03. Materiales de construcción

1. PROPIEDADES Y CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Los materiales de construcción son materias primas o productos manufacturados que se emplean en la construcción de edificios u obras de ingeniería. Como se emplean en grandes cantidades deben provenir de materias primas abundantes y de bajo coste.

Mineral es una sustancia de origen inorgánico, que tiene una composición química aproximadamente constante y propiedades físicas homogéneas. Salvo escasas excepciones, se encuentra en estado  sólido y tiene estructura cristalina. La roca es en realidad una mezcla de minerales, razón por la cual, según las proporciones en que aquéllos se encuentran, presenta una composición química bastante variable. Piedra se aplica unas veces a rocas y otras veces a minerales, y casi siempre se usa en términos compuestos. Se usa la palabra piedra para referirse a rocas cuando nos referimos fragmentos de pequeño tamaño. Se usa la palabra piedra para referirse a piedras preciosas, piedra de luna…

Clasificación según su origen:

1. Pétreos y cerámicos.
   1.  Pétreos naturales. Son agregados de partículas minerales que se obtienen a partir de las rocas. Se usan tal y como se obtienen de las canteras (lugar donde se extrae piedra u otros materiales de construcción). Para su uso es necesario primero realizar un desbaste (poner al descubierto la superficie del material, obteniendo una superficie plana con pequeña rugosidad) y prepararlas para la labra (dar unas dimensiones y forma al material).
      1. Granito.
         1. Características y propiedades: roca de origen magmático (procede de la solidificación del magma), formada por cuarzo, feldespato y mica. Muy dura y resistente a los agentes atmosféricos.
         2. Aplicaciones: construcción de pavimentos, muros, zócalos, columnas y encimeras de cocina.
      2. Caliza.
         1. Características y propiedades. Roca de color ocre (amarillo naranja) formadas por carbonato cálcico. Dureza media, fáciles de labrar y pulir. Permeables y se alteran fácilmente con los agentes atmosféricos.
         2. Aplicaciones: fabricación  de cemento (El cemento está formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. El producto resultante de la molienda de estas rocas es llamada Clinker y se convierte en cemento cuando se le agrega yeso para que adquiera la propiedad de fraguar al añadirle agua y endurecerse posteriormente). Sillería (muros o paredes levantada a base de bloques de piedra, generalmente de gran tamaño y limpiamente labrados que se presentan asentados unos sobre otros en hiladas horizontales y con sus juntas verticales perfectamente cortadas y ajustadas. Manpostería (procedimiento de construcción en que se unen las piedras con argamasa sin ningún orden de hiladas o tamaños).
      3. Mármol.
         1. Características y propiedades. Variedad cristalina y compacta de caliza metamórfica. (las rocas metamórficas están formadas por la modificación de otras preexistentes en el interior de la Tierra mediante un proceso llamado metamorfismo. A través de calor, presión y/o fluidos químicamente activos , se produce la transformación de rocas que sufren ajustes estructurales y mineralógicos. Dureza intermedia y se puede pulir hasta obtener un gran brillo.
         2. Aplicaciones. Se usa en elementos decorativos, suelos, revestimiento de paredes, muebles o encimeras.
      4. Pizarra.
         1. Características y propiedades. Roca metamórfica densa. Suele ser de color negro azulado o negro grisáceo. Blandas, impermeables y muy refractarias (soportan bastante bien altas temperaturas)
         2. Aplicaciones. En la construcción de tejados y como piedra de pavimentación.
      5. Áridos.
         1. Características y propiedades. Fragmentos pequeños de roca, como la grava (gruesos) y la arena (finos). Dureza y color variable dependiendo del tipo de roca del que procedan.
         2. Aplicaciones. Para elaborar mortero usado para pegar los ladrillos, hormigón y asfalto.
      6. Arcilla.
         1. Características y propiedades. Roca sedimentaria que adquiere plasticidad cuando se mezcla con agua. Si dejamos secar un objeto hecho con arcilla, comprobamos que no es resistente y se rompe con facilidad.
         2. Aplicaciones. Para obtener materiales cerámicos mezclándola con feldespato y arena.
   2. Artificiales.
      1. Aglomerantes. Materiales pétreos artificiales que al mezclarse con agua forman una pasta que se puede adherir a otros materiales y que se endurece para unirlos entre si al añadirle agua (fraguado).
         1.  Yeso.
            1. Características y propiedades. Se obtiene por deshidratación total o parcial de la piedra de yeso y fragua rápidamente. Blando, buen aislante acústico y térmico pero en ambientes húmedos se disuelve.
