El cemento solvente de CPVC (erróneamente llamado pegamento de CPVC) requiere poco tiempo para fraguar, pero los tiempos de curado varían desde unos pocos minutos hasta días dependiendo del clima y el tamaño de la tubería
Las tuberías hechas de CPVC, o cloruro de polivinilo clorado, se han convertido en una opción popular en los sistemas residenciales de rociadores contra incendios, así como en otros entornos de riesgo ligero. Los bajos costes, la resistencia a la corrosión y un diseño resistente al calor han hecho que el CPVC pase de ser la opción preferida para las tuberías de agua caliente a convertirse en un pilar de la protección contra incendios para casas, apartamentos y otros espacios habitados. Pero para los instaladores, el CPVC plantea un gran desafío: no todas las tuberías de CPVC están formadas por los mismos compuestos químicos. En consecuencia, los contratistas deben elegir su método de unión -cemento solvente de CPVC- de acuerdo con las directrices de los fabricantes.
En este artículo, explicamos la composición química del CPVC y proporcionamos algunas directrices importantes para los instaladores que eligen las colas de CPVC. A continuación, proporcionamos una lista de los tiempos de secado (tiempo de fraguado y curado) de los llamados «pegamentos» utilizados con las principales marcas de CPVC, como BlazeMaster®, FlameGuard® y ThermaFit Industries.
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El cemento solvente para CPVC, o «pegamento para CPVC», forma una unión química entre las tuberías y los accesorios
Lo que los contratistas y los minoristas suelen denominar «pegamento» para CPVC no es en absoluto un pegamento. El pegamento adhiere los materiales intactos. Las tuberías o accesorios unidos de esta manera sólo se conectan al material adhesivo, no entre sí directamente. Normalmente, estas sustancias están compuestas por productos químicos que no se parecen en nada a las piezas que mantienen unidas. Esas diferencias en la composición química significan que las juntas pegadas pueden fallar cuando se enfrentan a tensiones que las propias tuberías pueden soportar.
A diferencia del pegamento, el cemento solvente de CPVC funciona como una soldadura química. Las moléculas de las tuberías y accesorios unidas con estos compuestos se unen para crear una única pieza de plástico. Inicialmente, los disolventes de este cemento rompen la membrana exterior de las tuberías y accesorios, preparándolos para combinarse químicamente. A medida que el proceso continúa, el CPVC dentro del adhesivo -o resina de CPVC- rellena los espacios vacíos. Los estabilizadores y los rellenos aumentan la resistencia, la durabilidad y el aspecto de la soldadura. El resultado: una única pieza de termoplástico con las dimensiones y la forma exactas necesarias.
Este antes y después de una soldadura con disolvente -aplicada al plástico de automoción- muestra cómo el proceso forma una única pieza a partir de partes separadas. Fuente: Hemmings Daily
Los listados y la documentación de los productos especifican las opciones aceptables para el cemento de CPVC
No hay un cemento solvente de CPVC universal. El «pegamento» que mantiene unidos los accesorios consiste en enlaces químicos entre las moléculas de CPVC. Pero las piezas de CPVC de diferentes marcas varían a nivel molecular, lo que afecta al rendimiento y a la resistencia química. Por lo tanto, depende de los fabricantes determinar qué cementos funcionan con sus productos de CPVC, especialmente cuando esos productos forman parte de un sistema de rociadores contra incendios.
Muchos estados y ciudades de EE. Muchos estados y ciudades de EE.UU. tienen normas para las tuberías de CPVC basadas en los códigos de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA), incluyendo:
- NFPA 13: Norma para la instalación de sistemas de rociadores
- NFPA 13D: Norma para la instalación de sistemas de rociadores en viviendas unifamiliares y bifamiliares y casas manufacturadas
- NFPA 13R: Standard for the Installation of Sprinkler Systems in Low-Rise Residential Occupancies
Las tres normas permiten el uso de tuberías de CPVC en un sistema de rociadores contra incendios sólo de acuerdo con los listados del producto (una forma de evaluación, prueba y certificación del producto) y las instrucciones del fabricante.
De la edición de 2016 de la NFPA 13R
5.2 Tuberías y equipos aéreos.
5.2.3.1.1 Las tuberías no metálicas listadas deben instalarse de acuerdo con las limitaciones de su listado, incluyendo las instrucciones de instalación.
Una disposición casi idéntica puede encontrarse en la edición 2019 de la NFPA 13 (sección 7.4.3) y en la edición 2016 de la NFPA 13D (5.2.3.1). Estos listados e instrucciones de instalación especifican la elección del cemento de CPVC, restringiendo las opciones de los contratistas a una de un puñado de opciones. Tomemos, por ejemplo, estas directrices de ThermaFit Industries (TFI), un fabricante de tuberías y accesorios de CPVC con sede en California:
Los accesorios de CPVC de Thermalfit son para ensamblar utilizando cemento solvente de un paso fabricado por IPS Corporation identificado como Victaulic FireLock 899, IPEX BM-5, TYCO TFP-500, Central CSC-500, Spears FS-5 y Nibco FP-1000.
