Material de construcció

Material de construcció

El material de construcció és qualsevol substància, element o compost utilisat en l'edificació d'infraestructures i en proyectes d'ingenieria civil. Este concepte comprén tant materials d'orige natural com a productes manufacturados, els quals poden amprar-se en el seu estat original o sometre's a processos industrials per a satisfer especificacions tècniques i estètiques determinades. La selecció dels materials de construcció depén de factors com les característiques del proyecte, les condicions ambientals, els requisits estructurals i les normatives vigents.

Els materials de construcció constituïxen els components essencials dels elements constructius i arquitectònics de tota edificació o obra civil. Entre dits elements es troben els fonaments, les paretés, els sostres, els piss, les estructures de soport i els acabaments exteriors i interiors. Entre els materials d'us més estés es conten el ciment, la fusta, l'acer, el vidre i els rajolas, junt en composts de més recent desenroll com els polímeros i els materials reciclats.

Ademés de la seua funció estructural, els materials de construcció deuen satisfer criteris de sostenibilitat, eficiència energètica i seguritat, aspectes que han adquirit creixent rellevància en l'arquitectura i l'ingenieria contemporànees. L'evolució d'estos materials ha estat determinada per l'alvanç de noves tecnologies, el progrés científic i la preocupació per l'impacte ambiental de l'activitat constructiva. En conseqüència, els materials de construcció no solament deuen ser eficaces i duradors, sino també ambientalment responsables a lo llarc de tot el seu cicle de vida.

Orígens

Des dels seus començos, el ser humà ha modificat el seu entorn per a adaptar-ho a les seues necessitats. Per a això ha fet us de tot tipo de materials naturals que, en el pas del temps i el desenroll de la tecnologia, s'han anat transformant en distints productes per mig de processos de manufactura de creixent sofisticació. Els materials naturals sense processar (pedra, fusta, argila, metal, aigua) es denominen matèries primeres, mentres que els productes elaborats a partir d'elles (algeps, ciment, acer, vidre, rajola) es denominen materials de construcció.

No obstant, en els processos constructius algunes matèries primeres se seguixen utilisant en poc o cap tractament previ. En estos casos, estes matèries primeres es consideren també materials de construcció pròpiament dits.

Per este motiu, és possible trobar un mateix material englobat en distintes categories: per eixemple, l'arena pot trobar-se com a material de construcció (llits o llits d'arena baix alguns tipos de paviment), o com partix integrant d'atres materials de construcció (com els morters), o com a matèria primera per a l'elaboració d'un material de construcció distint (el vidre, o la fibra de vidre).

Els primers materials amprats per l'home varen ser el fanc, la pedra, i fibres vegetals com fusta o palla.

Els primers "materials manufacturados" per l'home provablement hagen segut les rajoles de fanc (atobó), que es remonten fins al 13 000 a. C, mentres que les primeres rajoles d'argila cuita que es coneixen daten del 4000 a. C.

Entre els primers materials caldria mencionar també teixits i pellés, amprats com envolventes en les tendixcas, o a modo de portes i finestres primitives.

En la teoria contemporànea de la construcció arquitectònica, es reconeix un procés de transició des de sistemes monomateriales i homogéneus —en els que un únic material resolia de manera simultànea l'estructura, el tancament i l'expressió formal— cap a models basats en l'especialisació i diferenciació dels materials segons la seua funció específica. Esta evolució implica l'abandó de la massa contínua com a principi constructiu dominant i l'adopció d'un sistema estratificado, en el qual cada component respon a requeriments estructurals, tèrmics, mecànics i de protecció específics. En este context, la envolvente deixa de concebre's com un llímit uniforme per a transformar-se en un conjunt complex de capes diferenciades, articulant la separació entre núcleu portante i pell exterior, característica de la construcció contemporànea.

Característiques

Els materials de construcció s'ampren en grans cantitats, per lo que deuen provindre de matèries primeres abundants i de baix cost. Per això, la majoria dels materials de construcció s'elaboren a partir de materials de gran disponibilitat com a arena, argila o pedra.

