2 Los Materiales de Construcción
2 Los Materiales de Construcción
2 Los Materiales de Construcción
Estructura celular
Un material puede tener una estructura celular abierta, cerrada o mixta. La estructura explica
la capacidad o deficiencia de un material para ser empleado como aislamiento o como cerramiento.
El material en sí y su composición química juegan un papel importante.
Los espacios grandes o pequeños llenos de aire dentro de un material se denominan
cámaras de aire. Los espacios grandes son poco apropiados en el sentido físico-constructivo pues
permiten movimientos del aire y formación de condensación en las superficies frías. Para el
aislamiento sólo son útiles las cámaras de aire pequeñas. Los materiales pueden tener una
estructura interna conformada por llenos y vacíos. Los vacíos, de acuerdo a su forma pueden ser
burbujas, poros o capilares.
Poros: Cámaras de aire pequeñas comunicadas entre sí y con el ambiente. Se puede tratar
de aperturas muy finas en la superficie de un material o una red de canales de comunicación muy
finos. La cantidad, tamaño y distribución de los poros tiene una influencia decisiva sobre la capacidad
de aislamiento térmico y el comportamiento ante la humedad. Su tamaño varía desde 0,1 mm hasta 1
mm.
Capilares: Canales de diámetro finísimo que serpentean a través del material como una red,
en conexión con el ambiente y entre sí. Los fenómenos de capilaridad consisten en el ascenso del
agua a través de los capilares, venciendo inclusive la fuerza de la gravedad. El nivel de ascenso del
agua es inversamente proporcional al diámetro de los capilares. El fenómeno físico que provoca este
ascenso del agua, no muy claramente determinado, sería una combinación de fuerzas
electromoleculares, tensión superficial y presión atmosférica.
Como ley, se establece que el agua avanzará por los capilares en sentido inverso a la marcha
de la corriente eléctrica producida por diferencia de potencial. O sea, el agua asciende desde el polo
1
positivo al polo negativo. En este fenómeno se basa el sistema de aislación hídrica por electro-
ósmosis.
Aislación: Un material lleno de burbujas posee células cerradas. Existen espumas de vidrio
tanto de células cerradas como abiertas. El primer material es un buen aislante térmico, el segundo,
un buen aislante acústico.
Deformabilidad
Los cuerpos sólidos conservan, de acuerdo a su naturaleza, cierta capacidad de modificar su
morfología ante la presencia de una fuerza. La deformación elástica resulta de la capacidad de
regresar con "memoria nerviosa" a la forma original, o sea es una respuesta reversible. La
deformación plástica, por el contrario, presenta una respuesta lenta con "memoria no nerviosa", que
suele dejar secuelas de deformación permanente irreversible.
Dureza
Es la propiedad de un material de oponerse a la penetración a través de esfuerzos de presión,
punzonamiento, rayado o abrasión. La dureza se mide a través de la Escala de Mohs, desde
materiales que se rayan fácilmente con la uña como el yeso o el talco, al diamante que sólo puede
ser desgastado por sí mismo.
Fluencia lenta
La fluencia es el aumento de la deformación a tensión constante. A cada incremento de
deformación elástica le corresponde un incremento de deformación definitiva. El hormigón presenta
2
un comportamiento reológico, denominado fluencia lenta. A tensión constante, las deformaciones
crecen. Se observa que las deformaciones siguen acumulándose con el correr del tiempo, durante 8
a 10 años, e inclusive hasta 20 años, donde ya no prosiguen.
1 - Aglomerantes
Los aglomerantes inorgánicos: cal, cemento, yeso, silicatos fluidos, etc. se obtienen mediante
la modificación de minerales por medio de la calcinación y reacción química. Se utilizan en forma de
polvos de molienda que, amasados con agua, forman una pasta plasto-elástica. Por sus
características físicas y/o químicas presentan, a la temperatura ambiente, la capacidad de
endurecerse en un tiempo relativamente corto.
La Cal
Uno de los materiales más importantes en la ejecución de la albañilería y revestimientos es la
cal.
La cal aérea es el producto resultante de la descomposición por el calor de las rocas calizas.
Si son puras y se calientan a más 900° se verifica la siguiente reacción: C O3 Ca + calor =C O2 + Ca
O
La cal viva, nombre que se le asigna al óxido de calcio (Ca O) es un producto sólido, de color
blanco, amorfo, inestable y muy ávido de agua. En combinación con ésta forma la siguiente reacción:
Ca O + H2 O = Ca (OH)2 + 15.100 calorías
Produciéndose hidróxido cálcico o cal apagada, con desprendimiento de calor, elevación de la
temperatura a unos 160°C, pulverizándose y aumentando considerablemente el volumen aparente.
Absorbe el agua de la atmósfera y de las sustancias orgánicas, por lo que tiene efectos
cáusticos.
