Materiales de construcción

QUÍMICA APLICADA

INTRODUCCIÓN

El perfecto conocimiento de los materiales es una premisa de la construcción actual; ese conocimiento permitirá la selección adecuada para cada caso. Por lo tanto, además de saber trabajar los distintos materiales, se deberá responder a exigencias económicas, de calidad y de mayor rendimiento. En este contexto la QUIMICA APLICADA pretenderá proporcionar un soporte teórico con fundamentos científicos, a la hora de seleccionar un material determinado, para un caso determinado. Las propiedades químicas consisten en la resistencia opuesta por el material a las acciones externas, como la humedad, aire, vapor, ácidos, etc., y dependen de ellos el aspecto, color, brillo, facilidad de pulimento, conservación, etc. El estudio químico permite determinar los componentes de los cuerpos y las proporciones en que intervienen para formarlo. En consecuencia, del conocimiento adquirido sobre los materiales, sus propiedades físicas y químicas se basarán la correcta elección del material por parte del constructor.

UNIDAD I

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

 GENERALIDADES

Los materiales de construcción son todos los elementos, productos o materias primas empleados para la construcción de una obra sin importar su composición, forma, método constructivo, equipo o mano de obra que se utilicen para emplearlos. La clasificación de los materiales depende de sus propiedades y características, lo que permitirá conocerlos mejor para ayudar a elegir los más adecuados para el proyecto de construcción a realizar.

Los materiales se clasifican de forma muy general en:

• METÁLICOS: incluyen los metales puros y sus aleaciones.
• PETREOS: Derivados de piedras y rocas.
• CERÁMICOS y VIDRIOS: sólidos, inorgánicos y no metálicos.
• AGLUTINANTES: Productos derivados de pulverizantes.
• POLÍMEROS (plásticos o sintéticos): Fundamentalmente orgánicos derivados del petróleo.
• MATERIALES COMPUESTOS: mezclas de los anteriores en forma sólida consolidada.

Clasificación de materiales de construcción por orden constructivo:

• Resistentes: son los que soportan el peso de la construcción como ladrillos, blocks, concreto y acero.
• Conglomerantes: son los que se combinan con los resistentes para unirlos, por ejemplo, cemento, yeso.
• Auxiliares: tienen la función de dar un acabado como la pintura, madera, etc.

Propiedades más conocidas de los materiales de construcción:

• Duros: Resistentes al desgaste y la fricción.
• Resistentes a la corrosión: soportan las condiciones medioambientales como la humedad y calor.
• Rígidos: soportan grandes esfuerzos con una mínima deformación.
• Transmisión y reflexión del sonido: los materiales porosos tienen la capacidad de absorber y aislar el sonido.
• Resistentes a la tracción: esto es la fuerza máxima que puede soportar el material.

Para complementar esta información, el Centro de Investigación de Desarrollo de Materiales del INTI (Instituto Nacional de Tecnología Industrial) define a material como:

 “Sustancia o mezcla de sustancias de que está constituido cualquier objeto”. Desde el punto de vista tecnológico debe cumplir con las siguientes características:

1. Ser generalmente sólido a la temperatura de utilización
2. De origen natural o sintético; y de naturaleza inorgánica, orgánica o mixta
3. Con frecuencia es un producto industrial que responde a determinadas especificaciones, con una caracterización específica de su estructura y de sus propiedades.
4. A veces se fabrica el material y en una segunda etapa el producto final (ej.: aluminio); otras veces el proceso es único y no puede desglosarse (ej.: ladrillos).
5. Con él se elaboran objetos destinados a toda clase de aplicaciones, tanto productos finales como intermedios o componentes destinados a integrar todo tipo de sistemas.
6. Su comportamiento en servicio debe ser tal que en períodos de tiempo relativamente largos no sufra alteraciones importantes en su composición, su estructura y sus propiedades.

MATERIALES AGLUTINANTES

Los aglutinantes son materiales capaces de unir fragmentos de uno o más materiales que, al mezclarlos con agua, se endurecen para formar un conjunto compacto. Según la forma en que llevan a cabo la unión, se denominan aglomerantes o conglomerantes.

● En los aglomerantes la unión tiene lugar por procesos físicos. Entre ellos tenemos el barro, la cola, el betún, etc.

● En los conglomerantes la unión ocurre mediante transformaciones químicas. Entre ellos tenemos materiales calcáreos como el yeso, la cal y cemento.

Cal

La cal aérea es un aglomerante aéreo, junto con el yeso. Son llamados aglomerantes aéreos por no contener arcilla y solo fraguan y endurecen en contacto con el aire. Ambos son llamados además materiales calcáreos por estar conformados principalmente por el elemento calcio.

La cal viva es el óxido de calcio (CaO), altamente reactiva y no se encuentra como tal en la naturaleza. Se obtiene industrialmente por la calcinación de rocas calizas, como la calcita CaCO3, a temperaturas del orden de 900 °C:

CaCO3(S)       Ø         CO2 (g) + CaO(S); ΔH= 163 kJ[pic 1][pic 2]

dicha reacción es reversible y dependerá de la presión parcial de CO2 y de la temperatura.

Este óxido de calcio, por hidratación, se convierte en hidróxido de calcio (cal apagada):

CaO(s) + H2O(l)                 Ca (OH)2 (S)                        ;ΔH= -65,02 kJ[pic 3]

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