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Información fundamental sobre materiales de construcción

Piedra
Tierra, suelo, laterita
Estabilizadores
Productos de arcilla cocida
Aglomerantes
Cal
Cemento
Puzolanas
Concreto
Ferrocemento
Fibra y micro concreto
Fibras naturales, hierba, hojas
Bambú
Madera
Metales
Vidrio
Plásticos
Azufre
Desechos

Piedra

Generalidades

La piedra natural es quizás el material de construcción más antiguo, abundante y duradero, se encuentra predominantemente en zonas montañosas. Varios tipos y formas de piedra natural también pueden procesarse para producir otros materiales de construcción.

Las principales rocas utilizadas en la construcción se dividen en tres categorías geológicas:

  1. Rocas Igneas: generalmente cristalinas, formadas por el enfriamiento del magna fundido expulsado a través de las grietas de la corteza terrestre durante las erupciones volcánicas. Es por ésto que no pueden contener fósiles o caracoles. Los ejemplos más comunes: granito y piedras volcánicas.
  2. Rocas Sedimentarias: comúnmente se encuentran en estratos, formadas por la desintegración y descomposición de las rocas ígneas debido al intemperismo (agua, viento, hielo), o por la acumulación de origen orgánico. Los ejemplos mas comunes: arenisca y piedra caliza.
  3. Rocas Metamórficas: son rocas sedimentarías o ígneas transformadas estructuralmente, como consecuencia de altas temperaturas y elevadas presiones. Los ejemplos más comunes: pizarras (derivado de la arcilla), cuarcitas (de la arenisca) y mármol (de la piedra caliza).

La extracción de rocas es posible con herramientas simples, como perforadoras, cunas y martillos, pero es esencial tener conocimiento y experiencia para asegurar cortes precisos. Las rocas duras, como el granito, requieren de un equipo mecanizado más sofisticado La piedra natural puede ser utilizada directamente de la cantera, esto es, con su forma irregular, o se les puede dar forma con máquinas o herramientas sencillas, dependiendo del acabado de la construcción. El material puede emplearse completamente, sin desechos.

Aplicaciones

• Piedra bruta para cimientos, pisos, muros, o en estructuras de techos planos en voladizo, en todos los casos con o sin mortero.

• Sillar (piedra cuadrada o con forma) para obras de albañilería de formas regulares, antepechos de ventanas, dinteles, gradas y pavimentos.

• Piedra impermeable (por ejemplo, granito) como barreras impermeables; también como enchapados del exterior de muros, aunque menos adecuado para construcciones de bajo costo:

• Pizarras para techos.

• Grava y fragmentos de roca como áridos para concreto y terrazo.

• Granulados para superficie de protección de fieltros asfálticos.

• Polvos para pintura.

• Piedra caliza para la producción de cal y cemento.

MATERIALES DE ROCA Y APLICACIONES EN CONSTRUCCION (por las Naciones Unidas: Roca en Nepal, 1997)

