M A T E R I A L E S

I N T R O D U C C I Ó N

EL SECTOR DE OBRAS DE CONSTRUCCIÓN

CLASES DE OBRAS DE CONSTRUCCIÓN

FASES DEL PROCESO DE EDIFICACIÓN Y ACTIVIDADES QUE SE REALIZAN EN CADA UNA DE ELLAS

2.1. Promoción, Promotor

2.2. Elaboración del proyecto, Proyectista

2.3. Tramitación del proyecto de ejecución

2.4. Tramitación de seguros obligatorios y voluntarios

2.5. Ejecución de la obra

2.6. Recepción final de la obra

2.7. Entrada en servicio de la obra

ENTORNO PROFESIONAL Y LA EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA DE LOS PROCESOS DE CONSTRUCCIÓN

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LAS PARTES Y UNIDADES QUE COMPONEN LOS EDIFICION

INTRODUCCIÓN

PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN ELEMENTALES

2.1. Materiales básicos

2.2. Componentes industrializados

2.3. Aparatos, mecanismos y dispositivos

2.4. Complementos, mobiliario de decoración

PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN COMPUESTOS O ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS

3.1. Elementos constructivos pasivos

3.2. Elementos constructivos activos

SISTEMAS CONSTRUCTIVOS

UNIDADES DE OBRA

FUENTES DE CONOCIMIENTOS DISPONIBLES PARA EL ESTUDIO DE LAS MATERIAS RELACIONADAS CON LA CONTRUCCIÓN

NORMATIVA RELACIONADA CON EL SECTOR DE LA EDIFICACIÓN

1.1. Normativa obligatoria

1.2. Normativa no obligatoria

NORMALIZACIÓN, CERTIFICACIÓN, ACREDITACIÓN, D.I.T., DIRECTIVA DE PRODUCTOS CONSTRUCTIVOS

2.1. Normalización

2.2. Certificación

2.3. Acreditación

2.4. D.I.T.

2.5.Directiva de Productos Constructivos

PATRONES DE CALIDAD

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

PROCESO DE ELECCIÓN EN EL MERCADO DE UN PRODUCTO DE CONSTRUCCIÓN

F Í S I C A D E L A C O N S T R U C C I Ó N

ACCIONES EN LA EDIFICACIÓN. DURABILIDAD

DEFINICIÓN DE LA ACCIÓN DESTRUCTIVA, DURABILIDAD

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DURABILIDAD DE LOS PRODUCTOS DE CONTRUCCIÓN

ACCIONES DESTRUCTIVAS. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU NATURALEZA Y EN FUNCIÓN DEL AGENTE

3.1. Acciones destructivas de naturaleza física

3.2. Acciones destructivas de naturaleza mecánica

3.3. Acciones destructivas de naturaleza química y electroquímica

3.4. Acciones destructivas de naturaleza biológica

II. CARACTERÍSTICAS DE LOS PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN

1. CARACTERÍSTICAS EXTERNAS DE LOS PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN

1.1. características estéticas

1.2. características funcionales

1.3. características dimensionales

1.4. características formales

2. CARACTERÍSTICAS INTERNAS DE LOS PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN

III. CARACTERÍSTICAS INTERNAS DE NATURALEZA FÍSICA DE LOS PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN

DERIVADOS DE SU COMPOSICIÓN

DERIVADOS DE SU ESTRUCTURA FÍSICA ATÓMICA

DERIVADOS DE SU ESTRUCTURA FÍSICA VISIBLE

masa, peso, humedad y coeficiente de absorción

volumen real y aparente

densidad, peso específico y compacidad

porosidad y módulo de saturación

características relacionadas con la capacidad de ganancia o no de agua

RELACIONADAS CON SU DURABILIDAD

dureza superficial

desgastabilidad

heladicidad

solubilidad

expansión y humedad

DERIVADAS DE SU COMPORTAMIENTO TÉRMICO

5.1. calor y temperatura

5.2. comportamiento térmico

5.3. comportamiento hogrotérmico

5.4. dilatación térmica

DERIVADAS DE SU COMPORTAMIENTO MECÁNICO

módulo de elasticidad

variaciones geométricas

IV. JUNTAS Y MEDIOS DE SUSTENTACIÓN COMO SOLUCIÓN A LAS VARIACIONES GEOMÉTRICAS

JUNTAS

Según su origen

Según los tipos

Según su situación en el edificio

Recomendaciones para la distribución de juntas

SITEMAS DE SUSTENTACIÓN

Sistemas de sujeción

Sistemas de fijación

Sistemas mixtos

SISTEMAS DE UNIÓN

F A M I L I A S D E M A T E R I A L E S

PRODUCTUCOS AISLANTES TÉRMICOS

INTRODUCCIÓN

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD AISLANTE

CLASIFICACIÓN DE LOS P.C. AISLANTES TÉRMICOS

3.1. Clasificación según el proceso de aislamiento

3.2. Clasificación según la temperatura de los elementos constructivos aislantes

3.3. Clasificación según estructura, forma y composición

3.4. Clasificación según el origen

FACTORES A TENER EN CUENTA EN LOS P.C. AISLANTES TÉRMICOS

COMPROBACIÓN DE RIESGO DE CONDENSACIONES EN EL INTERIOR DE ELEMENTOS MULTICAPA

5.1. Ejemplo

PUENTES TÉRMICOS

II. AGLOMERANTES Y CONGLOMERANTES

INTRODUCCIÓN

FAMILIAS DE PRODUCTOS CONGLOMERANTES

Conglomerantes minerales, proceso de fabricación

Yesos

Cales

Cementos

YESOS

Proceso de fabricación

Proceso de fraguado

Propiedades del yeso

Clases de yesos comerciales

Utilización de los yesos

Elementos prefabricados de yeso

LIMITACIONES EN REVESTIMIENTOS CON CONGLOMERANTES

CALES

6.1 Propiedades

6.2. Aplicaciones

Clasificación

I N T R O D U C C I Ó N

EL SECTOR DE OBRAS DE CONSTRUCCIÓN

CLASES DE OBRAS DE CONSTRUCCIÓN

FASES DEL PROCESO DE EDIFICACIÓN Y ACTIVIDADES QUE SE REALIZAN EN CADA UNA DE ELLAS

ENTORNO PROFESIONAL Y LA EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA DE LOS PROCESOS DE CONSTRUCCIÓN

I.1. CLASES DE OBRAS DE CONSTRUCCIÓN

Según tipologías:

• Obras de ARQUITECTURA: edificios en el que el hombre realiza una actividad. Son a las que nos vamos a referir. Se incluyen en esta tipología:

• Obras de edificación

• Obras de urbanización, entendido como el entorno inmediato de las anteriores.

• Obras CIVILES: las relacionadas con la ingeniería (carreteras, embalses, puentes, aeropuertos, etc. )

Otra clasificación:

• Obra nueva: de nueva planta o edificación.

• Actuaciones sobre el patrimonio inmobiliario existente: obras de rehabilitación, reforma o modificación. Entendemos por reforma el cambio de las estructuras y/o usos y por rehabilitación el acondicionamiento de un edificio para que vuelva a ser habitable.

• Obras de restauración: intervención sobre un edificio catalogado.

Podríamos incluir dentro de esta clasificación el derribo como un caso especial de obra.

I.2 FASES DEL PROCESO DE EDIFICACIÓN Y ACTIVIDADES QUE SE REALIZAN EN CADA UNA DE ELLAS (Fases y agentes)

Lamamos AGENTE a la persona, física o jurídica que interviene en el proceso de la edificación. Una misma persona puede representar a un agente o más a la vez.

Las responsabilidades de los agentes van unidas a los REQUISITOS BÁSICOS DE LA EDIFICACIÓN relativos a la funcionalidad, la seguridad y la habitabilidad (Art. 3, Cap. II).

I.2.1. PROMOCIÓN: PROMOTOR

El PROMOTOR es aquella persona (física o jurídica) que de forma privada o pública impulsa, programa y financia las obras de edificación para sí o para su posterior enajenación, entrega o cesión a terceros.

Son obligaciones del promotor:

• Ostentar bajo el solar la titularidad de un derecho que le faculte para construir en él.

• Facilitar la documentación necesaria para la redacción del proyecto y autorizar al director de obra las posibles modificaciones del mismo.

• Gestionar y obtener las licencias y autorizaciones necesarias, así como los seguros.

• Entregar al adquirente, en su caso, la documentación de obra ejecutada o cualquier documento exigible por las Administraciones competentes.

I.2.2. ELABORACIÓN DEL PROYECTO: PROYECTISTA

El PROYECTISTA es el agente que por encargo del promotor redacta el proyecto. Debe ajustarse a las normas vigentes y a las necesidades del promotor, que redacta un PROGRAMA DE NECESIDADES.

Lo primero es redactar un ANTEPROYECTO donde se estudia el programa de necesidades. Seguido va el PROYECTO BASICO en el que se hace intervenir toda la normativa que afecte al proyecto, estructuras, instalaciones. Sirve para los trámites administrativos. Y por último el PROYECTO DE EJECUCIÓN que es un desarrollo del anterior pero ya con todo lo necesario para ejecutar el proyecto.

Todas estas fases pueden estar impresas en papel o no pero siempre están presentes.

Según administraciones se presenta una otra fase. Normalmente en los concursos se presentan los anteproyectos

Un PROYECTO ha de tener:

• Memoria

• Planos

• Pliego de condiciones

• Presupuesto

Éstos elemento son contractuales y obligados.

El proyecto podrá ser redactado por un proyectista o por varios distinguiéndose así los PROYECTISTAS PRINCIPALES que son los que reciben el encargo directamente del promotor, y los PROYECTISTAS AUXILIARES que son otros profesionales que trabajan conjuntamente con el proyectista principal. Cuando trabajen varios proyectistas cada uno tiene la responsabilidad de su proyecto.

Son obligaciones del proyectista:

• Estar en posesión de la titulación académica y profesional exigida.

• Redactar el proyecto con sujeción a la normativa vigente y a los que se haya contratado con el promotor (Programa de necesidades), con los visados que sean necesarios en su caso (visado dado por el Colegio de Arquitectos)

I.2.3. TRAMITACIÓN DEL PROYECTO DE EJECUCIÓN

Se piden las licencias de obra al Ayuntamiento del municipio. Para que el proyecto sea aceptado hay que tener bien cubiertas las exigencias de las normativas.

I.2.4. TRAMITACIÓN DE ASEGURAMIENTO OBLIGATORIOS Y VOLUNTARIOS

Puede ser un proceso paralelo al anterior.

Los SEGUROS son:

• Seguro de daños materiales de duración 1 año para los daños materiales por vicios o defectos de ejecución de obra que afecten a elementos de terminación o acabado.

• Seguro de daños materiales de duración 3 años para daños que afecten a elementos constructivos, de instalaciones o acabado de obra.

• Seguro de daños materiales de duración 10 años para daños que afecten directamente a la resistencia mecánica y estabilidad del edificio.

Estos seguros son contractuales menos el tercero que es obligatorio para el promotor. El tomador de los seguros de 10 y 3 años es el promotor, el del seguro de 1 año es el constructor.

Quienes se encargan de chequear el edificio para asegurarlo son las OCT (OFICINA DE CONTROL DE CALIDAD).

A parte de estos seguros hay un seguro para cada uno de los agentes del proceso constructivo.

I.2.5. EJECUCIÓN DE LA OBRA

En esta fase tenemos 5 agentes:

• Dirección facultativa:

• DIRECTOR DE OBRA

• DIRECTOR DE EJECUCIÓN DE OBRA

• CONSTRUCTOR (o empresa constructora)

• PROVEEDORES DE PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN

• EMPRESAS DE CONTROL EXTERNO DE CALIDAD

El CONSTRUCTOR es el agente que asume contractualmente con el promotor el compromiso de ejecutar con medios propios o ajenos la obra con sujeción al proyecto y al contrato.

Como agente no existe una exigencia de titulación especifica, normalmente suele ser una empresa que trabaja a su vez con varias subcontratas.

Son obligaciones del constructor:

• Ejecutar la obra sujetándose al proyecto y a la legislación aplicable.

• Designar al JEFE DE OBRA que es el que asume la representación técnica del constructor.

• Asignar a la obra los medios humanos y materiales necesarios.

• Firmar el acta de replanteo o de comienzo y el acta de recepción de la obra.

• Facilitar al director de obra los datos necesarios para la elaboración de la documentación de la obra ejecutada.

• Formalizar las subcontratas necesarias y encargarse de que estas mantienen lo establecido en el contrato y en la legislación aplicable.

El DIRECTOR DE OBRA es contratado por el promotor. Forma parte de la dirección facultativa junto con el director de ejecución de obra.

Son obligaciones del director de obra:

• Estar en posesión de la titulación académica necesaria, normalmente es un arquitecto.

• Verificar el replanteo (ACTA DE REPLANTEO) y la adecuación de la cimentación y de la estructura proyectadas a las características geotécnicas del terreno.

• Resolver las contingencias que se produzcan en la obra.

• Elaborar, a requerimiento del promotor, las eventuales modificaciones al proyecto en caso de que sea necesario.

• Suscribir el CERTIFICADO FINAL DE OBRA y entregarla al promotor.

