Fundamentos de Materiales de Construcción: Propiedades, Tipos y Aplicaciones en Ingeniería
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1. Materiales de Construcción en Edificios
- La estructura constituye el esqueleto del edificio. Está formada por los cimientos, los pilares, las vigas y el forjado. Puede ser de hormigón, hormigón armado o acero.
- Los cerramientos sirven de protección externa. Están formados por los muros de la fachada y la cubierta.
- Las particiones se realizan mediante tabiques o muros que distribuyen el espacio interior de cada edificio, principalmente hechos con ladrillos o con yeso si son prefabricados.
- Los revestimientos de suelos, paredes y techos proporcionan un acabado limpio. Están hechos con materiales decorativos como pinturas y tejidos.
2. Materiales Pétreos Naturales
Las piedras se extraen de las canteras de forma manual, mecánica o utilizando explosivos. Las piedras deben lavarse para conseguir el acabado definitivo.
Rocas Magmáticas o Ígneas
- Tienen textura granulada. La más común es el granito, que posee gran resistencia a la compresión y durabilidad.
Rocas Sedimentarias
Se pueden originar de varias formas:
- Por acumulación de fragmentos de otras rocas (arena, grava y las arcillas).
- Por cristalización de sustancias o acumulación de restos orgánicos mineralizados (caliza).
Rocas Metamórficas
Se forman a expensas de las ígneas y las sedimentarias, al someterse a transformaciones naturales:
- La pizarra, de color gris o negro, con una textura que permite su división en láminas.
- El mármol, de textura compacta y cristalina, con manchas y vetas de distinto color.
Propiedades Mecánicas Fundamentales de los Materiales
- Compresión: Indica la capacidad de soportar esfuerzos que tienden a aplastar el material.
- Tracción: Informa de la capacidad ante las cargas que intentan estirarlo.
- Flexión: Revela la capacidad de absorber esfuerzos que tienden a doblarlo.
3. Materiales Pétreos Artificiales
El Vidrio
El vidrio es un material conocido y muy utilizado. Se obtiene a partir de óxidos de materias primas como la arena, la cal y la sosa.
Usos del Vidrio
- Ventanas: Se utilizan lunas simples obtenidas en láminas separadas entre sí por un espacio de aire deshidratado.
- Suelos y tabiques: Piezas de vidrio traslúcido, macizas o huecas, que se obtienen prensando una masa fundida y dándole la forma.
- Aislante térmico y acústico: Se utiliza la fibra de vidrio, haciéndose pasar el vidrio fundido por pequeños orificios en un movimiento de centrifugación.
La Cerámica
La cerámica es un material formado fundamentalmente por arcilla, aunque también puede variar. Los productos más usados son las baldosas, bovedillas, tejas y ladrillos. Son frágiles, indeformables e incombustibles.
Proceso de Fabricación de Piezas Cerámicas
- Trituración y molienda.
- Cribado.
- Mezcla y amasado.
- Moldeo.
- Secado y esmaltado.
- Cocción.
4. Conglomerantes y Productos Derivados
Se denomina conglomerante o aglomerante al material en polvo que se utiliza para unir otros materiales. Combinado con agua, se adhiere a los materiales y los une al endurecerse mediante un proceso físico llamado fraguado.
El Yeso
Procede de la piedra yeso o algez, compuesta por sulfato de calcio. Para su uso en la construcción, la piedra se somete a un proceso que consiste en evaporar el agua que contiene aplicándole calor. Después se muele hasta conseguir el tamaño de grano deseado.
Tipos de Yeso
- Yeso grueso: Se utiliza para confeccionar pasta de agarre.
- Yeso fino: Se emplea en acabados o blanqueo de revestimientos interiores.
- Yeso de prefabricados y escayola: Tienen mayor pureza y resistencia que los yesos normales.
El Cemento
El cemento es el conglomerante de mayor importancia en la construcción. Se obtiene al mezclar calizas y arcillas, a las que se les añade una proporción de yeso. Mezclando agua y arena se obtiene una pasta que recibe el nombre de mortero de cemento. Esta mezcla es usada para pegar azulejos, baldosas, etc.