El hidróxido cálcico, agua de cal o lechada: Ca (OH)2 , es un cuerpo sólido, blanco, amorfo,
pulverulento, algo soluble en agua (1,23 gr x lt. a 20°C), a la que comunica un color blanco. En mayor
cantidad de agua forma una pasta muy trabada, fluida y untuosa, llamada cal apagada.
La cal apagada en pasta se endurece muy lentamente, enlazando partículas sólidas, de ahí
su función como aglomerante. El fraguado de la cal se realiza en dos etapas: primero por
evaporación del agua de la pasta, y luego por absorción del anhidrido carbónico del aire, formándose
carbonato cálcico y agua, con lo que se reconstruye la piedra caliza origen del material: Ca (OH)2 + C
O2 = C O3 Ca +H2O
Esta reacción es muy lenta, empieza a las 24 hs. de amasar la pasta y termina al cabo de 6
meses. Las obras en las que se la emplea tardan mucho en secarse y adquirir la solidez definitiva.
Se endurece en el aire seco, con mucha dificultad si hay humedad, y bajo el agua no se realiza. Se
disuelve en ella, por lo que no puede utilizarse en obras hidráulicas. Al fraguar sufre una contracción
acusada, la que unida al peso propio de la obra, produce fisuras y grietas.
Cal grasa: Proviene de calizas que tienen menos del 5% de arcilla. Cal que al apagarse
forma una pasta fina trabada y untuosa, blanca, que se endurece en el aire seco, con mucha
dificultad si hay humedad, y bajo el agua no se realiza, se disuelve en ella,
Cal hidráulica: Proviene de calizas que tienen más del 5% de arcilla, dan un producto que
reúne, además de las propiedades de las cales grasas, la de poder endurecerse y fraguar en sitios
húmedos y bajo el agua. Se obtienen llevando la piedra a 1.200° C a esas temperaturas las
3
reacciones dan como resultado un compuesto de óxido de calcio, anhidrido silicico, óxido de hierro y
alúmina.
Fraguado: Las cales se solidifican por la cristalización del hidróxido de calcio al carbonatarse
con el anhidrido carbónico del aire. Los silicatos y aluminatos a su vez forman con el agua de
amasado y del medio ambiente hidrosilicatos e hidroaluminatos de cal, insolubles que cristalizan,
pudiendo el agua disolver más productos anhidros y volviendo éstos a cristalizar, formando
disoluciones sobresaturadas, cuyos cristales se entrecruzan y sueldan, solidificando y ulteriormente
endureciéndose.
El Yeso
El yeso se presenta en estado natural y se industrializa mediante calcinación en hornos
abiertos y a temperaturas entre 160º y 170º C. Una vez calcinado se muele en granulometrías que
varían según el uso y la calidad del material. Químicamente es un sulfato de calcio hidratado S O4 Ca
2H2 O que al calentarse pierde agua de interposición molecular produciéndose las siguientes
reacciones:
S O4 Ca 2H2 O + 130º = S O4 Ca 1/2H2 O + 1/2H 2 O que se evapora.
Se obtiene así el yeso semihidratado, utilizado como mortero de relleno, a veces mezclado
con arena. Con un aumento de la temperatura de calcinación, 180º a 190º C. Mejora la calidad y la
dureza. Al mezclarse con agua se produce una recristalización consistente en un entramado de
cristales que vinculan los sólidos de la mezcla: S O4 Ca 1/2H2 O + 1/2 H2 O = S O4 Ca 2H2 O
(yeso fraguado)
La reacción es fuertemente exotérmica acelerando la cristalización y el fragüe, con aumento
de volumen y plasticidad. La dosificación del agua es empírica y depende de las necesidades de uso.
Cuanto más agua se agrega, menor será la cohesión y calidad del acabado. El agua de amase debe
ser limpia y sin contaminaciones. La presencia de coloides: colas, gelatinas, dispersiones,
suspensiones, etc. inhiben o retardan el fragüe. La presencia de sales como alumbre, cloruro de
sodio, sulfato de potasio o zinc, etc. aceleran la reacción.
La calidad del yeso depende de la pureza del material y de las asociaciones con áridos
micronizados que se realizan en la molienda.
Fragüe
El concepto de fragüe del yeso se diferencia totalmente del cemento y de la cal. Sin embargo,
suele adicionárselos en pequeñas cantidades para mejorar la compacidad, cuidando de no
excederse, pues en estos casos se producen problemas con las pinturas de cobertura consistentes
en saponificaciones.
El Cemento
El cemento Portland es el producto resultante de calcinar hasta un principio de fusión mezclas
rigurosamente homogéneas de caliza y arcilla ,obteniéndose el clinker, consistente en silicatos y
aluminatos anhidros, que se pulverizan junto con yeso (sulfato de calcio) en una proporción menor al
3%.
