Apuntes Construcción II.

Apuntes de Construcción II correspondientes al curso 09/10, UNIVERSIDAD DE NAVARRA.

Extracto del documento

CONSTRUCCIÓN II
Curso 2009 / 2010
ETSA Universidad de Navarra Características de los materiales
Para elegir un material es necesario que éste sea el más adecuado tanto
aparentemente como funcionalmente, por lo que necesitamos conocer sus
características:
Externas: definen el material desde el punto de vista externo, a simple vista: textura,
dimensión forma, precio… Distinguimos:
- Estéticas: textura, color, brillo…
- Funcionales: utilidad, facilidad de limpieza, facilidad de reposición, adecuación al
lugar…
- Dimensionales:
o Tecnología de la construcción: posibilidad de transporte y construcción del
elemento.
o Limitaciones intrínsecas al propio producto: p.e. el granito no puede ser
cortado con un espesor menor a los 5mm si luego lo vamos a manipular, o una
viga de granito de más de 5m ya que las características del granito no lo
permite (tensiones, tracción).
- Formales: Todos los materiales llevan una serie de limitaciones – recomendaciones
(tolerancia de medidas, ángulos, planeidad, espesor, etc.)
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Relacionadas con el comportamiento térmico / higrotérmico:
o Calor – Transmisión de calor: el calor es energía. Se mide en J o W (potencia).
Su manifestación externa es la temperatura (ºK o ºC). Existen tres métodos de
transmisión, siempre a través de un medio permeable y del cuerpo de mayor
temperatura al de menor.
 Conducción: se da cuando están juntos los dos cuerpos. Depende del
coeficiente de conductividad térmica.
 Convección: se da gracias a las partículas de fluidos como el aire. Puede
ser natural o forzada. Se basa en que las partículas a mayor temperatura
ascienden y las que están a menor descienden. P.e: los vidrios de doble
capa se instalan con una cámara de aire lo suficientemente estrecha como
para que en ella no pueda haber prácticamente movimiento conductivo.
 Radiación: depende de la diferencia de temperatura entre los dos cuerpos
que están separados. La radiación del Sol es de longitud corta y la de los
cuerpos es larga (efecto invernadero). La capacidad radiante de absorción
es la misma que la de emisión.
 Calor específico: es el calor / masa, pero si tenemos en cuenta la
densidad en un mismo material varía, ya que los volúmenes cambian.
 Inercia térmica: depende de la capacidad de almacenar calor y de
ganarlo o perderlo lenta o rápidamente.
 Transmitancia térmica: 1 Rt R1 R2 ... Rn Re xt Rint Rt U = ⇒ = + + + + +
donde Rext y Rint son las capas de aire adheridas al material. En general
W
R e m k
2
= =
λ
o Humedad – Transmisión de humedad: el aire está compuesto por aire seco +
vapor de agua.
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Aislantes térmicos
Son todos aquellos que evitan en mayor o menor medida el paso de calor. Se
caracterizan por tener densidades no altas (entorno a 0.3 – 0.4) y conductividades bajas.
Existen algunos materiales que aíslan de radiaciones.
Para lograr un aislamiento bueno se juega con los espesores, humedad del
aislante (con más agua su coeficiente de conductividad es más alto ya que se sustituye
aire por agua), zonas con posibles condensaciones, rebote de radiación…
Materiales pétreos naturales expandidos: su origen es natural. Desarrollan unos
alvéolos de aire que hacen bajar la densidad. Son incombustibles (tipo A). Su
coeficiente de conductividad es bajo aunque no tanto como el de los materiales
tradicionales. No se usan directamente como aislantes, sino como una ayuda mecánica
en morteros, pendientes inclinadas… La perlita y la vermiculita son usadas
principalmente para evitar reacciones al fuego. Otro material sería la arcilla expandida.

