Materiales de Construcción: Definición y Requisitos

Los materiales de construcción son todos los elementos o partes que integran las obras de construcción, cualquiera que sea su naturaleza, composición y forma, de tal manera que cumplan con los requisitos necesarios para desempeñar su función.

• Deben cumplir propiedades técnicas como Resistencia Mecánica, Desgaste, Absorción y Durabilidad.
• También deben soportar los agentes externos, como el clima, por lo que sus propiedades de Porosidad, Capilaridad, Permeabilidad y Resistencia a los agentes químicos deben ser idóneas.

Clasificación de los Materiales de Construcción

Debido a la complejidad de realizar una única clasificación de los materiales de construcción, se presentan a continuación diferentes puntos de vista para su categorización.

A. Según las funciones que desempeñan en la obra

• Principales o resistentes: Piedra, cantera, acero, etc.
• Aglomerantes: Cementos, cales, yesos, etc.
• Auxiliares: Vidrio, aluminio, pintura, etc.

B. Según el orden en que intervienen en las obras

• Cimentación.
• Estructura.
• Cubierta.
• Muros y divisiones.
• Pisos y pavimentos.
• Puertas y ventanas.
• Terminaciones.
• Instalaciones.

C. Según su origen o clase

• Materiales metálicos: Plomo, acero, zinc, aluminio, cobre, etc.
• Materiales orgánicos: Madera, corcho, madera contrachapada, etc.
• Pinturas: Al agua, al aceite, barnices, anticorrosivas, etc.
• Cerámicos y vítreos: Ladrillos y tejas, productos cerámicos, vidrios, etc.
• Plásticos: Baquelita, resinas vinílicas, resinas sintéticas, etc.

Propiedades de los Materiales

Propiedades Físicas

Son propiedades que no afectan a la estructura y composición de un material.

• Calor específico: Cantidad de calor que hay que suministrarle para elevar 1 °C su temperatura.
• Conductividad térmica: Capacidad para conducir el calor.
• Conductividad eléctrica: Capacidad para conducir o transportar la electricidad.
• Magnetismo: Capacidad de atraer componentes férricos.
• Propiedades ópticas: Capacidad de absorción y emisión de luz.
• Peso específico: Cociente entre el peso de un cuerpo y su volumen.
• Punto de congelación: Temperatura a la que solidifica por disminución de temperatura.
• Punto de fusión: Temperatura a la que se derrite o funde, por el aumento de temperatura.
• Punto de ebullición: Temperatura a la que hierve por aumento de temperatura.

Propiedades Químicas

Son propiedades que afectan a la estructura y composición de un material.

• Resistencia a la oxidación: Reacción química a partir de la cual un átomo, ión o molécula cede electrones en presencia de oxígeno. Este proceso provoca la pérdida de material y su debilitamiento.
• Resistencia a la corrosión: Oxidación que ocurre cuando el material está sumergido en agua o expuesto a ambientes húmedos.

Propiedades Mecánicas

Indican la resistencia que ofrecen los materiales al ser sometidos a determinados esfuerzos exteriores.

• Tenacidad/Fragilidad: Capacidad de absorción de energía antes de romperse.
• Elasticidad/Plasticidad: Capacidad de sufrir deformaciones. Si el material vuelve a su estado original se dice que es elástico, y si no recupera su forma original es un material plástico.
• Dureza: Resistencia a ser rayado.
• Fatiga: Disminución de la resistencia frente a esfuerzos repetidos.
• Resistencia mecánica: Capacidad para resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo.

Propiedades Tecnológicas

Indican la aptitud de los materiales para ser transformados o trabajados.

• Ductilidad: Capacidad de alargar un material transformándolo en hilos.
• Maleabilidad: Capacidad de transformar un material en láminas.
• Resistencia: Oposición de los materiales a ser sometidos a esfuerzos exteriores.
• Soldabilidad: Capacidad de unión entre materiales mediante la fusión de ambos.
• Colabilidad: Capacidad de un material fundido para llenar un molde.
• Maquinabilidad: Facilidad o dificultad de un material para ser trabajado.
• Acritud: Aumento de la dureza, fragilidad y resistencia por deformación en frío.

Propiedades Sensoriales

Indican el aspecto externo del material, tienen un componente más estético que técnico. Estas propiedades corresponden a las que apreciamos por medio de los sentidos, de forma que nos dan una primera identificación del material definiendo su apariencia.

• Color: Es el acabado superficial y nos informa acerca del color de la pieza.
• Brillo: Representa las características ópticas que indican el comportamiento del material al exponerlo a una fuente luminosa.
• Olor: A través del olfato, informa sobre el olor de ciertos materiales.
• Acústica: Nos informa acerca de la sonoridad de un material.
• Textura: También es el acabado superficial de la pieza, indicando la rugosidad o tacto de la misma.

