UPLA-00-E-If-0006-B Materiales de La Construccion y Avances Tecnologiscos en El Peru y El Mundo

“AÑO DE LA INTEGRACIÓN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD”

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO : MECANICA DE MATERIALES

TEMA : MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Y AVANCES

TECNOLÓGICOS EN EL PERU Y EN EL EXTRANJERO.

DOCENTE : ING. JACOB VALERIOS ZACARÍAS.

ALUMNOS : GERLIN GOICOCHEA MARIN.

TURNO : NOCHE

CICLO : V

Lince, 17 de Octubre de 2012

INDICE

1 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................4

2 ORIGENES.....................................................................................................................................6

3 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.............................................................................................6

3.1 CARACTERÍSTICAS.............................................................................................................7

3.2 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES...............................................................................7

3.3 REGULACIÓN.......................................................................................................................8

3.4 NOMENCLATURA.................................................................................................................8

4 CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES:......................................................................................9

4.1 MATERIALES PÉTREOS......................................................................................................9

4.2 MATERIALES AGLUTINANTES............................................................................................9

4.3 MATERIALES COMPUESTOS..............................................................................................9

4.4 MATERIALES CERÁMICOS Y VIDRIOS..............................................................................9

4.5 ARIDOS...............................................................................................................................13

4.6 PIEDRA NATURAL..............................................................................................................15

4.7 CONGLOMERANTES.........................................................................................................18

4.8 METALES............................................................................................................................21

4.9 MATERIALES BITUMINOSOS Y PLÁSTICOS...................................................................22

5 AVANCES TECNOLÓGICOS EN LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION.............................24

5.1 AVANCES EN LA TECNOLOGÍA DEL CONCRETO..........................................................24

5.2 CONCRETO TRANSLÚCIDO..............................................................................................25

5.3 EL ENFIBRADO DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN........................................28

5.4 ESTUDIO DE UN MODELO MATEMÁTICO PARA LA DETERMINACIÓN DEL CONSUMO

DE ACERO EN EQUIPOS DE TRITURACIÓN DE ÁRIDOS..............................................30

5.5 NECESIDAD DE LAVADO DE ARENAS DE TRITURACIÓN BAJO CONDICIONES

EXTREMAS POR EXIGENCIAS MEDIOAMBIENTALES Y FALTA DE DISPONIBILIDAD

DE AGUA. INSTALACIÓN DE PLANTA ERAL CON ALTO RECUPERO DE AGUA EN EL

PROCESO DE LAVADO, OBTENCIÓN DE ARENAS TRITURACIÓN LAVADAS Y FILLER

GRANÍTICO DE ALTA CALIDAD........................................................................................31

5.6 ARCILLAS FERRUGINOSAS EN LAS SIERRAS SEPTENTRIONALES DE BUENOS

AIRES, ARGENTINA. SU APROVECHAMIENTO INDUSTRIAL........................................31

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Y AVANCES TECNOLÓGICOS EN EL PERU Y EN EL

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Doc. UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES: UPLA-00-E-IF-0006-B

5.7 PRUEBAS DE INFORMACION DE UNA DOSIFICACION DE HORMIGON PARA

EJECUTAR UNA OBRA HIDROTECNICA..........................................................................32

5.8 PROGRESO DE FISURAS PRIMARIAS EN PILOTES DE HORMIGON ARMADO..........32

5.9 EMPLEO DE MICRO-HORMIGONES AUTOCOMPACTANTES EXPANSORES PARA EL

REFUERZO DE PILARES DAÑADOS................................................................................33

6 CONCLUSIONES DE AVANCES EN LA CONSTRUCCION.......................................................34

7 BIBLIOGRAFIA.............................................................................................................................35



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1 INTRODUCCIÓN

Los materiales de construcción están íntimamente ligados al desarrollo del ser humano. Han sido

utilizados, desde tiempos inmemoriales, para dar cobijo frente a las inclemencias del tiempo (la

piedra o la madera siempre), facilitar el transporte de personas o mercancías (p.e. las calzadas

romanas) o servir de base para la construcción de obras de ingeniería (p.e. el acueducto de

Segovia para el transporte del agua).

El uso de los materiales más simples, la citada piedra o madera, ha ido dando paso, con el

tiempo y los avances tecnológicos, a otros más complejos, en muchos casos implicando

procesos industriales laboriosos, como los ladrillos, el vidrio, el acero o el hormigón. No obstante,

la llegada de estos “nuevos” materiales nunca ha producido el abandono de los “antiguos”, pues

tanto la madera como la piedra natural todavía están presentes en la mayoría de las obras de

construcción, incluso asociados, en ocasiones, al lujo. Los últimos materiales incorporados han

sido los plásticos, bien en forma de productos para la edificación (p.e. las conducciones de PVC)

o como material base para la fabricación de geosintéticos, muy utilizados en la obra civil (p.e. en

las carreteras). Es de esperar que el futuro lleve consigo la introducción de otros nuevos

materiales, probablemente hoy en día desconocidos, que abaraten el proceso constructivo y, a la

vez, constituyan una mejora en la calidad de vida del hombre.

Por otro lado, es indudable que la fabricación de los materiales de construcción supone una

enorme demanda de materias primas, las cuales son, en su práctica totalidad, excepción hecha

de la madera y el corcho, sustancias que se integran en lo que se denomina “recursos naturales

almacenados” (Blunden, 1985; Bustillo et al., 2001), es decir, recursos minerales no renovables,

salvo a escala de tiempo geológico, existentes en la superficie o zonas próximas de la corteza

terrestre. Dentro de este tipo de recursos se incluirían las sustancias minerales metá-

licas, aquellas de las que se extraen elementos tales como el hierro, aluminio, cobre o cinc, las

sustancias minerales no metálicas, sobre todo las rocas industriales, y los combustibles fósiles

líquidos como el petróleo y sus derivados.

En cuanto a los procesos de fabricación, algunos materiales de construcción, caso de la piedra

natural y los áridos, son materias primas naturales que sólo necesitan un proceso sencillo de

corte (Fig. 1), fragmentación o lavado, por lo que se conservan sus propiedades intrínsecas. Sin

embargo, la mayor parte de los materiales de construcción exigen un procesado más amplio y

complejo de su materia prima. Así, cualquiera de las sustancias utilizadas para la fabricación de

conglomerantes, sea el cemento pórtland, el yeso o la cal, requiere que las piedras calizas y de



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yeso y arcillas sean trituradas, molidas, seleccionadas en cuanto a tamaño, mezcladas,

calcinadas y, en muchos casos, aditivadas con otras sustancias, antes de convertirse en el

material de construcción finalmente obtenido. Por su parte, las arcillas y los minerales silíceos

que forman la base de los productos cerámicos y los vidrios, respectivamente, deben someterse

también a elaborados procesos de manufactura y, en muchos casos, a especificaciones muy

estrictas en cuanto a la calidad inicial de la materia empleada y a su comportamiento físico-

químico en las distintas fases del procesado. En el caso de los materiales bituminosos,

geosintéticos y plásticos, el punto de partida es el petróleo y diversas sustancias orgánicas

afines, las cuales sufren una amplia variedad de transformaciones dentro de la industria

petroquímica. Por último, la fabricación de materiales metálicos destinados a la construcción se

nutre de los yacimientos naturales de óxidos, hidróxidos y sulfuros con alta ley en metales

relativamente comunes que, separados mediante procesos minero-metalúrgicos específicos,

proporcionan hierro, aluminio, cobre, plomo y otros elementos con los que se formulan las

aleaciones que constituyen los distintos tipos de aceros.

Es importante tener en cuenta, para acabar esta introducción, que la fuerte demanda de estas

materias primas implica una necesaria abundancia de todas ellas, así como su rápida

disponibilidad, sin olvidar el factor económico, es decir, unos precios asequibles que permitan su

utilización.



