3º ESO. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN. 

Son aquellos que forman o integran las obras de construcción. A poco que observemos nos daremos cuenta que pueden ser de muy distinta naturaleza: Ladrillos, puertas de madera, ventanas metálicas, pintura, tuberías de cobre, de PVC, etc.



CLASIFICACIÓN DE  LOS  MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

1) Materiales Pétreos:
            - Materiales  Pétreos naturales
                       * Rocas magmáticas o ígneas.
                       * Rocas sedimentarias.
                       * Rocas metamórficas.
            - Materiales Pétreos artificiales.
                       * Cerámica.
                       * Terrazo.
                        * Vidrio.
2) Conglomerantes y derivados. Morteros.
            - La cal.
            - El yeso y la escayola.
            - El cemento.
            - El Hormigón.
            - El hormigón armado.
            - Hormigones bituminosos.

3) Metales.
4) Madera.
5) Plásticos.
6) Aislantes e impermeabilizantes.
7) Materiales para acabados decorativos.


1.- MATERIALES PÉTREOS NATURALES.

La piedra natural se extrae directamente de la naturaleza y para su utilización solo necesita que se le dé la forma adecuada. Se hallan formando rocas compuestas por la asociación de diversos minerales. Según su origen ecológico se distinguen tres grupos.

ROCAS ÍGNEAS O MAGMÁTICAS.

* Se han formado al solidificarse los materiales fundidos procedentes del interior de la Tierra a gran profundidad. Se denominan específicamente rocas ígneas plutónicas o intrusivas. 

* Su estructura es granulada, son de color claro y muy duras.
* La más característica es el granito:
         - De color gris azulado o rosa.
         - Formado por cuarzo, feldespato  y mica.   En construcción se utilizan preferentemente los ricos                en cuarzo y pobres en mica, ya que son más resistentes a la descomposición.

ROCAS SEDIMENTARIAS

Originadas de dos formas:

1) Al depositarse los fragmentos de otras rocas, dando origen a las:

                    * Gravas: Tamaño entre 2 y 64 mm.
                    * Arenas. Tamaño entre 0,063 y 2 mm.
                    * Arcillas. Tamaño de grana inferior a 0,002 mm.

Gravas

2) Por cristalización de sustancias o acumulación  de restos orgánicos como
                   
                     * Las calizas.
                     * Las areniscas.
                     * Piedra ostionera.

Arenisca

Piedra ostionera

Fuente: Geologiaweb.com

ROCAS METAMÓRFICAS

    Formadas por ígneas y sedimentarias, al someterse a transformaciones naturales debidas a altas presiones y temperaturas en  el interior de la Tierra. 

Fuente: meteorologiaenweb.com

Son de este grupo:

-   Pizarras: De color gris o negro, con una textura que permite su división en láminas planas. Se utilizan para techos rústicos.

-   Mármol: De textura compacta y cristalina, con manchas, vetas y colores diversos. Se utiliza para revestir paredes y suelos.

 

CONSTRUCCIÓN CON PIEDRA NATURAL

         Las rocas se extraen de las canteras de forma manual, mecánica o con explosivos. Cuando los bloques extraídos son muy grandes se cortan con cuñas o sierras según la naturaleza del material.

 Las rocas se someten a una serie de procesos hasta conseguir la forma y acabado definitivos. Estas operaciones, difíciles y costosas, se llaman labrado y tienen 3 fases:

- Desbastado: Consiste en dar forma en basto a la pieza, con dimensiones muy aproximadas a las que va a  tener en la obra.

 - Acabado: Se eliminan las irregularidades.

 - Pulimentado: Utilizando sustancias abrasivas se consigue una superficie lisa y suave.

 

Según la forma y grado de labrado las piedras se denominan:

 - Mampuestos (mampostería): Son piedras pequeñas, de forma más o menos irregular, apenas desbastadas. Se colocan con poco orden y de forma irregular.

- Sillarejos (sillares): Tienen tamaño uniforme, de forma aproximada prismática y recta y se utilizan sin labrar o con una o más caras labradas. Se utilizan para construcción de muros gruesos.

