Evolución histórica de los materiales de construcción para viviendas (Venezuela)

Introducción

Materiales compuestos

Son productos formados por la mezcla de materiales con diferentes propiedades que siguen distintos procesos de fabricación y requieren diversas técnicas de aplicación. Algunos de estos materiales son el yeso, el mortero, el hormigón, el asfalto y el cemento.

Desde finales de los años 40 el Centro Simón Bolívar, C.A., ha sido por excelencia la agencia de renovación urbana de Caracas, por la ejecución de obras de gran magnitud que ha transformado la antigua ciudad capital en una de las grandes metrópolis de América Latina, marcando un hito en su historia urbanística.El Centro Simón Bolívar, C.A, inicia sus actividades el 27 de febrero del año 1.947 cuando se crea la "Compañía Anónima Obras Avenida Bolívar".Su denominación, dirigida al fomento de obras en la Avenida Bolívar hizo que también entrara a formar parte de sus estudios y de su planificación la comunicación vital y el enlace de la ciudad. El 29 de Diciembre de 1.953 en Asamblea General de Acciones se llevó a revisar el objeto de la compañía para ampliar el radio de acción.

Historia de los materiales de construcción

Los materiales son las sustancias que componen cualquier cosa o producto. Desde el comienzo de la civilización, los materiales junto con la energía han sido utilizados por el hombre para mejorar su condición. Las primeras edades en las que se clasifica nuestra historia llevan sus nombres de acuerdo al material desarrollado y que significó una época en nuestra evolución. La edad de piedra con las primeras herramientas y armas para cazar fabricadas en ese material, la edad de bronce en la que se descubre la ductilidad y multiplicidad de ese material, seguida de la edad de hierro en la que este reemplaza al bronce por ser un material más fuerte y con más aplicaciones, etc. Los productos de los que se ha servido el hombre a lo largo de la historia para mejorar su nivel de vida o simplemente para subsistir han sido y son fabricados a base de materiales, se podría decir que estos están alrededor de nosotros estemos donde estemos. De ellos depende en parte nuestra existencia. Hay muchos más materiales de los que utilizamos día a día, los que vemos en las ciudades o los que utilizamos en nuestro quehacer diario.

La vivienda es una edificación cuya principal función es ofrecer refugio y habitación a las personas, protegiéndoles de las inclemencias climáticas y de otras amenazas.

También se denomina vivienda a un apartamento, aposento, casa, departamento, domicilio, estancia, hogar, lar, mansión, morada, piso, etc.

Bahareque

Ejemplo de vivienda de bahareque en Pital Megua,Colombia.

Bahareque, o bajareque, es la denominación de un sistema de construcción de viviendas a partir de palos entretejidos con cañas, zarzo ocañizo, y barro. Esta técnica ha sido utilizada desde épocas remotas para la construcción de vivienda en pueblos indígenas de América.

En algunos países de América del sur se la denomina como bareque.

Origen

Define la palabra bahareque Pedro José Ramírez Sendoya como

buenos edificios de paredes de barro y madera casi del ancho de una tapia de las nuestras, altas y blanqueadas de greda muy blanca…

Fray Pedro Simon

Casa o lugar de habitación construidos de cañas tejidas y barro. Algunos autores la consideran de origen Caribe-Taina escribéndola Bajareque.

En otras lenguas americanas encontramos homofonías: Mizteca, "Ba"; Mapuche, "Bahí"; Galibi, "Bava".

Materiales

Rancho en el Llano Venezolano construida mediante bahareque.

El bahareque es característico de América, dentro de los tipos está el embutido, esterilla y el tejido. Las comunidades Caribes del interior de Colombia a sus lugares de habitación construidos con materiales naturales como pilotes estructurales de madera; con cubiertas protectoras a dos aguas, elaboradas con las hojas de la palmera de la región, divisiones y paredes, un encofrado en esterillas guadua relleno por una argamasa de diversos materiales de origen vegetal compactada con mediante golpes con "pisón", recubiertas de una última capa para el lustre con algún tipo de cal; sus patrones siempre siguen formas rectangulares además utilizada para el inmobiliario interno,elaborado completamente con los materiales disponibles en el lugar. Las enramadas externas anexas al bahareque las llaman caney

"Los antiguos pobladores de la región andina diversificaron durante generaciones la utilización de la guadua, implementando en un principio el "bahareque rústico", de guadua y "esterilla" de guadua para un encofrado de diversos materiales compactada a golpes mediante un "pisón" y techos de paja, técnicas locales anteriormente descartadas surgiendo, alrededor de 1880, como resultado el "bahareque de tierra y cagajón", cita Jorge Robledo.1

Embarrado de la trama de madera para elaborar un muro de fajina o bahareque (Progreso, Uruguay).

