MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN •
Clasificación de los materiales de construcción Propiedades de los Materiales
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Tipos de Materiales y Aplicaciones
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Cerámicas y Vidrios Materiales Compuestos
Diferencias entre el hormigón en masa y el hormigón armado.
La técnica constructiva del hormigón armado (o mallazo) consiste en la utilización de hormigón reforzado con barras o mallas de acero acero,, llamadas armaduras armaduras,, mientras que el hormigón en masa es el hormigón que no contiene en su interior armaduras de acero. Este hormigón solo es apto para p ara resistir esfuerzos de compresión.
CLASIFICACION DE LOS MATERIALES. -Los objetos que nos rodean están fabricados con una gran variedad de materiales que
podemos clasificar clasificar de diferentes formas; por ejemplo, por su origen. Sin embargo, el criterio más adecuado para clasificar materiales es por sus propiedades. •
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Materiales naturales: naturales: son aquellos que se encuentran en la naturaleza, las personas utilizamos materiales naturales con diferente origen: mineral, vegetal o animal. A partir de rocas y minerales se obtienen los materiales de origen mineral. mineral. Los metales, la piedra o la arena son materiales de origen mineral. A partir de las plantas obtenemos los materiales de origen vegetal. vegetal . El material de origen vegetal más importante es la madera, pero también existen otros que empleamos de forma habitual, como las fibras vegetales vegetales (algodón, lino, mimbre) o el corcho. Otros son materiales de origen animal. animal. Por ejemplo, el cuero o la lana que usamos en muchas prendas de vestir, en bolsos, zapatos, etc.
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Materiales sintéticos: sintéticos: son aquellos creados por las personas a partir de materiales naturales; por ejemplo, el hormigón, el vidrio, el papel o los plásticos.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Algunas de las propiedades más importantes de los materiales para la construcción son la densidad, la resistencia a la compresión y la resistencia a la tracción. Densidad Se puede decir que, en general, los materiales de construcción son de densidad media. Son menos pesados que metales como el acero o el cobre. Resistencia a la compresión compresión Los materiales pétreos y cerámicos son muy resistentes a la compresión, compresión , en algunos casos, más que el acero, como por ejemplo el vidrio.
Los pilares de una vivienda deben ser resistentes a esfuerzos de compresión. El acero es un material resistente a este esfuerzo, pero es caro y pesado. El hormigón resulta ser un material más débil, pero también resulta más ligero y económico. Resistencia a la tracción El comportamiento de un material cuando actúan sobre él fuerzas que tienden a estirarlo es importantísimo en muchas aplicaciones. Los materiales pétreos, en general, son poco resistentes a la tracción. tracción. Soportan mucho mejor los esfuerzos de compresión que los de tracción. Sin embargo, los perfiles laminados de acero, empleados en la construcción de edificios, son muy resistentes a la tracción. Los materiales pétreos se rompen cuando sobrepasan el límite de resistencia a la tracción; en cambio, los metales, debido a su ductilidad, solo sufren un estrechamiento de la sección central. Otras propiedades Además, los materiales empleados en construcción en general son también: •
Duros: es decir, no se rayan fácilmente, por lo que son muy resistentes al desgaste y a la fricción.
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Frágiles: se rompen con facilidad al recibir un golpe seco. Es el caso del vidrio, que es muy frágil. Resistentes a la corrosión: corrosión: aguantan muy bien condiciones medioambientales agresivas, como humedad, cambios de temperatura, etc., y son muy duraderos.
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Económicos: la materia prima empleada es muy abundante. Es el caso del yeso natural, la arena o la arcilla. El transporte a largas distancias, sin embargo, es lo que más encarece el precio de la materia prima.