Iglesia realizada con sillares.

 - Chapas: Piezas de poco espesor labradas por su frente y sus 4 costados.

  - Losas: Labradas al menos por una cara. Son piezas llanas y de poco grosor.

 

                Las chapas y losas se utilizan para revestir paredes y suelos.

 

2.- MATERIALES PÉTREOS ARTIFICIALES.

 

     Surgen por la necesidad de disponer de sustitutos para las piedras naturales o para obtener materiales con propiedades diferentes a los extraídos de las canteras. Pues éstos suelen ser caros.

 

     Se preparan a partir de productos en estado pulverulento o pastoso que se moldean fácilmente, posteriormente son endurecidos mediante procesos físico-químicos. A este grupo pertenecen la cerámica y el vídrio.

 

2.1.- CERÁMICA

 

    La cerámica es un material fundamentalmente formado por arcilla, aunque su composición mineral puede variar al añadirle aditivos. Con ella se realizan piezas  prefabricadas desde la antigüedad.

 

Arcilla

     La arcilla empleada como materia prima se forma por la fragmentación de otras rocas hasta adoptar dimensiones de grano inferiores a la micra (0,001 mm). Mezclada con agua forma un material muy plástico que permite ser moldeado. Su color va del blanco al rojo dependiendo de los minerales que la compongan.  Pasa por las siguientes fases:

 

- Preparación: Para eliminar las impurezas que pueda incorporar ( raices, arenas, piedras)

- Amasado de la pasta y moldeo hasta darle la forma del elemento que se quiere fabricar

- Desecación y cocción: Se transforma su estructura hasta convertirse en un material diferente  más resistente.

 

                Los productos cerámicos más utilizados en construcción son:

 

2.1.1  LADRILLOS : Tiene  forma de prisma rectangular y pueden ser macizos y huecos. Sus aristas se denominan soga (la mayor), tizón ( la media) y grueso (la menor). Se fabrican con distintas dimensiones y calidades. Se utilizan para la ejecución de muros y tabiques.

      

Ladrillos simple huecos o de tabiqiue.

Ladrillos macizos

Ladrillo de hueco vertical o de cítara.

Ladrillo de doble hueco.

 

2.1.2    BOVEDILLAS: Son piezas de diferentes formas y dimensiones que se utilizan en la construcción del forjado (superficie horizontal que divide en plantas un edificio). Rellenan el hueco entre las viguetas, apoyándose en un saliente inferior de las viguetas denominado ala.

 

Bovedilla cerámica.

Forjado

Bovedillas de poliestireno expandido, son mucho más ligeras

2.1.3   TEJAS: Son piezas curvas o planas utilizadas en la ejecución de cubiertas. Son impermeables.

 

2.1.4    AZULEJOS Y BALDOSAS: Son placas de pequeño espesor utilizadas para revestimiento de paredes y suelos, tanto en exterior como interior. Pueden ser esmaltadas o no. Llevan hendiduras en la cara no vista para facilitar su agarre. Son incombustibles e inalterables.

 

                Los azulejos son piezas de poco espesor, recubiertas con una capa de esmalte lisa o con dibujos que le proporciona impermeabilidad.

 La parte estructural del azulejo llamada  galleta o bizcocho está formada por arcillas ricas en cuarzo, caolín y hierro. La capa de esmalte es mucho más fina, cubre una de las caras y está formada por óxidos metálicos fundidos con silicato.

                 Las formas más comunes de azulejos son cuadradas y rectangulares, aunque también se fabrican piezas curvas como cenefas, medias cañas, etc. Los tamaños más comunes son en cm 10x 10, 15 x 15, 20 x 20 y 20 x 30.

 

                EL GRES:  Se denomina así al material cerámico cuya absorción de agua es inferior al 3%. Si la absorción de agua es inferior al 0,5% se denomina gres porcelánico.

 

2.2.- TERRAZO

                 El terrazo en forma de losas o baldosas, permite aglutinar piedras naturales ( de cantos rodados, granitos y mármoles triturados) mezcladas entre si y con cemento habitualmente coloreado, que una vez endurecido permite diferentes acabados para presentar una superficie lisa y resaltar las formas y colores de sus componentes.

