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SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
SIMPLES Y MATERIALES
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

¿QUE SON LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN?
El material de construcción es una materia prima o, con más
frecuencia, un producto elaborado empleado en la construcción de
edificios u obras de ingeniería civil.
¿CUÁLES SON LAS CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES DE
LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN?
Los materiales de construcción son muchos y muy variados, por lo
que también lo son sus características, pero hay entre ellos una
constante: son duraderos. Dependiendo del uso que se les vaya a
dar, además, deberán satisfacer otros requisitos, tales como la
dureza, la resistencia mecánica, la resistencia al fuego o la
facilidad de limpieza.

Por norma general, ningún material de construcción cumple
simultáneamente todas las necesidades requeridas; la arquitectura,
la ingeniería y las demás disciplinas relacionadas con la
construcción son las encargadas de combinar los materiales para
satisfacer adecuadamente las exigencias de cada obra.
Para utilizar y combinar adecuadamente los materiales de
construcción, los proyectistas deben conocer sus propiedades. Las
características de los materiales de construcción pueden variar de
fabricante en fabricante, aunque siempre deben garantizar unos
requisitos mínimos. Las hojas de especificaciones de cada
producto, elaboradas por los fabricantes, deben tenerse presentes
durante toda la fase de desarrollo de los proyectos.

Entre las distintas propiedades de los materiales se encuentran las
siguientes:
Densidad: relación entre la masa y el volumen.
Higroscopicidad: capacidad para absorber el agua.
Coeficiente de dilatación: variación de tamaño en función de la
temperatura.
Conductividad térmica: facilidad con que un material permite el
paso del calor.
Resistencia mecánica: capacidad de los materiales para soportar
esfuerzos.
Elasticidad: capacidad para recuperar la forma original al
desaparecer el esfuerzo.
Plasticidad: deformación permanente del material ante una carga
o esfuerzo.
Rigidez: la resistencia de un material a la deformación.

REGULACIÓN DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Los materiales de construcción están regulados por una serie de
códigos y normativas que definen las características que deben
cumplir, así como su ámbito de aplicación.
El propósito de esta regulación es doble: por un lado, garantiza
unos niveles de calidad mínimos en la construcción, y por otro
permite a los arquitectos e ingenieros conocer de forma más
precisa el comportamiento y las características de los materiales
empleados.
Las normas internacionales más empleadas para regular los
materiales de construcción son las normas ISO.

¿CUÁLES SON LOS TIPOS DE MATERIALES DE
CONSTRUCCIÓN?
Atendiendo a la materia prima utilizada para su fabricación, los
materiales de construcción se pueden clasificar en diversos
grupos:
Pétreos
Derivados de piedras que se obtienen de la naturaleza. La piedra
se puede utilizar directamente sin tratar o como materia prima para
crear otros materiales. Entre los tipos de piedra, y sus derivados,
más empleados en construcción destacan: granito, mármol, caliza,
pizarra, arenisca, grava, cal, yeso, cemento, mortero, hormigón,
arena, vidrio.

Cerámicos
La arcilla es químicamente similar a la arena: contiene,
además de dióxido de silicio, óxidos de aluminio y agua,
pero su granulometría es mucho más fina, y cuando está
húmeda es de consistencia plástica. La arcilla, mezclada
con polvo y otros elementos del propio suelo, forma el
barro, material que se utiliza de diversas formas. Cuando la
arcilla se calienta a elevadas temperaturas (900 °C o más),
esta se endurece, creando los materiales cerámicos como:
ladrillo, teja, gres, azulejos, etc.

Metálicos
Los más utilizados son el hierro y el aluminio.
El primero se alea con carbono para formar acero, que se emplea
en estructuras por sí solo o con hormigón, formando entonces el
hormigón armado. Otros metales empleados en construcción son:
cobre, zinc y titanio.
Orgánicos
Fundamentalmente la madera y sus derivados, aunque también se
utilizan (o se han utilizado en la historia de la construcción) otros
elementos orgánicos vegetales, como paja, bambú, corcho, lino,
elementos textiles o incluso pieles animales.

Sintéticos
Fundamentalmente plásticos derivados del petróleo, aunque
frecuentemente también se pueden sintetizar. Son muy
empleados en la construcción debido a su inalterabilidad, lo
que al mismo tiempo los convierte en materiales muy poco
ecológicos por la dificultad a la hora de reciclarlos. También
se utilizan alquitranes y otros polímeros y productos
sintéticos de diversa naturaleza. Los materiales sintéticos
se usan en una gama inmensa de productos, como:
aglomerantes, sellantes, impermeabilizantes, aislantes, o
también en forma de pinturas, esmaltes, barnices.

MATERIA PRIMA Y MATERIAL COMPUESTO
Se conoce como materia prima a la materia extraída de otros
materiales y que se transforma para elaborar otros materiales que
más tarde se convertirán en bienes de consumo.
Tipos de materia prima:
De origen Vegetal: lino, algodón, madera, foque, celulosa,
cereales, frutas y verduras, semillas, trigo...
De origen animal: pieles, lana, cuero, seda, leche, carne..
De origen mineral: hierro, oro, cobre, diamante, plata, uranio...
De origen fósil: gas natural, petróleo...

Materias primas utilizadas en su estado natural:
Materias primas estructurales listas para su uso o "materias
primas estructurales industriales" (sin necesidad de ser
refinadas, procesadas o válidas en crudo para ser
trabajadas)
Madera
Piedra natural
Arena

Material Compuesto
Reciben el nombre de materiales compuestos aquellos materiales
que se forman por la unión de dos o más materiales para conseguir
la combinación de propiedades que no es posible obtener en los
materiales originales.
Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr
combinaciones poco usuales de rigidez, resistencia, peso,
rendimiento a alta temperatura, resistencia a la corrosión, dureza o
conductividad.

