5. materiales de construccion (1)

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5. materiales de construccion (1)

  1. 1. MATERIALES MASUTILIZADOS EN FUNCION DE LAS TECNICAS CONSTRUCTIVAS (1) Clase No. 5
  2. 2. ELECCION DE MATERIALES DE CONSTRUCCION APROPIADOS La adecuación de un material o tecnología constructiva nunca puede generalizarse. Las siguientes preguntas indican generalizarse los principales factores que determinan su adecuación:1. ¿El material se produce localmente o se importa total o parcialmente?2. ¿Es barato, disponible en abundancia y/o fácilmente renovable?3. ¿Son climáticamente aceptables, tanto el material como la técnica constructiva?4. Proporcionan el material y la técnica constructiva una seguridad suficiente ante los riesgos naturales mas comunes (fuego, agentes biológicos, huracanes, sismos, etc.?5. ¿Pueden usarse y comprenderse tanto por los trabajadores locales o requieren conocimientos y experiencias especiales?6. ¿Son posibles las sustituciones y reparaciones con los medios locales?7. ¿Es socialmente aceptable el material?
  3. 3. INFORMACION FUNDAMENTAL SOBRE MATERIALES DE CONSTRUCCION
  4. 4. PIEDRA Es quizás el mas antiguo, abundante y duradero material ¨preparado¨ para construir. Algunos tipos de piedras naturales pueden transformarse, a su vez, para producir otros materiales de construcción. Se clasifican geológicamente en: Rocas ígneas granito Rocas sedimentarias areniscas y calizas Rocas metamórficas pizarras, cuarcitas y mármoles APLICACIONES:• rajón para cimentaciones, suelos, paredes y cubiertas• bloques tallados para mampostería, dinteles, escalones y pavimentos• barreras para la humedad (granito)• pizarras para cubiertas• en forma de grava y áridos para hormigones y terrazzo• para obtención de cal y cemento (calizas)
  5. 5. VENTAJAS: PROBLEMAS:• Disponible en abundancia, con • Pueden deteriorarse por la costos y aporte energético contaminación atmosférica reducidos • Eflorescencias (sales y aguas• Gran resistencia y durabilidad marinas) y poca necesidad de • Las dilataciones y conservación contracciones producen daños• Impermeabilidad si están unidas rígidamente a• Apropiadas para diversos otros materiales con climas características diferentes (hormigón) • Baja resistencia a los sismos
  6. 6. Ejemplo de muro rustico de piedras Muro a base de piedraspara la contención de tierra
  7. 7. Muros portantes de piedra Muros de contención para evitar deslizamientos
  8. 8. TIERRA, SUELO, LATERITACuando nos referimos a la ¨tierra¨ o al ¨suelo¨ en edificación, nos estamosrefiriendo al mismo material.Suelo:Suelo: material suelto que resulta de la transformación del sustrato de rocapor la interacción simultanea de factores climáticos (sol, viento, lluvia, hielo)y alteraciones químicas ocasionados por agentes biológicas (flora y fauna)y por las sustancias químicas transportadas por la lluvia, evaporación,aguas superficiales y subterráneas.Lateritas:Lateritas: son de especial interés en la construcción. Se encuentran en lostrópicos y subtrópicos. Son suelos muy erosionados, con contenido variablede óxido de hierro y de aluminio, así como cuarzo y otros minerales. Estossuelos blandos endurecen al aire, mientras mas oscuros mas duros,pesados y resistentes a la humedad y mezclados con cal tienen unareacción puzolánica.Hay que señalar que en contra de lo que se cree, la construcción con tierrano es una técnica sencilla. La falta de destreza es sin dudas la queorigina construcciones pobres que dan al material una mala reputación.
  9. 9. APLICACIONES:• Las construcciones con tierra se encuentran en todas las partes del mundo, aunque en menor extensión en zonas extremadamente lluviosas.• Las construcciones pueden ser completa o parcialmente de tierra, dependiendo de la localización, clima, medios disponibles, costo y uso de las mismas.• Se adecuan mejor a zonas donde la variación de temperatura diurna es grande (zonas áridas elevadas) con muros gruesos de gran inercia térmica.
  10. 10. ESTABILIZADORES DEL SUELO: Los suelos que no poseen determinadas características para construir pueden mejorarse añadiendo uno o mas estabilizadores. La función de estos estabilizadores es la siguiente:• Aumentar la resistencia a compresión o al impacto y también reducir su tendencia al aumento y disminución de volumen• Reducir o eliminar la absorción de agua• Reducir al agrietamiento logrando flexibilidad (estiramiento y contracción hasta ciertos limites) El efecto de la estabilización se incrementa cuando el suelo se compacta. A veces la simple compactación es suficiente para estabilizarlo, sin embargo, sin un estabilizador apropiado el efecto puede no ser permanente.