 

Terrazo de exterior

Terrazo de interior

 2.3.- VIDRIO

 

                Se obtiene de óxidos de materias como la arena, la cal y la sosa. La obtención se realiza fundiendo las materias primas trituradas. Se necesitan hornos que alcanzan temperaturas superiores a 1300º C. En estado fundido se le da forma ya sea en láminas o con formas huecas mediante soplado, después se deja enfriar lentamente.

Fabricación del Vidrio

Se utiliza una gran variedad de vidrios, cada uno diseñado para conseguir unas determinadas propiedades: antirrobo, resistente al fuego, con protección a la radiación solar, de aislamiento térmico y acústico, con efectos decorativos, etc.

 

- Para ventanas se utilizan vidrios de lunas simples o bien formados por 2 o más lunas separadas entre sí por cámaras de aire deshidratado. (vidrio climalit).

 - Para suelos y tabiques se utilizan piezas de vidrio traslúcido, macizas o huecas, que se obtienen por prensado de una masa fundida en un molde. Estos moldeados pueden ser sencillos o dobles con cámara de aire.

 

Ladrillos de Vidrio

 3.- CONGLOMERANTES Y DERIVADOS.

 

                Llamamos conglomerantes o aglomerantes al material  pulverulento que obtenido a partir de rocas naturales sometidas a diversos tratamientos y que, combinado con agua, adquiere la propiedad de adherirse a otros materiales, unirlos y endurecerse mediante un proceso físico-químoco denominado fraguado.

                 En construcción se emplean para unir los materiales que forman los muros, realizar revestimientos o fabricar productos que convenientemente moldeados adquieren después de endurecidos el estado sólido. Los conglomerantes más utilizados son el yeso y el cemento.

                 La mezcla del conglomerante con arena y otros aditivos se denomina mortero.

 3.1.- LA CAL

 El conglomerante utilizado desde la antigüedad.  Junto con arena forma el mortero de cal.

    Actualmente el mortero de cal ha sido desplazado por otros morteros pero se sigue utilizando para solados exteriores ya que es el mortero que mejor soporta las dilataciones de los materiales por el día (calentamiento del sol) y contracciones por la noche, sin resquebrajarse.

    La cal forma parte de la composición del cemento, y lechada con agua se emplea para recubrir  paredes y muros con acabado rústico.

 

3.2.- EL YESO Y LA ESCAYOLA

 

                Procede de la piedra de yeso, muy abundante en la naturaleza. Su composición es sulfato cálcico.  Se caracteriza por su rápido fraguado (minutos).

 

Según su resistencia y finura se clasifica en:

 

·         Yeso grueso (YG) : Se utiliza para confeccionar pasta de agarre, en tabicados, revestimientos interiores y como conglomerante auxiliar de obra.

·         Yeso fino (YF): Se emplea para acabados o blanqueados de revestimientos interiores.

·         Yeso de prefabricados (YP) y escayola (E): Tienen mayor pureza y resistencia que los yesos anteriores. Se utilizan para la elaboración de elementos prefabricados parea tabiques, techos y en trabajos de decoración.

 

 3.4.- EL CEMENTO

 

                Es el conglomerante de mayor importancia en construcción. De color gris y pulverulento, es el resultado de calcinar hasta un principio de fusión mezclas  homogéneas de calizas y arcillas.  El producto así obtenido se denomina clinker, al que se añadirá finalmente una pequeña proporción de yeso para regular el proceso de fraguado y endurecimiento que se produce al mezclarlo con agua.

Fábrica de Cemento

 

Horno giratorio de fábrica de cemento.

De la gran cantidad de cementos disponibles, el cemento Portland es el más común. El cemento Portland fue descubierto en el siglo XIX y debe su nombre a su color semejante al de la piedra de construcción del condado de Portland en Inglaterra.

  

Los cementos más utilizados son:

·         Cementos comunes CEM: Portland gris

·         Cementos Blancos BL:  Portland blanco

·         Cemento cola para azulejos:  Es un mortero compuesto de cemento Portland blanco con arena calibrada  de tamaño inferior a 0,6 mm y aditivos.