Material para encofrado:

Cardón (Costa atlántica)

Arboloco (Eje cafetero)

Guadua

Cañabrava

Caña de castilla

Chusque (tierras altas, Cundinamarca, Boyacá)

Maderas finas (Nogal, cedro, cucharo, etc.)

Recubrimiento en: Cagajón, Láminas metálicas, Tablas de madera, Mortero de Cemento, Madera contrachapada, Fibrocemento.

En general se utilizan cañas de la familia Poaceae, en especial en zonas de cordillera donde dichas especies abundan. Sin embargo, el sistema es versátil hasta el punto de permitir una amplia variedad de especies para su estructura, como el cardón en la Guajira o el arboloco, una especie de sistemas sucesionales tempranos. Los techos de las viviendas en bahareque fueron y son elaborados de igual manera con una infinidad de materiales naturales, entre ellos hojas de palma, hojas de yarumo, cañas, o han sido adaptados a tecnologías foráneas como la teja cocida, eternit o zinc.

El bahareque ha sido utilizado a través de los siglos en Colombia para la construcción de viviendas. Utilizado en primera instancia por grupos indígenas, fue la elección primaria de los colonizadores europeos o mestizos, que supieron adaptarlo a las condiciones ambientales, aprovechando una diversa selección de materiales y técnicas nativas. Posteriormente, muchas de las viviendas de bahareque fueron reemplazadas por técnicas de adobe o tapia pisada, aunque el bahareque siguió siendo la técnica de predilección en lugares como el eje cafetero, donde existe aún hoy un uso de bahareque sobre cañas de guadua o cañabrava. Puede ser combinado con tapiales, adobes y bases rasantes y sub-rasantes de ladrillo o piedra, con la finalidad de dar mayor durabilidad a la estructura.

Como tecnología apropiada se ha utilizado con éxito en la construcción de viviendas sismoresistentes en Popayán y Armenia,Colombia; igualmente en Costa Rica,2 donde tuvo excelente acogida luego de resistir un sismo de 7.5, en la escala de Ritcher, el 22 de abril de 1991. En Perú se conoce un sistema similar llamado quincha. Una de sus características es el microclima agradable que se conserva en su interior.

Yeso

Muestra de yeso molido.

El yeso es un producto preparado a partir de una roca natural denominada aljez(sulfato de calcio dihidrato: CaSO4· 2H2O), mediante deshidratación, al que puede añadirse en fábrica determinadas adiciones de otras sustancias químicas para modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia, retención de agua y densidad, que una vez amasado con agua, puede ser utilizado directamente. También, se emplea para la elaboración de materiales prefabricados. El yeso, como producto industrial, es sulfato de calcio hemihidrato (CaSO4·½H2O), también llamado vulgarmente "yeso cocido". Se comercializa molido, en forma de polvo. Una variedad de yeso, denominadaalabastro, se utiliza profusamente, por su facilidad de tallado, para elaborar pequeñas vasijas, estatuillas y otros utensilios.

Historia de la utilización del yeso

El yeso es uno de los más antiguos materiales empleado en construcción. En el período Neolítico, con el dominio del fuego, comenzó a elaborarse yeso calcinando aljez, y a utilizarlo para unir las piezas de mampostería, sellar las juntas de los muros y para revestir los paramentos de las viviendas, sustituyendo al mortero de barro. En Çatal Hüyük, durante el milenio IX a. C., encontramos guarnecidos de yeso y cal, con restos de pinturas al fresco. En la antigua Jericó, en el milenio VI a. C., se usó yeso moldeado.

En el Antiguo Egipto, durante el tercer milenio a. C., se empleó yeso para sellar las juntas de los bloques de la Gran Pirámide de Guiza, y en multitud de tumbas como revestimiento y soporte de bajorrelieves pintados. El palacio de Cnosos contiene revestimientos y suelos elaborados con yeso.

