MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

INDICE 1_Clasificación de los materiales de construcción 2_Propiedades de materiales 3_Tipos de materiales y aplicaciones 4_Cerámicas y vidrios 5_Materiales compuestos: 5.1_Diferencias entre el hormigón en masa y hormigón armado.

INTRODUCION Un material de construcción es una materia prima o con más frecuencia un producto manufacturado, empleado en la construcción de edificios o de obras de ingeniería civil.

CLASIFICACION Según su función en la obra, los materiales de construcción se clasifican en: resistentes, aglomerantes y auxiliares. Los materiales resistentes son los que soportan el peso de la obra y los ataques

meteorológicos o los provocados por el uso (piedras, ladrillos, hormigón, hierro, etc.). Los materiales aglomerantes son los que sirven de ligazón entre los resistentes para unirlos en formaciones adecuadas a su función (cemento, yeso, cal, etc.). Por último, los materiales auxiliares son aquellos que tienen una función de remate y acabado (maderas, vidrios, pinturas, etc.). Por su intervención en la obra, los materiales se clasifican en: de cimentación, de estructura, de cobertura y de cerramiento. Los de cimentación son fundamentalmente los hormigones, en particular, el hormigón armado. Las estructuras pueden ser de hormigón, metálicos, de madera o mixtas. Las coberturas pueden ser de prefabricadas, metálicas, de materiales cerámicos o pétreos. Por último, los cerramientos pueden ser ladrillos, acristalados, prefabricados, etc. Finalmente, en función de su origen los materiales de construcción se pueden dividir en función de su origen, siendo este criterio el más adecuado para el estudio de las propiedades características de los mismos, y será el que se seguirá en el desarrollo del presente tema. Presenta además la ventaja de que, a diferencia de las otras clasificaciones, no hay materiales que se repiten en los diferentes apartados. Según este criterio, los materiales se dividen en:

Pétreos

 Piedras ígneas   Naturales Piedras sedimentarias   Piedras metamórficas     Artificiales Materiales cerámicos   Vidrios

Aglomerantes

 Yeso  Aéreos  Cal   Cementos Hidráulicos  Puzolanas  Morteros  Hormigón

Metálicos .

Férricos  No férricos

Orgánicos

Maderas  Plásticos

Otros

Bituminosos  P int uras Materiales asilantes 

Materiales pétreos Los materiales pétreos utilizados en construcción son las rocas, que son agregados de partículas minerales de dimensiones apreciables y de forma indeterminada, mientras que los materiales derivados de las rocas, y que se emplean habitualmente en la construcción, reciben el nombre genérico de piedra.

Rocas y Piedras Las rocas se extraen de las canteras o excavaciones, arrancándolas por medio de maquinas (piedras blandas), o por voladuras (piedras duras). En ambos casos se obtienen grandes bloques de roca sin una forma determinada. Para su uso en construcción es necesario realizar en primer lugar un desbaste, que consiste en eliminar las partes más bastas de los bloques y prepararlas para la labra, que consiste en darles las dimensiones y formas requeridas.

Materiales cerámicos Se obtienen a partir de arcillas, que por la gran plasticidad que presentan en estado húmedo, son fácilmente moldeables. La plasticidad de las arcillas depende fundamentalmente del contenido en agua que posean, y de las sustancias que la acompañan como carbonatos, micas, cuarzo, etc. Las arcillas que se utilizan habitualmente para fabricar piezas de uso industrial están compuestas por una mezcla de arcilla común y caolín, que constituyen la materia plástica, junto con otros componentes no plásticos y que se añaden con diferentes objetivos.

Vidrios El vidrio es una sustancia amorfa fabricada sobre todo a partir de sílice fundida a altas temperaturas. El vidrio es una sustancia amorfa, se enfría hasta solidificarse sin que se produzca cristalización, que se halla en un estado vítreo en el que las unidades moleculares, aunque están dispuestas

de forma desordenada, tienen suficiente cohesión para presentar rigidez mecánica.

