capítulo 2. materiales de construcción · igneas las rocas ígneas se formaron al enfriarse el...

30
IMCYC

Upload: doanque

Post on 19-Sep-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

IMCYC

Page 2: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

Capítulo 2Materiales de construcción

La piedra es uno de los primeros materiales emplea-

dos en la construcción.

Las ciudades y obras arquitectónicas más antiguas y per-

durables utilizaron materiales pétreos, que han sido la

base de la construcción para distintas civilizaciones.

Aunque ya no gocen del predominio que tuvieron durante

milenios en la gran arquitectura, siguen vigentes como ele-

mentos estructurales, decorativos, o como materia prima

para cementos y concretos.

Entre los materiales para construcción tenemos:

• Materiales aglomerantes

7

IMCYC

Figura 2-1.Extracciónde rocas

Page 3: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

• Cemento

• Mortero

• Concreto armado

• Cerámicos

• Bloques de cemento

• Metales

• Vidrio

• Aislantes

• Roca o piedra natural

Las rocas se clasifican según sus cualidades en:

• Graníticas: resistentes, dureza, químicas, etc.

• Geológicas: calizas, ígneas.

Es necesario que las piedras que han de utilizarse para cons-

truir reúnan las siguientes condiciones:

8

IMCYC

Figura 2-3. Rocasminerales extraídas dela naturaleza.

Figura 2-2. Utili-zación de la pie-dra en la cons-trucción.

Page 4: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

• Ser homogéneas, compactas y de grano uniforme.

• Carecer de grietas, coqueras y restos orgánicos.

• Ser resistentes a las cargas que han de soportar 500

kg/cm2 las eruptivas y 250 kg/cm2 las sedimentarias.

Rocas calizas

Son rocas formadas por carbonatos de calcio, excelentes

para la construcción. Se emplean en mampostería, sillería,

aplacados y como materia prima para la fabricación de

aglomerados, también se utilizan en muros aparentes.

Igneas

Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-

do; son ligeras y claras.

Se subdividen en tres grupos:

• Plutónicas o intrusivas

• Filoneadas

• Volcánicas-basalto

Graníticas

Son roca de grano grueso, mediano o fino; que tienen como

elementos principales el feldespasto, el cuarzo y la mica.

Generalmente son de color gris con tonos rosas, verdes y

amarillos. Se trata de un material de construcción de gran

calidad que resiste grandes cargas; si se le pule aumenta su

resistencia a los agentes atmosféricos y a las altas tempera-

turas.

Estas rocas presentan resistencia a

• a la compresión. las rocas trabajan con esfuerzos de

compresión simple.

• el desgaste. las piedras destinadas a la pavimentación

sufren un desgaste por frotamiento.

Las pizarras son las mejores para evitar el deterioro segui-

das de los granitos y basaltos; las areniscas y las calizas

9

IMCYC

Page 5: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

tienen un desgaste cuatro ó cinco veces mayor que el gra-

nito.

• Dureza. según la resistencia que oponen las rocas a

ser rayadas por otros cuerpos, se clasifican en :

� Blandas

� Medianas

� Duras

� Muy duras

Las rocas se denominan simples ó compuestas según los

minerales que las forman.

Materiales de construcción

Materiales aglomerantes

Son materiales amasados con agua; que tienen como prin-

cipal propiedad el fraguar y endurecer.

Los aglomerantes más utilizados en la construcción son:

• Cal

• Yeso

• Cemento

Éstos se mezclan con los agregados, arenas y gravas for-

mando morteros y concretos.

• Aglomerantes aéreos. Sólo fraguan al tener contacto

con el aire y no contienen arcilla.

• Aglomerantes hidráulicos. Son los que fraguan lo mis-

mo con el aire que con el agua.

10

IMCYC

Figura 2-4. Uso del cemento en la albañilería.

Page 6: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

Cales

Producto de la canalización y descomposición de las rocas

calizas, al calentarlas a temperaturas superiores de 900 gra-

dos centígrados es la cal viva, la cual al ponerse al contacto

con el agua, produce la cal apagada, de aspecto polvoriento y

pastoso.

Fabricación. La fabricación de la cal sigue estos pasos:

• Extracción. Se extrae de la piedra, en galería o a cielo

abierto.

• Calcinación. La calcinación de las rocas la cual puede

ser al aire.

• Apagado. El apagado de la cal se realiza al ponerla en

contacto con el agua para que se hidrate.

