9. petreos

PÉTREOSSistemas de Construcción y Estimación – Prof: Dr. Carolina Stevenson Rodriguez

PÉTREOS

SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN Y DE ESTIMACIÓNPROFESOR: Dr. Carolina Stevenson Rodriguez


CONTENIDO

Pétreos Naturales

Pétreos Artificiales

Pétreos Cerámicos (tapia, adobe, ladrillo)

Vidrio

Generalidades

Agregados

Tipos de materiales pétreos


Los materiales pétreos son materiales solidos inorgánicos que pueden ser naturales o procesados por el hombre, que derivan de la piedra o poseen una calidad similar a la de ésta.

QUE ES UN MATERIAL PÉTREO ?


F O R M A D E P R E S E N T A C I O N E N O B R A

Amorfo Pequeños elementos Semi-producto ComponentesPé

treo

sVidrio Lana, fibra Bloque Láminas, Perfiles en U

Elemento prefabricado, mobiliario

interior, Mobiliario exterior

Concreto Fundido en el sitioBloques, Adoquines, Baldosa,

Baldosín cemento hidráulico

Láminas planas refozadas con

fibras (GRC), Tuberías, Tejas

onduladas reforzadas con fibras

(GRC)



Asfalto Fundido en el sitio Cartón asfáltico, Tela asfáltica

Arcilla/CerámicaLadrillos, Bloques, Adoquines,

Baldosas, Tablones, Tejas, Pizarra,

Bloquelón,

Tubería gressElemento prefabricado, Aparatos

sanitarios

Piedras GravillasSillar, Lajas, Bloques, Mediasonga,

Rajón, PizarraLáminas, Aplacados



Aridos Arenas, Tierras, YesoLáminas yeso, Láminas

cartón+yeso

Moldeo Conformación en seco Cortar Fijar - mecánico (fijación)

Tendido Conformación en húmedo Fijar - mecánico (fijación) Fijar - Químico (pegante)

Fijar - Químico (pegante) Fijar - Térmico (Termofusión)

Fijar - Térmico (Termofusión) Fijar - Electro/químico (Soldadura)

Fijar - Electro/químico

(Soldadura)

Figurar mecánicamente

Figurar térmicamente

T E C N I C A S D E C O N S T R U C C I O N


Tomado de www.portalciencia.net

Como los procesos geológicos son continuos una roca puede transferirse a otro tipo de roca, a causa de cambios físicos y/o químicos como la meteorización / erosión que puede afectar una roca ígnea para formar un sedimento.

PÉTREOS NATURALES


Las rocas en la construcción se pueden utilizar como material estructural….

PÉTREOS NATURALES

Catedral de Ulm, Alemania


Muro de Sillería Muro de mampostería Concertada

MAMPOSTERÍA - PIEDRA


PÉTREOS NATURALES

…o material de contención….


PÉTREOS NATURALES

Haus 9x9. Titus Bernhard Architekten. 2003 Bavaria

…como material decorativo….


PÉTREOS NATURALES

…o como materia prima para la fabricación de otros materiales (concreto, cemento, cerámicos, yeso y vidrio)


PÉTREOS NATURALESMaterial bruto

Bloques de forma regular e irregular(Mediasonga, bola, Sillar, Lajas, Bloques, Rajón, Pizarra)

Material semielaboradoBloques escuadradosLaminasAplacados

Material elaboradoRevestimiento de fachadas y cubiertasPisos, pavimentos y adoquinesMampuestosMobiliario prefabricado

Mediasonga

Bola

Lajas


PÉTREOS NATURALESMaterial bruto

Bloques de forma regular e irregular(Mediasonga, bola, Sillar, Lajas, Bloques, Rajón, Pizarra)

Material semielaboradoBloques escuadradosLaminasAplacados

Material elaboradoRevestimiento de fachadas y cubiertasPisos, pavimentos y adoquinesMampuestosMobiliario prefabricado


Las rocas destinadas a la construcción (formadas básicamente por silicatos de aluminio) se obtienen de la Litosfera (la capa más superficial del planeta) en explotaciones denominadas canteras.

PÉTREOS NATURALES

http://www.youtube.com/watch?v=yXe7OXIjudc&feature=player_embedded#!

Canteras en el río Tunjuelo, Bogotá

http://www.youtube.com/watch?v=yXe7OXIjudc&feature=player_embedded


PÉTREOS ARTIFICIALES

Los pétreos artificiales son aquellos materiales que tienen características similares a los naturales , habiendo sido obtenidos mediante un proceso de fabricación a partir de rocas como materias primas. Al diseñar estos materiales es posible mejorar las propiedades de las rocas y reducir el costo de producción al fabricar piezas complejas por simple molde y evitando la talla.


