INTRODUCCIÓN
Hay infinidad de materiales que pueden ser utilizados en el proceso constructivo, pero de todos esos, sólo unos cientos son los que se usan, y de esos cientos, solamente unos cuantos que, por sus características concretas, son los que satisfacen nuestras necesidades en una obra determinada.
La elección entre uno u otro material depende de varios factores:
¨ Características técnicas y físicas adecuadas para el trabajo a soportar.
¨ Resistencia a los agentes agresivos.
¨ Costo hasta quedar colocado en obra.
¨ Cualidades estéticas.
De la correcta proporcionalidad de estos valores depende el éxito del material elegido.
En este tema se estudiarán los materiales que, atendiendo a las propiedades señaladas, se usan en la construcción, estudiando sus características, constitución y propiedades singulares.
Una primera clasificación de los materiales de construcción sería la siguiente:
1. MADERA
2. PRODUCTOS CERÁMICOS
3. MATERIALES LIGANTES
4. MORTEROS
5. HORMIGONES
6. PREFABRICADOS
7. METALES
8. VARIOS
8.1 Piedra Natural
8.2 Plásticos
8.3 Pinturas y barnices
8.4 Vidrio
8.5 G.R.C
1. MADERA
El uso de la madera en la construcción ha pasado por diversas fases: Antiguamente era el material usado para la estructura de las edificaciones, posteriormente, con la llegada del acero y del hormigón, dejó de usarse en la estructura y pasó a los acabados y carpinterías. Actualmente con la aparición de la madera laminada, que posee muy buenas características resistentes a esfuerzos físicos y al fuego, se está retornando al uso de la madera como elemento estructural, aunque, por su elevado costo, sólo se está utilizando de momento en ciertas edificaciones representativas, como son los centros comerciales.
1.1 Clasificación
Las 3 clasificaciones más interesantes para la construcción de la madera son: según su origen, su estructura anatómica, y dimensiones comerciales.
¨ Según su origen:
· Madera Natural: sin tratamiento, salvo los propios para darle forma y protección contra los insectos e incendio.
· Madera Tratada:
ü Contrachapado: Está formado por hojas de madera pegadas entre sí y con la dirección de las fibras de las láminas adyacentes perpendiculares entre sí.
ü Madera laminada: Igual que la contrachapada pero con todas las capas de madera en la misma dirección.
ü Madera comprimida: Madera sometida a una fuerte compresión en sentido perpendicular a sus fibras, aumentando su densidad aparente y resistencia.
ü Madera aglomerada o reconstituida.- Fibras de madera aglutinadas con una resina y prensadas. Se presenta en forma de tableros y chapas.
ü Madera mineralizada.- Se fabrica a base de viruta de madera y un conglomerante que suele ser cemento. Se comprime la mezcla y se deja fraguar y endurecer. Es un producto con buen aislamiento y muy resistente al fuego.
ü Maderas con tratamientos especiales:
– Metalizada: Se obtiene por inmersión de madera seca en un baño de metal fundido (plomo o estaño).
– Baquelizada: Por inyección de baquelita a maderas previamente preparadas.
– Plástica: Se obtienen impregnando la madera en una disolución de urea sintética a 100º C. Se puede trabajar en caliente dándole curvas y formas, las cuales mantiene una vez enfriada.
¨ Según su estructura anatómica:
· Coníferas o resinosas: como son los diferentes tipos de pino.
· Frondosas: roble, haya, olmo, chopo, nogal, etc.
· Exóticas: ébano, okume, ukola, caoba y balsa.
¨ Según sus dimensiones comerciales o escuadría:
· Madero: pieza de gran escuadría, cortada al hilo y sección cuadrada o rectangular.
· Tablón: de 5 a 10 cm de canto y 15/25 cm de anchura.
· Tabla: pieza de espesor 2 a 5 cm y gran anchura (10/20 cm)
· Tablilla, ripia o lata: de 1 a 2 cm de canto y poca calidad.
· Hoja: con espesor inferior a 1 cm.
· Listón: tabla de poca anchura.
· Costero: una cara es plana y la otra tiene la curvatura del tronco.
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1.2 Constitución
La madera es un producto vegetal compuesto principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno y otros en menores cantidades.
La estructura de la madera es la siguiente:
1. Médula: Parte central del tronco, de tejido flojo y poroso, con los radios medulares que parte de ella hacia la periferia.
2. Duramen: Parte del tronco inmediata a la médula. Constituye la madera de la parte interna del tronco, presenta mayor resistencia mecánica y durabilidad cuanto más se acerca a la médula.
3. Albura: Madera de la sección externa del tronco, de coloración más clara que el duramen. Constituye la zona viva del tronco, saturada de savia y sustancias orgánicas, transformándose con el tiempo en Duramen al ser sustituido el almidón por el tanino.
4. Cambium: Se encuentra entre la albura y la corteza, y constituye la base del crecimiento en espesor del tronco. Está formado por células de paredes delgadas capaces de transformarse por divisiones sucesivas en nuevas células, formando en la parte interior lo que llamamos XILEMA (o madera nueva) y en la parte externa el FLOEMA.
5. Liber: Parte interna de la corteza viva, filamentosa y de poca resistencia.
6. Corteza: Capa exterior cuya misión es la de proteger a los tejidos del árbol de los agentes atmosféricos.
1.3 Propiedades
La madera tiene propiedades muy beneficiosas para la construcción, sin embargo, la escasez de este material, su costo, el deber de protegerlo contra ataques de insectos xilófagos y las grandes secciones requeridas como elemento estructural, lo relegan, como ya hemos dicho antes, a carpinterías y acabados, excepto las tratadas con nuevas técnicas, que sí se usan estructuralmente con éxito.
Las propiedades más importantes son:
· Anisotropía: La madera es un material anisotropo, es decir, sus propiedades físicas y mecánicas no son las mismas en todas las direcciones.
· Deformabilidad: La madera cambia de volumen al variar su contenido de humedad, y al ser un material anisótropo, las deformaciones no presentan las mismas magnitudes en las tres direcciones principales.
· Propiedades Térmicas: La madera es un mal conductor térmico, cuanto menos humedad tenga, más aislante térmico es. Las estructuras de madera, al contrario de lo que se piensa, son más resistentes al fuego que las de acero y las de hormigón, ya que al quemarse se crea una capa carbonizada que impide el paso de oxigeno y por tanto, que se queme el núcleo del elemento.
· Eléctricas: La madera seca es un buen aislante eléctrico, decreciendo su resistividad al aumentar la humedad.
· Durabilidad: La resistencia de la madera a los ataques de organismos destructores, tales como hongos, insectos, etc., depende de la presencia en la misma de antisépticos naturales o introducidos y la ausencia de materias nutritivas. También influye la humedad y sobre todo las alternancias humedad-sequedad. Las maderas más densas presentan una duración mayor.
· Dureza: Depende de la clase de madera y de la zona del tronco. Es una propiedad de gran interés para la fabricación de pavimentos.
· Resistencia a compresión, tracción, al corte y a flexión: Dependen de factores tales como la humedad, la dirección del esfuerzo respecto a las fibras y el peso específico, sin embargo esta propiedad, en la fabricación de carpintería y acabados carece de interés.
2. PRODUCTOS CERÁMICOS.
Son productos que adquieren consistencia pétrea por procesos físicos resultantes de cocer tierras arcillosas, previamente moldeadas.
Los productos cerámicos más importantes son: los ladrillos, las tejas, los azulejos, el gres y las bovedillas.
El componente principal de todos los productos cerámicos es la arcilla, con o sin otros elementos, según el producto deseado.
Las propiedades dependen de cada producto y del uso al que se destine.
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2.1. Ladrillos.
Pieza cerámica con forma de paralepípedo, sirve para hacer fábricas. En España este material está regido por la norma RL-88 (Pliego para la recepción de ladrillos cerámicos).
Según la Normativa el ladrillo se divide en 3 Tipos y 2 Clases:
Tipos de ladrillo:
¨ Macizo (M): Sin perforaciones o si las tiene son en la cara de Tabla, es decir, perpendicular al plano de asiento, con un volumen £10% del de la pieza y el área de cada perforación £ 2,5 cm2. Prácticamente en desuso. Sus dimensiones comerciales son: 24×11.5×3.5; 5.3; 7 ó 9.
¨ Perforado o aligerado(P): Como mínimo 3 perforaciones en la cara de Tabla solamente (perpendiculares al plano de asentamiento), y con un volumen > 10% del de la pieza. Es el tipo de ladrillo usado en fábricas resistentes, ya que es capaz de soportar 100 Kp/cm2 como mínimo. Sus dimensiones son las mismas que para el macizo.
¨ Hueco: Perforaciones en la cara de Testa o en la de Canto. Es decir, paralelos al plano de asentamiento, área de cada perforación £16 cm2.
Las dimensiones comerciales son: 24×11.5×2.5 (rasilla; en desuso); 24×11.5×4 ó 7(hueco sencillo); 24×11.5×9 (hueco doble).
Clases de ladrillo:
¨ Visto (V): para la realización de fábricas a cara vista, ya que tienen unas caras (normalmente 1 canto y 2 testas) con buen acabado.
¨ No Visto (NV): para utilizar en fábricas con revestimiento (no entendiendo como tal a los acabados a base de película como pinturas, barnices, etc.).
La diferencia principal entre las dos clases, a parte de las caras de buen acabado, es el grosor de los tabiques que separan las perforaciones entre sí o con las caras, ya que en los V son de mayor espesor.
2.2 Tejas.
Las tejas cerámicas han sido hasta ahora, el material de cubrición más empleado en nuestro país, aunque actualmente, debido a la gran oferta de otros productos de reciente aparición como la teja de hormigón, telas asfálticas, cubiertas de cobre, de cinc y el mayor uso de las cubiertas planas, han producido un retroceso importante en el uso de este tipo de material, aunque sigue siendo, el más usado.
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Las características principales que deben cumplir son: Impermeabilidad, resistentes a las heladas, sin deformaciones ni alabeos, carecer de manchas y no ser eflorescibles.
Se fabrican con un material análogo al empleado para la fabricación de ladrillos.
Atendiendo a su forma se clasifican:
¨ Arabe o curva: De forma de canal cónico. Las dimensiones más corrientes son: 40×20/15 cm. Pesan 2 Kg./Ud. Y entran unas 25 piezas/m2 de cubierta. Sirven para limatesas, limahoyas, caballetes y faldones.
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Plana: De forma plana y con juntas de encaje para su colocación. Suelen tener unas dimensiones de 42×25 cm., su peso es de 2.6 Kg y entran 13 piezas/m2 de cubierta. Sólo para faldones ya que para remates se necesitan piezas especiales.
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Mixta: Su forma es plana con la mitad curva, aunque su uso y forma de colocación es muy parecido a la Teja Plana.
2.3.- Otros productos cerámicos.
¨ Gres cerámico.- Procede de arcillas capaces de pasar del estado cristalino al vítreo por una temperatura relativamente
baja (@ 1200 ºC).Es impermeable, compacto, muy duro (raya al vidrio y no es rayado por el acero) y resistente e inalterable por acciones químicas, por lo que se emplea para la fabricación de baldosas y tubos para desagües de aguas residuales.
¨ Loza.- Se fabrica con arcillas con mucha alúmina y poco hierro, recubriendo el material cerámico con un barniz o esmalte para que la superficie quede dura e impermeable. Se usa para la fabricación de sanitarios. Los azulejos son baldosines esmaltados por una cara, cuyas dimensiones más corrientes son: 20×20, 20×10 y 15×15 cm.
¨ Baldosín catalán. Se hace con arcillas escogidas que se prensan y se cuecen a elevadas temperaturas. Son impermeables y muy resistentes al desgaste. Se utilizan para cubrir terrazas.
¨ Bovedillas para forjado. Son las piezas colocadas como entrevigado para aligerar el forjado.
¨ Porcelana.- Se fabrica con caolín. No es necesario esmaltarla porque es impermeable. Es aislante eléctrico y refractaria, por lo que se usaba hace no muchos años como componente de mecanismos eléctricos.
¨ Materiales refractarios cerámicos.- Poseen un punto de fusión muy alto y resisten la acción de los gases, por lo que se usan en forma de ladrillos para revestir chimeneas industriales, calderas, etc.
3.- MATERIALES LIGANTES
Son aquellos materiales que, por medio de una transformación física, química o físico-química son capaces de unir entre sí otros materiales. Se clasifican en 2 grandes grupos:
¨ Aglomerantes: Son aquellos ligantes que para unir otros materiales sufren una reacción física, bien sea la evaporación de disolventes, de agua, enfriamiento, etc. Algunos de estos materiales son: el barro, asfalto, betún, brea, resinas, pegamentos, silicona, plásticos y pinturas.
¨ Conglomerantes: para unir materiales sufren una reacción química llamada fraguado. Se subdividen en:
· Aéreos.- Si sólo fraguan en el aire. A este grupo pertenecen la cal aérea y el yeso.
· Hidráulicos.- Fraguan en el aire y en el agua. En este grupo se incluyen la cal hidráulica y el cemento.
Nos centraremos en los conglomerantes ya que son los más usados y más importantes, por unir elementos resistentes en la construcción.
Los conglomerantes se comercializan en forma de polvo, por lo que se mezclan con agua para formar una pasta plástica que posteriormente pierde su plasticidad y se endurece. En el endurecimiento hay que distinguir dos fases: el fraguado, cuya duración es relativamente corta y es en la que el material pierde su plasticidad, y el endurecimiento propiamente dicho, que es cuando el material adquiere una consistencia pétrea, tiene lugar después del fraguado y continúa durante mucho tiempo.
Los Conglomerantes se clasifican en:
¨ Yesos: Se obtiene de la deshidratación del yeso natural (sulfato de cal bihidratado).
¨ Cales: Se obtienen por calcinación de calizas naturales.
¨ Cementos: Se obtienen por cocción de caliza mezclada con arcilla.
3.1 YESO y ESCAYOLA
El yeso es un producto que se obtiene del yeso natural o Aljez (sulfato cálcico bihidratado), por un proceso de cocción y posterior pulverización. Al amasarlo con agua toma la que perdió en la cocción y fragua muy rápidamente. Para formar la pasta se emplea normalmente igual volumen de agua que de yeso, vertiendo el yeso en polvo sobre el agua.