La cal hidráulica es la más utilizada en la construcción ya

que este aglomerante es de fraguado lento y se emplea en

morteros.

Yeso

Es el aglomerante más antiguo, producto de la deshidratación

total o parcial de la piedra de yeso. El yeso más empleado en

la construcción es el semihidratado, dentro del cual encontra-

mos los yesos negros y los blancos.

• Yeso negro. Se emplea en obras que no vayan a ser

vistas.

• Yeso blanco. Se utiliza para enlucir las paredes, estu-

cos y blanqueados.

11

IMCYC

Figura 2-5. El cemento se aplica en todos los trabajos que requierien resisten-cia como los pavimentos.

Page 7: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

Fabricación. La fabricación del yeso incluye las siguientes

actividades:

• Extracción. Se extrae de la piedra de las canteras me-

diante procedimientos corrientes, y a continuación se

efectúa la trituración.

• Cocción. La cocción se utiliza para eliminar el agua de

su interior.

• Molienda. Esta operación produce el material en pe-

queños fragmentos por medio de molinos de martillos,

y poco a poco los granos gruesos se van convirtiendo

en granos más finos.

• Amasado y fraguado. El amasado puede ser espeso,

para el cual se utiliza poca agua, o ligero, que es poro-

so y poco resistente. La duración del fraguado depen-

de de la finura del grano, de la temperatura ambiente y

de la cantidad de agua empleada para el amasado.

El yeso sufre un aumento de volumen que se puede reducir

con el agua de cal.

El fraguado es el periodo de solidificación y el endureci-

miento es el periodo en el que aumenta su resistencia.

Cemento

El cemento portland está compuesto principalmente de

materiales calcáreos tales como caliza, y de alúmina y síli-

ce, que se encuentran como arcilla o pizarra. También se

utiliza la marga, que es una mezcla de materiales calcáreos

y arcillosos. La materia prima para la fabiricación del

cemento portland se encuentra en casi todos los países.

El proceso de fabricación del cemento consiste en moler

finamente la materia prima, mezclarla minuciosamente en

ciertas proporciones y calcinarla en un horno rotatorio de

gran dimensión a una temperatura de aproximadamente

1,400ºC, en que el material se sintetiza y se funde parcial-

mente, formando el clinker. El clinker se enfría y se tritura

hasta obtenerse un polvo fino, después se adiciona un poco

de yeso y el producto comercial resultante es el cemento

Portland que tanto se usa en todo el mundo.

12

IMCYC

Page 8: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

La mezcla y trituración de las materias primas pueden efec-

turase tanto en condiciones húmedas como secas; de aquí

provienen los nombres de proceso húmedo o seco.

El proceso húmedo. Cuando se emplea marga, se tritura

finamente y se dispersa en agua en un molino de lavado, de

igual forma se procede con la arcilla. En seguida se bom-

bean las dos mezclas de forma tal que se mezclan en pro-

porciones determinadas y pasan a través de una serie de

mallas. La lechada que resulta de este proceso fluye a

estanques de almacenamiento.

Si se emplea caliza, debe barrenarse, triturarse-general-

mente en dos trituradoras, una más pequeña que la otra-, y

luego depositarse en un molino de bolas, con la arcilla dis-

persa en agua. Allí se continúa el molido de la caliza (hasta

lograr la finura de la harina), y la lechada resultante se

bombea a estanques de almacenamiento. De aquí en ade-

lante, el proceso es el mismo, sin tomar en cuenta la natu-

raleza original de las materias primas.

El clinker frío, que es característicamente negro, reluciente y

duro, se mezcla con yeso para evitar un fraguado relámpago

del cemento. La mezcla se efectúa en un molino de bolas.

En los procesos seco y semiseco, las materias primas se

trituran y se adicionan en las proporciones correctas en un

molino de mezclado, donde se secan y se reduce su tamaño

a un polvo fino. El polvo seco, llamado grano molido crudo,

se bombea al silo de mezclado y se hace un ajuste final en

las proporciones de los materiales requeridos para la

fabricación del cemento.

Una vez que el cemento se ha mezclado de manera satisfacto-

ria, cuando alcanza a tener hasta 1.1 x 1012partículas por kilo-

gramo, está en condiciones para empacarse en los conocidos

sacos de papel, en tambores o para transporte a granel.

Mortero

Se denomina mortero a la mezcla de arena, cal o cemento y

agua. La arena interviene como materia inerte cuya finalidad

es dar solidez a la masa desecada y evitar el resquebraja-

13

IMCYC

Page 9: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

miento que se produciría si se empleara solamente el aglo-

merante; su característica es endurecerse con el tiempo y

formar una masa común con los materiales que une.