Para la obtención del cemento portland se mezclan rocas calizas y arcillas en proporciones
determinadas. Se emplean también productos artificiales calizos como las escorias de altos hornos,
residuos de la industria de los álcalis, etc. y con residuos minerales de hierro.
La roca caliza se extrae a cielo abierto, por voladuras con dinamita. La arcilla se extrae con
picos o palas excavadoras. La trituración se practica con machacadoras de mandíbulas.
Existen varias fórmulas de dosificación de los minerales propuestas por los investigadores
que las han aplicado basándose en las relaciones estequiométricas (composición de las sustancias,
y en particular, determinación de los pesos de combinación o equivalentes químicos)de combinación
de los óxidos que forman el cemento con el objeto de que no quede cal libre. Todas las fórmulas se
refieren a la relación porcentual entre la cal (y el magnesio a veces), con los aluminatos, silicatos y
óxidos de hierro.
4
Las mezclas se efectúan por vía húmeda o seca, según que la caliza y la arcilla se mezclen
en dichos estados. La cocción se realiza en hornos verticales u horizontales, de los que sale el
clinker.
El clinker, una vez enfriado, se muele en molinos de bolas, junto con una pequeña cantidad
de yeso sin cocer, que se deshidrata por el calor que desarrollan los cilindros moledores. El yeso se
agrega para retrasar el fragüe. Una vez molido a gran finura, el cemento se transporta a los silos
donde debe permanecer durante algún tiempo para que se extinga la poca cal viva o libre que haya
podido quedar por combinación con el aire.
2 - Aridos
Los productos naturales provenientes de la disgregación de las rocas que se utilizan en la
elaboración de morteros y hormigones son las arenas, cantos rodados y piedras partidas.
Arenas
Las arenas están formadas por un conjunto incoherente de granos de diversa forma y
composición química cuyo tamaño oscila entre lo 0,02 mm y los 5 mm. Se clasifican según su
composición mineralógica, tamaño de los granos y procedencia o yacimiento. La naturaleza
geológica de las arenas influye poco en la resistencia de los morteros, siempre y cuando sean duras
y no reaccionen desfavorablemente con el aglomerante.
Procedencia o yacimiento. Pueden ser de mina, río, duna, playa o artificiales. Las arenas de
mina son de granos angulosos y generalmente están sucias. Las de río tienen granos redondeados,
y suelen estar lavadas y limpias. Las de playa deben lavarse con agua dulce. Las artificiales son de
granos angulosos y superficie rugosa.
Tamaño de los granos. Según la clasificación de Feret, se llaman arenas gruesas cuando
sus granos pasan por un tamiz de 5 mm y son retenidas por otro de 2 mm; medias, si pasan por el
tamiz de 2 mm y las retiene el de 0,5 mm y finas las que pasan por el tamiz de 0,5 mm.
Las arenas gruesas dan morteros más resistentes que las finas, pero necesitan más cantidad
de pasta de aglomerante para rellenar los huecos entre granos y tener capacidad adherente.
Los morteros con arenas finas a su vez necesitan mucha agua para ser plásticos, resultando
porosos. Cuando se utilizan arenas de baja granulometría aumenta el peso específico y la
compacidad del mortero. Esto trae consecuencias de incompatibilidad con los sustratos de apoyo y
labilidad ante la acción dinámica de los agentes térmicos
5
Composición granulométrica: Es la proporción en que se encuentran los granos de distinto
tamaño, expresándose en un tanto porciento. Se ha comprobado que tiene una gran influencia sobre
la calidad de los morteros y hormigones, sobre la compacidad, impermeabilidad y resistencia
mecánica. Mezclando arenas de granos de diversos tamaños se obtiene una agregado con el mínimo
de huecos, que necesitará menor cantidad de aglomerante, dando además como resultado un
mortero más compacto y económico.
3 - Piedras
Las piedras naturales están formadas por asociación de minerales de la misma composición
química y forma cristalina. Las rocas pueden ser simples o compuestas, según estén constituidas por
el mismo mineral o por varios asociados.
Clasificación
Las rocas se clasifican por su composición química, mineralógica, estructura, yacimiento y
origen. En la construcción se adopta en general la clasificación por origen geológico o modo de
formación:
Rocas eruptivas que se han formado al enfriarse un magma fundido, a su vez se subdividen
en:
1- Rocas de profundidad o plutónicas, consolidadas en el interior de la corteza terrestre: ej. el
granito, la sienita, la diorita, el gabro y la serpentina, siendo una de las variedades de esta última el
asbesto o amianto. La estructura morfológica cristalina de los granitos en particular determina su
resistencia. Las temperaturas frías o cálidas y la acción solar no los afectan.