PÉTREOS ARTIFICIALES: TIPOS

Cerámicos

Se obtienen por transformaciones fisicoquímicas de lasarcillas mediante el calor, moldeándose previamente laspiezas gracias a la plasticidad que adquieren las pastasarcillosas con cierto contenido de agua.

Aglomerantes

Obtenidos por la acción del calor sobre materias primasnaturales, consiguiéndose un producto anhidro o semi-anhidro que tiende a reaccionar con el agua en unproceso químico (hidratación) que hace que se solidifiquey adquiera resistencia.

Vidrios

De carácter cerámico, se obtienen sin embargo de formadistinta al fundir óxidos silícicos a alta temperatura,logrando una masa vítrea que se moldea y adquiererigidez al enfriarse.


PÉTREOS CERÁMICOS

El hombre ha intentado imitar la piedra natural casi desde su origen. Pétreos artificiales se han utilizado en la construcción desde los primeros asentamientos en Mesopotamia, tanto como arcillas sin cocer o adobes como cocida e incluso vitrificada para darle impermeabilidad.

Chan Chan, Peru


Tradicionalmente la tierra es el material mas común de construcción a nivel mundial, se estima que 1/3 de la población vive en edificios hechos de tierra cruda.

PÉTREOS CERÁMICOS

Distribución mundial de la construcción con tierra www.terracruda.com


Algunas de las construcciones en tierra cruda han sido conservadas y declaradas patrimonio de la Humanidad por su belleza e importancia cultural.

Djenne , Mali

PÉTREOS CERÁMICOS


En Colombia existe una larga tradición en la construcción de arquitectura con materiales pétreos utilizando sistemas como el bahareque, el adobe, la tapia pisada y la mampostería de ladrillo .

Casa de bahareque, Sahagun Córdoba, Colombia

PÉTREOS CERÁMICOS


Entre 1920 y 1940 Colombia comienza a dejar de ser una nación rural para convertirse en una nación urbana. En el camino hacia la modernidad, la construcción fue de la mano de nuevos materiales como el concreto y acero, dejando atrás técnicas tradicionales.

Casa de bahareque, Sahagun Córdoba, Colombia Santiago Rivero, S. (2007) El uso masivo de la tierra como material de construcción en Colombia. APUNTES vol. 20, núm. 2 354-363

PÉTREOS CERÁMICOS


Afortunadamente todavía existen lugares en Colombia en donde la construcción tradicional con tierra y pétreos representa una verdadera alternativa de desarrollo sostenible.

Barichara – Santander, Colombia

PÉTREOS CERÁMICOS


Los primeros ladrillos fueron fabricados con pastas de arcilla amasadas y mezcladas con paja para luego ser moldeadas en forma de prismas rectangulares y secadas al sol o cocida al fuego..

PÉTREOS CERÁMICOS


PÉTREOS CERÁMICOS: PROPIEDADES

La elevada plasticidad de las arcillas es consecuencia de su morfología laminar, tamaño de partícula y alta capacidad de hidratación y aumento de volumen (puede llegar a ser del 200 %)

Las principales propiedades de la arcilla que permiten obtener piezas de carácter pétreo son:

•Tamaño de la partícula•Fluidización•Plasticidad



Los materiales cerámicos son intrínsecamente resistentes a la compresión, tienen alta rigidez, pero son poco resistente s a la tensión (sin refuerzo) y fallan explosivamente.



Ventajas de la construcción con tierra cruda

Gran capacidad como aislante térmico: Elcoeficiente de conductividad térmica deladobe es de 0.25 W/m ºC siendo el del ladrillode 0.85 W/mºC y el del hormigón/concreto de1.50 W/mºC

Gran capacidad como aislante sonoro: debidoa su masa el adobe y el tapial son buenosaislantes acústicos, además su superficieirregular ayuda a difuminar el ruido.

Ahorro energético en climatización: sucapacidad de aislante térmica reduce o inclusoevita el uso de sistemas de climatización.




Fabricación de bajo impacto ambiental: Parala fabricación de los adobes o para laconformación de los muros de tapia, seemplea mucha menos energía que la necesariapara fabricar otros materiales convencionales .

Reintegración a la naturaleza: por estarconstituidos materiales locales y presentesnaturalmente en el medio, pueden tener unareintegración total a la naturaleza una vez queel edificio ya ha pasado su vida útil.

Posibilidad de autoconstrucción: puedefabricarse de manera manual con un procesosencillo que no requiere equipo complejo.