La humedad perjudica a la obra de yeso, ya que es un material higroscópico, por cuyo motivo no se aplica en exteriores ni en cuartos húmedos.
El yeso se pega bien al ladrillo y mal a la madera; aplicado sobre el hierro, lo oxida.
La Escayola es un tipo de yeso, con un aljez mucho más puro que el resto y la molienda es mucho más fina.
Según la norma RY-85 (pliego general para la recepción de yesos y escayolas en las obras de construcción) los tipos de yeso son:
¨ Yeso grueso (YG): Es el yeso de grano más grueso; se usa para pasta de agarre en la ejecución de tabicados, guarnecidos, y como conglomerantes auxiliar en obra.
¨ Yeso fino(YF): Es más puro y fino que el anterior y se usa para enlucidos y blanqueos de revestimientos interiores.
¨ Yeso de Prefabricados (YP): Mayor pureza y resistencia que los anteriores. Se usa para elementos prefabricados para tabiques.
¨ Escayola (E-30): Resistencia mínima a flexotracción de 30 Kp/cm2. Se usa para elementos prefabricados para tabiques y techos.
¨ Escayola especial (E-35): De mayor pureza que la anterior y resistencia mínima a flexotracción de 35 Kp/cm2. Para decoración, y en la ejecución de elementos prefabricados para techos.
Para todos estos tipos de yesos, además se diferencian dos clases: la Normal y la clase Lenta, denominada así porque el periodo de fraguado es más lento que la clase normal.
3.2 CALES
Producto que procede de la calcinación de la piedra caliza (carbonato cálcico), pasando a ser Cal Viva que es muy higroscópica y cuando absorbe agua produce una reacción en la que se desprende mucho calor convirtiéndose en Cal Apagada, que es la empleada en la construcción. Puede haber cal apagada en polvo o en pasta.
Hay dos tipos de cales:
¨ Cal Aérea: fragua en el aire.
¨ Cal hidráulica: procede de calizas que contienen arcilla. Esta cal tiene las mismas propiedades que la cal aérea y, además, fragua en lugares húmedos y debajo del agua.
La cal se usa para blanquear como pintura al temple, también se utiliza como sustitución de los guarnecidos y enlucidos de yeso en zonas muy húmedas y para morteros bastardos de cemento y cal para darles mayor plasticidad.
3.3 CEMENTOS
El cemento Portland es el cemento de mayor aplicación en las obras de albañilería. El proceso de fabricación es el siguiente: la mezcla de caliza y arcilla, se somete a un tratamiento térmico llamado Sinterización, dando el “Clinker Portland”, el cuál se muele conjuntamente con Aljez y otros productos como cenizas volantes, puzolanas, escorias siderúrgicas o filler calizo hasta obtener un polvo grisáceo muy fino.
En España la normativa referente al cemento es la RC-97 (Instrucción para la recepción de cementos). Según esta norma los cementos comunes se dividen en 5 tipos, según su composición:
¨ CEM I: Cemento portland
¨ CEM II: Cemento portland, subdividido a su vez en varios tipos según su composición.
¨ CEM III: Cemento de horno alto
¨ CEM IV: Cemento puzolánico
¨ CEM V: Cemento compuesto
Además de los tipos, se diferencian tres CLASES RESISTENTES, que corresponde a la resistencia mínima a compresión a 28 días en N/mm2: 32,5; 42,5 y 52,5. Estas clases resistentes tienen otra modalidad, que es con alta resistencia inicial ya que a los 2 días ya han alcanzado aproximadamente, el 40% de la resistencia final.
Si a los cementos comunes le añadimos otra cualidad, aparte de la resistente podemos obtener otros cementos, por lo que la clasificación final de los cementos según la norma es:
¨ Cementos Comunes (CEM): Tipos del I al V.
¨ Cementos Blancos (BL): Tipos I, II y V
¨ Cementos para usos especiales (ESP): Tipos VI-1 y VI-2
¨ Cemento de Aluminato de Calcio (CAC/R): Antiguo cemento aluminoso, de uso muy restringido debido a su inestabilidad estructural.
¨ Cementos con características adicionales:
· Resistentes a los sulfatos (SR) o al agua de mar (MR)
· De bajo calor de hidratación (BC)
La forma de utilización del cemento es o bien mezclado con agua formando una pasta o mezclado con arena y agua, formando mortero.
4. MORTEROS
Se llama Mortero a toda materia plástica obtenida por mezcla de uno o varios conglomerantes, arena, agua y posibles aditivos. Se emplea como material de agarre para elementos de fábrica (ladrillo, bloques de hormigón, mampostería, etc.), enfoscar tabiques y muros, colocación de solados (terrazo, gres, mármol, etc. ), colocación de alicatados, así como en el recibido y ejecución de obras complementarias o de ayuda a diversos oficios.
4.1 Clasificación
Según el tipo de conglomerante se clasifican en:
¨ Morteros de cemento: Es el de mayor resistencia, por lo que se usa en fábricas resistentes y enfoscados.
¨ Morteros de cal: aéreos e hidráulicos: De bajas resistencias mecánicas, por lo que se usa por su plasticidad, trabajabilidad, color u otra cualidad diferente.
¨ Morteros de yeso (actualmente en desuso). Lo más usado es la pasta de yeso que es una mezcla de yeso y agua, sin arena.
¨ Morteros bastardos o mixtos: Son morteros compuestos por dos conglomerantes compatibles, es decir, cemento y cal, modificando ventajosamente las propiedades requeridas en ambos. Se caracteriza por su alta trabajabilidad, comunicada por la cal, y presenta colores claros por lo que se usa en fábricas de cara vista.
¨ Morteros de cemento aluminoso: En su fraguado producen una considerable reacción térmica. Su uso se restringe a taponamientos y vías de agua, y si se utiliza arena refractaria obtenemos morteros refractarios para hogares de chimeneas y hornos.
¨ Morteros especiales:
· de cemento-cola: Morteros con una gran adherencia. Se utilizan para la ejecución de alicatados y solados.
· Ligeros: Son morteros de baja densidad, confeccionados con arenas de machaqueo que proceden de pumitas, riolitas o liparitas, mezclándolas con áridos expandidos por calor, como la perlita, vermiculita, etc.
· Con aditivos: son aquellos a los que se ha añadido una serie de productos que pueden proporcionarles características especiales, tales como aireantes, fluidificantes, activadores o retardadores del fraguado, anticongelantes, hidrofugantes, coloreados, aislantes, sin retracción, etc.
4.2 Constituyentes de morteros
4.2.1 Conglomerantes
Los conglomerantes que se emplean para la confección de los morteros son las cales y los cementos, ya que, como hemos dicho anteriormente, el yeso empleado en mortero está en desuso.
La misión de los conglomerantes es la de ligante de la masa.
¨ Cales: Se pueden usar todas las especificadas en el apartado 3.2
¨ Cementos: Deben cumplir lo especificado en la “Instrucción para la recepción de cementos” RC-97, es decir, los especificados en el apartado 3.3, aunque no se recomienda la utilización de cementos de clase inferior a 32,5 N/mm2.
Para los morteros refractarios se emplea el cemento de aluminato de calcio con arena refractaria.
El mortero debe tener la cantidad exacta de cemento ya que si tienen poco, dan morteros ásperos (friccionando entre sí los granos de arena) y si tienen en exceso, producirá retracciones, apareciendo fisuras.
4.2.2 Arena
Se puede definir como todo material procedente de rocas naturales, reducido por la naturaleza o mediante machaqueo, a partículas cuyos tamaños están comprendidos entre 5 mm y 0,02 mm.
La arena cumple dos misiones fundamentales: reducir al máximo posible los cambios dimensionales (retracciones) del conjunto y en segundo lugar el abaratamiento del producto final.
Las arenas se pueden clasificar:
¨ Según su procedencia:
· Naturales: Según se encuentran en la naturaleza. Pueden ser “cribadas” o “sin cribar”.
· Artificiales: Proceden del machaqueo de las rocas. Recibirán los nombres con arreglo a la roca madre añadiendo “de machaqueo” o “artificial”.
¨ según su yacimiento:
· de Río: yacimientos en los cursos de los ríos de cauce actual.
· Playa: De granulometría unimodular y finas. Necesitan un lavado previo por las sales del agua del mar.
· Mina: Proceden de depósitos sedimentarios de valles y cuencas antiguas. Composición según la roca madre. De granos angulosos o redondeados.
· Miga: Son de mina pero con un porcentaje de arcilla comprendido entre el 5 y 20 %.
· Duna: De granulometría unimodular y granos con las aristas desgastadas por la acción eólica.
¨ según su granulometría:
· Continua: Contiene todos los tamaños de granos que definen la arena.
· Discontinua: Aquellas que les falta una fracción intermedia de su granulometría.
· Unimodular: Sólo poseen uno o dos tamaños de los que caracterizan a la arena.
¨ Según el tamaño de sus granos:
· Arena fina: a la que tiene un tamaño inferior a 1 mm.
· Arena gruesa: tiene un tamaño comprendido entre 1 y 5 mm.
Las impurezas como la mica, el aljez, limo, materia orgánica, o sustancias que en general resulten nocivas para los morteros, retrasan el fraguado y disminuyen las resistencias.
El tipo de granulometría de una arena tiene gran influencia para la fabricación de morteros y está íntimamente ligado con la calidad, compacidad, resistencia mecánica, etc., del mismo produciendo cuanto mayor es la compacidad, mayor resistencia.
Para confeccionar morteros destinados a ser utilizados en la construcción de elementos de fábrica de ladrillo resistente, la arena deberá cumplir las especificaciones dadas en la norma N.B.E F.L-90 “Fábricas de ladrillo resistentes”.
4.2.3 Agua.
Para la confección de morteros debe emplearse la cantidad de agua justa para hidratar el conglomerante y darle al mortero la plasticidad acorde con el uso al que se destine.
No sólo la cantidad de agua es importante, sino también su temperatura de amasado y el contenido de impurezas son condicionantes que varían el comportamiento final del mortero.
El agua usada para la confección de morteros debe carecer de impurezas tales como arcillas y cloruros que alteren su durabilidad y aspecto estético, y ácidos que puedan reaccionar.
Según la norma N.B.E. F.L-90, para el amasado de muros resistentes de fábrica de ladrillo, se admiten todas las aguas potables y las tradicionalmente empleadas.
4.3.- Propiedades
¨ Resistencia: Cuando se emplea para unir piezas en una fábrica resistente, el mortero debe actuar como un elemento resistente, tanto a flexión como a compresión.
¨ Adherencia: Capacidad del mortero de absorber tensiones normales o tangenciales a la superficie mortero-base. Es la principal cualidad que se exige a un mortero, ya que de ella depende la resistencia de muros frente a solicitaciones de cargas excéntricas, transversales, o de pandeo, la estabilidad de los recubrimientos bajo tracciones externas o internas, y la perfecta unión de azulejos o losas a sus bases respectivas.
¨ Durabilidad: Es una propiedad que depende de muchísimos factores, tanto del propio mortero (porosidad, resistencia, cantidad y tipo de cemento, etc.) como del medio exterior (heladas, humedad, agentes físicos o químicos, etc.).
¨ Trabajabilidad del mortero fresco: Para asegurar una perfecta utilización del mortero es preciso que sea fácilmente trabajable, y rellene las juntas de los elementos a unir, con lo que se repercute además, en la velocidad de ejecución del elemento que se construye. Para ello, su consistencia debe ser la apropiada para su aplicación con facilidad, y su capacidad de retención de agua debe evitar la rigidización excesiva por succión de la base.
¨ Dosificación: Se llama así a la relación, en peso o en volumen, de los componentes: cemento (c); cal (ca); arena (a) y agua (w), expresándose en la forma: – c : ca : a : w – dando normalmente el valor unidad al cemento. En el caso de un solo conglomerante sería: 1 : a : w
¨ Porosidad: Huecos existentes que son susceptibles de colmatarse de un liquido que accede por capilaridad o presión.
5. HORMIGONES
El Hormigón es una mezcla de áridos (grava y arena), cemento, agua y posibles aditivos con el fin de modificar alguna de sus características. Los elementos activos son el cemento y el agua, y los inertes, la grava y la arena. Es apto para resistir esfuerzos de compresión pero no de tracción. Por lo que se puede poner en obra con una armadura de acero si debe soportar tracciones o flexiones, llamado entonces hormigón armado, o sin armadura, llamado hormigón en masa, si sólo ha de soportar esfuerzos de compresión.
Todas las obras en las que se emplee el hormigón como material estructural, deben cumplir una normativa muy exigente que afecta tanto a los componentes que lo forman, como a su fabricación, a su ejecución y al control que debe hacerse sobre el material, esta norma se llama ”Instrucción para el Hormigón Estructural” o E.H.E, publicada en 1999.
5.1 Clasificación
El hormigón se puede clasificar por su densidad, por su composición o por su tipo de armadura.
Según su densidad tendremos hormigones:
¨ Ligeros: 1200/2000 Kg/m3.
¨ Normales: 2000/2800 Kg/m3.
¨ Pesados: >2800 Kg/m3.
Según su composición se dividen en:
¨ Ordinarios: obtenido al mezclar cemento Portland, agua y áridos minerales.
¨ Sin finos: sin arenas.
¨ Ciclópeo: es ordinario con elementos pétreos de gran tamaño >30 cm de largo. Se usa cuando el firme es muy profundo.
¨ Unimodular: árido de un solo tamaño.
¨ Aligerados: con áridos de baja densidad como la pumita y la arlita y, con aditivos aireantes que incorporan en su interior una cantidad de aire, para disminuir su densidad. Se usan como aislantes.
¨ Pesados o de árido pesado: con áridos de alta densidad. Se utilizan para evitar el paso de radiación.
¨ Refractarios: con árido refractario y cemento de aluminato de calcio.
Según su armado:
¨ Hormigón en masa: sin acero en su interior, o con muy poco. Sólo admite esfuerzos de compresión. Se suele utilizar para ciertas cimentaciones.
