Materiales
Aglomerantes
Se llaman
materiales aglomerantes aquellos materiales que, en estado pastoso y con
consistencia variable, tienen la propiedad de poderse moldear, de adherirse
fácilmente a otros materiales, de unirlos entre sí, protegerlos, endurecerse y
alcanzar resistencias mecánicas considerables.
Aglomerantes naturales: proceden de una roca
natural sin adición alguna, como el yeso, la cal y los cementos naturales.
Aglomerantes
artificiales: se obtienen de la calcinación
de mezclas de piedras de composición conocida y cuidadosamente dosificadas.
Como es el caso de los cementos artificiales.
Aglomerantes
pétreos - aéreos: Sólo fragua en el aire y contienen muy poca o ninguna
cantidad de arcilla. Los morteros de los aglomerantes aéreos no resisten el
agua. Pertenecen a este grupo el yeso y la cal.
Aglomerantes
hidráulicos: Fraguan tanto en el aire como en el agua y contienen
bastante arcilla. Forman parte de este grupo los cementos y las cales hidráulicas.
Aglomerantes hidrocarbonados: Fraguan por enfriamiento o evaporación de sus
disolventes. Como tales figuran el alquitrán, el betún y el asfalto.
La arcilla:
La arcilla es un suelo o roca sedimentaria
constituido por agregados de silicatos de aluminio
hidratados, procedentes de la descomposición de rocas que contienen feldespato,
como el granito.
Presenta diversas coloraciones según las impurezas que contiene, desde el rojo
anaranjado hasta el blanco cuando es pura.
Se caracteriza por adquirir plasticidad al ser mezclada con agua, y también sonoridad y dureza al
calentarla por encima de 800 °C. La arcilla endurecida mediante la acción
del fuego fue la primera cerámica
elaborada por los seres humanos, y aún es uno de los materiales más baratos y
de uso más amplio.
Propiedades:
Capacidad
de absorción:
La capacidad de absorción está directamente relacionada con las
características texturales (superficie específica y porosidad) y se puede
hablar de dos tipos de procesos que difícilmente se dan de forma aislada:
absorción (cuando se trata fundamentalmente de procesos físicos como la
retención por capilaridad) y absorción (cuando existe una interacción de tipo
químico entre el adsorbente, en este caso la arcilla, y el líquido o gas
adsorbido, denominado adsórbalo).
La absorción de agua en el espacio interlaminar tiene como consecuencia
la separación de las láminas dando lugar al hinchamiento.
Plasticidad:
Las arcillas son eminentemente plásticas. Esta propiedad se debe a que
el agua forma una envuelta sobre las partículas laminares produciendo un efecto
lubricante que facilita el deslizamiento de unas partículas sobre otras cuando
se ejerce un esfuerzo sobre ellas. La elevada plasticidad de las arcillas es
consecuencia, nuevamente, de su morfología laminar, tamaño de partícula
extremadamente pequeño y alta capacidad
de hinchamiento.
Refractabilidad: es compacto porque es resistente
al calor.
Porosidad
Clasificación:
Las arcillas se pueden
clasificar de acuerdo con varios factores. Así, dependiendo del proceso geológico que las originó y a la ubicación del yacimiento
en el que se encuentran, se pueden clasificar en:
Arcilla primaria: se utiliza esta denominación cuando el yacimiento
donde se encuentra es el mismo lugar en donde se originó. El caolín es la única arcilla
primaria conocida.
Arcillas secundarias: son las que se han
desplazado después de su formación, por fuerzas físicas o químicas. Se
encuentran entre ellas el caolín secundario, la arcilla refractaria, la arcilla de bola,
el barro de superficie y el gres.
Usos: Dentro del campo de la
construcción, la arcilla no es utilizada directamente sino más bien se la usa
en la fabricación de baldosas, ladrillos, sanitarios, tejas, y en la mezcla de
las pinturas, etc.