Para caracterizar un mortero se expresará su dosificación,

resistencia y plasticidad. Su dosificación es 1:1.

Cuando a un volumen de aglomerante (cal-cemento) se le

mezcle otro de arena. El agua no se indica en la dosifica-

ción, pero ya es sabido que es de 18 a 20 por ciento.

Para la fabricación de morteros, la mezcla se realiza a

mano o con mezlcadora, sobre una plataforma impermea-

14

IMCYC

Figura 2-6. Revolvedora con mecanismos de volteo.

Page 10: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

ble y limpia. Se mezclan en seco el aglomerante y la arena;

posteriormente se vacía el agua en el centro de la mezcla.

Todos los morteros tendrán que estar muy bien mezclados

de manera tal que resulte una pasta homogénea de consis-

tencia blanda, dicha operación se realiza en una batidora.

La duración del fraguado se encuentra en el rango de uno a

siete días.

Clases de mortero

Los morteros pueden ser simples y compuestos.

Morteros simples. Sólo intervienen el aglomerado disuelto

en la cantidad de agua suficiente para formar una masa

pastosa, en la que se prescinde de la materia inerte, o sea

la arena.

Los más comunes son :

• Mortero de tierra. Esta formado de tierra y agua, y se

emplea en aquellos trabajos de poca importancia. La

aplicación del mortero es siempre con mampostería y

adobes.

• Mortero de yeso. Hay tantos morteros de yeso como

clases de yeso existen. Puede hacerse en seco o en

fluido. No se emplea en trabajos al exterior o al aire li-

bre, su aplicación más importante es para revoque de

enlucido de tabique, paredes interiores, techos de bó-

veda etc., para unir ladrillos.

• Morteros hidráulicos. Son aquellos morteros que tie-

nen la particularidad de fraguar debajo del agua.

• Mortero de cal hidráulica. Es el mortero más usado,

sobre todo para obras de albañilería, aunque general-

mente se le añade algo de cemento.

• Mortero de cemento portland. Este mortero es el me-

jor aglomerado para trabajar en la construcción. Como

ejemplos tenemos los muros, bóvedas, pavimentos,

entrepisos, depósitos, macizos muy cargados y cimien-

15

IMCYC

Page 11: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

tos en general; todos los trabajos que necesitan gran

resistencia.

El agua necesaria para poder obtener un mortero de

cemento portland se ubica entre 16 y 25% del volumen de

los materiales.

Concreto armado

El concreto es un material compuesto que consiste esen-

cialmente en un medio conglomerante dentro del cual se

hallan ahogadas partículas o fragmentos de agregados.

En el concreto de cemento hidráulico, el medio conglome-

rante está formado por una mezcla de cemento hidraúlico y

agua.

Los materiales pétreos y el concreto simple son excelentes

elementos estructurales para los esfuerzos de compresión

pero no así para los de flexión y tensión; por eso era nece-

saria la combinación de un nuevo material para la construc-

ción, que fuera capaz de absorber las tensiones en siste-

mas horizontales (vigas). Este material que combina con-

creto simple y varillas metálicas en áreas de tensión se lla-

ma concreto armado.

Ventajas

• Capacidad de adaptación a cualquier forma geométrica

• Mayor durabilidad

• Mínimo mantenimiento

• Mayor resistencia al fuego

16

IMCYC

Figura 2-7. Bovedilla de concreto ligero.

Page 12: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

Desventajas

• Mayor dimensión en las piezas

• Mayor peso propio

• Menor rapidez de ejecución

• Mayor control de obra

Componentes

El concreto armado está compuesto por concreto simple

(cemento, arena, grava y agua) y varilla de acero.

Cemento

El cemento es un material finamente pulverizado que no es

en sí mismo conglomerante, sino que desarrolla la propie-

dad conglomerante como resultado de la hidratación (es

decir, por las reacciones químicas entre los minerales del

cemento y el agua). Un cemento es llamado hidráulicocuando los productos de hidratación son estables en un

medio acuoso. El cemento hidráulico más comúnmente

usado para hacer concreto es el cemento portland.

Agregados

El agregado fino menor a 5 mm y la grava mayor a 5 mm, son los

elementos que formarán el esqueleto de la masa. Es convenien-

te que su forma sea la más parecida a una esfera o a un cubo.