¨ H. Armado: Lleva en su interior una armadura de acero corrugado, debidamente situada y dimensionada. Este hormigón soporta perfectamente los esfuerzos de compresión y de flexión, ya que la armadura absorbe las tracciones transmitidas al hormigón por la flexión.
¨ H. Pretensado: su armadura está compuesta por acero de límite elástico >6000 Kp/cm2 la cual se tracciona mientras se hormigona y se sueltan una vez endurecido el hormigón con lo que la unión hormigón-acero es mucho mayor que en el hormigón armado.
¨ H. Postensado: la armadura, introducida en unas fundas, se tensa después de hormigonar. Este tipo de hormigón es muy utilizado en obras públicas.
5.2 Constituyentes de los hormigones:
5.2.1 Conglomerante
El conglomerante puede ser cualquiera, pero el hormigón por antonomasia es el fabricado con cemento portland.
La misión del cemento es la de ligante de la masa, al igual que ocurre con los morteros.
Deben cumplir lo especificado en la “Instrucción para el hormigón estructural” (E.H.E.) y en el “pliego para la recepción de cementos” RC-97.
No puede decirse que haya una mezcla óptima de árido, cemento y agua, en términos generales. En cada caso habrá unas condiciones de docilidad, resistencia, etc., que serán las que determinen la mezcla óptima.
5.2.2 Árido
El árido es un material inerte que no participa en el fraguado y endurecimiento del hormigón, pero sin embargo desempeña un papel muy importante, ya que le dan compacidad, estabilidad ante la retracción y economía.
El árido está dividido en áridos gruesos o grava y arena o árido fino. Los áridos gruesos son aquellos de tamaño comprendido entre 5 y 150 mm formados por canto rodado o por piedra machacada. Los áridos obtenidos por machaqueo de rocas presentan una superficie más áspera y angulosa, y están libres de fangos, barros y otras impurezas. El tamaño de los áridos depende de la naturaleza de la obra o elemento a hormigonar, debiendo ser escalonado, para reducir el volumen de huecos que se han de rellenar con mortero, con la consiguiente economía de cemento.
Se prohibe el uso de áridos que contengan sulfuros oxidables.
La mezcla natural de grava, gravilla y arena se llama zahorra. Las zahorras artificiales son el producto del machaqueo de piedras y están formadas por áridos de todas las dimensiones. Para el hormigón no se debe emplear zahorra.
5.2.3 Agua
El agua interviene en el hormigón en dos fases: en el amasado del hormigón y en el curado, con misiones diferentes: hidratación y plastificación del hormigón para que fragüe y sea trabajable y la otra misión es la hidratación durante el curado, siendo esta última misión importantísima, ya que durante el fraguado, el hormigón pierde muchísima agua por evaporación, y sin la aportación de más agua el hormigón no completaría correctamente dicho fraguado.
El agua utilizada, tanto para el amasado como para el curado, no debe contener ningún ingrediente dañino que afecte a las propiedades del hormigón o a la protección de las armaduras frente a la corrosión. En general, se aceptarán todas las aguas sancionadas por la práctica y las potables.
5.2.4 Aditivos
Son unas sustancias químicas que, al incorporarlas antes o durante el amasado del hormigón en una proporción < 5% en peso, produce alguna modificación deseada, en estado fresco y/o endurecido. Su uso debe estar muy controlado y con las debidas autorizaciones ya que puede tener efectos secundarios perjudiciales. Los aditivos se pueden clasificar según su función principal:
¨ Modificar la plasticidad: Plastificantes y Fluidificantes
¨ Modificar el fraguado y/o endurecimiento: Aceleradores y Retardadores de fraguado y Aceleradores de endurecimiento.
¨ Modificar su densidad: Aireantes, Gasificantes, Espumantes, Desaireantes y Desespumantes.
¨ Modificar su permeabilidad: Impermeabilizantes e Hidrófugos.
¨ Otras: Anticongelantes, para bombeo, para inyecciones, colorantes, y aditivos para hormigones proyectados.
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5.2.5 Armaduras
Las armaduras son barras de acero y pueden ser corrugadas o mallas electrosoldadas. El cálculo de la estructura de hormigón dará exactamente el tipo de acero, la posición y diámetro de las barras para que soporte los esfuerzos correspondientes. El tipo de acero utilizado según la E.H.E es:
¨ B400S: Límite elástico 400 N/mm2 y soldable.
¨ B500S: Límite elástico 500 N/mm2 y soldable.
¨ B400SD: Límite elástico 400 N/mm2, soldable y con mayor ductilidad. Apto para acciones sísmicas.
5.3 PROPIEDADES
Las cualidades más significativas del hormigón son: densidad, compacidad, durabilidad y resistencia mecánica.
¨ Densidad y compacidad: Aunque son dos propiedades diferentes, están íntimamente relacionadas, ya que una lleva a la otra. Ambas depende del tipo de árido, granulometría, agua de amasado y curado, dosificación y compactación utilizada. A mayor densidad y compacidad, el hormigón es más resistente, más compacto y más durable, excepto que se requiera su baja densidad con algún fin NO estructural como la formación de pendientes de cubiertas planas.
¨ Durabilidad: Capacidad del hormigón de soportar acciones físicas, químicas y mecánicas, además, el hormigón deberá proteger la armadura de su interior. La durabilidad depende de factores tales como su densidad, su compacidad, dosificación, composición, acciones mecánicas, físicas, químicas y biológicas que deba soportar.
¨ Resistencia mecánica: Capacidad del hormigón de resistir esfuerzos mecánicos de compresión, tracción y flexión, refiriéndonos normalmente al hormigón armado. Depende de varios factores: Tipo de cemento, dosificación, granulometría de los áridos, condiciones de temperatura y humedad durante los procesos de fraguado y endurecimiento, puesta en obra y aditivos.
El hormigón es tanto más resistente cuanto más compacto resulte el conjunto. El cemento es un elemento favorable, y el agua, desfavorable, es decir, el agua que no interviene en el fraguado deja poros al evaporarse, con lo que disminuye la resistencia e impermeabilidad.
El fraguado y endurecimiento se detienen prácticamente a la temperatura de 0 ºC. El calor acelera el fraguado, pero perjudica a la masa a partir de un cierto limite. También queda perjudicada la resistencia del hormigón cuando la desecación de la masa se produce prematuramente. Con esto se quiere decir que el hormigonado ha de hacerse entre ciertas temperaturas (0/40 ºC).
Los métodos de puesta en obra que tienden a conseguir un hormigón más compacto, tales como el apisonado y la vibración, aumentan la resistencia mecánica del hormigón.
¨ Otras: El hormigón resiste relativamente bien el fuego, la acción del tiempo y a los agentes atmosféricos, aunque las heladas frecuentes y repetidas pueden producir, al igual que en las rocas, la disgregación de la superficie.
Atacan al hormigón las aguas que contienen yeso o sulfatos, así como las ferruginosas y las ácidas.
La dosificación del hormigón en volumen indica el volumen de los elementos constituyentes. Un hormigón 1:3:6 significa que en su composición entra 1 volumen de cemento, 3 volúmenes de arena y 6 volúmenes de áridos gruesos.
También se puede dosificar el hormigón indicando el peso de cemento y el volumen de arena y áridos gruesos, refiriendo el peso de cemento al metro cúbico de hormigón formado.
La resistencia característica de un hormigón es la resistencia mecánica a compresión, expresado en N/mm2, que tiene ese hormigón después de 28 días de fraguado.
La designación de un hormigón según la norma E.H.E es:
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6. PREFABRICADOS
Llamamos prefabricados a los elementos que se fabrican cuidadosamente en taller, en moldes y en unas condiciones óptimas, para luego ser colocados en obra por medio de unas operaciones sencillas. Los principales son los fabricados con: Cemento, Yeso y Cal.
6.1 DE CEMENTO
Normalmente se usa el cemento Portland tipo I y II, y si se quieren tonos claros se usa el cemento blanco. Los áridos se seleccionan cuidadosamente, variando según las propiedades que se quieran obtener. El hormigón se vierte sobre unos moldes, los cuales se vibran enérgicamente, obteniendo unas piezas perfectas, que se deben conservar en ambiente húmedo o bajo el agua para un perfecto curado.
¨ Piedra artificial: Pueden tener el mismo acabado que la piedra natural. Se usa para cornisas, zócalos, alféizares, peldaños, balustradas de escaleras, elementos decorativos, etc.
¨ Terrazo: Es una piedra artificial pulida, en forma de baldosas o continuo “in situ”. Fabricada con áridos o trozos de mármol y cemento.
¨ Bloques y bovedillas: Los primeros se usan para ejecutar obras de fábrica (fig. 1) y las bovedillas como elementos aligerantes en forjados.
¨ Viguetas: Son elementos resistentes formados por hormigón vibrado y armaduras, normalmente pretensadas. Se usan en la ejecución de forjados.
¨ Tubos: fabricados con hormigón o con fibrocemento que es una mezcla de cemento con fibras de amianto. Estos últimos están en desuso por la aparición de nuevos materiales y por los efectos perjudiciales sobre la salud del amianto.
¨ Adoquines: fabricados por vibroprensado y utilizados para el pavimentado de calles y aceras.
¨ Otros: bordillos, paneles de fachadas, tejas, placas alveolares para forjados y cerramientos, placas para cubriciones, etc.
6.2 DE YESO
El principal material de estos elementos es el denominado Yeso de Prefabricados (YP), pudiendo además, introducir otros materiales en su interior, según sea el elemento y las propiedades requeridas.
¨ Placas de yeso.- Se fabrican con yeso fluido vertido sobre unos moldes. Van reforzados con fibras de diversos materiales, y se utilizan para tabiques y cielos rasos.
¨ Placas de Yeso Laminado.-Es el hasta ahora llamado Carton-Yeso y son unas placas cuyo núcleo es de cartón revestido por ambas caras con yeso de prefabricados (YP). Conocido con el nombre de la marca comercial “Pladur”.
Se utiliza para realizar la tabiquería interior de edificios, en decoración, en rehabilitación y como protección al fuego de otros elementos constructivos.
¨ Placas de escayola .- Fabricadas con escayola E-30. Se usan para los falsos techos.
¨ Molduras y elementos decorativos.- Son elementos para decoración, compuestos por escayola y también pueden llevar fibras en su interior para darles mayor resistencia. Fabricados con escayola E-30 ó E-35.
6.3 DE CAL
Dentro de éstos se encuentran:
¨ Piedra artificial de cal.- Se fabrica con mortero de cal mezclado con arena o piedra caliza.
¨ Ladrillo silicocalcáreo.- Formado por una mezcla de cal y arena que se moldea en prensa y se endurece posteriormente.
¨ Ladrillo de escorias.- Fabricado con escorias de altos hornos mezcladas con cal.
7.- METALES
Los metales más usados son el acero como elemento estructural y el aluminio en carpinterías, seguidos del cobre, cinc y plomo, que se usan en contadas ocasiones.
7.1 ACERO.
El acero es un material muy empleado en construcción, utilizándose en diferentes procesos y oficios, por lo que hay diferentes productos, según sea para estructuras o elementos estructurales metálicos, o como parte de estructuras de hormigón:
¨ Perfiles laminados.- Usados en estructuras metálicas y recogidos en la norma EA-95 “Estructuras de acero” son los perfiles: IPN, IPE, HE, UPN, en L, LD, en T, entre otros (fig. 2 Anexo I)
¨ Acero corrugado o ferralla. – Se emplean para el hormigón armado, y se fabrican con unos diámetros comprendidos entre 4 y 50 milímetros. Vistas en el apartado 5.2.5 (pag. 13).
¨ Hierros planos.- Chapa lisa y ondulada, fleje (espesor menor de 4 milímetros), pletina (espesor de 4 a 10 milímetros), la chapa galvanizada es una chapa de hierro recubierta de cinc.
¨ Tubos.- De diferente forma: redondo, cuadrado, rectangular.
El problema del acero es su oxidación y mal comportamiento ante el fuego, por lo que requiere protecciones en ambos sentidos, así como necesitar mano de obra especializada para su puesta en obra.
7.2 ALUMINIO.
Material muy usado por su ligereza, su resistencia a la corrosión y fácil trabajabilidad, ya que es muy dúctil y maleable. Actualmente, casi la totalidad de la carpintería exterior (ventanas), se fabrican de aluminio debido a la gran cantidad de acabados y perfiles existentes, siendo los más novedosos los perfiles de ruptura de puente térmico, que solucionan el problema típico de las ventas de pérdidas de calor (o frío). Compuesto principalmente por bauxita, aunque se puede alear para mejorar alguna de sus propiedades.
Otros productos son: chapas lisas, chapas grecadas, tubos, varillas, pulverizado en pinturas, conducciones eléctricas, paneles y perfiles de todo tipo.
7.3 CINC.
Procedente de los minerales blenda y calamina pero se suele usar aleado con aluminio, cobre, plomo manganeso y cadmio.
Se emplea en cubiertas, canalones, bajantes, depósitos de agua y revestimientos, por su resistencia a la oxidación y aspecto.
7.4 COBRE
Obtenido de la calcopirita. Sus propiedades principales son: buen conductor térmico y eléctrico, resiste bien la corrosión, y es dúctil y maleable, por lo que se usa en tuberías de conducción de aguas y como conductor eléctrico en forma de hilos.
También se suele usar mucho aleado con cinc (latón) y con estaño (bronce).
7.5 PLOMO
Se obtiene principalmente de la galena. Es un material muy denso, poco elástico pero muy plástico, muy dúctil, blando, impermeable a las radiaciones y de bajo punto de fusión.
Se emplea en pinturas, fusibles, cubiertas y como aislante en lugares que hayan de estar protegidos de las radiaciones.
8 VARIOS.
8.1. PIEDRA NATURAL
Las piedras son trozos de roca, más o menos grandes, procedentes de la disgregación de las mismas o extraídas en cantera.
Antiguamente la piedra se utilizaba como elemento de las fábricas, pero actualmente la piedra natural ha pasado ha ser empleada en solados, y revestimientos, por sus buenas características resistentes y estéticas, teniendo en contra su elevado coste.
8.1.1 CLASIFICACIÓN
De la piedra natural podemos hacer infinidad de clasificaciones, pero desde el punto de vista de la construcción, las más importantes son dos:
¨ Según su origen y formación:
· Rocas eruptivas: tuvieron su origen en el enfriamiento del magma fluido e incandescente.