  11. 11. TIPOS DE ESTABILIZADORESNATURALES: MANUFACTURADOS:• Arena y arcilla • Cal y puzolanas• Paja y fibras vegetales • Cemento Portland• Líquidos vegetales (savia, • Yeso (no muy común su uso) látex, aceites) • Betún• Cenizas de la madera • Estabilizadores comerciales• Excrementos animales (impermeabilizantes) (excremento de vaca y orina • Silicato de sodio (cristal de caballo) liquido)• Otros productos animales • Suero lácteo (sangre, pelo, colas, nido de • Miel de caña termitas y otros) • Resinas
  12. 12. VENTAJAS: PROBLEMAS:• Disponibilidad en la mayoría de • El suelo no estabilizado absorbe las regiones del planeta demasiada agua, causando• Fácil de trabajar. No requiere grietas, roturas y desintegración equipamiento especial. (lluvias e inundaciones)• Se adecua a la mayoría de las • Baja resistencia a la abrasión y al partes de un edificio impacto (roedores e insectos)• Resistencia al fuego • Baja resistencia a tracción. Muy• Buen comportamiento climático en sensibles a terremotos la mayoría de las regiones • Baja aceptación entre la mayoría• Bajo costo o nulo, principalmente de los grupos sociales, por su por extracción y transporte, si se utilización mayormente en encuentra en el lugar de la viviendas para personas de bajos construcción ingresos• Ilimitada reutilización del suelo no • Carece de aceptación institucional estabilizado en muchos países, por lo que a menudo no existen patrones y• Bajo aporte energético en la normas de construcción o transformación y manejo de suelo comportamiento no estabilizado (1% de la energía necesaria para producir hormigón)
  13. 13. Construcción de muros de tierra por mediode compactación (estabilización)
  14. 14. Edificación en varios niveles en base a Producción de ladrillos de tierraladrillos de adobe revestidos (adobe)
  15. 15. Construcción contemporáneacon muros de tierra estabilizada
  16. 16. Viviendas construidas con tierra en África
  17. 17. Edificaciones de varios niveles en tierra en el África subsahariana
  18. 18. ARCILLA COCIDA La técnica de cocer arcilla para producir ladrillos y baldosas tiene mas de 4000 años. Se basa en que los suelos arcillosos (que contienen entre 20 y 50% de arcilla) experimentan reacciones irreversibles cuando se calientan a mas de 850ºC. La producción de ladrillos cocidos ha alcanzado un alto grado de mecanización y automatización, pero los métodos tradicionales de producción a pequeña escala están todavía muy extendidos en la mayoría de los países en desarrollo. APLICACIONES: APLICACIONES:• Ladrillos macizos o perforados de todas las formas y tamaños para construcciones de albañilería• Tejas de diversos tamaños y formas• Baldosas para pisos y ladrillos cara vista para superficies impermeables y de acabado duradero• Productos especiales como ladrillos refractarios, baldosas antiácidos• Bloques de arcilla aligerados (bovedillas) para forjados de hormigón
  19. 19. VENTAJAS: PROBLEMAS:• Gran resistencia a la compresión, • Consumo de combustible abrasión y al impacto relativamente alto durante el• La porosidad de la arcilla cocida proceso de producción. Los permite el paso de humedad sin ladrillos de arcilla cocida de buena grandes cambios dimensionales, calidad tienden a ser caros o sea, ¨respiran¨ • Un defecto común de los ladrillos• Los ladrillos macizos tienen una de arcilla cocida son los gran inercia térmica, se adaptan a ¨caliches¨, los cuales los debilitan la mayoría de los climas con y rompen excepción de las zonas • Otro defecto son las predominantemente húmedas eflorescencias que aparecen• Tienen gran resistencia al fuego temporalmente en la superficie y• Ladrillos y baldosas resisten la son causadas por las sales erosión climática y pueden solubles inherentes de la arcilla o permanecer sin protección del agua superficial reduciendo costos. Sin embargo la obra a vista se considera a menudo inacabada y no siempre es aceptada• Los ladrillos rotos o de mala calidad son reciclables
  20. 20. Diferentes tipos deelementos de arcillacocida: ladrillos ybovedillas
  21. 21. Ejemplo de uso de ladrillos cocidos de manera ornamental (Babilonia)
  22. 22. Edificación contemporánea con muros de ladrillos a cara vista
  23. 23. HORMIGON (ALVEOLAR, ARMADO Y PRETENSADO) La técnica del hormigón, en cualquiera de sus variantes requiere de muchísimo conocimiento y experiencia. Debe tenerse especial cuidado en la preparación de la mezcla, el encofrado, el vertido y curado del hormigón para asegurar una buena calidad del material y de su función constructiva.APLICACIONES:APLICACIONES:• En cimentaciones, pisos, pavimentación, paredes monolíticas, ladrillos, bloques, huecos, tuberías.• Hormigón aireado o alveolar obtenido introduciendo aire o gas en una mezcla de cemento-arena (sin árido grueso) par aislamiento térmico, bloques ligeros, cubiertas y otros elementos.• Hormigón armado, incorpora barras de acero en las secciones sometidas a esfuerzos de tracción y para elementos estructurales, pisos, vigas, dinteles, pilares, escaleras, estructuras porticadas, grandes cerchas, laminas curvas o plegadas, etc. tanto in situ como prefabricadas.• Hormigón pretensado, acero de refuerzo sometido a tensión para alcanzar rigidez, resistencia al agrietamiento y construcciones mas ligeras de componentes, como vigas, losas, celosías, escaleras y otros elementos de grandes luces, Se necesita menos acero y el hormigón se mantiene comprimido resistiendo cargas mayores. Puede ser pretensado o postensado. Esta es una operación esencialmente industrial.