17

IMCYC

Figura 2-8. Tipos de bovedilla.

Page 13: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

En la aplicación de un agregado se tomarán en cuenta la

humedad y la limpieza. Según la cantidad de agua que con-

tengan, se clasifican en: secos, húmedos, saturados y

mojados.

Agua

El agua para el mezclado y curado no debe contener sus-

tancias que perjudiquen las características del elemento.

Se debe utilizar agua potable. Si se desconoce la composi-

ción del agua, se le efectuará un análisis.

Aditivos

Son productos que se añaden al concreto con objeto de

mejorar alguna de sus características. Dichos aditivos se

agregan a la mezcla controlando la dosificación necesaria.

El empleo de aditivos tiene que estar justificado mediante

pruebas que demuestren que la sustancia agregada en las

proporciones correctas y disuelta en agua produce el efecto

deseado y no representa ningún peligro para el acero de

refuerzo.

Cerámicos

Ladrillos

Son piezas prefabricadas, que constituyen uno de los prin-

cipales materiales de construcción. Se utilizan para la

construcción de todo tipo de muros, paredes, pilares, arcos

y bóvedas.

18

IMCYC

Figura 2-9. Clasifi-cación de arenacon diferentestamices.

Page 14: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

Tipos de ladrillo

• Ladrillo macizo. Tiene forma de ortoedro compacto.

Para aligerar su peso y facilitar el trabajo con el morte-

ro. Es un ladrillo homogéneo, duro y de forma regular,

está moldeado y tiene las aristas vivas, es poroso para

poder tomar mejor el mortero, tiene buena sonoridad,

se corta con facilidad.

La prueba en obra del ladrillo se hace frotando uno con otro

no deberá desmoronarse y tendrá que seguir presentando

una masa homogénea. Al partir uno de ellos no deberá pre-

sentar caliche, que con el tiempo llega a disgregar el material.

• Ladrillos huecos. Contienen huecos en las tablas (su-

perficie mayor).

Ventajas

• Menos peso a igualdad de volumen con los macizos.

• Menor cantidad de combustible en su cocción.

• Menor costo de fabricación ya que se emplea menos

pasta.

• Menor costo de acarreo.

• Mayor poder aislante que los macizos por las cámaras

de aire que tienen.

19

IMCYC

Figura 2-10. Estructura de concreto armado.

Page 15: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

Otros tipos

• Ladrillos recochos. Son los mejor cocidos, tienen un co-

lor rojo encendido o amarillo claro. Se utilizan en para-

mentos exteriores.

• Ladrillos refractarios. Son resistentes a la acción del

fuego intenso. Se utilizan para revestimiento interno

de hogares, chimeneas, hornos, etcétera.

• Ladrillos prensados. Hechos mecánicamente, se apli-

can a trabajos que no incluyen ningún retoque; por eso

es un ladrillo más uniforme en cuanto a color y aristas.

• Vitrificados porosos, santo de serrín, de corcho, de

escorias, flotantes e hidráulicos. Para los ladrillos

macizos se recomiendan especialmente las dimensio-

nes siguientes:

� 24 x 11. 5 x 5.3 cm

� 29 x 14 x 6.5 cm

• Tejas . Es un material de obra de albañilería destinado a

cubrir un edificio. Hay dos tipos principales:

� Árabe o lomuda. Material con forma de canal cóni-

co, sus dimensiones más comunes son 45 cm de lar-

20

IMCYC

Figura 2-11. Tipos de ladrillo.

Page 16: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

21

IMCYC

Page 17: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

go por 21 ó 16 cm de ancho, 8 cm de altura y 12 mm

de espesor. Generalmente es moldeada a mano.

Para un buen tejado es más recomendable utilizar teja

hecha con máquina de extrusión que la hecha a mano; tam-

bién es recomendable utilizar el escantillón y la cuerda, y

únicamente se colocará con mortero de cemento en la cum-

brera y las cimas. Los aleros o salientes de la teja sobre la

cornisa se harán con boquillas colocadas con yeso, con

objeto de que los animales no aniden en estos huecos.

� Plana o alicantina. Son tejas planas con encaje; se

colocan solapándolas y encajando unas con otras.

Éstas también se fabrican de concreto.

