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, con el paso del tiempo y el
desarrollo de la tecnología, se han ido transformando en distintos productos
mediante procesos de manufactura de creciente sofisticación. Los materiales naturales
sin procesar (piedra, madera, arcilla, metal, agua) se denominan materias
primas, mientras que los productos elaborados
a partir de ellas (yeso, cemento, acero, vidrio, ladrillo) se denominan materiales de construcción.
Los materiales de construcción son los elementos
constructivos y arquitectónicos de
una edificación. Los primeros materiales empleados por el hombre fueron
el barro,
la piedra, y
fibras vegetales como madera o paja, Los primeros
"materiales manufacturados" por el hombre probablemente hayan sido
los ladrillos de barro (adobe), que se remontan hasta el 13 000 a. C,
mientras que los primeros ladrillos de arcilla cocida que se conocen datan del
4000 a. C. Entre los primeros materiales habría que mencionar
también tejidos y pieles, empleados como
envolventes en las tiendas, o a modo de puertas y ventanas
primitivas puertas
y ventanas primitivas.
Características
Los materiales de construcción tienen como característica común el ser duraderos. Dependiendo de su uso, además deberán satisfacer otros requisitos tales como la dureza, la resistencia mecánica, la resistencia al fuego, o la facilidad de limpieza.Por norma general, ningún material de construcción cumple simultáneamente todas las necesidades requeridas: la disciplina de la construcción es la encargada de combinar los materiales para satisfacer adecuadamente dichas necesidades.
Propiedades de los materiales
Con objeto de utilizar y combinar adecuadamente los materiales de construcción los proyectistas deben conocer sus propiedades. Los fabricantes deben garantizar unos requisitos mínimos en sus productos, que se detallan en hojas de especificaciones. Entre las distintas propiedades de los materiales se encuentran las siguientes:
·
Densidad:
relación entre la masa y el volumen
·
Higroscopicidad:
capacidad para absorber el agua
·
Coeficiente
de dilatación: variación de tamaño en función de la temperatura
·
Conductividad
térmica: facilidad con que un material permite el paso del calor
·
Resistencia
mecánica: capacidad de los materiales para soportar esfuerzos
·
Elasticidad:
capacidad para recuperar la forma original al desaparecer el esfuerzo
·
Plasticidad:
deformación permanente del material ante una carga o esfuerzo
·
Rigidez:
la resistencia de un material a la deformación
Regulación
En
los países desarrollados, los materiales de
construcción están regulados por una serie de códigos y normativas que
definen las características que deben cumplir, así como su ámbito de
aplicación.
El
propósito de esta regulación es doble: por un lado garantiza unos niveles de
calidad mínimos en la construcción, y por otro permite a los arquitectos e ingenieros conocer
de forma más precisa el comportamiento y características de los materiales
empleados.
Las
normas internacionales más empleadas para regular los materiales de
construcción son las normas ISO.
En
España existe la entidad certificadora AENOR con
el mismo propósito.
Para los materiales más comunes existen multitud de
fábricas y marcas comerciales, por lo que el nombre genérico del material se
respeta (cemento,
ladrillo, etc). Sin embargo, cuando el fabricante posee una parte importante
del mercado, es común que el nombre genérico sea sustituido por el de la marca
dominante.
Tipos
Atendiendo
a la materia prima utilizada para su fabricación, los materiales de
construcción se pueden clasificar en diversos grupos:
Materiales pétreos
Piedra
La
piedra se puede utilizar directamente sin tratar, o como materia prima para
crear otros materiales. Entre los tipos de piedra más empleados en construcción
destacan:
·
Granito, tradicionalmente usado en toda
clase de muros y edificaciones, actualmente se usa principalmente en suelos (en
forma de losas), aplacados y
encimeras. De esta piedra suele fabricarse el:
·
Adoquín, ladrillo de piedra con el que se
pavimentan algunas calzadas.
·
Mármol, piedra muy apreciada por su
estética, se emplea en revestimientos. En forma de losa o baldosa.
