Clasificación y Propiedades Fundamentales de Materiales de Construcción Modernos y Tradicionales

Clasificación y Propiedades Fundamentales de Materiales de Construcción

Clasificación General de Materiales

Los materiales empleados en la construcción se clasifican según su composición y función principal:

• Materiales Pétreos: Mármol, arena, pizarra.
• Aglutinantes: Cemento y yeso.
• Materiales Compuestos: Hormigón y asfalto.
• Cerámicas y Vidrios: Ladrillo, teja, vidrio.
• Maderas: Pino y haya.
• Metálicos: Aluminio, hierro y acero.

Evolución Histórica en la Construcción

La técnica constructiva ha evolucionado significativamente:

1. En los primeros edificios de piedra, no se utilizaba cemento.
2. Los egipcios emplearon adobe para construir casas y pirámides.
3. Los romanos fueron pioneros en la utilización de cemento en sus edificaciones.
4. Se construyeron castillos y fortalezas muy resistentes gracias al uso de cemento y ladrillo.
5. La aparición del hormigón y el acero ha permitido la realización de grandes edificaciones modernas.

Propiedades Clave de los Materiales

Densidad

La densidad es una de las propiedades más importantes al momento de seleccionar un material para la construcción.

Características Mecánicas y Ambientales

Las propiedades esenciales incluyen:

• Resistencia a la compresión y a la tracción.
• Dureza y fragilidad.
• Resistencia a la corrosión.
• Capacidad para soportar condiciones medioambientales.
• Consideraciones económicas.

Materiales Pétreos (M. Pétreos)

Son piedras naturales de origen mineral. Su proceso de obtención sigue los siguientes pasos:

1. Extracción.
2. Transporte.
3. Cortado.
4. Almacenamiento.

Aplicaciones de Rocas Comunes

• Roca Caliza: Utilizada en muros de edificios y para la fabricación de cemento.
• Mármol: Empleado en suelos, recubrimientos y ornamentación.
• Granito: Usado en pavimentos, muros de edificios y encimeras.
• Pizarra: Ideal para cubiertas de edificios.
• Áridos: Fundamentales en el pavimento de carreteras y en la elaboración de mortero y hormigón.

Materiales Aglutinantes (M. Aglutinantes)

Son productos pulverizados que, al mezclarse con agua, sufren transformaciones químicas que provocan su endurecimiento. Este proceso se denomina fraguado.

Yeso

Muy abundante. Al mezclarse con agua, se endurece, ofreciendo un buen acabado en forma de escayola. Se utiliza en recubrimientos, molduras, tabiques y mobiliario.

Cemento

Sujeto a fraguado. Es esencial para la fabricación de mortero y el recubrimiento de paredes y suelos.

Materiales Compuestos (M. Compuestos)

Son productos formados por la mezcla de materiales con diferentes propiedades, los cuales se distinguen entre sí en la mezcla final.

Tipos de Compuestos

• Mortero: Utiliza un aglutinante para pegar ladrillos y como recubrimiento de paredes.
• Hormigón: Empleado en vigas, pilares, cimientos y estructuras generales.
• Mezclas Asfálticas: Usadas como aglutinantes en pavimentos de carretera y recubrimiento de patios y tejados.

Detalle del Hormigón

El hormigón es una mezcla de cemento, arena, grava y agua que se endurece con el tiempo.

Hormigón Armado

Para construir una estructura con hormigón armado, se fabrica un encofrado de madera, se colocan barras de acero, y luego se vierte la masa de hormigón. Una vez fraguado, se retira el molde.

Hormigón Pretensado

En este tipo, se incluyen cables de acero que se tensan con gatos antes de verter el hormigón en el encofrado. Al fraguar, se liberan los tensores de las sujeciones.

Vidrios y Cerámicas

Están compuestos por minerales que modifican su organización molecular al ser sometidos a temperaturas elevadas.

Vidrios

Se componen de la fusión de arena, álcali y óxidos metálicos. Para fabricar el vidrio plano, se utiliza el proceso de vidrio flotado:

1. Se mezclan los componentes y se funden en un horno a 1500 °C.
2. El vidrio fundido se vierte sobre metal líquido.
3. El vidrio pasa por un horno de templado para aumentar su resistencia a la rotura.
4. Finalmente, se corta.

Otros productos derivados incluyen:

• Lana de Vidrio: Se obtiene al hacer pasar hilos de vidrio fundido por un horno de aire frío. Las fibras se aglutinan con resinas formando un fieltro o colchón aislante.

Cerámicas

Se obtienen a partir de una mezcla de arcilla, feldespato y arena. Si se añaden otras sustancias para aumentar la resistencia, se denomina cerámica refractaria. Las baldosas, azulejos y loza sanitaria se fabrican a partir de arcillas especiales.

Aplicaciones Cerámicas

• Ladrillos: Muros y fachadas.
• Tejas: Cubiertas y tejados.
• Bovedillas: Entrepisos.
• Ladrillos Refractarios: Hornos y chimeneas.
• Baldosas y Azulejos: Suelos y recubrimiento de pared.
• Loza Sanitaria: Saneamientos de baño.

Procesos de Moldeado Cerámico

Moldeado por Extrusión

Se parte de una arcilla húmeda, plástica y moldeable. Se muele para conseguir un tamaño de grano uniforme, sale con forma de ladrillo, se corta con cuchilla, se seca al aire libre y, finalmente, se cuece en un horno a 900 °C o 1000 °C.

Moldeado por Compresión

Se introduce una porción de arcilla dentro de un molde y se aplica presión. Los ladrillos resultantes son más uniformes y se emplean frecuentemente para fachadas.

Adobe: Es una mezcla de arcilla, arena y paja, moldeada en forma de ladrillo y secada al aire, utilizada en la construcción de paredes o muros.

Impacto Medioambiental de los Materiales

El cemento es fundamental para la construcción de edificios y carreteras, pero es imperativo que su fabricación respete el medioambiente.

Extracción y Emisiones

• Para obtener la materia prima para el cemento, se realizan extracciones en minas y canteras, lo que implica el movimiento de grandes cantidades de tierra.
• Las cementeras generan dióxido de carbono como resultado de la fabricación y el transporte del cemento.