Los cementos disolventes -como esta pinta de ThermaFit Industries- aparecen explícitamente como compatibles en las instrucciones de instalación de los fabricantes de CPVC.
El tiempo que tarda el pegamento de CPVC en fraguar o curar depende del clima, del tamaño de la tubería y de otros factores
Una junta formada con cemento de CPVC se seca de dos maneras: se fragua (momento en el que la junta puede manipularse o someterse a una tensión limitada) y se cura (se adhiere lo suficiente para su uso). Los tres factores más importantes en estos tiempos de secado para el cemento de CPVC son:
- El tamaño de la tubería, te, codo, acoplamiento, u otras partes que se están uniendo
- Temperatura ambiente
- Humedad
- Presiones de prueba
Los tiempos de curado y secado del «pegamento de CPVC» aumentan con el tamaño de la tubería
Las tuberías y accesorios pequeños pueden fusionarse más rápidamente y a temperaturas más bajas que sus homólogos más grandes. A la presión de prueba más baja descrita en la documentación de ThermaFit -100 libras por pulgada cuadrada (PSI)- una tubería de 3/4″ se cura en tan sólo 15 minutos, mientras que una tubería de 2 1/2″ puede tardar 32 veces más (8 horas).
Temperaturas especialmente altas o bajas pueden hacer que la unión sea impracticable o imposible
Las juntas de CPVC se fijan y curan rápidamente a temperaturas de entre 60 y 120 grados Fahrenheit. Una tubería de 1″ puede fraguar en tan sólo 15 minutos a 60 grados, pero tardará 30 minutos a temperaturas más bajas. A temperaturas inferiores a 40 grados, una tubería de 3/4″ puede tardar hasta dos días en curarse completamente. En resumen, cuando las temperaturas bajan, los tiempos de curado aumentan (y a un ritmo dramático para los tamaños de tubería superiores a 1″). De hecho, las directrices de ThermaFit establecen que los tamaños de 2″, 2 1/2″ y 3″ nunca pueden secarse a temperaturas inferiores a 40 grados.
Los accesorios más grandes, como este adaptador de 2 1/2″ de CPVC deslizante x ranurado, nunca pueden secarse a temperaturas inferiores a 40 grados Fahrenheit.
Sin embargo, las altas temperaturas -incluso las que se encuentran entre 60 y 120 grados- pueden ser una fuente de problemas para los instaladores. Cuando las temperaturas superan los 90 grados bajo la luz directa del sol, el cemento disolvente puede volverse demasiado fino para trabajar con él o secarse demasiado rápido. En el mejor de los casos, el exceso de cemento se desperdiciará al caer del aplicador y, en el peor, puede escurrirse de las tuberías y accesorios, dejando muy poco en la tubería.
La humedad aumenta considerablemente los tiempos de curado
Aunque rara vez se especifica, los entornos muy húmedos pueden impedir que el disolvente del cemento de CPVC se evapore, lo que impide la formación de la soldadura química. En entornos húmedos, los tiempos de curado pueden aumentar en un 50%.
Las presiones de prueba previstas pueden marcar la diferencia entre horas y días de secado
Los contratistas realizan pruebas de aceptación cuando se instalan por primera vez los sistemas de rociadores contra incendios. Durante estas pruebas, las bombas introducen agua a presión en el sistema de tuberías para asegurarse de que éstas son lo suficientemente estancas. La presión aplicada varía con la presión de trabajo del sistema, definida como la presión máxima esperada para el sistema en circunstancias normales (NFPA 13, sección 3.3.216).
A medida que aumentan las presiones de prueba requeridas, aumentan los tiempos de secado. A 100 PSI y temperaturas inferiores a 40 grados Fahrenheit, una tubería de CPVC de 1 1/4″ puede curar en 2 horas. A 200 PSI, esa cifra se convierte en 120 horas, y a 225 PSI, el curado tarda 10 días.
Las tuberías y conexiones de CPVC fabricadas por FlameGuard, BlazeMaster y ThermaFit Industries tienen tiempos de curado y opciones de cemento de CPVC casi idénticos
Hay diferencias entre los productos de CPVC de marca, en términos de resistencia a largo plazo, durabilidad a altas temperaturas y composición, pero, en su mayor parte, el curado no es una de ellas. La documentación de Viking Plastics, Spears Manufacturing y ThermaFit Industries (TFI) proporciona listas similares de cementos compatibles y tiempos de curado previos a la prueba. Dichos tiempos se recopilan en la siguiente tabla, junto con los tiempos de secado o «fraguado» recomendados por el fabricante y los cementos listados.
