Capitulo I Tipología de los materiales

CAPITULO I. TIPOLOGIA DE LOS MATERIALES

La naturaleza ha sido a través de la historia el principal depósito y productor de los materiales destinados a la construcción de viviendas para el ser humano y de las obras de grandes infraestructuras que se han diseñado para llevar servicios a los diferentes contextos en donde se generan desarrollos urbanos.

Con el avance del tiempo, se han logrado producir diferentes materiales producidos por el hombre, se han generado otros materiales derivados de algunos de origen natural con otros sintéticos, para suplir el gasto de materiales no renovables, ya que la naturaleza se ha afectado de tal manera que se están presentando desequilibrios de muchas de las actividades y aspectos climáticos, lo cual es un gran problema para el mundo, y se está restringiendo la explotación de algunos de éstos materiales, lo que genera la búsqueda de nuevos materiales que suplan los usos de ellos.

De tal forma, que pretendiendo siempre el mejoramiento de la calidad de vida de los habitantes del planeta, debemos ser responsables y respetuosos de ella, de manera que se defienda la sostenibilidad de los diversos materiales y recursos naturales que son nuestra única garantía de vida en el planeta.

Retomando algo de la historia, se encuentra que “Los materiales de construcción entre los egipcios eran la madera, el adobe y la piedra en sus muchas clases. La madera fue el material más usual en la Prehistoria y la época predinástica, pero fue sustituida rápidamente por otros materiales una vez entrado el país en la era faraónica. Por eso podemos decir que los materiales constructivos por excelencia en la arquitectura egipcia son el adobe y la piedra. El adobe era el material más barato y fácil de trabajar, y ello justifica su uso para la vida diaria, las casas, los palacios y los muros defensivos; la piedra, por el contrario era mucho más cara y difícil de obtener, pero acabó siendo la materia prima ideal para la arquitectura funeraria y religiosa”.

Lección 1. Generalidades y Materiales según su Aplicación.

De acuerdo con las funciones que cumplen en obra, los materiales pueden clasificarse en principales o resistentes (piedra, hierro, etc.); aglomerantes (cales y cementos) y auxiliares (vidrio, pintura, etc.)

Otra clasificación podría ser según la planeación de obra, es decir su orden de ejecución y puede ser: cimentación, estructura, cubiertas, etc. Esta clasificación y la anterior tiene el inconveniente de que algunos materiales serían repetitivos ya que el mismo material se puede emplear en una actividad o en varias.

Una clasificación más conveniente es la genérica, es decir que se ordenan los materiales según su origen, su aplicación o de acuerdo con su naturaleza.

De la misma forma que se plantea éste tipo de clasificación, cualquier forma de clasificación que se puede dar en los textos ó en cualquier construcción, depende de las necesidades y de las prioridades que puedan tenerse en la misma. Es decir, que ésta visión es de tipo subjetiva, puesto que ninguna clasificación puede ser objetada, desde que se encuentre dentro de unos parámetros lógicos y comprobables. Es así, como se pueden encontrar textos como:

Los materiales empleados en la construcción pueden ser clasificados en diferentes maneras. Una de ellas seria por su origen: naturales y artificiales. Son naturales las que se extraen directamente de la naturaleza, siendo suficiente para ser empleados darles una forma adecuada, como la piedra y la madera y separarlos de otros a los que están ligados.

Son artificiales aquellos que se preparan con productos diversos al estado pulverulento o pastosos o se endurecen por procesos. De lo dicho se desprende que existen dos clases de piedras: las piedras naturales y las piedras artificiales.

Las piedras naturales se encuentran en la naturaleza formando rocas constituidas formando rocas constituidas por la asociación de minerales de la misma composición, estructura y origen. El subsuelo es de roca en todas partes. Las rocas más antiguas tienen 3800 millones de años. Las rocas pueden ser simples y compuestas.

Lección 2. Materiales según su origen

Por su origen se pueden clasificar en orgánicos (maderas, corcho, cañas, guaduas, chusques, etc.) e inorgánicos (piedras, adobes, ladrillos, tapia pisada, etc.)

Los materiales orgánicos son menos resistentes a los cambios atmosféricos y por lo general la mayor amenaza de destrucción es el fuego; por tal razón se han ido desarrollando técnicas y elementos que ayudan a mejorar los materiales naturales para resolver las limitaciones que tienen estos elementos. En cuanto a los inorgánicos son muy usados gracias a su resistencia y durabilidad.

Cabe anotar que todo material sólido está sujeto a características de elasticidad (maderas y metales), plasticidad (arcillas, asfaltos y metales dúctiles) y los de estructura quebradiza (materiales de fundición y vidrio).

Al igual que la clasificación anterior, en éste tipo de clasificación se pueden encontrar diferentes materiales, clasificados de diversas maneras, lo cual nos permite abrir nuestra mente a nuevas propuestas y a nuevas alternativas de clasificación, de ésta manera, encontramos textos como:

Los materiales son las sustancias que componen cualquier cosa o producto .Desde el comienzo de la civilización , los materiales junto con la energía han sido utilizados por el hombre para mejorar su nivel de vida. Como los productos están fabricados a base de materiales , estos se encuentran en cualquier parte alrededor nuestro .Los mas comúnmente encontrados son madera , hormigón , ladrillo , acero , plástico , vidrio , caucho , aluminio , cobre y papel . Existen muchos mas tipos de materiales y uno solo tiene que mirar a su alrededor para darse cuenta de ello . Debido al progreso de los programas de investigación y desarrollo , se están creando continuamente nuevos materiales.

La producción de nuevos materiales y el procesado de estos hasta convertirlos en productos acabados , constituyen una parte importante de nuestra economía actual. Los ingenieros diseñan la mayoría de los productos facturados y los procesos necesarios para su fabricación . Puesto que la producción necesita materiales , los ingenieros deben conocer de la estructura interna y propiedad de los materiales , de modo que sean capaces de seleccionar el mas adecuado para cada aplicación y también capaces de desarrollar los mejores métodos de procesado.

Los ingenieros especializados en investigación trabajan para crear nuevos materiales o para modificar las propiedades de los ya existentes . Los ingenieros de diseño usan los materiales ya existentes , los modificados o los nuevos para diseñar o crear nuevos productos y sistemas . Algunas veces el problema surge de modo inverso : los ingenieros de diseño tienen dificultades en un diseño y requieren que sea creado un nuevo material por parte de los científicos investigadores e ingenieros.

La búsqueda de nuevos materiales progresa continuamente . Por ejemplo los ingenieros mecánicos buscan materiales para altas temperaturas , de modo que los motores de reacción puedan funcionar mas eficientemente . Los ingenieros eléctricos procuran encontrar nuevos materiales para conseguir que los dispositivos electrónicos puedan operar a mayores velocidades y temperaturas.

Para profundizar puede verse la pagina webb. De donde se ha extraído el párrafo anterior, http://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtml#hi

2.1. Materiales Orgánicos

Este tipo de materiales son tal vez los más antiguos que se han usado en construcción. El más empleado a través de la historia ha sido la madera, seguida del corcho, la caña, las cuerdas de fique, etc.

2.1.1. Madera

Es un material natural que se crea a partir de células vivas que se conforman tubos largos y delgados con extremos puntiagudos. Lo anterior quiere decir que está constituido por el conjunto de tejido que forman la masa de los troncos de los árboles desprovistos de su corteza. Las maderas utilizadas en construcción provienen de árboles de doble crecimiento, vertical o transversal. Los verticales son maderas largas, muy comunes, utilizadas en estructuras, las transversales son finas o de calidad, muy empleadas en estructuras y ornamentación.

2.2. Clasificación de las Maderas

Las maderas por su consistencia pueden ser duras como el guayacán, semejante al roble morado de calidad excelente, mangle útil en construcciones pesadas a la intemperie y pisos de alto tráfico, etc., las maderas duras provienen de árboles de lento crecimiento, por el contrario las blandas provienen de árboles de crecimiento rápido como el cedro semejante a la ceiba usadas en cualquier tipo de construcción, el balso es una madera muy ligera pero de buena resistencia, etc.

Según la compactación o la compacidad, pueden ser pesadas como el guayacán, mangle, chonta, etc., semipesadas como el cedro, caoba, nogal, etc., éstas son de gran resistencia, grano apretado y fino; livianas como el balso, ceiba, blanca, etc.

Por su estructura anatómica o forma, están las coníferas o resinosas como el eucalipto que es útil en elementos estructurales y muebles;abeto, pino, que se utiliza en revestimientos, etc.; y frondosas como el cedro, el roble muy empleado en carpintería y obras exteriores; el mangle, caoba, nogal, esta clase de maderas son de mayor dureza y duración.

2.2.1. Propiedades físicas

Varían de acuerdo con el crecimiento, edad y parte del árbol de donde se obtengan. El color, la disposición de la fibra, dureza y densidad facilitan su reconocimiento.

Dureza: en madera es la resistencia que opone al desgaste, rayado, clavar, etc. Esto depende de la densidad, edad, y si trabaja en el sentido de la fibra o perpendicular. Entre más vieja y dura mayor resistencia opone.

Por su dureza se clasifican en duras, que provienen de árboles de crecimiento lento (ébano, encina, tejo); bastante duras (roble, arce, álamo, acacia, cerezo, almendro); algo duras (castaño, haya, nogal, aliso, pino pinaster, peral, manzano); blandas que son las que provienen de árboles de crecimiento rápido como son el abeto, pino sauce; y por último las muy blandas como el tilo.

Humedad: por constitución la madera contiene agua a la que se agrega el agua de saturación y el agua libre.

La humedad en la madera varia entre límites muy amplios, por ejemplo en la recién cortada está entre 5 y 6 % y puede llegar por absorción hasta el 25 y 30%.

Cuando el agua libre desaparece de la madera quedan la de constitución y de la saturación que cuando están en equilibrio se dice que la madera está secada al aire, ésta contiene del 10 al 15% de su peso en agua. Estas variaciones de humedad hacen que la madera se hinche o se contraiga, variando su volumen y por consiguiente su densidad.

Contracción: si pierde agua la madera se contrae, en caso contrario se hincha, es mínima en la dirección de las fibras y máxima a través de ellas. La contracción es mayor en la parte externa que en el corazón; pero si se llega a tener una pieza que contenga corazón parte seca (duramen) y externa (albura), se contrae más en los extremos, o sea por la albura. ( ver figura 1.).

Cuando la contracción es mínima en dirección de las fibras o axial, no pasa del 0,8% cuando la dirección es radial varia entre 1.0 y 7,8% y llega a ser máxima en dirección tangencial del 11.5%.

Densidad: existe densidad real que oscila entre 1.5 y 1.56 g/m3 para todas las especies. La densidad aparente varia no solo de unas especies a otras, sino dentro de las mismas, con el grado de humedad, parte del árbol, etc. Entre mayor sea la densidad aparente, mayor es la superficie resistente y menor los poros.

Según la densidad podemos clasificar las maderas que pesan entre 1.700 y 2.000 Kg/m3 como el guayacán, roble, etc.; semipesadas entre 450 y 700 kg/m3 como el cedro, el nogal, caoba; y las livianas o muy ligeras entre 200 y 450 Kg/m3 como el balso y la ceiba blanca.

Elasticidad: la madera es utilizable para trabajos que requieran doblamiento (flexión) y para resistir choques o impactos. En cuanto a elasticidad se refiere, la madera pesada es más plástica que liviana.

Encurvamiento: es la propiedad de dejarse curvar y conservar la forma; debido a esto se utiliza en formaletas y cimbras. Además resulta más económico que el aluminio.

Duración: es variable a consecuencia del medio, humedad y sequedad. A la intemperie y sin absorver agua el roble dura 100 años; el álamo de60 a 90 años; el pino de 40 a 80 años; el haya 50 años, el sauce 30 años, el aliso y el álamo 25 años. Sumergidos en agua el roble y el aliso 100 años; el álamo 90 años; el haya 70 años; el pino 50 años. Aunque el roble y el haya tiene duración casi ilimitada.

La madera enterrada en el suelo depende del terreno; dura más en arcilla y arena húmeda, poco en arena seca y muy poco en terreno calizo.La duración media de la madera enterrada es de 10 años, aunque en general depende de la naturaleza y del medio donde se coloque; sin embargo, juega un papel importante la preservación, protección y conservación como se puede ver en otra unidad de éste módulo, en donde se profundiza en el tema.

Conductividad: la madera seca es mala conductora del calor y la electricidad, pero húmeda se hace conductora de ésta. La conductividad es mayor en el sentido longitudinal que en el transversal, y con mayor razón las maderas pesadas que las ligeras, por esta razón son empleadas como aisladores térmicos en pavimentos, paredes, etc.

2.1.2. Corcho

Es la corteza del alcornoque; está formada por células que se llenan de aire; convirtiéndose en más elástica y engrosándose para formar el corcho grueso que es elástico, impermeable, aislante, difícil de pudrir, con una densidad entre 120 y 240 kg/m3.

Desde que el árbol tiene 2 años se produce corcho comenzando a formarse planchas que a los 3 ó 4 años se desgarran y caen. La corteza del corcho alcanza algunos centímetros de espesor después de 15 años; en ese momento es poco homogéneo y elástico, agrietándose profundamente y denominándolo corcho virgen depreciado. El que se forma después se llama corcho cultivado, al cabo de 10 años adquiere un espesor de 20 cm., Arrancándose por placas que se prensan y se secan después de haberlas hervido durante una hora.