El escritor griego Teofrasto, en su tratado sobre la piedra, describe el yeso (gipsos), sus yacimientos y los modos de empleo como enlucido y para ornamentación. También escribieron sobre las aplicaciones del yeso Catón y Columela. Plinio el Viejo describió su uso con gran detalle. Vitruvio, arquitecto y tratadista romano, en sus Diez libros sobre arquitectura, describe el yeso (gypsum), aunque los romanos emplearon normalmente morteros de cal y cementos naturales.

Los Sasánidas utilizaron profusamente el yeso en albañilería. Los Omeyas dejaron muestras de su empleo en sus alcázares sirios, como revestimiento e incluso en arcos prefabricados.

La cultura musulmana difundió en España el empleo del yeso, ampliamente adoptada en el valle del Ebro y sur de Aragón, dejando hermosas muestras de su empleo decorativo en el arte de las zonas de Aragón, Toledo, Granada y Sevilla.

Durante la Edad Media, principalmente en la región de París, se empleó el yeso en revestimientos, forjados y tabiques. En elRenacimiento para decoración. Durante el periodo Barroco fue muy utilizado el estuco de yeso ornamental y la técnica del staff, muy empleada en el Rococó.

Cemento

Fábrica de cemento, en Derbyshire, Inglaterra.

Fábricau de cemento en Contes (Alpes Marítimos), Francia.

Camión portador de hormigón.

Se denomina cemento a un conglomerante formado a partir de una mezcla decaliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecer al contacto con el agua. Mezclado con agregados pétreos (grava yarena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón (en España, parte de Sudamérica y el Caribe hispano) o concreto (en México y parte de Sudamérica). Su uso está muy generalizado en construcción eingeniería civil.

Historia

Desde la antigüedad se emplearon pastas y morteros elaborados con arcilla ogreda, yeso y cal para unir mampuestos en las edificaciones. Fue en laAntigua Grecia cuando empezaron a usarse tobas volcánicas extraídas de la isla de Santorini, los primeros cementos naturales. En el siglo I a. C. se empezó a utilizar el cemento natural en la Antigua Roma, obtenido enPozzuoli, cerca del Vesubio. La bóveda del Panteón es un ejemplo de ello. En el siglo XVIII John Smeaton construye la cimentación de un faro en el acantilado de Edystone, en la costa Cornwall, empleando un mortero de cal calcinada. El siglo XIX, Joseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 elPortland Cement, denominado así por su color gris verdoso oscuro similar a lapiedra de Portland. Isaac Johnson, en 1845, obtiene el prototipo del cemento moderno, con una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura. En el siglo XX surge el auge de la industria del cemento, debido a los experimentos de los químicos franceses Vicaty Le Chatelier y el alemán Michaélis, que logran cemento de calidad homogénea; la invención del horno rotatorio para calcinación y el molino tubular y los métodos de transportar hormigón fresco ideados por Juergen Heinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907.

Véase también: Historia del hormigón

Tipos de cemento

Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos:

de origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente;

de origen puzolánico: la puzolana del cemento puede ser de origen orgánico o volcánico.

Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composición, por sus propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos.

Desde el punto de vista químico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio, obtenidos a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena. El material obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se hidrata y solidifica progresivamente. Puesto que la composición química de los cementos es compleja, se utilizan terminologías específicas para definir las composiciones.

El cemento portland

Artículo principal: Cemento Portland.

El poso de cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón es el cemento portland, producto que se obtiene por la pulverización del clinker portland con la adición de una o más formas de yeso (sulfato de calcio). Se admite la adición de otros productos siempre que su inclusión no afecte las propiedades del cemento resultante. Todos los productos adicionales deben ser pulverizados conjuntamente con el clinker. Cuando el cemento portland es mezclado con el agua, se obtiene un producto de características plásticas con propiedades adherentes que solidifica en algunas horas y endurece progresivamente durante un período de varias semanas hasta adquirir su resistencia característica. El proceso de solidificación se debe a un proceso químico llamado hidratación mineral.

Con el agregado de materiales particulares al cemento (calcáreo o cal) se obtiene el cemento plástico, que fragua más rápidamente y es más fácilmente trabajable. Este material es usado en particular para el revestimiento externo de edificios.