Ademés, és convenient que els processos de manufactura requerits consumixquen poca energia i no siguen excessivament elaborats. Esta és la raó per la que el vidre és considerablement més car que el rajola, provenint abdós de matèries primeres tan comunes com l'arena i l'argila, respectivament.

Els materials de construcció tenen com a característica comuna el ser duradors. Depenent del seu us, ademés deuran satisfer atres requisits tals com la durea, la resistència mecànica, la resistència al fòc, o la facilitat de neteja.

Per norma general, cap material de construcció complix simultàneament totes les necessitats requerides: la disciplina de la construcció és l'encarregada de combinar els materials per a satisfer adequadament dites necessitats.

Propietats dels materials

A l'objecte d'utilisar i combinar adequadament els materials de construcció els proyectistas deuen conéixer les seues propietats. Els fabricants deuen garantisar uns requisits mínims en els seus productes, que es detallen en fulls d'especificacions. Entre les distintes propietats dels materials es troben les següents:

• Densitat: relació entre la massa i el volum.
• Higroscopicidad: capacitat per a absorbir l'aigua.
• Coeficient de dilatació: variació de tamany en funció de la temperatura.
• Conductivitat tèrmica: facilitat en que un material permet el pas de la calor.
• Resistència mecànica: capacitat dels materials per a soportar esforços.
• Elasticitat: capacitat per a recuperar la forma original en desaparéixer l'esforç.
• Plasticidad: deformació permanent del material davant una càrrega o esforç.
• Rigidea: la resistència d'un material a la deformació.
• Resistència al fòc: capacitat del material per a mantindre les seues propietats estructurals i evitar la propagació de fòc durant un temps determinat.

Regulació

En els països desenrollats, els materials de construcció estan regulats per una série de còdics i normativas que definixen les característiques que deuen complir, aixina com el seu àmbit d'aplicació.

El propòsit d'esta regulació és doble: per un costat garantisa uns nivells de calitat mínims en la construcció, i per un atre permet als arquitectes i ingeniers conéixer de forma més precisa el comportament i característiques dels materials amprats.

Les normes internacionals més amprades per a regular els materials de construcció són les normes ISO.

En Espanya existix l'entitat certificadora AENOR en el mateix propòsit.

Nomenclatura

ya que els productes deuen passar uns controls de calitat abans de poder ser utilisats, la totalitat dels materials amprats hui dia en la construcció estan suministrats per empreses. Per als materials més comuns existixen multitut de fàbriques i marques comercials, per lo que el nom genèric del material es respecta (ciment, rajola, etc). No obstant, quan el fabricant posseïx una part important del mercat, és comú que el nom genèric siga substituït pel de la marca dominant. Est és el cas del fibrociment (Uralita), del cartó algeps (Pladur), o dels sols laminados (Pergo). Tampoc és inusual que determinats productes, be siga per ser més específics, minoritaris, o recents, solament siguen suministrats per un fabricant. En estos casos, no sempre existix un nom genèric per al material, que rep llavors el nom o marca en el que es comercialisa. Esta situació es produïx freqüentment en materials composts (com en alguns panels sandwich) o en composites molt especialisats.

Tipos

Atenent a la matèria primera utilisada per a la seua fabricació, els materials de construcció es poden classificar en diversos grups:

Materials pétreos

Derivats de pedres i riques s'obtenen de manera natural

Pedra

La pedra es pot utilisar directament sense tractar, o com a matèria primera per a crear atres materials. Entre els tipos de pedra més amprats en construcció destaquen:

• Granit, tradicionalment usat en tota classe de murs i edificacions, actualment s'usa principalment en sols (en forma de lloses), aplacats i encimeras. D'esta pedra sol fabricar-se el:
  • Adoquín, rajola de pedra en el que es pavimentan algunes calçades.
• Marbre, pedra molt apreciada per la seua estètica, s'ampra en #revestiment. En forma de llosa o taulell.
• Pissarra, alternativa a la teixixca en l'edificació tradicional. També usada en sols.
• Calcàrea, pedra més usada en el passat que en l'actualitat, per a parets i murs.
• Arenisca, pedra composta d'arena cementada, ha segut un popular material de construcció des de l'antiguetat.

