miércoles, 29 de febrero de 2012

Clasificación de los Materiales de Construcción

Clasificación de materiales de construcción Tipos de clasificación:
o Genética
o Orden constructivo
o Función

1. La clasificación genética de los materiales, se asocia al origen de los mismos orgánicos e inorgánicos, este criterio es el más adecuado para el estudio de las propiedades características de los mismos, presenta además la ventaja de que a diferencia de las otras clasificaciones, no hay materiales que se repiten en los diferentes apartados. Según este criterio, los materiales se dividen en:



1.1 Los materiales pétreos  son las piedras naturales, se obtienen de rocas y se utilizan sin apenas sufrir transformaciones principalmente en la construcción de edificios, obras públicas y para ornamentación. Pueden presentarse en forma de bloques o losetas (mármol, granito y pizarra),o también en forma de gránulos y fragmentos de distintos tamaños (arenas y gravas).
Las rocas a su vez, se clasifican por su origen y con el ciclo de las rocas en: las rocas cambian de forma entre tres tipos diferentes—metamórficas (rocas que han sido alteradas por el calor y/o la presión), rocas ígneas (rocas que se forman al enfriarse la magma o rocas derretidas) y las sedimentarias (rocas que se forman con la fusión de pedazos de rocas erosionadas, que pueden incluir también pedazos de organismos muertos.




La cerámica es la industria más antigua de la humanidad.Se entiende por material cerámico el producto de diversas materias primas, especialmente arcillas, que se fabrican en forma de polvo o pasta (para poder darles forma de una manera sencilla) y que al someterlo a cocción sufre procesos físico-químicos por los que adquiere consistencia pétrea. Dicho de otro modo mas sencillo, son materiales sólidos inorgánicos no metálicos producidos mediante tratamiento térmico. Todos ellos se obtienen al hornear materiales naturales, como la arcilla o el caolín, junto con una serie de aditivos, como colorantes, desengrasantes, etc., todo ello mezclado y cocido en un horno sucesivas veces.
Propiedades generales de los materiales cerámicos:
Comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles y no oxidables.
Su gran dureza los hace un material utilizado como abrasivo y como puntas cortantes de herramientas.
Gran resistencia a altas temperaturas, con gran poder de aislamiento térmico  y, también, eléctrico.
Gran resistencia a la corrosión y a los efectos de la erosión que causan los agentes atmosféricos.
Alta resistencia a casi todos los agentes químicos.
Una característica fundamental es que pueden fabricarse en formas con dimensiones determinadas
Los materiales cerámicos son generalmente frágiles o vidriosos. Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de tensión y presentan poca elasticidad.

El vidrio es un material inorgánico duro, frágil, transparente y amorfo que se encuentra en la naturaleza aunque también puede ser producido por el ser humano. El vidrio artificial se usa para hacer ventanas, lentes, botellas y una gran variedad de productos. El vidrio es un tipo de material cerámico amorfo.
El vidrio se obtiene a unos 1 500 °C de arena de sílice (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3).

Tabla  Composición del vidrio y propiedades  por fuente bibliográfica

Intervalos de composición frecuentes en los vidrios comunes
Componente
Desde ... %
... hasta %
SiO2
68,0
74,5
Al2O3
0,0
4,0
Fe2O3
0,0
0,45
CaO
9,0
14,0
MgO
0,0
4,0
Na2O
10,0
16,0
K2O
0,0
4,0
SO3
0,0
0,3

Coeficientes para el cálculo de propiedades del vidrio
Propiedad
Valor
Unidades
Fuente
Densidad a 25 °C(1)
2,49
g/cm3
Gilard & Dubrul
Coeficiente de dilatación lineal a 25 °C(2)
8,72•10-6
°C-1
Wilkelman & Schott
Conductividad térmica a 25 °C
0,002
cal/cm.s.°C
Russ
Tensión superficial a 1200 °C
319
dinas/cm
Rubenstein
Índice de refracción (a 589,3 nm)(3)
1,52
-
Gilard & Dubrul
Módulo de elasticidad a 25 °C
719
kbar
Appen
Módulo de Poisson a 25 °C
0,22
-
Wilkelman & Schott
Resistencia a la tracción a 25 °C(4)
\sim (900)
bar
Wilkelman & Schott
Constante dieléctrica (4.5.188 Hz)
7,3
-
Appen & Bresker
Resistencia eléctrica a 1100 °C
1,06
Ώ.cm
Resistencia eléctrica a 1500 °C
0,51
Ώ.cm
Calor específico a 25 °C
0,20
cal/g/°C
Sharp & Ginter
Atacabilidad química DIN 12111(5)
13,52
ml de HCl 0,01N
R. Cuartas