Normativa

La calidad del cemento portland deberá estar de acuerdo con la norma ASTM C 150. En Europa debe estar de acuerdo con la norma EN 197-1. En España los cementos vienen regulados por la Instrucción para recepción de cementos RC-08, aprobada por el Real Decreto 956/2008 de 6 de junio.

Cementos portland especiales

Los cementos portland especiales son los cementos que se obtienen de la misma forma que el portland, pero que tienen características diferentes a causa de variaciones en el porcentaje de los componentes que lo forman.

Portland férrico

Imagen al microscopio del cemento portland férrico.

El portland férrico está caracterizado por un módulo de fundentes de 0,64. Esto significa que este cemento es muy rico en hierro. En efecto se obtiene introduciendo cenizas de pirita o minerales de hierro en polvo. Este tipo de composición comporta por lo tanto, además de una mayor presencia de Fe2O3(oxido ferroso), una menor presencia de 3CaOAl2O3 cuya hidratación es la que desarrolla más calor. Por este motivo estos cementos son particularmente apropiados para ser utilizados en climas cálidos. Los mejores cementos férricos son los que tienen un módulo calcáreo bajo, en efecto estos contienen una menor cantidad de 3CaOSiO2, cuya hidratación produce la mayor cantidad de cal libre (Ca(OH)2). Puesto que la cal libre es el componente mayormente atacable por las aguas agresivas, estos cementos, conteniendo una menor cantidad, son más resistentes a las aguas agresivas.

Cementos blancos

Contrariamente a los cementos férricos, los cementos blancos tienen un módulo de fundentes muy alto, aproximadamente 10. Estos contienen por lo tanto un porcentaje bajísimo de Fe2O3. EI color blanco es debido a la falta del hierro que le da una tonalidad grisácea al Portland normal y un gris más oscuro al cemento ferrico. La reducción del Fe2O3 es compensada con el agregado de fluorita (CaF2) y de criolita (Na3AlF6), necesarios en la fase de fabricación en el horno.para bajar la calidad del tipo de cemento que hoy en día hay 4: que son tipo I 52,5, tipo II 52,5, tipo II 42,5 y tipo II 32,5;también llamado pavi) se le suele añadir una cantidad extra de caliza que se le llama clinkerita para rebajar el tipo, ya que normalmente el clinker molido con yeso sería tipo I.Propiedades generales del cemento

Buena resistencia al ataque químico.

Resistencia a temperaturas elevadas. Refractario.

Resistencia inicial elevada que disminuye con el tiempo. Conversión interna.

Se ha de evitar el uso de armaduras. Con el tiempo aumenta la porosidad.

Uso apropiado para bajas temperaturas por ser muy exotérmico.

Está prohibido el uso de cemento aluminoso en hormigón pretensado. La vida útil de las estructuras de hormigón armado es más corta.

El fenómeno de conversión (aumento de la porosidad y caída de la resistencia) puede tardar en aparecer en condiciones de temperatura y humedad baja.

El proyectista debe considerar como valor de cálculo, no la resistencia máxima sino, el valor residual, después de la conversión, y no será mayor de 40 N/mm2.

Se recomienda relaciones A/C = 0,4, alta cantidad de cemento y aumentar los recubrimientos (debido al pH más bajo).

Propiedades físicas del cemento de aluminato de calcio

Fraguado: Normal 2-3 horas.

Endurecimiento: muy rápido. En 6-7 horas tiene el 80% de la resistencia.

Estabilidad de volumen: No expansivo.

Calor de hidratación: muy exotérmico.

Arena

Dunas de arena.

La arena es un conjunto de partículas de rocas disgregadas. En geología se denomina arena al material compuesto de partículas cuyo tamaño varía entre 0,063 y 2 milímetros (mm). Una partícula individual dentro de este rango es llamada «grano de arena». Una roca consolidada y compuesta por estas partículas se denomina arenisca (o psamita). Las partículas por debajo de los 0,063 mm y hasta 0,004 mm se denominan limo, y por arriba de la medida del grano de arena y hasta los 64 mm se denominan grava.

[editar]Componentes y características

Arena de playa.

Kalalau Arena Beach, Hawaii (ancho de campo = 5,5 mm). Pueden verse unos pocos granos de olivino típico de arena volcánica.