· Rocas sedimentarias: producidas por los depósitos que la sedimentación dejó en el fondo de los mares y cuencas de agua embalsada.
· Pizarras cristalinas: que se formaron en parte de una manera y en parte de otra.
¨ Según su tamaño y forma:
· Mampuesto.- Es una piedra de forma irregular, sin labrar.
· Sillar.- Piedra labrada de forma regular y de gran tamaño.
· Sillarejo.- Igual que el sillar pero manejable por una persona.
· Áridos.- Son piedras de pequeño tamaño procedentes de rocas desmenuzadas por un proceso natural o por machaqueo. Los trozos disgregados cuyas aristas han sido redondeadas por las corrientes de agua constituyen el canto rodado. Según su tamaño, los áridos se clasifican en:
• Grava : De 30 a 100 mm. de diámetro.
• Gravilla : De 5 a 30 mm. de diámetro.
• Arena : De 0,1 a 5 mm de diámetro.
Al conjunto de áridos de diferente tamaño se le llama zahorra o revoltón.
8.1.2 COMPONENTES
Las rocas están formadas por ciertos minerales, que variaran según la procedencia de la roca y el proceso sufrido en su formación.
Los minerales esenciales de las rocas pertenecen a los siguientes grupos:
¨ Oxidos : Cuarzo, Tridimita, Calcedonia, Sílex y Opalo.
¨ Silicatos: Ortosa, Microclina, Albita, Oligoclasa, Leucita, Nefelina, Micas, Cloritas, Epidota, Talco, Serpentina, entre otros.
¨ Sulfatos: Anhidrita, Aljez, Baritina, Celestina.
¨ Carbonatos
8.1.3 PROPIEDADES
Dureza: Cualidad más importante desde el punto de vista constructivo. Depende de los minerales que la componen. Un método curioso para saber si una piedra es dura o blanda sin hacer ensayos consiste en romper una muestra de la misma, si se rompe en trozos redondeado es blanda y si son angulosos es dura.
Homogeneidad: Se refiere a la propiedad de las rocas cuando están compuestas por elementos de igual naturaleza.
Resistencias mecánicas: las rocas presentan generalmente buena resistencia a compresión y mala a tracción.
Densidad: En general, tienen una densidad aparente media de 2700 Kg./m3, aunque hay algunas que llegan a los 3000 y otras que son muy porosas y resistentes.
Porosidad: De gran importancia, no sólo para su peso, sino también por su solidez, absorción, permeabilidad y resistencia a los agentes atmosféricos.
Resistencia al fuego: normalmente son poco resistentes al fuego y los efectos de éste se ven aumentados si se combinan con los del agua.
Heladicidad: Una roca es heladiza cuando se deteriora o disgrega con las heladas. Esta propiedad es importante en las piedras que han de colocarse en el exterior. Un procedimiento curioso para detectarlo consiste en introducir una muestra en un recipiente que contenga agua con sal; si la piedra es heladiza la muestra queda agrietada al someterla a un proceso de inmersión-secado.
8.2- PLÁSTICOS.
Son unos materiales cuyo integrante esencial es una sustancia orgánica de gran peso molecular, y que cuando estaba sólida y pulverulenta, en algún estado de su fabricación, puede ser conformada con formas diversas, normalmente con la aplicación de calor, presión o ambos.
Los plásticos están obtenidos por reacción química, partiendo de materias primas no resinosas (carbón, petróleo, aceites vegetales, etc.), y una vez conformadas tienen características propias como las resinas naturales (plasticidad, ductilidad, moldeabilidad) por lo que se les llama “resinas sintéticas”, este es el nombre que verdaderamente les corresponde, ya que el plástico sólo corresponde a una fase transitoria intermedia.
Las propiedades de los plásticos se pueden modificar incorporando ciertos aditivos, tales como: plastificantes, antioxidantes, estabilizantes térmicos, absorbentes de la radiación ultravioleta, colorantes, etc.
8.2.1 CLASIFICACIÓN (En construcción)
Los materiales plásticos más utilizados en construcción son los siguientes:
¨ Polietileno (PE). – El polietileno es un material incoloro, flexible y muy resistente a la corrosión. Se oxida fácilmente con el oxigeno del aire y se degrada por la acción de los rayos ultravioleta del sol, por cuya razón se le añaden antioxidantes y absorbentes de la radiación ultravioleta.
Se fabrican dos tipos de polietileno: de baja densidad y de alta densidad. El polietileno de baja densidad se utiliza preferentemente en la fabricación de láminas o firmes y tuberías. El polietileno de alta densidad es más frágil a temperaturas inferiores a 0 ºC y se usa preferentemente para la fabricación de tuberías para conducir el agua.
¨ Copolimeros EVA.- Los Copolimeros EVA estan compuestos de etileno y acetato de vinilo. Se utilizan preferentemente para la cubrición de invernaderos.
¨ Policloruro de vinilo (P.V.C)- Es un material rígido al que se añaden productos plastificantes para darle mayor o menor flexibilidad. Se fabrican dos modalidades: el P.V.C flexible, que se utiliza para la fabricación de laminas, y el P.V.C rígido, que se utiliza para la fabricación de placas y tuberías.
¨ Poliestireno (PS). Es un material plástico que se fabrica en forma de placas transparentes, reforzadas a veces con fibra de nilón. Otros productos son el poliestireno expandido (poliexpan) y el estrusionado, los cuales forman una estructura celular cerrada sin comunicación entre los alvéolos, por lo que constituyen buenos aislantes térmicos.
¨ Polimetacrilato de metilo.- Es un material transparente, muy ligero, que no amarillea con la exposición a la intemperie.
8.2.2 PROPIEDADES GENERALES DE LOS PLÁSTICOS.
Sus propiedades principales son: su ligereza (densidad de 1 a 2 Kg/dm3), buenos aislantes eléctricos y térmicos, apariencia agradable, y de fácil fabricación, siendo los termoestables más frágiles que los termoplásticos.
8.3. – PINTURAS Y BARNICES.
Las pinturas son mezclas líquidas o viscosas que se aplican a la superficie de los elementos constructivos para protegerlos y decorarlos.
Los barnices forman un recubrimiento transparente, mientras que las pinturas lo forman opaco, es decir, la diferencia es que el barniz no lleva color.
Las formas de aplicar las pinturas y barnices son: Extensión (brocha, rodillo, etc.), Pulverización (pistola, aerógrafo, etc.) o Inmersión.
8.3.1 CLASIFICACIÓN
Las pinturas se clasifican de la siguiente forma:
¨ Pinturas al agua. Emplean como disolvente el agua. Son pinturas poco resistentes y no lavables. Carecen de brillo. Entre ellas podemos distinguir las siguientes:
· Pintura a la cola o al temple
· Pintura a la cal, enjalbegado o encalado.
· Pintura al cemento.
· Pintura al silicato.
· Pintura plástica.
¨ Pinturas al aceite o al óleo. En estas pinturas se emplea el aceite vegetal (por lo general de linaza) como aglutinante, y aguarrás o “white spirit” como disolventes.
¨ Pinturas esmalte. Emplean como aglutinante una mezcla de aceite secante con resinas naturales o sintéticas, y como disolvente, el aguarrás o “white spirit”
· Esmaltes grasos u oleosintéticos: simple mezcla aceite y resina.
· Esmaltes sintéticos: reacción química entre aceite y resinas.
¨ Pinturas con reacciones Químicas:
· Pinturas a base de Clorocaucho: formuladas a base de un derivado clorado del caucho, pigmentos de color, agentes plastificantes, aditivos y disolvente aromático, el cual no puede ser ni aguarrás ni “white spirit”, ya que no son lo suficientemente fuertes.
· Pinturas epoxi: presentado en dos envases, uno que contiene la resina epoxi propiamente dicha y otro con el endurecedor o catalizador. Los pigmentos pueden ir en cualquiera de los dos envases y los disolventes especiales usados deben ser de gran poder disolvente.
· Pinturas de poliuretano: pueden ser de dos tipos: las de un solo componente, catalizadas por la humedad atmosférica, y las de dos componentes, que son las más usuales, consistentes en una resina poliéster, mezclada en el momento de su uso con un endurecedor o catalizador.
¨ Pinturas o lacas nitrocelulósicas: Su principal y característico componente es la nitrocelulosa, plastificada adecuadamente para darle flexibilidad. Deben usar disolventes especiales de gran poder disolvente.
¨ Pinturas especiales.- Se incluyen en este grupo todas aquellas pinturas que, por sus características, tienen unas aplicaciones bien determinadas.
· Wash primer: imprimación de enganche para hierro desnudo y otros metales ligeros.
· Barnices arrancables: barnices a base de resinas vinílicas de pobre adherencia sobre metal, para su protección temporal en obra y eliminación posterior por arrancado o pelado de la película.
· Pinturas bituminosas: son disoluciones de breas, asfaltos o alquitranes en disolventes orgánicos.
· Pinturas de aluminio: de aspecto metálico característico al incorporarle una pasta de aluminio molido (purpurina). La pintura martelé también lleva aluminio y una silicona adecuada.
· Pinturas antioxidantes: aplicadas sobre el acero lo protege de la oxidación.
· Pinturas ignífugas e intumescentes: no arden al someterlas a la acción de una llama intensa e incluso pueden llegar a aislar el soporte de la acción del fuego (intumescentes), retrasando su destrucción y la propagación de un incendio.
8.3.2 CONSTITUYENTES
Están formadas por:
¨ Vehículo: es el elemento portante de todos los demás, consta a su vez de dos componentes:
· Aglutinante o ligante: da unión a los elementos de la pintura entre sí y con la superficie a pintar, formando una película adherente a la base, además, es el encargado de darle cuerpo a la pintura, dureza, protección y durabilidad.
· Disolvente: Facilita la dispersión o disolución del aglutinante sólido, es decir, consigue que la pintura permanezca en estado líquido para su aplicación sobre la base a pintar, eliminandose por evaporación posteriormente.
¨ Pigmento: da la entonación cromática a la pintura.
¨ Secativo: sirve para catalizar o acelerar la oxidación y polimeración de los aceites vegetales, por absorción de oxigeno del aire, disminuyendo el tiempo de secado.
¨ Carga: material neutro, su objeto es aumentar el volumen o viscosidad de la pintura, pudiendo ser innecesaria.
8.3.3 PROPIEDADES EXIGIBLES A LAS PINTURAS
Las principales propiedades que se deben exigir a una pintura son: Buena resistencia a los agentes atmosféricos, Buena adherencia al soporte, Ser neutras con respecto al soporte, Estabilidad de color, Homogeneidad, Docilidad y que Aglutine con rapidez.
8.4 VIDRIOS
Es una sustancia inorgánica de estado continuo similar al líquido, que, por haber sido enfriado desde un estado fundido, alcanza tan alto grado de viscosidad, que puede considerarse como un sólido.
8.4.1 CLASIFICACIÓN
La clasificación de los vidrios comerciales para construcción es la siguiente:
¨ Luna incolora: con sus dos caras planas y paralelas, permite ver a su través sin deformaciones. De espesores entre 2 y 15 mm.
¨ Luna coloreada: igual que el anterior, pero añadiéndole en su masa óxidos metálicos estables, reduciendo así el paso de las radiaciones infrarrojas, visibles y ultravioletas.
¨ Luna incolora con una de sus caras reflectante: por un procedimiento térmico se deposita una capa de silicio elemental, de alto poder de reflectividad.
¨ Luna o vidrio templado. “Securit”: son lunas incoloras o coloreadas que se someten al tratamiento térmico del templado, adquiriendo mayor resistencia mecánica y térmica. En caso de rotura lo hace en pequeños trozos no cortantes.
¨ Vidrio de seguridad: compuesto por dos o más lunas unidas íntimamente por interposición de láminas plásticas (butiral de polivinilo). En caso de rotura, los trozos de vidrio quedan adheridos al butiral. El producto acabado se puede cortar, taladrar, etc.
¨ Conjunto formado por dos o más lunas: separadas entre sí por cámaras de aire deshidratado. Es un excelente aislante térmico y acústico. En la actualidad, es el que se requiere en las viviendas. Además se le pueden proporcionar una serie de características adicionales según sean las lunas con las que se forma el conjunto. Es conocido por el nombre de una marca comercial llamada “Climalit”.
¨ Otros:
· Translúcido: normal, armado y templado
· Perfil de vidrio en forma de “U” (U-Glass)
· Vidrio mateado
· Piezas de vidrio moldeado: Conocidos como “Paves”.
8.4.2 COMPONENTES ESENCIALES DEL VIDRIO DE CONSTRUCCIÓN
¨ Elementos vitrificables: Oxido de silicio (70-73%).
¨ Elementos fundentes: Oxidos de sodio y de potasio (13-15%)
¨ Elementos estabilizantes: Oxido de calcio (8-13%)
¨ Oxidos metálicos: En diversas proporciones según las características que se deseen incorporar al vidrio.
8.4.3 PROPIEDADES DE LOS VIDRIOS DE CONSTRUCCIÓN
¨ Mecánicas:
· Densidad: 2,5 Kg/dm3
· Dureza al rayado: igual que la del cuarzo. (6,5 MOHS)
· Resistencia a flexión: Recocido: 400 Kp/cm2
Templado: 1200 – 2000 Kp/cm2
· Resistencia a compresión: 10000 Kp/cm2.
¨ Además los vidrios tienen otras características, proporcionadas por ciertos procedimientos, según el uso al que esté destinado.
8.5 G.R.C (Glass Resistant Conqret)
Material relativamente moderno, ya que su uso comenzó hace aproximadamente 25 años en Japón y E.E.U.U. Se trata de unas placas de espesor comprendido entre 3 y 12 mm compuestas de mortero cemento reforzado con fibra de vidrio (5-6% en peso).
Actualmente es un material poco usado debido a la falta de especialización, comercialización y elevado coste.
8.5.2 PROPIEDADES
¨ Alta resistencia a flexión y tracción
¨ Alta resistencia al impacto
¨ Incombustibilidad
¨ Impermeabilidad
¨ Resistente a los agentes atmosféricos
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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN: CLASIFICACIÓN, CONSTITUCIÓN Y PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS.