El DIRECTOR DE EJECUCIÓN DE OBRA es el agente que, formando parte de la dirección facultativa junto con el director de obra, asume la función técnica de dirigir la ejecución material de la obra.

Son obligaciones del director de ejecución de obra:

• Estar en posesión de la titilación académica necesaria, normalmente es un aparejador o ingeniero técnico.

• Verificar la recepción en obra de los productos de construcción, ordenando la realización de ensayos y pruebas precisas.

• Dirigir la ejecución material de la obra.

• Consignar en el LIBRO DE ORDENES Y ASISTENCIAS las instrucciones precisas.

• Colaborar con los restantes agentes en la elaboración de la documentación de la obra ejecutada, aportando los resultados del control realizado.

Las EMPRESAS DE CONTROL EXTERNO DE LA EJECUCIÓN DE OBRA son entidades capacitadas para prestar asistencia técnica en la verificación de la calidad del proyecto, de los materiales y de la ejecución de la obra. Es un agente independiente de la dirección facultativa, depende del promotor directamente. Dentro de este agente se encuentran los LABORATORIOS DE ENSAYOS.

Son obligaciones de las entidades de control y de los laboratorios de control de calidad:

• Prestar asistencia técnica y entregar los resultados al promotor, así como copias al constructor y a la dirección facultativa.

• Justificar la capacidad suficiente de medios materiales y humanos necesarios para realizar adecuadamente los trabajos contratados.

Los SUMINISTRADORES DE PRODUCTOS son los fabricantes, almacenistas, importadores o vendedores de productos constructivos, entendiendo por producto constructivo aquel que se fabrica para su incorporación permanente en una obra. Como agente ha sido recientemente incluido en la Ley.

Son obligaciones de los suministradores:

• Realizar las entregas de los productos de acuerdo con las especificaciones de los pedidos.

• Facilitar las instrucciones de uso y mantenimiento de los mismos así como las garantías de calidad correspondientes.

I.2.6. RECEPCIÓN FINAL DE OBRA

Una vez finalizada la obra el constructor la cede al promotor. Promotor y constructor, por lo menos, firman un ACTA una vez ya acabado todo. A fecha de la firma del acta se concreta el momento en el que empiezan a estar vigentes los seguros y garantías de la obra.

El promotor podrá rechazar la recepción de la obra si considera que no ha mantenido el proyecto, aunque normalmente antes de que se de este caso se ultiman todos los detalles.

I.2.7. ENTRADA EN SERVICIO DE LA OBRA

Se considera fase porque en ella hay agentes: PROPIETARIOS y USUARIOS, que pueden o no estar encarnados en las mismas personas. Ambos tienen que seguir las normas que se incluyen respecto al mantenimiento de la obra en el LIBRO DEL EDIFICIO.

Son obligaciones de los PROPIETARIOS:

• Conservar el buen estado la construcción mediante un adecuado uso y mantenimiento así como conservar y transmitir la documentación de la obra ejecutada y los seguros y garantías.

Son obligaciones de los USUARIOS, sean o no propietarios:

• La utilización adecuada del edificio y partes del mismo conforme a las instrucciones de uso y mantenimiento contenidas en la documentación de la obra ejecutada.

I.3. ENTORNO PROFESIONAL Y LA EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA DE LOS PROCESOS DE CONSTRUCCIÓN

El sector de la construcción experimenta un CAMBIO CONTINUO y acelerado en cuanto a TECNOLOGÍA, aunque se mantengan viejas técnicas el cambio es continuo. Estas viejas técnicas se mantienen por que son necesarias para obras de rehabilitación o restauración.

Este cambio nos lleva a un proceso lento pero continuo en los procesos de construcción tradicionales. Cada vez hay más procesos industrializados en la construcción y mayor tecnología, se tiende cada vez menos a los trabajos realizados por operarios (por ejemplo, cada vez se tiende más a la tabiquería de cartón yeso, que ya viene preparada de fábrica, que a la tabiquería de ladrillo, que la tiene que hacer el operario en la obra directamente).

Por otro lado nos encontramos con un gran DESARROLLO NORMATIVO. Actualmente nos encontramos con:

• Normativa legal obligatoria: Normativa propia de cada país

• Normativa procedente del campo de la normalización: Normativa procedente de la Comunidad Europea, certificación de materiales que garantizan unas determinadas características y requisitos mínimos.

• Normativa de productos de construcción: Marcado CE, a nivel europeo.

Este desarrollo de normativa se ha dado en parte por las NUEVAS EXIGENCIAS DE LOS USUARIOS, que cada vez son más.

AUSENCIA DE FRONTERAS DENTRO DE LA UNION EUROPEA. Se camina hacia un libre mercado de circulación de productos dentro de la Comunidad Europea, para que se de esta libre circulación de productos tienen que tener el marcado CE. Con este marcado los productos demuestran que están fabricados dentro de la Comunidad Europea y consecuentemente pueden ser utilizados en cualquier país europeo.

AUMENTO DE LA CAPACIDAD DE LAS COMUNICACIONES, lo que implica un mayor acceso y acercamiento a las nuevas tecnologías de informática y telecomunicación. Esto lo podríamos unir a su vez a un proceso cada vez mayor de GLOBALIZACIÓN DE LA SOCIEDAD Y SUS ACTIVIDADES.

II. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LAS PARTES Y UNIDADES QUE COMPONEN LOS EDIFICION

INTRODUCCIÓN

PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN ELEMENTALES

PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN COMPUESTOS O ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS

SISTEMAS CONSTRUCTIVOS

UNIDADES DE OBRA

II.1. INTRODUCCIÓN

Nuestra sociedad nos da distintas actividades con exigencias y características propias, lo que nos lleva a una serie de distintos edificios. Cada actividad exige un espacio concreto, y estos espacios son los que conforman los edificios, que a lo largo del tiempo han sido distintos.

Los espacios están conformados por ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS distintos y concretos. Sus diferencias se basan en:

• El medio

• El medio físico externo

• El medio requerido en el interior

• Las posibilidades económicas

Todas las partes del edificio siguen estas necesidades conformando un “todo” que actúa de forma global.

Clasificación de los PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN:

• PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN ELEMENTALES (PCE)

• Materiales básicos

• Componentes industrializados

• Aparatos, mecanismos, dispositivos

• Complementos, inmobiliario, decoración

• PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN COMPUESTOS (PCC) O ELEMENTOS CONSTRUCCTIVOS (suma de los anteriores más elaboración = mano de obra + elaboración)

• Pasivos

• Estructurales

• De cerramiento

• De distribución interior

• De revestimiento

• Activos

• Sanitarios

• Suministros de energía

• Iluminación

• Climatización

• Transporte y comunicaciones

• Seguridad

• Telecomunicaciones

• SISTEMAS CONSTRUCTIVOS (suma de los PCC más la elaboración)

II.2 PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN ELEMENTALES

II.2.1. MATERIALES BÁSICOS

• NATURALES / SEMINATURALES

• ARTIFICIALES / SEMISINTÉTICOS

• SINTÉTICOS

Los MATERIALES NATURALES son los utilizados directamente de la naturaleza sin recibir ningún tratamiento. Los MATERIALES SEMINATURALES son aquellos materiales que sufren transformación desde su estado natural hasta su utilización. Este cambio no es muy grande.

Los MATERIALES ARTIFICIALES son aquellos preparados completamente, es decir, del material natural se procede a un proceso de industrialización que lo transforma totalmente. Con este cambio se espera mejorar el producto para un fin concreto. Los productos químicos también podrían entrar en este grupo.

Ejemplos de estos materiales son el cemento (que parte de arcillas y calizas), los cerámicos de alta cocción, las maderas aglomeradas, los metales.

Los MATERIALES SEMISINTÉTICOS son aquellos que tienen una elaboración más compleja, como por ejemplo las aleaciones. Entre este grupo y los artificiales se encontrarían los vidrios.

Los MATERIALES SINTÉTICOS son los que tienen el máximo nivel de transformación. Se buscan primero las características necesarias y en base a ello se elabora el producto con el adecuado proceso químico-industrial. Dentro de este grupo estarían todos los materiales procedentes de la industria química, plásticos, resinas, aislantes. Estos productos pueden tener productos naturales pero con una función de carga, que es posterior a la base química inicial.

II.2.2. COMPONENTES INDUSTRIALIZADOS

Son elementos que forman parte de otras elaboraciones más complejas.

Por ejemplo el aluminio se emplea para los perfiles de las ventanas, se preparan los marcos en fábrica y luego se coloca directamente en obra.

II.2.3. APARATOS, MECANISMOS Y DISPOSITIVOS

Son elementos simples que formarán parte de una instalación como cables, enchufes, codos de tubería, etc. Son elementos simples que ya han sufrido una transformación y que posteriormente formarán parte de una instalación.

II.2.4. COMPLEMENTOS, MOBILIARIO DE DECORACIÓN

No hace falta decir mucho. Lo normal es que de estos elementos se encargue el propietario o el usuario.

II.3 PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN COMPUESTOS O ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS

En este grupo entran varios productos de construcción elementales más la elaboración. Se diferencian de los industrializados por tener implícita una función. Forman parte de un sistema en el que desempeñarán una función concreta.

Se clasifican en:

• EC PASIVOS

• EC ACTIVOS

II.3.1. ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS PASIVOS

Conforman la parte estática de la obra, es decir, no sufren transformación una vez colocados. Son elementos claramente diferentes entre sí.

Dentro de este grupo diferenciamos:

• EC ESTRUCTURALES

• EC DE CERRAMIENTO

• EC DE DISTRIBUCIÓN INTERIORES

• EC DE REVESTIMIENTO

• ELEMENTOS MIXTOS

Los EC ESTRUCTURALES reciben las acciones mecánicas que actúan en el edificio y las transmiten al terreno. Todos estos elementos están recogidos en la normativa, así como las acción que deben ejercer.

Nos encontramos con:

• Elementos horizontales, que reciben directamente las cargas, como los forjados.

• Elementos lineales, vigas.

• Elementos superficiales, muros de carga.

• Elementos verticales lineales, pilares, columnas, pies derechos.

• Zapatas para distribuir la carga de los otros elementos al suelo.

• Terreno, aunque viene dado hay que estudiarlo primero, interpretarlo y en base a ello seguir con el resto de elementos.

Los EC DE CERRAMIENTO son aquellos que forman parte del cerramiento de los edificios considerando CERRAMIENTO a la parte que separa el ambiente exterior del interior. Estos elementos son EC elementales elaborados para esta función concreta.

Se pueden clasificar en:

• Elementos en contacto con el terreno, que son los que están por debajo del terreno y separan el ambiente interior del terreno. Son por ejemplo los muros enterrados del sótano. Su principal función es que no entre la humedad del terreno.

• Elementos sobre el terreno, las fachadas, dentro de las cuales hay distintos elementos constructivos como muros ciegos, carpintería, rejas, celosías.

• CUBIERTAS, planas o inclinadas.

Los ELEMENTOS DE DISTRIBUCIÓN DE INTERIORES son aquellos que forman parte de las distribuciones interiores del edificio, crean espacios dentro del mismo, delimitan recintos. Pueden tener características especiales dependiendo del recinto que delimitan.

Se clasifican en:

• Elementos VERTICALES, dentro de los cuales estarían los elementos de partición y carpintería interior (tabiques y elementos que permiten el paso a través de ellos - puertas).

• Elementos HORIZONTALES como falsos techos o falsos suelos.

ELEMENTOS DE REVESTIMIENTO tanto de interiores como de exteriores. Pueden ser independientes o formar parte de otros elementos. Tienen que ser tanto funcionales como decorativos, para suelos, techos y paredes.

ELEMENTOS MIXTOS. Podríamos hacer una especie de cajón desastre en el que en entran aquellos elementos que desempeñan más de una función.

II.3.2. ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS ACTIVOS

Son elementos que para realizar su función experimentan cambios porque por ellos circulan fluidos, energía o por que realizan movimientos. Son los que forman parte de las instalaciones, pero no son los aparatos, mecanismos y dispositivos de los que hemos hablado antes, aquí ya hablamos de un todo formado. Los anteriores son ya los que forman el conjunto.

Podríamos hablar de:

• Suministros de energía como las instalaciones eléctricas para el suministro de todo el edificio, dentro del cual entrarían otras instalaciones como la lumínica o el ascensor. Otros suministros serían las instalaciones de gas y combustibles líquidos.

• SANITARIAS como abastecimiento de agua (fontanería), instalaciones de evacuación de agua (tanto fecales como pluviales) y eliminación de gases y humos.

• ILUMINACIÓN para dar el ambiente adecuado.

• CLIMATIZACIÓN, tanto refrigeración como calefacción. Dependiendo del edificio habrá una o más instalaciones.

• TRANSPORTE Y COMUNICACIÓN como ascensores, montacargas, escaleras mecánicas, pasillos mecánicos incluso sistemas de transporte neumático.

• COMUNICACIONES desde telefonía, internet, redes internas de ordenadores, etc.

II.4 SISTEMAS CONSTRUCTIVOS

Ya nos hemos referido a ellos antes hablando de todos los elementos constructivos, están formados por elementos constructivos creando sistemas.