Yeso:
La roca natural denominada aljez (sulfato
de calcio dihidrato: CaSO4·2H2O), mediante
deshidratación, al que puede añadirse en fábrica determinadas adiciones de
otras sustancias químicas para modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia,
retención de agua y densidad, que una
vez amasado con agua,
puede ser utilizado directamente.
Propiedades:
Velocidad de fraguado. El yeso
se caracteriza por fraguar con rapidez, por lo que es recomendable para su uso
hidratarlo en pequeñas cantidades.
Resistencia
mecánica. Un yeso de alto grado en
finura, velocidad de fraguado, concentración de yeso y temperatura del agua y
de atmósfera, será también de alta resistencia mecánica.
Permeabilidad. Quizá el problema más difícil de resolver, sobre
todo para su uso al exterior, es el de su impermeabilización. La solubilidad se
ve acentuada por el grado porosidad, y el yeso posee un grado alto. Por esto,
el agua puede penetrar cómodamente a través de la red capilar, acelerando la
disolución, y consecuentemente la pérdida del material.
Adherencia. Disminuye en contacto con el agua, siendo buena en
medio seco, tanto con materiales pétreos como metálicos.
Corrosión. Al igual que sucede con la adherencia, en presencia
de agua este material reacciona perjudicando.
Resistencia al fuego. Es de destacar su buena resistencia al fuego,
considerándose buen aislante.
Artesanales,
tradicionales:
El yeso negro es el producto que contiene más impurezas, de grano grueso, color gris,
y con el que se da una primera capa de enlucido.
El yeso blanco con pocas impurezas, de grano fino, color blanco, que se usa
principalmente para el enlucido más exterior, de acabado.
El yeso rojo, muy apreciado en restauración, que presenta ese color rojizo debido a
las impurezas de otros minerales.
Industriales
o de horno mecánico
Yeso de
construcción: Grueso y Fino
Escayola, que es un yeso de más calidad y grano más
fino, con pureza mayor del 90 %.
Con
aditivos
Yeso controlado de
construcción Grueso y Fino
Yesos finos
especiales
Yeso controlado
aligerado
Yeso de alta dureza
superficial
Yeso de proyección
mecánica
Yeso aligerado de
proyección mecánica
Aplicaciones
del yeso:
Es utilizado
profusamente en construcción como pasta para guarnecidos, enlucidos y revoques;
como pasta de agarre y de juntas. También es utilizado para obtener estucados y en la preparación de superficies de soporte para la pintura artística
al fresco.
Prefabricado, como
paneles de yeso (Dry Wall o Sheet rock) para tabiques, y escayolados para techos.
Se usa como aislante térmico, pues el yeso es mal conductor del calor y
la electricidad.
En la fabricación
de cemento.
Sistema
drywall:
Placa de yeso laminado, el nombre genérico oficial) es un material deconstrucción utilizado para la
ejecución de tabiques
interiores y revestimientos de techos
y paredes. Se suele utilizar en forma de placas, paneles o tableros
industrializados. Consiste en una placa de yeso laminado entre dos capas de cartón,
por lo que sus componentes son generalmente yeso y celulosa
aprovechándose de la buena resistencia a la compresión del yeso con la buena
resistencia a la flexión que le da el sándwich de cartón.
Propiedades
Las placas de cartón yeso se fabrican en una anchura
estandarizada 1,20 metros y diferentes longitudes de 2, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8 y 3
metros. Los fabricantes pueden cambiar la longitud de la placa a las
dimensiones del cliente para pedidos suficientemente grandes. Se comercializan
en diferentes espesores (10, 12,5, 15 y 18 mm), aunque para grandes
espesores es habitual superponer varias placas de pequeño espesor, Los tableros
de yeso poseen un núcleo cortafuego encapsulado en grueso papel, generalmente
papel reciclado, de acabado natural en la cara frontal y de un papel duro en la
parte posterior, lo cual permite maniobrar y cortar fácilmente, con cúter o
navaja, facilitando así su instalación y la aplicación inmediata de cualquier
tipo de recubrimiento o acabado . Las juntas (uniones entre las placas de
tableros de yeso) tratadas correctamente durante el proceso de instalación
evita el agrietamiento causado por movimientos de los bastidores.