Resistencia al fuego: Debido a su naturalezafísico-química, la tierra cruda presenta unagran estabilidad y resistencia al fuego,resultando esta claramente superior a otrosindustriales como el acero y el ladrillo.

Vida útil: Un edificio de adobe y tapialcorrectamente construido y mantenido puedellegar a superar fácilmente los 100 años devida útil en buen estado.

Earth House, Jolson Architecture Interiors, Australia



Desventajas de la construcción con tierracruda

Resistencia del material: la resistencia puedeser inferior a otros materiales cerámicosindustriales existentes como el ladrillo o losbloques de concreto.

Limitación en altura: normalmente la alturamáxima de las construcciones con tierra cridase limita a dos pisos.

Construction de la Capilla de la reconciliacion, Berlin 2000



Desventajas de la construcción con tierracruda

Vulnerabilidad ante el agua: el agua producesobre el adobe y el tapial un efecto erosivosimilar al ejercido sobre el suelo sinvegetación. Aunque existen diversas técnicaspara solventar este problema.

Debilidad sísmica: las estructuras de adobe yde tapial son vulnerables al efecto sísmico. Noobstante existen técnicas constructivas y dediseño para reducir el riesgo .


La Tapia Monolítica puede ser de tierra cruda (calicastrada) estabilizada o reforzada con mampostería o ladrillos y argamasa.

TAPIA

WISE ,Centre for Alternative Technology, Gales.


TAPIA: PROCESO CONSTRUCTIVO

Base en Piedra

Formatela

Puntales

Riostras o amarres


Ravine House, Clifton Schooley and Associates

TAPIA: PROCESO CONSTRUCTIVO


ADOBE

Los adobes son bloques de barro elaborados con un molde, de un tamaño un poco mayor al de un ladrillo. Para conformar muros, se apilan los adobes de la misma forma como se hace con los ladrillos y para unirlos entre si se usa arcilla o cal y arena.


FABRICACIÓN DE ADOBE TRADICIONAL

ADOBE: PRODUCCION


FABRICACIÓN DE ADOBE MODERNO http://www.youtube.com/watch?v=Hlxp6ls1Vx0

ADOBE: PRODUCCION

http://www.youtube.com/watch?v=Hlxp6ls1Vx0


LADRILLO

El ladrillo es un material de construcción de uso estructural para muros, arcos, bóvedas, cúpulas, pilares y chimeneas. También se utiliza como recubrimiento de fachadas, tejas y pavimentos.

London's Battersea Power Station


El ladrillo ha jugado un papel muy importante en la arquitectura Colombiana. En la actualidad la industria ladrillera representa para Colombia una actividad que genera importantes beneficios económicos.

Torres del Parque, Rogelio SalmonaBiblioteca Virgilio Barco, Rogelio Salmona

LADRILLO


LADRILLO: PRODUCCION

Colombia exporta alrededor de US$214.7 millones de materiales de construcción. De los cuales 30.4% (US$65.260 millones) corresponden a la venta de productos elaborados con arcilla (cifras de Proexport)

En Colombia se producen 376.947 toneladas mensuales de ladrillo, es decir 4.523.367 al año.

El país cuenta con un total de 1.694 unidades productoras de ladrillo en operación



La fabricación de piezas de cerámica porosa, con particularidades según los tipos, pasa por los siguientes procesos:

• Extracción y transporte.•Preparación de las pastas.•Moldeo.•Secado.•Cocción.



http://www.youtube.com/watch?v=AX15So3MatE

http://www.youtube.com/watch?v=AX15So3MatE


M

LADRILLO : PRODUCTOS

LADRILLO PARA ELEMENTOS ESTRUCTURALES


MAMPOSTERÍA – LADRILLO DIVISORIOS

LADRILLO PARA ELEMENTOS DIVISORIOS




LADRILLO PARA ADOQUINES Y PAVIMENTOS


DOSIFICACIÓN DEL CONCRETO

33 cm

11.5 cm

23 cm

- EL MORTERO no puede tener una dosificación inferior a 1:4

(1 unidad volumen de cemento por 4 unidades de arena de peña)

- Debe tener resistencia a la compresión de 7.5MPa

(75 kgf/cm)

- Prueba en cilindros de laboratorio a los 28 días, diámetro 75mm y

150mm de altura.



El vidrio es un material inorgánico duro, frágil, translucido y amorfo que se encuentra en lanaturaleza aunque normalmente es producido por el hombre. El vidrio artificial se usa parahacer ventanas, lentes, botellas y una gran variedad de productos. El vidrio es un tipode material cerámico amorfo.

