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MATERIALES: LOS PÉTREOS
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1. OBTENCIÓN
Los materiales pétreos se obtienen a partir de las rocas. Estas rocas se encuentran
como bloques, losetas, gránulos y fragmentos de distinto tamaño.
Se utilizan para construcciones arquitectónicas o de obra civil, ornamentación, etc.
1.1. PROCESO
Algunos materiales pétreos se utilizan sin apenas transformación. Podríamos resumir
el proceso de obtención en los pasos siguientes, que en muchos casos se realizan en la
misma cantera:
1. Extracción. Las rocas se arrancan de la corteza terrestre en la cantera, con máquinas
o explosiones controladas.
2. Trituración. Se consiguen trozos homogéneos.
3. Cortado. Los bloques demasiado grandes se cortan para darles el tamaño
adecuado.
4. Desbaste. Las rocas se pulen.
5. Acabado. Se eliminan irregularidades que hayan podido quedar.
6. Almacenamiento. Se guardan las rocas.
7. Transporte. Las rocas se llevan hasta la fábrica transformadora.
2. Propiedades de LOS PÉTREOS
2.1. Propiedades físicas
•
Conductividad eléctrica
La conductividad eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos de permitir
el paso de la corriente.
Cuanto mayor es la conductividad eléctrica de un material, más fácilmente se desplazan las cargas por su interior.
Los pétreos bien secos son buenos aislantes eléctricos.
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•
Conductividad térmica
La conductividad térmica es la propiedad que tienen los cuerpos de transmitir
el calor.
Cuanto mayor es la conductividad térmica de un material, más fácilmente se transmite el calor a través de él.
Los pétreos bien secos son buenos aislantes térmicos.
•
Densidad
La densidad es la cantidad de masa de material por unidad de volumen.
En general, la densidad de los pétreos es alta, mayor que la del agua.
•
Dilatación
La dilatación es la variación relativa de las dimensiones de un material a causa
de un cambio de temperatura.
Se ha de tener muy en cuenta en la construcción de obra civil grande; como puentes, viviendas, edificios, etc.
•
Punto de fusión
El punto de fusión es la temperatura a la cual un material pasa del estado
sólido al estado líquido.
Cada roca tiene un punto de fusión en función de su composición mineralógica y
acostumbra a ser muy elevado.
•
Fusibilidad
La fusibilidad es una propiedad de los materiales que se refiere a la cantidad
de calor que hay que aportarles para que se fundan.
Para aumentar en un kelvin (grado centígrado) la temperatura de una unidad de
masa de un material se necesita una cantidad determinada de calor, que es diferente
en cada material. Esta cantidad se denomina calor específico.
La fusibilidad tiene que ver tanto con el punto de fusión como con el calor específico, así como con alguna otra propiedad de los materiales.
•
Higroscopicidad
La higroscopicidad es la capacidad de un material para absorber o desprender
humedad del medio.
Por eso, los materiales que se utilizan en obras al exterior se han de tratar previamente.
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•
Porosidad
La porosidad es el cociente del volumen de poros entre el volumen total de
material.
Las rocas son porosas.
2.2. Propiedades mecánicas
2.2.1. Tipos de esfuerzo
Cuando, sobre un cuerpo, actúan fuerzas de cualquier clase, decimos que el cuerpo soporta un esfuerzo.
La reacción de una pieza de un determinado material sometida a un esfuerzo depende
de diversos factores: de la intensidad del esfuerzo, de las medidas de la pieza, del material del que está hecha y, también, del tipo de esfuerzo.
Distinguimos los siguientes tipos principales de esfuerzos:
•
Tracción
La tracción es el esfuerzo al cual está sometida una pieza por la acción de dos
fuerzas opuestas que la estiran.
Un esfuerzo de esta clase aumenta siempre la longitud de la pieza en la dirección
de las fuerzas y, si es bastante intenso, reduce su sección transversal y, finalmente,
la rompe.
•
Compresión
La compresión es el esfuerzo al cual está sometida una pieza por la acción de
dos fuerzas opuestas que la aplastan.
Un esfuerzo de esta clase reduce la longitud de la pieza en la dirección de las fuerzas
y, si es bastante intenso, aumenta su sección transversal y, finalmente, la rompe.
•
Flexión
La flexión es el esfuerzo al cual está sometida una pieza por la acción de
fuerzas que tienden a doblarla.
Un esfuerzo de esta clase siempre hace que la pieza se curve y, si es bastante intenso,
acaba por romperla.
•
Cizalladura
La cizalladura es el esfuerzo al cual está sometida una pieza por la acción
de dos fuerzas opuestas que se ejercen sobre puntos diferentes pero muy
próximos, de manera que tiende a cortar la pieza.