2- Rocas filoneanas, consolidadas a poca profundidad: ej. los pórfidos granítico, sienítico y
diorítico; la aplita y la pegmatita.
3- Rocas efusivas o volcánicas, consolidadas en el exterior de la corteza que se caracterizan
por su estructura vítrea, escoríacea y fluida. Ej. pórfido cuarzoso, porfidita, diabasa, liparita, andesita,
basalto, fenolita.
6
1- Sedimentación mecánica: rocas clásticas, formadas por fragmentos de otras rocas
acumuladas por el agua, viento o glaciares. Son las arenas, gravas, polvos y arcillas.
2- Sedimentación por compactación: las rocas disgregadas se compactan por compresión o
aglomeradas por pastas o cementos naturales de diversa composición. Ej.: areniscas, calizas,
arcillosas, margosas, ferruginosas, pizarrosas, graníticas.
3- Sedimentación por precipitación química: las diversas sales disueltas en el agua de ríos,
lagos y mares, que por evaporación, sobresaturación, doble descomposición u otros factores se
depositan formando yacimientos de gran espesor. Ej.: yeso, caliza, margas y dolomías.
4- Sedimentarias de origen orgánico formadas por acumulación de restos de animales y
vegetales. Ej.: calizas, silíceas sedimentarias y carbones
5- Sedimentarias de origen volcánico originadas por emanaciones volcánicas que lanzan al
aire cenizas, puzzolanas o bombas, que, acumuladas y cementadas por arcillas, calizas y sílice,
originan rocas de diversa denominación: conglomerados, brechas y tobas volcánicas. Estas piedras
son relativamente livianas, muy fáciles de cortar aunque su carácter abrasivo requiere se las trabaje
con aceros duros. Son muy aislantes térmicamente, la acción solar no las afecta y presentan buena
resistencia y durabilidad.
4 - Piedras Artificiales
Las piedras artificiales se fabrican en sustitución de las naturales o para obtener materiales
con características y propiedades particulares. Se clasifican en productos cerámicos cuando
adquieren la consistencia pétrea por procesos físicos, vidrios, los obtenidos mediante la fusión de
ciertos óxidos y productos aglomerados, cuando se preparan con materiales simplemente
comprimidos o unidos por un aglomerante en frío a la temperatura ordinaria, mediante el proceso
químico del fragüe.
Cerámicos
Se obtienen mediante la cocción de materias arcillosas naturales, previamente moldeadas.
Comprende la tejería que elabora los materiales de construcción: ladrillos, tejas, tubos, etc. y la
alfarería que fabrica la cerámica fina: loza y porcelana.
Las materias primas se dividen en plásticas, como las arcillas, y otras desgrasantes,
fundentes y colorantes. Las arcillas comprenden varios silicatos alumínicos hidratados cristalizados
procedentes de la descomposición de los feldespatos por la acción erosiva de la atmósfera, junto a la
acción química del anhidrido carbónico y emanaciones volcánicas. Existen muchas variedades de
arcillas, generalmente impurificadas por diversos cuerpos procedentes de la roca que las originó.
Fabricación.
Las tierras arcillosas se amasan con un poco de agua después de añadir un desengrasante
(arena, carbón, etc.) y luego se procede a su moldeo, dándoles la forma que ha de tener el producto
terminado. El moldeo puede ser manual o mecánico. Previamente a la cocción, se facilita la
eliminación del agua de amasado que constituye del 15 al 50% del peso de la pasta mediante una
desecación hasta reducir esa humedad al 5%. La desecación debe ser lenta y gradual, caso contrario
se producen alabeos y resquebrajaduras. La cocción de los productos cerámicos se realiza
primitivamente en hornos de campaña e industrialmente en hornos intermitentes o continuos.
Durante la cocción de las materias arcillosas se producen una serie de reacciones
fisicoquímicas, variando la estructura química y cristalina, lo que se traduce en las propiedades de
los productos finales: compacidad, resistencia mecánica, durabilidad, etc.
7
Tipos de material cerámico
De acuerdo al tipo de arcilla empleada y a las temperaturas de cocción que varían entre 600 y
1.400º C , obtenemos productos con diversas propiedades:
Cerámicos: ladrillos, baldosas, tejas, tubos, terracotas. Los ladrillos pueden ser macizos o
huecos.
Lozas: loza sanitaria, azulejos, mayólicas, porcelanas y gres.
Refractarios: silíceos, magnésicos y aluminosos.
El ladrillo
El ladrillo es inalterable a la humedad y tiene, como material cocido, una red de conductos
capilares. Es grande su inercia térmica y capacidad para retener la humedad. Una de sus
propiedades consiste en absorber la humedad ambiente con más presión de vapor de agua y
disiparla en el ambiente de presión menor trasladándola mediante su red capilar.