En construcción se emplea en la fabricación de aislantes y pavimentación. Existen algunos aglomerados de corcho que en su elaboración se emplean desperdicios de la industria corchotaponera, reduciendo el corcho a aserrín por medio de máquinas ralladoras y molinos especiales, esterilizándose luego por medio de una corriente de aire caliente a 150 grados centígrados para evitar que se desarrollen los hongos y microorganismos que infectarían los productos fabricados y locales-

Se mezcla con el aglomerante en malaxadoras calentadas por vapor, se vierte en moldes, se comprime fuertemente en forma de planchas, dejándose enfriar y secar en estufas apropiadas. Los primeros aglomerantes fueron la cal, el yeso y la magnesita, pero eran muy pesados y se cambiaron por asfaltos y alquitrán. Los productos que se fabrican de la forma anterior adquieren un color pardo más o menos oscuro.

Estos aglomerados se caracterizan porque arden lentamente por tal razón se emplean en estructuras metálicas para protegerlas del fuego, son imputrescibles y elásticos pudiendo aserrarse, clavar, fijar y enlucir con morteros de yeso, cemento y asfalto.

Son utilizados principalmente como aislantes acústicos, así como del calor y del frío; sobre las paredes, techos y tuberías, en pavimentos o parquets, sobre peldaños, etc., igualmente sirve para amortiguador del ruido, la vibración y la trepidación, como bases de maquinaria, etc.

Comercialmente hay láminas de 100 x 25 y 100 x 50 cm. En espesores de 1 a 10 cm., ó de superficie de 915 x 305 cm. y 915 x 610 cm., y de espesores entre 25, 37,5, 50 y 100 mm.

2.1.3. Cañas o Guaduas

La caña común esta constituida por un tallo leñoso de 3 a 6 m. De longitud por 5 cm. de diámetro en la base; es hueco, con tabiques transversales en los nudos de las hojas y la superficie exterior es compacta y brillante, de color amarillo.

Es usada en construcción por lo económica, ligera, impermeable, no sufre de dilatación y contracción y lo más importante es que no se pudre.Se emplea en cubiertas ordinarias, entramados de madera y vallas. En cielo-rasos, se usa la forma mecánica, utilizando cañas partidas unidas por alambres en forma de persiana, sujetándolas a las vigas con tabiques o travesaños.

2.1.4. Cuerdas

Constituidas por el conjunto de hilo de cáñamo, esparto, lino, yute, etc., retorcidos o trenzados, alargados de tal forma que sean flexibles y resistentes, usándose para elevar o suspender pesos, sujetar o atar piezas, etc. Todas las cuerdas se fabrican de la misma forma; rompiendo el tallo con piedras y rodillos. Para separar la fibra del leño, se sumergen en agua corriente para ablandar las fibras y por último se secan al sol ó en estufas de temperaturas inferiores a 50 grados centígrados.

A continuación se golpean con una tabla o con masas para que desprenda la corteza y queden sueltos los filamentos, que se peinan con un rastrillo metálico, en el que se recoge la estopa y queda la fibra limpia, en condiciones de formar las cuerdas.

2.2. Materiales Inorgánicos

Los materiales inorgánicos son aquellos que se elaboran a partir de materias primas no orgánicas sino sintéticas, es decir que se llaman inorgánicos a los materiales de base química, pueden ser los polímeros que mediante su experimentación en laboratorios, prueban su resistencia, termoestabilidad, termofraguado, etc.

Bajo éste aspecto se pueden presentar los materiales utilizados en el recubrimiento de vías, los hormigones y cada una de sus especificaciones de acuerdo con la función a ejecutar, los vidrios y sus diferentes aplicaciones y resistencias, la pintura y las diversas especificaciones que permiten mayor aislamiento acústico ó térmico, etc. materiales que se ampliaran en otras lecciones, dada las diferentes aplicaciones que tienen en obra.

Lección 3. Materiales Según su Aplicación

Los materiales de la construcción pueden clasificarse de acuerdo con la función que cumplen dentro de la obra, aunque algunos se repiten en su aplicación, se obtiene una clasificación en la que se encuentran diferentes grupos de materiales entre ellos están los materiales principales, que son de uso imprescindible; los materiales aglomerados ó aglomerantes, cuentan con sustancias susceptibles de cambio y actúan en combinación con otros para desempeñar una actividad, y los materiales auxiliares, que como su nombre lo indica ayudan a mejorar la calidad de la construcción, pero su uso no es determinante en la obra.

3.1. Materiales Principales.

Los materiales principales son los materiales que tienen una resistencia muy alta y su uso es imperativo e insustituible en una obra, dentro de éste grupo de materiales se encuentran los hormigones, las piedras naturales y artificiales, los hierros, etc.

De tal manera que son materiales muy importantes dentro de la ejecución de una construcción de cualquier tipo, a continuación se definen algunos de ellos.

3.1.1. Hormigones

Los hormigones son producto de la mezcla de un aglomerante como el cemento, la arena, la piedra triturada o grava y el agua. Se puede definir también como el resultado de agregar a un mortero (cemento, arena y agua), la piedra triturada.

A través de la historia se han encontrado hormigones, los romanos lo fabricaron con cales grasas en obras corrientes y con ladrillo pulverizado en las obras de infraestructura hidráulica (acueducto romano) que aun hoy en día continúan funcionando. Como aún no habían descubierto la preparación de los cementos que hoy conocemos, se emplearon como aglomerantes la cal grasa, la cal hidráulica y cementos naturales. A mediados del siglo pasado se comenzó a utilizar en obras marítimas y a finales se mezcló con hierro para formar el hormigón armado, en construcciones de puentes y depósitos, para finalmente ser utilizado en las obras civiles.

  • Clasificación de los Hormigones:

Recibe diferentes denominaciones según como se haga trabajar en obra, cómo este compuesto ó como sea utilizado en obra.

Hormigón en masa: es aquel elemento que se vierte directamente en moldes que se compactan para ser sometidos a compresión. Su mezcla puede tener una relación de 1:2:2 o sea, una parte de cemento por dos de arena y dos de grava, siendo un hormigón húmedo.

Hormigón Ciclópeo: se denomina así porque contiene piedras de tamaño grande dentro de su masa. Se hace 40% de rajón más 60% de concreto simple y se utiliza en la elaboración del cimiento simple.

Hormigón armado: es aquel que se conforma de un hormigón simple con piedra de grava y que en el interior contiene una armadura de hierro y que trabaja a flexión.

Hormigón ligero o simple: es el que tiene baja densidad debido al empleo de arenas y gravas de pequeño tamaño ó porque se produce desprendimiento de gases antes de fraguar o endurecer. Las propiedades del hormigón dependen en gran medida de la calidad y proporciones de los componentes en la mezcla, y de las condiciones de humedad y temperatura, durante los procesos de fabricación y de fraguado.

Para conseguir propiedades especiales del hormigón (mejor trabajabilidad, mayor resistencia, baja densidad, etc.), se pueden añadir otros componentes como aditivos químicos, microsílice, limallas de hierro, etc., o se pueden reemplazar sus componentes básicos por componentes con características especiales como agregados livianos, agregados pesados, cementos de fraguado lento, etc.

El hormigón ha alcanzado importancia como material estructural debido a que puede adaptarse fácilmente a una gran variedad de moldes, adquiriendo formas arbitrarias, de dimensiones variables, gracias a su consistencia plástica en estado fresco.

Hormigón traslúcido: es el que contiene pavés, fibra óptica o baldosas de vidrio, éste es empleado en claraboyas, gracias a que permite el paso de la luz.

Hormigón aireado: es aquel material que tiene propiedades especiales ya que se les ha dejado burbujas de aire en proporción determinada.

Hormigón pretensado: es el hormigón armado a cuyas armaduras se les tensiona para que se comprima y obtener de ésta manera una mayor resistencia.

Hormigón apisonado, colado, centrifugado, vibrado, etc.……. Depende del mecanismo que se utilice para ser puesto en obra. Más adelante se tratará sobre los componentes de los hormigones y sus respectivas dosificaciones.

  • Dosificación

Teniendo en cuenta la granulometría de los agregados redondeados de río, como son la arena y los triturados (grava, gravilla, etc.) se hace la dosificación por ensayos, directos con diferentes probetas. El cemento y los agregados se dosifican por peso.

Es recomendable que la cantidad de cemento por metro cubico (m3) de hormigón no sobrepase de 450 Kg. ni baje de 250 Kg. en el hormigón armado. En el hormigón en masa hasta 150 Kg. La Tabla 1 muestra algunas dosificaciones que pueden emplearse cuando se fabrica el hormigón en la obra.

Tabla 1.

Dosificaciones que pueden emplearse para fabricar el hormigón.

Mezcla del Concreto (amasado)

En las obras pequeñas se hace a mano la mezcla de los materiales para obtener el hormigón. Se mezcla la arena, el cemento y la grava hasta obtener una mezcla de color uniforme y agregando luego el agua en pequeñas dosis, dándole varias vueltas de pala para lograr un producto homogéneo. Cuando se hace la mezcla manualmente se requieren ciertas medidas preventivas tales como: el lugar en que se va a preparar el hormigón debe ubicarse en forma equidistante al depósito de materiales y a los elementos a fundir, buscando no interrumpir la circulación de materiales y personal de la obra; la mezcla se prepara sobre una base firme para evitar la pérdida de la pasta de cemento y la mezcla del hormigón con otras sustancias como tierra, residuos vegetales, químicos, etc.

En obras de magnitud considerable se hace el amasado en hormigoneras: pueden ser de amasado continuo, cuando los componentes entran por un lado y salen ya mezclados o intermitentes, si amasa solamente una dosificación, se vacían y se vuelven a llenar. Las primeras no se emplean para hormigones sino para desleidoras de cemento y agua.

Las hormigoneras intermitentes pueden ser de tambor basculante (fig. 2) ó de eje horizontal (fig. 3). Las primeras hacen la mezcla por centrifugación de los componentes y no se logra una buena mezcla de no tener una buena inclinación del tambor o trompo. Se fabrican comercialmente para una capacidad de 350 a 1500 litros con rendimiento hasta de 35 m3/h.

Otro tipo de hormigonera son las de eje vertical, empleadas en laboratorios y talleres de elementos prefabricados, el amasado se hace al girar el tambor y mediante agitadores (fig. 4). Las hormigonera a partir de 200 litros, están provistas de cargadores automáticos accionados por el mismo motor de gasolina o eléctrico de la hormigonera, y están equipadas de depósitos de agua que vierte al empezar la mezcla.

El orden de vaciar los materiales en la hormigonera es: primero parte de la grava gruesa y un poco de agua; se hace girar el trompo para limpiar la cuba de la amasada anterior; después se agrega el cemento, el resto de agua y la arena, dando unas vueltas y finalmente el resto de la grava por orden creciente de tamaño. Si la hormigonera esta provista de cargador se coloca parte de grava gruesa, cemento, arena, gravilla y el resto de la grava gruesa.

Mezcla del Concreto (amasado)

En las obras pequeñas se hace a mano la mezcla de los materiales para obtener el hormigón. Se mezcla la arena, el cemento y la grava hasta obtener una mezcla de color uniforme y agregando luego el agua en pequeñas dosis, dándole varias vueltas de pala para lograr un producto homogéneo. Cuando se hace la mezcla manualmente se requieren ciertas medidas preventivas tales como: el lugar en que se va a preparar el hormigón debe ubicarse en forma equidistante al depósito de materiales y a los elementos a fundir, buscando no interrumpir la circulación de materiales y personal de la obra; la mezcla se prepara sobre una base firme para evitar la pérdida de la pasta de cemento y la mezcla del hormigón con otras sustancias como tierra, residuos vegetales, químicos, etc.

En obras de magnitud considerable se hace el amasado en hormigoneras: pueden ser de amasado continuo, cuando los componentes entran por un lado y salen ya mezclados o intermitentes, si amasa solamente una dosificación, se vacían y se vuelven a llenar. Las primeras no se emplean para hormigones sino para desleidoras de cemento y agua.

Las hormigoneras intermitentes pueden ser de tambor basculante (fig. 2) ó de eje horizontal (fig. 3). Las primeras hacen la mezcla por centrifugación de los componentes y no se logra una buena mezcla de no tener una buena inclinación del tambor o trompo. Se fabrican comercialmente para una capacidad de 350 a 1500 litros con rendimiento hasta de 35 m3/h.

Otro tipo de hormigonera son las de eje vertical, empleadas en laboratorios y talleres de elementos prefabricados, el amasado se hace al girar el tambor y mediante agitadores (fig. 4). Las hormigonera a partir de 200 litros, están provistas de cargadores automáticos accionados por el mismo motor de gasolina o eléctrico de la hormigonera, y están equipadas de depósitos de agua que vierte al empezar la mezcla.