El componente más común de la arena, en tierra continental y en las costas no tropicales, es el sílice, generalmente en forma de cuarzo. Sin embargo, la composición varía de acuerdo a los recursos y condiciones locales de la roca. Gran parte de la fina arena hallada en losarrecifes de coral, por ejemplo, es caliza molida que ha pasado por la digestión del pez loro. En algunos lugares hay arena que contiene hierro,feldespato o, incluso, yeso.

Según el tipo de roca de la que procede, la arena puede variar mucho en apariencia. Por ejemplo, la arena volcánica es de color negro mientras que la arena de las playas con arrecifes de coral suele ser blanca.

La arena es transportada por el viento, también llamada arena eólica, (pudiendo provocar el fenómeno conocido como calima) y el agua, y depositada en forma de playas, dunas, médanos, etc. En el desierto, la arena es el tipo de suelo más abundante. La granulometría de la arena eólica está muy concentrada en torno a 0,2 mm de diámetro de sus partículas.

Los suelos arenosos son ideales para ciertas plantaciones, como la sandía y el maní, y son generalmente preferidos para laagricultura intensiva por sus excelentes características de drenaje.

Especialmente los niños utilizan la arena para realizar construcciones como castillos de arena o túneles.

La arena se utiliza para fabricar cristal por sus propiedades tales como extraordinaria dureza, perfección del cristal o alto punto de fusión, y, junto con la grava y el cemento, es uno de los componentes básicos del hormigón. el suelo de la playa es arenoso y mojado en la superficie es seco y caliente

Atributos físicos

Castillo hecho con arena.

El volumen de un grano de arena de cuarzo, de un diámetro de 0,06 mm (el límite inferior), es 2,51 × 10–10 m3 con una masa de 6,66 × 10-4 g (0,67 mg). En el límite superior, el volumen y la masa de un grano de arena con diámetro de 2,10 mm son 8,80 × 10-9 m3 y 2,33 × 10-2 g (23 mg).1

[editar]Granulometría

Dentro de la clasificación granulométrica de las partículas del suelo, las arenas ocupan el siguiente lugar en el escalafón:

Ángulo de rozamiento interno o ángulo de reposo

Ángulo que forma la superficie el talud natural formado por ese tipo de arena y la horizontal. Este ángulo depende de la forma de los granos y su encaje en forma de estructura. El ángulo de rozamiento interno determina el tamaño de un talud de carreteras o el comportamiento de un cimiento, pues la resistencia que opone el suelo al peso de una edificación está directamente relacionado con este ángulo.tatan

La madera es un material ortótropo encontrado como principal contenido del tronco de un árbol. Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen cada año y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas.

Una vez cortada y secada, la madera se utiliza para muchas aplicaciones.

Fabricación de pulpa o pasta, materia prima para hacer papel.

Alimentar el fuego se denomina leña y es una de las formas más simples de biomasa.

Ingeniería

Medicinal

Estructura de la madera

Corteza externa: es la capa más externa del árbol. Está formada por células muertas del mismo árbol. Esta capa sirve de protección contra los agentes atmosféricos.

Cámbium: es la capa que sigue a la corteza y da origen a otras dos capas: la capa interior o capa de xilema, que forma la madera, y una capa exterior o capa de floema, que forma parte de la corteza.

Albura: es la madera de más reciente formación y por ella viajan la mayoría de los compuestos de la savia. Las células transportan la savia, que es una sustancia azucarada con la que algunos insectos se pueden alimentar. Es una capa más blanca porque por ahí viaja más savia que por el resto de la madera.

Duramen (o corazón): es la madera dura y consistente. Está formada por células fisiológicamente inactivas y se encuentra en el centro del árbol. Es más oscura que la albura y la savia ya no fluye por ella.

Médula vegetal:es la zona central del tronco, que posee escasa resistencia, por lo que, generalmente no se utiliza.

Composición de la madera

En composición media se compone de un 50% de carbono (C), un 42% de oxígeno (O), un 6% de hidrógeno (H) y el 2% restante denitrógeno (N) y otros elementos.