Son muy resistentes cuando el proceso de cocción permitió un buen sinterizado sin llegar a la
vitrificación. Una de sus ventajas es su inalterabilidad tanto de forma como de volumen a los
cambios de temperatura y humedad y su comportamiento estable con el calor y el vapor.
Pero tiene dos inconvenientes en sus propiedades térmicas. Se piensa que su inercia térmica
es demasiado grande y su resistencia térmica demasiado pequeña. Con el espesor necesario para la
estabilidad su aislamiento térmico es aceptable, pero no óptimo. De acuerdo al clima, un espesor de
30 o 40 cm. puede ser menor que el exigido por algunas Normas de Construcción. Estos dos
inconvenientes se mejoran considerablemente al usar ladrillos huecos con múltiples perforaciones
horizontales.
5 - Maderas
A los fines constructivos denominamos madera al conjunto de tejidos que forman la masa de
los troncos de los árboles, desprovistos de la corteza.
Estructura de la madera
La madera está constituida por una aglomeración de células tubulares de forma y longitud
muy variables. En un corte transversal se aprecian diversas zonas:
La médula constituye el centro del tronco, del que parten radios medulares hacia la periferia.
Es la parte más vieja y se forma por secado y resinificación, separándose de ella sustancias
resinosas, estando generalmente coloreada. Forma un cilindro en el eje del árbol y está constituida
por células redondeadas que dejan grandes meatos en sus ángulos de unión.
El duramen es la parte inmediata a la médula, formado por madera dura y consistente
impregnada de tanino y de lignina.
La albura es la capa siguiente, la madera joven que posee más savia y se transforma con el
tiempo en el duramen al ser sustituido el almidón por tanino que se fija en las membranas celulares
volviéndolas más densas e imputrescibles.
El cambium o capa generatriz está debajo de la corteza, formada por células de paredes muy
delgadas que son capaces de transformarse por divisiones sucesivas en nuevas células. En la cara
externa se forman células de xilema o madera nueva y en la externa líber o floema. Las capas de
xilema están formadas por la madera de primavera y verano de color claro y blanda, alternándose
con la madera de otoño, más oscura y compacta, formando los anillos de crecimiento claramente
diferenciados.
La corteza o capa suberosa es la piel del árbol cuya misión es de protección y aislamiento de
los tejidos del árbol de los agentes atmosféricos.
Humedad
La madera contiene agua de constitución, inherente a su naturaleza orgánica, agua de
saturación, que impregna las paredes de los elementos leñosos y agua libre, que fuera absorbida por
capilaridad por los vasos y traqueidas. La humedad de la madera varía entre límites muy amplios. En
la madera recién cortada oscila entre el 50 y 60 %. Por imbibición puede llegar al 250 y 300 %.
Como la madera es higroscópica, absorbe y se desprende humedad según el medio
ambiente. El agua libre desaparece después de un cierto tiempo, quedando, además del agua de
composición, el agua de saturación correspondiente a la atmósfera que rodea a la madera hasta
conseguir un equilibrio. En ese punto se dice que la madera está secada al aire.
La madera secada al aire contiene del 10 al 15% de su peso de agua. La humedad de las
maderas puede apreciarse pesándolas, por probetas húmedas y desecadas, por colorimetría y por
conductividad eléctrica, empleando higrómetros eléctricos.
Contracción de la madera
La madera tiene un comportamiento determinado por su red capilar. con cambios notables de
forma y volumen. Cuando pierde agua, se contrae un 0,8 % en dirección axial o de las fibras, del 1 al
7,8 % en dirección radial, y del 5 al 11,5 % en sentido tangencial.
La contracción es mayor en la albura que en el corazón, originándose tensiones por
desecación que agrietan y alabean la madera, estando la convexidad en el duramen. Una pieza que
contenga corazón, duramen y albura, se contrae más en los extremos.
Hinchamiento de la madera
El hinchamiento se produce cuando la madera absorbe humedad. El aumento de volumen se
produce hasta un punto de saturación del 20 al 25% de agua. A partir de ese punto, no aumenta
más de volumen, aunque sí de peso, llegando, sumergida, a incrementos del 50 al 100%. El aumento
es mínimo en el sentido axial o de las fibras y de un 2,5 a 6 % en el sentido perpendicular a éstas.
Estas características deben tenerse en cuenta, particularmente cuando las piezas puedan estar
sometidas a alternancias de sequedad y humedad.
Secado natural
Se hace apilando la madera al aire libre. Es irregular por depender del estado higrométrico del
medio ambiente. Para las maderas blandas, se necesitan dos años y para las duras, tantos años
como centímetros de espesor tengan las piezas. Estos valores no son homogéneos para todas las
maderas.