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2 ORIGENES

Desde sus comienzos, el ser humano ha modificado su entorno para adaptarlo a sus

necesidades. Para ello ha hecho uso de todo tipo de materiales naturales que, con el paso del

tiempo y el desarrollo de la tecnología, se han ido trasformando en distintos productos mediante

procesos de manufactura de creciente sofisticación. Los materiales naturales sin procesar

(arcilla, arena, mármol) se suelen denominar materias primas, mientras que los productos

elaborados a partir de ellas (ladrillo, vidrio, baldosa) se denominan materiales de construcción.

No obstante, en los procesos constructivos muchas materias primas se siguen utilizando con

poco o ningún tratamiento previo. En estos casos, estas materias primas se consideran también

materiales de construcción propiamente dichos.

Por este motivo, es posible encontrar un mismo material englobado en distintas categorías: por

ejemplo, la arena puede encontrarse como material de construcción (lechos o camas de arena

bajo algunos tipos de pavimento), o como parte integrante de otros materiales de construcción

(como los morteros), o como materia prima para la elaboración de un material de construcción

distinto (el vidrio, o la fibra de vidrio).

Los primeros materiales empleados por el hombre fueron el barro, la piedra, y fibras vegetales

como madera o paja.

Los primeros "materiales manufacturados" por el hombre probablemente hayan sido los ladrillos

de barro (adobe), que se remontan hasta el 13.000 a. C,1 mientras que los primeros ladrillos de

arcilla cocida que se conocen datan del 4.000 a. C.1

Entre los primeros materiales habría que mencionar también tejidos y pieles, empleados como

envolventes en las tiendas, o a modo de puertas y ventanas primitivas.

3 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Un material de construcción es un elemento empleado para una edificación u obra, es una

materia prima o con más frecuencia un producto manufacturado.

Desde sus comienzos, el ser humano ha modificado su entorno para adaptarlo a sus

necesidades. Para ello ha hecho uso de todo tipo de materiales naturales que, con el paso del

tiempo y el desarrollo de la tecnología, se han ido trasformando en distintos productos mediante

procesos de manufactura de creciente sofisticación. Los materiales naturales sin procesar

(arcilla, arena, mármol) se suelen denominar materias primas, mientras que los productos

elaborados a partir de ellas (ladrillo, vidrio, baldosa) se denominan materiales de construcción.



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No obstante, en los procesos constructivos muchas materias primas se siguen utilizando con

poco o ningún tratamiento previo. En estos casos, estas materias primas se consideran también

materiales de construcción propiamente dichos.

Por este motivo, es posible encontrar un mismo material englobado en distintas categorías: por

ejemplo, la arena puede encontrarse como material de construcción (lechos o camas de arena

bajo algunos tipos de pavimento), o como parte integrante de otros materiales de construcción

(como los morteros), o como materia prima para la elaboración de un material de construcción

distinto (el vidrio, o la fibra de vidrio).

1.1 CARACTERÍSTICAS

Los materiales de construcción se emplean en grandes cantidades, por lo que deben

provenir de materias primas abundantes y baratas. Por ello, la mayoría de los materialesde

construcción se elaboran a partir de materiales de gran disponibilidad como arena,arcilla o

piedra. Además, es conveniente que los procesos de manufactura requeridosconsuman

poca energía y no sean excesivamente elaborados. Esta es la razón por la queel vidrio es

considerablemente más caro que el ladrillo, proviniendo ambos de materias primas tan

comunes como la arena y la arcilla, respectivamente.Los materiales de construcción tienen

como característica común el ser duraderos.Dependiendo de su uso, además deberán

satisfacer otros requisitos tales como la dureza,la resistencia mecánica, la resistencia al

fuego, o la facilidad de limpieza. Por normageneral, ningún material de construcción

cumple simultáneamente todas las necesidadesrequeridas: la disciplina de la construcción

es la encargada de combinar los materiales para satisfacer adecuadamente dichas

necesidades.

3.2 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Con objeto de utilizar y combinar adecuadamente los materiales de construcción los

proyectistas deben conocer sus propiedades. Los fabricantes deben garantizar unos

requisitos mínimos en sus productos, que se detallan en hojas de especificaciones. Entre

las distintas propiedades de los materiales se encuentran:

Densidad: relación entre la masa y el volumen

Higroscopicidad: capacidad para absorber el agua

Coeficiente de dilatación: variación de tamaño en función de la temperatura

Conductividad térmica: facilidad con que un material permite el paso del calor



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Resistencia mecánica: capacidad de los materiales para soportar esfuerzos

Elasticidad: capacidad: para recuperar la forma original al desaparecer el esfuerzo

Plasticidad: deformación: permanente del material ante una carga o esfuerzo

Rigidez: la resistencia de un material a la deformación

3.3 REGULACIÓN

En los países desarrollados, los materiales de construcción están regulados por una serie

de códigos y normativas que definen las características que deben cumplir, así como su

ámbito de aplicación.

El propósito de esta regulación es doble: por un lado garantiza unos estándares de calidad

mínimos en la construcción, y por otro permite a los arquitectos e ingenieros conocer de

forma más precisa el comportamiento y características de los materiales empleados.

Las normas internacionales más empleadas para regular los materiales de construcción

son las normas ISO.

En España existe la entidad certificadora AENOR con el mismo propósito.

3.4 NOMENCLATURA

Puesto que los productos deben pasar unos controles de calidad antes de poder ser

utilizados, la totalidad de los materiales empleados hoy día en la construcción están

suministrados por empresas. Para los materiales más comunes existen multitud de

fábricas y marcas comerciales, por lo que el nombre genérico del material se respeta

(cemento, ladrillo, etc). Sin embargo, cuando el fabricante posee una parte importante del

mercado, es común que el nombre genérico sea sustituido por el de la marca dominante.

Este es el caso del fibrocemento (Uralita), del cartón yeso (Pladur), o de los suelos

laminados (Pergo). Tampoco es inusual que determinados productos, bien sea por ser

más específicos, minoritarios, o recientes, sólo sean suministrados por un fabricante. En

estos casos, no siempre existe un nombre genérico para el material, que recibe entonces

el nombre o marca con el que se comercializa. Esta situación se produce frecuentemente

en materiales compuestos (como en algunos paneles sandwich) o encomposites muy

especializados.



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4 CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES:

2.1 MATERIALES PÉTREOS

Los materiales pétreos son las piedras naturales, se obtienen de rocas y se utilizan sin

apenas sufrir transformaciones principalmente en la construcción de edificios, obras

públicas y para ornamentación.

Pueden presentarse en forma de bloques o losetas (mármol, granito y pizarra), o también

en forma de gránulos y fragmentos de distintos tamaños (arenas y

gravas).

4.2 MATERIALES AGLUTINANTES

son materiales capaces de unir fragmentos de uno o más materiales para formar un

conjunto compacto.

Según la forma en que llevan a cabo a la unión, se denominan aglomerantes o

conglomerantes.

- En los aglomerantes la unión tiene lugar por procesos físicos. Ejemplos: el barrro, la cola,

el betún, etc.

- En los conglomerantes la unión ocurre mediante transformaciones químicas. Ejemplos: el

yeso, la cal y el cemento.

4.3 MATERIALES COMPUESTOS

Se entiende por material compuesto aquel formado a partir de dos o más materiales y que

se caracteriza por poseer unas propiedades mejores que las de los materiales

constituyentes por separado.

4.4 MATERIALES CERÁMICOS Y VIDRIOS

El término “cerámica” deriva de la palabra griega “kéramos”, que significa “cosa quemada”

y que, genuinamente, se refiere al arte de la alfarería, procediendo de una raíz sánscrita

más antigua que alude al proceso de cocción o calcinación. En la actualidad, el término

cerámica se aplica a cualquier material sólido inorgánico, no metálico, que se fabrica por

calentamiento a alta temperatura. La mayoría de los productos cerámicos parten de la

arcilla, con mayor o menor proporción de arena, siendo conformados en estado húmedo



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plástico y posteriormente cocidos a alta temperatura para dar al objeto su dureza final.

