Materiales de Construcción: Tipos, Propiedades y Procesos

Materiales de Construcción: Clasificación y Propiedades

Clasificación de los Materiales de Construcción

• Materiales pétreos: Son las piedras naturales, que pueden presentarse en forma de bloques o losetas (mármol, pizarra, arena).
• Cerámicas y vidrios: Obtenidos a partir de la cocción del barro (tejas, ladrillos, vidrio).
• Materiales aglutinados: Productos pulverizados que, al mezclarse con agua, sufren transformaciones químicas que producen su endurecimiento al aire o bajo el agua. Este proceso se conoce como fraguado (cemento, yeso).
• Materiales compuestos: Formados por materiales de diferentes propiedades (asfalto, mezcla de alquitrán y grava; hormigón, mezcla de cemento, arena, grava y agua).
• Materiales mecánicos: A partir de minerales (aluminio, hierro, acero).

Propiedades de los Materiales de Construcción

• Densidad: En general, los materiales de construcción son de densidad media. Son menos pesados que algunos metales.
• Resistencia a la compresión: Pétreos y cerámicos son muy resistentes a la compresión, en algunos casos más que el acero (el vidrio). Los pilares de una vivienda deben ser resistentes a esfuerzos de compresión.
• Resistencia a la tracción: Los pétreos son poco resistentes a la tracción, soportan mejor los de compresión. Los perfiles laminados de acero, empleados en la construcción, son muy resistentes a la tracción.
• Otras propiedades: Los materiales empleados en la construcción también son duros, frágiles, resistentes a la corrosión y económicos.

Cerámicas y Vidrios: Fabricación y Características

La característica común es que están compuestos por minerales que cambian su organización molecular al ser sometidos a elevadas temperaturas.

• Cerámicas: Se obtienen a partir de la mezcla de:
  • Arcilla: Es plástica y moldeable cuando el grano es muy fino y está húmedo. Cuando se seca se vuelve rígida, y al cocerla a una temperatura elevada (900º-1200º) se vuelve vítrea.
  • Feldespato: Reduce la temperatura necesaria para cocer la cerámica, porque actúa como fundente.
  • Arena: Actúa como relleno.
• Vidrios: Transparentes, duros y resistentes a la corrosión, buenos aislantes de la electricidad. Son muy frágiles y aguantan mejor la compresión que la tracción. Se obtienen a partir de la fusión de arena, álcali y óxidos metálicos, a continuación se les da forma.
• Lana de vidrio: Es un aislante térmico excelente. Se obtiene haciendo pasar hilos de vidrio fundido por un horno de aire frío. Las fibras luego son aglutinadas con resinas formando un fieltro o colchón.
• Vidrio plano: Su fabricación se realiza mediante el proceso de vidrio flotado. Esta técnica emplea un baño de metal de estaño fundido.

Materiales Compuestos: Mortero y Hormigón

• Mortero: Es una mezcla de cemento, arena y agua que sirve para unir los ladrillos o las piedras. Se usa también para hacer revoques (no resiste las tracciones de la cara inferior).
• Hormigón: Mezcla de diferentes proporciones de cemento, arena, grava y agua. Las propiedades que lo hacen duradero para la construcción son:
  • Es económico, resistente al fuego, duradero, puede ser fabricado directamente en la obra. Su principal inconveniente es su baja resistencia a la tracción.

Tipos de Hormigón

• Hormigón armado: Para construir su estructura se fabrica un encofrado de madera y se colocan barras de acero. Luego sobre ese molde se vierte la masa de hormigón y al fraguar se retira el molde de madera.
• Hormigón pretensado: Resiste mejor las tracciones y compresiones que el hormigón armado.

Procesos de Fabricación

Moldeado del Ladrillo o la Teja por Extrusión

1. Arcilla suficientemente húmeda como para ser plástica y moldeable con facilidad.
2. La arcilla se muele para conseguir un tamaño de grano uniforme.
3. La masa de arcilla sale por un orificio con la forma del ladrillo y después se corta con una cuchilla.
4. Los ladrillos se secan al aire libre o en secado de túnel. Tras el secado se introducen en un horno donde se cuecen a temperaturas que oscilan entre los 900 y 1000º.

Fabricación del Vidrio Flotado

1. Se mezcla la arena, el álcali y los óxidos metálicos.
2. En el horno a 1500ºC se funde la mezcla de arena, álcali y óxidos metálicos.
3. Se pule al fuego en el mismo baño de flotación. De esta manera se obtiene un vidrio con ambos lados planos y paralelos entre sí.
4. A continuación, el vidrio se pasa por un horno de templado para que no se rompa debido a un enfriamiento brusco.