9
pues es cuando la savia es más fluida y permite mejor la penetración del agua. Se puede hacer
introduciendo el rollizo en una corriente de agua, dejando que la absorba y la elimine por
transpiración de las hojas (tarda unos 3 meses). Este proceso se activa mediante autoclaves con
vapor a presión.
Secado artificial
Primero debe dejarse secar la madera al aire libre durante un mes. Después se procede al
desaviado en autoclave y se vuelve a apilar al aire libre durante 15 o 20 días. Para introducir la
madera en los secaderos se despieza previamente con sierra en tablones. Los secaderos están
constituidos por cámaras en las que se establece un tiro de aire calentado progresivamente. Las
temperaturas medias varían de acuerdo a la madera, entre 50º y 75º C. La madera no se seca
completamente. Para uso de carpintería se deja un 8 % y para uso en exteriores un 15 % de
humedad.
Senilización
Consiste en envejecer la madera artificialmente dejándola en las mismas condiciones de
estabilidad que las maderas antiguas. Mediante una corriente eléctrica se oxida la savia,
transformándola en resina, la cual ya no es higroscópica. De esta manera se elimina el agua, las
materias albuminoides se concrecionan y se vuelven antisépticos los tejidos.
6 - Metales
Para poder utilizarlos industrialmente, los metales deben ser de fácil obtención, poder tomar
las formas adecuadas para su empleo y alcanzar ciertas resistencias. Los metales más usados en la
construcción son el hierro, plomo, cinc, cobre, estaño y aluminio.
Características físicas
La utilización de metales interesa en el aspecto físico-constructivo cuando se emplean en
forma de planchas, chapas, láminas y refuerzos. Es importante tomar debida cuenta de las
características físicas de los metales en esa conformación morfológica:
Rápido calentamiento, sobre todo por efecto de la radiación solar.
Diferentes coeficientes de dilatación de cada metal en particular. Rápida pérdida de calor
quedando a temperatura inferior al aire del ambiente.
Difusión: Todos los metales son altamente impermeables a la difusión, e incluso con juntas no
muy estancas no modifican esa propiedad. Facilitan la formación de rocío sin poder absorber el agua
e impedir el goteo.
Reacciones químicas
Todos los metales son químicamente sensibles a los materiales con los que están en
contacto, incluidos algunos aislantes térmicos y maderas. Los metales se perjudican entre sí
electrolíticamente, y este proceso actúa aunque no estén en contacto directo
El Hierro
Industrialmente se designa con el nombre de hierro a las aleaciones del hierro con otros
elementos que lo acompañan en forma de impurezas en su obtención o añadidos expresamente para
modificar sus propiedades como el carbono, silicio, manganeso, fósforo, azufre, etc. Los diferentes
tipos de hierros industriales se denominan fundición, hierro dulce y acero.
Hierros industriales
10
Fundición: La propiedades más características de la fundición son el servir para el moldeo,
dilatándose ligeramente al solidificarse, ser resistente a la compresión, con una fragilidad y dureza
mayor o menor según se trate de fundición gris o blanca. La fragilidad puede evitarse descarburando
las piezas fundidas, envolviéndolas en óxido férrico en cajas fuera del contacto con el aire y
calentándolas a 1000º C durante algún tiempo, después de lo cual se obtiene una fundición
maleable.
Hierro dulce
Se denominan hierros dulces a los productos ferrosos que pueden ser martillados y forjados
al rojo, soldándose por forja y que no se templan al enfriarlos bruscamente. Tienen un contenido de
carbono que oscila entre el 0,05 al 0,1 %, funden a temperaturas mayores de 1.500º C y son poco
tenaces.
Aceros
Son aquellos productos ferrosos cuyo porcentaje de carbono está comprendido entre el 0,5 y
el 1,7%. El acero funde entre los 1.400 y 1.500º C, pudiéndose moldear más fácilmente que el hierro.
Se endurece por el temple al formarse el carburo de hierro C Fe3 o cementita. El acero templado
tiene la propiedad de que calentado de nuevo y dejándolo enfriar lentamente (recocido), se produce
una combinación entre el carbono disuelto y el metal para formar cementita y la dureza disminuye
según sea la temperatura alcanzada durante el caldeo (revenido).
Aceros especiales
Contienen otros elementos en aleación con el hierro carbono: cromo, silicio, níquel, wolframio,
molibdeno, tungsteno, manganeso que, de acuerdo a composición y porcentajes confieren a la
aleación características muy particulares de dureza, resistencia a la corrosión, alargamiento, elevada
resistencia mecánica, resistencia al desgaste y otras.
Aceros inoxidables
Se obtienen con un porcentaje del 0,3 de carbono y 13 a 14 % de cromo. Son muy duros.