El orden de vaciar los materiales en la hormigonera es: primero parte de la grava gruesa y un poco de agua; se hace girar el trompo para limpiar la cuba de la amasada anterior; después se agrega el cemento, el resto de agua y la arena, dando unas vueltas y finalmente el resto de la grava por orden creciente de tamaño. Si la hormigonera esta provista de cargador se coloca parte de grava gruesa, cemento, arena, gravilla y el resto de la grava gruesa.

El tiempo de amasado después de estar llenas las hormigonera de eje vertical es de ½ minuto; de 1 minuto en las de eje horizontal y 2 minutos en las de eje inclinado. La duración exagerada es perjudicial para la calidad del hormigón

Existe también las fábricas de mezclado ó de amasado, que transportan el hormigón directamente a la obra, con la consistencia solicitada, mediante un vehículo de transporte que cuenta con un trompo que durante el tiempo del transporte, mezcla continuamente el hormigón, sin permitir que se pase del tiempo necesario. Éste proceso evita los gastos de fabricación y transporte de agregados y cementos a pie de obra (fig. 5) en los que el No. 1 corresponde a los silos de cemento, el No. 2 silos de agregados, el No.3 y 4, son dosificadores automáticos, el No. 5 la hormigonera de 1500 litros y el No. 6 el vehículo.

3.1.2. El Ladrillo

Son piezas resultantes de la cocción de tierras arcillosas, que según el producto alcanza cierta temperatura, por ejemplo: en alfarería y ejería 900-1000 grados centígrados: loza y gres cerámico 1000 – 1300 grados centígrados; porcelana y productos refractarios 1300 – 1500 grados centígrados. Por su textura pueden ser porosas y compactas. Los porosos son de estructura terrosa y los compactos semivítreos e impermeables.

Los ladrillos, tejas, tubos, baldosas y lozas corresponden a los porosos; y el gres con la porcelana pertenecen al segundo grupo, es decir son impermeables.

  • Clasificación

  • Por fabricación pueden ser de tejar (manuales) y mecánicos (ó cerámicos):

- Ladrillos de tejar: se hacen a mano, moldeados en marcos sobre el suelo o mesas especiales; son de textura áspera con caras rugosas y no muy planas, cocidos en hornos llamados hormigueros; según el grado de cocción se llaman porteros, son aquellos que en su exterior no se han cocido; se llaman pardos los poco cocidos: pintones, los que están deficientemente cocidos; recocidos o recochos, los que tienen el grado exacto de cocción y son muy resistentes: escarificados, los que están alabeados y deformados por exceso de cocción; santos, los que excesivamente están cocidos y los vitrificados que toman un color azulado.

- Ladrillos mecánicos ó cerámicos: se obtienen de arcillas seleccionadas, moldeadas con máquinas llamadas galleteras o prensas, cocidos en hornos que les dan uniformidad de tamaño y cocción. Pueden ser macizos o huecos. Por la forma se clasifican en macizos, aplantillados, mocheta, perforados, huecos, rasillas y moldurados.

- Ladrillos macizos; son prismáticos rectangulares, varía sus dimensiones desde 30 x 14 x 6,5 cm a 25 x 12 x 5. Pueden llevar dos o más huecos para aligerarlos y trabarlos con el mortero de las hiladas. (fig. 6)

- Ladrillos de mocheta: son rectangulares con corte cuadrado en uno de sus ángulos y sirven para adaptarlos a los cercos de los huecos.

- Ladrillos aplantillados: tienen forma de cuña, dovela, etc.; son empleados para dinteles, chimeneas y cornisas

- Ladrillos huecos: tienen aligeramiento de sección rectangular. Los de huecos dobles, casi siempre, tienen dos filas de huecos rectangulares y dimensiones de 25 x 12 x 9 cm generalmente. Los huecos sencillos, una sola fila de tres huecos rectangulares o cilíndricos paralelos a una de las aristas.

- Rasillas; son ladrillos de menor espesor, varían desde 1,5 cm. para macizos a 3 cm. para los huecos y dimensiones de 25 x 13 x 3 cm.

  • Por su destino, se clasifican en ladrillos de paramentos, muros y refractarios.

- Ladrillos de paramento: son finos, fabricados perfectamente, de coloraciones uniformes, son utilizados para fachadas que no utilizan pañete. De acuerdo con el moldeo que tengan se llaman prensados o de mesa.

Ladrillos para muros: son los cerámicos corrientes, empleados en la construcción de los muros divisorios, generalmente para el interior y se les coloca pañete en su gran mayoría.

- Ladrillos refractarios: son aquellos que se fabrican con productos que puedan resistir el cocimiento a grandes temperaturas (1580 grados centígrados), se utilizan para la construcción de chimeneas, espacios de calderas, etc.

·

  • Por su calidad; pueden ser de primera clase, segunda y ordinarios.

- De primera calidad; son los cerámicos finos, que resisten 200 kg/cm2 a la compresión.

- De segunda: los que resisten 100 kg/cm2.

- Ordinarios o Corrientes: tienen resistencia mínima de 70 Kg/cm2.

  • Condiciones que deben reunir los ladrillos

- Ser de masa homogénea, grano fino y no contener piedra.

- No tener grietas, hendidura ni vacíos.

- Ser iguales en forma y dimensiones para que las hiladas sean de igual espesor.

- Aristas vivas y caras planas.

- Igualdad de color.

- Sonido metálico por percusión y no frágil.

- Facilidad de corte.

- No absorver mas de 15% de agua a las 24 horas de inmersión los de buena calidad y 20% los de tejar.

- No ser heladizos, ni quebradizos.

- Resistir a la compresión de 70 a 200 kg/cm2.

3.1.3. Tejas

Son de material cerámico sirviendo para cubrir edificios. Se fabrican de diferentes forma, por ejemplo curvas (Arabes y flamencas) y planas con o sin encaje

Las tejas árabes (fig. 8) tienen forma de canal troncónica, se fabrican a mano con las mismas pastas que para los ladrillos. Se moldean a mano con las mismas pastas que para los ladrillos. Se moldean a mano por medio de un marco llamado galápago, del cual se obtiene una lámina. El proceso de secado se verifica apoyándolas primero en los lados mayores y después poniéndolas de pie. Se cuecen en los mismos hornos que los ladrillos

Las dimensiones corrientes son de 43 cm. de longitud, entre 21 y16,6 cm. de ancho, 8 cm de altura y 12 mm de espesor, con un peso aproximado de 2 Kg. por unidad. La forma flamenca tiene una sección en forma de S y tiene un pitón en la parte posterior para enganchar a la armadura de cubierta. También se fabrican caballetes (fig. 9), crestería, ventilación, salidas de ductos de chimenea, forjados de pisos ( fig. 10).

  • Las condiciones siguientes permiten ver que una teja sea de buena calidad.

- Tener factura homogénea, de grado fino sin piedra.

- Carecer de manchas

- Dar sonido claro por percusión

- Tener cantos vivos, rectos y superficie lisa

- No estar alabeadas o curvadas irregularmente en su longitud.

- Ser impermeables, no gotear antes de dos horas

- No ser heladizas ni quebradizas

- Tener una resistencia mínima a la flexión de 120 Kg.

3.1.4. Baldosas cerámicas

Las hay de dos tipos: Ordinarias y Finas. Se fabrican de forma cuadrada, de 10, 13, 14, 15, 18, 20, 25 y 50 cm. Rectangulares de 13x26, 14x18 y 12x 24 de espesores entre 7 y 10 cm.

· Ordinarias: pueden ser de 23 a 27 cm. de lado y cuadradas de 40 a 50 cm de lado y 5 cm de espesor

· Finas; son de color rojo intenso, pueden barnizarse y esmaltar como los azulejos.

3.1.4. Tubos de barro cocido

Se hacen de sección cilíndrica, con uniones a veces barnizadas con sal. Se hacen también desviaciones, codos, reducciones, etc. Los de sección rectangular son caños, usados en la subida de humo.

3.1.5. Loza ó Cerámica

Productos cerámicos que después de cocidos adquieren color blanquecino, poroso y absorbente, son recubiertos por un esmalte para que sean más impermeables y duros.

La loza sanitaria: utilizada para la elaboración de la tasa sanitaria, bidets, lavamanos ó lavabos; se fabrican con pastas muy compactas que se recubren con un esmalte grueso que forma algo parecido a la porcelana, llamado semiporcelana.

Los azulejos son baldosines hechos con arcillas escogidas y que se esmaltan por una cara. Si el esmalte es de un solo color se aplica con brocha al baldosín y si tiene diversos colores y dibujos se colocan plantillas. Los azulejos ordinarios se cuecen una vez, y los finos dos veces, obteniéndose primero la masa porosa o bizcocho y después el vidriado. La mayólica es una loza esmaltada, o sea, que el vidriado lleva ya los colores, obteniéndose una decoración rica y varada empleada en ornamentación.

3.2. Materiales Aglomerantes

Comprenden la variedad de productos inorgánicos no metales, que pueden mezclarse con agua para formar una masa o pasta; entre estos se encuentra el cemento portland, agregados, mortero, betún, asfaltos, yeso, cales, etc. La pasta se puede moldear y tener o no agregados, luego se endurece o fragua convirtiéndose en una masa compacta.

El término hidráulico aplicado a los cementos, significa que es capaz de desarrollar resistencia y endurecerse en presencia del agua. El concreto con cemento portland es el material más importante que emplea un aglomerado.

  • Cemento Portland

Los cementos portland se elaboran añadiendo una mezcla de materiales calcáreos (piedra caliza) y arcillosos. El cemento portland se obtiene cuando en la cocción reaccionan la cal, sílice, alúmina y óxido de hierro principalmente, y magnesio y sílices, utilizados como impurezas.

Existe un material que se saca de la mezcla anterior, denominado clinker y consiste básicamente en la reacción que sufre la materia prima durante su calcinación formando masas duras y pequeñas. El cemento portland está compuesto por cuatro elementos químicos principales, cada uno de ellos le otorga características especiales, cuando pasa del estado plástico al endurecido, después de combinarlo con agua (hidratación).

Silicato tricálcico: es el elemento que produce la alta resistencia del cemento portland, el hidratado inicial pasa del fraguado al final en unas horas. Al reaccionar este compuesto con agua desprende gran cantidad de calor, llamado calor de hidratación; entre mas rápido sea el fraguado mayor es la expulsión del calor de hidratación. Alcanza su mayor resistencia generalmente en 7 días

Los Cementos Portland por lo general, se fabrican en cinco tipos cuyas propiedades se han normalizado sobre la base de la especificaciones ASTEM de normas para Cemento Portland (c 150). Los tipos se distinguen según los requisitos tanto físicos como químicos.

  • Tipos de cementos portland. Tabla 2

PORTLAND TIPO I: Es un cemento normal, se produce por la adición de clinker más yeso. De uso general en todas las obras de ingeniería donde no se requiera miembros especiales. De 1 a 28 días realiza 1 al 100% de su resistencia relativa.

PORTLAND TIPO II: Cemento modificado para usos generales. Resiste moderadamente la acción de los sulfatos, se emplea también cuando se requiere un calor moderado de hidratación. El cemento Tipo II adquiere resistencia mas lentamente que el Tipo I, pero al final alcanza la misma resistencia. Las características de este Tipo de cemento se logran al imponer modificaciones en el contenido de Aluminato Tricálcico (C3A) y el Silicato Tricálcico (C3S) del cemento. Se utiliza en alcantarillados, tubos, Zonas industriales. Realiza del 75 al 100% de su resistencia

Portland Tipo III

Cemento de alta resistencia inicial, recomendable cuando se necesita una resistencia temprana en una situación particular de construcción. El concreto hecho con el cemento Tipo III desarrolla una resistencia en tres días, igual a la desarrollada en 28 días para concretos hechos con cementos Tipo I y Tipo II ; se debe saber que el cemento Tipo III aumenta la resistencia inicial por encima de lo normal, luego se va normalizando hasta alcanzar la resistencia normal. Esta alta resistencia inicial se logra al aumentar el contenido de C3S y C3A en el cemento, al molerlo mas fino; las especificaciones no exigen un mínimo de finura pero se advierte un limite practico cuando las partículas son tan pequeñas que una cantidad muy pequeña de humedad prehidratada el cemento durante el almacenamiento manejo. Dado a que tiene un gran desprendimiento de calor el cemento Tipo III no se debe usar en grandes volúmenes. Con 15% de C3A presenta una mala resistencia al sulfato. El contenido de C3A puede limitarse al 8% para obtener una resistencia moderada al sulfato o al 15% cuando se requiera alta resistencia al mismo, su resistencia es del 90 al 100%.

Portland Tipo IV

Cemento de bajo calor de hidratación se ha perfeccionado para usarse en concretos masivos. El bajo calor de hidratación de Tipo IV se logra limitándolos compuestos que mas influye en la formación de calor por hidratación, o sea, C3A y C3S. Dado que estos compuestos también producen la resistencia inicial de la mezcla de cemento, al limitarlos se tiene una mezcla que gana resistencia con lentitud. El calor de hidratación del cemento Tipo IV suele ser de mas o menos el 80% del Tipo II, el 65% del Tipo I y 55% del Tipo III durante la primera semana de hidratación. Los porcentajes son un poco mayores después de mas o menos un año. Es utilizado en grandes obras, moles de concreto, en presas o túneles. Su resistencia relativa de 1 a 28 días es de 55 a 75%.