Ventajas
del sistema drywall:
Resistencia
al fuego
El cartón yeso no es inflamable, es decir no se incendia aún
expuesto al fuego
directo. Al exponerse al fuego, el sulfato de calcio pierde las moléculas de agua por evaporación,
retardando la propagación del fuego por varios minutos.
Aislamiento
acústico
Aislamiento
térmico
Las placas de yeso por sí solas no son buenas aisladoras de
temperatura. Debido a su espesor delgado, el calor o frío fácilmente penetra de
un lado al otro la placa de yeso resultando en temperaturas incomodas en el
interior del espacio construido. Para obtener un buen aislamiento térmico, es
necesario recubrir el interior de los muros o techos con aislamiento térmico de fibra de vidrio, placas
sólidas de espuma u otros materiales.
Resistencia
a la humedad
Las placas están diseñadas
para resistir salpicaduras ocasionales de agua pero no están recomendadas para
estar expuestas a la lluvia ni en contacto directo o constante con agua o vapor
como regaderas, duchas o saunas.
Cal:
La cal es un término que designa todas las formas
físicas en las que pueden aparecer el óxido de calcio (CaO) y
el óxido de calcio y magnesio (CaMgO2), denominados también, cal viva (o generalmente cal) y dolomía calcinada respectivamente. Estos productos se
obtienen como resultado de la calcinación de las rocas (calizas
o dolomías).
Tipos de cal:
El hidróxido de calcio o cal hidratada: con
fórmula Ca(OH)2,
se obtiene, de manera natural, por hidratación del óxido de calcio (cal viva) en unos equipos
denominados hidratadores.
Cales hidráulicas naturales, son naturales ya que no
tienen ningún tipo de aditivo, como los cementos y poseen mucha más resistencia
que una cal aérea. Mientras que en las cales hidráulicas no naturales se
consigue su resistencia, por la combinación de sílice, que se da durante el
proceso de cocción de la cal.
Cal Viva
Polvo blanco, cuyo componente principal es el óxido de calcio, producido a partir de la calcinación de las calizas. Es un producto muy higroscópico.
Polvo blanco, cuyo componente principal es el óxido de calcio, producido a partir de la calcinación de las calizas. Es un producto muy higroscópico.
PRECAUCIONES
Al agregar cal al agua se produce calor. Producto muy
alcalino. Mantener envase cerrado. De haber contacto con la piel, lavar de
inmediato con agua. Manténgase fuera del alcance de los niños.
Cemento:
El cemento es un conglomerante
formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la
propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda
entre estas rocas es llamada Clinker, esta se convierte en cemento cuando se le
agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y
endurecerse. 
Tipos de cemento
- de origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente.
- de origen puzolánico: la puzolana del cemento puede ser de origen orgánico o volcánico.
Cemento Portland
El cemento
Portland es un conglomerante o cemento hidráulico que cuando se mezcla con áridos, agua y fibras de acero discontinuas y discretas
tiene la propiedad de conformar una masa pétrea resistente y duradera
denominada hormigón. Es el más usual en la construcción y es utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón (llamado concreto en varias
partes de Hispanoamérica). Como cemento hidráulico tiene la
propiedad de fraguar y endurecer en presencia de agua, al reaccionar
químicamente con ella para formar un material de buenas propiedades
aglutinantes.
Fue inventado en
1824 en Inglaterra por el constructor Joseph Aspdin. El nombre se debe a la
semejanza en aspecto con las rocas que se encuentran en la isla de Portland, en el condado de Dorset. A
diferencia de lo que muchos creen, su origen no está relacionado con Portland, Oregón, EEUU.
Fabricación
del cemento Portland:
La fabricación del cemento Portland se da en tres fases:
Preparación de la mezcla de las materias primas
Producción del Clinker
Preparación del cemento.
Tipos
de cementos Portland:
TIPO II: Resistente ataque moderado de sulfatos, como por ejemplo en las tuberías de drenaje (muros de contención, pilas, presas).