INTRODUCCIÓN
Hay infinidad de materiales que pueden ser utilizados en el proceso constructivo, pero de todos esos, sólo unos cientos son los que se usan, y de esos cientos, solamente unos cuantos que, por sus características concretas, son los que satisfacen nuestras necesidades en una obra determinada.
La elección entre uno u otro material depende de varios factores:
¨ Características técnicas y físicas adecuadas para el trabajo a soportar.
¨ Resistencia a los agentes agresivos.
¨ Costo hasta quedar colocado en obra.
¨ Cualidades estéticas.
De la correcta proporcionalidad de estos valores depende el éxito del material elegido.
En este tema se estudiarán los materiales que, atendiendo a las propiedades señaladas, se usan en la construcción, estudiando sus características, constitución y propiedades singulares.
Una primera clasificación de los materiales de construcción sería la siguiente:
1. MADERA
2. PRODUCTOS CERÁMICOS
3. MATERIALES LIGANTES
4. MORTEROS
5. HORMIGONES
6. PREFABRICADOS
7. METALES
8. VARIOS
8.1 Piedra Natural
8.2 Plásticos
8.3 Pinturas y barnices
8.4 Vidrio
8.5 G.R.C
1. MADERA
El uso de la madera en la construcción ha pasado por diversas fases: Antiguamente era el material usado para la estructura de las edificaciones, posteriormente, con la llegada del acero y del hormigón, dejó de usarse en la estructura y pasó a los acabados y carpinterías. Actualmente con la aparición de la madera laminada, que posee muy buenas características resistentes a esfuerzos físicos y al fuego, se está retornando al uso de la madera como elemento estructural, aunque, por su elevado costo, sólo se está utilizando de momento en ciertas edificaciones representativas, como son los centros comerciales.
1.1 Clasificación
Las 3 clasificaciones más interesantes para la construcción de la madera son: según su origen, su estructura anatómica, y dimensiones comerciales.
¨ Según su origen:
· Madera Natural: sin tratamiento, salvo los propios para darle forma y protección contra los insectos e incendio.
· Madera Tratada:
ü Contrachapado: Está formado por hojas de madera pegadas entre sí y con la dirección de las fibras de las láminas adyacentes perpendiculares entre sí.
ü Madera laminada: Igual que la contrachapada pero con todas las capas de madera en la misma dirección.
ü Madera comprimida: Madera sometida a una fuerte compresión en sentido perpendicular a sus fibras, aumentando su densidad aparente y resistencia.
ü Madera aglomerada o reconstituida.- Fibras de madera aglutinadas con una resina y prensadas. Se presenta en forma de tableros y chapas.
ü Madera mineralizada.- Se fabrica a base de viruta de madera y un conglomerante que suele ser cemento. Se comprime la mezcla y se deja fraguar y endurecer. Es un producto con buen aislamiento y muy resistente al fuego.
ü Maderas con tratamientos especiales:
– Metalizada: Se obtiene por inmersión de madera seca en un baño de metal fundido (plomo o estaño).
– Baquelizada: Por inyección de baquelita a maderas previamente preparadas.
– Plástica: Se obtienen impregnando la madera en una disolución de urea sintética a 100º C. Se puede trabajar en caliente dándole curvas y formas, las cuales mantiene una vez enfriada.
¨ Según su estructura anatómica:
· Coníferas o resinosas: como son los diferentes tipos de pino.
· Frondosas: roble, haya, olmo, chopo, nogal, etc.
· Exóticas: ébano, okume, ukola, caoba y balsa.
¨ Según sus dimensiones comerciales o escuadría:
· Madero: pieza de gran escuadría, cortada al hilo y sección cuadrada o rectangular.
· Tablón: de 5 a 10 cm de canto y 15/25 cm de anchura.
· Tabla: pieza de espesor 2 a 5 cm y gran anchura (10/20 cm)
· Tablilla, ripia o lata: de 1 a 2 cm de canto y poca calidad.
· Hoja: con espesor inferior a 1 cm.
· Listón: tabla de poca anchura.
· Costero: una cara es plana y la otra tiene la curvatura del tronco.
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1.2 Constitución
La madera es un producto vegetal compuesto principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno y otros en menores cantidades.
La estructura de la madera es la siguiente:
1. Médula: Parte central del tronco, de tejido flojo y poroso, con los radios medulares que parte de ella hacia la periferia.
2. Duramen: Parte del tronco inmediata a la médula. Constituye la madera de la parte interna del tronco, presenta mayor resistencia mecánica y durabilidad cuanto más se acerca a la médula.
3. Albura: Madera de la sección externa del tronco, de coloración más clara que el duramen. Constituye la zona viva del tronco, saturada de savia y sustancias orgánicas, transformándose con el tiempo en Duramen al ser sustituido el almidón por el tanino.
4. Cambium: Se encuentra entre la albura y la corteza, y constituye la base del crecimiento en espesor del tronco. Está formado por células de paredes delgadas capaces de transformarse por divisiones sucesivas en nuevas células, formando en la parte interior lo que llamamos XILEMA (o madera nueva) y en la parte externa el FLOEMA.
5. Liber: Parte interna de la corteza viva, filamentosa y de poca resistencia.
6. Corteza: Capa exterior cuya misión es la de proteger a los tejidos del árbol de los agentes atmosféricos.
1.3 Propiedades
La madera tiene propiedades muy beneficiosas para la construcción, sin embargo, la escasez de este material, su costo, el deber de protegerlo contra ataques de insectos xilófagos y las grandes secciones requeridas como elemento estructural, lo relegan, como ya hemos dicho antes, a carpinterías y acabados, excepto las tratadas con nuevas técnicas, que sí se usan estructuralmente con éxito.
Las propiedades más importantes son:
· Anisotropía: La madera es un material anisotropo, es decir, sus propiedades físicas y mecánicas no son las mismas en todas las direcciones.
· Deformabilidad: La madera cambia de volumen al variar su contenido de humedad, y al ser un material anisótropo, las deformaciones no presentan las mismas magnitudes en las tres direcciones principales.
· Propiedades Térmicas: La madera es un mal conductor térmico, cuanto menos humedad tenga, más aislante térmico es. Las estructuras de madera, al contrario de lo que se piensa, son más resistentes al fuego que las de acero y las de hormigón, ya que al quemarse se crea una capa carbonizada que impide el paso de oxigeno y por tanto, que se queme el núcleo del elemento.
· Eléctricas: La madera seca es un buen aislante eléctrico, decreciendo su resistividad al aumentar la humedad.
· Durabilidad: La resistencia de la madera a los ataques de organismos destructores, tales como hongos, insectos, etc., depende de la presencia en la misma de antisépticos naturales o introducidos y la ausencia de materias nutritivas. También influye la humedad y sobre todo las alternancias humedad-sequedad. Las maderas más densas presentan una duración mayor.
· Dureza: Depende de la clase de madera y de la zona del tronco. Es una propiedad de gran interés para la fabricación de pavimentos.
· Resistencia a compresión, tracción, al corte y a flexión: Dependen de factores tales como la humedad, la dirección del esfuerzo respecto a las fibras y el peso específico, sin embargo esta propiedad, en la fabricación de carpintería y acabados carece de interés.
2. PRODUCTOS CERÁMICOS.
Son productos que adquieren consistencia pétrea por procesos físicos resultantes de cocer tierras arcillosas, previamente moldeadas.
Los productos cerámicos más importantes son: los ladrillos, las tejas, los azulejos, el gres y las bovedillas.
El componente principal de todos los productos cerámicos es la arcilla, con o sin otros elementos, según el producto deseado.
Las propiedades dependen de cada producto y del uso al que se destine.
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2.1. Ladrillos.
Pieza cerámica con forma de paralepípedo, sirve para hacer fábricas. En España este material está regido por la norma RL-88 (Pliego para la recepción de ladrillos cerámicos).
Según la Normativa el ladrillo se divide en 3 Tipos y 2 Clases:
Tipos de ladrillo:
¨ Macizo (M): Sin perforaciones o si las tiene son en la cara de Tabla, es decir, perpendicular al plano de asiento, con un volumen £10% del de la pieza y el área de cada perforación £ 2,5 cm2. Prácticamente en desuso. Sus dimensiones comerciales son: 24×11.5×3.5; 5.3; 7 ó 9.
¨ Perforado o aligerado(P): Como mínimo 3 perforaciones en la cara de Tabla solamente (perpendiculares al plano de asentamiento), y con un volumen > 10% del de la pieza. Es el tipo de ladrillo usado en fábricas resistentes, ya que es capaz de soportar 100 Kp/cm2 como mínimo. Sus dimensiones son las mismas que para el macizo.
¨ Hueco: Perforaciones en la cara de Testa o en la de Canto. Es decir, paralelos al plano de asentamiento, área de cada perforación £16 cm2.
Las dimensiones comerciales son: 24×11.5×2.5 (rasilla; en desuso); 24×11.5×4 ó 7(hueco sencillo); 24×11.5×9 (hueco doble).
Clases de ladrillo:
¨ Visto (V): para la realización de fábricas a cara vista, ya que tienen unas caras (normalmente 1 canto y 2 testas) con buen acabado.
¨ No Visto (NV): para utilizar en fábricas con revestimiento (no entendiendo como tal a los acabados a base de película como pinturas, barnices, etc.).
La diferencia principal entre las dos clases, a parte de las caras de buen acabado, es el grosor de los tabiques que separan las perforaciones entre sí o con las caras, ya que en los V son de mayor espesor.
2.2 Tejas.
Las tejas cerámicas han sido hasta ahora, el material de cubrición más empleado en nuestro país, aunque actualmente, debido a la gran oferta de otros productos de reciente aparición como la teja de hormigón, telas asfálticas, cubiertas de cobre, de cinc y el mayor uso de las cubiertas planas, han producido un retroceso importante en el uso de este tipo de material, aunque sigue siendo, el más usado.
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Las características principales que deben cumplir son: Impermeabilidad, resistentes a las heladas, sin deformaciones ni alabeos, carecer de manchas y no ser eflorescibles.
Se fabrican con un material análogo al empleado para la fabricación de ladrillos.
Atendiendo a su forma se clasifican:
¨ Arabe o curva: De forma de canal cónico. Las dimensiones más corrientes son: 40×20/15 cm. Pesan 2 Kg./Ud. Y entran unas 25 piezas/m2 de cubierta. Sirven para limatesas, limahoyas, caballetes y faldones.
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Plana: De forma plana y con juntas de encaje para su colocación. Suelen tener unas dimensiones de 42×25 cm., su peso es de 2.6 Kg y entran 13 piezas/m2 de cubierta. Sólo para faldones ya que para remates se necesitan piezas especiales.
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Mixta: Su forma es plana con la mitad curva, aunque su uso y forma de colocación es muy parecido a la Teja Plana.
2.3.- Otros productos cerámicos.
¨ Gres cerámico.- Procede de arcillas capaces de pasar del estado cristalino al vítreo por una temperatura relativamente
baja (@ 1200 ºC).Es impermeable, compacto, muy duro (raya al vidrio y no es rayado por el acero) y resistente e inalterable por acciones químicas, por lo que se emplea para la fabricación de baldosas y tubos para desagües de aguas residuales.
¨ Loza.- Se fabrica con arcillas con mucha alúmina y poco hierro, recubriendo el material cerámico con un barniz o esmalte para que la superficie quede dura e impermeable. Se usa para la fabricación de sanitarios. Los azulejos son baldosines esmaltados por una cara, cuyas dimensiones más corrientes son: 20×20, 20×10 y 15×15 cm.
¨ Baldosín catalán. Se hace con arcillas escogidas que se prensan y se cuecen a elevadas temperaturas. Son impermeables y muy resistentes al desgaste. Se utilizan para cubrir terrazas.
¨ Bovedillas para forjado. Son las piezas colocadas como entrevigado para aligerar el forjado.
¨ Porcelana.- Se fabrica con caolín. No es necesario esmaltarla porque es impermeable. Es aislante eléctrico y refractaria, por lo que se usaba hace no muchos años como componente de mecanismos eléctricos.
¨ Materiales refractarios cerámicos.- Poseen un punto de fusión muy alto y resisten la acción de los gases, por lo que se usan en forma de ladrillos para revestir chimeneas industriales, calderas, etc.
3.- MATERIALES LIGANTES
Son aquellos materiales que, por medio de una transformación física, química o físico-química son capaces de unir entre sí otros materiales. Se clasifican en 2 grandes grupos:
¨ Aglomerantes: Son aquellos ligantes que para unir otros materiales sufren una reacción física, bien sea la evaporación de disolventes, de agua, enfriamiento, etc. Algunos de estos materiales son: el barro, asfalto, betún, brea, resinas, pegamentos, silicona, plásticos y pinturas.
¨ Conglomerantes: para unir materiales sufren una reacción química llamada fraguado. Se subdividen en:
· Aéreos.- Si sólo fraguan en el aire. A este grupo pertenecen la cal aérea y el yeso.
· Hidráulicos.- Fraguan en el aire y en el agua. En este grupo se incluyen la cal hidráulica y el cemento.
Nos centraremos en los conglomerantes ya que son los más usados y más importantes, por unir elementos resistentes en la construcción.
Los conglomerantes se comercializan en forma de polvo, por lo que se mezclan con agua para formar una pasta plástica que posteriormente pierde su plasticidad y se endurece. En el endurecimiento hay que distinguir dos fases: el fraguado, cuya duración es relativamente corta y es en la que el material pierde su plasticidad, y el endurecimiento propiamente dicho, que es cuando el material adquiere una consistencia pétrea, tiene lugar después del fraguado y continúa durante mucho tiempo.
Los Conglomerantes se clasifican en:
¨ Yesos: Se obtiene de la deshidratación del yeso natural (sulfato de cal bihidratado).
¨ Cales: Se obtienen por calcinación de calizas naturales.
¨ Cementos: Se obtienen por cocción de caliza mezclada con arcilla.
3.1 YESO y ESCAYOLA
El yeso es un producto que se obtiene del yeso natural o Aljez (sulfato cálcico bihidratado), por un proceso de cocción y posterior pulverización. Al amasarlo con agua toma la que perdió en la cocción y fragua muy rápidamente. Para formar la pasta se emplea normalmente igual volumen de agua que de yeso, vertiendo el yeso en polvo sobre el agua.