A grandes rasgos serían:

• Cerramiento

• Estructura

• Distribución interna

• Revestimiento

• Instalaciones

A veces hablamos de SUBSISTEMAS para referirnos a divisiones de estos sistemas como la instalación de evacuación de agua, que puede ser de aguas fecales o aguas fluviales.

II.5 UNIDAD DE OBRA

No hay una definición concreta de unidad de obra. Se puede definir como aquella parte o partes de la ejecución de obra con un denominador común, que puede ser un sistema constructivo o la actividad de un determinado gremio o una parte del presupuesto.

Hay dos tipos de unidades de obra, las que incorporan elementos de construcción permanentes (ya hablaríamos de la ejecución completa de la obra) y las realizadas sin productos de construcción incorporados permanentes (como una excavación).

III. FUENTES DE CONOCIMIENTOS DISPONIBLES PARA EL ESTUDIO DE LAS MATERIAS RELACIONADAS CON LA CONTRUCCIÓN

NORMATIVA RELACIONADA CON EL SECTOR DE LA EDIFICACIÓN

NORMALIZACIÓN, CERTIFICACIÓN, ACREDITACIÓN, D.I.T., DIRECTIVA DE PRODUCTOS CONSTRUCTIVOS

PATRONES DE CALIDAD

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

PROCESOS DE ELECCIÓN DE PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN

III.1 NORMATIVA RELACIONADA CON EL SECTOR DE LA EDIFICACIÓN

• NORMATIVA OBLIGATORIA

• Normativa legal obligatoria de carácter público

• Reglamentación técnica privada obligatoria

• NORMATIVA NO OBLIGATORIA

• Procedente del campo de la normalización tecnológica

• Otras

III.1.1. NORMATIVA OBLIGATORIA

Como NORMATIVA LEGAL OBLIGATORIA DE CARÁCTER PÚBLICO hablamos de disposiciones elaboradas por las organizaciones públicas que afectan a todos de manera obligatoria. Hay distintos grados de aplicación, es decir, pueden ser para un municipio, un país, la Comunidad Europea, etc. Se editan en los BOLETINES OFICIALES.

Dentro de esta normativa tenemos:

• DIRECTIVA DE LA UNION EUROPEA

• Directiva 89/106 de los P.C. (más los documentos interpretativos)

• EUROCÓDIGOS ESTRUCTURALES

• NORMAS BÁSICAS DE LA EDIFICACIÓN (NBE)

• AE-88, CA-88, CT-79, CPI-96, QB-90, EA-95

• INSTRUCTIONES A NIVEL ESTATAL

• EHE, EF(2002)

• PLIEGOS DE CONDICIONES

• RL-88, RY-88, RB-90, RC-97

• REGLAMENTOS (de instalaciones)

• Electricidad, calefacción, agua caliente sanitaria...

• LEY DE ORDENACIÓN (LOE)

La REGLAMENTACIÓN TÉCNICA PRIVADA OBLIGATORIA es aquella emitida por las empresas de servicios. Son obligatorias para el uso de sus instalaciones privadas, si se usan los servicios de una empresa que tiene sus propias normas el usuario tiene obligación de cumplir esta normativas. Por ejemplo las normas de telefónica para el uso de sus servicios.

III.1.2. NORMATIVA NO OBLIGATORIA

Por definición es no obligatoria aunque en muchas ocasiones se convierte en obligado cumplimiento. Principalmente es la normativa procedente del campo de la normalización tecnológica aunque también hay otras.

PROCEDENTE DEL CAMPO DE LA NORMALIZACIÓN TECNOLÓGICA: la normalización se refiere a un acuerdo entre usuarios y fabricantes (dicho a grandes rasgos), de modo que haya normas iguales tanto para unos como para otros y no se den malentendidos.

Como en el caso de la normativa obligatoria también hay una normativa DE CARÁCTER GENERAL que está elaborada por organismos reconocidos públicamente y otra DE CARÁCTER PARTICULAR.

• Las NORMAS DE CARÁCTER GENERAL son las NORMAS UNE elaboradas en España por AENOR. Cada país tiene sus propias normas y su organismos oficialmente reconocido para elaborar estas.

• Las NORMAS DE CARÁCTER PARTICULAR son las elaboradas por organismos dependientes de la administraciones técnicas privadas obligatorias.

OTRAS: todas las que no pertenecen a las tecnológicas. Hablamos por ejemplo de las NTE, de los pliegos de condiciones de los proyectos, de las directrices, de las guías de U.E.A.t.c.

III.2 NORMALIZACIÓN, CERTIFICACIÓN, ACREDITACIÓN, DIT, DIRECTIVA DE P.C.

III.2.1. NORMALIZACIÓN

¿QUÉ ES?

Una NORMA es un documento de aplicación voluntaria que contiene especificaciones técnicas que debe reunir un producto, proceso o servicio, basadas en los resultados de la experiencia y del desarrollo tecnológico. Las normas son el fruto del consenso entre todas las partes interesadas y en su elaboración participan especialistas en la materia. Están relacionadas con actitud de uso, seguridad, salud, protección del medio ambiente y los requisitos de la normativa 89/106. Se basan en los últimos avances y en lo experimentado hasta el momento y las elaboran especialistas en la materia.

Por último las normas están a disposición del publico en AENOR.

¿QUÉ SE NORMALIZA?

En la actualidad existen normas para casi todo, para todos los aspectos “normalizables”. Todas las situaciones que se repiten en la sociedad pueden tener una norma.

¿QUIÉN NORMALIZA?

De esto se encargan Organismos Competentes, organizaciones de normalización que están establecidos en cada país.

• A NIVEL NACIONAL: en España concretamente es AENOR y edita las normas UNE, en Francia es AFNOR (NF), en Alemania en DIN (DIN), en Gran Bretaña es BIS (BS), en Italia es UNI (UNI), en Japón es JISC (JIS) y por último en USA es ANSI, ASTUM Y ASME. Así, cada país tiene su propio organismo de normalización y edita sus propias normas.

• A NIVEL REGIONAL(entendiendo por nivel regional a varios países asociados): en Europa el CEN y el CENELEC editan las normas EN, el ETSI edita las normas ETS y el ECISS edita las normas ECISS.

• A NIVEL INTERNACIONAL tenemos los organismos ISO, IEC, IUT.

Estos organismos pertenecen a otro de mayor rango en cuanto a ámbito, por ejemplo AENOR pertenece a CEN y este a su vez a ISO.

¿CÓMO SE NORMALIZA?

Dentro de cada organismo hay una serie de Comités Técnicos de Normalización (AEN/CTN) que estudian y plantean las necesidades de cada sector. El proceso para elaborar una norma es:

• TRABAJOS PRELIMINARES: se decide si se elabora o no una norma en función de una iniciativa de elaboración emitida por una empresa, particular, sociedad o por quien sea.

• Se elabora un documento que reúne el objeto de la norma, el campo de aplicación y los contenidos generales.

• PROYECTO DE NORMA UNE.

• INFORMACIÓN PÚBLICA, se publican los proyectos UNE en el BOE para la exposición pública en donde cualquiera puede exponer objeciones.

• ELABORACIÓN DE LA PROPUESTA DE NORMA UNE: el Comité recoge las observaciones del público si son dignas de tenerse en cuenta o no.

• APROBACIÓN DE LA PROPUESTA DE NORMA UNE: aprobación, registro, publicación y difusión de la NORMA UNE.

TIPOS DE DOCUMENTOS

Por ejemplo: UNE 136011 EX - 95

Siglas generales:

• UNE: una norma española

• PNE: proyecto de norma española

• UNE ... EX: norma experimental

• UNE ... IN: informe (no es una norma, solo es informativo)

• UNE ... /1M: primera modificación de una norma

• UNE ERRATUM: fe de erratas de una norma española

• UNE - ENV nº...-1: norma europea parte 1

• UNE - EN: versión de un norma EN

• UNE - ENV: versión de un norma EN experimental

• UNE - HD: documento de armonización

• UNE - ETS: adopción del Comité Europeo de telecomunicaciones

• UNE - I - ETS: adopción del Comité Europeo de telecomunicaciones experimental

• UNE - EN - ISO: ratifica una norma europea que a su vez ratifica una norma internacional

• UNE - ECIS - IC: adopta un informe del Comité del Hierro y del Acero

VENTAJAS

Las normas unifican criterios sobre productos y procesos productivos de modo que sean comparables entre sí y haya más compatibilidad de uso entre productos alternativos.

Se racionalizan, simplifican y optimizan los productos y procesos productivos. Esto quiere decir que si hay una norma no hace falta que un fabricante experimente nuevos métodos y productos, con atenerse a la norma ya produce un producto aceptable. Así, el proceso es más rentable y se consigue una mayor calidad. Además, al establecer una metodología se favorecen los intereses del consumidor.

También, con la normalización se reducen barreras técnicas y comerciales ya que tanto en un país como en otro se fabrica y se produce lo mismo de la misma forma y así se puede utilizar indistintamente en uno como en otro. Con esta reducción de barreras técnicas y comerciales se mejora la calidad y el mercado así como la seguridad y protección de la salud y del medio ambiente (pues las normas tienen como trasfondo estos objetivos).

Las normas facilitan la comunicación entre productor y consumidor ya que emplea un lenguaje igual para los dos y así se evitan los malentendidos.

Finalmente, las normas sirven de referencia para los sistemas de certificación.

III.2.2 CERTIFICACIÓN

¿QUÉ ES?

La certificación es la acción llevada a cabo por una entidad reconocida como independiente de las partes interesadas, mediante la que se manifiesta la conformidad de una empresa, producto, proceso, servicios o persona con los requisitos definidos en normas o especificaciones técnicas.

¿QUÉ SE CERTIFICA?

SISTEMAS DE GESTIÓN

Se certifican empresas a todos los niveles.

Dentro de los sistemas de gestión tenemos:

• SISTEMAS DE GESTIÓN DE CALIDAD

• SISTEMAS DE GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL

SISTEMAS DE GESTIÓN DE CALIDAD: Con ella (marca AENOR de Empresa Registrada) se da a entender que el sistema de gestión de la calidad de la empresa es objeto de las auditorías y controles establecidos en el sistema de conformidad con las Normas UNE - EN ISO 9000, garantizando así un orden establecido en el funcionamiento de la empresa.

Adicionalmente AENOR entrega junto con el certificado de Registro de Empresa, el certificado IQNet que facilita el reconocimiento internacional del certificado AENOR.

SISTEMAS DE GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL. Se da a entender que el Sistema de la empresa es objeto de las evaluaciones y controles establecidos en el sistema de certificación y que AENOR ha obtenido la adecuada confianza en su conformidad con la Norma UNE - EN ISO 14001. Ésta marca permite a la organización demostrar la implantación de un sistema eficaz de gestión medioambiental, y en consecuencia, su compromiso con la preservación del entorno.

PRODUCTOS Y SERVICIOS

Una empresa no puede certificar sus productos si no tiene un certificado de sistema interno de calidad.

Estas certificaciones son optativas, menos el marcado CE, e indican que el producto o el servicio sigue una norma. Nos encontramos con:

• MARCADO N DE AENOR

• MEDIOAMBIENTE

• MARCADO CE

MARCADO N DE AENOR: es una marca de conformidad con normas. Da a entender que los productos y servicios a los que se les concede son objeto de las evaluaciones y controles que se establecen en los sistemas de certificación y que AENOR ha obtenido la adecuada confianza en sus conformidad con las normas correspondiente.

MEDIOAMBIENTE: es una marca de conformidad con normas UNE de criterios ecológicos, concebida para distinguir aquellos productos o servicios que tengan una menor incidencia sobre el medio ambiente durante su ciclo de vida. Con esta marca se facilita a los consumidores información sobre los aspectos medioambientales de los productos y servicios puestos a su disposición en el mercado.

MARCADO CE: es una certificación sobre la base de Directiva. Más tarde se hablará de este marcado al hablar de la Directiva europea.

VENTAJAS Y BENEFICIOS

Se potencia el desarrollo de las empresas y se aumenta su competitividad. Se reducen los rechazos de sus productos y las inspecciones.

Se alcanzan nuevos mercados y se facilita la exportación.

Se demuestra el compromiso de empresas y servicios con el medio ambiente.

Para los consumidores se ofrece una mayor confianza en los productos.

Protege contra la competencia desleal.

III.2.3. ACREDITACIÓN

La acreditación es el proceso mediante el cual un Organismo autorizado reconoce formalmente que una organización es competente para la realización de una determinada actividad de evaluación de la conformidad.

ENAC es una entidad privada, independiente que coordina y dirige en al ámbito nacional un Sistema de Acreditación, ajustándose a los criterios y normas establecidos por la Unión Europa así como a las guías y criterios de acreditación internacionales. Acredita organismos que realizan actividades de evaluación de la conformidad sea cual sea el sector en que se desarrolle su actividad.

• Laboratorios de ensayo

• Entidades de inspección

• Entidades de certificación de sistemas de gestión, calidad, medio ambiente (AENOR)

• Entidades de certificación de personas

• Verificaciones medioambientales

• Entidades para análisis de productos fitosanitarios

Todas aquellas entidades que estén acreditadas tendrán el sello de ENAC que

Indica si se trata de una entidad de inspección, verificación medioambiental,

certificación, ensayos o calibración.

