miércoles, 20 de agosto de 2008

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

OBJETIVOS DE LA UNIDAD

1. MATERIALES BÁSICOS NATURALES DE CONSTRUCCIÓN

2. MATERIALES BÁSICOS ARTESANALES DE CONSTRUCCIÓN

3. MATERIALES TRANSFORMADOS INDUSTRIALMENTE

. TABLAS DE PROPORCIONES VOLUMÉTRICAS DE
REVOLTURASL PARA ALGUNOS TIPOS DE CONSTRUCCIÓN

· TABLAS DE PROPORCIONES VOLUMÉTRICAS DE REVOLTURAS
PARA ALGUNOS TIPOS DE CONSTRUCCIÓN

AUTOEVALUACIÓN


OBJETIVOS DE LA UNIDAD

En esta unidad se pretende que el estudiante esté en capacidad de:

1. Distinguir los materiales básicos de construcción que se encuentran en forma natural y aquellos que se producen por la intervención de la mano del hombre para transformarlos.


2. Conocer las principales ventajas que diferencian a los materiales de construcción, tanto en costos como en cualidades físicas.

3. Tener conocimiento de las principales proporciones volumétricas de mezclas usadas en construcción para su correspondiente aplicación.

4. Distinguir el tipo de mezcla a usar en cada una de las clases de edificación o construcción existente.

1. MATERIALES BÁSICOS NATURALES DE CONSTRUCCIÓN

Los materiales más comunes que encontramos en nuestro medio en forma natural y que son empleados para la construcción son los siguientes:

1.1 LA PIEDRA

Proviene de canteras que se encuentran en calderas de cerros o zonas volcánicas y se extrae con detonaciones de dinamita colocada a profundidades de 2 metros. Los pedazos de roca extraídos deberán ser labrados para formar mampoestatos o sillares. Otro tipo de piedra usada es la de canto rodado encontrada en el lecho de los ríos, y el cual debe romperse por la mitad (media zonga) para darle mayor adherencia; se usa para los cimientos corridos.
Un metro cúbico de piedra compacta es uno y medio de piedra de construcción.

1.2 LA GRAVA

Producto de la desintegración de las rocas y formada por granos de 3 a 5 cm.; este material denominado también cascajo se encuentra en minas combinada con arena o en los lechos de los ríos y quebradas.

Su uso más frecuente es en el concreto u hormigón pero deberá ser lavada para eliminar las impurezas arcillosas que son perjudiciales a éste.

1.3 LA ARENA

Producto de la disgregación de las rocas y formada por granos de 1 a 3 mm. (gruesa), ½ a 1 mm. (media) y fina de ½ mm. Es usada para mezclas o morteros de cemento y cal adicionándole agua. Las arenas de mar no deben ser usadas porque tienen sustancias perjudiciales para conformar las mezclas.

1.4 LA CAL

Su uso generalizado en construcción es la preparación de morteros de pega para materiales de conforman un cimiento, una pilastra, un muro o una cubierta de vivienda. La proporción de mezcla o mortero usada es (1:3) una parte de cal y tres de arena, agregando agua de forma tal que no quede ni muy seca, ni muy húmeda que se escurra de las manos.

1.5 MADERA Y BAMBU

Estos materiales naturales y muy comunes en nuestro medio han sido los predilectos por nuestros constructores antepasados, pues combinando la madera labrada o rolliza con el bambú y el barro se ejecutaron y ejecutan las viviendas rurales o pueblerinas; podemos encontrar el bambú en pisos, muros, techos, puertas, ventanas, placas de concreto aligerada y hasta en conducción de aguas.

2. MATERIALES BÁSICOS ARTESANALES DE CONSTRUCCIÓN

Algunos materiales que se encuentran en forma natural y el hombre los moldea, son:

2.1 EL ADOBE

Es un cascote de barro rectangular secado al sol y que debe contener paja o estiércol con el fin de darle más coherencia al lodo o tierra.

Su tiempo de secado aproximado es de dos tres semanas y su resistencia a la comprensión es de 15 Kg/cm2.