Aridos y Arenas
Sustancias nocivas
Las arcillas, limos, carbones, escorias y materia orgánica se consideran perjudiciales, por
retrasar el fraguado y debilitar las resistencias. La determinación del contenido de arcilla se hace por
decantación. La de la materia orgánica se efectúa por un procedimiento colorimétrico sobre la base
de mezclar la arena con una solución de soda cáustica. Se deja reposar 24 hs y se compara su color
con el de una solución testigo de soda cáustica y ácido tánico. La coloración de la arena ensayada
debe ser más clara que la de la solución tipo. Otro sistema de comprobación consiste en utilizar una
disolución tipo con dicromato potásico.
Productos de cemento
Los morteros, hormigones, revoques y otros productos de cemento son susceptibles de sufrir
deterioro por la acción de diferentes agentes, como por ejemplo los aditivos con dilución inadecuada
11
que dan origen a defectos de fragüe diferencial. Las contracciones producidas por alternancias de
condiciones de sequedad y humedad, como también las contracciones y dilataciones producidas por
cambios de temperatura. Otro agente agresivo lo constituyen las atmósferas ácidas.
Piedras
Deterioro por características del material pétreo
La mayoría de las piedras en sus canteras estuvieron sujetas a grandes presiones que
facilitaron el acercamiento molecular de sus componentes y salvo excepciones, no estuvieron
expuestas a la radiación solar ni en contacto con fuentes húmedas que pudieran modificar sus
estructuras fisico-químicas. Sucede a veces en las rocas silíceas (cuarzo, feldespato, mica), que al
extraerlas y tallarlas se produce en ellas un desequilibrio potencial por el cual al recibir una
exposición de calor directo se disparan tensiones internas que provocan su fracturación.
Existe asimismo un proceso de oxido reducción que se incentiva con el calor, en especial en
rocas con alto contenido de compuestos ferrosos que por oxidación se transforman en férricos
asumiendo formas cristalinas de mayor volumen y provocando fracturas en su alojamiento.
Muchas de las piezas talladas a percusión sufren fatigas que producen la desvinculación de
sus estructuras. Este fenómeno es común en las piedras formadas por decantación o superposición
ígnea: granitos, lajas, basaltos, pizarras, esquistos, etc. cuyos laminares se hallan unidos
generalmente por cementicios o anclaje microgranular. Las láminas expuestas al separarse integran
espacios de aire que impiden la disipación del calor hacia el núcleo interior, con lo que la temperatura
de exposición solar aumenta en los folios, incrementando el disloque por dilatación.
Los bloques y lajas sedimentarias, según la forma en que han sido cortados y la orientación
dada a las vetas durante su colocación en obra, sufren tensiones que separan a los estratos
produciendo exfoliaciones.
Bloques de piedra arenisca se desgranan por movilización molecular dadas las distintas
compacidades de sus granos y por fatiga de los materiales componentes intermedios y sus
cementicios consolidantes.
Metales
Corrosión
La corrosión de los metales expuestos al aire y a la humedad se debe principalmente a la
oxidación. El tiempo y forma varían según el metal y las condiciones de exposición cuando este no
está protegido. La velocidad de producción de la corrosión se incrementa notablemente con la
presencia de humedad y la agravan los contaminantes atmosféricos tales como compuestos
sulfurosos, ácidos, sales, humo o cenizas. La importancia de la corrosión varía de acuerdo a la forma
en que se presenta. Es mucho más seria si se produce en una zona localizada que si lo hace en una
capa uniforme. En el caso del hierro, la oxidación no forma una capa protectora, deteriora
progresivamente el metal y eventualmente, si no se lo protege, llega a destruirlo totalmente.
En muchos otros metales, por el contrario, la película de óxido, que puede ser invisible, es lo
suficientemente densa y resistente para protegerlos, y una vez formada, la oxidación posterior solo
tiene lugar muy lentamente. El acero inoxidable, cobre, aluminio, plomo, cinc y sus correspondientes
aleaciones poseen esta característica. Se los puede usar sin ninguna protección, a no ser que estén
expuestos a atmósferas de mucha humedad o alta contaminación.
Maderas
En ambientes bien ventilados que les permitan tener un equilibrio con la atmósfera normal, las
maderas pueden llegar a absorber hasta un 20% de humedad sin necesidad de protección. De lo
contrario son atacadas por hongos. El ataque de hongos a la madera se presenta cuando el
contenido de humedad supera el 20% de su peso en seco.
13
Pudrición blanca: hongos del género polyporus atacan a la madera que se convierte en una
masa clara disgregable y humífera, Se inicia en el contacto con mamposterías húmedas.
Pudrición roja: hongos himenomicetos atacan tanto a la madera viva que a la sometida a
alternancias de sequedad y humedad, Disuelven la celulosa reduciendo a la madera a un polvo rojo
oscuro.