III.2.4. D.I.T.

Hay productos que por tener poco tiempo no pueden tener la marca N de AENOR. En estos casos existe un DIT/E (Documento de Idoneidad Técnico / Europeo) para los productos innovadores.

El DIT es pues un documento expedido por el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (IETcc), que contiene una apreciación técnica de la idoneidad de empleo en edificación y/u obra civil de un determinado material, sistema o procedimiento constructivo no tradicional o innovador. El IETcc también incluye el sello CIETAN para viguetas y placas para forjados.

Cada país tiene un organismo que se encarga de conceder estos documentos. A nivel internacional europeo está la UEAtcc y a nivel mundial la WFTAO.

El DIT de un material se otorga para un empleo determinado. Si el material se utiliza para distintos empleos será necesario un DIT diferente para cada uno de ellos. Contiene información sobre los materiales y componentes, fabricación, condiciones de transporte, referencias de utilización, ensayos, etc.

Su validez es normalmente de cinco años. Una vez que se ha demostrado la validez del producto se puede pedir una norma a AENOR.

III.2.5. DIRECTIVA DE PRODUCTOS CONSTRUCTIVOS

A nivel europeo se pretende conseguir el libre mercado de productos. Cada estado de la Unión Europea está capacitado para que sus obras se efectúen adecuadamente y cada país legisla para ello. Como consecuencia hay una gran competencia entre los países de la UE, lo que se opone a la libre circulación de los productos. En un principio se intentó aproximar legislaciones pero resultó inviable por la cantidad de legislaciones existente.

En 1985 la Comisión Europea adopta la Resolución conocida como NUEVO ENFOQUE, en la que se establece:

• La armonización legislativa ha de limitarse, por medio de directivas, a la adopción de exigencias básicas de seguridad y salud para que puedan tener acceso al mercado europeo. Se beberán seguir las normas armonizadas para ello.

• Las especificaciones técnicas deberán ser elaboradas por organismos europeos de normalización (CEN, CENELEC y ETSI).

• Las normas armonizadas son voluntarias.

• Los Estados miembros deben acordar la libre circulación de los productos

Con estos principios se pretende conseguir los OBJETIVOS:

• Simplificar y acelerar el proceso legislativo comunitario.

• Evitar la proliferación de directivas y normas nacionales.

• Potenciar la labor de los Organismos Nacionales de Normalización y Certificación.

La DIRECTIVA DE PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN tiene, además de las características propias de la Directiva en general, dos características propias básicas:

• Los requisitos esenciales se aplican a las obras ejecutadas y no a los productos.

• Hay especificaciones técnicas armonizadas para los productos, que obviamente son los que pueden circular libremente. Para este paso de las obras ejecutadas a los productos están los DOCUMENTOS INTERPRETATIVOS.

Los REQUISITOS ESENCIALES que deben guardar los PC están relacionados con:

• Resistencia mecánica y estabilidad

• Seguridad en caso de incendio

• Higiene, salud y medio ambiente

• Seguridad de utilización

• Protección contra el ruido

• Ahorro de energía y aislamiento térmico

• Durabilidad

El la DIRECTIVA DE PC el paso de estos requisitos esenciales a las Especificaciones Técnicas (que son las Normas y los Documentos de Idoneidad Técnica Europea DITE ) se hace a través de los DOCUMENTOS INTERPRETATIVOS. Estos documentos a su vez dan forma a los requisitos esenciales armonizando la terminología. Así mismo sirven de referencia para la creación de Normas Armonizadas y DITE.

Una vez demostrado que están cumplidos los REQUISITOS ESENCIALES se consultan los DOCUMENTOS INTERPRETATIVOS y desde aquí se establecen una serie de MANDATOS por familias de productos en los que se establecen los requisitos que les afectan, las características que deben tener y como se deben comprobar.

Estos MANDATOS acaban en los organismos que elaboran las Normas Armonizadas y los DITE. Se realiza dentro de Comités especializados.

Finalmente, los productos que superan todo este proceso reciben el marcado CE y pueden circular libremente por la Comunidad Europea. Este marcado indica:

• La conformidad con las Normas Armonizadas.

• La conformidad con el DITE

• La conformidad con las especificaciones técnicas nacionales en el caso de que no existan especificaciones armonizadas.

III.3. PATRONES DE CALIDAD

Los patrones de calidad son las propiedades inherentes a algo que permite apreciarla como igual, mejor o pero que otra de su especie. La CALIDAD se tiene que valorar dentro de un uso concreto y siempre teniendo en cuenta todos los posibles varemos. Por ejemplo un gres para la cocina de una VPO tiene calidad más que suficiente, pero se pasa del presupuesto. Por lo tanto nos podemos conformar con una azulejo que es más barato.

En líneas generales podemos decir que PATRÓN DE CALIDAD es el conjunto de especificaciones documentables basadas en la normativa existente y en las especificaciones particulares que sirven de referencia para definir un producto concreto. De este modo podemos definir 4 patrones de calidad en función del documento en que se basan:

• Patrón de calidad según UNE/EN

• Patrón de calidad mínimo de un producto

• Patrón de primera calidad

• Marcado CE

Los PATRÓN DE CALIDAD BASADO EN NORMAS UNE siguen la normalización tecnológica. Son Normas voluntarias. La calidad del producto queda definida por el cumplimiento de la Norma UNE, la cual define el producto con las siguientes características:

• Definición, clasificación

• Características dimensionales y aspecto superficial

• Características mecánicas

• Criterios de muestreo y condiciones de aceptación / rechazo

Podemos exigir el producto que tenga el marcado UNE/EN o que tenga el certificado del producto.

CALIDAD MÍNIMA DE UN PRODUCTO PARA UN USO CONCRETO. No se concreta un patrón concreto. El producto tiene un uso concreto y la calidad del producto es la mínima para si, pero es la óptima para el uso concreto. Es el caso del gres y el azulejo para la VPO que se ha descrito antes.

La PRIMERA CALIDAD COMERCIAL es un patrón de calidad definido por el propio fabricante. Puede ser una definición arbitraria o puede estar basada en una norma UNE o en ensayos de laboratorio del propio fabricante. En este caso es el propio fabricante el que tiene que demostrar la calidad de su producto, así que no es un sistema de definición de calidad muy apropiado de cara al usuario.

El MARCADO CE es el mínimo que necesita un producto para la libre circulación por la Comunidad Europea.

Se pueden utilizar todos estos patrones, pero siempre habrá que definir el PATRÓN DE CALIDAD en el proyecto. Lo más difícil es definir las características del producto, como sería muy complejo definir todas las características del producto se definen primero a nivel general y luego los aspectos concretos que más interesan.

III.4. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Las especificaciones técnicas se dividen en dos grandes grupos: las NORMAS ARMONIZADAS y los DITE de las cuales ya se ha hablado antes.

En las especificaciones técnicas para unidades elementales se consideran: unidades elementales que llegan a obra, definición, características, procedimientos de control de características y requisitos indicados en las especificaciones, certificaciones oficiales y DIT que avalen el PCE, muestreo, condiciones de aceptación o rechazo, condiciones de almacenamiento, de uso y/o aplicación del PCE, etiquetado y forma de suministro y normas de obligado cumplimiento que les afecte.

III.5. PROCESO DE ELECCIÓN EN EL MERCADO DE UN PRODUCTO DE CONSTRUCCIÓN

Antes de la elección de un producto en el mercado hay varios factores a tener en cuenta.

En primer lugar el CONOCIMIENTO DEL EDIFICIO, que a su vez nos definirá las solicitaciones a las que estarán expuestos los PC, que a su vez dependerá de la situación geográfica, climatología, acústica, etc.

Seguido, tendremos que conocer la FUNCIÓN del PC y su USO ,ambas características nos definirán las solicitaciones a las que se someterá el producto.

El siguiente paso a definir son las PRESTACIONES (por ejemplo la resistencia a la helada) necesarias sabiendo donde va a estar el PC y a que tiene que responder. Estas prestaciones tienen que estas concretadas en forma de CARACTERÍSTICAS (por ejemplo poca porosidad) CUALITATIVAS y CUANTITATIVAS.

Estos pasos para elegir el producto pueden estar ya concretados en el proyecto.

Una vez conocidos los puntos anteriores se estudia la OFERTA en el mercado. La elección se puede realizar sobre catálogo, ensayos de información y comprobación. Tenemos como datos del producto:

• INFORMACIÓN TÉCNICA GENERAL: es lo primero que muestra el fabricante. Es muy importante comprobar que esta información esté actualizada y avalada y si es un producto garantizado.

• IMFORMACIÓN TÉCNICA COMPLEMENTARIA: no suele estar en los catálogos como la anterior. Es una información obtenida hablando con el técnico de la empresa. Entre técnicos se solventan todas las posibles dudas que se hayan quedado pendientes con la primera información.

• IMFORMACIÓN DE LA EMPRESA: son los datos de la empresa, lo cual ayuda a la elección del producto. Dentro de esta información entran también las referencias de obras ya realizadas con ese producto.

• GARANTÍAS: las propias garantías que da la empresa respecto al producto que fabrica.

F Í S I C A D E L O S M A T E R I A L E S

I. ACCIONES EN LA EDIFICACIÓN. DURABILIDAD

DEFINICIÓN DE LA ACCIÓN DESTRUCTIVA, DURABILIDAD

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DURABILIDAD DE LOS PRODUCTOS DE CONTRUCCIÓN

ACCIONES DESTRUCTIVAS. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU NATURALEZA Y EN FUNCIÓN DEL AGENTE

I.1. DEFINICIÓN DE LA ACCIÓN DESTRUCTIVA, DURABILIDAD

Todos los edificios están sometidos a una serie de ACCIONES ante los cuales REACCIONAN. Estas acciones son de intensidad y naturaleza muy variada, lluvia, viento, nieve... Con todas estas acciones los edificios se deterioran y envejecen.

Llamamos DURABILIDAD a la resistencia del edificio y sus partes a las solicitaciones originadas por las acciones destructivas. Se puede llegar a producir la destrucción del edificio o de sus partes cuando las acciones no cesan y el edificio no pude soportarlo.

Dentro de este proceso de “desgaste” hay un periodo de ENVEJECIMIENTO NATURAL, es decir, los edificios se hacen ya con un determinado tiempo previsto de vida. Por ejemplo un edificio de viviendas se calcula para 50 años aproximadamente, una instalación de fontanería se prevee para 15 años útiles. Todos estos datos sobre los años previstos para el edificio y sus partes se tienen que conocer de cara al mantenimiento.

Además de este envejecimiento natural podemos encontrarnos con un ENVEJECIMIENTO FORZADO producido por mal diseño (el más caro de solucionar posteriormente), mala ejecución o mal mantenimiento. Este envejecimiento tiene una función exponencial, al principio el daño es pequeño, pero a medida que pasa el tiempo el deterioro es mayor.

I.2. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DURABILIDAD DE LOS PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN

CARACTERÍSTICAS DE ACCIONES DESTRUCTIVAS. En función de las acciones destructivas a las que se vaya a someter el edificio habrá que diseñarlo de un modo o de otro. Tendremos que considerar además, su naturaleza, magnitud, frecuencia, duración, velocidad.

CARACTERÍSTICAS DEL PROPIO EDIFICIO Y DE SUS PARTES. Que es lo que hará que responda mejor o peor a las acciones destructivas. Para esto tiene que estar bien diseñada, bien ejecutada y estar compuesto por buenos materiales. Además, deberemos seguir un buen mantenimiento y uso.

I.3. ACCIONES DESTRUCTIVAS. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU NATURALEZA Y EN FUNCIÓN DEL AGENTE.

Clasificación según su NATURALEZA

• Nat. Física

• Nat. Mecánica

• Nat. Química-electroquímica

• Nat. Biológica

I.3.1. ACCIONES DESTRUCTIVAS DE NATURALEZA FÍSICA

Trataremos cuatro agentes:

• Agua

• Cambios de temperatura

• Radiaciones

• Viento

AGUA

De manera directa o indirecta es el causante de la mayoría de deterioros en los edificios. De un modo o de otro siempre está presente. Puede presentarse además en distintos estados físicos: líquida (lluvia, rocío, vapor de agua condensado), líquida en suspensión (niebla, que puede ser limpia o contaminada), sólida (nieve, granizo, hielo), en forma de gas (vapor de agua). Cada estado del agua producirá distintas consecuencias. En base a esto el material tendrá que ser específico para en contacto que tenga con el agua dependiendo de su estado.

En muchas ocasiones vemos que el agua actúa junto con otros agentes. Por ejemplo las partículas en suspensión que lleva el agua pueden dañar el material independientemente de la acción del agua.

El origen de agua puede ser muy variado, fenómenos climatológicos, grandes masa de agua cercana, fenómenos ambientales (como el vapor de agua condensado en superficies frías), los propios procesos de fabricación o puesta en obra del PC, la actividad propio del espacio, etc.

Como consecuencias del agua nos podemos encontrar con:

• PERDIDAS DE PROPIEDADES FÍSICAS: como en el caso del yeso, que con el agua pierde resistencia. Otros productos se degradas completamente con el agua.