Los componentes principales de la madera son la celulosa, un polisacárido que constituye alrededor de la mitad del material total, lalignina (aproximadamente un 25%), que es un polímero resultante de la unión de varios ácidos y alcoholes fenilpropílicos y que proporciona dureza y protección, y la hemicelulosa (alrededor de un 25%) cuya función es actuar como unión de las fibras. Existen otros componentes minoritarios como resinas, ceras, grasas y otras sustancias.

Barro

Barro.

El barro es una mezcla semilíquida de agua y tierra compuesta por sedimentos, partículas de polvo y arcilla. Los depósitos de barro se endurecen con el paso del tiempo hasta convertirse en lutita.

Sinónimos

Son numerosos los términos empleados para referirse al barro, teniendo la mayoría diferentes matices. El vocablo lodo puede aplicarse como sinónimo total de barro, si bien suele emplearse para especificar grandes formaciones de material sedimentado, de manera que en episodios como el desastre de Aznalcóllar se hablaría -por sus dimensiones- de lodazal y no de barrizal.

También aporta ciertos matices el término cieno, que hace referencia al barro denso que se puede encontrar en el fondo de ríos y lagos, así como en el subsuelo, donde la tierra se mezcla con las aguas de infiltración.

El barro glutinoso que se forma cuando el agua permanece detenida sobre una superficie de tierra recibe el nombre de fango. Este suele ser de consistencia más líquida que el lodo y se encontraría tanto en las orillas de ríos y lagos como en las zonas de tierra sobre las que llueve. Así, el vocablo fango es utilizado prácticamente siempre como sinónimo total de barro.

Usos

Barro en la construcción

El barro es uno de los primeros materiales usados por el hombre para construir refugios. El barro apilado a mano (cob), en forma de ladrillos (adobe), o compactado (tapial) es una forma muy barata y poco tecnificada de crear paredes y muros, por lo que ha sido ampliamente utilizado por las civilizaciones antiguas así como por las culturas ubicadas en entornos desérticos, donde escasea la piedra y la madera.

Hierro forjado

El hierro forjado (o hierro dulce) es un material de hierro que posee la propiedad de poder ser forjado y martillado cuando esta muy caliente (al rojo) y que se endurece enfriándose rápidamente. Funde a temperatura mayor de 1500 °C, es poco tenaz y puede soldarse mediante forja.

Enrejado de hierro forjado.

Se caracteriza por el bajo contenido de carbono (entre 0,05% y 0,25%), siendo una de las variedades, de uso comercial, con más pureza en hierro. Es duro, maleable y fácilmentealeable con otros metales, sin embargo es relativamente frágil, y poco apto para ser utilizado en la confección de láminas, tales como espadas, etc. El hierro forjado ha sido empleado durante miles de años, y ha sido la composición más habitual del "hierro" tal como se ha conocido a lo largo de la historia.

Tradicionalmente, el hierro forjado ha sido obtenido a partir del mineral de hierro calentado a altas temperaturas en una forja. Luego, se procedía a golpearlo, en un proceso en el que se buscaba eliminar las impurezas y escorias contenidas en el mineral.

Los procesos industriales del siglo XIX permitieron producir hierro forjado en grandes cantidades, de modo que se pudo utilizar este material en la construcción de grandes estructuras de arquitectura e ingeniería.

La dificultad de realizar uniones de elementos de hierro forjado mediante soldadura ha relegado el empleo de este material a usos decorativos o secundarios en la construcción, tales como enrejados y otras piezas.

Ladrillo

Un ladrillo es una pieza de construcción, generalmente cerámica y con forma ortoédrica, cuyas dimensiones permiten que se pueda colocar con una sola mano por parte de un operario. Se emplea en albañilería para la ejecución de fábricas en general.

Historia

Los ladrillos son utilizados como elemento para la construcción desde hace unos 11.000 años. Los primeros en utilizarlos fueron los agricultores del neolitico preceramico del Levante hacia 9500 a. c., ya que en las áreas donde levantaron sus ciudades apenas existía la madera y la piedra. Los sumerios y babilonios secaban sus ladrillos al sol; sin embargo, para reforzar sus muros y murallas, en las partes externas, los recubrían con ladrillos cocidos, por ser estos más resistentes. En ocasiones también los cubrían con esmaltes para conseguir efectos decorativos. Las dimensiones de los ladrillos fueron cambiando en el tiempo y según la zona en la que se utilizaron.