Materiales aglomerantes Los materiales aglomerantes son aquellos materiales que, mezclados con agua, forman una masa plástica capaz de adherirse a otros materiales, y que al cabo del tiempo, por efectos de transformaciones química, fraguan, es decir, se endurecen reduciendo su volumen y adquiriendo una resistencia mecánica. Los materiales aglomerantes se suelen clasificar en aéreos e hidráulicos. Los aglomerantes aéreos son los que fraguan y endurecen en el aire, siendo incapaces de adquirir cohesión en un medio húmedo. Dentro de este grupo se encuentran el yeso y la cal grasa o aérea. Por su parte, los aglomerantes hidráulicos son aquellos que fraguan y endurecen en el aire y en un medio húmedo. Dentro de este grupo están el cemento y la cal hidráulica, así como los morteros y hormigones. YESO Se trata de uno de los aglomerantes más conocidos y utilizados desde la antigüedad. Se obtiene por la deshidratación parcial o total de la piedra de yeso o algez, que es un mineral cuya composición química es sulfato cálcico dihidratado, y también de la anhidrita, que es el sulfato cálcico anhidro, aunque este mineral absorbe rápidamente agua convirtiéndose en algez.

Cal. La cal se obtiene por la calcinación de rocas calizas trituras, a temperaturas superiores a los 900ºC, formándose la denominada cal viva que es óxido cálcico. Para usar la cal viva es necesario añadirle agua, operación que se denomina apagado de la cal, y en la que el óxido de calcio se convierte en hidróxido cálcico, que es la denominada cal apagada.

Cementos. El término cemento se aplica, con carácter general, a cualquier producto que presente propiedades adhesivas y sea capaz de unir partes o piezas de un objeto o construcción. Así,, con esta denominación se engloban productos de muy diversa índole constituidos por sílice, alúmina, resinas sintéticas, etc.

Hormigones. En la actualidad, la mayor parte del cemento que se produce se emplea en la fabricación de hormigón por el gran número de aplicaciones que tiene, empleándose en cimientos, forjados, columnas, etc. Tipos de hormigones Los diferentes de hormigón más importantes son: Hormigón armado: Se trata de un hormigón al que se le introducido una armadura de varillas o barras de acero. De esta forma se logra un material resistente tanto a la compresión, aportada por el hormigón, como a la tracción, aportada por la estructura metálica. Para la construcción de elementos con hormigón armado, se introduce la armadura en el interior del encofrado y a continuación se vierte el hormigón. Si se trata de un elemento horizontal como una viga, la armadura metálica se sitúa en la parte inferior del elemento, que es la sometida a tracción al aplicar un esfuerzo de flexión. Hormigón pretensado: Es una variedad de hormigón armado, cuyas barras metálicas han sido tensadas antes de que se produzca el fraguado del hormigón, manteniéndolas tensadas hasta el endurecimiento del hormigón. De este modo, se crea una compresión previa del hormigón, de forma que, además de las características mecánicas del hormigón armado, se logra mejorar sustancialmente la resistencia a la tracción.

PROPIEDADES Propiedades Físicas: Formas y dimensiones: cuando es necesario utilizar medios de fracción o unión para obtener las formas o dimensiones deseadas. Porosidad: cuando el volumen real es menor al volumen que aparenta. Higroscopicidad: capacidad de ciertos materiales de absorber agua y variar su peso. Permeabilidad: capacidad de algunos materiales de dejarse atravesar por líquidos ya sea por presión o capilaridad o por ambos.

Propiedades Térmicas: Dilatabilidad: la capacidad de ciertos materiales de cambiar su volumen por cambios de temperatura. Lo contrario a contraerse, se expande. Transmisión del calor: seda de cuerpos caliente a fríos, puede ser por: conductividad pasa de molécula a molécula de calientes a fríos, en materiales compactos y homogéneos pasa mejor el calor, lo que nos deja saber que material es conductor o aislante; convección el calor pasa por medio de fluidos, y en el aire del aire caliente al mas frío, organizándose corrientes convectoras; radiación no necesita materiales artificiales, por medio de rayos infrarrojos. Reflexión del calor: una parte se refleja y la otra es absorbida. Los atérmanos absorben menos y refleja más, lo contrario los diatérmanos.