2.2 EL LADRILLO

Ha sido uno de los materiales más usados en construcción desde tiempos inmemorables para la ejecución de sobrecimientos, pisos, muros, pilastras y techos. Su conformación es de barro común o tierra arcillosa con poco contenido de arena para evitar que en la horneada o cocida se presenten agrietamientos. Las dimensiones más conocidas son 28x14x7 cms. y se le denomina “Tolete”, otro más grande de 40x20x8 cms., y se le conoce como “Temosa”. Su resistencia es de 16 Kg/cm2.

2.3 LA TEJA DE BARRO

Como su nombre lo dice es de barro y posee las mismas características del ladrillo. Sus dimensiones son: longitud 40 cms., ancho superior de 30 cms. e inferior de 25 cm., el espesor varía entre 1 ½ y 2 cms.; algunas veces se les da un barnizado antes de hornearlas a fin de vitrificarlas, es decir, darle mayor impermeabilidad ya que su uso es en las cubiertas.

2.4 BLOQUE DE ARCILLA O LADRILLO HUECO

La producción de bloques en nuestro mercado es de arcilla de las mismas características mencionadas anteriormente y sus dimensiones son de 40 x 20 cm., variando únicamente su espesor en 10 cms., y 15 cms. y a los cuales les debe su denominación H-10 y H-15 respectivamente. La resistencia aproximada es de 16 Kg/cm2.

3. MATERIALES TRANSFORMADOS INDUSTRIALMENTE

Se entiende por materiales de construcción transformados industrialmente, aquellos que combinados en proporciones determinadas y trabajados en condiciones especiales se transforman en otro material y se utilizan para producción de elementos constructivos.

El elemento más conocido y utilizado en esta rama, es el cemento gris o Pórtland.

3.1 EL CEMENTO GRIS (PORTLAND)

Este material producido industrialmente en sacos de 50 Kg. de textura muy fina y color grisáceo, es insustituible para muchos trabajos de construcción.














Fundamentalmente se mezcla con arena y agua (MORTEROS) para nivelar cubiertas, pegar ladrillos, piedras o revocar mamposterías.

Si además de lo anterior se mezcla grava o piedra triturada se nos forma el concreto u hormigón usado para pisos y cimientos, si adicionalmente se refuerza con hierro, obtenemos el concreto armado usado para las zapatas, columnas, placas, estructuras, el cual alcanzará la resistencia deseada al cabo de los 28 días aunque ésta sigue aumentando a través de los años.

Las proporciones para morteros y concretos así como la proporción volumétrica para algunos tipos de construcciones figuran a continuación de esta página.

La operación de amasado y mezclado se hace de la siguiente manera:

En una batea o sobre una plataforma metálica o de madera y en último caso, sobre un piso lo más limpio posible, se echa la cantidad de arena necesaria formando una pequeña montaña. Sobre la montañita de arena se echa el polvo de cemento por el centro del montón, haciéndolo con bastante suavidad.

Luego se recoge con la pala el material de los bordes y se va volcando por el centro hasta obtener una mezcla uniforme.

Una vez hecho lo anterior, abrimos un cráter en el centro separando los materiales con el palustre o con la pala hacia fuera y vertemos dentro del hueco la cantidad de agua necesaria.

Con rapidez entonces, pero cuidadosamente, recogemos material de los bordes y lo echamos sobre el agua sin que ésta se derrame ni se espolvoree el cemento. Observamos que el agua es rápidamente absorbida mientras amasamos la mezcla.












NOTA: Para preparar menos de un m3, reducir proporcionalmente las cantidades de cemento y arena.

EJEMPLO: Se requieren 16 lts. de mortero 1 : 5
Cemento 343 x 0.016 = 5.49 kgs.
Arena 1.133 x 0.016 = 18.13 lts.

Si el mortero así preparado no es suficientemente fácil de manipular o si nos parece demasiado seco, bastará con agregarle una pequeña porción de agua para que se torne más fluido. Pero en ningún caso deberá el mortero quedar anegado. Para determinar la cantidad precisa de agua ensayamos la plasticidad del mortero amasando una pelota blanda y húmeda. Si no escurre por entre los dedos entreabiertos podremos estar seguros de que la mezcla está en su punto.

