Materiales Pétreos
Los materiales utilizados en construcción y ornamentación se dividen en artificiales y naturales. Los materiales pétreos incluyen a las rocas y los materiales granulados, todos ellos con gran resistencia a las condiciones meteorológicas. Las rocas son agregados naturales de minerales, conocidos como piedra, utilizados desde la antigüedad en la construcción, como en las pirámides de Egipto. Se obtienen directamente de las canteras. Podemos distinguir varios tipos de rocas:
- Granito: Usado antiguamente en construcción, hoy en día se usa en forma de grava machacada para fabricar hormigón.
- Gabro: Se usa como piedra ornamental y para el tendido de carreteras.
- Liparita: Por su carácter poroso, se usa para conglomerados ligeros.
- Areniscas: Formadas por arenas cementadas.
- Calcita: Constituida por carbonato cálcico.
- Pizarra: Se exfolia con facilidad en láminas y se emplea para recubrimientos de edificios.
- Mármol: Constituido por carbonato cálcico, se pule con facilidad y se utiliza como material ornamental.
Los materiales granulados forman partículas de mayor y menor tamaño y se emplean para morteros y hormigones. Con el tamaño creciente de las partículas se clasifican en harina, grava, gravilla y guijarro.
Materiales Cerámicos
Constituidos fundamentalmente por arcilla, una vez moldeados se someten a un proceso de cocción. Según las clases de arcillas pueden ser:
- Porosos: Su fractura es de aspecto terroso y son permeables a los líquidos y grasas.
- Impermeables: Son más duros y el proceso de cocción tiene una temperatura más elevada.
Las arcillas cocidas contienen una cantidad de óxido de hierro para obtener un color rojizo. Se moldean, se dejan secar y después se someten a un proceso de cocción a una temperatura de 600 a 1100°C. La loza es un material cerámico que se fabrica a partir de la arcilla:
- Cacharrería: Objetos de barro cocido con una capa de barniz en la superficie.
- Loza común: Idéntica a la anterior.
- Loza fina: Transparente y de color blanco, contiene sílice que le da dureza.
- Loza para la construcción: Se incluyen en este grupo los ladrillos maltados.
Los materiales refractarios están constituidos por arcillas porosas cocidas que contienen óxidos de aluminio, torio, etc. La cocción se verifica a altas temperaturas y su enfriamiento es lento. La porcelana se obtiene sometiendo el material a una doble cocción:
- Porcelana blanda: Primera cocción a 1000°C, se introduce un esmalte y se mete en el horno a 1250°C.
- Porcelana dura: Primera cocción a 1000°C y la segunda a 1400°C.
El gres es un material vitrificado constituido por una pasta a base de arcilla plástica y arena de cuarzo. Tiene un color gris pardo y sirve para fabricar objetos de adorno.
Vidrio
El vidrio es un material amorfo, transparente, duro y frágil a temperatura ambiente. Es resistente a los reactivos, muy buen aislante de calor y electricidad. Su componente principal es la arena de cuarzo molida, caliza y sosa. Como resultado se obtiene un material viscoso.
Variedades de Vidrio
- Vidrio plano: Constituido por 72% de cuarzo, 14% de sosa, 9% de cal y 5% de aditivos. Se suele seguir el método de flotación: el vidrio se extrae del horno a través de una ranura (garganta) dando lugar a una lámina de determinado espesor, y después se deja pasar la lámina por estaño para que flote debido a su baja densidad.
- Vidrio hueco: 73% cuarzo, 16% sosa, 9% cal, 2% otros.
- Vidrio colado: Se presenta en forma de lámina. Se obtiene por el método de colada continua: una vez fundido se mete en una cubeta giratoria y sale por su parte inferior vertiéndose sobre una mesa de colada provista de un rodillo laminador o bien se hace pasar entre dos ladrillos laminadores.
- Vidrio prensado: Se fabrica virtiendo el vidrio en el interior de un molde metálico y comprimiéndolo.
- Fibra de vidrio: Se fabrica haciendo pasar el vidrio a través de un diámetro de 0.1 mm.
- Vidrio de ventana: Se obtiene al hacer pasar el vidrio por 2 a 19 mm.
- Vidrio armado: Se introduce una malla durante el proceso de laminado.
- Vidrio de seguridad: Constituido por una o varias lunas. Una luna se calienta a una temperatura de 600°C y se enfría rápidamente. Dos lunas constan de dos o más láminas de vidrio prensadas.
Materiales Aglomerados
Amasados con agua, tienen la propiedad de fraguar y endurecer. Los aglomerados aéreos no contienen arcilla y solo fraguan, mientras que los hidráulicos contienen arcilla en cantidad considerable.
El yeso es un mineral que corresponde al sulfato cálcico dihidratado. Es blanco lechoso y se extrae de canteras. La calidad del yeso depende de la composición. El yeso blanco y la escayola se mezclan con agua para formar una pasta que se utiliza como aglomerante para la construcción.
Cementos de Fraguado
El fraguado de estos elementos tiene lugar en dos fases: la primera es rápida (duración 24 h) y la segunda, el endurecimiento, tarda cerca de un mes. El cemento Portland tiene una densidad de 2.9 a 3.1. El precio de este producto es muy bajo en relación con su peso. La cantidad de cemento por metro cúbico de hormigón determina su resistencia mecánica. Los áridos son arena, gravilla y grava. En ocasiones, al hormigón se le añaden aditivos.
El hormigón armado se obtiene añadiendo al hormigón, antes de fraguar, un armazón de varillas. Al endurecerse, el hormigón aprieta fuertemente las varillas de acero. Así, en el caso de una viga, las varillas de acero se colocan en la parte inferior (tracción) y el hormigón ocupa la parte superior (compresión).
El hormigón pretensado se utiliza cuando el hormigón armado se somete a un esfuerzo de tracción muy elevado, ya que puede agrietarse con el consiguiente peligro de oxidación.
Productos Aglomerados
La piedra artificial está formada por trozos de piedras naturales unidos al hormigón y con una forma adaptada.
Materiales Reforzados
El cemento con fibra de vidrio da como resultado un material que es muy buen aislante del calor. El refuerzo de hormigón con un 0.5% de fibra de carbono incrementa considerablemente su resistencia.