La humedad perjudica a la obra de yeso, ya que es un material higroscópico, por cuyo motivo no se aplica en exteriores ni en cuartos húmedos.
El yeso se pega bien al ladrillo y mal a la madera; aplicado sobre el hierro, lo oxida.
La Escayola es un tipo de yeso, con un aljez mucho más puro que el resto y la molienda es mucho más fina.
Según la norma RY-85 (pliego general para la recepción de yesos y escayolas en las obras de construcción) los tipos de yeso son:
¨ Yeso grueso (YG): Es el yeso de grano más grueso; se usa para pasta de agarre en la ejecución de tabicados, guarnecidos, y como conglomerantes auxiliar en obra.
¨ Yeso fino(YF): Es más puro y fino que el anterior y se usa para enlucidos y blanqueos de revestimientos interiores.
¨ Yeso de Prefabricados (YP): Mayor pureza y resistencia que los anteriores. Se usa para elementos prefabricados para tabiques.
¨ Escayola (E-30): Resistencia mínima a flexotracción de 30 Kp/cm2. Se usa para elementos prefabricados para tabiques y techos.
¨ Escayola especial (E-35): De mayor pureza que la anterior y resistencia mínima a flexotracción de 35 Kp/cm2. Para decoración, y en la ejecución de elementos prefabricados para techos.
Para todos estos tipos de yesos, además se diferencian dos clases: la Normal y la clase Lenta, denominada así porque el periodo de fraguado es más lento que la clase normal.
3.2 CALES
Producto que procede de la calcinación de la piedra caliza (carbonato cálcico), pasando a ser Cal Viva que es muy higroscópica y cuando absorbe agua produce una reacción en la que se desprende mucho calor convirtiéndose en Cal Apagada, que es la empleada en la construcción. Puede haber cal apagada en polvo o en pasta.
Hay dos tipos de cales:
¨ Cal Aérea: fragua en el aire.
¨ Cal hidráulica: procede de calizas que contienen arcilla. Esta cal tiene las mismas propiedades que la cal aérea y, además, fragua en lugares húmedos y debajo del agua.
La cal se usa para blanquear como pintura al temple, también se utiliza como sustitución de los guarnecidos y enlucidos de yeso en zonas muy húmedas y para morteros bastardos de cemento y cal para darles mayor plasticidad.
3.3 CEMENTOS
El cemento Portland es el cemento de mayor aplicación en las obras de albañilería. El proceso de fabricación es el siguiente: la mezcla de caliza y arcilla, se somete a un tratamiento térmico llamado Sinterización, dando el “Clinker Portland”, el cuál se muele conjuntamente con Aljez y otros productos como cenizas volantes, puzolanas, escorias siderúrgicas o filler calizo hasta obtener un polvo grisáceo muy fino.
En España la normativa referente al cemento es la RC-97 (Instrucción para la recepción de cementos). Según esta norma los cementos comunes se dividen en 5 tipos, según su composición:
¨ CEM I: Cemento portland
¨ CEM II: Cemento portland, subdividido a su vez en varios tipos según su composición.
¨ CEM III: Cemento de horno alto
¨ CEM IV: Cemento puzolánico
¨ CEM V: Cemento compuesto
Además de los tipos, se diferencian tres CLASES RESISTENTES, que corresponde a la resistencia mínima a compresión a 28 días en N/mm2: 32,5; 42,5 y 52,5. Estas clases resistentes tienen otra modalidad, que es con alta resistencia inicial ya que a los 2 días ya han alcanzado aproximadamente, el 40% de la resistencia final.
Si a los cementos comunes le añadimos otra cualidad, aparte de la resistente podemos obtener otros cementos, por lo que la clasificación final de los cementos según la norma es:
¨ Cementos Comunes (CEM): Tipos del I al V.
¨ Cementos Blancos (BL): Tipos I, II y V
¨ Cementos para usos especiales (ESP): Tipos VI-1 y VI-2
¨ Cemento de Aluminato de Calcio (CAC/R): Antiguo cemento aluminoso, de uso muy restringido debido a su inestabilidad estructural.
¨ Cementos con características adicionales:
· Resistentes a los sulfatos (SR) o al agua de mar (MR)
· De bajo calor de hidratación (BC)
La forma de utilización del cemento es o bien mezclado con agua formando una pasta o mezclado con arena y agua, formando mortero.
4. MORTEROS
Se llama Mortero a toda materia plástica obtenida por mezcla de uno o varios conglomerantes, arena, agua y posibles aditivos. Se emplea como material de agarre para elementos de fábrica (ladrillo, bloques de hormigón, mampostería, etc.), enfoscar tabiques y muros, colocación de solados (terrazo, gres, mármol, etc. ), colocación de alicatados, así como en el recibido y ejecución de obras complementarias o de ayuda a diversos oficios.
4.1 Clasificación
Según el tipo de conglomerante se clasifican en:
¨ Morteros de cemento: Es el de mayor resistencia, por lo que se usa en fábricas resistentes y enfoscados.
¨ Morteros de cal: aéreos e hidráulicos: De bajas resistencias mecánicas, por lo que se usa por su plasticidad, trabajabilidad, color u otra cualidad diferente.
¨ Morteros de yeso (actualmente en desuso). Lo más usado es la pasta de yeso que es una mezcla de yeso y agua, sin arena.
¨ Morteros bastardos o mixtos: Son morteros compuestos por dos conglomerantes compatibles, es decir, cemento y cal, modificando ventajosamente las propiedades requeridas en ambos. Se caracteriza por su alta trabajabilidad, comunicada por la cal, y presenta colores claros por lo que se usa en fábricas de cara vista.
¨ Morteros de cemento aluminoso: En su fraguado producen una considerable reacción térmica. Su uso se restringe a taponamientos y vías de agua, y si se utiliza arena refractaria obtenemos morteros refractarios para hogares de chimeneas y hornos.
¨ Morteros especiales:
· de cemento-cola: Morteros con una gran adherencia. Se utilizan para la ejecución de alicatados y solados.
· Ligeros: Son morteros de baja densidad, confeccionados con arenas de machaqueo que proceden de pumitas, riolitas o liparitas, mezclándolas con áridos expandidos por calor, como la perlita, vermiculita, etc.
· Con aditivos: son aquellos a los que se ha añadido una serie de productos que pueden proporcionarles características especiales, tales como aireantes, fluidificantes, activadores o retardadores del fraguado, anticongelantes, hidrofugantes, coloreados, aislantes, sin retracción, etc.
4.2 Constituyentes de morteros
4.2.1 Conglomerantes
Los conglomerantes que se emplean para la confección de los morteros son las cales y los cementos, ya que, como hemos dicho anteriormente, el yeso empleado en mortero está en desuso.
La misión de los conglomerantes es la de ligante de la masa.
¨ Cales: Se pueden usar todas las especificadas en el apartado 3.2
¨ Cementos: Deben cumplir lo especificado en la “Instrucción para la recepción de cementos” RC-97, es decir, los especificados en el apartado 3.3, aunque no se recomienda la utilización de cementos de clase inferior a 32,5 N/mm2.
Para los morteros refractarios se emplea el cemento de aluminato de calcio con arena refractaria.
El mortero debe tener la cantidad exacta de cemento ya que si tienen poco, dan morteros ásperos (friccionando entre sí los granos de arena) y si tienen en exceso, producirá retracciones, apareciendo fisuras.
4.2.2 Arena
Se puede definir como todo material procedente de rocas naturales, reducido por la naturaleza o mediante machaqueo, a partículas cuyos tamaños están comprendidos entre 5 mm y 0,02 mm.
La arena cumple dos misiones fundamentales: reducir al máximo posible los cambios dimensionales (retracciones) del conjunto y en segundo lugar el abaratamiento del producto final.
Las arenas se pueden clasificar:
¨ Según su procedencia:
· Naturales: Según se encuentran en la naturaleza. Pueden ser “cribadas” o “sin cribar”.
· Artificiales: Proceden del machaqueo de las rocas. Recibirán los nombres con arreglo a la roca madre añadiendo “de machaqueo” o “artificial”.
¨ según su yacimiento:
· de Río: yacimientos en los cursos de los ríos de cauce actual.
· Playa: De granulometría unimodular y finas. Necesitan un lavado previo por las sales del agua del mar.
· Mina: Proceden de depósitos sedimentarios de valles y cuencas antiguas. Composición según la roca madre. De granos angulosos o redondeados.
· Miga: Son de mina pero con un porcentaje de arcilla comprendido entre el 5 y 20 %.
· Duna: De granulometría unimodular y granos con las aristas desgastadas por la acción eólica.
¨ según su granulometría:
· Continua: Contiene todos los tamaños de granos que definen la arena.
· Discontinua: Aquellas que les falta una fracción intermedia de su granulometría.
· Unimodular: Sólo poseen uno o dos tamaños de los que caracterizan a la arena.
¨ Según el tamaño de sus granos:
· Arena fina: a la que tiene un tamaño inferior a 1 mm.
· Arena gruesa: tiene un tamaño comprendido entre 1 y 5 mm.
Las impurezas como la mica, el aljez, limo, materia orgánica, o sustancias que en general resulten nocivas para los morteros, retrasan el fraguado y disminuyen las resistencias.
El tipo de granulometría de una arena tiene gran influencia para la fabricación de morteros y está íntimamente ligado con la calidad, compacidad, resistencia mecánica, etc., del mismo produciendo cuanto mayor es la compacidad, mayor resistencia.
Para confeccionar morteros destinados a ser utilizados en la construcción de elementos de fábrica de ladrillo resistente, la arena deberá cumplir las especificaciones dadas en la norma N.B.E F.L-90 “Fábricas de ladrillo resistentes”.
4.2.3 Agua.
Para la confección de morteros debe emplearse la cantidad de agua justa para hidratar el conglomerante y darle al mortero la plasticidad acorde con el uso al que se destine.
No sólo la cantidad de agua es importante, sino también su temperatura de amasado y el contenido de impurezas son condicionantes que varían el comportamiento final del mortero.
El agua usada para la confección de morteros debe carecer de impurezas tales como arcillas y cloruros que alteren su durabilidad y aspecto estético, y ácidos que puedan reaccionar.
Según la norma N.B.E. F.L-90, para el amasado de muros resistentes de fábrica de ladrillo, se admiten todas las aguas potables y las tradicionalmente empleadas.
4.3.- Propiedades
¨ Resistencia: Cuando se emplea para unir piezas en una fábrica resistente, el mortero debe actuar como un elemento resistente, tanto a flexión como a compresión.
¨ Adherencia: Capacidad del mortero de absorber tensiones normales o tangenciales a la superficie mortero-base. Es la principal cualidad que se exige a un mortero, ya que de ella depende la resistencia de muros frente a solicitaciones de cargas excéntricas, transversales, o de pandeo, la estabilidad de los recubrimientos bajo tracciones externas o internas, y la perfecta unión de azulejos o losas a sus bases respectivas.
¨ Durabilidad: Es una propiedad que depende de muchísimos factores, tanto del propio mortero (porosidad, resistencia, cantidad y tipo de cemento, etc.) como del medio exterior (heladas, humedad, agentes físicos o químicos, etc.).
¨ Trabajabilidad del mortero fresco: Para asegurar una perfecta utilización del mortero es preciso que sea fácilmente trabajable, y rellene las juntas de los elementos a unir, con lo que se repercute además, en la velocidad de ejecución del elemento que se construye. Para ello, su consistencia debe ser la apropiada para su aplicación con facilidad, y su capacidad de retención de agua debe evitar la rigidización excesiva por succión de la base.
¨ Dosificación: Se llama así a la relación, en peso o en volumen, de los componentes: cemento (c); cal (ca); arena (a) y agua (w), expresándose en la forma: – c : ca : a : w – dando normalmente el valor unidad al cemento. En el caso de un solo conglomerante sería: 1 : a : w
¨ Porosidad: Huecos existentes que son susceptibles de colmatarse de un liquido que accede por capilaridad o presión.
5. HORMIGONES
El Hormigón es una mezcla de áridos (grava y arena), cemento, agua y posibles aditivos con el fin de modificar alguna de sus características. Los elementos activos son el cemento y el agua, y los inertes, la grava y la arena. Es apto para resistir esfuerzos de compresión pero no de tracción. Por lo que se puede poner en obra con una armadura de acero si debe soportar tracciones o flexiones, llamado entonces hormigón armado, o sin armadura, llamado hormigón en masa, si sólo ha de soportar esfuerzos de compresión.
Todas las obras en las que se emplee el hormigón como material estructural, deben cumplir una normativa muy exigente que afecta tanto a los componentes que lo forman, como a su fabricación, a su ejecución y al control que debe hacerse sobre el material, esta norma se llama ”Instrucción para el Hormigón Estructural” o E.H.E, publicada en 1999.
5.1 Clasificación
El hormigón se puede clasificar por su densidad, por su composición o por su tipo de armadura.
Según su densidad tendremos hormigones:
¨ Ligeros: 1200/2000 Kg/m3.
¨ Normales: 2000/2800 Kg/m3.
¨ Pesados: >2800 Kg/m3.
Según su composición se dividen en:
¨ Ordinarios: obtenido al mezclar cemento Portland, agua y áridos minerales.
¨ Sin finos: sin arenas.
¨ Ciclópeo: es ordinario con elementos pétreos de gran tamaño >30 cm de largo. Se usa cuando el firme es muy profundo.
¨ Unimodular: árido de un solo tamaño.
¨ Aligerados: con áridos de baja densidad como la pumita y la arlita y, con aditivos aireantes que incorporan en su interior una cantidad de aire, para disminuir su densidad. Se usan como aislantes.
¨ Pesados o de árido pesado: con áridos de alta densidad. Se utilizan para evitar el paso de radiación.
¨ Refractarios: con árido refractario y cemento de aluminato de calcio.
Según su armado:
¨ Hormigón en masa: sin acero en su interior, o con muy poco. Sólo admite esfuerzos de compresión. Se suele utilizar para ciertas cimentaciones.