Si la mezcla que se desea obtener es de concreto, se siguen los pasos indicados para preparar el mortero, y una vez elaborado éste, se agrega la grava gradualmente mientras se va revolviendo del modo ya indicado.

Cuando la obra es de grandes proporciones, este método resulta demasiado pobre para obtener buenos rendimientos y entonces se usan mezcladoras mecánicas de distintas capacidades y tamaños.

MORTEROS Y HORMIGONES ESPECIALES: Ciertos trabajos por sus características especiales requieren de concreto de preparación también especial, como los muros de contención que aprovechan las ventajas del hormigón ciclópeo. Las columnas, vigas y losas fundidas en concreto aprovechan las ventajas del hormigón armado el cual, además de sus componentes normales, lleva varillas de hierro en su interior.

HORMIGON ARMADO: La combinación de hierro y concreto proporciona gran resistencia a las estructuras. Las varillas se doblan por la punta en forma de gancho. No es aconsejable dejarlas a menos de 2 cms., de la superficie. A este espesor se le llama recubrimiento mínimo. Las vigas llevan además unos hierros en forma de cuadrado, normalmente con diámetros de ¼” o 3/8” distribuidos a espacios regulares alrededor de las varillas, los cuales reciben el nombre de flejes o estribos.

Para la colocación de los hierros, se hace una armazón con las varillas y los flejes amarrados con alambre y se cuelga dentro de la formaleta mediante unos travesaños. También se puede hacer descansar en el fondo de la formaleta sobre pequeños trozos de concreto. Las varillas pueden ser lisas o corrugadas. Se producen en diámetros de ½”, 5/8”, ¾”, 7/8”, 1”, 1 1/8” y 1 ¼” con longitud de 6, 9 y 12 metros.

Para los diámetros de ¼” y 3/8” sólo se producen en acero liso, aunque recientemente el de 3/8” también viene corrugado; viene en rollos de chipas de 200 a 400 Kg., aproximadamente.

BLOQUES DE CEMENTO PREFABRICADOS: El bloque de cemento de mampostear se produce en todos los tamaños de 40 x 20 cms. y variados espesores o alturas, así: 7 cms., 10 cms., 15 cms., y 20 cms.

La proporción de cemento-arena varía de acuerdo a la resistencia requerida, siendo la más usual de 16 kg/cm2.

Estos bloques deben pegarse con morteros de cemento arena en la proporción 1:3. Los bloques de celosías que sustituyen las ventanas metálicas o de madera se producen normalmente de 25x25x7 cms., y su forma más usual es el de persiana; existen otras formas como estrellas, círculos, etc.

BALDOSA O MOSAICO: La baldosa de cemento que normalmente se usa como acabados de piso después de la placa base de concreto, se produce comercialmente en las dimensiones de 20x20 cms., 25x25 cms., y 33x33 cms., para el zócalo o guardaescoba se produce de 10x20 cms., 10x25 cms. y 10x33 cms.

Su conformación es una mezcla húmeda de cemento-arena 1:8 y una capa muy fina de cemento blanco y colorante que es realmente su acabado. Para poderlo pulir o brillar se debe usar piedra pómez con una solución al 10% de ácido oxálico y agua.

3.2 YESO

Es un sulfato de cal deshidratado por medio del fuego y que después de molerlo se convierte en polvo fino de color blanco.

Su propiedad importante en la construcción es que la pasta formada al combinarse con agua es de rápido secamiento y endurecimiento dejando una superficie lisa y fácil de pintar si se aplica a los muros revocados. Se consigue en el mercado en bultos de 40 Kg.

