Este documento resume los principales materiales de construcción del siglo XXI, incluyendo materiales pétreos como rocas y piedras, arcillas que se usan para ladrillos y baldosas, porcelanas y lozas cerámicas, vidrios, y materiales aglomerantes como yeso, cal y cementos. Explica las características y usos de cada material y cómo se producen y procesan para su uso en la construcción.

1. FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN DEL SIGLO XXI
ALUMNO:
JIDALTE MELENDREZ CAUCHA
PROFESOR
ING. SERNA RONDÓN ANÍBAL
TRUJILLO-PERÚ
2014

2. UCV Facultad De Ingeniería Civil
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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN DEL SIGLO XXI
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Materiales De Construcción
Los llamados materiales de construcciónengloban a aquellos materiales que
entran a formar parte de losdistintos tipos de obras arquitectónicas o de ingeniería,
cualquiera que sea su naturaleza, composición o forma. Los materiales de
construcción abarcan un gran número y de orígenes muy diversos, pudiéndose
clasificar para su estudio en base a diferentes criterios, siendo los más habituales
su función en la obra, su intervención y su origen.
Según su función en la obra, los materiales de construcciónse clasifican en:
resistentes, aglomerantes y auxiliares. Los materiales resistentes son los que
soportan el peso de la obra y los ataques meteorológicos o los provocados por el
uso (piedras, ladrillos, hormigón, hierro, etc.). Los materiales aglomerantes son los
que sirven de ligazón entre los resistentes para unirlos en formaciones adecuadas
a su función (cemento, yeso, cal, etc.). Por último, los materiales auxiliares son
aquellos que tienen una función de remate y acabado (maderas, vidrios, pinturas,
etc.).
Según este criterio, los materiales se dividen en:
Pétreos Aglomerantes
Metálicos Orgánicos Otros
En el presente tema se abordará fundamentalmente el estudio de los
materiales de origen pétreo, los aglomerantes y derivados de éstos.
1) Materiales pétreos
Los materiales pétreos utilizados en construcción son las rocas, que son
agregados de partículas minerales de dimensiones apreciables y de forma
indeterminada, mientras que los materiales derivados de las rocas, y que se
emplean habitualmente en la construcción, reciben el nombre genérico de piedra.
Las rocas naturales han sido, y todavía lo siguen siendo, muy apreciadas en
la construcción. Tienen, en general, la ventaja de ser muy resistentes a las
condiciones medioambientales y a los golpes.
2) Rocas y Piedras
Las rocas se extraen de las canteras o excavaciones, arrancándolas por
medio de máquinas (piedras blandas), o por voladuras (piedras duras). En ambos
casos se obtienen grandes bloques de roca sin una forma determinada. Para su uso
en construcción es necesario realizar en primer lugar un desbaste, que consiste en
eliminar las partes más bastas de los bloques y prepararlas para la labra, que
consiste en darles las dimensiones y formas requeridas.

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3) Arcillas
La arcilla se compone de un grupo de minerales aluminosilicatos formados
por la meteorizaciónde rocas feldespáticas, como el granito. El grano es de tamaño
microscópico(> de 0.002mm), y conforma de escamas. Esto hace que la superficie
de agregación sea mucho mayor que su espesor, lo que permite un gran
almacenamiento de agua por adherencia, dando plasticidad a la arcilla.
Las variedades más comunes de arcilla son: la arcilla china o caolín; la
arcilla de pipa, similar al caolín pero con un contenido mayor de sílice; la arcilla
de alfarería, no tan pura como la arcilla de pipa; la arcilla de escultura o arcilla
plástica, una arcilla fina de alfarería mezclada, a veces, con arena fina; arcilla para
ladrillos, una mezcla de arcilla y arena con algo de materia ferruginosa (con
hierro);la arcilla refractaria, conpequeño o nulo contenido de caliza, tierraalcalina
o hierro (que actúan como flujos), por tanto, es infusible y muy refractaria; el
esquisto y la marga. Las arcillas plásticas se usan en todos los tipos de alfarería,
en ladrillos, baldosas, ladrillos refractarios y otros productos, que serán abordados
en el apartado de materiales cerámicos.
4) Porcelanas y lozas
La loza es un material de fractura blanquecina después de cocidos, ligero,
poroso y absorbente, teniendo que ser recubierta con un esmalte para hacerlas
impermeables y duraderas. La loza más importante en construcción es la loza
sanitaria, que se fabrica con una pasta formada por un 40-50% de arcilla, 32-54%
de cuarzo y 8-15% de feldespato. Se trata de una loza muy compacta, que se
recubre de un grueso esmalte, constituyendo un producto parecido a la porcelana
que se denomina semiporcelana.
La porcelana se obtiene a partir de arcillas muy puras, en especial caolín, a
la que se añade cuarzo como desgrasante y feldespato como fundente. Se trata de
un material muy duro pero frágil, de color blanco o traslúcido. Para que un
producto pueda considerarse como porcelana es necesario que haya sufrido dos
procesosde cocción, uno primero a unos 1.000-1.200º,yun segundo a temperatura
más alta, que puede alcanzar varios miles de grados. Realmente no se suele
emplear en construcción, salvo en la industria química por su gran resistenciaa los
ácidos o en aislantes eléctricos,dedicándose fundamentalmente a la fabricación de
vajillas y objetos decorativos.
5) Vidrios
El vidrio es una sustancia amorfa fabricada sobre todo a partir de sílice
fundida a altas temperaturas. El vidrio es una sustancia amorfa, se enfría hasta
solidificarse sin que se produzca cristalización, que se halla en un estado vítreo en