Los materiales son compuestos cuando cumplen las
siguientes características:
* Están formados por dos o más componentes distinguibles
físicamente y separables mecánicamente.
* Presentan varias fases químicamente distintas, completamente
insolubles entre sí y separadas por una interfase.
* Sus propiedades mecánicas son superiores a la simple suma de
las propiedades de sus componentes (sinergia).
* No pertenecen a los materiales compuestos los materiales
polifásicos, como las aleaciones metálicas, en las que mediante un
tratamiento térmico se cambia la composición de las fases
presentes.
Estos materiales nacen de la necesidad de obtener materiales que
combinen las propiedades de los cerámicos, los plásticos y los
metales.

PIEDRAS O ROCAS
Se trata de substancias minerales naturales que se
extraen de la naturaleza, no precisando para su
empleo nada más quedarles la forma adecuada. Sin
embargo, es necesario que reúnan una serie de
cualidades que garanticen su aptitud para el empleo
al que vayan a destinarse. Estas cualidades,
dependen de su estructura, densidad, compacidad,
dureza, composición, durabilidad y resistencia a los
esfuerzos a los que estará sometido el material
pétreo.
MATERIALES PÉTREOS…..PIEDRAS O ROCAS

ESTRUCTURA
La estructura depende del proceso de formación y
varía según la disposición que presentan los
elementos que componen la roca. La estructura
está íntimamente ligada a la durabilidad la cual
generalmente es mucho mayor para las piedras de
estructura compacta y cristalina y aumenta, aún
mas, con la finura de su grano.

FRACTURA
Es el aspecto que representa la superficie de rotura
de una roca; puede ser plana, escalonada,
ondulada, etc. Esto nos ayuda a identificar la
estructura y calidad de la roca y nos sirve de
orientación sobre sus posibilidades de labra.

DENSIDAD
Con esta denominación se define la relación entre
el peso de la roca y su volumen, dado que como la
mayoría de los solidos, se dan dos tipos de
volúmenes, el aparente y el real, así en rocas muy
compactas ambos valores suelen llegar a ser casi
iguales. La densidad de una roca es proporcional a
su dureza, pero no guarda ninguna relación con su
durabilidad ni con su resistencia.

COMPACIDAD Y POROSIDAD
La compacidad es la relación de la densidad
aparente a la densidad real, valor que se acercará
más a la unidad cuanto mayor sea la compacidad
de la roca. La porosidad es la relación entre el total
de los huecos existentes en una roca y su volumen
aparente.

HELACIDAD
Esta denominación marca la tendencia de las rocas
a disgregarse por la acción de las heladas. El agua
al helarse aumenta un 10% su volumen, sin una
piedra no tiene cohesión suficiente para resistir esta
dilatación del agua absorbida por sus poros, se
agrietara hasta llegar la disgregación de sus granos
y, en este ultimo caso, se dirá que la roca es
heladiza.

RESISTENCIA
Resistencia que las rocas oponen a ser rayadas por otros cuerpos. La
dureza se mide según la escala de Mohs, formada por 10 minerales en
orden creciente:
1) talco
2) yeso
3) calcita
4) fluorita
5) apatita
6) feldespato
7) cuarzo
8) topacio
9) corindón
10) diamante
Las rocas, según su dureza, se clasificarán en blandas, medianas,
duras y muy duras.

RESISTENIA A LA COMPRENSIÓN
Las rocas apenas si pueden trabajar con otros esfuerzos que no sean
los de compresión simple, al resistir muy mal cualquier otro tipo de
esfuerzo.
La resistencia a la compresión es el ensayo más importante a realizar
en una piedra. Se efectúa con probetas cúbicas que varían de arista
entre 5 y 10 cm., según la dureza. En las duras, 5 cm.; en las
semiduras, 7 cm. y en las blandas, 10 cm. La probeta de ensayo se
corta con una sierra de carborundum, se coloca sobre un lecho de la
misma cantera y se aplica el peso con una prensa hidráulica. La forma
de rotura variará según la naturaleza de la piedra.
* carborundum: la más completa gama de productos que van desde los abrasivos
sólidos, discos, piedras, panes, hasta los abrasivos revestidos, hojas, bandas,
rollos, pasando por los discos diamantados, con el fin de satisfacer las
necesidades de los distintos mercados, tanto el industrial como el profesional.

PIEDRAS MAS EMPLEADAS EN CONSTRUCCIÓN
Las piedras constituyen uno de los materiales más antiguos, empleados de tres maneras distintas en la
construcción:
Como elemento resistente, como elemento decorativo y como materia prima para la fabricación de otros
materiales.
Cada aplicación determina los factores a tener en cuenta para la elección del material, atendiendo a
razones de tipo estético, técnico y económico, por lo que es necesario que las rocas reúnan las siguientes
condiciones:
1) ser homogéneas, compactas y de grano uniforme.
2) carecer de grietas, coqueras y restos orgánicos, etcétera, lo que se puede apreciar fácilmente porque al
golpearlas con un martillo deben tener un sonido claro.
3) ser resistentes a las cargas que han de soportar, 500 kg/cm2, las eruptivas y 250 kg/cm2 las
sedimentarias y metamórficas.
4) no deben alterarse por los agentes atmosféricos (humedad, agua hielo ….)
5) no ser absorbentes o permeables en una proporción del 4-5% de su volúmen
6) tener adherencia a los morteros.
7) dejarse labrar fácilmente.

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