  24. 24. VENTAJAS: PROBLEMAS:• Se adapta a cualquier forma y alcanza • El cemento, el acero y la madera de resistencia a la compresión superiores encofrado son caros a 600kg/cm2 • Difícil control de calidad en obras.• Los hormigones armados combinan Vertido incorrecto y curado deficiente una gran resistencia a la tracción y a pueden producir agrietamiento y la compresión, lo que los hace deterioro gradual adaptables a cualquier diseño de • En climas húmedos y en regiones edificación y a casi todas las costeras el acero se corroe si no esta necesidades estructurales. Son suficientemente protegido idóneos para la prefabricación y para • Resistencia al fuego tan solo hasta la construcción en zonas difíciles 500ºC. El acero comienza a fallar y (sísmicas y de suelos expansivos) por lo general deben se demolidas• La energía para producir 1 kg de • Difícil de demoler y los escombros hormigón en masa es la menor de solo son reciclables como áridos para todos los materiales de construcción nuevos hormigones manufacturados, igualando a la madera, mientras que el hormigón armado necesita 8 veces la misma cantidad.• El hormigón ejecutado correctamente es muy duradero, libre de mantenimiento, resistente a la humedad, al ataque químico, fuego, insectos.• Es socialmente muy aceptado
  25. 25. No se puede mostrar la imagen. Puede que su equipo no tenga suficiente memoria para abrir la imagen o que ésta esté dañada. Reinicie el equipo y , a continuación, abra el archiv o de nuev o. Si sigue apareciendo la x roja, puede que tenga que borrar la imagen e insertarla de nuev o. Construcción de hormigón armado Principios de comportamiento del hormigón armado y pretensado
  26. 26. Piso de hormigón armado Refuerzo de acero para muro de hormigón armado
  27. 27. Combinación de estructura portante Estructura portante porticada dede hormigón armado y cierres de hormigón armadoladrillos de cerámica
  28. 28. Edificio Torres Petronas,estructura principal dehormigón armado
  29. 29. Superficie del hormigon celular o El hormigón celular puede ser cortadoalveolar
  30. 30. Construcción de un muro de bloques dehormigón celular
  31. 31. Vivienda en construcción con bloques de Losas de cubierta de hormigónhormigón celular celular
  32. 32. Equipo para producir el estiramiento o Secciones de vigas de hormigóntension de los cables de refuerzo pretensado
  33. 33. Viguetas de hormigón pretensado Estructura de hormigón pretensado
  34. 34. FERROCEMENTO Básicamente es lo mismo que el hormigón armado, pero con las siguientes diferencias:• Su espesor no suele exceder de 25mm, mientras que los componentes del hormigón armado raramente miden menos de 100mm.• Se emplea un mortero rico en cemento Portland sin áridos gruesos.• Comparado con el hormigón armado el ferrocemento tiene un mayor porcentaje de armado, consistente en cables de pequeño diámetro muy unidos y malla metálica distribuida uniformemente en la sección transversal.• La resistencia a tracción en relación al peso es mayor que la del hormigón armado y su resistencia al agrietamiento es superior.• Puede construirse sin encofrar, adoptando casi cualquier forma.