·
Pizarra, alternativa a la teja en la
edificación tradicional. También usada en suelos.
·
Caliza, piedra más usada en el pasado que
en la actualidad, para paredes y muros.
·
Arenisca, piedra compuesta de arena
cementada, ha sido un popular material de construcción desde la antigüedad.
La
piedra en forma de guijarros redondeados se utiliza como acabado protector en
algunas cubiertas planas,
y como pavimento en exteriores. También es parte constitutiva del hormigón
·
Grava,
normalmente canto rodado.
Mediante
la pulverización y tratamiento de distintos tipos de piedra se obtiene la
materia prima para fabricar la práctica totalidad de los conglomerantes utilizados en construcción:
·
Cal,
Óxido de calcio (CaO) utilizado como conglomerante en morteros,
o como acabado protector.
·
Yeso,
sulfato de calcio semihidratado (CaSO4 · 1⁄2H2O),
forma los guarnecidos y enlucidos.
·
Escayola, yeso de gran pureza utilizado
en falsos techos y molduras.
·
Cemento, producto de la calcinación de
piedra caliza y otros óxidos.
El
cemento se usa como conglomerante en diversos tipos de materiales:
·
Terrazo, normalmente en forma de baldosas,
utiliza piedras de mármol como árido.
·
Piedra artificial, piezas prefabricadas con
cemento y diversos tipos de piedra.
·
Fibrocemento, lámina formada por cemento y
fibras prensadas. Antiguamente de amianto, actualmente de fibra de vidrio.
El
cemento mezclado con arena forma el mortero: una pasta empleada para fijar todo
tipo de materiales (ladrillos, baldosas, etc), y también como material de
revestimiento (enfoscado)
cuando yeso y cal no son adecuados, como por ejemplo en exteriores, o cuando se
precisa una elevada resistencia o dureza.
·
Mortero
·
Mortero
monocapa, un mortero prefabricado, coloreado en masa mediante aditivos
El
cemento mezclado con arena y grava forma:
·
Hormigón, que puede utilizarse solo o armado.
·
Hormigón,
empleado solo como relleno.
·
Hormigón armado,
el sistema más utilizado para erigir estructuras
·
GRC,
un hormigón de árido fino
armado con fibra de vidrio
·
Bloque de hormigón,
similar a un ladrillo grande, pero fabricado con hormigón.
El
yeso también se combina con el cartón para formar un material de
construcción de gran popularidad en la construcción actual, frecuentemente
utilizado en la elaboración de tabiques:
·
Cartón yeso, denominado popularmente Pladur por
asimilación con su principal empresa distribuidora, es también conocido como
Panel Yeso.
Otro
material de origen pétreo se consigue al fundir y estirar basalto, generando:
·
Lana de roca, usado en mantas o planchas
rígidas como aislante térmico.
Arena
Se
emplea arena como parte de morteros y hormigones
·
Arena
El
principal componente de la arena es la sílice o dióxido de silicio (SiO2).
De este compuesto químico se obtiene:
·
Vidrio, material transparente obtenido del
fundido de sílice.
·
Fibra de vidrio, utilizada como aislante térmico
o como componente estructural (GRC, GRP)
·
Vidrio celular, un vidrio con burbujas
utilizado como aislante eléctrico.
Arcilla
La arcilla es químicamente similar a la arena:
contiene, además de dióxido de silicio, óxidos de aluminio y agua. Su granulometría es mucho más fina, y cuando
está húmeda es de consistencia plástica. La arcilla mezclada con polvo y otros
elementos del propio suelo forma el barro,
material que se utiliza de diversas formas:
·
Barro,
compactado "in situ" produce tapial
·
Cob,
mezcla de barro, arena y paja que se aplica a mano para construir muros.
·
Adobe,
ladrillos de barro, o barro y paja, secados al sol.
Cuando
la arcilla se calienta a elevadas temperaturas (900 °C o más),2 ésta se endurece, creando los
materiales cerámicos:
·
Ladrillo, ortoedro que conforma la mayoría
de paredes y muros.
