüetas.
Al principio, todas las tejas eran orgánicas y el material base, llamado fieltro , era principalmente trapo de algodón hasta la década de 1920, cuando el trapo de algodón se volvió más caro y se utilizaron materiales alternativos. Otros materiales orgánicos utilizados como fieltro incluían lana, yute o manila y pulpa de madera. [6] En 1926, el Asphalt Shingle and Research Institute con la Oficina Nacional de Normas probó 22 tipos de fieltros experimentales y no encontró diferencias significativas en el rendimiento. En la década de 1950, se comenzaron a utilizar adhesivos autosellantes y aplicados manualmente para ayudar a prevenir daños por el viento en los techos de tejas. El estándar de diseño era que las tiras de adhesivo autosellantes se adhirieran completamente después de dieciséis horas a 140 °F (60 °C). También en la década de 1950, se realizaron pruebas sobre el uso de grapas de 3 ⁄ 4 de pulgada (19 mm) en lugar de clavos para techos, lo que demostró que podían funcionar tan bien como los clavos, pero con seis grapas en comparación con cuatro clavos. [3] En 1960, se introdujeron las bases de fibra de vidrio con un éxito limitado; las tejas de fibra de vidrio, más livianas y flexibles, demostraron ser más susceptibles a los daños causados por el viento, en particular a temperaturas bajo cero. Las generaciones posteriores de tejas construidas con fibra de vidrio en lugar de amianto proporcionaron una durabilidad y una protección contra incendios aceptables. [7] También en la década de 1960, las investigaciones sobre los daños causados por el granizo descubrieron que se producen cuando el granizo alcanza un tamaño superior a 1,5 pulgadas (38 mm).
En 1990, la Asociación de Fabricantes de Techos de Asfalto (ARMA, por sus siglas en inglés) formó el Grupo de Trabajo sobre Vientos Fuertes para continuar con las investigaciones destinadas a mejorar la resistencia de las tejas al viento. [8] En 1996, se estableció una asociación entre miembros de la industria de seguros de propiedad de EE. UU., el Instituto de Seguridad Empresarial y del Hogar y el Laboratorio de Aseguradores (UL, por sus siglas en inglés) para crear un sistema de clasificación de resistencia al impacto para materiales de techado. El sistema, conocido como UL 2218, estableció un estándar nacional para la resistencia al impacto. Posteriormente, las aseguradoras ofrecieron primas con descuento para las pólizas sobre estructuras que usaran tejas con la clasificación de impacto más alta (clase 4). En 1998, el Comisionado de Seguros de Texas, Elton Bomer, ordenó que Texas ofreciera descuentos en las primas a los asegurados que instalaran techos de clase 4. [9]
Para la fabricación de tejas asfálticas se utilizan dos tipos de materiales de base: los orgánicos y los de fibra de vidrio . Ambos se fabrican de manera similar, con una base saturada de asfalto cubierta por uno o ambos lados con asfalto o asfalto modificado, la superficie expuesta impregnada con pizarra, esquisto, cuarzo, ladrillo vitrificado, piedra [6] o gránulos cerámicos, y la parte inferior tratada con arena, talco o mica para evitar que las tejas se adhieran entre sí antes de su uso.