Portland Tipo V :

Cemento con alta resistencia a la acción de los sulfatos, se especifica cuando hay exposición intensa a los sulfatos. Las aplicaciones típicas comprenden las estructuras hidráulicas expuestas a aguas con alto contenido de álcalis y estructuras expuestas al agua de mar. La resistencia al sulfato del cemento Tipo V se logra minimizando el contenido de C3A, pues este compuesto es el mas susceptible al ataque por el sulfato. Realiza su resistencia relativa del 65 al 85 %.

  • Tipos De Cementos Especiales

CEMENTO PORTLAND BLANCO : Es el mismo Portland regular, lo que defiere es el color, esto se obtiene por medio del color de la manufactura, obteniendo el menor numero de materias primas que llevan hierro y oxido de magnesio, que son los que le dan la coloración gris al cemento. Este cemento se usa específicamente para acabados arquitectónicos tales como estuco, pisos y concretos decorativos.

CEMENTO PORTLAND DE ESCORIA DE ALTO HORNO : Es obtenido por la pulverización conjunta del clinker portland y escoria granulada finamente molida con adición de sulfato de calcio. El contenido de la escoria granulada de alto horno debe estar comprendido entre el 15% y el 85% de la masa total.

CEMENTO SIDERÚRGICO SUPERSULFATADO : Obtenido mediante la pulverización de escoria granulada de alto horno, con pequeñas cantidades apreciables de sulfato de calcio.

CEMENTO PORTLAND PUZOLANICO : Se obtiene con la molienda del clinker con la puzolana. Tiene resistencia parecida al cemento normal y resistente ataques al agua de mar, lo que lo hace aconsejable para construcciones costeras. Para que el cemento sea puzolanico debe contener entre el 15% y el 50% de la masa total. El cemento puzolanico se utiliza en construcciones que están en contactos directos con el agua, dada su resistencia tan alta en medios húmedos.

CEMENTO PORTLAND ADICIONADO : Obtenido de la pulverización del clinker portland conjuntamente con materiales arcillosos o calcareos-silicos-aluminosos.

CEMENTO ALUMINOSO : Es el formado por el clinker aluminoso pulverizado el cual le da propiedad de tener alta resistencia inicial. Es también resistente a la acción de los sulfatos así como a las altas temperaturas.

Tabla 2

Requisitos Físicos para el Cemento Portland

3.3. Agregados

Los agregados constituyen las ¾ partes del volumen de la mezcla de un concreto. Por agregados se entiende arenas, gravas naturales y piedra triturada usada para hacer morteros y concretos; bien sea ligeros, pesados o especiales.

En una partícula de agregado es fundamental la limpieza, sanidad, resistencia y forma. Son limpios cuando no tienen exceso de arcilla, limo, materia orgánica, sales químicas y de granos recubiertos. Se considera sano si conserva su forma con cambios de temperatura y humedad y la acción del medio ambiente. Es resistente si desarrolla la resistencia propia del aglomerante. Si la resistencia al desgaste es notoria, el agregado debe ser duro y tenaz.

La clasificación y tamaño máximo de áridos (arenas, gravas) son importantes por su dosificación economía, porosidad y contracción. La distribución del tamaño se hace por medio de una serie de tamices. Los tamices son mallas de diferentes tamaños de grosor, varían de tamaño en milímetros. Los más utilizados son los No. 4, 8, 16, 30, 50 y 100 para granos finos y 3,6, 1 1/2 , ¾ y 3/8 de pulgada y Nº. 4 para grano grueso. Continuamente se evalúa la cantidad de finos (porcentaje que pasa el tamiz (II 200) de cada uno de los agregados).

Para determinar la calidad de los agregados, bien sea para morteros o concretos se realizan una serie de ensayos como son de granulometría, sedimentación, contenido de materia orgánica, rutina arena; la granulometría implica la determinación del módulo de finura que es el índice para decidir si el agregado es fino o grueso. Este índice se calcula al sumar los porcentajes acumulados retenidos en los tamices y al dividir la suma entre 100. Por ejemplo, se tiene una muestra representativa de arena a la cual se le va a determinar su finura pasándola por los tamices respectivos, obteniéndose los siguientes resultados:

El módulo de finura, da una medida del grosor o finura del material. Los valores de M.F. de 2,5 a 3 son normales. El hecho de que varíe la granulometría de la arena no tiene gran importancia en las resistencias a la compresión de morteros y concreto siempre y cuando se mantengan constantes la proporción de agua-cemento. Sin embargo los cambios de granulometría hacen que el contenido de cemento varié inversamente proporcional al módulo de finura de la arena.

Módulo de finura (M.F.) = 285/100 = 25

Tabla 3

Cálculo de una finura

El agregado grueso se escoge hasta el tamaño que sea práctico para trabajar, siendo el límite superior 6” (pulgadas –pulg.). Entre mayor sea el tamaño máximo del agregado grueso, menor cantidad de agua y cemento se requerirán para producir concreto de una calidad dada.

El ensayo de sedimentación indica el contenido de finos en suspensión que depende de la limpieza de la arena y que afecta la resistencia del concreto. Al permitir detectar las impurezas de la arena y tomar medidas preventivas, se controlará el ensayo.

El contenido de material orgánico; es un ensayo calorímetro, principalmente cuando se hace la exploración de la cara superior. La rutina de arena es cuando se hacen morteros con la arena que llega el día, empleando un cemento común y ensayando la resistencia de éstos a 1,3,7 y 28 días.

Los agregados ligeros se producen por la expansión de arcilla por calor, siendo su punto de partida los yacimientos de piedra pómez, escoria, cenizas volcánicas y cenizas industriales. La resistencia de los concretos hechos con agregados ligeros, es más o menos proporcional a su peso. Cuando se usa concreto ligero se puede garantizar más la resistencia al fuego, y a las propiedades aislantes acústicas y térmicas, además hace más económicos los elementos estructurales requiriendo menos cimentación, ya que disminuye el peso por carga muerta.

El agregado grueso es utilizado en la construcción de reactores nucleares, ya que necesita concreto pesado para obtener blindajes y buenas estructuras. Se entiende por agregado grueso aquél que generalmente utiliza productos de hierro, además de los comunes fabricados a partir de la explotación en canteras y centros mineros.

Para determinar las dosificaciones de los agregados en un concreto, puede hacerse por medio de ensayos de laboratorio y métodos analíticos. Por supuesto esto depende de la clase de concreto que se necesite y el objetivo que vaya a tener.

3.4.1. Mortero.

Los morteros o concretos son mezclas hechas con cemento, agregados finos, gruesos y agua. Son materiales temporalmente plásticos, que pueden moldearse y colocarse más tarde, ya que se convierte en una masa sólida. (ver más detalle en la lección de agregados)

· Dosificación de morteros

Teóricamente la cantidad de aglomerante (cemento, agregado) que se necesita es para cubrir con una película los granos de arena, para hacer la mezcla compacta e impermeable. Las dosificaciones suelen expresarse por la relación entre volúmenes de cemento, agregados y agua; así, un volumen de cemento y tres de arena, se representa por 1:3. En general se expresa de la siguiente forma:

Cemento : Arena : Agua

1 : 3 : 3

ó

1 : 2 : 2

El agua se agrega como porcentaje mínimo dependiendo de la resistencia que se quiera obtener. En tiempo caluroso es necesario añadir más agua, porque se va evaporando.

Siempre deben hacerse cilindros de prueba con el concreto para determinar la resistencia y comprobar así si se cumple o no las especificaciones requeridas para la obra a ejecutar. Ahora bien debe entenderse que si el mortero es normal, la cantidad de agua es igual al volumen de huecos del aglomerante; la mezcla es seca si es menor la cantidad de agua y fluida cuando es mayor la cantidad de agua; llamándose pasta la mezcla de aglomerante y agua, y lechada cuando se amasa con una gran cantidad de agua.

  • Formulas de Dosificación:

Puede hacerse por volumen y en peso.

La dosificación por volumen: es necesario encontrar el rendimiento, que es igual a la relación sobre el volumen aparente del mortero resultante y la suma de volúmenes aparentemente de los componentes.

R = VA / ( c + a + w )

Donde:

VA: Volumen aparente del Mortero

c: Volumen aparente del Cemento que se representa como la unidad 1.

a: Volumen aparente del agregado (arena o grava y en caso de estar ambos será (a + g)

w: Volumen aparente del agua

y llamado DA, dc, da, dw a las densidades aparentes del mortero, cemento, arena y agua, tendremos:

R= (1 x dc + a x da + w x dw) / ((1 + a + w) DA)

Conociendo el rendimiento, se puede determinar la dosificación por las siguientes formulas:

Si es un mortero 1: a : w; los volúmenes de los componentes para 1 m3 serán:

Cemento = 1 / ((1 + a + w) R)

Arena = a / ((1 + a + w) R)

Agua = w/ ((1 + a + w) R)

Ejemplo: cantidades de cemento, arena, grava y agua para preparar 1 m3 de concreto en la proporción 1 : 2 : 3 con un rendimiento del 85%:

Cemento = 1 / ((1 + 2 + 3) 0,85) = 0,20 m3

Arena = 2 x 0,20 = 040 m3

Agua = 3 x o,20 = 0,80 m3

El agua va en proporción mínima como se mencionó anteriormente.

  • Dosificación en Peso

Se determina calculando la densidad aparente del mortero pesando los componentes, las cantidades par obtener 1 m3 de mortero serán las siguientes:

Cemento = G / ( 1 + K + W) kg / m3

Agregado = Z + K

Agua = Z + W

Donde: G = Peso de 1 m3 1 : K : W = relación de mezcla de los componentes.

  • Clases de Morteros

Mortero de yeso: con yeso ó estuco, que es de fraguado rápido, se hace una pasta, amasándose con agua. Debido al fraguado rápido, no da tiempo de amasarlo. La cantidad finura. En las ampliaciones corrientes se suele prepara con el 50% de agua; en agua; en el estuco 60% y moldeo 70%. Cuando se le agrega mucha cantidad de agua, forma una fachada que sólo se usa para blanqueos.

El proceso utilizado es el siguiente: se vierte el yeso sobre agua dispuesta en usan batea o artesa, mezclando rápidamente y procurando no se formen grumos y burbujas. Para Morteros de cal: se emplean dosificaciones de 1 volumen de cal grasa en pasta por 2 a 4 partes en volumen de arena. En la tabla 3 se encuentran las diferentes dosificaciones para morteros de cal.

Tabla 3 a

Morteros de cal grasa

Cal grasa es aquella que se produce al calcinarse la caliza primitiva, es blanda y de color blanco; su peso específico es de 2,25 y densidad aparente 0,4. Se usa cal grasa con dosificaciones de 1 : 2 y 1 : 3 para enlucidos de paredes y muros y 1 : 4 para cimientos y mampostería. El amasado se realiza vaciando la arena sobre la cal, revolviendo hasta obtener una mezcla homogénea posible, con movimientos de vaivén, añadiendo agua poco a poco.

Morteros Hidráulicos: son obtenidos con cementos y cales hidráulicas. Pueden fraguar en aire o en agua. La dosificación varía de acuerdo con la aplicación que ha de de tener el mortero y resistencia que se desee. Con cementos de fraguado rápido se emplean dosificaciones que se aprecian en la tabla 4.

Tabla 4

Morteros hidráulicos – Cementos de Fraguado rapido

Con cales hidráulicas varía de acuerdo a si se quiere mediana o totalmente hidráulicas, las dosificaciones que pueden usarse. (ver tabla 5). Con el cemento Pórtland se pueden emplear proporciones de 1:1 en morteros líquidos para rellenos de juntas o grietas. La relación 1:2 en morteros muy resistentes, como pavimentos y estucos de depósitos. La relación 1:3 ó 4 en trabajos corrientes de obra de fábrica, mampostería, cementaciones, estucos a la intemperie, etc. La tabla 8 indica dosificaciones que pueden emplearse.

Tabla 5

Morteros hidráulicos . cales hidráulicas

Tabla 6

Morteros con cemento portland

Amasado ó mezcla del Mortero

Para pequeñas cantidades o en obras de poca importancia se hace a mano mezclando el cemento y la arena o agregando en seco hasta alcanzar un color homogéneo. Luego se hace un montón, al cual se le practica un hueco en el centro y vierte agua. Se bate con cuidado par no derramar el agua y cuando el agua ha sido absorbida por la mezcla, se dan varias vueltas de pala hasta quedar bien empastado.

El amasado mecánico se hace mediante molinos, que además de mezclar trituran.

Los molinos amasadores (Fig. 11) se componen de una cubeta giratoria mediante un engranaje y dos rulos de eje horizontal, que se pueden subir o bajar, según la capa de mortero, el cual es volteado por unas paletas y dirigido debajo de los cilindros.

FIGURA 11 FIGURA 12

MOLINOS AMASADORES AMASADORES DE MORTEROS

Las amasadoras de morteros (fig. 12) constan de un cilindro horizontal, en cuyo interior se mueve un árbol provisto de aspas que baten la mezcla, logrando un amasado continuo entrando los componentes por un extremo y saliendo por el otro.

La Puesta en obra de los morteros hidráulicos debe ser lo antes posible, porque puede influir el frío o el calor en su fraguado, haciendo que se evapore o hiele el agua.