• DISOLUCIONES de productos que son solubles en agua y que luego se evaporan con esta. Estos productos acaban depositándose en otras superficies. Además dejan los materiales porosos.

• CAMBIOS DE TAMAÑO Y FORMA como un hinchamiento en un suelo de arcilla o un alabeo en uno de madera.

• APARICIÓN DE CARGAS POR ACUMULACIÓN DE AGUA en cubiertas.

• PÉRDIDA DE AISLAMIENTO TÉRMICO, ya que los productos aislantes se basan en el contenido de aire que tienen. Si se llenan sus cavidades de agua pierde el afecto aislante.

• LAVADO Y REGULADO DE FACHADAS. Es un efecto que depende de otros agentes además del agua.

• ATAQUES QUÍMICOS Y EROSIONES de productos que lleva el agua en suspensión.

• POTENCIA PROCESOS BIOLÓGICOS como los ataques de termitas o los hongos, que necesitan humedad para vivir.

• DAÑOS EN INSTALACIONES eléctricas, de calefacción...

• PÉRDIDA DE SALUBRIDAD, al cargarse los ambientes de humedad se pierde salubridad.

CAMBIOS DE TEMPERATURA

Los cambios de temperatura provocan dilataciones y contracciones en los PC. Es necesario saber cuando se dan estos cambios de temperatura, en qué magnitud y en qué intervalo de tiempo y los valores máximo y mínimo.

El origen más directo son los cambios de estaciones (en función del clima). También influyen la orientación del edificio, los cambios producidos a diario por sistemas de calefacción y aire acondicionado y por último el fuego directo.

Como consecuencia de estos cambios en primer lugar están las dilataciones y contracciones del material. Para ello se debe tener en cuenta estos cambios y preparar la estructura para que los materiales se puedan mover sin quebrar. Además por un cambio de la temperatura nos podemos encontrar también con un cambio de las propiedades de los materiales pudiéndose evaporar o solidificar productos que haya en el interior de los materiales lo que podría producir una quiebra del mismo.

En general, los cambios positivos de temperatura potencian las acciones de agente químicos, físicos y biológicos.

RADIACIONES

• RAD. ELECTROMAGNÉTICAS:

• Rad. Infrarrojas: aumentan la temperatura por lo que podríamos incluir sus efectos en el grupo anterior.

• Rad. Ultravioletas: degrada la materia orgánica (es la que nos pone morenos)

• Rad. Visibles: la que permite ver las cosas

• RAD. ATÓMICAS: la que produce los materiales radioactivos para los que hay procedimientos muy concretos. Degrada o mata la materia viva.

VIENTO

Llamamos viento al aire en movimiento, y puede ser natural o provocado mecánicamente.

La acción del viento provoca movimientos en los edificios y hay una norma básica que dice cómo calcular este movimiento y cómo evitarlo. Como en todos los agentes se debe conocer cuando, cómo, durante cuanto tiempo, magnitud, etc.

Como consecuencias del viento nos podemos encontrar con EMPUJES y SUCCIONES (acciones mecánicas), ROTURA y MOVIMIENTO de los materiales.

Puede POTENCIAR LA ACCION DEL AGUA, si llueve a la vez que hay viento, una fachada que no esté proyectada para ello puede recibir agua. También puede potenciar la evaporación y secado de materiales como el hormigón; a veces habrá que prevenir los materiales porque pueden perder propiedades si pierden demasiada agua.

Puede POTENCIAR LAS ACCIONES DE LOS CAMBIOS DE TEMPERATURA crearse corrientes de aire por ejemplo el efecto venturin dentro de un túnel.

Nos podemos encontrar con viento que transporte partículas en suspensión que se depositan en los materiales y da lugar a ACCIONES QUÍMICAS.

Por último, el RUIDO que provoca también es una consecuencia a tener en cuenta.

I.3.2. ACCIONES DESTRUCTIVAS DE NATURALEZA MECÁNICA

Trataremos cuatro acciones:

• Fuerzas aplicadas

• Rozamiento

• Choques

• Vibraciones

FUERZAS APLICADAS

Las fuerzas aplicadas al edificio producen en este una reacción, así se crea un equilibrio entre ambas.

Podemos hablar de fuerzas en movimiento, fijas, temporales (como el viento), continuas (como las ejercidas por el terreno). En la NBE AE88 se recogen todas las acciones mecánicas que pueden actuar en un edificio y se les da un valor para que haya convenio y acuerdo.

Hay dos grandes grupos de acciones mecánicas dependiendo de su origen:

• DIRECTAS: Como consecuencia nos encontramos con deformación de los materiales.

• Sobrecargas: cargas variables, que son de uso (personas y mobiliario), viento, nieve, etc.

• Empujes: del propio terreno o de los mismos materiales

• INDIRECTAS: cuando hay una deformación.

ROZAMIENTO

Puede ser superficial o puntual dependiendo de varios factores; en primer lugar la naturaleza de los materiales que rozan. Entran en juego también los productos intermedios entre los materiales (la arenilla que hay en el suelo hace que este, con los pasos, se raye) y las condiciones de uso o intensidad.

Como consecuencia de los rozamientos hay una perdida de volumen, brillo, aspecto... de uno de los materiales sobre todo. Donde más nos encontramos con los efectos del rozamiento es en los materiales de revestimiento horizontales.

CHOQUES

Se clasifican en choques blandos y duros.

CHOQUES BLANDOS son los producidos cuando se aplica una carga sobre una gran superficie y los CHOQUES DUROS son los producidos por un cuerpo duro puntualmente sobre un material blando.

El origen de estos choques pueden ser personas, caída de objetos, golpes de vehículos, máquinas, etc. Como consecuencia de estos hay roturas, marcas permanentes, etc.

VIBRACIONES

Pueden ser apreciables por los sentidos o no. El origen puede ser desde personas o vehículos en movimiento, hasta el movimiento del aire.

Como consecuencias puede trasmitir ruido a través de los elementos constructivos pudiendo entrar en resonancia (se produce resonancia cuando la frecuencia de vibración de un elemento constructivos coincide con la de los elementos que actúan sobre él, puede provocar rotura).

I.3.3. ACCIONES DESTRUCTIVAS DE NATURALEZA QUÍMICA Y ELECTROQUÍMICA

Son acciones que se producen en la composición química a causa de otros productos o por su propia composición. Su magnitud e intensidad dependen en primer lugar del producto agresivo, del contacto que tenga con él (vía húmeda o seca), en caso de que haya fluidos también de la temperatura a las que se de el proceso y el grado de agitación del líquido.

Cuando hablamos de medios hablamos de ambiente agresivos como el marino o el industrial, en los que hay partículas en suspensión que dañan químicamente los materiales.

Podemos hablar de los agentes:

• Corrosión aérea o atmosférica

• Corrosión acuosa

• Corrosión química directa (en ocasiones se puede incluir las dos anteriores en esta)

• Corrosión electroquímica

CORROSIÓN AEREA

El primer agente es el oxígeno que combinándose con los materiales los degrada. Los metales (salvo los metales nobles) por naturaleza se combinan con otros elementos, entre ellos el O2.

También hay gases que degradan los materiales, gases que pueden tener distinta composición química y que pueden ser más agresivos o menos dependiendo del ambiente en el que se encuentren (en ambientes marinos y/o industriales aumentan sus efectos).

En ambientes industriales nos encontramos con productos químicos en suspensión que degradan los materiales y que pueden provenir de distintos sitios (fábricas, aires acondicionados, etc.)

CORROSIÓN ACUOSA

La producen las sustancias disueltas en agua. El agua es el medio por el cual las sustancias agresivas actúan. Estas sustancias pueden tener distintos orígenes, el mismo agua pura contiene mucho O2 que oxida los materiales.

CORROSIÓN QUÍMICA DIRECTA

Actúan directamente sobre el material. Hay varios sistemas por los que se produce: por una corriente eléctrica entre dos materiales, el contacto de dos metales más un electrolito (produce un medio de conducta de partículas que pueden degradar uno de los dos materiales), por un metal más un electrolito con distinta concentración (de O2 por ejemplo).

Como consecuencias en metales nos encontramos con oxidaciones por contacto con O2, corrosión y corrosión electroquímica. El metal disminuye o aumenta de espesor, se oxida.

Como consecuencias en materiales pétreos hay reacciones químicas que pueden hacer que los componentes insolubles se conviertan en componentes solubles o en componentes expansivos que puedan provocar la rotura de la piedra.

Como consecuencia en materiales orgánicos nos encontramos con disoluciones, descomposición al contacto con otros materiales orgánicos.

I.3.4. ACCIONES DESTRUCTIVAS DE NATURALEZA BIOLÓGICA

Los agentes son los SERES VIVOS, plantas y animales, bien por sus actividades directa o indirectamente o por sus productos de secreción. Sus orígenes son naturales o colocados por el hombre.

VEGETALES

Desde líquenes y musgos hasta árboles y arbustos. Tienen distintos orígenes pero afectan igualmente.

Pueden dar lugar a putrefacción de los materiales, como en el caso de la madera que es el más afectado, o a la rotura del material como en el caso de pavimentos que rompen por la acción de las raíces. En todos estos casos hay un segundo agente que es el hombre al no realizar el mantenimiento oportuno.

Los vegetales también pueden producir ataques químicos como los producidos por las hojas podridas.

ANIMALES

Nos referimos principalmente a bacterias y microorganismos que pueden alimentarse de madera y productos orgánicos. También los insectos como la carcoma o las termitas entran en este grupo.

Otro gran grupo son los roedores que son capaces de comer todo aquello que sea menos duro que sus dientes. En el caso de los roedores hay un segundo agente que es un ambiente poco salubre.

Otro grupo son los pájaros que pueden romper materiales con picotazos o construyendo nidos. Además sus excrementos contienen fuertes agentes químicos que corroen los materiales.

El último gran grupo serían los grandes animales (como los de granja) y las mismas personas que somos capaces de romper lo que sea (especialmente los que son para darles de comer a parte).

CARACTERÍSTICAS DE LOS PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN

CARACTERÍSTICAS EXTERNAS DE LOS PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN

CARACTERÍSTICAS INTERNAS DE LOS PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN

II.1. CARACTERÍSTICAS EXTERNAS DE LOS PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN

Las características de los PC nos permiten saber si son adecuados o no para un uso. Se denomina CARACTERÍSTICA a cualquier atributo o utilidad, y hacen que se utilicen de una determinada manera y para un determinado uso.

Las características de los PC han dado lugar a una determinada tecnología a lo largo del tiempo, por ejemplo las características propias de la piedra dieron lugar al arco porque no permitía hacer grandes dinteles.

Las características externas son interesantes una vez que se conocen bien las características internas aunque algunas veces es al contrario. Normalmente buscamos primero las características internas y luego ya se concretan las características externas. En el caso de un material de revestimiento por ejemplo, lo primero que buscamos es la función de cubrir y luego la estética.

II.1.1. CARACTERÍSTICAS ESTÉTICAS

Se pretende buscar el aspecto externo que tendrá la obra. Se busca lo estético así que tienen un grado de subjetividad

II.1.2. CARACTERÍTICAS FUNCIONALES

Referentes al uso y a la conservación del edificio:

• Facilidad de limpieza.

• Facilidad de restauración o reposición.

• Facilidad y posibilidad de ejecución.

• Otros factores como el olor.

II.2.3. CARACTERÍSTICAS DIMENSIONALES

En ocasiones las dimensiones nos permiten el uso o no del material. Esta posibilidad o no de uso tiene dos aspectos:

• Desde un punto de vista tecnológico nos podemos encontrar con problemas técnicos en obra, como subir en grúa una viga demasiado grande.

• Limitaciones dimensionales en función de la naturaleza del producto o de su existencia en el mercado. Los materiales tienen sus propias dimensiones y si no los encontramos así en el mercado tendríamos que encargarlos a medida lo que encarecería mucho el producto.

II.2.4. CARACTERÍSTICAS FORMALES

Cuando trabajamos con un producto de construcción tenemos que comprobar que las medidas son las correctas, lo mismo con su forma. Todos estos caracteres están normalizados

II.3. CARACTERÍSTICAS INTERNAS DE LOS PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN

Hacen referencia a su estructura interna y a su naturaleza física, química y electroquímica. Son características que están normalizadas, por lo que se suelen determinar en ensayos.

Cuando se elige un determinado producto de construcción se deben conocer todas sus características internas aunque luego nos quedemos solo con lo más significativo. En un impermeabilizante por ejemplo nos interesa que no deje pasar el agua pero también tendremos que ver donde va a estar colocado, si va a estar expuesto al sol, etc.

La clasificación de las características internas de naturaleza física de los productos de construcción ya corresponde al siguiente tema.

III. CARACTERÍSTICAS INTERNAS DE LOS MATERIALES DE NATURALEZA FÍSICA

DERIVADOS DE SU COMPOSICIÓN

DERIVADOS DE SU ESTRUCTURA FÍSICA ATÓMICA

DERIVADOS DE SU ESTRUCTURA FÍSICA VISIBLE

RELACIONADAS CON SU DURABILIDAD

DERIVADAS DE SU COMPORTAMIENTO TÉRMICO

DERIVADAS DE SU COMPORTAMIENTO MECÁNICO

Dependen directamente de la materia y son mensurables cuantitativamente en ensayos. Derivan de su composición y su estructura física.