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Materiales pétreos naturales
Son materiales con una durabilidad alta, natural ya que no necesitan ningún
tratamiento o modificación para su uso, sólo hay que darle forma. Se utilizan en forma
de fábricas, arcos… Su uso ha descendido y principalmente se usan en revestimientos y
restauraciones así como de materia prima (suelos, hormigones, materiales cerámicos…).
La roca es un conjunto de minerales, mientras que la piedra natural es una roca
ya extraída y elaborada (cortada a medida, etc.). Distinguimos dos niveles de estudio:
- Nivel microscópico:
o Textura: forma de agregación de los minerales.
o Mineralogía: por qué está formado.
o Composición química: estructura interior de cada partícula.
- Nivel macroscópico: estructura, características físicas, químicas, propiedades
técnicas…

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Rocas ígneas
- Cristalinas:
Son rocas compactas, con porosidad baja (0.8 – 0.9%), dureza por encima de 5,
homogéneas e isótropas. Según su origen pueden ser plutónicas, filonianas o volcánicas.
Su densidad es alta.
o Granito: formado por cuarzo, feldespato y mica y otros minerales variables no
importantes. Los feldespatos y las micas pueden varias (color, grano…). Su
estructura es granitoidea (grano fino, medio o grueso). Dureza 6 y compacto.
Sufre problemas de ataque de CO2 y H2O que provocan caolinización. Es poco
fisurada lo que permite extraer bloques de grandes dimensiones (hasta 26m),
es moldeable (aunque no se suele usar como tal), se puede cortar a medida
(hasta 2cm de finura) y aplicarse numerosos tratamiento como pulido, etc.
Suele presentar manchas oscuras (gabarros) que son acumulaciones de mica,
más blandas y desgastables. El cuarzo aporta color gris, el feldespato blanco y
la mica negro.
o Granito porfídico: es de origen filoniano, tiene granos más grandes que otros
(el feldespato es más grande, os colores son más acentuados). Al ser el
feldespato más numeroso y éste más blando, su dureza desciende.
o Sienita: tiene dos modalidades: verdoso o rojizo. No tiene cuarzo y es menos
abundante en los yacimientos que el granito.
o Diorita: tampoco tiene cuarzo, es similar en utilidades y más dura que el
granito (dureza casi 7).
o Gabro: es intrusiva, plutónica, no tiene cuarzo sino feldespatos, piroxenos y
micas. Su grano suele ser bastante grueso.
o Diabasa: es la variante volcánica de la diorita, con características similares.
o Diabasa porfídica: igual que la diabasa normal pero con granos mayores.
o Basalto: es la variante volcánica del gabro. Su dureza es más alta (7).
Generalmente son negros. Es muy inestable con el CO2. Puede estar fisurada
lo que puede derivar en que se rompa con el hielo.

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Terminaciones superficiales
- Sin tratamiento: el acabado es el del corte de sierra, el del telar. Por ejemplo
tableros de piedra, losas, mampostería (hecho a mano), etc.
- Con tratamiento
o Por percusión: su origen es manual. El acabado depende de la herramienta
utilizada: escoda (más basto), puntero (recibe golpes de otro elemento de
forma indirecta), gradina, cincel y bujarda (con puntas de diamante los
tamaños de los dientes pueden variar). Generalmente estos procesos han sido
mecanizados, excepto la escoda.
o Por abrasión
 Chorro de arena: lanza sobre la superficie arena de cuarzo a presión.
Sólo válido para rocas más blandas que el cuarzo. Elimina la capa
superficial de la piedra. El acabado es uniforme, como un negativo de la
arena.