  35. 35. APLICACIONES:• Construcción de embarcaciones (uno de los usos con mas éxito)• Construcción de canales de regadío, sistemas de drenaje• Silos, sobre el suelo o enterrados para almacenar granos u otros productos• Tanques de almacenamiento de agua de hasta 150m3• Fosas sépticas, retretes e incluso módulos sanitarios completos• Tuberías, tejas, canalones, bañeras y similares• Paredes, cubiertas y otros elementos constructivos o edificios completos, in situ o prefabricados• Aparatos de juegos infantiles
  36. 36. VENTAJAS: PROBLEMAS:• Puede tomar cualquier forma y • Es todavía un material relativamente adaptarse a casi cualquier diseño nuevo, puesto que su comportamiento tradicional a largo plazo no es suficientemente• Es un sustituto muy útil donde la conocido madera escasea y es cara • Aunque el trabajo manual para• Como material de cubierta es una producir sus componentes, el diseño alternativa mas barata y apropiada estructural, calculo de los refuerzos y climáticamente y ambientalmente que la determinación del tipo y las laminas de chapa galvanizada y proporciones correctas de los amianto cemento materiales constituyentes requieren un• La manufactura de sus componentes conocimiento y experiencia no requiere equipamiento especial, es considerables muy laborioso y fácil de aprender por • Las mallas galvanizadas pueden personal poco calificado originas gases disminuyendo la• Comparado con el hormigón armado cohesión el ferro cemento es mas barato, no • El uso excesivo del ferrocemento en requiere encofrado, es mas ligero y edificios puede originar condiciones de tiene una superficie especifica de habitabilidad poco saludables, pues el armado 10 veces superior, alcanzando alto porcentaje de armaduras tiene mucha mas resistencia a la fisuracion efectos electromagnéticos• No es atacado por agentes biológicos perjudiciales como insectos, hongos
  37. 37. Construcción de barco de ferrocemento
  38. 38. Losa de cubierta en ferrocemento Tanques de agua y otros elementos de ferrocemento
  39. 39. Cubierta abovedada realizada en ferrocemento
  40. 40. FIBROCEMENTO, FIBROHORMIGON U HORMIGON DE FIBRAS FIBROCEMENTO = ARENA + CEMENTO + FIBRAS + AGUA Es un material de construcción novedoso y muy usado en edificaciones de bajo costo y aun hoy es objeto de una intensa investigación en muchas partes del mundo. El fibrohormigon mas conocido y hasta hace poco el de mayor éxito es el hormigón reforzado con amianto (asbesto cemento) el cual se invento en 1899. Los riesgos graves para la salud que conllevan la explotación minera y el proceso de obtención del amianto han conducido a una sucesiva sustitución del amianto por una mezcla de otras fibras. En la década del 60 se desarrollaron hormigones usando fibras de acero, fibra de vidrio, polipropileno y algunas otras fibras sintéticas, pero esto es inadecuado para países en vías de desarrollo lo mas adecuado es utilizar fibra natural. Estas fibras naturales son en su mayoría orgánicas, ya que prácticamente el único ejemplo de fibra natural inorgánica es el amianto. Las fibras orgánicas son vegetales (celulosa) o animales (proteínas).
  41. 41. Las fibras vegetales se pueden dividir en 4 grupos: – Fibras de tallo (yute, lino, cáñamo) – Fibras de hoja (pita, henequén, aloe) – Fibras de piel de frutas (coco) – Fibras de madera (bambú, juncos, bagazo) Las fibras animales incluyen: pelo, lana, seda, etc., pero no son recomendadas si no están perfectamente limpias. APLICACIONES: APLICACIONES:• Laminas onduladas y tejas para cubiertas• Baldosas planas para pisos y pavimentos• Paneles para paredes ligeras y cerramientos• Revestimientos para albañilería o paredes de hormigón• Jambas de puertas y ventanas, antepechos, parasoles, tuberías
  42. 42. VENTAJAS: PROBLEMAS:• Se pueden utilizar una gran variedad de • En muchos países en desarrollo la limitada fibras naturales disponibles localmente disponibilidad u elevado precio del cemento• Los productos de fibrocemento pueden ser puede hacer del fibrocemento un material los mas baratos y duraderos producidos inadecuado frente a otros localmente, si se fabrican y aplican • Productos de buena calidad solo se logran correctamente con personal bien entrenado• Pueden sustituir a un gran numero de • La introducción de este material ofrece gran productos de madera disminuyendo el desconfianza a causa de experiencias peligro de incendio y ayudando a negativas contrarrestar la deforestación • Hay que cuidar bien el transporte, manejo e• Se pueden fabricar elementos mas instalación de estos productos para evitar delgados y ligeros que con hormigón en grietas o roturas masa• La técnica es adaptable a cualquier escala de producción hasta unidades individuales• El comportamiento térmico y acústico de las cubiertas de fibrocemento es superior a las laminas de amianto cemento (asbesto cemento) o de chapa de acero galvanizada• La alcalinidad de la mezcla evita que las fibras sean atacadas por hongos y bacterias
  43. 43. Paneles de fibrocemento PLYCEM (fibrasnaturales mineralizadas) Paneles PLYCEM para exteriores
  44. 44. Modo de construcción con paneles de fibrocemento
  45. 45. Obra del Arq. Bruno Stagno realizada con paneles de fibrocemento (PLYCEM)

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