3.4.2. Betún

Se llama betún a las substancias de color negro sólidas o viscosas, dúctiles, que se ablandan por calor. Pueden ser naturales o de petróleo. Se obtienen como residuo de la destilación del petróleo bruto y se denominan betún de petróleo.

El betún en sí, es la mezcla de hidrocarburos naturales o de petróleo sólidos, viscosos o líquidos, con una pequeña cantidad de productos volátiles; tiene propiedades aglomerantes. Su densidad varía entre 1.1 y 1.4. Los betunes muy puros o naturales como el de Jadea, tienen un punto de fusión mayor de 125 grados centígrados, pero por ser duros carecen de ductilidad, sirviendo únicamente diluidos para fabricar barnices.

Cuando el betún es duro, para refinarlo se necesita aceite o betún líquido (esquisto de Autun) calentado a 120 grados centígrados, al cual se le añade el betún y se agita para quitar la espuma que forma el agua al evaporarse. Se deja sedimentar y decantar después.

  • Aplicación de los Betunes

Hormigón bituminoso: esta compuesto por arenas, polvo mineral (filtrante) y betún, que se mezclan y extienden en caliente, posteriormente se apisonan. La piedra debe ser dura, ya que apisonada, forma un conjunto mucho más rígido e indeformable.

La granulometría media de un buen hormigón bituminoso, puede ser la siguiente:

  • Gravilla 50%

  • Arena Gruesa 30%

  • Arena Fina 13%

  • Polvo Mineral 7%

  • Betún semiduro 6%

Como filtro se usa polvo calizo de tamaño inferior al tamiz Nº. 200 (0,074). El betún que se emplea varía con el tráfico y clima de penetración desde 30 – 40 hasta 180 – 200 y dosis del 4% al 8%.

Se comienza por preparar una base firme de macadán, luego se da un riego de betún de imprimación. Se extiende el hormigón asfáltico y los cilindros que lo apisonan, después se recubre con una capa de sellado para rellenar los poros y se apisona con rodillo ligero.

Emulsiones de betún: se llama asfalto frío, por emplearse sin calentar y sobre soportes húmedos. El término emulsionar quiere decir que forma una dispersión de un cuerpo líquido en otro en el que no es soluble. El cuerpo dispersado se llama sol y cuando éste se coagula se llama gel.

La proporción de betún en las emulsiones es de 50 – 60% y de 1 a 2 % de emulsivo, pudiendo llegar al 80%, teniendo un color pardo chocolate, debido al grado tan grande de división y deben ser estables en reposo para poderse almacenar. Cuando se aplica una emulsión bituminosa, deja una película de betún porque la disolución acuosa es absorbida por capilaridad o es evaporada y se llama rotura de emulsión.

Se pueden hacer emulsiones con la fluidez necesaria para aplicar con brochas, logrando gran impermeabilidad. Para evitar la coagulación por el frío se añaden líquidos como alcohol, glicerina, etc.

3.4.3. . Asfaltos

Se llaman asfaltos a substancias de color negro dúctiles, que se ablandan por calor, sólidas o viscosas y si están impregnadas de calizas, arcillas, etc., se denominan rocas asfálticas de color marrón oscuro.

El asfalto es un producto natural o compuesto, en el que el betún asfáltico sirve de aglutinante de materias minerales inertes. El origen del asfalto se encuentra en el lacustre, asfalto en roca, etc.

Una definición de ECOPETROL dice que el asfalto “Es un cemento asfáltico que se obtiene a partir de la base asfáltica de la destilación al vacío del crudo seleccionado y cuya característica de penetración es inferior a 100mm / 10. Se utiliza principalmente en la construcción y la conservación de carreteras, unión de terraplenes, sellamientos en protección anticorrosiva de tuberías. También se utiliza en la preparación de emulsiones asfálticas para la elaboración de asfaltas oxidados y modificados y para la preparación de los mejorados industriales, entre ellos las grasas lubricantes, los asfaltos oxidados y otros”. Para profundizar en éste tema, se puede consultar su página:

http://www.ecopetrol.com.co/especiales/catalogo/f_asfalto.htm

  • Clasificación

Asfaltos o roca asfáltica: son rocas calizas, arcillosas, esquistos, etc. impregnados de betún. Generalmente las más abundantes son las calizas y suelen extraerse a cielo abierto; luego se trituran y pulverizan en molinos desintegradores. Se tamiza finalmente se obtienen granos desde 3 a 1/10 mm de diámetro, de color marrón oscuro, impregnados de betún.

Mastique asfáltico: es una mezcla de asfalto en polvo con betún en caliente, el proceso se practica en calderas cilíndricas horizontales provistas con un eje con paletas para agitar la masa. Se comienza por agregar un poco de betún para evitar que al fundirse se adhiera la caliza asfáltico que se agrega y se agita hasta lograr una mezcla con un 15 – 20 % de betún y un poco de fusión de 70 grados centígrados. La mezcla se vierte en moldes de fundición, de forma cilíndrica o hexagonal, enlucidos con arcilla para que no se adhiera a sus paredes.

  • Aplicaciones

Los asfaltos se utilizan principalmente en pavimentación en forma de asfalto comprimido o fundido.

· Asfalto comprimido: se emplea el asfalto pulverizado de mayor o menor riqueza en betún según sea la obra a ejecutar. Se hace en calderas de palastro que reciben los nombres de decrepitadotes y rotadores. Los primeros son de forma semicilíndrica de 1 m de diámetro y 1.5 m de longitud. El hogar se sitúa en la parte inferior de un extremo y la chimenea rodea la cubeta, prolongándose hasta el otro extremo. Casi siempre el combustible es leña.

Se carga la cubeta con asfalto pulverizado, se enciende el hogar y se agita para que se desprenda el vapor de agua, y mientras dura, la temperatura se mantiene a 100 grados centígrados. Se debe tener cuidado que la temperatura no pase de 150 grados centígrados, pues se descompone el asfalto.

La temperatura más conveniente es 140 grados centígrados y no debe ser inferior a 120 grados centígrados porque tiene una forma deficiente de aglutinarse. Los rotadores son tambores cilíndricos, de eje horizontal cerrado por sus bases, menos en la parte central, por donde se hace la carga y desprende el vapor de agua. Está situado dentro de otro cilindro que gira en sentido contrario al anterior y se calienta por medio de un hogar móvil que se sitúa por debajo.

Para colocar el asfalto comprimido, primero se prepara la base de arena, se limpia y se extiende alrededor de las paredes a lo largo del bordillo y se comprime con un pisón calentado a 150 grados centígrados, hasta reducir su espesor a la mitad. Las fajas pueden hacerse con losetas de asfalto comprimido. Luego extienden unas tiras de 1 metro de ancho perpendicularmente, de asfalto en polvo y caliente, empleando un rastrillo y tratando de que el espeso sea de 8 a 10 cm. Uniformemente. Se comprime mediante unos pisones, se alisa la superficie por medio de un hierro curvo para tomar una capa fina. Finalmente se cilindra, con cilindros compresores de 500 kg. de peso. Para evitar el resbalamiento se puede extender una capa de arena fina.

Con el tráfico el asfalto se vuelve más compacto, su densidad pasa de 1.30 a 2.30 y su espesor disminuye en un 20%.

Losetas de asfalto comprimido: son fabricadas con el mismo asfalto anterior, calentando a 110 grados centígrados para eliminar humedad y aceites que contengan betún. El asfalto es extendido sobre la superficie seca, hasta que se enfríe a 40 grados centígrados, comprimiéndose con prensas hidráulicas a 700 kg/cm2.

Su espesor varía de 2 a 5 cm.; las dimensiones pueden ser 10x20 ó 20x20 cm. una de las ventajas es que son fáciles de colocar, resistentes, pequeño desgaste o impermeables.

· Asfalto fundido: se puede hacer en obra, pero es más común que se prepare en fabricas mezclando el polvo asfáltico con betún y arena, trasladándose en vehículos, la dosificación varía de acuerdo con la clase de obra y clima del lugar; tanto para el betún y asfalto como para la gravilla.

Se vierte el asfalto, alentado a 180 grados centígrados, con cubos de madera mojados sobre la base de hormigón de 25 cm. de espesor, previamente seca y limpia, comprimiéndola con una espátula especial de madera. Después de extendida se cubre con arena para que el enfriamiento sea gradual y lento. Cuando la temperatura baja hasta 40 grados centígrados se riega y se pasa el cilindro.

Pavimento de asfalto: están constituidos por asfalto, agregado y vacíos (2 a 7 % de aire). Un ejemplo de mezcla típica se muestra en la tabla 7

Tabla 7

Mezcla típica asfalto – agregado

En pavimento de asfalto la resistencia varía de acuerdo con la textura de la superficie (sobre todo del agregado fino), densidad y compactación del agregado; ya que el pavimento soporta la carga aplicada por fricción y entrelazamiento de partículas. La textura óptima es que sea áspera la superficie.

Impermeabilizante de asfalto: en construcción se utiliza mucho el asfalto para impermeabilizar (solo con capa aplicada con escoba) y si se quiere una impermeabilización completa (varias capas), se emplean tres tipos de asfalto:

Tipo A, blando, adhesivo, de fácil fluir, para usar bajo tierra o en otras aplicaciones a temperaturas moderadas.

Tipo B, es menos susceptible para usarlo sobre el nivel del suelo, donde las temperaturas no sean mayores de 125 grados Fahrenheit.

Tipo C, para emplear en superficies que están expuestas al sol o en otras áreas pero sin que la temperatura pase de 125 grados Fahrenheit.

En techados es amplio el uso que tienen los asfaltos, pues es un buen impermeabilizante.

3.4.4. Yesos

Es el resultado de deshidratar parcial o totalmente la piedra de yeso. Cuando es polvo y se amasa con agua, recupera el agua endureciéndose.

En la naturaleza se encuentra en dos formas: cristalizado (anhidrita) y piedra de yeso (algez). La primera es incolora o blanca, cuando es pura y coloreada en azul, gris, amarilla o rojiza; cuando contiene arcillas, óxido de hierro, sílice, etc. Su densidad es 2.46 y dureza igual a 3. absorbe el agua con gran rapidez, convirtiéndose en yeso.

De la piedra de yeso se encuentran las siguientes variedades:

- Yeso fibroso: cristalizado en fibras, con el que se puede hacer buenas mezclas de yeso.

- Yeso espejuelo: es ideal para estucos y moldeados.

- Yeso en flecha: de éste se obtiene un yeso perfecto par moldear objetos muy delicados.

- Yeso sacarina o de estructura compacta: cuando el grano es muy fino, es usado para decoración y escultura.

- Yeso calizo o piedra ordinaria de yeso: da un buen yeso. Se endurece después de mucho tiempo de haber fraguado.

· Clases de Yesos

- Yeso negro o gris: se obtiene de piedra de yeso, tiene bastantes impurezas, cocinado directamente, por lo que se ennegrece con humos y cenizas de combustibles. Es usado en bóvedas, repisas, etc.

- Yeso blanco: es aquel que se encuentra bien molido, usado para enlucir paredes, estucar y blanquear.

- Escayola: es el de mejor calidad, blanco. Se emplea para vaciados, molduras y decoración.

- Yeso hidráulico: se llama así por fraguar lentamente y pudiéndolo hacer por debajo de agua al cabo de 24 a 48 horas, generalmente necesita solo de 35 a 40% de agua para amasarse. En aire tarda aproximadamente 5 horas y se puede reducir a media hora, empleando alumbre como acelerador.

- Yeso alúmbrico: se obtienen cuando se sumerge el yeso de fábrica en una solución que tiene un 12% de alumbre y se deja a una temperatura de 35 grados centígrados. Se seca al aire, se calcina nuevamente y finalmente se muele. Este tipo de yeso es muy resistente(150 Kg/m2) cuando trabaja a la compresión; se puede mezclar con agregados y tiene una gran dureza. Es empleado en la fabricación de baldosas y para imitar al mármol, también puede ser pulido.

3.4.5. Cales

La cal produce por eliminación de agua de materiales naturales. Las propiedades que tiene se deben a la absorción del agua expulsada y a la formación de los mismos compuestos químicos de los que forma el material original. Se entiende por cal viva, la calcinación de piedra caliza, dando un producto sólido, de color blanco y sin forma aparente; es inestable con gran avidez por el agua.

En construcción cuando la cal es mezclada con 2 ó 3 veces su peso en agua, siendo ésta la cantidad aproximada para formar una pasta, se llama cal apagada porque desprende bastante calor hasta pulverizarte quedando un producto blanco, sólido, útil en albañilería, ya que es fácil de trabajar. También se puede utilizar como aditivo del concreto. No se emplea en obras hidráulicas porque se disuelve, por otro lado experimenta variaciones en su peso y volumen que producen grietas y asentamientos.

  • Clasificación

Debido a los materiales que se adhieren a las calizas como arcilla, hierro, azufre, álcalis, materias orgánicas que de no ser pulverizados dan a la piedra caliza propiedades que dependiendo de la proporción en que se encuentren la clasifican en grasas, magras ó hidráulicas.