La pedra en forma de cudols redonejats s'utilisa com a acabament protector en algunes cobertes planes, i com a paviment en exteriors. També és part constitutiva del formigó

• Grava, normalment vora rodada.

Per mig de la pulverización i tractament de distints tipos de pedra s'obté la matèria primera per a fabricar la pràctica totalitat dels conglomerantes utilisats en construcció:

• Calç, Òxit de calcio (CaO) utilisat com conglomerante en morters, o com a acabament protector.
• Algeps, sulfat de calcio semihidratado (CAS₄ · Plantilla:FraccióH₂O), forma els guarnits i lluïts.
  • Escayola, algeps de gran purea utilisat en falsos sostres i molduras.
• Ciment, producte del calcinació de pedra calcàrea i atres òxits.

El ciment s'usa com conglomerante en diversos tipos de materials:

• Terrazo, normalment en forma de taulells, utilisa pedres de marbre com a àrit.
• Pedra artificial, peces prefabricar en ciment i diversos tipos de pedra.
• Fibrociment, làmina formada per ciment i fibres prensadas. Antigament d'amiant, actualment de fibra de vidre.

El ciment mesclat en arena forma el morter: una pasta amprada per a fixar tot tipo de materials (rajoles, taulells, etc), i també com a material de revestiment (enfoscado) quan algeps i calç no són adequats, com per eixemple en exteriors, o quan es precisa una elevada resistència o durea.

• Morter
  • Morter monocapa, un morter prefabricar, coloreado en massa per mig d'aditius

El ciment mesclat en arena i grava forma:

• Formigó, que pot utilisar-se sol o armat.
• Formigó simple, empleat sol com a farcidura.
  • Formigó armat, el sistema més utilisat per a erigir estructures
• Formigó preforzado,
  • GRC, un formigó d'àrit fi armat en fibra de vidre
  • Bloc de formigó, similar a una rajola gran, pero fabricat en formigó.

L'algeps també es combina en el cartó per a formar un material de construcció de gran popularitat en la construcció actual, freqüentment utilisat en l'elaboració de tabics:

• Cartó algeps, denominat popularment Pladur per assimilació en la seua principal empresa distribuïdora, és també conegut com a Panel Algeps.

Un atre material d'orige pétreo es conseguix en fondre i estirar basalt, generant:

• Llana de roca, usat en mantes o planches rígides com a aïllant tèrmic.

Arena

S'ampra arena com a part de morters i formigons.

• Arena

El principal component de l'arena és la #sílice o diòxit de silici (SiO₂). D'este compost químic s'obté:

• Vidre, material transparent obtingut del fos de #sílice.
• Fibra de vidre, utilisada com aïllant tèrmic o com a component estructural (GRC, GRP)
• Vidre celular, un vidre en bombetes utilisat com a aïllant elèctric.

Argila

l'argila és químicament similar a l'arena: conté, ademés de diòxit de silici, òxits d'alumini i aigua. El seu granulometría és molt més fina, i quan està humida és de consistència plàstica. L'argila mesclada en pols i atres elements del propi sol forma el fanc, material que s'utilisa de diverses formes:

• Fanc, compactar "in situ" produïx tapial
• Cob, mescla de fanc, arena i palla que s'aplica a mà per a construir murs.
• Atobó, rajoles de fanc, o fanc i palla, secats al sol.

Quan l'argila es calfa a elevades temperatures (900 °C o més), esta s'endurix, creant els materials ceràmics:

• Rajola, ortoedro que conforma la majoria de paretés i murs.
• Teixixca, peça ceràmica destinada a canalisar l'aigua de pluja cap a l'exterior dels edificis.
• Gres, de gran durea, amprat en paviments i revestiments de parets. En format chicotet es denomina gresite.
• Rajoleta, ceràmica esmaltada, de múltiples aplicacions com a revestiment.