            2. Aplicaciones. Revestimiento de paredes interiores y realización de elementos decorativos: molduras, falsos techos.
         2. Cemento.
            1. Características y propiedades. Se obtiene a partir de una mezcla triturada y cocida de caliza y arcilla. Una vez endurecida, conserva sus resistencia y estabilidad.
            2. Aplicaciones. Se emplea para fijar cañerías, tapar grietas y fabricar mortero.
         3. Cal.
            1. Características y propiedades. Se obtiene por cocción de rocas calizas trituradas para obtener la cal viva. Esta cal viva se mezcla con agua para formar la cal hidratada.
            2. Aplicaciones. Para fabricar morteros y pintar paredes.
      2. Compuestos. Formados por materiales aglomerantes y materiales áridos para unir materiales pétreos, recubrirlos o formar nuevas estructuras sólidas.
         1. Mortero. Material de construcción muy resistente a la intemperie. Se obtiene mezclando en proporciones adecuadas agua, arena y un aglutinante o aglomerante. El más utilizado en albañilería es el mortero de cemento pórtland que se utiliza para colocar azulejos en las paredes, para revestir fachadas y unir ladrillos.
         2. Hormigón. Empleado en construcción. Formado por una mezcla de arena, grava y un aglomerante (suele ser cemento pórtland) y agua. A esta mezcla se le suele llamar hormigón en masa y se usa para construir columnas, muros y cimientos, elementos sometidos a esfuerzos e compresión. El hormigón armado está constituido por hormigón en masa al que se le incorpora unas varillas de acero para que soporte los esfuerzos de tracción y flexión. Se utiliza en pilares y vigas. El hormigón pretensado es un hormigón en el que las varillas de acero se han pretensado (sometidas intencionadamente a esfuerzos de compresión previos a su puesta en servicio) para mejorar su resistencia a la tracción. Se emplea en la construcción de puentes, rascacielos y edificios resistentes a seismos.
      3. Vidrio.
         1. Características y propiedades. Muy transparente, buena resistencia térmica y química frente a agentes externos. Buen aislante térmico y acústico. Duro y frágil. Se obtiene por fusión a elevadas temperaturas de una mezcla de sílice, carbonato de sodio y piedra caliza.
         2. Aplicaciones. Bloques de vidrio para muros, baldosas de seguridad para suelos (vidrio prensado), vidrios para puertas y ventanas (vidrio plano), fibra óptica y tejidos (fibra de vidrio), lunas de coches (vidrio de seguridad)
   3. Cerámicos. Se obtienen a partir de arcilla, feldespato y arena. Se moldean en frío y se transforman de forma irreversible mediante una cocción en un horno a alta temperatura. Tienen gran dureza y resistencia al agua.
      1. Porosos. Son permeables porque no se vitrifican (adquirir el aspecto del vidrio) en el proceso de cocción.
         1. Arcilla cocida.
            1. Características y propiedades. De color rojo, de grano grueso, se puede esmaltar para impermeabilizar. Se cuece a 800 ºC
            2. Aplicaciones. Para fabricar ladrillos y tejas.
         2. Loza.
            1. Características y propiedades. De color blanco, de grano fino, se puede esmaltar para impermeabilizar. Se cuece a 1000 ºC.
            2. Aplicaciones. Para fabricar vajillas y sanitarios de baño.
         3. Cerámica refractaria.
            1. Características y propiedades. Soportan temperaturas muy elevadas. Cuecen a 1400º C.
            2. Aplicaciones. Para fabricar ladrillos refractarios para hornos y chimeneas.
      2. Compactos. Son impermeables, ya que se someten a temperaturas muy altas para conseguir la vitrificación.
         1. Gres.
            1. Características y propiedades. Es duro, impermeable y resistente a los ácidos y el desgaste. Se obtiene a partir de arcillas que contienen óxidos metálicos. Se cuece a 1300 ºC.
            2. Aplicaciones: Azulejos y recubrimiento de suelos.
         2. Porcelana
            1. Características y propiedades. De color blanco, duro, frágil, impermeable y de sonido metálico. Se obtiene a partir de arcillas muy puras. Su cocción se realiza en varias etapas hasta los 1800 º C.
            2. Aplicaciones. Para fabricar vajillas de cocina y material de laboratorio químico.
2.  Metálicos.
   1. Férricos.
      1. Hierro.
      2. Acero.
      3. Fundiciones.
   2. No férricos.
      1. Cobre.
      2. Aluminio.
      3. Latón.

1. Orgánicos.
   1. Madera.
      1. Pino
      2. Roble.
      3. Haya.
   2. Plásticos.
      1. PVC.
      2. Metacrilato.
      3. Resinas de poliester.
2. Otros.
   1. Bituminosos.
      1. Alquitrán.
      2. Betún.
   2. Pinturas.
      1. Barnices.
      2. Esmaltes