Cal grasa: es la caliza original que contiene un 5% de arcilla que al mezclarse con el agua da una pasta blanda y blanca, que puede permanecer en la humedad o al aire sin cambiar su estado.

Cal Magra: son piedras calizas que contienen arcilla y magnesio; cuando son mezcladas con agua producen una pasta gris menos blanda que la cal grasa, al ser puesta en aire se vuelve polvo y en agua se deslíe, por esto no se aconseja utilizarla en construcción.

Cal Hidráulica: procede de calizas que tienen más del 5% de arcilla y que reúnen las propiedades de las grasas y magras, además de poder fraguar en sitios húmedos y debajo del agua.

Puede utilizarse como pasta o mezclarse en seco con arena antes de agregarle agua. Es fácil de manejar porque no es sensible a la humedad.

  • Conservación de las Cales

Si se encuentra en terrones se coloca en bodegas, encima de una capa de 20 cm. de cal apagada en polvo y se cubre con la misma cal apagada, comprimiéndola un poco; de ésta forma se conserva aproximadamente 6 meses, pero para poderla trabajar es necesario que transcurran varias horas.

Si es apagada en polvo se puede almacenar en silos, pero es mejor en barriles sobre todo para cales hidráulicas y cementos. En pasta se guarda en fosas impermeables, cubriendo la superficie con una capa de 30 cm. de arena. Así se conserva todo el tiempo que se desee.

En obras importantes se recomienda no usarla recién apagada, en morteros de obras corrientes una semana y en enlucidos tres semanas después de apagada.

4. Materiales Auxiliares

4.1. Vidrios

Es un material sólido de calcio, plomo, etc., obtenido por fusión a temperaturas muy altas, que una vez que enfrían se convierten en una masa sin forma, dura, transparente, resistente y frágil. El vidrio a temperatura alta es fluido y al descender pasa del estado fluido espeso a viscoso, pudiendo ser elaborado finalmente.

  • Elaboración y Moldeo:

Vidrio hueco soplado: se hace por medio de una varilla de hierro hueca que en un extremo tiene una boquilla y en el otro una pequeña bola que se introduce en el horno y soplando aire frio, forma ampollas que dan forma a diversos objetos, como botellas, vasos, etc. Este es un proceso manual, en la actualidad se emplean maquinarias que realizan la operación en muy corto tiempo.

Vidrio plano soplado: se obtiene de la misma forma que el anterior, pero forman ampollas de casi 1 metro de diámetro. (fig. 28) soplando sucesivamente forma un cilindro que cuando se enfría se rasga por la mitad y se calienta de nuevo para que se aplane sobre una plataforma muy lisa y brillante.

Vidrio plano estirado: un procedimiento es obtener la lámina de vidrio y pasarla por una lámina metálica dentada provista de rodillos para que se enfríe lentamente.

Otro método es pasando la lámina de vidrio por entre dos rodillos, la cual asciende verticalmente hasta quedar solidificada (fig. 29) luego, se reblandece por medio de 2 mecheros doblándose en ángulo recto sobre un rodillo y se va enfriando lentamente.

Vidrio plano colado: se obtiene laminando la masa de vidrio entre un cilindro y una mesa que pueden ser lisos o grabados. Si en el proceso se intercala una tela metálica se obtiene un vidrio armado, estriados, con rombos, etc.

Lunas: se fabrican por laminación (fig. 30) y cuando están calientes se enfrían lentamente en hornos especiales de recocido, pueden tener longitudes de 300 m. Al salir del horno se esmerilan y pulen. Las lunas curvadas se obtienen colocando vidrios planos y pulidos sobre moldes de acero o arena con una curva.

Vidrio Prensado: se obtiene por medio de prensas y sirve para hacer objetos macizos huecos o planos. Se caracterizan por no ser cortados por diamantes, fabricándose con medidas exactas.

Lana de Vidrio: son fibras obtenidas con boquillas.

Vidrio Hilado: son hilos muy finos obtenidos con boquillas delgadas o con discos que giran haciendo que la fuerza centrifuga forme los hilos.

  • Clasificación del Vidrio

- Vidrio para ventanería: pueden ser transparentes, de color verde azulado, sonoro y denso.

- Bohemia o medio cristal: es incoloro, sonoro y menos duro que el anterior.

- Cristal de plomo: muy brillante, sonoro, transparente, pesado, poco duro, denso y fácilmente fusible.

- Vidrio de Botella; de color verde oscuro, rojizo, pardo; es duro. Denso y fácilmente fusible.

- Vidrio de seguridad: vidrio triplex, formado por 2 láminas y pegados a una lámina de acetato en la mitad. En caso de fractura no saltan los trozos, quedan adheridos al acetato.

Existen otras formas especiales de clases de vidrio, como son:

- Baldosa o vidrio estriado ( fig. 31), útil en claraboyas.

- Baldosa prensada (fig. 32)

- Baldosas dobles, insoluces que se utilizan como muro divisorio, o embebido en una placa de concreto, como iluminación cenital ( fig. 33)

- Paves de vidrio ( fig. 34)

  • Condiciones que debe cumplir un vidrio

- Ser resistente a los agentes atmosféricos

- No tener defectos como manchas, burbujas, grietas, etc.

- Ser completamente planos y transparentes.

- Deben estar cortados perfectamente, sus bordes sin ondulaciones.

- Tener la resistencia correspondiente al uso que deben cumplir.

4.2. Pinturas

Son mezclas liquidas, casi siempre coloreadas, que aplicadas forman una capa en la superficie de los materiales a los cuales protege y decora. Están constituidos por un pigmento sólido y el aglutinante ó vehículo líquido.

Se clasifican por su color y naturaleza, el pigmento en blanco, azul cobalto, etc. Por el aglutinante en pinturas al agua, cola, aceite; por su función en ambientación decorativa, antioxidante, impermeabilizante, aislante, etc.

Los pigmentos sirven para colorear, dar consistencia y facilitar el secado de la pintura. Por su origen los pigmentos se clasifican en naturales y artificiales, por su naturaleza en minerales y orgánicos (vegetal, animal, sintéticos) y por último según la función que cumplan en la pintura, en coloreados u opacos y en transparentes ó inertes.

  • Clases de pinturas

Se denominan por la naturaleza del aglutinante o por la pigmentación. Se encuentran las siguientes:

Pinturas a la cal, al fresco, al silicato, a la cola, al óleo, al barniz o esmalte, a la cera, bituminosas ó asfálticas, a la celulosa ó al duco, resistentes al calor o ignifugas, resistentes a los ácidos y bases, antioxidantes, luminosas (reflejantes, fosforescentes, fluorescentes) y plásticas.

La intensidad del color o tono se determina comparándolo con otros colores semejantes.

Lección 4. Materiales según su Naturaleza

“entregar a los que nos siguen, en este camino, un lugar igual o mejor del que encontramos”

Históricamente a través del tiempo, el hombre ha construido su vivienda con los materiales que brinda la naturaleza. Es decir los elementos que encontraba en su hábitat, primero vivió en cavernas, pero al sentir el acecho de los animales, trepo a los árboles y subió a las cumbres a buscar su medio de vida.

Poco a poco y gracias a la tecnología ha venido modificando los lugares mas próximos y a adoptado materiales del medio natural y otros que sus conocimientos le llevaron a inventar, siempre basándose en lo que mas conoce: la naturaleza.

Es así como la gran mayoría de los materiales utilizados en la construcción de infraestructura física o civil, son elementos de la naturaleza ó son la materia prima de otros que mezclados entre si conforman diferentes materiales que se utilizan en la construcción básica. Ya para acabados, y con el avance de las tecnologías, se han innovado diversos materiales que se elaboran con elementos fabricados de material sintético u otros; sin tomar en cuenta los daños que se causan tanto a la naturaleza como al medio ambiente de cada contexto físico, a lo cual debemos responder con una reflexión sobre la responsabilidad social que tenemos como profesionales del sector de la construcción.

Por lo tanto, los materiales se clasifican de acuerdo a la naturaleza de su procedencia, de tipo mineral, vegetal y varios. Algunos de éstos materiales se han especificado en otras lecciones, ya que poseen características similares en algunos casos; sin embargo se trabajan en ellos, tópicos diferentes, de manera que se amplié el conocimiento de ellos.

4.1. Materiales Minerales

Dentro de éste grupo se encuentran los materiales pétreos, los cerámicos, cementosos, bituminosos y metálicos. los cuales se describen a continuación en la presente lección. Aunque, se tomo la siguiente clasificación, de manera que se amplíen y profundice el conocimiento en el tema. “Los minerales son sustancias naturales sólidas, formadas por procesos inorgánicos, y que constituyen los elementos esenciales formadores de las rocas. Se caracterizan por presentar propiedades físicas homogéneas, por una composición química característica, que puede ser variable dentro de ciertos límites y, principalmente, por poseer una disposición atómica fija o celda unitaria reticular diagnóstica para cada especie mineral. La definición de mineral admite ciertas excepciones o, mejor aún, determinadas extensiones.

El indicio de clasificación de las cuales es el tipo estructural de los minerales. En la mayoría de las clases se destacan las subclases de los minerales con estructuras de coordinación, insular, de cadena, estratificada o de armazón. Una división más detallada de las subclases puede realizarse en función de las particularidades de la composición química; su complejidad relativa, presencia de aniones complementarios o el agua.

Siguiendo consideraciones geopolíticas y económicas muchos autores han clasificado a los minerales en tres clases o categorías, tal es el caso de Pehrson in Balestini (1959); que expone la siguiente clasificación:

· Minerales metálicos:

- Metales ferrosos (Hierro, Manganeso, Cromo, Molibdano, Venadium, etc.).

- Metales livianos (Aluminio, Magnesio, etc.).

- Metales preciosos (Oro, Plata, Platino, etc.).

- Metales raros (Uranio, Radium, Monocita, etc.).

· Minerales no metálicos:

- Materiales de construcción Arena, Cemento, etc.).

- Materiales químicos (Azufre, Sal, etc.).

- Materiales refractarios (Cromo, Magnesita, etc.).

- Materiales aisladores (Mica, Asbesto, etc.).

- Materiales cerámicos (Arcillas, Feldespatos, etc.).

- Fertilizantes (Nitratos, Fosfatos, Potasio, etc.).

- Pigmentos y rellenos (Baritina, Barro, etc.).

- Materiales raedores o abrasivos (Diamante industrial, etc.).

- Piedras preciosas (Diamante, Ámbar, etc.).

Balestrini (1959) ha presentado una clasificación de los minerales en correspondencia a parámetros geopolíticos y de desarrollo industrial agrupándolos a saber:

· Minerales estratégicos:

Son aquellos que no se pueden producir en el país, o cuya producción no logra satisfacer la demanda nacional, bien sea esta causada por necesidades militares o industriales en general. En un sentido restringido, son aquellos minerales que en tiempo de guerra la oferta no alcanza a satisfacer las necesidades mínimas de la industria de un país. Cada país tiene su propia lista de minerales estratégicos y una política de restricción en el uso civil de aquellos que no se encuentran en cantidades suficientes para cubrir las necesidades domésticas en tiempo de guerra. Es por ello el término de estratégico aunque tiene su acepción propia en esta disciplina científica, se vincula aquí directamente con el aspecto militar de los minerales.

· Minerales críticos:

Son aquellos esenciales a la defensa nacional, pero cuyo abastecimiento presenta un carácter menos grave que los primeros.

· Minerales esenciales:

Son fundamentales a la industria o cuya oferta es suficiente para abastecer el consumo nacional y algunas veces permite su exportación, tal es el caso del petróleo .

( Tomado textualmente de la web. www.pdvsa.com/lexico/museo/minerales/introduccion.htm)

4.1.1. Materiales Petréos ó Piedras Naturales

Se clasifican según la composición química, mineralógica, yacimiento y origen. En construcción se clasifican según su origen geológico en: rocas eruptivas o ígneas, sedimentarias, metafóricas, clásicas, compuestas y tierras.

  • Rocas eruptivas o ígneas

Son rocas que se forman al enfriarse el magma fundido, se les denomina siliceas, dentro de éstas se encuentra el cuarzo y el pedernal.

El cuarzo es de color cristalino y constituye el séptimo elemento en la escala de dureza de Mohs. Cuando se muestra con algún color es debido a impurezas generalmente gris, pardo o negro con raya blanca y aspecto vítreo.

Los pedernales son de coloración poco variada por fluctuar entre el gris, amarillo y negro. Las rocas de origen volcánico son duras, no son atacables por los ácidos, rayan el vidrio, no se descomponen con el calor, son de textura compacta.

El cuarzo se utiliza en cementaciones de edificaciones y el pedernal o granito en muros, revestimientos y pisos.

Se forman al depositarse los fragmentos de rocas eruptivas y metamórficas, por acumulación de materia orgánica, o sustancias disueltas en el agua. Son denominadas piedras calizas o calcáreas dentro de las que se encuentran la piedra de cal, el mármol, la piedra de yeso.

Las calizas se forman por la descomposición de animales acuáticos, sus caparazones conforman éste tipo de rocas, se consiguen en colores grises o blancos, al ser frotadas desprenden un olor muy particular. Son un excelente material de construcción, puede aplicarse desde mampostería hasta la decoración en mármoles, afirmado de pisos (sub-base).

- El mármol es una roca caliza metamórfica, que puede clasificarse de acuerdo con su estructura en: sencillos (un solo color uniforme), policromo (varios colores), veteados (que presenta sobre el color de fondo, diferentes pintas de colores), brechas (aquellos que tienen fragmentos angulosos de diferentes colores. Arborescentes (con dibujos veteados), fosilíferos (contienen caracoles y conchas).

Los mármoles se usan en estatuas (color uniforme, compacto, fácil de labrar) y arquitectónicos (resistentes a bellas coloraciones), empleados en pavimentos, decoración revestimiento de paramentos, pisos, etc.

- El yeso es de color gris originalmente pero puede ser teñido dando como resultado colores diferentes. Se descompone con la humedad. Puede ser utilizado como material de revestimiento y vaciado.

  • Rocas Sedimentarias

Las rocas de origen sedimentario son blandas, atacables por los ácidos, se pueden descomponer a causa del calor. Un consejo útil para mantener éstas rocas es colocarlas alejadas de cualquier tipo de fuente ó corriente de agua.

  • Rocas metamórficas

Son rocas formadas por transformaciones de rocas eruptivas y sedimentarias. Están compuestas principalmente por cuarzo y silicatos, además poseen algunos minerales. Se denominan aluminosas o arcillosas y la principal roca representativa es la pizarra. La pizarra procede del metamorfismo de arcillas y existen varias clases, dentro de las que se encuentran:

  • Arcillas pizarrosas: compactas, de coloraciones gris, verde, azulado o negra, no es muy dura. Se emplean para techar, pavimentar, esmerilar y afilar.

  • Pizarras cristalinas: son de color gris, rojo o negruzco. Se emplean para techar y revestir zócalos.

  • Pizarra satinada: es una roca muy lisa, de color gris verdoso o negruzco. Se emplean para techar y revestir zócalos.

Las pizarras que se emplean para techar se emplean en el comercio en sus formas fundamentales como cuadrada, rectangular y circular. Son de mejor calidad, las de color azul oscuro. La duración a la intemperie está en relación directa con el espesor. Las pizarras, son generalmente blandas, pero muy resistentes a altas temperaturas y los colores que más se encuentran son el gris y el azul oscuro.

  • · Rocas de Origen Clásico

Son llamadas también, rocas de sedimentación mecánica, porque están formadas por fragmentos de otras rocas acumuladas por las aguas, el viento o por glaciares. Sus partículas pueden estar regadas, compactas por simple presión o aglomeradas por un cemento calizo, silicio, etc. Son denominadas areniscas y se encuentran las arenas y silíceas. Las areniscas están formadas por arenas cuarzosas, empastada con un cemento, ofreciéndoles mayor dureza, de acuerdo con la naturaleza.

Casi siempre son de color gris o blanco, duras, resistentes a agentes atmosféricos. Se emplea en toda clase de obra. Las areniscas también se consiguen de otros colores y con vetas en algunos casos; su resistencia depende de la calidad de los granos y del cemento.

En general las rocas de origen clásico son de grano fino, compacto y de buen peso. Cuando se humedecen son fáciles de labrar. Su resistencia a la compresión es variable. La arenisca - silícea es la piedra que más se utiliza en Colombia para cimientos, muros, revestimientos y pisos.

  • · Rocas Compuestas

Se llaman así porque están formadas por la mezcla dos o más orígenes de las anteriores rocas. Dentro de ellas están, el granito, basalto y pórfido.

El granito es una roca de grano grueso, mediano o fino. La coloración varía de acuerdo con la clase de minerales que abunde encontrándolos de colores negro, blanco, grises, amarillento, rojizo o verde. Son rocas de gran duración. Se utiliza en toda clase de obras por su resistencia, pulimento bello y duradero; aunque no es refractario, resiste altas temperaturas. Se emplea en pavimentos por su duración y adherencia en forma de adoquines y losas. También sirve en columnas, peldaños, chapas y como decoración.

El basalto es una roca de color oscuro generalmente negro, compacta, de superficie lisa, muy dura; fácil de labrar, con poca adherencia a los morteros, siendo una roca que proporciona las mayores resistencias. Ésta roca es empleada en mampostería de muros y cimientos

Pórfidos: son rocas muy comunes de igual composición, que el granito, de más dureza. Sus colores son: rojo, gris, verde, pardo, amarillo y oscuro. Son muy utilizados en adoquines y como grava para ferrocarriles y carreteras. En ornamentación se utilizan por su bello pulimento en similares, etc. Las rocas compuestas en su mayoría son duras, resistentes, difíciles de labrar. Tienen un colorido poco variado a excepción del granito.

  • Tierras

A éste grupo denominado también conglomerados pertenecen: cantos rodados, guijarros, gravas (cascajo), gravillas y arenas.

Los cantos rodados son piedras de tamaño semejante al de la piedra media songa, pueden alcanzar medidas de 30 x 30 x 30 cm. aproximadamente. Se encuentran algunas de mayor y menor tamaño.

Los guijarros; son piedras semejantes a las anteriores, es decir de volumen posible para el uso de cimentación. Estos dos primeros tipos son utilizados en hormigones ciclópeos,

Las gravas o cascajo: son de tamaño semejante al de triturado de primera.

Las gravillas y arenas: tienen tamaños iguales a los de cantera.

Las gravas, gravillas y arenas son utilizadas en hormigones simples y armados. En general, los conglomerados son pedazos de piedra de aristas redondeadas por el arrastre de las corrientes de agua. La mayoría son piedras muy duras.

Cuando proceden de canteras se encuentran varias clases:

Sillar: de forma paralelípeda, desbastada y pulida usada para levantar muros y cimientos, se comercializa por metro cúbico (m3).

Mampostería: están la coloreada, corcertada y ordinaria empleada en muros. También la songa (60 x 30 x 30 cm.), la media songa (30 x 30 x 30 cm.), y de primera (20 x 20 x 20 cm.) , todas usadas en cimientos. Se consiguen por metro lineal.

Triturado de forma irregular; están las de primera 2.5 x 2.5 x 2.5 cm. usadas para la elaboración de hormigones o concretos simples y armados. De segunda 5.0 x 5.0 x 5.0 cm. usadas para la elaboración de hormigones ciclópeos. Las de tercera 10 x 10 x 10 cm. usadas para la afinada de pisos. Se consigue por metro cubico.

Gravilla: Puede ser gruesa (1.0 – 1.5 cm.) para el hormigón armado. Fina (0.5 –10 cm.) para ornamentación de pisos y fachadas. También se consigue por metro cúbico.

Recebo: conglomerado granular arcilloso, empleado en relleno para pisos sobre tierra.

Rajón: cáscaras desprendidas de piedras areniscas, usadas como cuñas para mampostería en piedra. Se consigue por m3.

Chapas: obtenidas por corte del sillar pulido por una cara. Empleado en enchape de muros

4.2. Materiales Cerámicos

4.2.1. Arcilla: a ese grupo pertenecen los ladrillos ordinarios de arcilla cocida como son:

- Ladrillo Común o tolete; (25 x 12 x 6.5 cm.) para construir muros y pisos.

- Tabletas (25x 12 x 3 cm.) para ornamentación de fachadas y pisos.

- Rasillas (12 x 7 x 2,5 cm.) para construir bovedillas, solados y escaleras.

- Huecos o perforados: especiales (25 x 12 x 6.5 cm.) para muros aligerados y aislantes.

- Tablón; (38 x 23 x 5 cm.) para aislamiento de cubiertas de hormigon.

- Nº. 4; (38 x 23 x 10 cm.) para muros divisorios.

- Nº. 5; (38 x 23 x 2.5 cm.) para muros divisorios y losas aligeradas..

- Nº. 6; (38 x 23 x 15 cm.) para muros divisorios y losas aligeradas.

- Canal (20 x 20 x 7 cm.) para muros calados

También existen los de arcilla refractaria, comunes y especiales, utilizados para forrar hornos y hogares de chimeneas.

Otros materiales de arcilla ordinaria son los casetones, bloques para entrepisos; También caballetes, tejas (planas, curvas, semiplanas), mayólica (tubos, tabletas, mosaicos.

4.1.2. Gres

- Tubos, accesorios (codos curvos, codos rectos, tés, y sifones). Se utilizan en cajas ó cámaras de distribución e inspección.

- Ladrillos (toletes y perforados)

- Tejas (curvas, planas y semiplanas)

- Fregaderos, lavamanos, etc.

4.1.3. Cerámica compuesta:

- Loza (tazas sanitarias, aisladores, etc.)

- Porcelana vitrificada ( baldosínes, mosaicos, molduras, tazas sanitarias, bidets, cepilleras, papeleras, toalleros, etc.).

- Mosaicos de ceramita, cristalita, cristanac, etc.

4.3. Materiales Cementosos

Cementantes; dentro de éste grupo se encuentran los conglomerados y aglutinantes como la arcilla, betún, cal, yeso y cemento.

- Cales; están las cales aéreas que pueden ser grasas, la cual se coloca con agua para apagarla, usándose en morteros par interiores: y magra que sirven para morteros exteriores. La cal hidráulica existe de tres clases; débil, mediana y fuerte. Para apagar la débil y la mediana, se hace con agua y para apagar la fuerte, se hace por rociado. Se usan para morteros de cualquier uso y para pega de cimientos.

- Yesos: están el aéreo que es común ó de obra y el hidráulico que es especial. Ambos son reducidos a polvo fino. El yeso común, es utilizado en morteros o en la fabricación de materiales, exclusivamente para interiores, en especial se usa en morteros de interiores, exteriores o bajo agua.

- Cementos: están los cementos comunes o propiamente dichos y magros. Los primeros son portland y rápidos, denominados así por la rapidez del fraguado. Los magros son de fraguado lento, empleado en hormigones de relleno.

- Puzolanas: las hay artificiales y naturales. Útiles en morteros y hormigones resistentes a la acción del agua de mar.

4.4. Auxiliares.

Se encuentran las arenas y gravillas finas o gruesas. Las arenas pueden ser de río o de cantera.

A las arenas se les clasifica en sucias y limpias. Según la granulometría en:

Gruesas entre 1.0 y 5.0 mm. usadas para hormigón y mortero de cimiento.

Medianas entre 0.5 y 1.0 mm. usadas para morteros de mampostería de piedra, ladrillo y Pañetes.

Finas entre 0.25 y 0.5 mm. para Pañetes y morteros-

Movediza que es polvo de 0.25mm aproximadamente, se usa en todos los casos, menos cuando se requiere para resistencia.

En algunas ciudades como Bogotá, se consigue las siguientes variedades o tipos de arena:

De peña: utilizadas en morteros de muros, cimientos y Pañetes.

Lavada: de mucho uso en hormigones simples y armados.

Semilavada: para terminación de pisos y de andenes.

De río: de mucho uso en hormigones armados es decir fundido con hierro para mayor resistencia.

Rodada: para mezclas con la de peña, se usa en pañete para cielo rasos.

4.4.1. Cementados

En la lección 10, se hace referencia a las generalidades de los cementos. A continuación se dan algunos ejemplos de morteros y sus respectivas proporciones:

De cal grasa: 1:2, 1:2 ½, para Pañetes, muros de ladrillos, piedra simple, 1:3 para Pañetes.

De yeso común: 1:1 se adhiere a piedras y ladrillos, un poco a las maderas. Ataca el hierro oxidándolo, se ablanda con la humedad.

Cales Hidráulicas: 1:3 y 1:4, cimientos de piedra, muros, ladrillos, Pañetes, hormigón de relleno.

Yesos Hidráulicos: 1:1 y 1:2, pega de baldosas de pavimentos trabajados bajo agua.

Cementos Portland: 1:1 y 1:2, para cimientos con piedra.

1:6 sobrecimientos

1:6, 1:8, 1:10 muros de ladrillo y piedra

1:8 y 1:10 para Pañetes

1:3 terminación final de pisos

1:2 base de pisos vinisol, croydon, et

1:5 base de pisos de baldosín de cemento, mosaicos

1:6, 1:4 para enchapados para baldosin de cemento o porcelana

Mixtos: 1:5, 1:6, 1:8, 1:10, para morteros de cemento a los cuales, para quitarles acidez y mejorarles la manejabilidad se les agrega cal grasa, a partir de las mezclas 1:5.

Puzolánicos: 1:1:1, para trabajos ordinarios aéreos, (con arena o auxiliares finos), 1:2, 1:3 para trabajos marítimos (sin materiales finos).

Hormigones 1:4:8, 1:4:7 pobre para camas de cimientos, tubos de gres y base.

1:3:6 mediano para cimientos y bases de columnas.

1:2:4, rico para estructuras, para lozas ó placas, para vigas y columnas.

4.5. Materiales Bituminosos

Estos materiales, se explicaron en la lección 12. Sin embargo, se debe recalcar que el betún es asociado con materias terrosas e impregnando rocas permeables.

El asfalto se encuentra como harina de asfalto o pasta de asfalto. Estos materiales tienen múltiples aplicaciones, en pinturas protectora, aceras, terrazas, patios, pisos de almacenes y depósitos, carreteras, calzadas de calles, telas, fieltros y cartones asfálticos, etc.

4.6. Materiales metálicos

Hierros: de fundición: son aquellos que encuentran su punto de fundición entre los 1075 y 1275 grados centígrados, de estructura granular, duro quebradizo y difícil de trabajar. Se clasifican en:

Fundición básica: se utiliza para obtener hierro forjable. Son de textura lisa y radial.

Fundición Gris: usados para moldear, son de textura granular.

Fundición Atruchada: su textura es lisa y tiene propiedades de los dos anteriores.

Hierros forjables: son de estructura fibrosa, dúctiles, maleables, forjables, soldables, fáciles de trabajar a bajas temperaturas. Se encuentran los hierros forjables de los cuales se distinguen el hierro dulce y acero dulce; y el acero, el cual es mas duro y tenaz que el hierro pero menos forjable y soldable. Los hierros se elaboran por laminación, forja y moldeo.

Dentro de las formas que se conocen están los perfiles grandes o pequeños, laminares, varillas cuadradas y circulares de diámetros diferentes, de acuerdo con el uso, por ejemplo:

3/16” usadas en estructuras de bóvedas y prefabricados

¼”, para elaboración de los flejes. (que son los amarres que forman la estructura cuadrada de una viga o una columna)

3/8” para la estructura de las placas, las bases y cimientos de las columnas.

½”, para la estructura de vigas, placas, bases y columnas, al igual que los hierros de diámetros de 5/8”, ¾”, 4/8”, 1”, 1 ¼”.

Otra forma, son las láminas que pueden ser o no galvanizadas, lisas y onduladas. Chapas negras o galvanizadas, estriadas o estampadas (para seguridad), mallas metálicas, etc.

Algunos elementos de unión son:

- Los roblones o remaches: de cabeza cuadrada, redonda, hexagonal; tornillos de cabeza perdida, redonda y para madera; y los tensores ó prisioneros.

- Clavos de cabeza plana, casquetes.

- Alambres y cables: los hay de hierro, alambre galvanizado y acero.

Otros Metales:

- El cobre: usado en alambres, conductores de electricidad, tubos y cañerías de gas, placas de revestimiento y decoración, canales, pirlanes y separaciones en la fundición del granito, Impermeabilizaciones; aunque por su costo, ha perdido mucho uso.

- Cinc: empleado en láminas lisas y onduladas (calibre 10, 13, 14 y 16; correspondientes a ½ 3/4 7/8 y 1.0 mm. de espesor, respectivamente.).

- Estaño: se usa en aleaciones con el cobre y como recubrimiento protector del hierro.

- Plomo: en chapas para apoyos de estructuras metálicas y tejas, caños, gas, desagües, etc.

- Aluminio: sirve para hacer perfiles metálicos, ornamentación (puertas, ventanas, rejas, etc.) y estructuras (cerchas).

- Níquel: para fabricar aceros, recubrir el cobre y el hierro, artefactos y herrajes de carpintería.

Lección 5. Materiales de Origen Vegetal.

5.1. Maderos

Las maderas se pueden clasificar por su uso, en rollizas (tronco) y en aserradas, (troncos que en el aserradero se le dan formas variadas como laminas, listones, etc.)

  • Las maderas rollizas, son los troncos de los árboles de alta resistencia, que tratados con inmunizantes y productos que beneficien y mejoren su resistencia, son utilizados como postes, pilotes, varas, etc. Las varas pueden ser de clavo, de corredor, de limatón o limas. Su longitud varía entre 3 y 6 metros, y sus diámetros pueden ser entre 9, 12 y 15 cm.

  • La vara de clavo, se utiliza en correas de cerchas, amarre de andamios, riostras, etc., las de corredor en repisas y las de limatón en tirante de cerchas y para cielo rasos, las riostras.

  • Los postes y pilotes, pueden tener un diámetro variable de 20 ó más cm. ó más. Pueden ser cortos y largos. Pueden encontrarse en longitud desde 3 hasta 15 metros.

  • Las maderas aserradas, son la mesa o columna, con longitud oscilante entre 2.4 y 10 m. y secciones de 20 x 20 cm., utilizada para columnas y vigas. Viga o chaflón de longitudes igual que la anterior y sección de 20 x 10 cm., se utiliza como vigas para cargar.

El planchón o entresuelo, con longitudes entre los 2.40 y 8.00 m. de sección de 20 x 5 cm., usada en entresuelos, vigas, correas, elementos de cercha, riostra de cielo raso y en general en los sitios en donde se necesite que el elemento trabaje a flexión.

Otra madera aserrada es el cerco de longitud entre 2.40 y 6 m., de sección 10 x 10 cm., usada en correas para cerchas, divisiones, y durmientes para pisos. Con la misma longitud y el mismo uso, además de servir para distribuir la carga de la cercha sobre el muro, esta la Repisa, pero con sección de 10 x 5 cm.

Los durmientes, de 2.4 a 4 m. de longitud y una sección de 5 x 5 cm., son empleados como correas o soportes de las tejas metálicas, de barro o de cinc. Al igual que como soporte para pisos.

También los listones, las tablas (común y burra), usadas para elaborar formaletas y trabajos de carpintería, andamios, etc., listón machihembrado y Chazos enmallados e inmunizados.

Recomendaciones de diseño.

- Usar tamaños y clases estándares de la madera

- Tratar que los componentes estructurales sean estándar, para mayor economía y eficiencia.

- Evitar herrajes conectores especiales.

- Emplear la menor cantidad de juntas posibles.

- Hacer empalmes adecuados y solo cuando sea necesario.

- Evitar variaciones en la sección transversal de los elementos.

- Considerar el uso de perfiles para techos de acuerdo con la clase y cantidad de carga aplicada.

- Seleccionar madera tratada con preservativos donde las condiciones de servicio lo exijan.

- Considerar el uso de claros continuos en vez de largos y simples.

- Emplear secciones transversales grandes, en caso de diseñar edificios que incluyan madera, y seleccionar madera que tenga en cuenta propiedades de resistencia al fuego.

Detalles constructivos con madera

Techos sobre estructura de madera:

  • De paja (fig. 35)

  • Tejas (fig. 36)

  • Laminas ( fig. 37)

5.2. Otros Materiales Vegetales.

- A éste grupo pertenecen las cuerdas, la paja, los chusques, la caña y las guaduas, el corcho etc. Las cuales ya se han descrito en la lección 3.

FIGURA Nº. 35 AMARRE DE MORILLOS

TECHOS DE PAJA

A. Estructura reticular de ramas (morillo).

B. Material de zacate ó paja amarrado con mecate o alambre.

C. Para un amarre más efectivo se humedece la cuerda o mecate,

ya que cuando se seca, aprieta los morillos, quedando bien fijos.

D. El traslape mínimo de zacates es de 1/3

E. Apoyo de horquilla que sostiene los morillos.

A. Viga madrina principal en la estructura en la que descansan los largueros. La viga, a su vez, se asienta sobre apoyo ocasionando la pendiente necesaria.

B. Largueros (son polines o vigas de menores dimensiones sobre los cuales descansa la techumbre.

C. Tablones de madera de un peralte no muy grueso, empleados para detener el peso de la teja.

D. Canal de lámina que sirve para guiar el agua, hacia la bajante de aguas lluvias, y que baja por las tejas, la cual se clava a los tablones.

E. Diferentes tejas de barro, que van traslapadas en forma de croquis. ( teja de ala). Calidades del barro: recocido, comprimido y petrificado. Tambien hay en existencia tejas de asbesto cemento.

Traslapo mínimo de 2 a 3 ondulaciones con anclaje por medio de clavos pasadores.

Tipos de laminas: asbesto cemento, cinc, galvanizada,

fibra de vidrio, plástico, cartón asfáltico, etc.

Separadores de hierro a 0.80 m. se ploma la cimbra bajando el peso por el extremo

1. Foro 6. Listón.

2. Retén 7. Polín.

3. Patas. 8. Contra.

4. Contraventeo 9. Poste

5. Pie Derecho. 10. Cuña.

Lección 6. Materiales de Orígenes Varios.

6.1. Materiales Plásticos

Termoestables: son compuestos polímeros. El más importante es el plástico laminado, con el cual se elaboran tubos y varillas obtenidas por moldeo.

Termoplásticos: son materias plásticas o resinas sintéticas que se reblandecen por el calor, pudiéndose moldear nuevamente cuantas veces se quiera, sin que varíe el material, como el celuloide y plásticos derivados de la celulosa, resinas, acrílicos, vinílicas, etc.

Entre ellos, se pueden especificar algunos como:

- Celuloide: Obtenido de la celulosa de la madera o el algodón, se prepara amasando nitrocelulosa, alcanfor, alcohol y pigmentos. De color brillante, transparente, pero muy combustible.

- Ebonita: se fabrica vulcanizando el caucho, es un material duro, elástico, se puede limar, tornear y pulir. El color suele ser negro, pero puede colorearse con cargas de relleno blancas, con óxido de cinc; azul con ultramar, encarnado con bermellón, etc. se utiliza preferentemente como aislante eléctrico.

- Caucho: es la secreción (latex) de ciertos árboles por incisión de su corteza, que se coagula al aire y se endurece al agregarle azufre (vulcanización). Se colorea con pigmentos. Se utiliza en baldosas, pisos croydon, cauchosol, piso colosal, etc.

- Gutapercha: se obtiene como el caucho, pero se coagula muy rápido. Se producen los mismos materiales que con el caucho.

- Balata: este es un producto natural, muy parecido al caucho y la gutapercha, que se saca de árboles del brasil y Venezuela. Tiene cualidades intermedias a las anteriores.

- Goma laca: se emplea en pinturas y como aglutinante de asbesto cemento, aserrín, etc. se caracteriza por su impermeabilidad, elasticidad y gran poder aislante eléctrico.

- Plexiglas: trasparente, muy flexible y liviano. Es una resina acrílica. Tiene un buen índice de refracción y reflexión de la luz. Utilizado en productos como cristalita, marcolita, cristacril y acrílicos.

- Vinílicos: son resinas de acetileno. Se fabrican baldosas, vinisol, tubos para acueductos, ductos industriales, conductos eléctricos; poliestileno para tejas impermeables en reemplazo de fieltro asfáltico; láminas de cromalita y el neopreno que reemplaza los empaques de caucho y el eterplast de eternit.

6.1.1. Proteínas Plásticas

Son sustancias orgánicas que para obtenerlas se parte de materias platicas. Se emplean las semillas de algodón, café, soya, cacahuete, caseína o queratina, etc. La caseína es empleada como adhesivo llamada vulgarmente cola fría.

Con las otras proteínas se preparan principalmente fibras textiles muy utilizadas en fabricación de tejidos.

6.2. Materiales Aislantes.

Son utilizados para protección, como contra:

La humedad, (hidrófugos). Se aplican en estado líquido, en pasta o mezclados con otros materiales sobre paredes, techos y pisos. Materiales que cumplen esta función son el asfalto, productos que se agregan a morteros y hormigones (sika, graydin, toxcement), figra-glas y láminas o tejidos de cobre.

Proteger contra incendios: (inflamable). A éste grupo corresponde el asbesto-cemento ó el fibrocemento (eternit), lámina minera, vidrio aislante, cementos refractarios, ladrillos refractarios, etc.

Los ruidos: (acústicos) y contra temperaturas y sus perdidas (térmicos). Existe una gran variedad que cumplen con éstos requisitos como lo son:

  • El corcho: para emplearlos se usa el desperdicio de los tapones de corcho el cual se reduce a polvo. Es un producto que arde lentamente, se comercializa en laminas.

  • Fibras de Madera: son tratadas para hacerlas imputrescibles.

  • Paja: cuando se trata y comprime es buen antisonoro y antitérmico

  • Fibra de caña: se inmunizan y aglomeran con resinas, comprimiéndolas en forma de cartones o tablas.

  • Vidrio: está el acusticel, fibraglas, baldosas acústicas, etc.

  • Asbesto o amianto: resistente al calor, al agua y a los ácidos. Es poroso, flexible e hilable. Ésta el fibrocemento o asbestocemento y tejas o tejidos de asbesto.

6.2.1. Pinturas

Se han explicitado mucho mas en la lección 6, de tal manera que en este se ha limitado a la mención de las clases de pintura que hay en el mercado:

- Blanqueo a la cal. - Blanqueo al carburo

- Pintura al temple ( al agua ) - Pintura al fresco ( mural )

- Pintura al esmalte. - Pintura al óleo ( al aceite ).

- Pintura antióxido. - Pinturas bituminosas.

- Pinturas resistentes al calor. - Pinturas a la celulosa.

- Papeles de colgadura. - Cartones pintados ( cartón Piedra ).

- Telas pintadas (gobelinos franceses)

6.2.2. Vidrios.

Igualmente ya se ha hecho una ampliación de éste material, en la lección 6, por tanto, se refuerzan los calibres o espesores mas típicos, en el mercado, de los vidrios en la construcción:

- Vidrio común ó sencillo: 1.70 - 2.00 mm

- Vidrios dobles 2.20 – 3.50 mm.

- Vidrios Triples 3.50 - 3.80 mm.

- Vidrios Gruesos 5.00 – 7.00 mm.

- Vidrios de Seguridad 7.00 – 25.00 mm.

Nota: Los cristales tienen espesores semejantes pero ligeramente superiores.