III.1. DERIVADOS DE SU COMPOSICIÓN

Según su composición pueden ser de ORIGEN ORGÁNICO, aquellos compuesto por carbono como el plástico y la madera, o de ORIGEN INORGÁNICO, aquellos que no basan su composición en el carbono.

Otra clasificación es MATERIALES SIMPLES y MATERIALES COMPUESTOS.

III.2. DERIVADOS DE SU ESTRUCTURA FÍSICA ATÓMICA

Aunque el estudio de materiales a nivel físico atómico interesa más a físicos y químicos que a nosotros nos interesa porque muchas veces la estructura atómica de un material se manifiesta a nivel visible. A grandes rasgos hay dos estructuras según la organización de los átomos:

• Estructura cristalina: distribución de los átomos en redes espaciales y regulares.

• Estructura amorfa: distribución anárquica de los átomos, sin ningún orden.

III.3. DERIVADA DE SU ESTRUCTURA FÍSICA VISIBLE

La estructura física visible es aquella que se puede apreciar con la vista o como mucho con microscopio óptico.

• En función de la ORDENACIÓN DE LOS COMPONENTES

• ESTRUCTURA CRISTALINA: a simple vista se distingue la formación de cristales. Es una estructura muy resistente. Según su tamaño se distinguen:

• Macroestructura, cristales de gran tamaño y bien diferenciados como el granito.

• Microcristalina: los cristales se pueden aprecian con lupa.

• Estructura criptocristalina: los cristales se aprecian con microscopio.

Según la forma de agruparse los granos tenemos:

• Estructura granular: con granos diferenciado como el granito.

• Estructura laminar: con láminas superpuestas.

• Estructura compacta, homogénea.

• ESTRUCTURA AMORFA: está formada por granos o fragmentos (cristalinos o no) unidos por una masa (cristalina o no). A simple vista no se distinguen cristales. Se pueden clasificar en:

• Compacta, sin cavidades, aglomerada.

• Celular, con cavidades.

• Fibrosa como la madera, compuesta por elementos en forma de fibra.

• Laminar, característica de rocas sedimentarias.

• Vítrea, tiene su origen en la solidificación del material. Solidificación que no da lugar a cristales.

• En función de las CAVIDADES, que será en función de lo que se explique todas las características que siguen.

• Según su tamaño se pueden clasificar en

• Estructura cavernosa: grandes cavidades, ø > 5 mm.

• Estructura celular: cavidades medianas, ø < 5 mm.

• Poros gruesos: 0,5 mm. < ø < 5 mm.

• Poros finos: ø < 0,5 mm.

• Estructura esponjosa: con muchísimas cavidades muy pequeñas, es la estructura que tienen la mayoría de los materiales.

• Según la comunicación de las cavidades con el exterior se clasifican en:

• Estructura celular cerrada: los poros son todos interiores y nada puede llegar a ellos.

• Estructura celular abierta: los poros son todos exteriores y están todos comunicados con el exterior.

• Estructura celular mixta: es una combinación de los dos anteriores. La mayoría de los materiales tienen esta estructura.

A su vez los poros pueden estar agrupados en bolsas o canales (con o sin entrada y/o salida).

Las características de los poros del material es lo que determina todas las características que se explican a continuación.

III.3.1. MASA, PESO, HUMEDAD Y COEFICIENTE DE ABSORCIÓN

Llamamos MASA a la propiedad invariante de la materia que es función de la inercia del cuerpo y no depende ni de su velocidad ni de su posición en la superficie terrestre.

La masa se define como la cualidad de los cuerpos materiales por la que ofrecen resistencia a modificar su estado en reposo o movimiento.

m = m =

El PESO es la fuerza de atracción gravitatoria que la tierra ejerce sobre un cuerpo:

p = m x g p = masa x gravedad

Las medidas utilizadas son:

• 1 N = 1 Kg x 1 m/s2 en sistema MKS (Sistema Internacional)

• 1 Kp = 1 unidad técnica de masa x 1 m/s2 en sistema técnico

• 1 Dina = 1 g x 1 cm/s2 en sistema CGS

Toda la normativa está expresada en el Sistema Internacional, así pues el peso depende de la gravedad.

En función de los materiales hay distintos tipos de pesos:

• Peso de MATERIALES LÍQUIDOS: un líquido en similares condiciones de temperatura y presión tiene volumen y peso similares. A esta relación entre peso y volumen se le llama PESO ESPECÍFICO y se define como

Pe =

• Cuando hablamos de MATERIALES SÓLIDOS también hay distintos tipo de pesos:

• PESO NATURAL, PN: con la humedad que tenga en el momento de pesar.

• PESO DESECADO, PD: peso del material secado y sin humedad.

• PESO SATURADO, PS: peso del material con todos los poros abiertos y llenos de agua.

• PESO SATURADO EN INMERSIÓN, PSI: el anterior pero con el material inmerso en agua. El material se satura de modo que todos sus poros están llenos de agua y luego se pesa en una BALANZA HIDROSTÁTICA.

La balanza hidrostática pesa la muestra saturada de agua y sumergida. El material tiene todos sus poros llenos de agua y experimenta un empuje en todas sus partes incluidas las paredes de las cavidades. De modo que el empuje que el material experimenta es:

E = PS - PSI Empuje = P. Saturado - P.Saturado en inmersión

Con esto podremos hallar luego el volumen aparente y el real.

Podemos hallar la HUMEDAD del material y el COEFICIENTE DE ABSORCIÓN en base al peso:

H = x 100 Humedad = x 100

 = x 100 Coef. De absorción = x 100

Si un material tiene un H = 8% quiere decir que en 100 Kg. de material sin ningún tratamiento de humedad hay 8Kg. de agua, es decir, la humedad que puede tener ese material.

Si un material tiene un  = 10% quiere decir que en 100 Kg. de material saturado de agua hay 10 Kg. de agua, es decir, la capacidad de llenarse de agua.

Si hablamos del agua, que será en la mayoría de los casos, tenemos que tener en cuenta que peso = volumen. Es lo mismo hablar de kilos que de litros o dm3 de agua.

Si hablamos de otros líquidos tendremos que tener en cuenta esta diferencia entre peso y volumen. Tendremos que utilizar para pasar de uno a otro la formula del peso específico.

III.3.2. VOLUMEN REAL Y APARENTE

VOLUMEN APARENTE es el que a simple vista se ve. Es el volumen de la materia más el de sus cavidades.

VOLUMEN REAL es el de la materia en sí, sin contar con las cavidades.

Volumen Aparente = V. Real + V. de Cavidades (abiertas y cerradas)

Para obtener el volumen real se utilizan dos aparatos: el picnómetro y el volunómetro.

El PICNÓMETRO se utiliza del modo:

• Partiendo del material desecado

• Se machaca y se pesa su peso desecado (PD)

• Se llena el picnómetro de agua hasta una marca y se mide su peso (PPICNOMTRO + PAGUA1)

• Se vacía el picnómetro y se seca

• Se introduce el material machacado.

• Se vuelve a llenar de agua hasta la misma marca, lógicamente la cantidad de agua será menor

(PPICNOMETRO + PAGUA2 + PD = PQ)

• Finalmente el calculo es

PPICNOMETRO + PAGUA1 + PD - PQ = PAGUA DESLOJADA = PREAL

El agua que no entra en la segunda medida es la ocupada por el material, es decir el VOLUMEN REAL del material.

El otro método para calcular el volumen real es utilizando el VOLUNÓMETRO:

• Partiendo del material desecado y machacado.

• Llenamos el volunómetro de una cantidad dada de agua y se marca hasta donde llegue.

• Se vacía el volunómetro.

• Introducimos el material machacado y la misma cantidad de agua que antes y se ve hasta que medida llega ahora el agua.

El VOLUMEN REAL del material será la diferencia entre la primera medida de agua y la segunda.

Este método no es tan exacto como el primero porque se basa en observación visual, aunque si es el más usado.

El VOLUMEN APARENTE es mucho más sencillo de medir, cuando el material es cubicable se puede medir de forma matemática con el medido del cubo. El problema aparece cuando el material no es cubicable, en cuyo caso se calcula:

V.APARENTE = V.CAVIDADES ABIERTAS + V.CAVIDADES CERRADAS + V.MAT.COMPACTO

Siendo V.CAVIDADES ABIERTAS = PS - PD (saturado - desecado)

V.CABIDADES CERRADAS + V MATERIAL COMPACTO = E = PS - PSI

Con lo cual el volumen aparente será:

VA = PS - PD + PS - PSI = 2PS - PD - PSI

III.3.3. DENSIDAD, PESO ESPECÍFICO Y COMPACIDAD

DENSIDAD ABSOLUTA  = PESO ESPECÍFICO ABSOLUTO PE = A < R

DENSIDAD RELATIVA R = PESO ESPECÍFICO RELATIVO PEr = VR < VA

La densidad relativa es una constante, sin unidades, lo mismo que el peso específico relativo.

COMPACIDAD  = x 100 = x 100 = x 100

La compacidad nos dice de un material que parte es compacta.

III.3.4. POROSIDAD Y MÓDULO DE SATURACIÓN

Relación entre el volumen de poros respecto al volumen aparente del material

VAP = PS - PD V. de poros abiertos = peso saturado - peso desecado

VRP = VA - VR V. de poros abiertos y cerrados = V. aparente - V. real

VA = VR + VRP V. aparente = V. real + V. real de poros abiertos y cerrados

La formula de la POROSIDAD es:

 = x 100

A su vez tenemos otras dos formulas para la porosidad, la ABIERTA y la REAL

A = x 100 R = x 100

Por ejemplo, un material con:

A = 70%, quiere decir que de 100, 70 son poros abiertos.

R = 80%, quiere decir que de 100, 80 son poros reales (poros abiertos y cerrados)

Si A tiende a 0% no tiene poro abiertos MATERIAL IMPERMEABLE

Si A tiende a 100% tiene todos sus poros abiertos MATERIAL PERMEABLE

En el caso de que A tienda a 0% no quiere decir que no tenga poros cerrados en su interior, por eso debemos conocer su porosidad real.

Si R tiende a 0% no tiene poros ni abiertos ni cerrados MATERIAL IMPERMEABLE

Si R tiene a 100% está lleno de poros tanto cerrados como cerrados MATERIAL PERMEABLE

Relacionado con estos concepto está el de MÓDULO DE SATURACIÓN, que relaciona la porosidad aparente con la real y así nos dice cuantos poros de los que tiene el material son abiertos.

 = x 100 = X 100 = X 100

Si  tiende a 100% tendría todos los poros abiertos MATERIAL PERMEABLE

Si  tiende a 0% no tendría poros abiertos MATERIAL IMPERMEABLE

A partir de  = 70% el material ya sería sospechoso de ser heladizo, pero habría que estudiarlo mejor

Relacionando la POROSIDAD con la COMPACIDAD para saber el porcentaje de poros que ocupa el volumen total de un material, tenemos:

 = x 100 = - x 100 = x 100 = x 100

III.3.5. CARACTERÍSTICAS RELACIONADAS CON LA CAPACIDAD DE GANANCIA O PERDIDA DE AGUA

CAPILARIDAD

Propiedad de los materiales que tiene que ver con canales porosos con entrada. Estos canales tienen que ser finos (ø < 5mm.). Cuando se da esta condición el material es capaz de coger el agua y esta es capaz de subir por los canales en contra de la fuerza de la gravedad.

La causa física es que los líquidos en su superficie tienen una membrana de forma cóncava más la TENSIÓN SUPERFICIAL del mismo (pero es un concepto físico en el que no entramos, nos quedamos con conceptos de andar por casa). Cuando el agua esta en un tubo muy pequeño la tensión superficial es mayor que el peso del agua de modo que esta sube. En capilares de 0,01 mm. el agua puede llegar a subir 1,5 metros, cuanto más pequeño sea el capilar más subirá el agua.

PERMEABILIDAD

Es la facilidad con la que un sólido es atravesado por un fluido (tanto gas como líquido). De todos modos la permeabilidad es un dato relativo porque depende de muchos factores: presión del líquido, biscosidad del mismo, temperatura, etc. Los ensayos de permeabilidad son concretos para cada material porque cada uno necesita una permeabilidad concreta.

SUCCIÓN

Relacionada con la capilaridad. Es la capacidad del material de tomas y retener agua con la que está en contacto. En el ensayo se hace “chupar” agua al material durante un minuto y luego se pesa el material. La succión será la diferencia entre el peso del material seco y el peso después de la succión.

HIGROSCOPICIDAD

Capacidad de tomar agua en forma de vapor de agua del ambiente y convertirla en agua líquida en el interior. Es un proceso químico. La madera y las sales higroscópicas son ejemplos.

ADSORCIÓN

Está relacionado con adherencia superficial. Es la acción o efecto de fijar sobre la superficie de un sólido, por medios físicos, una o más sustancias. Facilita o no que el agua entre en el material, u otra sustancia.