Los gránulos de la superficie superior bloquean la luz ultravioleta, que hace que las tejas se deterioren, brindan cierta protección física al núcleo de asfalto y brindan color: se prefieren tonos más claros por su reflectividad del calor en climas soleados, más oscuros en climas más fríos por su absorción. Algunas tejas tienen cobre u otros biocidas agregados a la superficie para ayudar a prevenir el crecimiento de algas. Las tiras autosellantes son estándar en la parte inferior de las tejas para brindar resistencia al levantamiento con vientos fuertes. Este material es típicamente piedra caliza o resinas modificadas con cenizas volantes, o betún modificado con polímeros. La ASTM D7158 de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles es la norma que la mayoría de los códigos de construcción residencial de los Estados Unidos usan como su estándar de resistencia al viento para la mayoría de las cubiertas de techo discontinuas y de pendiente pronunciada (incluidas las tejas de asfalto) con las siguientes clasificaciones de clase: Clase D: aprobada a velocidades de viento básicas de hasta 90 mph (140 km/h inclusive); Clase G: aprobada a velocidades de viento básicas de hasta 120 mph (190 km/h inclusive); y Clase H: Aprobada a velocidades básicas del viento de hasta 150 mph (240 km/h). A veces se agrega a la mezcla de asfalto un aditivo conocido como estireno-butadieno-estireno (SBS), a veces llamado asfalto modificado o engomado , para hacer que las tejas sean más flexibles, resistentes al agrietamiento térmico y más resistentes a los daños causados por el impacto del granizo. Algunos fabricantes usan un respaldo de tela conocido como malla en la parte posterior de las tejas para hacerlas más resistentes a los impactos. La mayoría de las compañías de seguros ofrecen descuentos a los propietarios de viviendas por usar tejas con clasificación de impacto de Clase 4. [ cita requerida ]
Las tejas orgánicas están hechas con una capa base de materiales orgánicos como papel usado, celulosa, fibra de madera u otros materiales. Esta capa se satura con asfalto para impermeabilizarla y luego se aplica una capa superior de asfalto adhesivo, cubierta con gránulos sólidos. Estas tejas contienen alrededor de un 40 % más de asfalto por unidad de área que las tejas de fibra de vidrio. Su núcleo orgánico las hace más propensas a sufrir daños por fuego, lo que da como resultado una clasificación de resistencia al fuego FM de clase "B" máxima . También son menos frágiles que las tejas de fibra de vidrio en climas fríos.
Las primeras versiones de materiales de madera eran muy duraderas y difíciles de romper, una cualidad importante antes de que se añadieran materiales autosellantes a la parte inferior de las tejas para unirlas a la capa inferior. Además, algunas tejas orgánicas producidas antes de principios de la década de 1980 pueden contener amianto.
Casi todos los principales fabricantes de tejas asfálticas interrumpieron la producción de tejas orgánicas a mediados y fines de la década de 2000, siendo Building Products of Canada el último fabricante en producir tejas orgánicas, cesando finalmente la producción en 2011. [10]
El refuerzo de fibra de vidrio se ideó como reemplazo del asbesto en las tejas de estera orgánica. Las tejas de fibra de vidrio tienen una capa base de estera de refuerzo de fibra de vidrio hecha de fibras de vidrio húmedas y colocadas al azar unidas con resina de urea-formaldehído . Luego, la estera se recubre con asfalto que contiene rellenos minerales para hacerla impermeable. Estas tejas resisten el fuego mejor que aquellas con esteras orgánicas/de papel, lo que las hace elegibles para una clasificación tan alta como "A". La densidad del área generalmente varía de 1,8 a 2,3 libras por pie cuadrado (8,8 a 11,2 kg/m2 ) .
Las tejas de fibra de vidrio gradualmente comenzaron a reemplazar a las tejas de fieltro orgánico y en 1982 ya eran las más utilizadas. Los daños generalizados causados por huracanes en Florida durante la década de 1990 impulsaron a la industria a adherirse a un valor de desgarro de 1700 gramos en las tejas de asfalto terminadas. [ cita requerida ]
Según las secciones 1507.2.1 y 1507.2.2 del Código de construcción internacional de 2003 , las tejas asfálticas solo se deben utilizar en pendientes de techo de dos unidades verticales en 12 unidades horizontales ( pendiente del 17 % ) o más. Las tejas asfálticas se deben fijar a cubiertas sólidamente revestidas. Las pendientes menos profundas requieren un techo de asfalto laminado u otro tratamiento para techos.