¨ H. Armado: Lleva en su interior una armadura de acero corrugado, debidamente situada y dimensionada. Este hormigón soporta perfectamente los esfuerzos de compresión y de flexión, ya que la armadura absorbe las tracciones transmitidas al hormigón por la flexión.
¨ H. Pretensado: su armadura está compuesta por acero de límite elástico >6000 Kp/cm2 la cual se tracciona mientras se hormigona y se sueltan una vez endurecido el hormigón con lo que la unión hormigón-acero es mucho mayor que en el hormigón armado.
¨ H. Postensado: la armadura, introducida en unas fundas, se tensa después de hormigonar. Este tipo de hormigón es muy utilizado en obras públicas.
5.2 Constituyentes de los hormigones:
5.2.1 Conglomerante
El conglomerante puede ser cualquiera, pero el hormigón por antonomasia es el fabricado con cemento portland.
La misión del cemento es la de ligante de la masa, al igual que ocurre con los morteros.
Deben cumplir lo especificado en la “Instrucción para el hormigón estructural” (E.H.E.) y en el “pliego para la recepción de cementos” RC-97.
No puede decirse que haya una mezcla óptima de árido, cemento y agua, en términos generales. En cada caso habrá unas condiciones de docilidad, resistencia, etc., que serán las que determinen la mezcla óptima.
5.2.2 Árido
El árido es un material inerte que no participa en el fraguado y endurecimiento del hormigón, pero sin embargo desempeña un papel muy importante, ya que le dan compacidad, estabilidad ante la retracción y economía.
El árido está dividido en áridos gruesos o grava y arena o árido fino. Los áridos gruesos son aquellos de tamaño comprendido entre 5 y 150 mm formados por canto rodado o por piedra machacada. Los áridos obtenidos por machaqueo de rocas presentan una superficie más áspera y angulosa, y están libres de fangos, barros y otras impurezas. El tamaño de los áridos depende de la naturaleza de la obra o elemento a hormigonar, debiendo ser escalonado, para reducir el volumen de huecos que se han de rellenar con mortero, con la consiguiente economía de cemento.
Se prohibe el uso de áridos que contengan sulfuros oxidables.
La mezcla natural de grava, gravilla y arena se llama zahorra. Las zahorras artificiales son el producto del machaqueo de piedras y están formadas por áridos de todas las dimensiones. Para el hormigón no se debe emplear zahorra.
5.2.3 Agua
El agua interviene en el hormigón en dos fases: en el amasado del hormigón y en el curado, con misiones diferentes: hidratación y plastificación del hormigón para que fragüe y sea trabajable y la otra misión es la hidratación durante el curado, siendo esta última misión importantísima, ya que durante el fraguado, el hormigón pierde muchísima agua por evaporación, y sin la aportación de más agua el hormigón no completaría correctamente dicho fraguado.
El agua utilizada, tanto para el amasado como para el curado, no debe contener ningún ingrediente dañino que afecte a las propiedades del hormigón o a la protección de las armaduras frente a la corrosión. En general, se aceptarán todas las aguas sancionadas por la práctica y las potables.
5.2.4 Aditivos
Son unas sustancias químicas que, al incorporarlas antes o durante el amasado del hormigón en una proporción < 5% en peso, produce alguna modificación deseada, en estado fresco y/o endurecido. Su uso debe estar muy controlado y con las debidas autorizaciones ya que puede tener efectos secundarios perjudiciales. Los aditivos se pueden clasificar según su función principal:
¨ Modificar la plasticidad: Plastificantes y Fluidificantes
¨ Modificar el fraguado y/o endurecimiento: Aceleradores y Retardadores de fraguado y Aceleradores de endurecimiento.
¨ Modificar su densidad: Aireantes, Gasificantes, Espumantes, Desaireantes y Desespumantes.
¨ Modificar su permeabilidad: Impermeabilizantes e Hidrófugos.
¨ Otras: Anticongelantes, para bombeo, para inyecciones, colorantes, y aditivos para hormigones proyectados.
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5.2.5 Armaduras
Las armaduras son barras de acero y pueden ser corrugadas o mallas electrosoldadas. El cálculo de la estructura de hormigón dará exactamente el tipo de acero, la posición y diámetro de las barras para que soporte los esfuerzos correspondientes. El tipo de acero utilizado según la E.H.E es:
¨ B400S: Límite elástico 400 N/mm2 y soldable.
¨ B500S: Límite elástico 500 N/mm2 y soldable.
¨ B400SD: Límite elástico 400 N/mm2, soldable y con mayor ductilidad. Apto para acciones sísmicas.
5.3 PROPIEDADES
Las cualidades más significativas del hormigón son: densidad, compacidad, durabilidad y resistencia mecánica.
¨ Densidad y compacidad: Aunque son dos propiedades diferentes, están íntimamente relacionadas, ya que una lleva a la otra. Ambas depende del tipo de árido, granulometría, agua de amasado y curado, dosificación y compactación utilizada. A mayor densidad y compacidad, el hormigón es más resistente, más compacto y más durable, excepto que se requiera su baja densidad con algún fin NO estructural como la formación de pendientes de cubiertas planas.
¨ Durabilidad: Capacidad del hormigón de soportar acciones físicas, químicas y mecánicas, además, el hormigón deberá proteger la armadura de su interior. La durabilidad depende de factores tales como su densidad, su compacidad, dosificación, composición, acciones mecánicas, físicas, químicas y biológicas que deba soportar.
¨ Resistencia mecánica: Capacidad del hormigón de resistir esfuerzos mecánicos de compresión, tracción y flexión, refiriéndonos normalmente al hormigón armado. Depende de varios factores: Tipo de cemento, dosificación, granulometría de los áridos, condiciones de temperatura y humedad durante los procesos de fraguado y endurecimiento, puesta en obra y aditivos.
El hormigón es tanto más resistente cuanto más compacto resulte el conjunto. El cemento es un elemento favorable, y el agua, desfavorable, es decir, el agua que no interviene en el fraguado deja poros al evaporarse, con lo que disminuye la resistencia e impermeabilidad.
El fraguado y endurecimiento se detienen prácticamente a la temperatura de 0 ºC. El calor acelera el fraguado, pero perjudica a la masa a partir de un cierto limite. También queda perjudicada la resistencia del hormigón cuando la desecación de la masa se produce prematuramente. Con esto se quiere decir que el hormigonado ha de hacerse entre ciertas temperaturas (0/40 ºC).
Los métodos de puesta en obra que tienden a conseguir un hormigón más compacto, tales como el apisonado y la vibración, aumentan la resistencia mecánica del hormigón.
¨ Otras: El hormigón resiste relativamente bien el fuego, la acción del tiempo y a los agentes atmosféricos, aunque las heladas frecuentes y repetidas pueden producir, al igual que en las rocas, la disgregación de la superficie.
Atacan al hormigón las aguas que contienen yeso o sulfatos, así como las ferruginosas y las ácidas.
La dosificación del hormigón en volumen indica el volumen de los elementos constituyentes. Un hormigón 1:3:6 significa que en su composición entra 1 volumen de cemento, 3 volúmenes de arena y 6 volúmenes de áridos gruesos.
También se puede dosificar el hormigón indicando el peso de cemento y el volumen de arena y áridos gruesos, refiriendo el peso de cemento al metro cúbico de hormigón formado.
La resistencia característica de un hormigón es la resistencia mecánica a compresión, expresado en N/mm2, que tiene ese hormigón después de 28 días de fraguado.
La designación de un hormigón según la norma E.H.E es:
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6. PREFABRICADOS
Llamamos prefabricados a los elementos que se fabrican cuidadosamente en taller, en moldes y en unas condiciones óptimas, para luego ser colocados en obra por medio de unas operaciones sencillas. Los principales son los fabricados con: Cemento, Yeso y Cal.
6.1 DE CEMENTO
Normalmente se usa el cemento Portland tipo I y II, y si se quieren tonos claros se usa el cemento blanco. Los áridos se seleccionan cuidadosamente, variando según las propiedades que se quieran obtener. El hormigón se vierte sobre unos moldes, los cuales se vibran enérgicamente, obteniendo unas piezas perfectas, que se deben conservar en ambiente húmedo o bajo el agua para un perfecto curado.
¨ Piedra artificial: Pueden tener el mismo acabado que la piedra natural. Se usa para cornisas, zócalos, alféizares, peldaños, balustradas de escaleras, elementos decorativos, etc.
¨ Terrazo: Es una piedra artificial pulida, en forma de baldosas o continuo “in situ”. Fabricada con áridos o trozos de mármol y cemento.
¨ Bloques y bovedillas: Los primeros se usan para ejecutar obras de fábrica (fig. 1) y las bovedillas como elementos aligerantes en forjados.
¨ Viguetas: Son elementos resistentes formados por hormigón vibrado y armaduras, normalmente pretensadas. Se usan en la ejecución de forjados.
¨ Tubos: fabricados con hormigón o con fibrocemento que es una mezcla de cemento con fibras de amianto. Estos últimos están en desuso por la aparición de nuevos materiales y por los efectos perjudiciales sobre la salud del amianto.
¨ Adoquines: fabricados por vibroprensado y utilizados para el pavimentado de calles y aceras.
¨ Otros: bordillos, paneles de fachadas, tejas, placas alveolares para forjados y cerramientos, placas para cubriciones, etc.
6.2 DE YESO
El principal material de estos elementos es el denominado Yeso de Prefabricados (YP), pudiendo además, introducir otros materiales en su interior, según sea el elemento y las propiedades requeridas.
¨ Placas de yeso.- Se fabrican con yeso fluido vertido sobre unos moldes. Van reforzados con fibras de diversos materiales, y se utilizan para tabiques y cielos rasos.
¨ Placas de Yeso Laminado.-Es el hasta ahora llamado Carton-Yeso y son unas placas cuyo núcleo es de cartón revestido por ambas caras con yeso de prefabricados (YP). Conocido con el nombre de la marca comercial “Pladur”.
Se utiliza para realizar la tabiquería interior de edificios, en decoración, en rehabilitación y como protección al fuego de otros elementos constructivos.
¨ Placas de escayola .- Fabricadas con escayola E-30. Se usan para los falsos techos.
¨ Molduras y elementos decorativos.- Son elementos para decoración, compuestos por escayola y también pueden llevar fibras en su interior para darles mayor resistencia. Fabricados con escayola E-30 ó E-35.
6.3 DE CAL
Dentro de éstos se encuentran:
¨ Piedra artificial de cal.- Se fabrica con mortero de cal mezclado con arena o piedra caliza.
¨ Ladrillo silicocalcáreo.- Formado por una mezcla de cal y arena que se moldea en prensa y se endurece posteriormente.
¨ Ladrillo de escorias.- Fabricado con escorias de altos hornos mezcladas con cal.
7.- METALES
Los metales más usados son el acero como elemento estructural y el aluminio en carpinterías, seguidos del cobre, cinc y plomo, que se usan en contadas ocasiones.
7.1 ACERO.
El acero es un material muy empleado en construcción, utilizándose en diferentes procesos y oficios, por lo que hay diferentes productos, según sea para estructuras o elementos estructurales metálicos, o como parte de estructuras de hormigón:
¨ Perfiles laminados.- Usados en estructuras metálicas y recogidos en la norma EA-95 “Estructuras de acero” son los perfiles: IPN, IPE, HE, UPN, en L, LD, en T, entre otros (fig. 2 Anexo I)
¨ Acero corrugado o ferralla. – Se emplean para el hormigón armado, y se fabrican con unos diámetros comprendidos entre 4 y 50 milímetros. Vistas en el apartado 5.2.5 (pag. 13).
¨ Hierros planos.- Chapa lisa y ondulada, fleje (espesor menor de 4 milímetros), pletina (espesor de 4 a 10 milímetros), la chapa galvanizada es una chapa de hierro recubierta de cinc.
¨ Tubos.- De diferente forma: redondo, cuadrado, rectangular.
El problema del acero es su oxidación y mal comportamiento ante el fuego, por lo que requiere protecciones en ambos sentidos, así como necesitar mano de obra especializada para su puesta en obra.
7.2 ALUMINIO.
Material muy usado por su ligereza, su resistencia a la corrosión y fácil trabajabilidad, ya que es muy dúctil y maleable. Actualmente, casi la totalidad de la carpintería exterior (ventanas), se fabrican de aluminio debido a la gran cantidad de acabados y perfiles existentes, siendo los más novedosos los perfiles de ruptura de puente térmico, que solucionan el problema típico de las ventas de pérdidas de calor (o frío). Compuesto principalmente por bauxita, aunque se puede alear para mejorar alguna de sus propiedades.
Otros productos son: chapas lisas, chapas grecadas, tubos, varillas, pulverizado en pinturas, conducciones eléctricas, paneles y perfiles de todo tipo.
7.3 CINC.
Procedente de los minerales blenda y calamina pero se suele usar aleado con aluminio, cobre, plomo manganeso y cadmio.
Se emplea en cubiertas, canalones, bajantes, depósitos de agua y revestimientos, por su resistencia a la oxidación y aspecto.
7.4 COBRE
Obtenido de la calcopirita. Sus propiedades principales son: buen conductor térmico y eléctrico, resiste bien la corrosión, y es dúctil y maleable, por lo que se usa en tuberías de conducción de aguas y como conductor eléctrico en forma de hilos.
También se suele usar mucho aleado con cinc (latón) y con estaño (bronce).
7.5 PLOMO
Se obtiene principalmente de la galena. Es un material muy denso, poco elástico pero muy plástico, muy dúctil, blando, impermeable a las radiaciones y de bajo punto de fusión.
Se emplea en pinturas, fusibles, cubiertas y como aislante en lugares que hayan de estar protegidos de las radiaciones.
8 VARIOS.
8.1. PIEDRA NATURAL
Las piedras son trozos de roca, más o menos grandes, procedentes de la disgregación de las mismas o extraídas en cantera.
Antiguamente la piedra se utilizaba como elemento de las fábricas, pero actualmente la piedra natural ha pasado ha ser empleada en solados, y revestimientos, por sus buenas características resistentes y estéticas, teniendo en contra su elevado coste.
8.1.1 CLASIFICACIÓN
De la piedra natural podemos hacer infinidad de clasificaciones, pero desde el punto de vista de la construcción, las más importantes son dos:
¨ Según su origen y formación:
· Rocas eruptivas: tuvieron su origen en el enfriamiento del magma fluido e incandescente.