·         Cemento rápido. Portland rápido.

 

El mortero de cemento es una mezcla pastosa formada por: cemento, arena y agua. Se utiliza para unir ladrillos o bloques, fijar baldosas o azulejos y revestir paramentos.

 

                Tomando como base el mortero de cemento también se fabrican diversos materiales como: Baldosas de terrazo, baldosas hidráulicas, bovedillas, bloques, tejas, tubos, etc.

 

 

3.5.- EL HORMIGÓN

 

                El es resultante de la mezcla de un conglomerante (normalmente cemento) con arena, grava o piedra machacada y agua.

 

                El hormigón debe amasarse en un hormigonera para conseguir una mezcla homogénea y que la  grava quede bien cubierta por pasta de cemento.             

 

En muchas construcciones se utiliza hormigón amasado en la fábrica, que es transportado mediante hormigoneras o guardado en depósitos para hormigón.

 

                Cuando se va a utilizar se vierte directamente o en un molde que se llama encofrado, construido previamente ya sea con madera o placas de metal que encajan unas con otras.

                Posteriormente se compacta mediante picado con barra, apisonado o vibrado, para que se eliminen los huecos o pompas de aire y se obtenga un completo cerrado de la masa.

 

3.6.- EL HORMIGÓN ARMADO

 

                El hormigón es muy bueno trabajando a compresión:

 

Esfuerzo de compresión

                Pero resulta inadecuado para piezas que trabajen a:

                                                         ·         Flexión

Esfuerzo de flexión

·         Tracción

Esfuerzo de tracción

 

Cuando se somete a flexión a una viga la parte de arriba está trabajando a compresión y la parte inferior trabaja a tracción, lo que originaría grietas y rotura por la zona inferior. 

Para evitar este inconveniente se colocan unas barras de acero de superficie rugosa llamadas armaduras o ferrallas en las zonas donde se producen estos esfuerzos, obteniéndose un material denominado hormigón armado. El acero resiste muy bien la tracción.

 

                La adherencia producida entre el hormigón y el acero es el fenómeno que justifica el  uso del hormigón armado como material básico en construcción.

                 Esta adherencia se produce por pegado del acero con el cemento y por la resistencia al deslizamiento  que provoca la penetración de la pasta en las irregularidades o resaltos de las barras.

                HORMIGONES BITUMINOSOS.  EL ASFALTO

 

                               El asfalto es una mezcla de minerales e hidrocarburos (obtenidos de la destilación del petróleo), de color negro y de alto poder de impermeabilización.

 

 Mezclado con arena cal y grava se obtiene el  mortero bituminoso que es el que se utiliza para asfaltado de carreteras.

 

                Recuerda que lo que vulgarmente llamamos asfalto es el mortero bituminoso, ya que el asfalto es uno de sus componentes.

 

4.-AISLANTES E IMPERMEABILIZADORES.

 

4.-1 MATERIALES AISLANTES.

 

                Los materiales aislantes tienen gran importancia en la construcción. Con su colocación en los elementos de cerramiento de cualquier edificio se consigue un acondicionamiento térmico y acústico que aumenta el confort y el ahorro de energía.. Se pueden colocar tanto en suelos como en paredes, ya sea en el exterior, en una cavidad dentro del paramento llamada cámara, o adosados a la superficie exterior del edificio.

               

Atendiendo a su composición pueden distinguirse:

 

·         Aislantes inorgánicos: De origen mineral, como las lanas de fibra de vidrio o de roca. Pueden encontrarse en forma de manta  y de panel o borra.

Paneles de Lana de roca

·         Aislantes sintéticos, como la espuma de poliuretano y el poliestireno expandido o extruido. Se utilizan en forma de espumas o paneles.

Espuma de poliuretano

·         Aislantes orgánicos, como el corcho aglomerado o la fibra vegetal. Se presentan en forma de planchas.

 

5.1.- MATERIALES IMPERMEABILIZANTES.