TIPOS DE D E MATERIAS Y APLICACIONES
Materiales pétreos, aglutinantes, compuestos, cerámicas y vidrios. A continuación iremos descubriendo las diferentes aplicaciones de los materiales de construcción. construcción. Desde los más duros a los más frágiles, de los más a los menos consistentes... Empezamos por los materiales denominados pétreos. MATERIALES PÉTREOS Roca caliza (carbonto cálcico) Mármol
Granito (cuarzo, feldespato y mica) Pizarra (arcilla, cuarzo, mica y feldespato) Áridos
PROPIEDADES
APLICACIONES
Permeable al agua. Menos resistencia Muros de edificios. y durabilidad que el resto de los Fabricación de cemento. materiales pétreos. Presenta una gama muy variada de Suelos. Recubrimiento de colores. Se puede tallar, tornear o paredes. Ornamentación en pulir, por lo que adquiere un bonito paredes y fachadas. acabado. Fabricación de hormigón. Puede tener varias coloraciones: coloraciones: gris, Pavimentos. Muros de negro, amarillo, rojizo o verde. edificios. Encimeras de cocina. Estructura laminar, por lo que se corta bien en forma de losetas. Se Cubiertas de edificios. presenta en diferentes colores: negro, verde, gris o azul. Impermeable. Pavimentos de carreteras. En este grupo entran las arenas y las Elaboración de mortero y gravas. hormigón.
Materiales aglutinantes
AGLUTINANTES
PROPIEDADES APLICACIONES Muy abundante. Al mezclarse con Recubrimiento de techos y agua, se endurece (fragua) en poco Yeso paredes. Molduras (escayola ( escayola). ). tiempo. Buen acabado (en forma Tabiques. Muebles. de escayola) Fabricación de mortero y Cemento (yeso, caliza Al mezclarse con agua, se hormigón. Recubrimiento de y arcilla) endurece (fragua) en poco tiempo. paredes (enfoscados). Suelos. Cerámicas y vidrios
CERÁMICAS Y VIDRIOS
PROPIEDADES
APLICACIONES
Baldosas y azulejos Ladrillos refractarios Loza sanitaria Vidrio Lana de vidrio Ladrillos Bovedillas Tejas
Buen acabado, con superficie lisa. Suelos. Recubrimiento de Duros. paredes. Duros. Resistentes a las elevadas Hornos. Chimeneas. temperaturas. Dura. Muy resistente a la corrosión. Saneamientos Saneamientos de baños. Transparente. Muy resistente a la Ventanas, puertas Fachadas de compresión. Resistente Resistente a la edificios. Laboratorios. Vasos, corrosión. Aislante eléctrico. Frágil. platos. Decoración. Excelente aislante térmico. Capa aislante en muros. Excelente aislante acústico. Duros. Baratos. Muros. Fachadas. Resistentes a la flexión. Baratas. Entres resuelos. Duras. Baratas. Impermeables. Tejados.
Materiales compuestos
COMPUESTOS PROPIEDADES Mortero (cemento, Fácil de elaborar. Se endurece (fragua) arena, y agua) al poco tiempo. Se endurece (fragua) al poco tiempo. Resistente al fuego. Duradero. Hormigón Resistente a la compresión. Resistente a (cemento, arena, la tracción (hormigón armado). Muy agua y grava) resistente a la tracción (hormigón pretensado). Se puede hacer en la obra. Mezclas asfálticas Impermeables (alquitrán y áridos)
APLICACIONES Aglutinante Aglutinante para pegar ladrillos, baldosas, etc. Fabricación de hormigón armado. Vigas. Pilares. Cimientos. Estructuras en general. Aglutinantes. Pavimentos en carreteras.
Recubrimientos de patios y tejados.
CERÁMICAS Y VIDRIOS
Este nombre agrupa un gran número de materiales de carácter inorgánico, no metálicos ni polímeros, con diferentes propiedades y aplicaciones. Todos ellos se obtienen al hornear materiales naturales, como la arcilla o el caolín, junto con una serie de aditivos, como colorantes, desengrasantes, etc., todo ello mezclado y cocido en un horno sucesivas veces.
Algunos de estos materiales se utilizan desde la Antigüedad; de hecho, son los materiales constructivos más extendidos y antiguos del mundo, debido a la abundancia de terrenos arcillosos en casi todas las zonas del planeta. Para su fabricación se empleaban técnicas artesanales, que fueron mejorando con el paso de los años y de las diversas culturas. En la actualidad, estos materiales son, entre otras cosas, una alternativa al empleo de materiales metálicos.