· Rocas sedimentarias: producidas por los depósitos que la sedimentación dejó en el fondo de los mares y cuencas de agua embalsada.
· Pizarras cristalinas: que se formaron en parte de una manera y en parte de otra.
¨ Según su tamaño y forma:
· Mampuesto.- Es una piedra de forma irregular, sin labrar.
· Sillar.- Piedra labrada de forma regular y de gran tamaño.
· Sillarejo.- Igual que el sillar pero manejable por una persona.
· Áridos.- Son piedras de pequeño tamaño procedentes de rocas desmenuzadas por un proceso natural o por machaqueo. Los trozos disgregados cuyas aristas han sido redondeadas por las corrientes de agua constituyen el canto rodado. Según su tamaño, los áridos se clasifican en:
• Grava : De 30 a 100 mm. de diámetro.
• Gravilla : De 5 a 30 mm. de diámetro.
• Arena : De 0,1 a 5 mm de diámetro.
Al conjunto de áridos de diferente tamaño se le llama zahorra o revoltón.
8.1.2 COMPONENTES
Las rocas están formadas por ciertos minerales, que variaran según la procedencia de la roca y el proceso sufrido en su formación.
Los minerales esenciales de las rocas pertenecen a los siguientes grupos:
¨ Oxidos : Cuarzo, Tridimita, Calcedonia, Sílex y Opalo.
¨ Silicatos: Ortosa, Microclina, Albita, Oligoclasa, Leucita, Nefelina, Micas, Cloritas, Epidota, Talco, Serpentina, entre otros.
¨ Sulfatos: Anhidrita, Aljez, Baritina, Celestina.
¨ Carbonatos
8.1.3 PROPIEDADES
Dureza: Cualidad más importante desde el punto de vista constructivo. Depende de los minerales que la componen. Un método curioso para saber si una piedra es dura o blanda sin hacer ensayos consiste en romper una muestra de la misma, si se rompe en trozos redondeado es blanda y si son angulosos es dura.
Homogeneidad: Se refiere a la propiedad de las rocas cuando están compuestas por elementos de igual naturaleza.
Resistencias mecánicas: las rocas presentan generalmente buena resistencia a compresión y mala a tracción.
Densidad: En general, tienen una densidad aparente media de 2700 Kg./m3, aunque hay algunas que llegan a los 3000 y otras que son muy porosas y resistentes.
Porosidad: De gran importancia, no sólo para su peso, sino también por su solidez, absorción, permeabilidad y resistencia a los agentes atmosféricos.
Resistencia al fuego: normalmente son poco resistentes al fuego y los efectos de éste se ven aumentados si se combinan con los del agua.
Heladicidad: Una roca es heladiza cuando se deteriora o disgrega con las heladas. Esta propiedad es importante en las piedras que han de colocarse en el exterior. Un procedimiento curioso para detectarlo consiste en introducir una muestra en un recipiente que contenga agua con sal; si la piedra es heladiza la muestra queda agrietada al someterla a un proceso de inmersión-secado.
8.2- PLÁSTICOS.
Son unos materiales cuyo integrante esencial es una sustancia orgánica de gran peso molecular, y que cuando estaba sólida y pulverulenta, en algún estado de su fabricación, puede ser conformada con formas diversas, normalmente con la aplicación de calor, presión o ambos.
Los plásticos están obtenidos por reacción química, partiendo de materias primas no resinosas (carbón, petróleo, aceites vegetales, etc.), y una vez conformadas tienen características propias como las resinas naturales (plasticidad, ductilidad, moldeabilidad) por lo que se les llama “resinas sintéticas”, este es el nombre que verdaderamente les corresponde, ya que el plástico sólo corresponde a una fase transitoria intermedia.
Las propiedades de los plásticos se pueden modificar incorporando ciertos aditivos, tales como: plastificantes, antioxidantes, estabilizantes térmicos, absorbentes de la radiación ultravioleta, colorantes, etc.
8.2.1 CLASIFICACIÓN (En construcción)
Los materiales plásticos más utilizados en construcción son los siguientes:
¨ Polietileno (PE). – El polietileno es un material incoloro, flexible y muy resistente a la corrosión. Se oxida fácilmente con el oxigeno del aire y se degrada por la acción de los rayos ultravioleta del sol, por cuya razón se le añaden antioxidantes y absorbentes de la radiación ultravioleta.
Se fabrican dos tipos de polietileno: de baja densidad y de alta densidad. El polietileno de baja densidad se utiliza preferentemente en la fabricación de láminas o firmes y tuberías. El polietileno de alta densidad es más frágil a temperaturas inferiores a 0 ºC y se usa preferentemente para la fabricación de tuberías para conducir el agua.
¨ Copolimeros EVA.- Los Copolimeros EVA estan compuestos de etileno y acetato de vinilo. Se utilizan preferentemente para la cubrición de invernaderos.
¨ Policloruro de vinilo (P.V.C)- Es un material rígido al que se añaden productos plastificantes para darle mayor o menor flexibilidad. Se fabrican dos modalidades: el P.V.C flexible, que se utiliza para la fabricación de laminas, y el P.V.C rígido, que se utiliza para la fabricación de placas y tuberías.
¨ Poliestireno (PS). Es un material plástico que se fabrica en forma de placas transparentes, reforzadas a veces con fibra de nilón. Otros productos son el poliestireno expandido (poliexpan) y el estrusionado, los cuales forman una estructura celular cerrada sin comunicación entre los alvéolos, por lo que constituyen buenos aislantes térmicos.
¨ Polimetacrilato de metilo.- Es un material transparente, muy ligero, que no amarillea con la exposición a la intemperie.
8.2.2 PROPIEDADES GENERALES DE LOS PLÁSTICOS.
Sus propiedades principales son: su ligereza (densidad de 1 a 2 Kg/dm3), buenos aislantes eléctricos y térmicos, apariencia agradable, y de fácil fabricación, siendo los termoestables más frágiles que los termoplásticos.
8.3. – PINTURAS Y BARNICES.
Las pinturas son mezclas líquidas o viscosas que se aplican a la superficie de los elementos constructivos para protegerlos y decorarlos.
Los barnices forman un recubrimiento transparente, mientras que las pinturas lo forman opaco, es decir, la diferencia es que el barniz no lleva color.
Las formas de aplicar las pinturas y barnices son: Extensión (brocha, rodillo, etc.), Pulverización (pistola, aerógrafo, etc.) o Inmersión.
8.3.1 CLASIFICACIÓN
Las pinturas se clasifican de la siguiente forma:
¨ Pinturas al agua. Emplean como disolvente el agua. Son pinturas poco resistentes y no lavables. Carecen de brillo. Entre ellas podemos distinguir las siguientes:
· Pintura a la cola o al temple
· Pintura a la cal, enjalbegado o encalado.
· Pintura al cemento.
· Pintura al silicato.
· Pintura plástica.
¨ Pinturas al aceite o al óleo. En estas pinturas se emplea el aceite vegetal (por lo general de linaza) como aglutinante, y aguarrás o “white spirit” como disolventes.
¨ Pinturas esmalte. Emplean como aglutinante una mezcla de aceite secante con resinas naturales o sintéticas, y como disolvente, el aguarrás o “white spirit”
· Esmaltes grasos u oleosintéticos: simple mezcla aceite y resina.
· Esmaltes sintéticos: reacción química entre aceite y resinas.
¨ Pinturas con reacciones Químicas:
· Pinturas a base de Clorocaucho: formuladas a base de un derivado clorado del caucho, pigmentos de color, agentes plastificantes, aditivos y disolvente aromático, el cual no puede ser ni aguarrás ni “white spirit”, ya que no son lo suficientemente fuertes.
· Pinturas epoxi: presentado en dos envases, uno que contiene la resina epoxi propiamente dicha y otro con el endurecedor o catalizador. Los pigmentos pueden ir en cualquiera de los dos envases y los disolventes especiales usados deben ser de gran poder disolvente.
· Pinturas de poliuretano: pueden ser de dos tipos: las de un solo componente, catalizadas por la humedad atmosférica, y las de dos componentes, que son las más usuales, consistentes en una resina poliéster, mezclada en el momento de su uso con un endurecedor o catalizador.
¨ Pinturas o lacas nitrocelulósicas: Su principal y característico componente es la nitrocelulosa, plastificada adecuadamente para darle flexibilidad. Deben usar disolventes especiales de gran poder disolvente.
¨ Pinturas especiales.- Se incluyen en este grupo todas aquellas pinturas que, por sus características, tienen unas aplicaciones bien determinadas.
· Wash primer: imprimación de enganche para hierro desnudo y otros metales ligeros.
· Barnices arrancables: barnices a base de resinas vinílicas de pobre adherencia sobre metal, para su protección temporal en obra y eliminación posterior por arrancado o pelado de la película.
· Pinturas bituminosas: son disoluciones de breas, asfaltos o alquitranes en disolventes orgánicos.
· Pinturas de aluminio: de aspecto metálico característico al incorporarle una pasta de aluminio molido (purpurina). La pintura martelé también lleva aluminio y una silicona adecuada.
· Pinturas antioxidantes: aplicadas sobre el acero lo protege de la oxidación.
· Pinturas ignífugas e intumescentes: no arden al someterlas a la acción de una llama intensa e incluso pueden llegar a aislar el soporte de la acción del fuego (intumescentes), retrasando su destrucción y la propagación de un incendio.
8.3.2 CONSTITUYENTES
Están formadas por:
¨ Vehículo: es el elemento portante de todos los demás, consta a su vez de dos componentes:
· Aglutinante o ligante: da unión a los elementos de la pintura entre sí y con la superficie a pintar, formando una película adherente a la base, además, es el encargado de darle cuerpo a la pintura, dureza, protección y durabilidad.
· Disolvente: Facilita la dispersión o disolución del aglutinante sólido, es decir, consigue que la pintura permanezca en estado líquido para su aplicación sobre la base a pintar, eliminandose por evaporación posteriormente.
¨ Pigmento: da la entonación cromática a la pintura.
¨ Secativo: sirve para catalizar o acelerar la oxidación y polimeración de los aceites vegetales, por absorción de oxigeno del aire, disminuyendo el tiempo de secado.
¨ Carga: material neutro, su objeto es aumentar el volumen o viscosidad de la pintura, pudiendo ser innecesaria.
8.3.3 PROPIEDADES EXIGIBLES A LAS PINTURAS
Las principales propiedades que se deben exigir a una pintura son: Buena resistencia a los agentes atmosféricos, Buena adherencia al soporte, Ser neutras con respecto al soporte, Estabilidad de color, Homogeneidad, Docilidad y que Aglutine con rapidez.
8.4 VIDRIOS
Es una sustancia inorgánica de estado continuo similar al líquido, que, por haber sido enfriado desde un estado fundido, alcanza tan alto grado de viscosidad, que puede considerarse como un sólido.
8.4.1 CLASIFICACIÓN
La clasificación de los vidrios comerciales para construcción es la siguiente:
¨ Luna incolora: con sus dos caras planas y paralelas, permite ver a su través sin deformaciones. De espesores entre 2 y 15 mm.
¨ Luna coloreada: igual que el anterior, pero añadiéndole en su masa óxidos metálicos estables, reduciendo así el paso de las radiaciones infrarrojas, visibles y ultravioletas.
¨ Luna incolora con una de sus caras reflectante: por un procedimiento térmico se deposita una capa de silicio elemental, de alto poder de reflectividad.
¨ Luna o vidrio templado. “Securit”: son lunas incoloras o coloreadas que se someten al tratamiento térmico del templado, adquiriendo mayor resistencia mecánica y térmica. En caso de rotura lo hace en pequeños trozos no cortantes.
¨ Vidrio de seguridad: compuesto por dos o más lunas unidas íntimamente por interposición de láminas plásticas (butiral de polivinilo). En caso de rotura, los trozos de vidrio quedan adheridos al butiral. El producto acabado se puede cortar, taladrar, etc.
¨ Conjunto formado por dos o más lunas: separadas entre sí por cámaras de aire deshidratado. Es un excelente aislante térmico y acústico. En la actualidad, es el que se requiere en las viviendas. Además se le pueden proporcionar una serie de características adicionales según sean las lunas con las que se forma el conjunto. Es conocido por el nombre de una marca comercial llamada “Climalit”.
¨ Otros:
· Translúcido: normal, armado y templado
· Perfil de vidrio en forma de “U” (U-Glass)
· Vidrio mateado
· Piezas de vidrio moldeado: Conocidos como “Paves”.
8.4.2 COMPONENTES ESENCIALES DEL VIDRIO DE CONSTRUCCIÓN
¨ Elementos vitrificables: Oxido de silicio (70-73%).
¨ Elementos fundentes: Oxidos de sodio y de potasio (13-15%)
¨ Elementos estabilizantes: Oxido de calcio (8-13%)
¨ Oxidos metálicos: En diversas proporciones según las características que se deseen incorporar al vidrio.
8.4.3 PROPIEDADES DE LOS VIDRIOS DE CONSTRUCCIÓN
¨ Mecánicas:
· Densidad: 2,5 Kg/dm3
· Dureza al rayado: igual que la del cuarzo. (6,5 MOHS)
· Resistencia a flexión: Recocido: 400 Kp/cm2
Templado: 1200 – 2000 Kp/cm2
· Resistencia a compresión: 10000 Kp/cm2.
¨ Además los vidrios tienen otras características, proporcionadas por ciertos procedimientos, según el uso al que esté destinado.
8.5 G.R.C (Glass Resistant Conqret)
Material relativamente moderno, ya que su uso comenzó hace aproximadamente 25 años en Japón y E.E.U.U. Se trata de unas placas de espesor comprendido entre 3 y 12 mm compuestas de mortero cemento reforzado con fibra de vidrio (5-6% en peso).
Actualmente es un material poco usado debido a la falta de especialización, comercialización y elevado coste.
8.5.2 PROPIEDADES
¨ Alta resistencia a flexión y tracción
¨ Alta resistencia al impacto
¨ Incombustibilidad
¨ Impermeabilidad
¨ Resistente a los agentes atmosféricos