III.4. RELACIONADAS CON LA DURABILIDAD

III.4.1. DUREZA SUPERFICIAL

Es la dificultad que pone la superficie (cara externa) a que una acción de tipo mecánico produzca en ella marcas permanentes, rayas o heridas puntuales. Se entiende por RAYA a una marca superficial lineal, y por HERIDA PUNTUAL a una penetración puntual. A las primeras marcas le corresponde la DUREZA SUPERFICIAL MINERALÓGICA, y a las segundas la DUREZA SUPERFICIAL MECÁNICA.

Estas marcas se producen sobre todo en suelos y revestimientos.

Para cada caso hay un ensayo de medida concreto. Los ensayos se estudian comparativamente. Cada material tiene su dureza y consecuentemente un tipo de ensayo. En general se clasifican los ensayos en DIRECTOS e INDIRECTOS.

ENSAYOS DIRECTOS

La DUREZA SUPERFICIAL MINERALÓGICA se mide mediante la ESCALA DE MOHS. Es una escala con 10 materiales ordenados de menor a mayor dureza (del talco al diamante), y se utiliza para los materiales pétreos. El ensayo consiste en ir probando con cada material si raya o no la muestra. La dureza del material se concreta por la dureza del material que lo ha rayado. Por ejemplo, un material con dureza 7 quiere decir que el cuarzo (7) no lo raya pero el topacio (8) si. En esta escala se considera una buena dureza para los suelos el 5 o más (que puedan ser rayados por la ortosa pero no por el apatito).

La variante de este método para los metales es una escala con 20 materiales.

Otro método, ya concreto, para medir la dureza del granito es el de MICRODUREZA KNOOP.

La DUREZA SUPERFICIAL MECÁNICA, ya se ha dicho que es la dificultad que opone un material para dejarse herir puntualmente, y se mide mediante distintos ensayos aunque todos son una variación sobre el mismo tema. Todos estos ensayos coinciden en que se utiliza un vástago que ejerce una fuerza en el material y se ve la marca que hace. Varían en la fuerza ejercida y en la forma de la punta del vástago. En ellos la dureza del material se mide como el cociente entre la fuerza ejercida y la superficie de la marca que ha dejado.

El ENSAYO BRINELL consiste en aplicar la fuerza con una bola sobre el material. Se mide después la marca que ha dejado la bola.

El ENSAYO VICHERS consiste en aplicar la fuerza con un vástago con la punta en forma piramidal de base cuadrada.

El ENSAYO ROCWELL tiene la punta del vástago con forma de esfera o cono.

El ENSAYO SHARE tiene la punta del vástago con forma troncocónica y hay cuatro tipos que se diferencian en el corte de la punta. Este ensayo se emplea para materiales más blandos, generalmente metales.

ENSAYOS INDIRECTOS

Miden propiedades físicas del material que tienen relación con su dureza. Son ensayos con carácter comparativo más que cualitativo porque muestran cual de los materiales es más o menos duro, pero no cuanto más duro.

Medición del ÍNDICE DE REBOTE: se mide la energía residual del impacto de un material sobre otro. Cuanto menor sea el rebote más duro es el material que rebota.

Para el hormigón hay un método concreto con un aparato llamado ESCLERÓMETRO. Se trata de lanzar un vástago contra el hormigón y medir la resistencia de este a la compresión que puede llegar a tener. Hay más métodos para el hormigón.

Otra forma de medir la dureza del material es medir la huella que deja en vez del rebote.

III.4.2. DESGASTABILIDAD

Dos cuerpos que deslizan entre sí de modo que rozan y producen pérdida de aspecto e incluso volumen de uno de ellos. A esto es a lo que se llama desgastabilidad. Es pues, el desgaste de uno de los materiales con o sin material intermedio, y tiene mucha relación con la durabilidad.

Hay dos tipos de desgaste:

• Por TRICCIÓN: los dos materiales son iguales. Este desgaste se da más en los materiales de industria que en los de construcción.

• Por ABRASIÓN: los dos materiales son distintos. Generalmente uno es fijo y el otro móvil. Este desgaste si se da en construcción.

El desgaste más típico en construcción es el de los revestimientos. Lógicamente hay una relación directa entre la durabilidad de un material y la desgastabilidad. También tienen mucha relación las características del material, las condiciones, la existencia o no de otros materiales intermedios, la intensidad del tráfico, la dirección del roce, etc. Para medirlo hay ensayos distintos en función del material.

En general hay dos tipos de ensayos: los PEI (vía húmeda con bolas de acero y abrasivo) y MCC (vía seca con cilindros cerámicos y abrasivos). En estos ensayos de realizan los dos tipos para comparar. Si los resultados no coinciden nos quedamos con los del PEI.

La desgastebilidad en todos estos ensayos se mide como

siendo V1 y V2 el volumen del material antes y después, y A el área

Para los materiales pétreos existe un ensayo que consiste en dar vueltas al material en una plataforma redonda, bajo un presión dada y con un abrasivo concreto.

Para las baldosas cerámicas no vidriadas se hace un ensayo de abrasión profunda. Se coloca la baldosa en vertical y se gira sobre ella una rueda con abrasivo. La medida de durabilidad la dan los mm3 de volumen perdidos o la huella que deja el abrasivo.

Las baldosas vidriadas tienen otro ensayo en el que se mide la resistencia del esmalte al desgaste. Es un método que mide el desgaste visualmente. Consiste en tapar la baldosa y meter abrasivos, luego se le da vueltas en vaivén. A cada vuelta se observa lo que se ha desgastado el esmalte. La numeración de la desgastabilidad en este ensayo se enumera con números romanos.

Para medir el desgaste y capacidad de fragmentación de los materiales que componen el hormigón está, por ejemplo, el COEFICIENTE DE LOS ÁNGELES para la grava. Mide la capacidad de desgaste de la grava por rozamiento consigo mismo y con abrasivos. Se mide la diferencia de pesos antes y después de dar vueltas la grava con el abrasivo. Es un porcentaje.

Otro ensayo para arenas es el COEFICIENTE DE FRIABILIDAD de las arenas: resistencia al roce y a la fragmentación. Se mide la perdida de granos producida por el roce consigo mismo y con el abrasivo. Luego se tamiza la arena. Es un ensayo muy parecido al anterior.

III.4.3. HELADICIDAD

En un material con porosidad abierta el agua puede entrar y helar, produciendo la rotura del material por el aumento de volumen del agua sólida. Es un proceso lento que puede notarse en un principio pero que cuando se ve ya es demasiado tarde y el material ya se ha podido romper.

Depende de muchos factores por lo que no se pueden dar valores absolutos. Depende de la resistencia a la compresión del material, de su capacidad de deformación, del número de ciclos de heladicidad, de la porosidad cerrada puesto que pueden actuar de colchón frente a los poros abiertos llenos de hielo, etc.

Hay ensayos directos que consisten en pesar el material desecado, saturarlo de agua y meterlo en una cámara frigorífica a -15º aproximadamente durante un tiempo determinado. Luego se comprueba si hay fisuras o no. Cada material tiene su tiempo y sus ciclos correspondiente, y en base a esto se hará el ensayo de una forma y otra.

Hay ensayos indirectos como el que utiliza el PORÓMETRO, que estudia cómo se distribuyen por tamaño los poros de un material partiendo de la porosidad abierta.

Otro ensayo indirecto es el de la resistencia a la compresión del material. Si el material no aguanta bien la compresión no aguantará bien el hielo dentro de sus poros.

También mediante el coeficiente de absorción se puede medir la heladicidad. Cuando  " 15/20% podemos decir con bastante seguridad que el material es heladizo.

Un ensayo concreto para los árido del hormigón es la resistencia a la acción de los sulfatos. Se satura el material en disoluciones de sulfatos durante varias veces, luego se limpia y se mide. Las sales, al solidificarse, tienen un comportamiento muy parecido al del agua al helarse, de modo que si el material se comporta bien ante los sulfatos también lo hará frente al agua y el hielo.

Todos estos ensayos indirectos no son tan fiables como los directos pero son orientativos y más rápidos.

III.4.4. SOLUBILIDAD

Es una característica relacionada con su durabilidad debido a la cual un material, parcial o totalmente soluble en agua o en otros líquidos, tiende a perder volumen progresivamente. Una consecuencia directa de esto son las eflorescencias en los ladrillos, que además dejan como consecuencia mayor porosidad en el material.

Para medirlo se pulveriza el material hasta dejar el material en granos de 0,5 mm. de ø, y se deseca. Se vierte en agua y se agita. Se extrae de nuevo, se deseca y se pesa.

El índice de solubilidad será:

x 100 siendo P1 y P2 los pesos antes y después de agitar el material en agua.

III.4.5. EXPANSIÓN Y HUMEDAD

DILATACIÓN POTENCIAL

Es el incremento del volumen por aumento de la temperatura y es de carácter irreversible. Se da en cerámicos que no se han cocido a la temperatura adecuada. Es un efecto más o menos reciente y todavía se está investigando. Se conocen los efectos pero no las causas exactas. Hay ensayos concretos para su control.

Por este efecto pueden aparecer fisuras. Ocurre bastante en ladrillos y baldosas cerámicas con un coeficiente de absorción () mayor de un 6%. Una vez colocados aumentan de volumen a causa de la humedad. Esto es algo irreversible y ocurre en los primeros meses desde su colocación.

ENTUMECIMIENTO

Es el aumento de volumen con carácter más o menos reversible. El material vuelve a perder humedad y recupera su tamaño. Esto le ocurre por ejemplo al hormigón.

RETRACCIÓN HIDRÁULICA

Es la disminución del volumen de un material por efecto de la pérdida de humedad y es de carácter irreversible. Se produce en materiales conglomerados con cemento como el hormigón.

III.5. DERIVADAS DE SU COMPORTAMIENTO TÉRMICO

Todas las características que se van a ver en este apartado tienen mucha influencia en el edificio. Los cerramientos son causantes directos de estos efectos, ya que son los que controlan la temperatura y la humedad del edificio. La caída de temperatura que haya entre el edificio y el exterior dependerá del espesor del cerramiento y de su conductividad térmica.

Todas las características relacionadas con el comportamiento térmico del edificio están recogidas en la Norma Básica de la Edificación NBE-CT-79. Ésta norma tiene como principal objetivo el ahorro de energía a través de una adecuada construcción de los edificios.

III.5.1. CALOR Y TEMPERATURA

Llamamos CALOR a una forma de energía debida a la energía cinética de las partículas atómicas de las sustancias que componen un material. Se ve a través de la TEMPERATURA. Así pues, la temperatura es la expresión externa del calor. Siempre que hay un incremento de temperatura hay un incremento de calor, aunque no siempre ocurre al contrario, esto sería ya un cambio de estado.

El calor tiene dos magnitudes medidas de distinta forma:

• CALORÍAS para la cantidad

• GRADOS para la intensidad

Llamamos CALORÍAS a la cantidad de calor que hay que suministrar a 1 gr. de agua para elevar su temperatura 1ºC. Y se llama CALOR ESPECÍFICO a la cantidad de calor necesario para incrementar 1ºC la unidad de masa de un cuerpo. De este modo, en construcción, podremos saber el calor necesario para subir la temperatura lo que necesitemos. Para el agua, el calor específico es 1, y para los demás materiales se empleará la fórmula

Q = C x m x (t2 - t1) siendo Q la cantidad de calor (en calorías) y C el calor específico (cal / gr. ºC)

Hay una relación entre la masa y la densidad real (R) de modo que a mayor densidad menor cantidad de calor se necesita. Por ejemplo, el calor específico del agua es 1 y el del cobre es 0,093 Kcal/Kg ºC. La densidad del agua es 1000 Kg/cm3 y la del cobre es 8900 Kg/cm3. Bueno, pues con un incremento de 10 Kcal, el agua aumenta su temperatura 10 grados, y el cobre 107.

De todos modos, calor y temperatura no tienen que ver con la porosidad, con lo cual son datos que por si mismos no nos ayudan mucho a conocer el material. Para conocer el comportamiento térmico de los materiales se necesita la porosidad.

TRANSMISIÓN DEL CALOR

Este es uno de los fenómenos más importantes en los edificios. A grandes rasgos lo podemos definir como el paso de calor a través de cerramientos entre el interior del edificio y el exterior.

La trasmisión del calor sigue la ley de la caída de la temperatura, el calor va de donde hay más a donde hay menos. Este flujo de calor no se puede invertir ni evitar, pero si se puede disminuir.

En la trasmisión de calor entran en juego muchos factores, del material y del medio, como la rugosidad, la pigmentación, la temperatura del medio, etc.

Los procesos de conducción del calor son tres:

• Conducción

• Convección

• Radiación

Los dos primeros procesos necesitan un medio material mientras que el tercero no.

La CONDUCCIÓN se produce por contacto entre elementos, es directa y puede realizarse entre materiales en distinto estado.

La CONVECCIÓN se da únicamente entre fluidos (tanto líquido como gaseosos) y se debe al movimiento de las partículas que transportan el calor almacenado hasta que se homogeneiza el fluido completo. Puede ser un proceso natural o provocado. Cuando las partículas están quietas se produce convección natural y cuando están en movimiento se produce convección forzada.