TIPO III: Altas resistencias a edades tempranas, a 3 y 7 días.
TIPO IV: Muy bajo calor de hidratación (Presas).
TIPO V: Muy resistente acción de los sulfatos (Plataforma marina)
Manejo y almacenamiento del Cemento:
El cemento es sensible a la humedad. Si se mantiene seco,
mantendrá indefinidamente su calidad.
La humedad relativa dentro del almacén o cobertizo empleado
para almacenar los sacos de cemento debe ser la menor posible.
Se deben cerrar todas las grietas y aberturas en techos y
paredes.
Los sacos de cemento no deben almacenarse sobre pisos
húmedos, sino sobre tarimas.
Los sacos se deben apilar juntos para reducir la circulación
de aire, pero nunca apilar contra las paredes exteriores.
Los sacos se deben cubrir con mantas o con alguna cubierta
impermeable.
Los sacos se deben apilar de manera tal que los primeros
sacos en entrar sean los primeros en salir.
Se debe evitar sobreponer más de 12 sacos si el período de
almacenamiento es menor a 60 días. Si el período es mayor, no se deben
sobreponer más de 7 sacos.
Puzolana:
Las puzolanas son materiales silíceos o aluminio-silíceos
a partir de los cuales se producía históricamente el cemento, desde la
antigüedad Romana hasta la invención del cemento Portland en el siglo XIX. Hoy en día el cemento puzolánico se
considera un eco material.
El término se
aplica popularmente a las áreas de frenado para salidas de pista durante
competiciones automovilísticas, principalmente de fórmula 1, pues originalmente
eran de puzolana, si bien hoy día se emplean otros materiales como grava calibrada de
distinto origen.
Principales tipos de puzolanas
Puzolanas
naturales:
Rocas volcánicas, en las que el constituyente amorfo es vidrio
producido por enfriamiento brusco de la lava. Por ejemplo las
cenizas volcánicas, las tobas, la escoria y obsidiana.
Rocas o suelos en las que el constituyente silíceo contiene ópalo,
ya sea por la precipitación de la sílice
de una solución o de los residuos de organismos de lo cual son ejemplos las
tierras de diatomeas,
o las arcillas calcinadas por vía natural a partir de calor o de un flujo de
lava.
Puzolanas
artificiales:
Cenizas volantes: las cenizas que se producen en la
combustión de carbón mineral (lignito), fundamentalmente en las plantas térmicas de
generación de electricidad. Arcillas activadas o calcinadas artificialmente:
por ejemplo residuos de la quema de ladrillos de arcilla y otros tipos de
arcilla que hayan estado sometidas a temperaturas superiores a los 800 °C.
Escorias de fundición: principalmente de la fundición de
aleaciones ferrosas en altos hornos. Estas escorias deben ser violentamente
enfriadas para lograr que adquieran una estructura amorfa.
Cenizas de residuos agrícolas: la ceniza de cascarilla de
arroz, ceniza del bagazo y la paja de la caña de azúcar. Cuando son quemados
convenientemente, se obtiene un residuo mineral rico en sílice
y alúmina,
cuya estructura depende de la temperatura de combustión.
Escoria de alto
horno:
Material no metálico formado por silicatos y otras bases
producto de la fusión del hierro en un alto horno.
La escoria de alto horno es un producto que se produce durante la obtención del arrabio, en
cantidades proporcionales a la producción. Los constituyentes son similares a
los del Clinker, pero en proporciones aleatorias como consecuencia de los
materiales con que se carga el alto horno para obtención del metal.
Materiales
bituminosos:
Los materiales
bituminosos son sustancias de color
negro, sólidas o viscosas, dúctiles, que se
ablandan por el calor y comprenden aquellos cuyo origen son los crudos
petrolíferos como también los obtenidos por la destilación destructiva de sustancias de origen carbonoso.
Alquitrán:
Son productos bituminosos semisólidos o líquidos que se
obtienen por destilación en ausencia de aire. Existen distintos tipos de
alquitrán: de hulla,
lignito,
esquistos
o madera. Siendo el primero de ellos el más utilizado en obra.