22

IMCYC

Figura 2-12. Los ladrillos prensados (arriba izquierda) se usan para soportar cargas elevadas y en obras que deban resistir la acción del agua (escaleras de acceso o lashiladas inferiores del murete de un jardín). Los ladrillos de silicato cálcico, fruto de combinar arena o sílice con cal, muestran un colorido y una textura más uniformesque los cerámicos; se ofrecenen una extensa gama cromática. Los ladrillos de concreto (arriba derecha), semejantes a los cerámicos también se presentan en colores ytexturas variados.

Page 18: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

• Gres. Es un material cerámico cuya masa, compacta y

no porosa. Se obtiene por la mezcla de arcillas muy

seleccionadas y logra una gran impermeabilidad, dure-

za y durabilidad. Es opaco y escasamente traslúcido e

inatacable por los ácidos.

Se utiliza como material de revestimiento de paramentos,

tubos para desagüe de aguas residuales y alcantarillado.

El gres tiene gran resistencia al desgaste.

• Baldosas. Se utilizan para la formación de pavimentos.

Están hechas a base de tierra cocida. Las mas emplea-

das son:

� Baldosines. Se fabrican con arcillas selecciona-

das y moldeadas a máquina. Tienen aplicaciones

limitadas a galerías, terrazas, etcétera.

� Baldosas de cemento. Sus dimensiones son de

20 x 20 cm, existiendo una variedad de dibujos.

Se utilizan para la pavimentación de lugares de

tránsito continuo como son aceras, almacenes

andenes, etc.

Las piezas para pavimentos y revestimientos de muros se

fabrican de 20 x 20 cm con diversas formas y colores.

23

IMCYC

Figura 2-13. Partes de un mosaico.

Page 19: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

Se establecen dos grupos: a) piezas relativamente grandes

y b) piezas pequeñas con las que pueden cambiarse varios

tipos de composiciones para la formación de mosaicos.

� Azulejos. Son piedras destinadas a revestimientos

de muros; están hechos de tierra cocida y vidriada o

esmaltada. Se emplean principalmente en las coci-

nas y baños.

� Mosaico hidráulico. Se utiliza para el pavimento de

viviendas; presenta una desventaja que es el núme-

ro de juntas, el cual aumenta su costo en relación

con el de otros materiales que podrían emplearse.

El mosaico viene en tamaños de 20, 22 y 25 cm de lado.

Su forma varía con las necesidades constructivas y decorati-

vas; lo más común son el cuadrado y hexágono.

La baldosa de mosaico tiene un espesor que fluctúa entre

22 y 25 mm. está formada por tres capas:

� la exterior. formada por una mezcla de cemento

portland blanco;

� la segunda. llamada brasage, está formada por una

mezcla de arena y cemento completamente seco

para que fragüe con el agua tomada de la capa exte-

rior;

� La tercera. llamada gres y formada también por ce-

mento-arena, pero de calidad inferior.24

IMCYC

Figura 2-14. La diferencia que existe entre blocks, ladrillos, tabiques y tabico-nes de concreto reside únicamente en las dimensiones, ya que todos son mate-riales de construcción de forma prismática y que están elaborados con concre-to.

Page 20: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

• Granito artificial. Es una variedad del mosaico hidráuli-

co. La parte superior de la loseta de granito presenta

una capa fina de mosaico con granos de mármol de

diversos tamaños. Se fabrican en piezas hasta de 40 x

40 centímetros.

Bloques de concreto

Se entiende por block, ladrillo o tabique y tabicón de con-

creto, al material de construcción de forma prismática,

sólido o con huecos, fabricado con cemento y agregados

apropiados, tales como arena, grava, piedra triturada, pie-

dra pómez (en algunas regiones conocido como jal), esco-

ria volcánica o tezontle, arcillas expandidas, pizarras

expandidas, etc.

Los blocks de concreto utilizados en la construcción res-

ponden a necesidades diversas, son utilizados tanto en

muros interiores o exteriores con carga o sin carga; así

como los blocks huecos han sido una solución práctica y

económica para aligerar las losas de concreto, como para

colocar instalaciones evitando ranuraciones excesivas en

losas y muros. Debido a su proceso de producción con un

mayor grado de técnica por métodos repetitivos, con un

control sistemático, con rendimientos óptimos proporcio-

nan así una mejor calidad que otros materiales.

Metales

Los metales más empleados en la construcción son :

• Hierro

• Aluminio

• Plomo

• Cobre

• Zinc

• Estaño

Raramente se encuentran en estado puro en la naturaleza,

por lo que para su empleo hay que someter los minerales a

25

IMCYC

Page 21: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

una serie de operaciones denominadas metalurgia, cuyo

fin es separar el metal de las impurezas u otros materiales

que lo acompañen, para que adopten sus formas futuras

según su destino y sean capaces de soportar los esfuerzos

a los que van a estar sometidos, dichos metales tienen las

características siguientes:

• Fusibilidad: Facilidad de soportar las variaciones de

formas en estado sólido o en caliente.