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Utilizaciones del yeso:
o Yeso como aglomerante de obra: por su rapidez de fraguado es usado como
ayuda en obra y especialmente para levantar fábricas de ladrillo ya que además
de fraguar rápido es un gran adherente.
o Revestimiento de paramentos:
 Guarnecido de yeso: capa base de 12mm, no visto. Se utiliza yeso de
menor calidad, aplicado maestreado o a buena vista (según obrero). Se
puede dejar así si se pone algo encima, no pintura.
 Enlucido de yeso: se aplica sobre el guarnecido. Capa de 3mm de forma
manual, muy fina, da lugar a una superficie lisa. Se puede pintar encima.
 Tendido de yeso: capa única, el más utilizado ya que es proyectado. Se
fijan unas maestras para garantizar la planeidad (son de yeso también).
Es una capa de 15mm. Tras la proyección se pasa una regla metálica para
hacer el acabado final. Necesita un tiempo de fraguado mayor, y mayor
adherencia (la relación agua / yeso es menor). Una vez finalizado se
suele pintar, empapelar… no se suele alicatar, ya que el yeso es menos
resistente que el alicatado que iría encima.
 Para rehabilitación: stuco: yeso + árido de mármol + pigmentos + calor.
Imita al mármol. Poca gente conoce cómo realizarlo. Se habla de un
stuco en la realidad que no es exactamente esto (hecho con cal).
En esquinas se sitúan elementos de acero galvanizado que aseguran que la
esquina permanezca como tal y no se rompa al recibir golpes. En juntas de
materiales distintos se sitúan mallas para evitar que aparezcan fisuras. Otras
mallas son especiales para hacer bóvedas, figuras curvas, etc.
o Morteros de yeso: yeso + cal + producto que reacciona y crea burbujas en el
interior para aportar ligereza.
o Productos para falsos techos: tanto continuos (unidos por yeso) como
discontinuos (sobre perfilarías). Existen gran variedad de opciones:
absorbentes de ruido, etc.
o Productos de decoración: gran variedad, generalmente para falsos techos.
o Productos para particiones autoportantes: piezas machi-hembradas unidas por
pasta de yeso. Para hacer particiones interiores. Pueden o no estar aligeradas.
Tres tipos principalmente: rosa (fuego), verde (agua) y blanco (normal).
Existen piezas de “ladriyeso”. Una vez acabado puede ser pintado ya que no
hay que esperar a que se seque. Cuando está aplicado se rompe para introducir
la instalación eléctrica.

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Cemento
- Introducción:
El cemento es un conglomerante hidráulico: es capaz de fraguar y endurecer en
contacto con aire y con agua y es estable en presencia de agua. Está compuesto por componente principales (presencia de + 5%) y componentes
minoritarios (presencia de - 5%). Entre ambos suman el 100%.
Los componentes principales pueden ser clinker de cemento portland, cemento
aluminoso y adiciones. Los componentes minoritarios pueden ser cualquier elemento
con presencia de – 5% o adiciones siempre que no sean componentes principales.
Además tiene sulfato cálcico (se añade), CaO y MgO (limitados) y aditivos.

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Hormigón
- Generalidades:
Cemento + agua + áridos + aditivos / adiciones en proporciones adecuadas. Capaz
de fraguar dentro y fuera del agua, previo compactado (eliminar el aire del interior)
y curado (aportar el agua necesaria para que su funcionamiento sea correcto. Es un
proceso reversible, si le añadimos más agua podemos continuar trabajando).

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Productos cerámicos
- Arcillas cerámicas:
Provienen de la arcilla: roca sedimentaria, suelta. Formado por partículas
conoidales, agrupadas en pequeñas láminas por atracción electroestática. Esas
láminas están más o menos separadas por la cantidad de agua que se introduzca.
Puede tener aspecto de polvo (casi sin agua), plástico (agua media) y líquido (mucha
agua). Por esto existen límites plástico y líquido. Estos límites son muy importantes
en los suelos, especialmente en temas de cimentación con suelo arcilloso muy
líquido. Están compuestas por silicatos de aluminio, magnesio y mixtos. Proceden
de la sedimentación de rocas ígneas descompuestas por CO2 y agua que dan lugar a
la caolinización, que transforma los feldespatos en caolín.
En España hay mucho suelo arcilloso.
Las arcillas son muy variadas, con muchas impurezas: caolín (blanco, para fabricar
porcelanas, añadir coloración, etc.), illita (la más utilizada, color rojizo, tiene óxido
de hierro que aporta el color, principalmente en ladrillería industrial).
Una de las características más importantes es la plasticidad. La forma que se le da se
mantiene. También es importante la cantidad de agua que puede admitir: en suelos,
hay algunos terrenos que admiten hasta un 1000% de agua en casos de arcilla
expansiva, que condiciona la tipología de edificio y su cimentación.

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Tejas cerámicas: el único requisito es que funcione bien: permeabilidad,
succión. Una teja no es impermeable, lo que sí que tiene que ser
impermeable es el conjunto del tejado. Según la situación a la que va a hacer
frente, se establece la inclinación del tejado y el modo de montarlas. Se les
puede exigir resistencia a impacto (granizo). No son importantes la
conductividad térmica ni la permeabilidad al vapor, ya que hay juntas no
selladas.

(...)