VIDRIO

Simplicity, Santambrogiomilano


DUREZA: oposición que ofrecen los materiales ala penetración, la abrasión, el rayado, lacortadura, las deformaciones permanentes;cantidad de energía que absorbe un material anteun esfuerzo antes de romperse o deformarse.

FRAGILIDAD: capacidad de un material defracturarse con escasa deformación.

VIDRIO: PROPIEDADES


VIDRIO


VIDRIO: PRODUCCION

El óxido de silicio (IV) o dióxido de silicio (SiO2) es un compuestode silicio y oxígeno, llamado comúnmente sílice. Es uno de loscomponentes de la arena.

El carbonato sódico es una sal blanca y translúcida de fórmulaquímica Na2CO3, usada entre otras cosas en la fabricación de jabón,vidrio y tintes. Es conocido comúnmente como barrilla, natrón, sodaSolvay, soda Ash, ceniza de soda y sosa

Caliza o carbonato de calcio es un compuesto químico, una sustanciamuy abundante en la naturaleza, formando rocas, como componenteprincipal, en todas partes del mundo y es el principal componente deconchas y esqueletos de muchos organismos. Es fundamental en laproducción de vidrio y cemento, entre otros productos.


VIDRIO

El vidrio se obtiene por fusión a unos 1.500 °C de arena de sílice SiO2, carbonato de sodio Na2CO3 y caliza CaCO3.

http://www.youtube.com/watch?v=6LAdCCAF7lw

http://www.youtube.com/watch?v=6LAdCCAF7lw


VIDRIO: TIPOS

Vidrio Laminado

Bloque De Vidrio

Vidrio Templado

Fibra De Vidrio

consiste en la unión de varias láminas de vidrio medianteuna película intermedia realizada con butiral depolivinilo (PVB), etil-vinil-acetato (EVA) y con resinasactivadas por luz ultravioleta o simplemente por la mezclade sus ingredientes


VIDRIO: TIPOS

Vidrio Laminado

Bloque De Vidrio

Vidrio Templado

Fibra De Vidrio

están compuesto de dos gruesos bloques de vidrio que seunen entre ellos sometiéndolos a un proceso de vaciado, deesta forma se consiguen bloques totalmente aislantes, tantopara la temperatura como para los sonidos.


VIDRIO: TIPOS

Vidrio Laminado

Bloque De Vidrio

Vidrio Templado

Fibra De Vidrio

Vidrio que ha sido sometido a un calentamiento seguido deun enfriamiento rápido, que aumenta su resistencia a losagentes térmicos y mecánicos, y en caso de rotura, sefragmenta en trozos pequeños. Se puede logar contemplado químico y templado térmico.


VIDRIO: TIPOS

Vidrio Laminado

Bloque De Vidrio

Vidrio Templado

Fibra De Vidrio

Material obtenido al hacer fluir vidrio fundido a través deuna pieza de agujeros finos, al solidificarse tiene suficienteflexibilidad para ser usado como fibra. Buen aislantetérmico, inerte ante ácidos, soporta altas temperaturas


ASFALTO

Material viscoso, pegajoso y de color negro, usado como aglomerante en mezclas asfálticas parala construcción de carreteras, autovías o autopistas. También es utilizadoen impermeabilizantes. Está presente en el petróleo crudo y compuesto casi por completode bitumen.


ASFALTO

Los aglomerantes son materiales capaces de unir fragmentos de unao varias sustancias y dar cohesión al conjunto por métodosexclusivamente físicos; en los conglomerantes es mediante procesosquímicos.

Mezcla asfáltica es una combinación de asfalto y agregados mineralespétreos. Las proporciones relativas de estos minerales determinan laspropiedades físicas de la mezcla y, eventualmente, el rendimiento dela misma como mezcla terminada para un determinado uso.

Bitumen es una mezcla de líquidos orgánicos altamente viscosa,negra, pegajosa, completamente soluble en disulfuro de carbono ycompuesta principalmente por hidrocarburos aromáticospolicíclicos.


ASFALTO

IMPERMEABILIZACIÓN CON MANTO ASFÁLTICO EN FRÍO

IMPERMEABILIZACIÓN CON MANTO ASFÁLTICO EN CALIENTE


ASFALTO


BLOQUE DE CONCRETO

Los bloques de concreto son piezas prefabricadas generalmente con forma de prisma recto ycon uno o más huecos verticales, para utilizarse en sistemas de mampostería simples oestructurales (con la posibilidad de reforzar las piezas en ambos sentidos de su Plano).


BLOQUE DE CONCRETO: PRODUCTOS


BLOQUE DE CONCRETO

http://www.youtube.com/watch?v=H2CaWrtsXOc&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=H2CaWrtsXOc&feature=related

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