1.2 Los materiales  aglomerantes o conglomerantes, son materiales capaces de unir fragmentos de uno o varios materiales y dar cohesión al conjunto mediante transformaciones químicas en su masa que originan nuevos compuestos. Los conglomerantes son utilizados como medio de ligazón, formando pastas llamadas morteros o argamasas.
Los aglomerantes son materiales capaces de unir fragmentos de una o varias sustancias y dar cohesión al conjunto por métodos exclusivamente físicos; en los conglomerantes es mediante procesos químicos.
Los conglomerantes más utilizados son el yeso, la cal, y el cemento. Se clasifican, según su composición, en:

Primarios
Proceden de la calcinación de una roca, sin adición alguna, cal de la calcinación y yeso y cemento de la cocción. Yeso, Cal y  Cemento

Secundarios
Mortero
Hormigón
y  existen algunos conglomerantes de origen oganico y hacen parte de los Materiales bituminosos: (Betún, Asfalto, Alquitrán,...)

Tipos de Aglomerantes
Conglomerantes aéreos: los que endurecen en contacto con el aire.
Conglomerantes hidráulicos: los que pueden endurecer en contacto con el aire y sumergidos en agua.
Conglomerantes hidrocarbonatados: los que se endurecen por el cambio de viscosidad con la temperatura como los betunes.

1.3 Materiales metálicos: 
La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un solapamiento entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo. En ausencia de una estructura electrónica conocida, se usa el término para describir el comportamiento de aquellos materiales en los que, en ciertos rangos de presión y temperatura, la conductividad eléctrica disminuye al elevar la temperatura, en contraste con los semiconductores.
El concepto de metal se refiere tanto a elementos puros, así como aleaciones con características metálicas, como el acero y el bronce. Los metales comprenden la mayor parte de la tabla periódica de los elementos y se separan de los no metales por una línea diagonal entre el boro y el polonio. En comparación con los no metales tienen baja electronegatividad y baja energía de ionización, por lo que es más fácil que los metales cedan electrones y más difícil que los ganen.


2. Según su orden constructivo, los materiales se clasifican en:
  • Materiales de cimentación,

  • Materiales de estructura,

  • Materiales de cobertura y de cerramiento.

Los Materiales de cimentación son fundamentalmente los hormigones tambien llamados Concretos en particular el Hormigón armado o Concreto reforzado, el Concreto ciclopeo y los llenos de Suelo mejorado. Los suelos mejorados pueden hacerse con limos arenosos compacatados con rodillo o con suelo cemento también compacatado con rodillo).
Los Materiales de estructura pueden ser:

Estructuras de Hormigón o Concreto,

Estructuras Metálicas,

y Estructuras de madera o mixtas.

Los Materiales de cobertura pueden ser de prefabricados de concreto, materiales metálicos, de materiales cerámicos o pétreos. Y por último, los Materiales para cerramiento pueden ser ladrillos, acristalados, prefabricados de concreto, etc.

Según su función en la obra, los materiales de construcción se clasifican en:


  • Resistentes,

  • Aglomerantes y

  • Auxiliares.

Los materiales resistentes son los que soportan el peso de la obra y los ataques meteorológicos o los provocados por el uso (piedras, ladrillos, hormigón, hierro, etc.).

Los materiales aglomerantes son los que sirven de ligazón entre los resistentes para unirlos en formaciones adecuadas a su función (cemento, yeso, cal, etc.).

Y por último, los materiales auxiliares son aquellos que tienen una función de remate y acabado (maderas, vidrios, pinturas, etc.).


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