 

                Tienen la misión de evitar el paso del agua a través de los elementos constructivos asegurando la conservación de los edificios. Los más característicos son los de tipo bituminoso, como el betún asfáltico, preparado a partir de hidrocarburos naturales, y el alquitrán, destilado a partir de materias carbonáceas tales como la hulla, lignito o madera.

 Existen productos auxiliares que proporcionan determinadas cualidades al material, como las armaduras (fieltros, tejidos y hojas metálicas) que sirven de soporte resistente, y ciertos materiales inertes (filler, áridos finos, gránulos, etc. ) que se mezclan con el producto bituminoso o se aplican como recubrimiento para protegerlos.

Los materiales impermeabilizantes se pueden presentar como productos elaborados para utilizar según se necesiten, o bien como producto ya prefabricados.

 

-          Los productos elaborados, como las emulsiones bituminosas,  los materiales para el sellado de juntas o las pinturas y pegamentos, se utilizan, en frío o en caliente, para preparar superficies o para recubrirlas.

 -          Los productos prefabricados, como las láminas bituminosas (en rollos), o las placas asfálticas, se colocan directamente sobre los elementos a impermeabilizar mediante soldadura o fijación mecánica.

 

Aplicación de la tela o lámina asfáltica

En la imagen de la derecha, tela asfáltica sobre la cubierta de un edificio. Impide el paso del agua al interior de la cubierta, y de humedad a la edificación.

 

PROTECCIÓN DE EDIFICIOS CONTRA LA HUMEDAD.

 

La humedad es uno de los fenómenos más perjudiciales para los edificios y se produce por la absorción o penetración del agua procedente del exterior. Las humedades más importantes suelen aparecer en las zonas en las que el edificio está en contacto directo con el terreno, como los sótanos y las cimentaciones.

 

Impermeabilización de cimientos

 5.-MATERIALES PARA ACABADOS DECORATIVOS.

 

En aquellas zonas de las viviendas  en las que no se necesitan revestimientos especialmente duraderos, como el salón o los dormitorios, o cuando se quieren obtener superficies interiores con acabados representativos o singulares, puede utilizarse una gran variedad de materiales que permiten obtener el efecto deseado.

 

-          Pinturas. Están constituidas por un aglutinante o vehículo líquido y pigmentos insolubles para hacerlo opaco y colorearlo. En superficies interiores suelen utilizarse pinturas al temple o plásticas. Tras eliminar las posible imperfecciones, se pintan con brocha, rodillo o máquina. El acabado final puede ser liso, picado, goteado, etcétera.

-          Tejidos. Fabricados a base de fibras naturales (lana, algodón...),artificiales (rayón, viscosa...)  o sintéticas (poliacrílica, polivinílica...) . Los tejidos para revestir paredes pueden fijarse al soporte mediante adhesivos, grapas o tensados sobre perfiles. Para suelos se utilizan moquetas, que se colocan con ayude de adhesivos o tensadas.

  

Colocación de moqueta

-          Ligeros. Incluyen diferentes tipos de revestimientos decorativos realizados con planchas  rígidas de corcho, tablas y tableros de madera, perfiles de aluminio, placas rígidas de acero inoxidable, etc. Su colocación puede realizarse mediante adhesivos o clavados sobre listones de madera que previamente se han fijado al soporte.

 

Colocación de suelo de madera laminada.

 -          Flexibles. Son revestimientos realizados con láminas de muy poco espesor, constituidas por una capa base de papel y una capa de recubrimiento o acabado de diferentes materiales como papel pintado, plástico, madera o corcho. Se presentan en forma de rollos. Para su colocación se utiliza adhesivo.

 

Colocación de papel pintado

 DISEÑO DE INTERIORES.

 

Para realizar la decoración de interiores es necesario seleccionar y combinar adecuadamente los diferentes elementos que incorporan las estancias (materiales, texturas, colores, etc. ) de tal forma que cumplan adecuadamente su función y que constituyan una obra coherente y agradable a los sentidos. Esto hace necesario el tener recursos estéticos (buen gusto) y  conocimientos técnicos, a la vez.

C. Ortega