Corona de CPVC BlazeMaster (Viking Plastics)
Los cementos solventes de CPVC compatibles con BlazeMaster incluyen:
- Cemento solvente de un paso FS-5 de bajo VOC
- Cemento de un paso FP-1000 de NIBCO
- Cemento de un paso BM5 de IPEX
- Hershey HVC-500 Cemento
- Victaulic Style #899 FireLock One-Step Solvent Cement
- Tyco TFP-500 One-Step Solvent Cement
Cuánto tarda en fraguar el «pegamento» de CPVC: 1-5 minutos
FlameGuard (Spears Manufacturing) CPVC
Los cementos solventes de CPVC compatibles con Spears incluyen:
- Cemento solvente de un paso FS-5 de bajo VOC de Spears
- Cemento de un paso BM5 de IPEX
- Cemento CSC-500 de Central Sprinkler
- Cemento solvente de un paso TFP-500 de Tyco
Tiempo de secado inicial (tiempo de fraguado) para el «pegamento» de CPVC: Al menos 5 minutos
El CPVC de ThermaFit Industries (TFI)
Los cementos solventes de CPVC compatibles con ThermaFit incluyen:
- Cemento de un paso de TFI Fire Sprinkler
- Cemento solvente de un paso de Spears FS-5
- Cemento de un paso de NIBCO FP-1000
- Cemento de un paso de IPEX BM5
- Central Sprinkler CSC-500 Cemento
- Victaulic Style #899 FireLock One-Step Solvent Cement
- NIBCO FP-1000 One-Step Cement
Tiempo necesario para que el «pegamento» de CPVC se fije/seca: Por lo menos 5 minutos
Tiempos de curado para las industrias seleccionadas ThermaFit, FlameGuard, y BlazeMaster |
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| Presión de prueba (máxima) | Tamaño nominal de la tubería (métrico) | Temperatura ambiente | |||||||
| 40F a menos de 60F (4.4C a <16C) | 0F a menos de 40F (-17,8C a <4,4C) | ||||||||
| 225 PSI / 15.5 BAR | 3/4″ (DN20) | 1 hora | 4 horas | 2 días | |||||
| 1″ (DN25) | 1 1/2 horas | 4 horas | 2 días | ||||||
| 1 1/4″ & 1 1/2″ (DN32 & DN40) | 3 horas | 1 1/3 días (32 horas) | 10 días | ||||||
| 2″ (DN50) | 8 horas | 2 días | Subir la temperatura para curar | ||||||
| 2 1/2″ & 3″ (DN65 & DN80) | 1 día | 4 días | Subir la temperatura para curar | ||||||
| 200 PSI / 13.8 BAR | 3/4″ (DN20) | 45 minutos | 1 1/2 horas | 1 día | |||||
| 1″ (DN25) | 45 minutos | 1 1/2 horas | 1 día | ||||||
| 1 1/4″ & 1 1/2″ (DN32 & DN40) | 1 1/2 horas | 16 horas | 5 días | ||||||
| 2″ (DN50) | 6 horas | 1 1/2 días | Subir la temperatura para curar | ||||||
| 2 1/2″ & 3″ (DN65 & DN80) | 8 horas | 3 días | Subir la temperatura para curar | ||||||
| 100 PSI / 6.9 BAR | 3/4″ (DN20) | 15 minutos | 15 minutos | 30 minutos | |||||
| 1″ (DN25) | 15 minutos | 30 minutos | 30 minutos | ||||||
| 1 1/4″ (DN32) | 15 minutos | 30 minutos | 2 horas | ||||||
| *1 1/2″ (DN40) | *1 1/2 horas | *16 horas | *120 horas | ||||||
| *2″ (DN50) | *6 horas | *1 1/2 días | *Subir la temperatura para curar | ||||||
| *2 1/2″ & 3″ (DN65 & DN80) | *8 horas | *3 días | *Subir la temperatura para curar | ||||||
| Productos de CPVC Viking BlazeMaster y Spears FlameGuard a 1 1/2″, 2″, 2 1/2″, y 3″ no pueden ser probados a 100 PSI. En su lugar, pruebe a 200 PSI o 225 PSI. | |||||||||
Aunque no siempre se seca rápidamente, el cemento solvente de CPVC hace que la formación de juntas sea sencilla
Desde la década de 1980, la presencia del CPVC en los sistemas a base de agua ha aumentado rápidamente, desplazando a las tuberías de metal en los sistemas de plomería y de protección contra incendios residenciales por igual. La facilidad de instalación es una de las fuerzas que impulsan este crecimiento, y el cemento de CPVC desempeña un papel importante para facilitar este proceso. Si bien el proceso de curado puede ser lento en algunas situaciones, unir dos tuberías de esta manera crea una unión duradera con pocas herramientas y poco tiempo de instalación.
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BlazeMaster® y FlameGuard® son marcas comerciales de Lubrizol Advanced Materials, Inc. y Spears Manufacturing Co. respectivamente.