• Maleabilidad: Propiedad de modificar su temperatura

ordinaria en láminas.

• Ductilidad: Propiedad de alargarse en dirección de su

longitud formando hilo y alambres.

• Tenacidad: Resistencia a la rotura por tensión.

• Facilidad de corte: Capacidad de separarse con he-

rramientas en trozos regulares.

• Soldabilidad: Capacidad de unirse hasta formar un

cuerpo único.

• Oxidabilidad: Susceptibilidad a la acción del oxígeno

del aire, que cubre los objetos con una capa de óxido o

carbonato.

A continuación se describen los metales utilizados en la

construcción:

• Hierro. Es un metal blando, dúctil y maleable. Todos los

productos obtenidos con el hierro y sus aleaciones se

denominan productos siderúrgicos.

Para su producción son necesarios minerales ferrosos y

otras materias como fundentes y carbón.

Los minerales del hierro más importantes son: magnetita,

oligisto, limonita y siderita.

La obtención del hierro se efectúa en los altos hornos, cuyo

perfil característico es el de los troncos de cono unidos por

sus bases mayores.

La fundición de la primera fusión no puede emplearse para

el moldeo de piezas por contener impurezas, sino que debe

26

IMCYC

Page 22: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

realizarse una segunda fusión en hornos de cubilote para

mejorar su calidad.

• Acero. Es un producto ferroso, que se funde entre

1,400 y 1,500 grados centígrados y se puede moldear

con más facilidad que el hierro.

Los aceros se clasifican según se obtengan en estado sóli-

do -en soldados, batidos o forjados-, o en estado líquido, -

en hierros o en aceros de fusión y homogéneos-, también

se clasifican, según su composición química, en aceros

ordinarios, al carbono y especiales.

El colado del acero obtenido se vierte en estado fundido en

unos moldes, denominados lingoteras, para que se solidifi-

que. La forja de los metales consiste en darles forma, en

frío o en caliente, por medio de esfuerzos a compresión y

tensión cuando son dúctiles o maleables.

El laminado consiste en dar forma a las piezas por medio de

un estiramiento y compresión, que se realiza haciendo

pasar las piezas entre unos rodillos cilíndricos, que giran a

igual velocidad y en sentido contrario.

Los fierros elaborados pueden ser de varias formas: de

sección rectangular como el fleje, pletina, llanta, chapa

negra, torchuelos; los de sección circular se denominan

alambres cuando tienen de 2 a 5 mm; de diámetro y varillas

cuando son mayores de 5 mm, también se elaboran fierros

27

IMCYC

Figura 2-15. Piezascilíndricas de acero.

Page 23: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

de secciones exagonales, octagonales, triangulares, pasa-

manos, etcétera.

Los perfiles laminados son productos obtenidos por lamina-

ción de aceros suaves y soldables; se designan según la forma

de su sección y con un número que indica su altura o su ancho;

se fabrican en longitudes de 4 a 16 metros.

El hierro se oxida por la acción del aire húmedo, a medida

que disminuye la cantidad de carbono; se forma la tierrum-

bre que es un óxido férrico hidratado, y como es muy poro-

sa, no protege el resto del material.

Los productos ferrosos empleados en construcción se pue-

den proteger de la oxidación mediante revestimientos

metálicos como son el estañado, emplomado, galvanizado y

pulverizado, y también mediante revestimientos no metáli-

cos (pinturas), esmaltado, grasas, protectores, capas de

cemento, etcétera.

� Galvanizado. Consiste en un baño de zinc sobre la

superficie que se quiere proteger. Se puede realizar

en caliente, sumergiendo las piezas en un baño de

zinc de fusión; en frío por medio de electrólisis.

• Aluminio. Se obtiene por electrólisis de la bauxita en

criolita, es un metal blanco brillante que en estado de

28

IMCYC

Figura 2-16. Pieza galvanizada.

Page 24: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

pureza es muy resistente a la corrosión por los agentes

atmosféricos. Su ligereza proporciona ventajas en la

construcción de fachadas, y con el proceso de extru-

sión se permite mejorar la rigidez.