El ladrillo como elemento constructivo

La arcilla

La arcilla con la que se elaboran los ladrillos es un material sedimentario de partículas muy pequeñas de silicatos hidratados de alúmina, además de otros minerales como el caolín, la montmorillonita y la illita. Se considera el adobe como el precursor del ladrillo, puesto que se basa en el concepto de utilización de barro arcilloso para la ejecución de muros, aunque el adobe no experimenta los cambios físico-químicos de la cocción. El ladrillo es la versión irreversible del adobe, producto de la cocción a altas temperaturas(350º).

Geometría

Nomenclatura de las caras y aristas de un ladrillo.

Su forma es la de un prisma rectangular, en el que sus diferentes dimensiones reciben el nombre de soga, tizón y grueso, siendo la soga su dimensión mayor. Así mismo, las diferentes caras del ladrillo reciben el nombre de tabla, canto y testa (la tabla es la mayor). Por lo general, la soga es del doble de longitud que el tizón o, más exactamente, dos tizones más una junta, lo que permite combinarlos libremente. El grueso, por el contrario, puede no estar modulado.

Existen diferentes formatos de ladrillo, por lo general son de un tamaño que permita manejarlo con una mano. En particular, destacan el formato métrico, en el que las dimensiones son 24 x 11,5 x 5,25 / 7 / 3,5 cm (cada dimensión es dos veces la inmediatamente menor, más 1 cm de junta) y el formato catalán de dimensiones 29 x 14 x 5,2 / 7,5 / 6 cm, y los más normalizados que miden 25 x 12 x 5 cm.

Actualmente también se utilizan por su gran demanda, dado su reducido coste en obra, medidas de 50 x 24 x 5 cm.

Arcilla

La arcilla está constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratados, procedentes de la descomposición de minerales de aluminio. Presenta diversas coloraciones según las impurezas que contiene, siendo blanca cuando es pura. Surge de la descomposición de rocas que contienen feldespato, originada en un proceso natural que dura decenas de miles de años.

Físicamente se considera un coloide, de partículas extremadamente pequeñas y superficie lisa. El diámetro de las partículas de la arcilla es inferior a 0,002 mm. En la fracción textural arcilla puede haber partículas no minerales, los fitolitos. Químicamente es un silicato hidratado de alúmina, cuya fórmula es: Al2O3 · 2SiO2 ·H2O.

Se caracteriza por adquirir plasticidad al ser mezclada con agua, y también sonoridad y dureza al calentarla por encima de 800 °C. La arcilla endurecida mediante la acción del fuego fue la primera cerámica elaborada por los seres humanos, y aún es uno de los materiales más baratos y de uso más amplio. Ladrillos, utensilios de cocina, objetos de arte e incluso instrumentos musicales como la ocarina son elaborados con arcilla. También se la utiliza en muchos procesos industriales, tales como en la elaboración de papel, producción de cemento y procesos químicos.

Mortero de cal

Los morteros de cal son aquellos morteros que están fabricados con óxido de calcio (cal), arena y agua. La cal puede ser aérea o hidráulica, diferenciándose porque la hidráulica tiene un pequeño porcentaje de silicatos, lo que la hace más recomendable para su uso en ambientes húmedos. Este tipo de morteros no se caracterizan por su gran dureza a corto plazo, sino por su plasticidad, color, y maleabilidad en la aplicación.

La cal aérea en la construcción tradicional

La cal ya era conocida en el sexto milenio a. C. como material de construcción para morteros y revestimientos, ya que en Çatal Hüyük se han encontrado paredes revocadas con morteros de cal y pintadas al fresco. Posteriormente, gracias a investigaciones de arqueólogos se ha descubierto que se ha usado en periodos como el Antiguo Egipto, Imperio asirio, Grecia clásica, en el Imperio romano; también, fuera del Mediterráneo, fue usada por los mayas, los incas y los aztecas en América y las primeras dinastías chinas o también las primeras dinastías indias.

Es muy importante no confundir la cal aérea con la cal hidráulica, ya que esta última contiene muchos silicatos y tiene un comportamiento diferente, sobre todo como material de construcción.