Propiedades químicas:

Composición: es necesario saber los componentes de los materiales para conocer sus propiedades. Estabilidad: la capacidad de ciertos materiales de oponerse a los agentes exteriores que quieran alterar sus propiedades. Propiedades Acústicas: Transmisión y reflexión del sonido: una parte es transmitida y otra absorbida, la parte absorbida se disipa bajo otras formas de energía. Propiedades Ópticas: Reflexión de la luz: cada una, reflexión y absorción, en forma parcial o total. En superficies lisas y brillantes se refleja más que en las rugosas. Transmisión de la luz: se da por medio de elementos transparentes como los vidrios, cada uno en mayor o menor grado. Propiedades Eléctricas: Conductividad: capacidad de dejarse atravesar y conducir la electricidad por su masa, pudiendo ser aislantes o conductores eléctricos.

Propiedades Mecánicas:

Resistencia: la capacidad de los materiales de oponerse a fuerzas que tratan de deformarlos. Tenacidad: capacidad de ciertos materiales de admitir una deformación considerable antes de romperse. Fragilidad: cuando los materiales con poca deformación se rompen.

Plasticidad: cuando a un cuerpo se le aplica una fuerza deformante, y luego desaparece la fuerza sigue deformado. Elasticidad: capacidad de ciertos materiales de luego de sacada la fuerza deformante vuelven a su posición inicial. Rigidez: cuando no se deforman. Dureza: capacidad de dejarse atravesar por otro material por medio de golpes. Isotropía: capacidad de ciertos materiales de producir la misma resistencia frente a fuerzas en diferentes sentidos. Lo contrario es la anisotropía como la madera

Tipos de materiales y aplicaciones Arena Se emplea arena como parte de morteros y hormigones Arcilla utiliza de diversas formas:      , compactado "in situ" produce           , mezcla de barro, arena y paja que se aplica a mano para construir muros.      , ladrillos de     , o barro y paja, secados al sol. Piedra La piedra se puede utilizar directamente sin tratar, o como materia prima para crear otros materiales. Metálicos Los más utilizados son el hierro y el aluminio. Orgánicos Fundamentalmente la madera y sus derivados, aunque también se utilizan o se han utilizado otros elementos orgánicos vegetales,

como paja, bambú, corcho, lino, elementos textiles o incluso pieles animales. Sintéticos Fundamentalmente plásticos derivados del petróleo, aunque frecuentemente también se pueden sintetizar. Son muy empleados en la construcción debido a su inalterabilidad, lo que al mismo tiempo los convierte en materiales muy poco ecológicos por la dificultad a la hora de reciclarlos.

Cerámicos y vidrios CERÁ MICA SY VIDRI OS

PROPIEDADES

APLICACIONES

Baldos as y azulejo s

Buen acabado, con superficie lisa. Duros.

Suelos. Recubrimiento de paredes.

Ladrill os refracta rios

Duros. Resistentes a las elevadas temperaturas.

Hornos. Chimeneas.

Loza sanitari a

Dura. Muy resistente a la corrosión.

Saneamientos de baños.

Vidrio

Transparente. Muy resistente a la compresión. Resistente a la corrosión. Aislante eléctrico. Frágil.

Ventanas, puertas. Fachadas de edificios. Laboratorios. Vasos, platos. Decoración.

Lana de vidrio

Excelente aislante térmico. Excelente aislante acústico.

Capa aislante en muros.

Ladrill os

Duros. Baratos.

Muros. Fachadas.

Bovedi llas

Resistentes a la flexión. Baratas.

Entresuelos.

Tejas

Duras. Baratas. Impermeables.

Tejados.

Materiales compuestos Los materiales compuestos son materiales de ingenieria, combinaciones de materiales diversos como resinas epoxi, poliéster, acrílicas, poliuretanicas, con materiales de refuerzo tales como fibras de carbono, fibras de vidrio, fibras aramidicas, etc. Sus propiedades son superiores a la simple suma de las propiedades de sus componentes por lo que dan por resultante materiales de características de excepcionales, muy utilizados en la industria espacial, aeronáutica, química, náutica, etc.

DIFERENCIA ENTRE HORMIGON ARMADO Y HORMIGON EN MASA La técnica constructiva del hormigón armado (o mallazo) consiste en la utilización de hormigón reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras y el hormigón en masa es un bloque de cemento con un molde.

Irene Fernández, Miriam Bachiller