• Plomo. Es un metal blanco azulado, con brillo metálico

cuando está recién cortado. Es el más blando de los

metales pesados; es dúctil, maleable y permite soldar-

29

IMCYC

Figura 2-18. Canales y tubos de cobre redondos y cuadrados para bajada deagua.

Figura2.-17.Forjadodel fie-rro.

Page 25: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

se fácilmenta por su bajo punto de fusión; es muy re-

sistente a los ácidos.

Se aplica en forma de chapas para cubiertas de tubos para

gas y agua, emplomado de otros metales, alambres y vari-

llas. Los tubos de espesores delgados se utilizan para con-

ducciones de gas o de agua sin presión.

• Cobre. Es un metal de extraordinaria resistencia y muy

manejable, su color rojo adquiere un brillo característi-

co. A veces se encuentra nativo, pero por lo general se

extrae de los siguientes materiales: caleosina, calco-

prita, cuprita y azurita.

Su obtención varía según la naturaleza de los minerales; los

óxidos y carbonatos se mezclan con fundentes y se reducen

con carbón. Es un muy dúctil, maleable y tenaz. Es inoxidable a

temperatura ordinaria y en el aire seco.

Sus aplicaciones más frecuentes son chapas para recubrir

las cubiertas, cables y alambres conductores, tubos para

conducción de líquidos, sobre todo los calientes. Aleado

con el estaño forma el bronce, y con el zinc forma el latón.

• Bronce. Surge de la aleación de cobre y estaño en di-

versas proporciones. El bronce es muy resistente a los

agentes atmosféricos, y a las aguas ácidas y alcalinas

de color amarillo.

El bronce es empleado en la fabricación de grifería, contie-

ne de 8 a 12% de estaño.

• Latón. Se obtiene de la aleación del cobre y zinc, con di-

verso color. Según la proporción, recibe varios nom-

bres; latón puro, latón fundido, latón blanco o gris,

latón de soldadora, etcétera.

30

IMCYC

Figura 2-19. El latón se emplea en forma de chapas, alambres y tornillos.

Page 26: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

• Estaño. Raramente se encuentra nativo, sus minerales

más importantes son la casitenta u óxido de estaño y la

estagnina o pirita de estaño. Se obtiene por fusión re-

ductora de hornos de cuba, de reverbero o eléctrico y

se purifica y afina mediante la licuación de los lingotes

de 200 kg en hornos de reverbero y por ebullición.

El estaño puro es blanco, brillante y muy maleable obte-

niéndose hojas de 0. 025 mm de espesor ( papel de estaño).

A temperatura ordinaria es muy resistente al aire seco y

húmedo.

El estaño se emplea para recubrir interiormente los tubos

de plomo destinados a la conducción de agua potable; tam-

bién se utiliza en aleación con el cobre, para obtener bron-

ce, y con el plomo, para las soldaduras.

• Zinc. Los minerales más importantes son blenda o sulfu-

ro de zinc calamina o carbonato de zinc, y ciccita u óxido

de zinc.

El zinc se emplea en la construcción, en forma de chapas

lisas y onduladas para cubiertas, canalones, tubos de baja-

da, limahoyas, cornisas, depósitos, etcétera.

Vidrio

Sustancia dura, amorfa, quebradiza que se fabrica mediante

la fusión de la mezcla de óxidos de sílice, boro o fósforo.

31

IMCYC

Figura 2-20. Vidrio transparenteobtenido por flotado.

Page 27: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

Es un material muy empleado en la construcción. Aparte de la

aplicación tradicional que tiene en huecos, interviene en la

construcción de fachadas ligeras, paredes divisorias, suelos,

cubiertas, etcétera.

Los de uso más común en la construcción son:

• Vidrio común. Utilizado en el acristalamiento de venta-

nas, vidrio plano, transparente e incoloro. Sus dos ca-

ras no son nunca perfectamente lisas ni paralelas.

• Vidrio impresos. Es traslúcido, es decir, su visión no es

clara sino parcial, y a veces totalmente borrosa. Una

de sus caras, en vez de ser lisa, lleva un dibujo impre-

so; de este modo desaparece su transparencia.

• Luna pulida. Variedad de vidrio transparente que se

obtiene por laminación o flotado. Sus dos caras son pu-

lidas con lo que se obtienen dos superficies lisas y pa-

ralelas que aseguran una visión clara sin deformación

alguna.

• Luna templada. Este material sustituye a otros como la

madera, el acero, el ladrillo, etcétera.