Este procesado básico es el usual en la fabricación de ladrillos, tejas y baldosas (Bustillo y

Calvo, 2005). Tanto en la alfarería tradicional como en la producción cerámica más

actualizada, la cocción es un momento clave, dado que con ella se consigue la condición

pétrea del producto cerámico y la definición final de colores y tonos.

Este proceso aparece refinado y perfeccionado en la manufactura de baldosas, sea con

base de pasta roja o blanca, en la fabricación de elementos refractarios y, ya lejos de los

modos de trabajo de la cerámica tradicional, en la producción de materiales cerámicos

avanzados (vidrios cerámicos, fibras cerámicas, cerámica térmica, semiconductores, etc.),

fabricados con tecnología punta y que se sustentan, en la mayor parte de los casos, en

compuestos químicos preparados sintéticamente.

El uso cerámico de la arcilla se basa en que, cuando se mezcla con una cantidad limitada

de agua, se obtiene una masa cohesiva (pasta cerámica) que puede ser moldeada con

facilidad. Esta propiedad, característica de los minerales arcillosos, se denomina

plasticidad y en ella se ha fundamentado el moldeo de los productos cerámicos desde la

antigüedad. La plasticidad de las pastas cerámicas depende de la relación entre las

cantidades de arcilla y agua, así como de las características y propiedades del material

arcilloso (composición mineralógica, granulometría, superficie específica, coloides,

contenido en sales solubles, etc.).

En la fabricación de los productos cerámicos, tanto si se trata de cerámica estructural (Fig.

8), como de baldosas cerámicas, queda patente la gran variedad de sustancias utilizadas,

correspondiendo el máximo de material consumido a las arcillas, arenas y feldespatos, que

son la base de su manufactura. Las razones de ello, y de las diferentes proporciones,



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radican en los objetivos que se persigan en el proceso: plasticidad, carácter fundente,

función desgrasante o desfloculante, modificación del color, etc. Por lo que respecta al

proceso de fabricación, si bien en el caso de la cerámica estructural el material (la arcilla)

pasa, a grandes rasgos, de la cantera a la fábrica de tejas o ladrillos, en las baldosas

cerámicas, sector en el cual España juega un papel fundamental a nivel mundial, sobre

todo en lo que a tecnología e innovación se refiere, es imprescindible un paso industrial

intermedio (entre la cantera y la fábrica), cual es la obtención de la pasta granulada en el

atomizador; dicha pasta, posteriormente, es el producto base para obtener las diversas

variedades de baldosas cerámicas: azulejo, pavimento de gres, gres porcelánico, baldosín

catalán, gres rústico o barro cocido.

En cuanto al vidrio, puede ser considerado también como un material cerámico, con la

particularidad de que sus constituyentes son calentados hasta fusión y después enfriados

a un estado rígido sin cristalización. Los vidrios se caracterizan por una estructura no

ordenada, o amorfa, al contrario de los que ocurre en los sólidos cristalinos. El resultado

es un material traslúcido, de brillo vítreo, duro, con fractura concoidea y resistente a la

corrosión, propiedades que justifican su amplísimo uso en construcción y en sectores

industriales muy diversos. Las variedades del vidrio dependen de las materias primas

utilizadas y de la combinación de ellas. La materia prima esencial para la fabricación de

vidrio son las arenas silíceas, a las que se añaden proporciones variables de carbonatos,

boratos, feldespatos y óxidos, que contribuyen a dotar al vidrio de las propiedades exigidas

según su destino en la construcción (Fig. 9) o en usos tales como recipientes, fibras y

lanas, vidrio doméstico o vidrios especiales.

Los materiales cerámicos y vidriosse obtienen a partir de la cocción del barro (tejas y

ladrillos) o de la fundición de los minerales ( vidrios ).



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MATERIALES DE CONSTRUCCION COMUNES



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2.2 ARIDOS

Los áridos, definidos de forma rápida y sencilla por la Asociación Europea de Áridos

(UEPG) como “los materiales granulares usado en la construcción”, son, después del

agua, el recurso natural más utilizado por el ser humano, siendo imprescindibles en la

fabricación de una parte muy importante de los materiales de construcción. Para hacerse

una idea de la trascendencia que tiene el consumo de esta materia prima, baste decir que

un kilómetro de autopista necesita 25.000 toneladas de áridos, un metro cúbico de

hormigón 2 toneladas o un kilómetro de doble vía de ferrocarril unas 10.000 toneladas, por

citar tres de las aplicaciones más importantes de los áridos. El auge de los áridos, baratos

y presentes en la naturaleza en grandes cantidades, surgió a finales del siglo XIX, con la

aparición del cemento y hormigón y el comienzo del desarrollo de las redes de ferrocarril,

carreteras, etc., continuando, lógicamente, en la actualidad.

Los áridos se clasifican, según su procedencia, en tres grandes grupos: naturales,

artificiales y reciclados. Los primeros, los naturales, se subdividen, a su vez, en dos

grandes grupos: granulares y de machaqueo. Los áridos naturales granulares se obtienen

en las graveras (Fig. 2), que se localizan frecuentemente en las terrazas de los ríos,

utilizándose después de un tratamiento que incluye el lavado y la clasificación. El otro gran

grupo de áridos naturales, los de machaqueo, se producen en canteras, de muy diferentes

características geológicas (se utilizan tanto rocas ígneas como sedimentarias o

metamórficas), tras arrancar los materiales y someterlos, principalmente, a procesos de

trituración y clasificación. Por su parte, los áridos artificiales se obtienen como

subproductos de diferentes procesos industriales, como son los estériles mineros, cenizas

del carbón, etc. En cuanto a los áridos reciclados, que constituyen la gran mayoría de los

denominados RCD (residuos de la construcción y demolición), son los que se generan

básicamente con la destrucción de estructuras previas: edificios, pavimentos antiguos, etc.

Este último tipo, debido a la gran cantidad de desechos que producen las sociedades

modernas, está recibiendo, en los últimos tiempos, un notable interés, con gran desarrollo

de legislaciones, aplicaciones, etc. La aportación de cada una de las fuentes de áridos

citadas al cómputo general no es proporcional, ya que el grupo de los áridos naturales,

bien granulares o de machaqueo, constituye, hoy en día, la inmensa mayoría de los

materiales utilizados, quedando el resto como meras excepciones a la regla general,

frecuentemente como situaciones puntuales que se llevan a cabo, por ahora, por

cuestiones de carácter medioambiental, aunque bien es verdad que esto está cambiando,

y lo seguirá haciendo, a gran velocidad en los últimos años.



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Una vez que han recibido el correspondiente tratamiento (Fig. 3), los áridos, en sus

granulometrías adecuadas (por ejemplo, para el hormigón es necesario una fracción entre

0 y 4 mm y otra entre 4 y 10 ó 20 mm), son el componente fundamental de materiales de

construcción básicos como los hormigones y los morteros, utilizándose en su fabricación,

en proporciones alrededor del 70%, junto con otros productos como los conglomerantes

(cemento en el caso del hormigón y cemento, cal y/o yeso para los morteros), el agua, los

aditivos y las adiciones. También son el componente principal de las bases y subbases de

carreteras, con unos tamaños y características muy estrictas forman el balasto, la capa de

piedras que está presente en las vías de los ferrocarriles, y así hasta un largo etcétera que

hace que, como se comentó al comienzo del epígrafe, sean el recurso mas utilizado

después del agua.



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2.3 PIEDRA NATURAL

El término Piedra Natural incluye, genéricamente, todas aquellas rocas susceptibles de ser

utilizadas como elemento constructivo tras ser extraídas de su yacimiento natural (Fig. 4),

ser dimensionadas de acuerdo con su disposición en obra y ser sometidas a tratamientos

diversos en su superficie, desde el simple desbaste hasta el pulido.

De acuerdo con esta definición, quedan integrados dentro del sector de la Piedra Natural

todos aquellos materiales rocosos que poseen resistencia mecánica suficiente para su

emplazamiento en obra, así como una durabilidad aceptable que les permite perpetuarse

sin perder fácilmente sus características iniciales. A esto se añade el que tengan un

aspecto atractivo y que sean aceptablemente extraíbles y dimensionables.

La utilización de la piedra como material de construcción se remonta, al menos, hasta

hace 10.000 años, habiendo servido como elemento básico de la arquitectura funeraria,

religiosa, de defensa y suntuaria desarrollada por la mayor parte de las civilizaciones. A

ello se une su utilización común en la arquitectura urbana y rural, que comienza su declive

hacia finales del siglo XIX con la introduc ción de los materiales que, como es el caso del

hormigón, conforman los modernos modos de construcción. La Piedra Natural incluye

tanto lo que se denomina Piedra de Cantería o Piedra Natural de Construcción como las

Rocas Ornamentales, estas últimas más exigentes en cuanto a su acabado, al ser el

proceso de pulido, junto con su ubicación, lo que las diferencia de las anteriores.



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Con relación a la Piedra de Cantería, son muchas y variadas, en cuanto a formas y

dimensiones, las piezas de roca utilizadas para cubrir funciones específica dentro de una

edificación. Dentro de estas funciones se incluye el uso de las piezas como elementos

estructurales (muros, columnas, vigas, arcos y otras fábricas de piedra), como

recubrimientos (losas y chapas para suelos y paredes), o como elementos de uso común

en el adoquinado de calles, construcción de escaleras y escalinatas, bordillos, etc.,

complementándose todos estos usos con una amplia variedad de componentes

decorativos, tales como balaustradas, fuentes, bancos y otras realizaciones escultóricas

en las que la talla de la piedra puede alcanzar niveles de elevado refinamiento.

El rasgo común de estos elementos constructivos es que las rocas utilizadas son extraídas

en cantera en bloques de relativo pequeño tamaño, dimensionadas mediante corte y, en

todo caso, sometidas a un tratamiento de superficie que podemos denominar como

acabado rústico. La obtención de piezas dimensionadas de piedra para construcción ha

sido, tradicionalmente, una actividad artesanal ligada a la figura del cantero (Brusi y Bach,

1992).

Por lo que respecta a las Rocas Ornamentales, más importantes, económicamente

hablando, que la Piedra de Cantería, existen en el mercado tres grandes grupos, granitos,

mármoles y pizarras, términos los dos primeros que, comercialmente, no tienen nada que

ver con la definición geológica (por ejemplo, un basalto, como roca ornamental y

comercialmente hablando, entra dentro del grupo de los granitos). A grandes rasgos, los

granitos y los mármoles se requieren por sus características primarias de carácter estético,

como son el color, tamaño de grano, textura, etc., utilizándose en un sin fin de

aplicaciones: revestimientos interiores y exteriores, solados, escaleras, chimeneas,

revestimientos de baños, encimeras, muebles de uso doméstico y objetos decorativos en

general. Otro mundo aparte son los usos de la pizarra como Roca Ornamental, pues se

dedica a la fabricación de cubiertas en forma de tejas (el uso más noble y de mayor valor

añadido), solados, baldosas y, últimamente, revestimientos exteriores (Fig. 5). En las

Rocas Ornamentales cobra una importancia decisiva el acabado final del producto, es

decir, el aspecto externo del mismo, existiendo un amplio abanico de posibilidades:

flameado (Fig. 6), abujardado, apiconado, apomazado, pulido, envejecido, etc.

España es uno de los principales países productores, a nivel mundial, de Rocas

Ornamentales, lo que da una idea de la importancia de este sector en la economía y

mercado de trabajo español, siendo, dicho sector, un referente a nivel mundial, tanto por la

cantidad, como, sobre todo, por la calidad alcanzada en los productos españoles, lo que



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ha situado a nuestro país como uno de los líderes mundiales en el sector de la Piedra

Natural.



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2.4 CONGLOMERANTES

Por conglomerante se entiende la sustancia capaz de endurecerse a corto o medio plazo

al mezclarse con agua, siendo utilizable para unir o trabar materiales de diversa

naturaleza. Este término es, por tanto, muy abierto y engloba sustancias de naturaleza

tanto orgánica (resinas o polímeros en general), como inorgánica. Dentro de los materiales

conglomerantes de tipo inorgánico, que son los más comúnmente utilizados en

construcción, hay tres tipos básicos: cementos, cales y yesos.

Aunque la cal ya fue utilizada por los griegos, fueron los romanos quienes hicieron

extensivo su uso para la construcción de grandes obras y monumentos. La palabra cal es

un término general con el que se designan las diferentes formas en que pueden

presentarse los óxidos e hidróxidos de calcio y magnesio. En función de su composición,

las cales se clasifican, básicamente, en aéreas e hidráulicas.

Las primeras están compuestas principalmente de óxido e hidróxido de calcio y magnesio,

los cuales endurecen lentamente por su combinación con el CO2 de la atmósfera. Este

tipo de cales no presenta propiedades hidráulicas, es decir, no endurecen o fraguan con el

agua. Las hidráulicas, formadas a partir de la calcinación de calizas con contenido en

arcillas y que endurecen o fraguan en contacto con el agua, son más oscuras que las

cales aéreas y en ellas se superpone, durante el fraguado, el efecto de hidratación de

estos componentes con el de la carbonatación de los óxidos de Ca y Mg con el CO2.

La materia prima esencial para la fabricación de cales es la piedra caliza, la cual se

encuentra en cantidades elevadas en la superficie de la corteza terrestre. Cuando la caliza

es pura, está formada en un 100% por carbonato cálcico (CaCO3), del cual el 56% en

peso es CaO y el 44% CO2. Este tipo de caliza químicamente pura es inusual en la

naturaleza,

presentándose contaminada en mayor o menor grado por arcillas, cuarzo u otros

componentes. La cantidad de materia prima necesaria para producir una tonelada de cal

es, aproximadamente, del doble de caliza o dolomía.

Junto con la cal, el yeso es el conglomerante artificial más antiguo y un producto con

presencia cotidiana en la construcción en el mundo moderno, estando las primeras

evidencias de su uso en la construcción en ciudades neolíticas de Anatolia (6.000 años

a.C.), Líbano e Iberia. El yeso natural es sulfato cálcico dihidratado (CaSO4 + 2H2O) que,

tras ser sometido a temperaturas de cocción adecuadas, sufre una deshidratación parcial,

convirtiéndose en sulfato cálcico semihidratado (CaSO4 + 1/2H2O), que es la base del



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yeso comercial utilizado usualmente en construcción. La proporción de arcillas mezcladas

con el yeso, o estratificadas entre los niveles yesíferos, pueden constituir un elemento

limitador para su aprovechamiento, aunque son admisibles porcentajes de hasta un 20%,

en volumen, cuando se trata de yeso común.

En cuanto a los tipos de productos con base yeso, existe una gran variabilidad. La

utilización más común del yeso es en la construcción de interiores, bien como elemento de

revestimiento de soportes

cerámicos u otros (yesos de construcción y escayolas), bien en forma de piezas

prefabricadas destinadas a tabiquería y placado de techos y soleras. A ello hay que añadir

el uso del yeso como mortero, su presencia en pegamentos para unir y fijar trabajos con

prefabricados, la instalación de pavimentos autonivelantes (en este caso mediante la

utilización de anhidrita) y, en otro orden de cosas, las molduras de escayola fabricadas con

fines decorativos en los diseños de interior.

Por último, el cemento es un material clásico en la edificación y la ingeniería civil del

mundo moderno. Desde los tiempos de Grecia y Roma y hasta mediados del siglo XVIII, el

conglomerante más frecuentemente utilizado era la cal y, en ocasiones, el yeso, pero tanto

uno como otro presentaban problemas por su durabilidad limitada, sobre todo en

exteriores sometidos a condiciones meteorológicas adversas. Las razones por las que el

cemento ha alcanzado este singular protagonismo en la construcción moderna, a partir de

su descubrimiento a co mienzos del siglo XIX, se deben al hecho de que las materias

primas para su fabricación son abundantes y de bajo coste, de que su fabricación es

relativamente sencilla y económica y de que, tras su hidratación, es moldeable, pudiendo

tomar todas las formas deseadas, adaptándose a todas las necesidades arquitectónicas

posibles y prestándose a muy diversos tratamientos y procedimientos de puesta en obra.

El cemento se puede fabricar tanto a partir de materiales de origen natural, como con

productos industriales, con tal de que los elementos elegidos aporten los componentes

requeridos para el proceso. Estos componentes, en forma de óxidos, son básicamente

cuatro: cal (CaO), sílice (SiO2), alúmina (Al2O3) y hierro (Fe2O3). Su mezcla, en dosis

bastante delimitadas, permite obtener el crudo a partir del cual se fabrica el cemento.

Aunque las opciones para obtener los citados componentes, evidentemente, son variadas,

lo más frecuente es la explotación de calizas para producir el óxido de calcio y de arcillas

para el resto de compuestos, lo que implica, dado el consumo a nivel mundial del cemento,

una extracción intensiva de estos recursos minerales.



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Posteriormente, y dado que no existe ningún material natural o artificial que posea los

citados componentes en las cantidades adecuadas, es imprescindible llevar a cabo un

proceso de mezcla de diferentes sustancias para conseguir la dosificación que debe tener

el denominado “crudo del cemento”, entendido éste como el material que forma la base

para la obtención de los diferentes productos a lo largo del proceso de fabricación del

mismo (Fig. 7).

Frecuentemente, es necesario acudir a la utilización de los denominados correctores,

sustancias que aportan determinados compuestos que entran en pequeñas proporciones

con el objetivo de aumentar la cantidad del óxido deficitario. Así, por ejemplo, se introduce

las bauxitas como mena de aluminio, las piritas como fuente de hierro o las arenas silíceas

para compensar el déficit en sílice. En general, para obtener una tonelada de cemento

pórtland, el tipo de cemento más común y base de la mayor parte de las variedades de

cemento, se emplean aproximadamente 1,5 toneladas de materias primas, de las cuales

entre un 80 y un 85% son calizas y entre un 15 y un 20% son arcillas.



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2.5 METALES

A partir de la segunda mitad del siglo XIX, con la invención por parte del inglés Bessemer

de un método mucho más barato que los existentes hasta ese momento para la

producción de acero, es cuando se generaliza en Occidente el uso industrial de este

material. Desde entonces y hasta la actualidad, la utilización en la construcción de los

metales y sus aleaciones ha ido creciendo de forma imparable, especialmente en el caso

del hierro y el acero, que constituyen, hoy en día, más del 90% de la producción mundial

de metales. Son las propiedades de los metales, como su dureza y resistencia, bajo peso

estructural en comparación con otros materiales de construcción, su flexibilidad o, en

último caso, su estética e incluso su facilidad de reciclado, las que hacen que sus

aplicaciones en la construcción sean muy numerosas y variadas. De esta forma, se

pueden encontrar constituyendo elementos estructurales (Fig. 10), instalaciones auxiliares

de edificios o modelados decorativos, muy de moda últimamente en los edificios de uso

público. Y ello sin olvidar sus diversas aplicaciones, tanto en el ámbito de la obra pública

(puentes, pasos elevados, etc.) como en el interior de las viviendas: fregaderos,

radiadores, tuberías, puertas o ventanas. Para que un metal pueda ser utilizado como

material de construcción es necesario, en primer lugar, extraerlo de un yacimiento mineral,

normalmente en proporciones muy variables según el metal que se considere. Además,

los metales que se utilizan en la construcción rara vez, por no decir nunca, se encuentran

en forma nativa en la Naturaleza, siendo imprescindible, una vez extraídos, llevar a cabo

un proceso de concentración, de carácter físico (Fig. 11), y otro, posteriormente y de

carácter químico, para separar la fase metálica de los otros componentes que la

acompañan. El primero se denomina mineralurgia mientras que el segundo recibe el

nombre de metalurgia.

En cuanto a los metales que se utilizan en construcción, por encima de todos destaca el

hierro, elemento con el que se fabrica el acero, aleación de aquél con el carbono. De

acuerdo con los contenidos en carbono de la aleación, se diferencian dos grandes

productos, el citado acero, que posee contenidos en carbón que no superan el 2%, y la

fundición, cuyos contenidos en carbono superan el cita do 2%. El otro gran grupo de

metales que se utilizan en la construcción es el de los metales no férreos, y aunque su uso

es muy inferior a la del hierro

y el acero, tanto en cantidad como en calidad (nunca se utilizan estos metales, por

ejemplo, en estructuras portantes), sí es cierto que para diversas aplicaciones

complementarias, y específicamente para interiores y exteriores de los edificios y



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viviendas, los metales no férreos todavía tienen un nicho de aplicación muy importante.

Ejemplos serían el aluminio, utilizado, entre otras, en paneles de fachadas y chapas, el

cobre, en piezas de fontanería, canalones y ornamentación, o el cinc, para recubrimiento y

protección del acero mediante galvanizado, o como componente de aleación con otros

metales.

2.6 MATERIALES BITUMINOSOS Y PLÁSTICOS

Este gran grupo de materiales utilizados en la construcción se puede conformar a partir del

origen de los materiales utilizados en su fabricación, pues todos ellos proceden del

petróleo y sus derivados.

Los materiales bituminosos son sustancias aglomerantes, de naturaleza sólida o

relativamente viscosa a temperatura ambiente, que están constituidos por mezclas

complejas de hidrocarburos, denominándose también ligantes bituminosos o

hidrocarbonados, y siendo su aplicación fundamental la construcción de carreteras (Fig.

12).

En cuanto a los plásticos, después del mercado de los envases y embalajes, la

construcción es el sector que mayor cantidad de plásticos consume. Esto es debido a que

sus aplicaciones, basadas en sus peculiares características, son numerosas, siendo

frecuente encontrarlos en forma de canalones para el desagüe de aguas, planchas

aislantes para cubiertas inclinadas, láminas para aislamiento térmico y acústico, etc.

También forman parte, como aditivos, de diversos productos de la construcción,

confiriéndoles, todo lo expuesto, la importancia anteriormente citada. En realidad, todos los



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edificios construidos a partir de 1950 contienen plásticos en tuberías, ventanas, tejados,

suelos, revestimiento de cables, conducciones y aislamiento. Y todo lo dicho en este

párrafo es sin tener en cuenta los geosintéticos, que se definen como productos planos,

fabricados a partir de un material polimérico (de ahí el sufijo sintético),

que se utilizan con suelos, rocas o cualquier otro material relacionado con la ingeniería

geotécnica (causa del prefijo geo), como una parte integral de un sistema, estructura o

proyecto hecho por el hombre. Esta definición, algo compleja en su desarrollo, concreta lo

que serían los aspectos básicos y a considerar sobre este producto: su fabricación a partir

de materiales poliméricos, y su utilización, fundamentalmente en la ingeniería civil, para un

sin fin de aplicaciones relacionadas con la filtración (Fig. 13), drenaje, reforzamiento, etc.

Los geosintéticos, al menos con el objetivo de agrupar las diferentes terminologías en el

menor número de tipos, se subdividen en cuatro grandes grupos: geotextiles,

geomembranas, geomallas y geocompuestos. De estos cuatro grupos, el más importante,

sin duda, es el de los geotextiles, pues copa aproximadamente el 75% de la producción de

geosintéticos. Tan es así, que en muchas ocasiones se toma la parte por el todo y se

habla de geotextiles cuando en realidad se quiere hacer mención a los geosintéticos.



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5 AVANCES TECNOLÓGICOS EN LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION

El ingeniero tiene que ser un gran conocedor de los avances tecnológicos que esta

experimentando en la actualidad una amplia lista de materiales de construcción, nuevas formas

para construir, diseñar y estudiar los edificios, modelos matemáticos aplicados al diseño y

proyección de estructuras, etc.

El profesional que actualmente no esté a la par con los nuevos avances tecnológicos

involucrados con el sector construcciónlamentáblemente es un profesional desactualizado y que

no se ajustas a los nuevos cambios que está experimentando las áreas relacionadas.

En los últimos años hemos visto la próspera evolución de muchos materiales utilizados para

hacer construcción, nuevas formas de utilizar materiales prefabricados, nuevos programas Cad

ajustados completamente a la profesión, y que dan como resultado un proyecto completamente

terminado.

3.1 AVANCES EN LA TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

El concreto de cemento portland ha emergido claramente como el material de elección

para la construcción de un gran número y variedad de estructuras en el mundo de

nuestros días. Esto se atribuye principalmente al bajo costo de los materiales y la

http://www.arqhys.com/construccion/index.html

http://www.arqhys.com/arquitectura/carton-tipos.html

http://www.arqhys.com/



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construcción para estructuras de concreto, así como también al bajo costo del

mantenimiento. Por lo tanto, no es sorprendente que muchos avances en la tecnología del

concreto hayan ocurrido como resultado de dos fuerzas impulsoras, específicamente la

velocidad de construcción y la durabilidad del concreto.

Durante el periodo de 1940 a 1970, la disponibilidad de los cementos portland de alta

resistencia temprana permitieron el uso de alto contenido de agua en las mezclas de

concreto que eran fáciles de manejar. Este enfoque, sin embargo, condujo a serios

problemas en la durabilidad de las estructuras, especialmente en aquellas sometidas a

exposiciones ambientales severas. 1

Entre los avances recientes, el más notable es el desarrollo de mezclas de concreto super-

fluidificado, que dan muy alta fluidez a contenidos de agua relativamente bajos. Debido a

su baja porosidad, el concreto endurecido se caracteriza generalmente por la alta

resistencia y gran durabilidad. Los cementos libres de macrodefectos y las cerámicas

químicamente adheridas son ejemplos de métodos tecnológicos alternativos para obtener

baja porosidad y alta resistencia. Para el propósito específico del aumento de la vida de

servicio de las estructuras de concreto reforzado expuestas a ambientes corrosivos, el uso

de aditivos inhibidores de corrosión del acero reforzado recubierto con epóxicos y

protección catódica está entre los avances tecnológicos mejor conocidos.

Además de la velocidad de construcción y la durabilidad, ahora existe una tercera fuerza

impulsora, a saber, el favorable comportamiento ambiental de los materiales industriales,

que cada vez está adquiriendo mayor importancia en la valoración tecnológica para el

futuro. En este artículo, se pretende una evaluación crítica de distintas tecnologías,

empleando los siguientes tres criterios:

costo de materiales y construcción,

durabilidad, y

buen comportamiento ambiental

3.2 CONCRETO TRANSLÚCIDO

El concreto translúcido es un concreto polimérico diseñado bajo patente Mexicana, que

incluye cemento, agregados y aditivos. Permite el paso de la luz y desarrolla

características mecánicas superiores a las del concreto tradicional. Este producto permite

levantar paredes casi transparentes, más resistentes y menos pesadas que el cemento

tradicional.



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La estructura de este hormigón permite hasta un 70% el paso de la luz, haciéndolo ideal

para el ahorro de luz eléctrica y el uso de materiales de acabado como yeso y pintura

logrando así una disminución en las emisiones de gases de efecto invernadero. El

producto podría ser valioso en la construcción de edificios ecológicos, ya que posibilitaría

la moderación e incluso mitigación del paso de calor.

Las cualidades del concreto translúcido

Son poder introducir objetos, luminarias e imágenes ya que tiene la virtud de ser

translúcido hasta los dos metros de grosor, sin distorsión evidente; alcanzar una

resistencia de hasta 4500 kg/cm2; al mezclarse se sustituye la grava y la arena por resinas

y fibras; y ofrecer una consistencia impermeable junto con una mayor resistencia al fuego.

El hormigón traslúcido representa un avance en la construcción de plataformas marinas,

presas, escolleras y taludes en zonas costeras, ya que bajo el agua sus componentes no

se deterioran y es 30 por ciento más liviano que el concreto convencional. Su fabricación

es igual a la del concreto común. Para ello se emplea cemento blanco, agregados finos,

agregados gruesos, fibras, agua y el aditivo cuya fórmula es secreta, llamado “Ilum”.

Actualmente el cemento translúcido se comercializa en dos formas: prefabricado y el

aditivo Ilum.

Manejo

La preparación de los concretos no requiere equipo especial, se realiza con la maquinaria

convencional. El curado también es tradicional, igual al que se usa en obra, sin requerir de

tratamientos térmicos o de laboratorio especiales. Si bien, la diferencia de precio es

apenas 15 o 20 por ciento más costoso que los concretos comerciales de alta resistencia

pero con enormes ventajas como su alta resistencia y sus facultades estéticas. Estas

virtudes han hecho que tenga gran aceptación tanto en arquitectura como en construcción.

Sobre su utilización en la construcción de casas ubicadas en zonas de huracanes o

sismos sería igual que emplear el concreto tradicional, porque no cambia su naturaleza,

ambos son quebradizos y en general no presentan tanta resistencia a los terremotos. En el

caso de los huracanes, su resistencia sí es más alta.3

Una de las desventajas es que por su alto grado de transparencia, las estructuras internas

de la construcción quedan a la vista, lo que al cabo de un tiempo podría resultar

antiestético pero gracias a los avances tecnológicos de la ingeniería civil se está buscando

la forma de que con un buen acabado, los hierros de las columnas y otros materiales [de

relleno], puedan ser agradables para la vista al grado de obtener una apariencia natural y



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muy orgánica. Otra desventaja es que al ser por el momento un concreto no normado

como concreto estructural pese a su alta resistencia a la compresión y otras propiedades

físicas su uso es exclusivo como elemento arquitectónico, o como divisor de ambientes

donde se requiera mayor cantidad de luz.

CONCRETO TRANSLÚCIDO



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3.3 EL ENFIBRADO DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Alfonso J. Moraño Rodríguez(1), José Luis Guillén Viñas(2)

(1) Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas. Universidad Politécnica de Madrid. C/ Alenza 4. 28003 Madrid. España. [email protected]. Miembro del Grupo de Investigación: Sostenibilidad en la Construcción y en la Industria SCI.

(2) [email protected]. Miembro del Grupo de Investigación: Sostenibilidad en la

Construcción y en la Industria SCI.

RESUMEN

Algunos materiales tradicionales de construcción se refuerzan con fibras con el fin de

obtener ciertas propiedades que mejoren la calidad del producto. Los materiales que se

suelen enfibrar son los derivados del cemento y del yeso Las fibras que se utilizan como

refuerzo de este tipo de productos son básicamente cuatro:

Vidrio

Polipropileno

Acero

Basalto

La fibra de vidrio se emplea en el prefabricado de yeso, aunque hay un tipo muy especial

de prefabricado de hormigón conocido como GRC que también incorpora este tipo de

fibra, aunque con un tratamiento “anti-alcalino”.

La fibra de vidrio permite aumentar considerablemente las resistencias mecánicas de las

piezas de yeso (techos, tabiques, molduras, etc.). Este efecto a su vez permite disminuir el

espesor de los prefabricados con el consiguiente ahorro de material.

El producto estándar de fibra de vidrio para yeso es el llamado “spray roving”. Son bobinas

de hilo en las que cada hilo esta compuesto por multitud de hebras con un ensimaje.

Mediante un dispositivo, la fibra es cortada a una longitud definida y se esparce en la pasta

(polvo de yeso con agua) con una dosificación igualmente definida según el tipo de

prefabricado. Hay 5 tipos de fibras de vidrio (E, R, D, AR y C) según la composición

química del ensimaje. Cada uno se destina a una aplicación concreta. Para el yeso se

suele utilizar la fibra E, mientras que para el GRC, la tipo AR.

Aunque la principal aplicación es para el GRC, en el caso de aporte directo de fibra de

vidrio AR en hormigón, se consiguen incrementos de resistencia a flexotracción, tenacidad,

ductilidad y capacidad portante. Mejora la adherencia del hormigón proyectado admitiendo



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mayores espesores de capa, igualmente mejora la durabilidad y el acabado superficial y

evita la microfisuración del fraguado.

- La fibra de polipropileno se mezcla con la masa se hormigón con el fin de evitar la

fisuración por retracción del hormigón. Las aplicaciones son básicamente dos: Gunitados y

Hormigón impreso. La fibra de polipropileno es un tipo de fibra polimérica y su empleo esta

regulado por la norma UNE 83500-2. Según el proceso de fabricación se clasifican en:

Monofilamentos extruidos (Tipo I), Láminas fibriladas (Tipo II) y según el tamaño se

clasifican en Macrofibras (> 0,3 mm de diámetro) y Microfibras (> 0,3 mm de diámetro).

Las macrofibras pueden colaborar estructuralmente, con una longitud entre 20 - 60 mm,

pero guardando una relación Longitud / Tamaño de árido de 3/1. Las microfibras son las

más empleadas, pero no asumen funciones estructurales. Se utilizan para reducir la

retracción plástica del hormigón sobre todo en pavimentos y soleras. Las microfibras

también se utilizan para mejorar el comportamiento frente al fuego siendo necesario que el

número de fibras por kilo sea muy elevado.

El hormigón reforzado con fibra de polipropileno presenta unas propiedades bien definidas:

Ligereza, mayor adherencia, incremento de la ductilidad, resistencia a la corrosión y a los

ataques químicos, durabilidad, resistencia pasiva al fuego, incremento proporcional a la

cantidad de fibra utilizada de la tenacidad, resistencia al impacto y resistencia a la flexión.

- La fibra de acero se aplica de forma similar a la fibra de polipropileno, pero la finalidad es

reforzar el hormigón desde el punto de vista estructural, reemplazando al mallazo de

acero. Estas fibras deberán ser acordes con la norma UNE 83500-1.

Dependiendo del proceso de fabricación se clasifican en: Trefiladas (Tipo I), Cortadas En

láminas (Tipo II), Extraídas por rascado en caliente (virutas de acero, Tipo III) en incluso

fibras de acero fundidas (Tipo IV). La longitud de la fibra se recomienda que sea como

mínimo dos veces el árido de mayor tamaño, aunque es habitual el empleo de longitudes

de hasta tres veces el tamaño máximo del árido. En el caso de gunitados el diámetro de la

tubería de bombeo exige que la longitud de la fibra sea inferior a 2/3 de diámetro de dicho

tubo.

Las fibras de acero pueden presentar diferentes secciones (circular, cuadrada, triangular,

plana, etc.). Longitudinalmente pueden ser planas, torsionadas, dobladas con un ángulo

fijo, con gancho, etc.



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La fibra de acero aporta al hormigón proyectado un aumento de la trabazón con la matriz

de cemento, un aumento de la resistencia a tracción, un aumento importante de la

tenacidad, un incremento notable de la resistencia a flexión y de la ductilidad.

Así mismo evita las figuraciones durante el proceso de endurecimiento, es resistente a la

abrasión, las vibraciones, pero por el contrario no es resistente a la corrosión.

- Hay otro tipo de fibras que se emplean en gunitados de hormigón, siendo el caso mas

representativo el de la fibra de basalto.

El empleo de las fibras de basalto como refuerzo del hormigón es bastante reciente.

Existen pocos antecedentes de su empleo pero se constata su gran potencial gracias a

sus excelentes propiedades. El producto más similar dentro de los expuestos sería la fibra

de vidrio pero las propiedades de la fibra de basalto son en general superiores. Por

ejemplo la fibra de basalto es resistente a los ácidos y presenta un alto módulo de

elasticidad, lo que unido a su capacidad de deformación, le aportan una excepcional

tenacidad. Al ser resistentes al medio alcalino (como la fibra de vidrio AR) es factible su

empleo como refuerzo del hormigón.

3.4 ESTUDIO DE UN MODELO MATEMÁTICO PARA LA DETERMINACIÓN DEL

CONSUMO DE ACERO EN EQUIPOS DE TRITURACIÓN DE ÁRIDOS

Dulce Gómez-Limón1, Adolfo Núñez F2, Cristina Téllez3, Irene Gozalo4

1,2,3 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas (Universidad Politécnica de Madrid). Cátedra ANEFA Calle Ríos Rosas 21 (28003 Madrid) [email protected] 4Escuela Politécnica Superior de Ávila (Universidad de Salamanca) Calle Santo Tomás S/n 05003 Ávila. [email protected]

RESUMEN:

El consumo de acero en plantas de trituración de áridos tiene una incidencia notable

en los costos. La información bibliográfica disponible sobre estos consumos referenciados

al Índice de Abrasión (Ai) es exigua, por ello la Cátedra ANEFA ha promovido dos estudios

para cuantificar esos consumos: Un estudio del consumo de acero con datos reales

tomados de distintas trituradoras de plantas de tratamiento de áridos abrasivos, gravas

silíceas, corneanas y granitos para máquinas de mandíbulas, conos e impactores

horizontales y verticales, cifrando el desgaste en g/t triturada para diversas máquinas y

rocas. Esta información, aunque sea de valores puntuales, es de gran utilidad para aplicar

los resultados a máquinas trabajando en condiciones similares a las estudiadas pero no es

mailto:[email protected]



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extrapolable a otras situaciones ya que no se pudo obtener una relación entre el desgaste

en g/t y el consumo de energía eléctrica en kWh.

Continuando esta línea de investigación se ha realizado otro estudio, utilizando un

programa de SANDVIK, con lo que se han evaluado, para un tipo de roca (Ai = 0,5), los

consumos de acero en gramos por kWh o por tonelada de árido producido, para

trituradoras de mandíbulas e hidroconos obteniendo para cada caso un número suficiente

de resultados que ha permitido plasmarlos en curvas, en lugar de valores puntuales, que

relacionan el Índice de abrasión con el desgaste de metal tanto en g/t triturada como en

g/kWh, información que es de mayor aplicación práctica.

Finalmente se ha tratado de cotejar o relacionar, los resultados de ambos estudios.

Palabras clave: desgaste, aceros, trituración, áridos, abrasividad, Índice de Abrasión (Aii).

3.5 NECESIDAD DE LAVADO DE ARENAS DE TRITURACIÓN BAJO

CONDICIONES EXTREMAS POR EXIGENCIAS MEDIOAMBIENTALES Y

FALTA DE DISPONIBILIDAD DE AGUA. INSTALACIÓN DE PLANTA ERAL

CON ALTO RECUPERO DE AGUA EN EL PROCESO DE LAVADO,

OBTENCIÓN DE ARENAS TRITURACIÓN LAVADAS Y FILLER GRANÍTICO DE

ALTA CALIDAD.

Patrón Costas Enrique (1), José Alfredo Pizone (2), Ing Jorge D. Fontana (3),

Gabriel Gunther (4) Gerente General CANTERA PIATTI, Olavarría, Buenos Aires – Argentina Vicepresidente CANTERA PIATTI y Presidente FEDERACION ARGENTINA de la Piedra, Olavarría, Buenos Aires – Argentina Director CANTERA PIATTI , Olavarría, Buenos Aires – Argentina Jefe de Operaciones CANTERA PIATTI, Olavarría, Buenos Aires - Argentina

ABSTRACT

Washing crushing sands requirements under extreme conditions due to

environmental regulations and water unavailability. ERAL plant construction with high

recovery of water in washing process, getting crushing sands washed and high

quality granite filler.

3.6 ARCILLAS FERRUGINOSAS EN LAS SIERRAS SEPTENTRIONALES DE

BUENOS AIRES, ARGENTINA. SU APROVECHAMIENTO INDUSTRIAL.

Ricardo Etcheverry (1), Marío Tessone (2), Marcelo Caballé (3) y Raúl Fernández (4)



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Instituto de Recursos Minerales (UNLP) – CONICET. Calle 64 nº 3. La Plata. Argentina. Email: [email protected] Instituto de Recursos Minerales (UNLP). Calle 64 nº 3. La Plata. Argentina. Email: [email protected] FCNyM, UNLP. Calle 64 nº 3. La Plata. Argentina. Email:[email protected] Instituto de Recursos Minerales (UNLP - CICBA). Calle 64 nº 3. La Plata Argentina. Email: [email protected]

RESUMEN

Se analizan yacimientos, características y aplicaciones industriales de arcillas

ferruginosas (45% promedio de Fe2O3). Al consumo en la fabricación de cemento

portland (materiales ferrosos 1%, arcillas 2,2%), se agrega la potencialidad en la

elaboración de pigmentos para pinturas.

3.7 PRUEBAS DE INFORMACION DE UNA DOSIFICACION DE HORMIGON PARA

EJECUTAR UNA OBRA HIDROTECNICA.

Ing. Ignacio Sinconegui Núñez(1), Téc. Sandra LLorca Sánchez(2) (1)Administración Portuaria Nacional. Ministerio del Transporte. Calle de los Oficios No. 170, La Habana Vieja. Cuba. E-mail: [email protected]. (2)Empresa Constructora de Obras Marítimas. Ministerio de la Construcción. Anillo del Puerto y Línea del FFCC, Regla, La Habana. Cuba. E-mail: [email protected].

RESUMEN

En este trabajo se realiza un estudio de los parámetros reológicos fundamentales de una

mezcla de hormigón en estado fresco y en estado endurecido, con el propósito de ejecutar

con esta dosificación una obra hidrotécnica, ubicada a gran distancia de la planta de

hormigón que elabora y suministra el mismo. El muestreo para realizar los ensayos físico-

mecánicos (a escala de laboratorio), tienen lugar en condiciones tecnológicas concretas de

elaboración del hormigón y corresponde a una única prueba industrial. En la matriz de

hormigón se emplearon dos tipos de aditivos químicos, un aditivo retardador de fraguado y

reductor de agua de alto rango, compuesto de sustancias surfactantes y tensoactivas de

elevada masa molecular, y otro aditivo reductor de la permeabilidad con efecto

hidrofugante, obturador de poros y capilares, sin influencia en los tiempos de fraguado y

con características cohesionantes. Palabras claves: impermeabilidad, diseño, segregación,

acomodo.

3.8 PROGRESO DE FISURAS PRIMARIAS EN PILOTES DE HORMIGON ARMADO

Ing. Ignacio Sinconegui Núñez(1), Téc. Sandra LLorca Sánchez(2) (1)Administración Portuaria Nacional. Ministerio del Transporte. Calle de los Oficios No. 170, La Habana






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Vieja. Cuba. E-mail: [email protected]. (2)Empresa Constructora de Obras Marítimas. Ministerio de la Construcción. Anillo del Puerto y Línea del FFCC, Regla, La Habana. Cuba. E-mail: [email protected].

RESUMEN

Este trabajo describe la morfología de la fisuración que ocurre en pilotes prefabricados de

hormigón armado, que después de hormigonado no reciben un tratamiento de curado

adecuado según dictan las normativas internacionales vigentes. Del mismo modo, refleja

mediante imágenes secuenciales el progreso y desarrollo ramificado de las fisuras en la

superficie expuestas a la intemperie (viento y sol) en pilotes de sección transversal

cuadrada.

Palabras claves: tensiones, cloruros, corrosión.

3.9 EMPLEO DE MICRO-HORMIGONES AUTOCOMPACTANTES EXPANSORES

PARA EL REFUERZO DE PILARES DAÑADOS

David Revuelta Crespo(1), Pedro Carballosa de Miguel(2), José Pedro Gutiérrez Jiménez(3), Luis Fernández Luco(4) (1) Laboratorio Oficial para Ensayo de Materiales de Construcción – LOEMCO. Calle Alenza, 1. 28003 – Madrid. España. E-mail: [email protected]. (2) Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja – CSIC. Calle Serrano Galvache, 4. 28033 – Madrid. España. E-mail: [email protected].(3) Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja – CSIC. Calle Serrano Galvache, 4. 28033 – Madrid. España. E-mail: [email protected]. (4) Departamento de Estabilidad, Facultad de Ingeniería – Universidad de Buenos Aires. Av. Las Heras 2214 - 1º Piso. C1127AAR - Buenos Aires. Argentina. E-mail: [email protected]

RESUMEN

En este trabajo muestra la posibilidad de empleo de una técnica de refuerzo de pilares de

hormigón mediante la utilización de un encamisado exterior adecuadamente reforzado y el

empleo de un micro-hormigón fluido de relleno colado entre la columna a reforzar y el

encofrado. El diseño de este hormigón se realiza con retracción compensada,

determinando la dosis de aditivo expansor requerida para alcanzar una expansión igual o

ligeramente superior que la retracción prevista del micro-hormigón. De esta forma el

refuerzo es más eficaz ya que entra en carga con el propio sistema de ejecución, sin

necesidad de una compresión adicional exterior que solicite el pilar. La característica de

autocompactabilidad del micro-hormigón de relleno permite asegurar el correcto llenado

del encofrado de refuerzo, operación que siempre es difícil de realizar con los hormigones

y morteros tradicionales. Este trabajo ha sido posible gracias a la financiación del




EXTRANJERO

DOCUMENTO:

UPLA-00-E-IF-0006

REVISION: 0

FECHA: 17/10/10

HOJA: 34 DE: 35


Ministerio de Ciencia e Innovación de España, a través del proyecto de referencia

BIA2007-62464, a través de la convocatoria de Ayudas a Proyectos de I+D 2007. Así

mismo, los autores del trabajo agradecen la colaboración de la empresa SIKA, S.A.U., por

los medios materiales y humanos puestos a disposición del mismo.

6 CONCLUSIONES DE AVANCES EN LA CONSTRUCCION

De los resultados presentados se concluye que es posible emplear un micro-hormigón

autocompactante de retracción compensada como relleno de camisas de acero para

refuerzo de pilares de sección circular. Las reacciones expansivas que se producen en el

hormigón ponen en tensión a la camisa de refuerzo desde el primer momento, con lo que

se asegura su puesta en carga desde el mismo momento inicial de colocación del

refuerzo, sin tener que esperar a que se produzcan sobrecargas adicionales sobre el pilar

reparado.

Las características de autocompactabilidad del hormigón han de comprobarse

previamente mediante los ensayos específicos diseñados para medir el comportamiento

del hormigón en el estado fresco (escurrimiento, caja en L, embudo en V).

La expansión dependerá de la dosis de aditivo expansivo añadido al hormigón, por lo que

debe diseñarse previamente la mezcla de hormigón. Para ello, puede emplearse la

correlación existente entre un dispositivo en forma de anillo que simula el pilar a reforzar

y probetas prismáticas de acuerdo a la norma ASTM C878, puesto que esta correlación

es lineal y permite obtener rápidamente la expansión que va a experimentar la camisa de

refuerzo en función de la medida sobre probetas normalizadas.

La presencia o ausencia de agua externa afecta a la cuantía de las deformaciones

experimentada por las probetas prismática, pero no al comportamiento, por lo que puede

establecerse un método de ensayo basado en condiciones estándar de conservación de

las probetas. En las mediciones echas sobre los anillos se recomienda, no obstante, que

se asegure que el material de relleno no recibe o pierde agua del exterior, ya que ésta es

la condición real de trabajo del hormigón de relleno una vez puesto en obra. Esta

situación no impide que el aditivo expansivo reciba agua suficiente como para asegurar

que se producen expansiones de magnitud suficiente como para asegurar que la camisa

de refuerzo entra en tensión.



EXTRANJERO

DOCUMENTO:

UPLA-00-E-IF-0006

REVISION: 0

FECHA: 17/10/10

HOJA: 35 DE: 35


7 BIBLIOGRAFIA

VIII Jornadas Iberoamericanas de Materiales de Construcción. Lima, Perú. 23 y 24 de

Agosto de 2010.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2008. (16.3) 248-255I.S.S.N.: 1132-9157

Documents

UPLA-00-E-If-0006-B Materiales de La Construccion y Avances Tecnologiscos en El Peru y El Mundo