·
Teja,
pieza cerámica destinada a canalizar el agua de lluvia hacia el exterior de los
edificios.
·
Gres,
de gran dureza, empleado en pavimentos y revestimientos de paredes. En formato
pequeño se denomina gresite
·
Azulejo, cerámica esmaltada, de múltiples
aplicaciones como revestimiento.
De
un tipo de arcilla muy fina llamada bentonita se obtiene:
·
Lodo bentonítico,
sustancia muy fluida empleada para contener tierras y zanjas durante las tareas
de cimentación
Metálicos
Los
más utilizados son el hierro y el aluminio. El primero se alea con carbono para
formar:
·
Acero,
empleado para estructuras, ya sea por sí solo o con hormigón, formando entonces
el hormigón armado.
·
Perfiles metálicos
·
Varillas
·
Acero inoxidable
·
Acero cortén
Otros
metales empleados en construcción:
·
Aluminio, en carpinterías y paneles
solares.
·
Zinc,
en cubiertas.
·
Titanio, revestimiento inoxidable de
reciente aparición.
·
Cobre,
esencialmente en instalaciones de electricidad y fontanería.
·
Plomo,
en instalaciones de fontanería antiguas. La ley obliga a su retirada, por ser
perjudicial para la salud.
·
Hierro
Orgánico
Fundamentalmente
la madera y sus derivados, aunque también se utilizan o se han utilizado otros
elementos orgánicos vegetales, como paja, bambú, corcho, lino,
elementos textiles o incluso pieles animales.
·
Madera
·
Contrachapado
·
OSB
·
Tablero
aglomerado
·
Madera
cemento
·
Linóleo suelo laminar creado con
aceite de lino y harinas de madera o corcho sobre una base de tela.
·
Guadua
Sintéticos
Fundamentalmente
plásticos derivados del petróleo, aunque frecuentemente también se pueden sintetizar.
Son muy empleados en la construcción debido a su inalterabilidad, lo que al
mismo tiempo los convierte en materiales muy poco ecológicos por la dificultad a la hora
de reciclarlos.
También
se utilizan alquitranes y
otros polímeros y
productos sintéticos de diversa naturaleza. Los materiales obtenidos se usan en
casi todas las formas imaginables: aglomerantes, sellantes, impermeabilizantes,
aislantes, o también en forma de pinturas, esmaltes, barnices y lasures.
·
PVC o policloruro
de vinilo, con el que se fabrican carpinterías y
redes de saneamiento, entre
otros.
·
Suelos vinílicos, normalmente
comercializados en forma de láminas continuas.
·
Polietileno. En su versión de alta densidad
(HDPE o PEAD) es muy usado como barrera de vapor, aunque tiene también
otros usos
·
Poliestireno empleado como aislante
térmico
·
Poliestireno expandido material
de relleno de buen aislamiento térmico.
·
Poliestireno
extrusionado, aislante térmico impermeable
·
Polipropileno como sellante, en
canalizaciones diversas, y en geotextiles
·
Poliuretano, en forma de espuma se emplea
como aislante térmico. Otras formulaciones tienen diversos usos.
·
Poliéster, con él se fabrican algunos geotextiles
·
ETFE,
como alternativa al vidrio en cerramientos, entre otros.
·
EPDM,
como lámina impermeabilizante y en juntas estancas.
·
Neopreno, como junta estanca, y como
"alma" de algunos paneles
sandwich
·
Resina epoxi, en pinturas, y como
aglomerante en terrazos y productos de madera.
·
Acrílicos,
derivados del propileno de
diversa composición y usos:
·
Metacrilato,
plástico que en forma trasparente puede sustituir al vidrio.
·
Pintura acrílica,
de diversas composiciones.
·
Silicona, polímero del silicio, usado
principalmente como sellante e impermeabilizante.
Asfalto en carreteras, y como impermeabilizante
en forma de lámina y de imprimación