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el que las unidades moleculares, aunque están dispuestas de forma desordenada,
tienen suficiente cohesión para presentar rigidez mecánica.
Componentes y características
El vidrio se obtiene por la fusión de la arena de cuarzo, rica en sílice, bien
molida, que el elemento vitrificador y el que constituye verdaderamente el vidrio,
proporcionando resistencia mecánica al vidrio. Junto con la sílice es necesario
añadir caliza que actúa de estabilizador aportando también resistencia, dureza y
brillo, y carbonato sódico que actúa de fundente, rebajando el punto de fusión de
la sílice desde los 1.700º hasta los 850º. Además pueden añadirse otros
ingredientes como el plomo o el bórax, que proporcionan al vidrio determinadas
propiedades físicas. Todos los componentes deben mezclarse finamente molidos,
y en proporciones precisas para obtener el vidrio con las características óptimas
deseadas.
6) Materiales aglomerantes
Los materiales aglomerantes son aquellos materiales que, mezclados con
agua, forman una masa plástica capaz de adherirse a otrosmateriales, y que al cabo
del tiempo, por efectos de transformaciones químicas, fraguan, es decir, se
endurecen reduciendo su volumen y adquiriendo una resistencia mecánica.
Los materiales aglomerantes se suelen clasificar en aéreos e hidráulicos.
Los aglomerantes aéreos son los que fraguan y endurecen en el aire, siendo
incapaces de adquirir cohesión en un medio húmedo. Dentro de este grupo se
encuentran el yeso y la cal grasa o aérea. Porsu parte, los aglomerantes hidráulicos
son aquellos que fraguan y endurecen en el aire y en un medio húmedo. Dentro de
este grupo están el cemento y la cal hidráulica, así como los morteros y
hormigones.
7) Yeso
Se trata de uno de los aglomerantes más conocidos y utilizados desde la
antigüedad. Se obtiene por la deshidratación parcial o total de la piedra de yeso o
algez, que es un mineral cuya composición química es sulfato cálcico dihidratado,
y también de la anhidrita, que es el sulfato cálcico anhidro, aunque este mineral
absorbe rápidamente agua convirtiéndose en algez.
Entre las principales características del yeso tenemos: gran velocidad de
fraguado, aunque se puede retardar añadiéndole aceites o alcohol; se adhiere a
todos los materiales salvo la madera; Es tenaz y blando; buen aislante térmico y
acústico; resistencia a la tracción y compresión variable según las impurezas y la
cantidad de agua empleada en el amasado. El principal inconveniente del yeso es
ser un material muy higroscópico, impidiendo su uso en ambientes exteriores, en
donde terminaría disolviéndose.

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8) Cal.
La cal se obtiene por la calcinación de rocas calizas trituras, a temperaturas
superiores a los 900ºC, formándose la denominada cal viva que es óxido cálcico.
Para usar la cal viva es necesario añadirle agua, operación que se denomina
apagado de la cal, y en la que el óxido de calcio se convierte en hidróxido cálcico,
que es la denominada cal apagada. Esta operación debe realizarse con precaución
ya que la reacción química que tiene lugar es fuertemente exotérmica, y puede
realizarse de diversa formas como son: Apagado espontáneo, que consiste
simplemente en dejar los terrones de cal viva al aire, siendo el proceso lento
además de absorber CO2; Apagado por aspersión, en el que se riega con
aproximadamente un 25-50% de agua la cal viva, tapándose posteriormente con
arena, de forma que puede conservarse durante algún tiempo; Apagado por
inmersión de losfragmentos de cal viva en agua durante un minuto, depositándolos
posteriormente en cajas para que se disgreguen; Apagado por fusión, que es el
empleado normalmente en la obra y que consiste en mezclar la cal viva con arena
y agua; Apagado en autoclave con vapor de agua inyectado a presión, se trata de
un método rápido que da pastas más plásticas, lo que permite enlucidos más fáciles
de extender con la llana.
9) Cementos.
El término cemento se aplica, con caráctergeneral, a cualquier producto que
presente propiedades adhesivas y sea capaz de unir partes o piezas de un objeto o
construcción. Así,, con esta denominación se engloban productos de muy diversa
índole constituidos por sílice,alúmina, resinas sintéticas, etc. Tal y como se señaló
anteriormente, los cementos empleados en construcción son aglomerantes
hidráulicos formados por una mezcla de caliza, arcilla y otras sustancias, que
cuando se les añade agua forman una masa de elevada plasticidad, y al perderla
sufren un proceso de fraguado y endurecimiento, permaneciendo prácticamente
estables.
A lo largo de la historia se han empleado diversos tipos de cementos, que
actualmente han caído en desuso. Uno de los más conocidos es el denominado
cemento natural o romanos, que se obtenían por calcinación en horno de las
margas, que son depósitos de carbonato de calcio amorfo, arcilla y arena en
diversas proporciones. En la actualidad se emplean diferentes tipos de cementos,
que serán abordados brevemente, siendo el más importante por su uso el llamado
cemento Portland, y en el cual centraremos nuestro estudio.