Solo la cal aérea tiene capacidad bioclimática y es capaz de conservarse en perfectas condiciones durante siglos, ya que posee poros que dejan transpirar las paredes y al mismo tiempo la impermeabilizan. También el núcleo que conserva, regula la temperatura del interior de una casa gracias al efecto de "respiración" de la casa a través suyo. Para ello, el resto de los materiales deben ser tradicionales, como piedra, barro, ladrillo tradicional, etc.

Una vez que la cal se utiliza, empieza a cristalizar y a carbonatarse, desde la superficie hacia dentro, conservando un núcleo húmedo que es el que le confiere sus propiedades y elasticidad, gracias a la cual tiene un comportamiento mecánico mejor que un cemento portland, tanto para revocos exteriores como interiores, así como para morteros y otros usos.

Al cabo de cientos de años, la cal apagada, después de carbonatarse completamente, retorna a su estado original en la cantera, que es el de roca caliza.

Una observación importante es que la cal apagada no tiene propiedades adherentes y por lo tanto su fijación es mecánica a los huecos de la piedra o el ladrillo, por lo que si se va a aplicar a una pared lisa, previamente, hay que picarla para crear unos pequeños "hoyuelos" en toda la superficie donde se pueda "agarrar".

caliza

La caliza es una roca sedimentaria compuesta mayoritariamente porcarbonato de calcio (CaCO3), generalmente calcita. También puede contener pequeñas cantidades de minerales como arcilla, hematita, siderita, cuarzo, etc., que modifican (a veces sensiblemente) el color y el grado de coherencia de la roca. El carácter prácticamente monomineral de las calizas permite reconocerlas fácilmente gracias a dos características físicas y químicas fundamentales de la calcita: es menos dura que el cobre (su dureza en laescala de Mohs es de 3) y reacciona con efervescencia en presencia deácidos tales como el ácido clorhídrico.

Formación

Por su aspecto blanco son muy distinguibles. Las calizas se forman en los mares cálidos y poco profundos de las regiones tropicales, en aquellas zonas en las que los aportes detríticos son poco importantes. Dos procesos, que generalmente actúan conjuntamente, contribuyen a la formación de las calizas:

Origen químico

El carbonato de calcio se disuelve con mucha facilidad en aguas que contienen gas carbónico disuelto (CO2), debido a la alta solubilidad del bicarbonato cálcico, como compuesto intermedio. Pero para el caso contrario, en entornos en los que aguas cargadas de CO2 se liberan bruscamente a la atmósfera, se produce generalmente la precipitación del carbonato de calcio en exceso, según la siguiente reacción:

Esa liberación de CO2 se produce, fundamentalmente, en dos tipos de entornos: en el litoral cuando llegan a la superficie aguas cargadas de CO2 y, sobre los continentes, cuando las aguas subterráneas alcanzan la superficie.

Hormigón

(Redirigido desde «Hormigon»)

La técnica del hormigón está muy desarrollada permitiendo soluciones muy complejas. En este puente sobre el río Almonte (España) se ve como progresa la ejecución del primer arco desde las márgenes apoyado en tirantes provisionales faltando de hormigonar solo la clave del mismo. Detrás, en paralelo, se observa el avance de un segundo arco en una fase más preliminar.

Colocación de hormigón fresco en obra. El material que se vierte es una masa pastosa. Los trabajadores con botas impermeables se mueven por él sin dificultad.

El hormigón permite rellenar un molde o encofrado con una forma previamente establecida. En este caso, es un encepado, un elemento que une las cabezas de un grupo de pilotes, hincados o embebidos profundamente en el terreno.

El hormigón o concreto es el material resultante de la mezcla de cemento (u otroconglomerante) con áridos (grava, gravilla y arena) y agua. La mezcla de cemento con arena y agua se denomina mortero. Existen hormigones que se producen con otros conglomerantes que no son cemento, como el hormigón asfáltico que utiliza betún para realizar la mezcla.

El cemento, mezclado con agua, se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece tornándose en un material de consistencia pétrea.

La principal característica estructural del hormigón es que resiste muy bien los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.), por este motivo es habitual usarlo asociado al acero, recibiendo el nombre de hormigón armado, o concreto pre-reforzado en algunos lugares; comportándose el conjunto muy favorablemente ante las diversas solicitaciones.

Además, para poder modificar algunas de sus características o comportamiento, se pueden añadir aditivos y adiciones, existiendo una gran variedad de ellos: colorantes, aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, fibras, etc.