D'un tipo d'argila molt fina cridada bentonita s'obté:

• Fanc bentonítico, substància molt decorreguda empleada per a contindre terres i sangues durant les tasques de fonamentació

Metàlics

Els més utilisats són el ferro i l'alumini. El primer es alea en carbono per a formar:

• Acer, amprat per a estructures, ya siga per sí solament o en formigó, formant llavors el formigó armat.
  • Perfils metàlics
  • Varetes
  • Acer inoxidable
  • Acer tallen

Atres metals amprats en construcció:

• Alumini, en fusteries i panels solars.
• Zinc, en cobertes.
• Titani, revestiment inoxidable de recent aparició.
• Coure, essencialment en instalacions d'electricitat i fontaneria.
• Plom, en instalacions de fontaneria antigues. La llei obliga a la seua retirada, per ser perjudicial per a la salut.
• Ferro

Orgànic

Fonamentalment la fusta i els seus derivats, encara que també s'utilisen o s'han utilisat atres elements orgànics vegetals, com palla, bambú, corcho, lli, elements textils o inclús pells animals.

• Fusta
• Contrachapat
• OSB
• Tauler aglomerado
• Fusta ciment
• Linòleu sol laminar creat en oli de lli i #farina de fusta o corcho sobre una base de tela.
• Guadua

Sintètics

Fonamentalment plàstics derivats del petròleu, encara que freqüentment també es poden sintetisar. Són molt amprats en la construcció per la seua inalterabilidad, lo que al mateix temps els convertix en materials molt poc ecològics per la dificultat a l'hora de reciclar-los.

També s'utilisen alquitranes i uns atres polímeros i productes sintètics de diversa naturalea. Els materials obtinguts s'usen en casi totes les formes imaginables: aglomerants, sellantes, impermeabilisants, aïllants, o també en forma de pinturas, esmalts, barnices i lasurés.

• PVC o policloruro de vinil, en el que es fabriquen fusteries i rets de sanejament, entre uns atres.
  • Sols vinílicos, normalment comercialisats en forma de làmines contínues.
• Polietileno. En la seua versió d'alta densitat (HDPE o PEAD) és molt usat com barrera de vapor, encara que té també atres usos.
• Poliestireno amprat com a aïllant tèrmic
  • Poliestireno expandit material de farcidura de bon aïllament tèrmic.
  • Poliestireno extrusionado, aïllant tèrmic impermeable
• Polipropileno com sellante, en canalisacions diverses, i en geotextilés
• Poliuretano, en forma de bromera s'ampra com a aïllant tèrmic. Atres #formulació tenen diversos usos.
• Polièster, en ell es fabriquen alguns geotextilés.
• ETFE, com a alternativa al vidre en tancaments, entre uns atres.
• EPDM, com a làmina impermeabilisant i en juntes estanques.
• Neopreno, com a junta estanca, i com "ànima" d'alguns panels sandwich.
• Resina epoxi, en pintures, i com a aglomerant en terrazos i productes de fusta.
• Acrílics, derivats del propileno de diversa composició i usos:
  • Metacrilato, plàstic que en forma trasparente pot substituir al vidre.
  • Pintura acrílica, de diverses composicions.
• Silicona, polímero del silici, usat principalment com sellante i impermeabilisant.
• Asfalt en carreteres, i com impermeabilisant en forma de làmina i d'imprimación.

Vore també

• Matèria primera
• Material compost
• Element constructiu
• Element arquitectònic
• Ingenieria dels materials
• Declaració ambiental de producte
• Mà d'obra
• Còdic Tècnic de l'Edificació
• Protecció civil
• Geofoam

Enllaços externs

• Reglament pel que s'establixen condicions harmonisades per a la comercialisació de productes de construcció i es deroga la Directiva 89/106/CEE del Consell
• Directiva 89/106/CEE del Consell de 21 de decembre de 1988 relativa a l'aproximació de les disposicions llegals, reglamentàries i administratives dels Estats Membres sobre els productes de construcció. (derogada)
• La Directiva de productes de construcció, una visió global.
• Materials de Construcció. Revista científica editada pel Consell Superior d'Investigacions Científiques.
• Informes de la Construcció. Revista científica editada pel Consell Superior d'Investigacions Científiques.