Se denomina brea al residuo fusible, semisólido o sólido, de color negro o
marrón oscuro, que queda después de la evaporación parcial o destilación del
alquitrán o sus derivados. El alquitrán no se obtiene como producto, sino como
subproducto. Normalmente se calientan los carbones vegetales (hulla, antracita)
para que se desprendan los hidrocarburos que guardan en su interior y entonces
obtenemos el gas ciudad. Debido a la circulación de este gas
por tuberías se origina un residuo viscoso que es lo que se denomina alquitrán
en bruto. Al someter a este a un proceso de destilación, se van separando
aceites hasta que al final se obtiene la brea. Así, con esta brea y los aceites
de distintas densidades se obtienen el alquitrán con el que se va a trabajar.
Propiedades de los betunes asfálticos
Para el estudio de las propiedades de los betunes
asfálticos, no es suficiente con un análisis químico elemental, sino que se
requiere un minucioso estudio de sus propiedades físico-químicas.
Penetración
Es una medida de la consistencia del producto. Se determina
midiendo en décimas de mm la longitud que entra una aguja normalizada en una
muestra con unas condiciones especificadas de tiempo, temperatura y carga. Esto
mide si el producto es líquido, semisólido o sólido. La consistencia varía con
la densidad, disminuyendo la consistencia al aumentar la densidad.
Susceptibilidad Térmica
Es la aptitud que presenta un producto para variar su
viscosidad en función de la temperatura. Los menos susceptibles son los
oxidados, después los de penetración y los que más susceptibles son los
alquitranes.
Punto de reblandecimiento
Es una medida de la susceptibilidad térmica. El punto de
reblandecimiento aumenta cuando aumenta la densidad y la penetración disminuye.
Un ensayo para su medida es el de anillo y bola (A y B) que consiste en
aumentar la temperatura, midiendo cuando la bola llega al fondo del recipiente
arrastrando el producto bituminoso.
Índice de Penetración
Valor que da la susceptibilidad térmica de los betunes y se
obtiene de otros dos ensayos: el punto de reblandecimiento y el de penetración.
Envejecimiento
Los betunes se ponen en obra en estado plástico. Luego van
endureciendo, aumenta la cohesión y crece la viscosidad y la dureza. Este
fenómeno tiene lugar hasta llegar a una dureza determinada. A partir de ahí, la
cohesión disminuye y el producto se vuelve frágil, muy sensible a los esfuerzos
bruscamente aplicados y a las deformaciones rápidas.
Aplicaciones:
La principal aplicación de los materiales bituminosos y a la
que se destina el mayor porcentaje de su producción, se realiza en el campo de
la pavimentación de carreteras, formando lo que se ha dado en denominar firmes
flexibles. Otra aplicación importante, por el gran papel que desempeña en la
construcción aunque no por el consumo de productos, es la impermeabilización
tanto de obras hidráulicas como de edificios.
Pavimentos de carreteras:
Se pueden considerar las siguientes aplicaciones de
productos bituminosos a firmes de carreteras: riegos sin gravilla
(de imprimación, riegos de adherencia, de curado), riegos con gravilla, lechadas bituminosas
y mezclas bituminosas en frío o en caliente.
Impermeabilizaciones:
Una de las aplicaciones más antiguas de los productos
bituminosos ha sido la impermeabilización de obras frente al paso del agua
procedente del terreno, de lluvia o contenida en depósito o tanques, así como
en la protección de estructuras frente a la acción erosionante del agua en
movimiento.
Impermeabilización de edificios
El agua puede penetrar en una construcción a través de
juntas entre las piezas que forman la cubierta, a través de fisuras, por
paredes batidas por las lluvias y el viento, y también las humedades pueden
proceder del terreno y ascender por capilaridad
en los muros o en los cimientos. La protección contra las humedades debe
realizarse en la fase constructiva del edificio ya que "a posteriori"
y una vez que han aparecido goteras y humedades es más difícil y aventurado
realizar esta protección.
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