FIGURA 2.2 ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓN PRODUCIDOS EN ASBESTO CEMENTO




FIGURA 2.3 TUBERÍA SANITARIA DE ASBESTO-CEMENTO


ESPECIFICACIONES:

1. TS – Te Sanitaria con reducción
2. TTS-Te doble sanitaria o cruz sanitaria
3. TTS-Te doble sanitaria con reducción
4. TSN-Te Sanitaria con boca lateral a 90º
5. TSD y TSI-Te sanitaria con boca lateral a 90º derecha o izquierda reducida
6. RS- Reducción Simétrica
7. SIF – Sifón con campana
8. Tp – Tapón
9. Tubos sanitarios
10. UES – Unión sanitaria super
11. C-1/4 Codo de 90º
12. C-1/6 Codo de 22.5
13. C-1/8 Codo de 45º
14. CW- Codo para W.C.
15. CWV – Codo para W.C. ramal de ventilación
16. CWDI – Codo para W.C. con ramal derecha e izquierda
17. BL – Boca para lavamanos
18. Y – Ye con reducción
19. Y – Ye
20. YY – Ye doble
21. YY – Ye doble con reducción
22. TS – Te Sanitaria





3.3 ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS EN ASBESTO-CEMENTO

El asbesto-cemento es una combinación básica del cemento gris. Con el asbesto muy utilizado en nuestro medio para la construcción industrial de tuberías sanitarias y sus accesorios, tanques de almacenamiento de agua, elementos de cubierta, conducción de aguas lluvias y otras más.

Sus principales características físicas son sus cualidades impermeables, incombustibles, aislantes de calor y el frío, resistencia de 800 Kg., sin deformación y su fácil consecución en el mercado a bajos precios.

Todas estas características la hacen muy útil en la construcción. Ver recomendaciones y características en las figuras 2.2 y 2.3.

3.4 ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS PRODUCIDOS EN METAL Y PLASTICO

Los elementos constructivos metálicos producidos en acero, hierro galvanizado, zinc, aluminio, bronce, etc., tienen gran aplicación en nuestro medio para la producción de estructuras en concreto reforzado o estructuras metálicas solas, tuberías de conducción de agua blanca instaladas a cielo abierto para el caso de hierro galvanizado; elementos de cubierta y perfiles metálicos para producción de ventanería y puertas en el caso del zinc y el aluminio y de muchas otras aplicaciones que se detallan en la unidad 4, de este módulo; sin embargo, las nuevas tecnologías de nuestros tiempos, han ido implementando el plástico en casi todos estos elementos mencionados anteriormente con gran éxito, porque presentan las siguientes ventajas que la hacen preferible a los metales:

1. Alta resistencia a la corrosión por ácidos álcalis, sales y productos químicos industriales.
2. Gran resistencia a la tensión y al impacto.
3. Apariencia y textura excelente.
4. Peso liviano y fácil instalación.
5. No comunican olor, sabor ni color.
6. Evitan pérdida de calor y no lo transmiten.

Ver información gráfica de los tubos y accesorios de plásticos o P.V.C. producidos en el mercado para conducir aguas blancas. Estas vienen en diámetros de 1/2” a 6”, en color gris para agua fría y blanco para agua caliente, en tramos de 6 metros. Para los empates entre tubos se emplean accesorios tales como uniones, adaptadores, bujes, tees, reducciones, universales, codos de 90º y 45º, tapones y soldadura líquida.

AUTOEVALUACIÓN

1. Enumere y describa los principales materiales de construcción que encontramos en el medio ambiente, en forma natural.

2. Enumere y describa los principales materiales de construcción que encontramos en el medio ambiente en forma natural, pero que el hombre los moldea.

3. Diga qué se entiende por materiales de construcción transformados industrialmente y describa las características más importantes del material más utilizado.
4. Cuáles son las proporciones volumétricas más usadas para producción de concreto en estructuras de muy alta resistencia?
5. Diga qué proporción de concreto se usa más en la construcción de zapatas, cimientos corridos y postes para bardas o cercas?
6. Diga qué elementos de construcción se emplean las proporciones siguientes: 1:3:6; 1:3:7 y 1:4:6.
7. Qué es el asbesto-cemento y cuáles son sus principales características?

8. Cuáles son las principales características o ventajas del plástico en los elementos constructivos?

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