Características de los materiales cerámicos • •
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Resistencia a las altas temperaturas, por lo que son buenos aislantes del fuego. Gran resistencia a la corrosión y a los efectos de la erosión que causan los agentes atmosféricos. Alta resistencia a casi todos los agentes químicos. Gran poder de aislamiento térmico y, también, eléctrico.
La arcilla puede tener diferentes composiciones y características, según el modo en que se trabaje la masa y la forma de cocción. Para fabricar porcelana, por ejemplo, se usa casi exclusivamente caolín. Los vidrios también se consideran un tipo de material cerámico. (foto)
El Vidrio
El vidrio es un material que se obtiene de la fusión (a unos 1.500 °C) de arena con caliza y carbonato sódico (Na 2CO3), y que se enfría posteriormente a temperatura ambiente. Es una masa amorfa, homogénea, impermeable, resistente a la mayoría de agentes químicos, dura, frágil y excelente aislante de la electricidad. Sus principales cualidades son la transparencia y la facilidad con que se le puede dar forma. Tiene una estructura interna irregular y no posee simetría en la unión entre sus átomos, propiedad que le da su capacidad y brillo. En su fabricación tiene gran importancia la velocidad de enfriamiento del material. Si se enfría rápidamente, resulta muy quebradizo; y un enfriamiento demasiado lento lo vuelve opaco.
Materiales Compuestos Son productos formados por la mezcla de materiales con diferentes propiedades que siguen distintos procesos de fabricación y requieren diversas técnicas de aplicación. Algunos de estos materiales son el yeso, el mortero, el hormigón, el asfalto y el cemento.
El mortero También llamado popularmente pasta o argamasa de albañilería, albañilería, se elabora a partir de la mezcla de arena, cemento y agua.
Se emplea como aglomerante de ladrillos y baldosas, a los que les confiere mayor resistencia a los esfuerzos. La resistencia a las agresiones de los agentes atmosféricos (como el agua y el viento) de una construcción depende, en gran medida, de la calidad del mortero y de que el proceso de endurecimiento se haya realizado óptimamente.
El cemento hermano. El cemento se fabrica con yeso, caliza y arcilla mediante un proceso de calcinación. Cuando la mezcla resultante se enfría, se muele y se convierte en un polvo de color gris. Existen diferentes clases de cemento, con sus características y aplicaciones particulares. El cemento se comercializa a un precio muy razonable, porque las materias primas que se necesitan para su producción son muy abundantes y baratas. Su uso es, además, muy simple y versátil, y es uno de los principales elementos de la construcción tal y como hoy la conocemos. Los edificios de muchas plantas y otras estructuras no serían posibles sin este material. El fraguado (endurecimiento) (endurecimiento) del cemento se produce por efecto del agua, y puede durar varias horas según se trate de cemento rápido o no. El total endurecimiento se produce con el paso del tiempo, cuando se evapora toda el agua de la mezcla. Antiguamente, cuando no se conocían las leyes y principios de la Física, el proceso de secado se hacía de manera incorrecta, de forma que las estructuras no adquirían la estabilidad y la resistencia necesarias.
El asfalto
Obreros asfaltando una carretera El asfalto es una mezcla de minerales e hidrocarburos de color negro, que se suele mezclar con cal. Su principal característica es su alto poder de impermeabilidad, y se aplica fundido sobre la arena y la grava para compactarlas e impermeabilizarlas. Mezclado con arena y cal, se emplea sobre todo para el recubrimiento de pavimentos, pavimentos, hasta el punto de que llamamos genéricamente asfalto a las carreteras y calzadas. El asfaltado de las vías y calles es una técnica que se conoce desde el siglo XIX, época en que comenzaron a aparecer los vehículos a motor con ruedas neumáticas, de modo que podemos decir que coches y asfalto son dos inventos que van de la mano.