Un esfuerzo de esta clase siempre produce deformaciones en la pieza y, si es bastante intenso, acaba por romperla.
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•
Torsión
La torsión es el esfuerzo al cual está sometida una pieza por la acción de dos
fuerzas que tienden a retorcerla, a deformarla alrededor de un eje.
Un esfuerzo de esta clase siempre produce deformaciones en la pieza y, si es bastante intenso, acaba por romperla.
2.2.2. Respuesta a los esfuerzos
Cada material responde de una manera característica a los distintos tipos de esfuerzo,
según su intensidad.
A pesar de estas diferencias, pueden extraerse algunas conclusiones generales. A medida que la intensidad del esfuerzo aumenta, los materiales muestran primero sus propiedades elásticas, después sus propiedades plásticas y, finalmente, sus propiedades
de resistencia.
•
Elasticidad
La elasticidad es la propiedad que tienen los materiales de deformarse cuando
soportan un esfuerzo y volver a su forma inicial cuando dejan de soportarlo.
Un material se comporta de manera elástica cuando padece esfuerzos de intensidad baja hasta un determinado límite, denominado límite de elasticidad, que es
característico de cada material. Si se supera, la deformación se hace permanente y el
material puede llegar a romperse.
•
Plasticidad
La plasticidad es la propiedad que tienen los materiales de conservar las
deformaciones producidas por la acción de un esfuerzo cuando lo dejan de
soportar.
Un material se comporta de manera plástica cuando padece esfuerzos de intensidad superior a su límite de elasticidad para el tipo concreto de esfuerzo.
Los materiales dúctiles permiten obtener varillas o hilos fácilmente.
•
Resistencia
La resistencia es la propiedad que tienen los materiales de soportar esfuerzos
sin romperse.
Sean cuales sean el material y el tipo de esfuerzo que se le aplique, finalmente se
producirá la rotura. Respecto a la resistencia, la única cosa importante es la intensidad del esfuerzo que la provoca.
Se dice que los materiales que soportan esfuerzos de una gran intensidad sin romperse son muy resistentes y que los materiales que se rompen con esfuerzos de intensidad baja son poco resistentes.
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2.2.3. Otras propiedades mecánicas
•
Dureza
La dureza es la propiedad que tienen los materiales de oponerse a ser rayados
o penetrados.
•
Tenacidad
La tenacidad es la resistencia a la rotura que presenta un material cuando se lo
golpea.
La respuesta de los materiales cuando los esfuerzos que se les aplican son súbitos es,
en general, bastante diferente a la que muestran cuando se aplican poco a poco. Por
lo tanto, esta respuesta se caracteriza mediante propiedades diferentes a la elasticidad, la plasticidad y la resistencia. Una de estas otras propiedades es la tenacidad.
Cuando un material tiene muy poca tenacidad —es decir, cuando se rompe muy
fácilmente si se lo golpea— se dice que es frágil.
•
Fatiga
La fatiga es la resistencia a la rotura que presenta un material cuando se lo
somete a esfuerzos repetidos.
Los materiales tampoco se comportan igual bajo esfuerzos cuando se los aplica repetidamente. En general, se necesita un esfuerzo más intenso para romper una pieza con una única aplicación que para romperla aplicándolo insistentemente.
•
Maquinabilidad
La maquinabilidad es una propiedad que se refiere a la facilidad con que un
material puede ser mecanizado; es decir, trabajado.
Es muy variable, ya que no sólo depende de las propiedades físicas y de determinadas propiedades mecánicas, sino también de otras cuestiones más prácticas.
•
Soldabilidad
La soldabilidad es la propiedad que tienen algunos materiales de unirse
sólidamente entre ellos por efecto del calor y, en caso necesario, con la
presencia de otros materiales adicionales.
2.3. Propiedades químicas
Las propiedades químicas tratan sobre el comportamiento de un material en contacto
con otras sustancias.
•
Permeabilidad
La permeabilidad es la propiedad que tienen los materiales de dejar pasar a
través de ellos agua u otros fluidos.
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•
Solubilidad
La solubilidad es la propiedad que tienen los materiales de mezclarse de
forma homogénea con otra sustancia, que actúa como disolvente.
•
Oxidación
La oxidación es la facilidad con que un material se combina con el oxígeno,
formando una capa de óxido en su superficie.
2.4. Propiedades biológicas
Las propiedades biológicas tratan sobre los efectos que un material produce sobre la
vida y el medio ambiente.