Tipos Caliza Arenisca Granito Mármol Pizarra Cuarcitas
Uso Muros y enchapados   Muros, zócalos enchapados, revestido y gradas Contorno de ventanas, pisos y gradas Enchapado de vigas, albardilla de gradas y pavimento Zócalo enchapado, pisos, pavimentos y gradas
Composición Carbonato de calcio Hay cuarzo en todos, granitos de feldespato y mica en algunos Aleado con sílice y carbonato de calcio Principalmente feldespato, cuarzo y mica Principalmente Carbonato de calcio Principalmente sílice, óxidos de aluminio y hierro Principalmente cuarzo
Método de Producción Extraído de la cantera, cortado al tamaño (mampostoria y aserrado), acabado según se pida, por ejem. según modelo, roca labrada, puntiaguda, piqueteado fino, raspado, cascarón o pulido. Igual que la caliza, arenilla y granito   Acabado natural, rajado
Peso Especifico Kg/m³ 1900-2700 1950-2550 2400-2900 2725-2900 2400-2900 Aprox. 2600
Resistencia a la Compresión
MN/m²		 29-59 21-105 90-146 Aprox. 60 75-200 Aprox. 100
% de absorción de apara 2.5-11 2-8.5 0.1-0.5 01-05 0.1 01-05
Grado de Combustibilidad Todos no son combustibles          
% Expansión de la Humedad Aprox. 0.01 0.07 Ninguno   Despreciable  
Reacción química Atacado por ácidos Resistente a muchos ácidos excepto los tipo calcáreo Resistente a muchos productos químicos Atacado por ácidos Principalmente resistente a ácidos Resistente a muchos ácidos
Resistencia a efectos de sales solubles Escaso a muy bueno Escaso a bueno Escaso a bueno Bueno Bueno Bueno
Coeficiente de Expansión Térmica (por °C aproximaciones) 4 x 10-6 12 x 10-6 11 x 10-6 4 x 10-6 11 x 10-6 11 x 10-6
Conductividad térmica (W/m °C aproximaciones) 1.5 1.5 3.0 2.5 1.9 3.0
Resistencia al hielo Escaso a muy bueno Escaso a excelente Bueno a excelente Bueno a excelente Bueno a excelente Bueno a excelente
Durabilidad Depende del comportamiento térmico, resistencia a productos químicos y a aplicación en la construcción Depende del comportamiento térmico, resistencia a productos químicos y la aplicación en la construcción.
Facilidad de trabajo Fácil a poco trabajable Poco trabajable Poco trabajable Difícil de trabajar Poco trabajable Poco trabajable
Propensión a ensuciarse Llega a mancharse en áreas urbanas   Resistente a mancharse Bastante resistencia a mancharse Resistente a mancharse  
Facilidad de limpieza Fácil de limpiar Difícil de limpiar Difícil de limpiar   Difícil de limpiar  

Ventajas

• Disponible en abundancia y fácilmente accesible en zonas montañosas; la extracción generalmente requiere bajos costos de inversión y consumo de energía.

• La mayoría de las variedades de piedra son muy resistente y durable; los requerimientos de mantenimiento son despreciables.

• La impermeabilidad de gran parte de las variedades de piedra, proporciona una buena protección contra la lluvia.

• Climáticamente apropiada en zonas áridas y de la sierra, debido a la alta capacidad térmica de la roca.

Problemas

• Deterioro como resultado de la contaminación atmosférica, por ejemplo cuando los compuestos de azufre disueltos en el agua de lluvia producen ácido sulfúrico, el cual reacciona con el carbonato en la roca caliza causando descascaramientos y burbujas de aire.

• Eflorescencia y cuarteado causado por ciertas sales y espuma del mar.

• Daños debidos a los movimientos térmicos de algunas piedras, especialmente cuando están rígidamente fijos a materiales con movimiento térmico diferenciado, por ejemplo concreto.

• Daños superficiales debido al apara, que disuelve lentamente a la piedra caliza; y/o por un continuo humedecimiento y secado en ciertas areniscas; o por el congelamiento del agua atrapada en las grietas

• Poca resistencia a los movimientos sísmicos. por lo que hay la probabilidad de destrucción y dañar a los habitantes

Soluciones

• Evitar la utilización de rocas caliza y areniscas calcáreas cerca a las fuentes de contaminación atmosférica, por ejemplo en donde se emite dióxido de azufre (del quemado de carbón de piedra y petróleo).

• Evitar tratamientos en la superficie en donde se adhieren las sales; limpiar ocasionalmente las piedras afectadas con una esponja, ayuda a retirar las sales especialmente en áreas costeras.

• Construcción de juntas de dilatación para acomodar las diferencias entre los movimientos térmicos de los materiales adyacentes.

• Construcción de detalles que permitan retirar el agua por evaporación o deseque; para evitar daños de heladas o la destrucción de la roca caliza por la acción química del agua.

• Realizar un cuidadoso deseño de la construcción, especialmente con refuerzos en las esquinas, viga de amarre, etc., en áreas propensas a movimientos sísmicos; evitar especialmente para bóvedas de piedra o techos en voladizo.

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