Propiedades Ecológicas

Son aquellas relacionadas con el impacto que producen los materiales en el medio ambiente, tanto en su fabricación, durante su ciclo de vida y cuando dejan de ser útiles.

• Reciclaje: Característica que tienen los materiales que se pueden reciclar, es decir, los materiales que pueden ser usados para fabricar otros diferentes.
• Reutilización: Cuando se puede volver a utilizar el material para el mismo uso.
• Toxicidad: Propiedad de algunos materiales de ser nocivos para el medio ambiente, ya que pueden resultar venenosos para los seres vivos y contaminan el agua, el suelo o la atmósfera.
• Biodegradabilidad: Materiales que la naturaleza tarda poco tiempo en descomponerlos de forma natural en otras sustancias.

Materiales Pétreos y Aglomerantes

Materiales Pétreos

Los materiales pétreos son materiales de gran dureza formados por minerales que se extraen de las rocas y que se utilizan, sin apenas transformación. Estos materiales se extraen en las canteras y se encuentran en la naturaleza formando grandes bloques o bien en forma de granos o fragmentos de diversos tamaños (áridos) que sirven de complemento para rellenos, morteros y hormigones.

Clasificación de Rocas

1. Rocas Eruptivas o Ígneas: Se forman por solidificación del magma.
2. Rocas Sedimentarias: Se forman a partir de la acumulación de sedimentos.
3. Rocas Metamórficas: Se forman a partir de otras rocas sometidas a altas presiones y temperaturas, sin llegar a fundirse.

Aglomerantes

Aglomerantes Aéreos

Son aquellos que fraguan y endurecen solamente en aire, dando mezclas no resistentes al agua, sin adquirir cohesión y dureza en medio húmedo. Ejemplos: YESO, CAL GRASA Y ARCILLA.

Aglomerantes Hidráulicos

Fraguan y endurecen en el aire y también en ambiente húmedo o con agua, incluso bajo el agua. Ejemplos: CAL HIDRÁULICA, CEMENTO Y ASFALTO.

Materiales Metálicos: Aleaciones de Hierro

• Hierro dulce: Llamado también pudelado o hierro metal, es casi puro (menos del 0,1% de C), cuyo contenido de otros elementos distintos del Fe tienen carácter de impureza.
• Acero: Es una aleación Fe+C, con contenido en C (0,1-1,7%) inferior al límite de saturación perdurable al estado sólido, por lo que aparece combinado.
• Fundición: También llamado hierro colado, es una aleación Fe+C, de alto contenido en C (1,7-6,6%), superior a dicho límite.

Acero Inoxidable

• Recibe esta denominación a causa de una capa pasiva, regenerativa e insoluble, que minimiza los problemas de corrosión. Es decir, no se oxida, por lo que no necesita tratamientos de protección anticorrosiva y resulta muy duradero.
• Los aceros inoxidables son caros, debido a la adición de cromo y níquel, y se presentan generalmente en forma de delgadas láminas, elementos técnicos de unión o pequeños perfiles.

Tipos de Hormigón

Según su función mecánica o su composición, los hormigones adquieren las siguientes denominaciones:

• Hormigón ordinario: Material obtenido al mezclar cemento, agua y áridos de tamaños no mayores de 5 mm.
• Hormigón en masa: Es el hormigón destinado a resistir esfuerzos de compresión, sin armaduras de ningún tipo.
• Hormigón armado: Es el hormigón en cuyo interior hay colocada una armadura de acero, la cual aporta, al producto final, capacidad para resistir esfuerzos de flexión y mejorar los de compresión.
• Hormigón pretensado: Es el hormigón en cuyo interior hay colocada una armadura compuesta de varillas de acero, sometidas previamente a la tracción antes del fraguado del hormigón.
• Hormigón mixto: Es aquel en el que intervienen dos o más aglomerantes, siendo preciso que se indique cada uno de ellos.
• Hormigón ciclópeo: Es el hormigón en masa, en el que se embeben mampuestos cuyo tamaño máximo es de 30 cm.
• Hormigón unimodular: Es el hormigón en el cual el tamaño del árido es siempre constante y sin distribución granulométrica.
• Hormigón celular: Cuando contiene burbujas de gas inerte, proporcionalmente distribuidas, y producidas por medios físicos o químicos. En función de los diferentes sistemas mecánicos usados para su puesta en obra, recibe distintos nombres: vibrado, pisonado, centrífugo, inyectado y bombeado, entre otros.
• Hormigón impreso: El hormigón impreso es un tipo de pavimento de hormigón al que se le aplica un tratamiento superficial mediante el sistema de estampar, dar textura y colorear in situ el hormigón fresco.