Las tejas asfálticas vienen en dos opciones de diseño estándar: tejas arquitectónicas (también conocidas como dimensionales) y tejas de tres lengüetas. Las tejas de tres lengüetas son esencialmente tejas simples planas con una forma y un tamaño uniformes. Utilizan menos material y son más delgadas que las tejas arquitectónicas, y por lo tanto son más livianas y de menor costo tanto para el material como para la instalación. Tampoco duran tanto ni ofrecen garantías del fabricante tan largas como las buenas tejas asfálticas arquitectónicas. Las tejas de tres lengüetas siguen siendo las más comúnmente instaladas en viviendas de menor valor, como las que se usan como propiedades de alquiler. Sin embargo, su popularidad está disminuyendo a favor del estilo arquitectónico. Las tejas dimensionales o arquitectónicas son más gruesas y resistentes, varían en forma y tamaño y ofrecen un atractivo más estético; al proyectar líneas de sombra más distintivas y aleatorias, imitan mejor la apariencia de los materiales de techado tradicionales, como las tejas de madera. [7] El resultado es un aspecto más natural y tradicional. Si bien son más costosas de instalar, vienen con garantías del fabricante más prolongadas, a veces de hasta 50 años (normalmente prorrateadas, ya que prácticamente todos los techos de tejas asfálticas se reemplazan antes de que se alcance ese vencimiento). Mientras que las tejas de tres lengüetas suelen tener que reemplazarse después de 15 a 18 años, las dimensionales suelen durar entre 24 y 30 años.
Las tejas de asfalto tienen diferentes cualidades que las ayudan a sobrevivir a los daños causados por el viento, el granizo o el fuego y a la decoloración.
Las tejas tienden a durar más tiempo donde el clima se mantiene constante, ya sea constantemente cálido o constantemente frío. El choque térmico puede dañar las tejas, cuando la temperatura ambiente cambia drásticamente en un período de tiempo muy corto. [ cita requerida ] "Los experimentos... han señalado que la mayor causa del envejecimiento de las tejas de asfalto es la carga térmica". [5] Con el tiempo, el asfalto se oxida y se vuelve quebradizo. La orientación y la ventilación del techo pueden extender la vida útil de un techo al reducir las temperaturas. [13] Las tejas no deben aplicarse cuando las temperaturas son inferiores a 10 °C (50 °F), ya que cada teja debe sellarse a la capa inferior para formar una estructura monolítica. El asfalto expuesto subyacente debe ablandarse con la luz solar y el calor para formar una unión adecuada.
La naturaleza protectora de las tejas de asfalto proviene principalmente de los hidrocarburos de cadena larga que impregnan el papel. Con el tiempo, bajo el sol caliente, los hidrocarburos se ablandan y cuando llueve, los hidrocarburos se eliminan gradualmente de las tejas y caen al suelo [ cita requerida ] . A lo largo de los aleros y las líneas de techo complejas se canaliza más agua, por lo que en estas áreas la pérdida se produce más rápidamente. Finalmente, la pérdida de los aceites pesados hace que las fibras se encojan, exponiendo las cabezas de los clavos debajo de las solapas de las tejas. La contracción también rompe la capa superficial de arena adherida a la superficie del papel y, finalmente, hace que el papel comience a romperse. Una vez que las cabezas de los clavos quedan expuestas, el agua que corre por el techo puede filtrarse en el edificio alrededor del vástago del clavo, lo que provoca la pudrición de los materiales de construcción del techo y causa daños por humedad en los techos y la pintura del interior.
Los ciclos de condiciones ambientales húmedas y secas, así como el crecimiento orgánico como algas y líquenes foliosos y restos leñosos que permanecen en las tejas, causarán un deterioro prematuro a través de procesos químicos y físicos. [4] [14] Si se realiza con regularidad, la eliminación física de los escombros y la eliminación física o química del crecimiento orgánico (por ejemplo, utilizando sulfato de cobre, cloruro de zinc u otra solución aplicada con cuidado y enjuagada a fondo), puede prolongar la vida útil de los materiales de techado de asfalto. [4] El crecimiento de algas y musgo se puede prevenir mediante la instalación de tiras o alambres de zinc o cobre en la cumbrera y cada cuatro a seis pies por el techo; el crecimiento de algas negras se puede eliminar con una solución de cloro. [4] [15]
Según un estudio de 2007 realizado para la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), cada año se generan aproximadamente 11 millones de toneladas cortas (10,0 Mt) de residuos de tejas asfálticas en los Estados Unidos, y el método de eliminación más común es el vertedero . [16] Sin embargo, las tejas asfálticas usadas se pueden reciclar.