•
Reciclabilidad
La reciclabilidad es una propiedad de los materiales que hace referencia a
nuestra capacidad de transformar un producto usado en otro producto, con
una nueva vida útil.
En general, el nuevo producto no será del mismo tipo que el anterior.
Es importante hacer énfasis en que la reciclabilidad de un material depende fundamentalmente de nuestras capacidades técnicas: muchos materiales que hace un
tiempo no podía decirse que fuesen reciclables, ahora sí lo son.
•
Biodegradabilidad
La biodegradabilidad es la propiedad que tienen los materiales de
deteriorarse como consecuencia de las interacciones con el medio.
•
Toxicidad
La toxicidad es la propiedad que tienen los materiales de producir efectos
negativos en los organismos.
3. CLASIFICACIÓN
3.1. Pétreos naturales
Los pétreos naturales se utilizan sin apenas transformarlos, tal y como se extraen de la cantera.
•
•
Rocas ígneas o eruptivas: Se han creado por solidificación del magma.
Rocas sedimentarias: Se han creado por acumulación de fragmentos que se desprendieron de otras rocas por efecto de los agentes atmosféricos.
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•
Rocas metamórficas: Se han creado a partir de rocas ígneas o eruptivas y sedimentarias por igual, como consecuencia de grandes presiones y temperaturas altas en
la litosfera.
3.1.1. Rocas ígneas o eruptivas
Granito
•
Características
Es una roca compuesta principalmente por cuarzo, feldespato y mica. Es muy abundante en la corteza terrestre, presenta tamaños de grano diferentes y resiste la acción de los agentes atmosféricos.
•
Uso
Revestimientos, pavimentos, zócalos, encimeras, columnas, escaleras, etc.
Basalto
•
Características
Es una roca compuesta. Es muy abundante en la corteza terrestre, de grano fino,
color oscuro y resiste la acción de los agentes atmosféricos.
•
Uso
Pavimentación, revestimientos, decoración, monumentos, esculturas, etc.
3.1.2. Rocas sedimentarias
Grava
•
Características
Se obtiene por fragmentación natural o artificial de otras rocas, como el granito,
caliza, basalto, cuarzo, etc.
•
Uso
Cubrimiento, allanamiento y drenaje del suelo, fabricación de hormigón, etc.
Arenisca
•
Características
Se obtiene por fragmentación natural o artificial de otras rocas, como el cuarzo, yeso, coral, feldespato, etc. Es muy porosa y puede almacenar una gran cantidad de humedad.
•
Uso
Fabricación de hormigón, sillería y mampostería.
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Arcilla
•
Características
Se crea a partir de la descomposición natural de rocas que contienen feldespato. Es de
grano diminuto y su color depende de las impurezas. En contacto con el agua aumenta
de volumen y se vuelve plástica, además tiene una gran capacidad para absorberla.
•
Uso
Fabricación de cemento y cerámica.
Caliza
•
Características
Es una roca compuesta por calcita e impurezas y los ácidos la atacan fácilmente.
•
Uso
Fabricación de cemento, sillería y mampostería.
3.1.3. Rocas metamórficas
Pizarras
•
Características
Es una roca que procede de arcillas metamorfoseadas. Es de grano fino, resiste la
acción de los agentes atmosféricos y permite la división en placas delgadas.
•
Uso
Revestimiento, principalmente de tejados.
Mármol
•
Características
Es una roca que procede normalmente de las calizas, compuesta por calcita e impurezas. Resiste la acción de los agentes atmosféricos y presenta una gran variedad de
colores y manchas.
•
Uso
Escultura, encimeras, etc.
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3.2. Pétreos transformados
Los pétreos transformados se obtienen a partir de pétreos naturales.
Cerámicos
•
Características
Se obtienen a partir de la arcilla, moldeándola y cociéndola después en un horno a
temperaturas elevadas y, en general, fundiendo materiales pétreos. Tienen un punto
de fusión alto, son buenos aislantes térmicos y eléctricos, y resisten la acción de los
agentes atmosféricos.
•
Uso
Construcción y ornamentación.
Aglomerantes y conglomerantes
•
Características
Son capaces de unir elementos diferentes por transformaciones físicas y químicas, y
dan cohesión al conjunto.
•
Uso
Material de unión.
3.2.1. Cerámicos
Los cerámicos se obtienen a partir de arcillas seleccionadas que se moldean y se
cuecen a temperaturas distintas.
Porosos
•
Características
Son permeables y presentan un aspecto terroso y áspero cuando se quiebran.
•
Uso
Ladrillos, baldosas, tejas, etc.
Impermeables
•
Características
Son impermeables y presentan un aspecto vítreo cuando se quiebran.
•
Uso
Ladrillos vitrificados, baldosas, vajillas, etc.
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3.2.1.1. Porosos
Ladrillo
•
Características
Pieza con forma paralelepípeda rectangular.
•
Uso
Muros, paredes, arcos, pilares, etc.
Teja
•
Características
Pieza con forma acanalada, que también puede ser plana.
•
Uso
Tejados
Baldosa
•
Características
Pieza con diferentes formas, diseños y acabados.
•
Uso
Suelos, paredes, etc.
Loza
•
Características
Se fabrica a partir de arcillas blancas, que se cuecen, se esmaltan y se vuelven a cocer
otra vez, para conseguir un acabado brillante.
•
Uso
Platos, tazas, fuentes, jarrones, materiales sanitarios, etc.
Refractarios
•
Características
Soportan temperaturas elevadas sin fundirse ni deformarse.
•
Uso
Electrocerámicas, etc.
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3.2.1.2. Impermeables
Azulejos
•
Características
Pieza de poco grosor; con una cara de arcilla cocida para fijarla en la pared y la otra
de esmalte vitrificado que queda visible.
•
Uso
Superficies interiores y exteriores, decoración, etc.
Gres
•
Características
Se suele esmaltar y luego se cuece a temperaturas muy elevadas, es impermeable y
resiste a la acción de los agentes atmosféricos.
•
Uso
Material sanitario, industria eléctrica, paredes, etc.
Porcelana
•
Características
Se moldea y se seca antes de cocerse a temperaturas muy elevadas, es impermeable,
translúcida y resiste a la acción de los agentes atmosféricos.
•
Uso
Material sanitario, industria eléctrica, decoración, vajillas, etc.
Vidrio
•
Características
Está formado por arena de cuarzo y se moldea a altas temperaturas. Es impermeable, buen conductor térmico, buen aislante eléctrico y resiste a la acción de los
agentes atmosféricos.
•
Uso
Ventanas, puertas, lentes, lunas de coche, vasos, botellas, decoración, etc.
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3.2.2. Aglomerantes y conglomerantes
Cemento
•
Características
Se obtiene a partir de arcilla, rocas calcáreas y otras sustancias que se mezclan, cuecen y muelen para obtener un polvo muy fino.
•
Uso
Es el más importante en construcción.
Cal
•
Características
Se obtiene a partir de piedras calcáreas.
•
Uso
Construcción, siderurgia, metalurgia, industria química, fabricación de azúcar, fertilizantes, depuración de agua, etc.
Yeso
•
Características
Se obtiene a partir de la piedra de yeso.
•
Uso
Tabiques, techos, recubrimientos de paredes interiores y exteriores, blanqueos, esculturas, etc.
3.3. Materiales de unión
Los materiales de unión son una mezcla de aglomerantes y conglomerantes, agua y, en
determinados casos, áridos.
Pasta
•
Características
Sólo lleva aglomerante, conglomerante y agua.
•
Uso
Blanqueos sobre revestimientos interiores y exteriores, sujeción temporal de elementos de obra (baldosas, barandillas, marcos de puertas y ventanas, etc.), estucados, etc.
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Mortero
•
Características
Lleva uno o más conglomerantes y aglomerantes, agua y arena.
•
Uso
Tabiques, fijación de elementos de obra, restauración, paredes de ladrillo, mampostería, etc.
Hormigón
•
Características
Lleva cemento, agua, arena y grava.
•
Uso
Cimientos, escaleras, columnas, muros, edificios y obras de gran envergadura, etc.
4. Herramientas para los MATERIALES PÉTREOS
Toda la información que, en la versión web, se halla en este apartado está disponible en
el capítulo dedicado por completo a hablar de las herramientas.
5. Trabajo de los pétreos
5.1. Uso de herramientas y seguridad
Cuando se trabaja, deben respetarse las siguientes normas :
•
•
•
•
•
•
•
Han de utilizarse siempre herramientas de buena calidad.
Las herramientas deben usarse para la función que fueron diseñadas.
Las herramientas se tienen que conservar limpias y ordenadas.
Las herramientas para medir deben colocarse protegidas del resto.
Las herramientas de corte deben estar bien afiladas. Han de guardarse en cajas o
fundas y con el filo bien protegido.
Es preciso utilizar los elementos de protección (gafas, guantes y mascarilla) en
aquellas operaciones en las que represente un riesgo trabajar sin ellos.
Gafas
En general son de plástico resistente. Protegen los ojos y las partes de la cara próximas a ellos. Deben utilizarse siempre que exista riesgo de desprendimiento de material; por ejemplo, mientras se taladra y se amuela.
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•
Guantes
Acostumbran a ser de piel de bovino. Protegen las manos de cortes.
•
Mascarilla
Protege las vías respiratorias en ambientes polvorientos. Se aconseja utilizarla mientras se trabaja con morteros, se amuela, se pinta y se barre.
5.2. Tacos de fijación y anclaje
Un taco de fijación o anclaje es un tubo que se empotra en la pared o en el techo, y por
el que se introduce un tornillo para colgar algún objeto.
•
Plástico
Cuando se introduce el tornillo por el taco, la parte trasera se ensancha y queda fijo.
•
Metálico
Cuando se introducen el tornillo y el taco en el agujero, la parte trasera se ensancha
y queda fijo.
•
Adhesivo o químico
El agujero se rellena con el anclaje químico y se introduce el tornillo. Pasado un tiempo, la resina se endurece y el tornillo queda fijo.
•
De aletas
Cuando se introduce el tornillo y se gira, las aletas del taco se abren y queda fijado.
5.3. Técnicas de acabado
El acabado consiste en la aplicación de productos para proteger los pétreos, realzar y
cambiar su aspecto y hasta su tacto.
•
Barnices o lacas
Pueden ser naturales o sintéticos, transparentes, brillantes o mates. Una vez aplicados y secos, forman sobre la superficie una capa protectora que es resistente a
humedades y pequeños golpes.
•
Pinturas
Sus componentes básicos son un colorante o pigmento y un aglutinante.
•
Colorantes o pigmentos
Elementos que proporcionan el color. Se producen con materias químicas orgánicas
en forma de polvos, o con determinados óxidos metálicos.
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•
Aglutinantes
Productos químicos (aceites, resinas) que cuando se mezclan con los colorantes,
permiten obtener la pintura. Facilitan el secado y la adherencia, y crean una capa
protectora.
•
Imprimaciones
Es un proceso previo a la pintura que facilita su adherencia.
•
Estucados
Es un proceso de recubrimiento de paredes con una pasta, el estuco, que crea una
capa protectora sobre la superficie.
5.3.1. Normas
Las operaciones de tintado, barnizado y pintura requieren esmero y seguir unas pautas
previas a la operación final.
•
Preparar la superficie
Después de terminar bien la superficie, es preciso eliminar el polvo, restos de material y suciedad.
•
Protección
Durante el proceso de acabado es necesario utilizar elementos de protección.
•
Imprimación
Consiste en aplicar sobre la superficie un producto sellador para favorecer la adherencia de los productos que se aplican después.
•
Aplicación del producto
Debe realizarse con los útiles adecuados dependiendo del tipo de superficie. Hay
que esperar a que se seque para aplicar otra capa, si es preciso.
•
Conservación y limpieza
Cuando el proceso termina, hay que limpiar los útiles, dejarlos secar, cerrar bien los
envases y guardar todo en su lugar.
5.4. REDUCIR, REUTILIZAR Y RECICLAR
5.4.1. Las 3R: pétreos y medio ambiente
Daos cuenta de la cantidad de materiales pétreos que nos envuelven: edificios, asfalto,
cristales, cerámica, etc.
•
No olvidéis la regla de las tres erres: reducir, reutilizar y reciclar. Ésta es vuestra
contribución para ayudar a cuidar el planeta.
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5.4.2. Reducir
Para reducir al máximo la producción de basura innecesaria, tenemos que utilizar los
materiales de forma correcta.
Procuraremos, en la medida de lo posible:
•
•
•
No utilizar máquinas herramienta si podemos hacerlo a mano. Así reducimos el gasto de energía de manera importante.
Reducir la emisión de polvo cuando fabricamos morteros.
No malgastar el mortero. Porque si dejamos que fragüe y luego lo necesitamos, tendremos que volver a hacerlo.
5.4.3. Reutilizar
Antes de empezar un trabajo es preciso ver qué necesitamos, qué tenemos y qué podemos volver a utilizar.
Procuraremos, en la medida de lo posible:
•
•
•
•
•
No hacer compras innecesarias. En algunos puntos de reciclaje, podemos encontrar
baldosas, azulejos, etc.
Compartir el material entre compañeros y compañeras.
Reutilizar envases de cristal.
Marcar la medida exacta del material que se necesita.
Generar menos residuos.
5.4.4. Reciclar
Procuraremos:
•
•
•
Adquirir y comprar productos reciclables.
Depositar los productos reciclables en los lugares y contenedores indicados.
Llevar productos con materiales de difícil recuperación (restos de mortero, de azulejos, arcilla endurecida, etc.) a contenedores o puntos de recogida especial.
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