Pudrición azul: hongos peziza oreoginosa y ceastomella pilífera. Atacan a la albura de las
maderas resinosas cuando se tarda mucho en descortezar los árboles apeados. La madera se puede
utilizar, pero en lugares secos y bien ventilados.
Pudrición negra: es debida a bacterias que producen una pudrición en forma de surcos en la
bifurcación de los troncos en las maderas resinosas,
Insectos
Carcoma: el ataque es producido por las larvas y orugas de ciertos insectos, preferentemente
en la albura, por su mayor contenido de almidón. Los síntomas de ataques de insectos se suelen
detectar en la mayoría de las maderas en forma de pequeños agujeros tanto en los árboles como en
los troncos ya cortados mientras están verdes.
Conviene que las maderas perjudicadas por insectos durante su almacenaje sean tratadas
con preservadores o esterilizadores.
Bichos taladro: Varias clases de coleópteros forman túneles a lo largo de las piezas, llegando
a destruirlas totalmente. Algunos se detectan por el ruido que hacen al taladrar la madera.
Avispas carpinteras: abren agujeros cónicos, particularmente en maderas de abeto y pino.
Polilla: Produce galerías estrechas y su presencia se evidencia por pequeños agujeros de los
que cae aserrín.
Termitas: En nuestro país se las encuentra en pocas regiones, deshabitadas todas ellas. Es
común en el Brasil. Hacen su nido en el terreno y atacan a los edificios, produciendo grandes daños.
Moluscos
Atacan las construcciones marítimas de muelles, diques y embarcaciones.
El Teredo navalis es el más peligroso al atacar las maderas incrustándose en ellas y
barrenando galerías verticales. El Pholas dactylus es otro molusco que perfora no solo la madera
sino también las obras pétreas marítimas.
Materiales asfálticos
Los materiales asfálticos en sus diferentes formas: mastics, fieltros, soluciones y emulsiones,
resisten al agua y a muchos agentes corrosivos. Son de consistencia plástica por naturaleza, y sus
propiedades varían considerablemente con la temperatura.
Algunos agentes naturales, como la luz solar, pueden producir cambios en sus propiedades
físicas: disminución de la ductilidad y reducción de la vida física. En otros usos, como solados y
capas aisladoras de cimientos, la propiedad que más afecta a la durabilidad es el grado de
resistencia a los esfuerzos mecánicos. La resistencia al deterioro puede ser viciada por
modificaciones inadecuadas de su composición, condiciones de uso, selección incorrecta de los
componentes y por adición o mezclado con otros materiales incompatibles.
Pinturas
La duración de una pintura expuesta a la intemperie depende de su resistencia a la gradual
acción destructiva de la humedad, acción solar, vientos, cambios de temperatura y polución
ambiental. Las pinturas deben satisfacer los requisitos de la Normas IRAM (Serie 1000) y ser
aplicadas de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. La resistencia de una pintura está
influida por los componentes constitutivos: vehículo y pigmento, por el sistema de aplicación y por la
observancia de las recomendaciones que correspondan.
El deterioro prematuro puede deberse a alguna de estas circunstancias:
La inadecuada preparación de la superficie a ser pintada
Humedad en el elemento que se pinta, produciéndose ampollas, desprendimiento de la
película, imperfecciones en la adherencia, y posible desarrollo de microorganismos.
Modificaciones de tono, color o brillo por acción de la contaminación atmosférica.
14
Alcalinidad de los elementos pintados (algunos morteros).
Eflorescencia de sales procedentes de los elementos a pintar.
Calor excesivo producido por elementos de calefacción o iluminación cercanos al elemento
pintado.
Lavado frecuente con soluciones fuertemente alcalinas o por el uso de abrasivos.
El ambiente salino produce deterioro corrosivo acelerado.
La forma del deterioro de las pinturas es de real importancia para el trabajo de repintado.
Algunas pinturas se vuelven duras y quebradizas, se agrietan y desintegran parcialmente
produciendo una superficie en la cual, antes de ser repintada debe procederse a la remoción total de
la capa vieja. Otras pinturas mantienen su elasticidad y el deterioro es gradual, dejando en la
superficie un polvillo adherido débilmente (esta forma se denomina "tizado", que solo necesita ser
removido para volver a pintar.
Bibliografía consultada:
"Patologías de las Construcciones"
Ing. Friedrich Eichler
"Materiales de Construcción"
F. Orús Asso
"Patología de la Piedra y los Materiales de la Construcción"
Dr. Felipe Monk
"Mantenimiento de los Edificios de vivienda Individual y Colectiva"
Arq. Celso O. Pizzi
Norma IRAM 11.553
Anexo I
Ver :
1 - Tabla I Cemento: Características del material
2 - Medidas de protección de los metales
15