Las tejas asfálticas recuperadas (RAS) se pueden descomponer e incorporar a mezclas de hormigón asfáltico , que se utilizan para formar pavimentos y superficies de carreteras. Las RAS son un componente atractivo en las mezclas de asfalto reciclado, principalmente debido a su contenido relativamente alto de cemento asfáltico [17] , que actúa como elemento aglutinante en el hormigón asfáltico. [18]
Existen dos formas de RAS: tejas post-fabricación que se recuperan de los desechos de fábrica y tejas post-consumo que se recuperan al final de su vida útil (también conocidas como "tejas desprendibles"). [19] La mayoría de los desechos de tejas de asfalto son post-consumo. [16] Las RAS post-consumo tienen propiedades menos atractivas para el reciclaje, principalmente porque el componente de cemento asfáltico en las tejas se endurece naturalmente durante su vida útil, lo que resulta en una mayor rigidez, punto de fusión y susceptibilidad al agrietamiento por fatiga. [17] [19] Las RAS post-consumo también requieren procesamiento adicional, como la eliminación de clavos y otros desechos metálicos mediante el uso de un tamiz magnético. [19]
Las mezclas de asfalto reciclado pueden contener RAS post-fabricación y/o post-consumo, siempre que se acceda y se tenga en cuenta la calidad del aglutinante de cemento asfáltico. Los aglutinantes envejecidos se combinan típicamente con aglutinante asfáltico virgen blando y/o aditivos rejuvenecedores para producir un aglutinante que sea trabajable y resistente al agrietamiento por fatiga. [17] [19] La Asociación Estadounidense de Funcionarios de Carreteras Estatales y Transporte (AASHTO) ha establecido una práctica estándar para acceder a la calidad del aglutinante en RAS y mezclarlo con aglutinante virgen . [20] Cuando el aglutinante RAS se combina con aglutinante virgen de baja calidad, se ha demostrado que proporciona algunas propiedades beneficiosas, como una mayor resistencia a la formación de surcos. [16] [17]
En 2019, las plantas de asfalto aceptaron aproximadamente 1,1 millones de toneladas de RAS . De las aceptadas, aproximadamente 423 mil toneladas fueron tejas preprocesadas, 334 mil toneladas fueron tejas postfabricación sin procesar y 277 mil toneladas fueron tejas postconsumo sin procesar. [21]
El uso de RAS en mezclas de asfalto reciclado está totalmente prohibido en 10 estados, y la mayoría de los estados que permiten el uso de RAS lo restringen a ciertos sectores y tipos de pavimento. [21] La razón principal por la que existen restricciones en el uso de RAS es la rara presencia de amianto en tejas de asfalto fabricadas antes de principios de la década de 1980. [16] Aunque la vida útil de un techo típico de tejas de asfalto es de aproximadamente 25 años, [19] siguen existiendo preocupaciones debido a la práctica de colocar tejas recién instaladas sobre las viejas. [16]
Además de las tejas, también se ha encontrado asbesto en papel de fieltro, revestimientos para techos, pinturas y revestimientos para techos, masilla y masilla, todos los cuales pueden estar presentes en los desechos de tejas postconsumo aceptados por las plantas de asfalto. [16] Aun así, las pruebas han demostrado que el porcentaje de tejas postconsumo que contienen asbesto es bajo. Una encuesta de 2007 de más de 27.000 muestras analizadas en 9 instalaciones diferentes detectó asbesto en menos del 1,6% de las muestras. [16]
La Asociación Nacional de Pavimentos Asfálticos continúa recomendando que todos los RAS postconsumo sean inspeccionados para detectar asbesto y que todas las operaciones de reciclaje tengan un plan de gestión de asbesto implementado. [22]
El asfalto también contiene naturalmente hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) que pueden filtrarse de las reservas de RAS o emitirse cuando se calientan los RAS. [16] Algunos HAP son cancerígenos y pueden poner en riesgo a los trabajadores. El reciclaje de RAS puede generar emisiones de HAP, sin embargo, no hay evidencia que demuestre que las emisiones de HAP sean menores cuando se utiliza asfalto virgen en lugar de RAS. [16]
{{cite web}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )Consultado el 20/12/2013{{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda ){{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )