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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Trabajo realizado por: - Maria Aguirre - Mª Gracia Guillén - Violeta Alejandre


MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Un material de construcción es una materia prima empleada en la construcción de edificios u obras de ingeniería civil.

Orígenes Desde sus comienzos, el ser humano ha modificado su entorno para adaptarlo a sus necesidades. Para ello ha hecho uso de todo tipo de materiales naturales que se han ido transformando en distintos productos. Los materiales naturales sin procesar(arcilla, arena, mármol) se denominan materias primas; mientras que los productos elaborados a partir de ellas(ladrillo, vidrio, baldosa) se llaman materiales de construcción. Los primeros materiales usados por el hombre fueron el barro, la piedra y fibras vegetales como la madera o paja.

Propiedades de los materiales Con objeto de utilizar y combinar adecuadamente los materiales de construcción, es necesario conocer sus propiedades. Entre las distintas propiedades están:

-Densidad Se puede decir que, en general, los materiales de construcción son de densidad media. Son menos pesados que metales como el acero o el cobre.

-Resistencia a la compresión Los materiales pétreos y cerámicos son muy resistentes a la compresión, en algunos casos, más que el acero, como por ejemplo el vidrio. Los pilares de una vivienda deben ser resistentes a esfuerzos de compresión. El acero es un material resistente a este esfuerzo, pero es caro y pesado. El hormigón resulta ser un material más débil, pero también resulta más ligero y económico.

-Resistencia a la tracción El comportamiento de un material cuando actúan sobre él fuerzas que tienden a estirarlo es importantísimo en muchas aplicaciones. Los materiales pétreos, en general, son poco


resistentes a la tracción. Soportan mucho mejor los esfuerzos de compresión que los de tracción. Sin embargo, los perfiles laminados de acero, empleados en la construcción de edificios, son muy resistentes a la tracción. Los materiales pétreos se rompen cuando sobrepasan el límite de resistencia a la tracción; en cambio, los metales, debido a su ductilidad, solo sufren un estrechamiento de la sección central. -Otras propiedades Además, los materiales empleados en construcción en general son también: Duros: es decir, no se rayan fácilmente, por lo que son muy resistentes al desgaste y a la fricción. Frágiles: se rompen con facilidad al recibir un golpe seco. Es el caso del vidrio, que es muy frágil. Resistentes a la corrosión: aguantan muy bien condiciones medioambientales agresivas, como humedad, cambios de temperatura, etc., y son muy duraderos. Económicos: la materia prima empleada es muy abundante. Es el caso del yeso natural, la arena o la arcilla. El transporte a largas distancias, sin embargo, es lo que más encarece el precio de la materia prima.

Objetivos Entre alguno de sus objetivos están: -Abaratar costos -Dar un destino útil de los residuos que contaminan el medio ambiente -Generar nuevas fuentes de trabajo -Posibilitar la auto-construcción con una tecnología sencilla y económica -Posibilitar la participación de mujeres en la construcción

Características Tienen como característica común el ser duraderos. Dependiendo de su uso, deberán tener resistencia mecánica, resistencia al fuego, dureza, facilidad de limpieza.. Ningún material de construcción cumple simultáneamente todas las necesidades requeridas


-Peso: los ladrillos, bloques y placas elaboradas con plásticos reciclados son livianos por el bajo peso específico de la materia prima. -Conductividad térmica: los elementos constructivos obtenidos son malos conductores del calor, por lo que tienen una buena aislación térmica -Resistencia mecánica -Absorción de agua: los elementos constructivos con plásticos reciclados tienen una absorción de agua similar a la de otros cerramientos tradicionales

Ladrillo

Arena construcción

Mármol

Bloque de vidiro


http://www.youtube.com/watch?v=T03LF0-KEuc&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=DeMH7uPs2Sw&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=x14ab-4khjQ&feature=related

LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Los materiales que se utilizan hoy día para la construcción están suministrados por empresas. Para los materiales más comunes existen fábricas y marcas comerciales así que el nombre genérico del material como por ejemplo el ladrillo, se respeta. Sin embargo, cuando el fabricante posee una parte muy importante en el mercado se suele cambiar el nombre genérico del material por la marca de éste. Según la materia prima ultilizada para la fabricación de los materiales de construcción, éstos se pueden clasificar en diferentes grupos:

ARENA: la arena se utiliza como parte de morteros y hormigones. Para su uso se clasifican por su tamaño (arena fina, arena media y arena gruesa). La arena está compuesta principalmente por sílice o dióxido de silicio, del cual se obtiene: -vidrio: material transparente que se obtiene fundiendo la sílice. -Fibra de vidrio: se utiliza como aislante térmico. -vidrio celular: vidrio que se emplea también como aislante.

ARCILLA: Con respecto a la composición química de la arcilla, es muy similar a la de la arena, ya que contiene sílice, además de ócidos de aluminio y agua. Una de las principales propiedades de la arcilla es su plasticidad, además de ser refracataria. El barro es un material que se produce a partir de arcillamezclada con polvos y otros elementos y que se utiliza en:


-Cob: mezcla de barro, arena y paja que se utiliza para construir muros. -Adobe: ladrillos de barro secados al sol. Si calentamos la arcilla a 900ºC o más, ésta se endurece creando materiales cerámicos: -Ladrillo: se emplea en la mayoría de paredes y muros, siguiendo los siguientes pasos; extracción y trituración de la arcilla, preparación y amasado de la pasta,moldeo y por último desecación. -Teja: destinada a canalizar el agua de lluvia hacia el exterior de edificios. También se obtiene el Gres, el azulejo y el Lodo bentonítico.Ésta última se obtiene a partir de una arcilla muy fina llamada bentonita.

PIEDRA: Es uno de los más antiguos materiales de construcción empleados por el hombre. Entre los tipos de piedra más empleados destacan: -Granito: usado en suelos, aplacados y encimeras -Mármol: piedra estética que se emplea en revestimientos. -Pizarra: otra opción a la teja en la edificación. Mediante la pulverización de distintos tipos de piedra se obtiene la materia prima para fabricar los conglomerantes utilizados en construcción: Cal, yeso, cemento. El cemento se utiliza como conglomerante en diversos tipos de materiales: -Terrazo: normalmente en forma de baldosas -Piedra artificial: piezas prefabricadas con cemento y diversos tipos de piedra. -Mortero: cemento mezclado con arena. Es una pasta empleada para fijar todo tipo de materiales. -Hormigón: cemento mezclado con arena y grava. -Yeso: se combina con el cartón para formar un material que en la construcción actual es frecuentemente utilizado en la elaboración de tabiques.


METÁLICOS: Los más utilizados son el hierro y el aluminio. El hierro se liga con carbono para formar: -Acero: empleado para estructuras formando el hormigón armado. Otros metales empleados en construcción son: -Aluminio: en paneles sandwich y carpinterias. -Zinc: empleado en cubiertas. -Titanio: revestimiento inoxidable de reciente aparición. -Cobre: en instalaciones de fontanería y electricidad. -Plomo: en instalaciones de fontanería antiguas. La ley obligó su retiración por ser perjudicial para la salud.

ORGÁNICOS: Fundamentalmente son la madera y sus derivados aunque se utlizan o se han utilizado otros elementos orgánicos como paja, bambú, incluso pieles animales: -Linóleo: suelo creado sobre una base de tela con aceite de lino y harinas de madera o corcho. Además de la madera, contrachapado, madera cemento...

SINTÉTICOS: Plásticos derivados del petróleo, aunque también se pueden sintetizar. Son materiales muy pocos ecológicos debido a la dificultad a la hora de reciclarlos: -PVC: con él, se fabrican carpinterías y redes de saneamiento. -Polietileno: es muy usado como barrera de vapor. -poliestireno y poliuretano: ambros se emplean como aislante térmico. -Polipropileno: se utiliza como sellante. -Poliéster: a partir de éste se fabrican algunos geotextiles. -Resina epoxi: empledo en pinturas y como aglomerante. -Acrílicos: derivados del propileno. -Silicona: Polímero de silicdio, usado como sellante -Asfalto: empleado en carreteras, y como impermeabilizante.


Nuevos materiales de construcción

Aplicaciones de los nuevos materiales Las aplicaciones de los nuevos materiales pasarán por la producción de tejidos artificiales para implantar en el ser humano, la elaboración de sistemas de embalaje y transporte ultraligeros y muy resistentes, la producción de materiales aislantes y nuevos materiales en el campo de la óptica o de la electrónica, que van a sustituir en eficacia, resistencia, flexibilidad, etc., a los materiales actuales en muchos campos. Se está trabajando también en sistemas de liberación de fármacos y en estructuras ultraligeras y aislantes que se aplicarán en un futuro en aviones, trenes, barcos o automóviles. El futuro en este campo es inmenso por dos razones fundamentales; en primer lugar por la alta rentabilidad económica que pueden obtener las empresas que logren patentarlos, y porque van a suponer un salto notable en las posibilidades de desarrollo humano y científico.

Yute Ingenieros de la Universidad de Alabama en Birmingham están dando los primeros pasos para crear un material ligero y maleable susceptible de ser usado en la construcción de cimientos y paredes en edificios. Según los responsables de esta investigación, el nuevo material no se partiría y flotaría, por ejemplo, en caso de tsunami o huracán. En concreto, se están estudiando compuestos a partir de fibras naturales. La ventaja de estos materiales es que permitirían la construcción de edificios baratos en lugares costeros y, al mismo tiempo, serían capaces de aguantar las fuertes embestidas de, por ejemplo, un huracán.

Para estudiar la flexibilidad y fiabilidad de edificios costeros


baratos pensados para aguantar huracanes y construidos a partir de compuestos que no dañen el medio ambiente se está probando una mezcla de fibra de yute, uno de los árboles más comunes en Bangladesh, y plástico para formar un material ultra fuerte. Antes de probar con fibras vegetales, el mismo equipo de la UAB creó un material a partir de polímeros llamado Structural Insulated Panel (SIP). Para crearlo, usó materiales parecidos a los que se emplean de manera habitual en la industria aeroespacial o del motor y que poseen cualidades superiores a otros materiales de construcción más corrientes. Ahora, la gran novedad es conseguir un material de características similares, pero con fibras vegetales.

El trabajo se centra ahora en ver si una casa hecha a partir de fibra de yute es lo suficientemente fiable. Una casa flotante La nueva tecnología sería ligera y permitiría a una edificación o estructura resistir a un huracán y su posterior inundación sencillamente flotando. La idea es que la construcción se “libere” de sus cimientos según el nivel de las aguas va subiendo.

Siliceno En 2007,varios cientificos de University en Dayton (Ohio), se propusieron buscar la forma de crear un material similar al grafeno pero que emplease como “ladrillos” básicos átomos de silicio. Pero había un problema: el silicio, por si solo, es incapaz de formar este tipo de estructura Como ocurre en estos casos, varios equipos pertenecientes a diferentes instituciones comenzaron a trabajar para superar esta dificultad. El primer trocito de siliceno se consiguió


depositando los átomos de silicio sobre una superficie de material cerámico que hacia las veces de soporte. Observando la pequeña lámina por medio de rayos X comprobaron que tenía la misma estructura hexagonal presente en el grafeno. En la Universidad de Provence en Marsella también se encuentra muy cerca de lograrlo. Puede crear barras sólidas de ese material, que muestran la estructura interna hexagonal buscada. Así las cosas, parece que la colaboración entre estos dos equipos podría por fin proporcionar siliceno en grandes cantidades. Uno de los secretos del éxito puede ser utilizar plata en reemplazo de la cerámica.

Grafeno Debate sobre el grafeno  http://www.youtube.com/watch?v=9tIKZsywqNU

U glass U - Glass es un componente producido con forma de perfil U de vidrio incoloro, translucido que presenta en una de sus capas una textura igual a la vidrio impreso Stipolite. Su resistencia par forma permite su instalación en vanos, con una gran luz vertical, solo soportado en sus dos extremes opuestos. Su montaje puede ser realizado en línea recta o curva, en forma de simple o doble piel formando una cámara de aire entre ambos APLICACIONES Su campo más importante de aplicación son grandes aberturas translúcidas en construcciones no residenciales como por ejemplo industrias, depósitos, hangares estacionamientos. En el mercado residencial y la decoración de interiores U-GLASS presenta una vasta gama de aplicaciones para materializar cerramientos para que brindan luz difusa, una sutil transparencia y un novedoso diseño.


Materiales de construcción.  

Un trabajo para la asignatura de ciencias para el mundo contemporáneo.

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