Es un producto que puede calificarse de inastillable y consi-

derarse un vidrio de seguridad.

• Vidrios armados. Son vidrios impresos que llevan in-

corporada en su masa una malla metálica soldada de

retícula cuadrada. Es muy común emplear un vidrio ar-

mado en antepechos.

• Vidrios moldeados. Son piezas que se obtienen por el

prensado de una masa fundida en moldes especiales

de los que toman su forma. Existen dos grupos:

� Moldeados dobles. Están formados por elementos

independientes que en el proceso de fabricación ori-

ginan una sola pieza.

� Moldeados sencillos. Constan de un solo elemento.

• Vidrios especiales. Son unidades de acristalamiento

formadas por dos o tres lunas pulidas con cámaras de

32

IMCYC

Page 28: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

aire, soldadas entre sí mediante una junta metálica.

Uso: Edificios comerciales, hospitales, etcétera.

Aislantes

Por sus especiales características se utilizan para for-

mar una barrera al paso del frío o del calor desde el exte-

rior hacia el interior de un local o viceversa y también

para reducir el paso de ruidos y vibraciones.

Existen básicamente tres tipos de aislamiento:

33

IMCYC

Figura 2-21. El cor-cho aglomerado,como estas placas,aísla tanto térmicacomo acústicamente.

Figura 2-23. Placas de espuma de poliestireno y poliestireno extruido.

Figura 2-22. Placas para paramento de espuma de poliuretano.

Page 29: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

• Térmico

• Acústico

• Ignífugo

Algunos de los materiales aislantes son:

• Corcho. Corteza de un árbol formada por fibras com-

pactas y dispuestas a lo largo del tronco.

El corcho es elástico y no se pudre; puede aserrarse, cla-

varse y fijarse, y también recubrirse con mortero y cemen-

to. Su lenta combustión lo hace idóneo para proteger las

estructuras metálicas de la acción del fuego.

Las hojas de corcho se emplean en el aislamiento de pare-

des, terrazas, cámaras de aire, etc. Trabajan contra el frío,

el calor y la condensación.

• Fibras minerales. Aislantes compuestos principalmen-

te de fibras elaboradas a partir de roca, vidrio o esco-

ria, con o sin aglutinante.

Su alto contenido fibroso hace que sean materiales de baja

conductividad térmica, ligeros, incombustibles, inertes, de

fácil colocación y de alta eficiencia acústica.

Se presentan en forma de placas o fieltros con o sin recu-

brimientos de papel kraft o foil de aluminio reforzado. Tie-

nen su aplicación en la industria de la construcción en

general para aislamiento de muros divisorios, sobre muros

de tabique, mampostería, techos y proporcionan una

absorción acústica excelente.

• Paneles de yeso. Material prefabricado, constituido

por yeso de escayola, lana mineral y papel metalizado.

Es un material incombustible, puede llegar a evitar la pro-

pagación de un incendio.

Tiene un elevado grado de absorción del sonido, por lo que

anula la resonancia y tienen su aplicación como aislamien-

to de muros y techos.

• Placas de poliuretano. Constan de un núcleo de poliu-

retano, dos caras exteriores de acabado y junta de

34

IMCYC

Page 30: Capítulo 2. Materiales de construcción · Igneas Las rocas ígneas se formaron al enfriarse el magma fundi-do; son ligeras y claras. Se subdividen en tres grupos: • Plutónicas

neopreno. Se fabrica en diferentes medidas; sin em-

bargo, sus dimensiones máximas no exceden de 1.50 m

de ancho, 3.50 m de largo y de 10 cm de espesor.

Son utilizados para aislamiento térmico y acústico.

Sus aplicaciones pueden ser muy variadas:

� Muros cortina

� Muros panel

� Tabiquería interior

� Cubiertas

• Blocks y placas de espuma de poliestireno. Están

hechos de perlas de poliestireno, el cual forma una

estructura celular cerrada, que les proporciona sus ca-

racterísticas de alto aislamiento térmico y acústico.

Es un material sumamente ligero, de colocación sencilla; se

utiliza en aislamiento acústico y térmico. Se aplica en

muros de tabique, suelos, techos y cubiertas.

• Vermiculita. Es un material derivado de la descomposi-

ción de la mica y contiene agua cristalizada.

Se aplica como sustituto de grava y arena en la elaboración

de concretos ligeros muy aislantes, para muros divisorios.

35

IMCYC

Figura 2-24. Aislamiento exte-rior e intermedio a base deespuma de poliestireno.