La RADIACIÓN se refiere a que todo cuerpo a temperatura superior al 0 absoluto (-273 ºC) cede energía calorífica en forma de ondas electromagnéticas y tanto más cuanto mayor sea la temperatura. Esta trasmisión de calor se puede realizar en el vacío, es decir, no hace falta ningún material intermedio. En este caso el calor se propaga según ondas electromagnéticas, que pueden ser:

• Ultravioletas

• Visibles

• Infrarrojas

La diferencia entre unas y otras es la amplitud de onda, y esta diferencia en la amplitud de onda es la que determina la energía cedida por el material.

III.5.2. COMPORTAMIENTO TÉRMICO

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA Y COEFICIENTE DE CONDUCTANCIA TERMICA ()

Es una medida concreta para cada material y se define como la cantidad de calor que pasa en la unidad de tiempo a través de la unidad de área de una muestra de extensión infinita y caras - plano paralelas y de espesor unidad, cuando se establece una diferencia de temperatura entre sus caras de 1 ºC. Es decir, nos indica la cantidad de calor que pasa a través de un m3 de material con una diferencia de temperatura de 1 ºC y durante 1 hora.

Su medida es Kcal./m h ºC, y la cantidad de calor que pasa a través de un cuerpo es:

Q =  x

RESISTIBILIDAD TÉRMICA

Es la inversa de la conductividad térmica

r = siendo la medida m h ºC/Kcal.

CONDUCTANCIA

Es la cantidad de calor transmitida a través de la unidad de área de una muestra de material o de una estructura de espesor L, dividida por la diferencia de temperatura entre las caras caliente y fría, en condiciones estacionarias.

C = siendo la medida Kcal./h m2 ºC

RESISTENCIA TÉRMICA INTERNA

Es la inversa de la conductancia

R = = siendo la mediada h m2 ºC/Kcal.

La utilidad de este coeficiente radica en el caso en el que el calor pasa sucesivamente a través de un material formado por varios componentes; entonces las resistencias pueden ser calculadas por separado y de esta manera la resistencia del conjunto es la suma de las resistencias parciales obtenidas.

COEFICIENTE SUPERFICIAL DE TRASMISIÓN DE CALOR (h)

Es la trasmisión térmica por unidad de área hacia o desde una superficie en contacto con aire u otro fluido, debido a la convección, conducción y radiación, dividido por la diferencia de temperatura entre la superficie del material y la temperatura seca del fluido. Su valor depende de muchos factores, tal como el movimiento del aire u otro fluido, las rugosidades de la superficie y la naturaleza y temperatura del ambiente.

conducción

t2 t1

convección

Q t2 > t3 > t4 > t1

radiación

t3 t4

Cuando tenemos varias capas nos encontramos con capas de aire aherida a las últimas capas, y tienen distinta temperatura que el material. Tampoco su espesor es constante, depende del movimiento del aire en el ambiente. Antes de que el flujo de calor (Q) atraviese todas las capas de material tiene que atravesar estas capas de aire adherido que le ofrecen resistencia. Estas capas, además, trasmiten el calor x conductancia, convección y radiación con el material.

El simbolo de este coeficiente es he o hi dependiendo de si se trata del calor que atraviesa a través del aire externo o del interno, y su medida es Kcal./m2 ºC h

La RESISTENCIA TÉRMICA SUPERFICIAL de la capa de aire adherida al material será o

RESISTENCIA TÉRMICA DE LA CÁMARA DE AIRE

Las cámaras de aire pueden ser consideradas por su resistencia térmica ya que la transmisión de calor por radiación y convección a su través es proporcional a la diferencia de temperatura de las paredes que los limitan.

La resistencia témica de los espacios de aire depende de la absorción de las superficies, del espesor de la cámara, del sentido del flujo del calor, de la inclinación y de la temperatura de los espacios, así como del movimiento del aire dentro de ellas. Su símbolo es Rc y su medida está en m2 h ºC/Kcal.

RESISTENCIA TÉRMICA DE UN CERRAMIENTO

Conocidos ya los coeficientes térmicos de varios materiales por separado más el de la cámara, ya se puede conocer el del cerramiento completo. La resistencia totas del cerramiento es la suma de la resistencia de cada elemento que compone el cerramiento al flujo de calor.

INT. 1 2 Rc 3 4 EXT.

Q RTOTAL = + + + Rc + + +

L1 L2 L3 L4

COEFICIENTE DE TRASMISIÓN TÉRMICA TOTAL DEL CERRAMIENTO

Es la inversa de RT

K = siendo la medida cal.m2 h ºC

Otro valor es el COEFICIENTE DE TRASMISIÓN ÉRMICA DEL EDIFICIO, que es el flujo de calor que atraviesa todo el edificio en total. Como aplicación está el ahorro en calefacción.

Se llama PUENTE TÉRMICO a la zona por donde se da un mayor flujo de calor como por ejemplo en un cerramiento de ladrillos entre pilares. El hormigón es mucho más conductor del calor que el ladrillo de modo que el pilar deberá estar aislado para que por él no haya más flujo de calor.

III.5.3. COPORTAMIENTO HIGROTÉRMICO

El comportamiento higrotérmico es la capacidad de absorber agua en forma de vapor de agua.

La temperatura se relaciona con la capacidad de tomar vapor de agua de modo que a mayor temperatura más vapor de agua, aunque esta relación no es proporcional.

La HUMEDAD ABSOLUTA es el peso del vapor de agua contenido en un volumen de aire seco y se expresa en Kg de agua por Kg de aire. La HUMEDAD RELATIVA es la relación porcentual entre la humedad absoluta y la cantidad de vapor que contendría el metro cúbico de aire en cuestión si estuviese saturado a cualquier temperatura. Es pues un porcentaje y su expresión es la siguiente, siendo HS la HUMEDAD SATURADA, que es el máximo valor de la humedad absoluta.

HR = x 100 = x 100

Las unidades que se emplean, tanto las medidas tradicionales como las del sistema internacional, son PV = mmHg (Torr.) = mbar.

En el sistema internacional también está admitida como unidad depresión el Pascal = 1N/m2.

Así pues el paso de temperatura a través de los materiales lleva consigo presión de vapor de agua. En este camino puede haber una bajada de temperatura que produzca condensaciones del vapor de agua. Esto ocurre cuando se alcanza la TEMPERATURA DE ROCÍO, que es la temperatura a la cual comienza a condensarse el vapor de agua de un ambiente para unas condiciones dadas de humedad y presión, cuando desciende la temperatura del ambiente y por tanto la del vapor de agua. El aire se satura de agua y ésta comienza a condensarse. Este fenómeno depende de la masa de vapor de agua contenida en el aire.

TRASMISIÓN DE VAPOR Y COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD O DIFUSIBILIDAD

Son las fórmula equivalentes a la conductividad térmica (Q) y al coeficiente de conductividad térmica (). En este caso la trasmisión de vapor de agua se representa mediante W y el coeficiente es dV. Éste coeficiente se define como la cantidad de vapor que pasa a través de la unidad de superficie de material de espesor unidad cuando la diferencia de presión de vapor entre sus caras (P1 y P2) es la unidad.

Su medida es g cm/mmHg m2 día = 0.868 x 10-3 g m/MN s ; y su expresión es

W = dV x

RESISTIVIDAD AL PASO DEL VAPOR DE AGUA

Es el inverso de la permeabilidad al vapor de agua,

rV = con lo que su medida es mmHg m2 dia/g cm

PERMANENCIA AL PASO DEL VAPOR DE AGUA

Es el equivalente a la conductancia térmica

P = L se refiere al espesor de la pieza y las unidades son g/mmHG m2 día

RESISTENCIA AL VAPOR DE AGUA

Es el valor inverso a la permanencia

RV = = siendo la medida mmHg m2 dia/g

RESISTENCIA TOTAL DEL CERRAMIENTO

Como teníamos en el caso del paso del calor, la resistencia al paso del vapor de agua serán el sumatorio de las resistencias individuales al paso del vapor de agua, es decir:

RV TOTAL =  Rvi = 

Así como en el caso del paso del calor teníamos en cuenta las capas de aire adherido, en este caso no influyen.

En caso de que haya juntas en los materiales se deben emplear otros cálculos.

Y con todo esto llegamos a la conclusión de que en determinados puntos de los cerramientos habrá que colocar algún material que pare el paso del vapor, lo que llamamos PARAVAPORES. Estos materiales son de poco espesor y con un valor de resistencia al vapor de agua muy alto (RV " 0868 TORR m2 dia/gr m, 10 MN seg/gr m).

III.5.3. DILATACIÓN TÉRMICA

Un aumento de temperatura supone un aumento de volumen (a excepción del agua que tiene el comportamiento inverso). Esto es debido a la composición atómica de los materiales y en todos los casos es directamente proporcional al incremento de temperatura.

l0

l =  x l0 x t S =  x S0 x t

l1 l  =  =

 es el COEFICIENTE DE DILATACIÓN LINEAL, y es cocreto para cada material. Sus unidades son mm/m ºC o m/m ºC que es lo mismo que ºC-1 . Lo mismo tenemos para superficies,  que es el COEFICIENTE DE DILATACIÓN SUPERFICIAL.

El incremento de temperatura (t) también lo podemos escribir como

Si combinamos las dos formulas tenemos que, siendo superficie igual a lado por lado (l0 x l0):

l0

b0 S0 = l0 x b0 t ­­--> l = l0 x ( 1 +  t ) b = b0 x ( 1 +  t )

S = l x b = l0 x b0 ( 1 +  t )2 = l0 x b0 ( 1 + 2t + (t)2 ) = S0 ( 1 + 2t )

S = S - S0 =  x S0 x t ; S = S0 (  x S0 x t ) = S0 ( 1 + t )

con lo cual,  = 2

Lo mismo ocurre con la densidad y el incremento de volumen, es decir, el equivalente a  o  es:  =3

III.6. DERIVADAS DE SU COMPORTAMIENTO MECÁNICO

Si un material recibe una fuerza esta es trasmitida a cada una de sus moléculas de modo que:

 =  =

de este modo, la tensión es igual en cualquier sección del material.

Cada material tiene su propio  y es la misma para la fuerza a tracción y a compresión. La fuerza que se aplica al material cambia la forma del material pero no su volumen. De todos modos, en construcción el comportamiento de los materiales no es tan sencillo, por ejemplo una viga apoyada en dos puntos va a tener fuerzas a tracción y a compresión y además de distinta forma según la sección.

Hay fuerzas directas e indirectas, que son las que se aplican a un elemento constructivo a través de otro. Es el caso de una fuerza aplicada a una placa que tiene debajo otro elemento, la placa recibe una FUERZA DIRECTA pero el bloque que tiene debajo recibe una FUERZA INDIRECTA.

Las CARGAS que recibe un material pueden ser:

• SOBRECARGA, que es la que supera la carga para la que está proyectado el funcionamiento del material.

• CONCARGA, que es la que ejercen los elementos del edificio como pueden ser las carpinterías.

Estas cargas se consideran fuerzas directas y se refieren tanto a compresión como a tracción.

 Kp/cm C ROTURA ROTURA APARENTE B A Periodo plástico Periodo elástico 

Se relacionan directamente la Fuerza aplicada, la tensión producida y el incremento de longitud:

Fuerza  l,

normalmente proporcional aunque dependiendo del material puede ser inversamente proporcional.

COEFICIENTE DE DEFORMACIÓN

UNITARIA

 =

Esta recta pues es lineal hasta un punto, que delimita el PERIODO ELÁSTICO. Esta zona es la tensión que admite el material hasta el LÍMITE PROPORCIONAL, en el punto A. Si al final de este periodo se deja de aplicar fuerza el material no queda deformado y volvería a su estado inicial.

Hasta el punto B se llega al LÍMITE DE ELASTICIDAD. A partir de este momento la recta crece de repente hasta su máximo, el punto C, que es el LÍMITE DE ROTURA. Todo este periodo es el PERIODO PLÁSTICO, el material deforma pero ya no volvería a su estado inicial en el momento de parar la fuerza. Ya desde aquí, decrece un poco hasta que llega finalmente al punto de rotura, ROTURA APARENTE, que es cuando el material ya rompe totalmente.

El gráfico que se ha dibujado es el típico del acero, pero cada material tiene su propio gráfico. Es bueno que los materiales se deformen antes de romper, así nos avisan de su estado. Se deben tener muy en cuenta porque en construcción, para calcular los coeficientes de seguridad se trabaja con límites muy por debajo de los reales para maximizar la seguridad y el buen funcionamiento del material.

III.6.1. MÓDULO DE ELASTICIDAD

E =

Se llama así a la relación entre la tensión aplicada y la deformación admisible. Es una relación constante hasta el límite de elasticidad, en este punto  "  en todos los materiales. Se define como la cantidad de tensión que hay que aplicar a un determinado material para conseguir una deformación concreta. En el acero por ejemplo es muy grande: E = 2100000 Kp/m, el hormigón tiene más o menos la décima parte, y así, cada material el suyo. Cuanto más pequeño sea este módulo más deformable es el material.

RELACIÓN TEMPERATURA - MÓDULO DE ELASTICIDAD

Cuando se produce un cambio de temperatura en un elemento hay un cambio de volumen, aumenta de volumen cuando aumenta la temperatura y viceversa.

Con lo que sabemos hasta ahora podemos relacionar las fórmulas de dilatación térmica y de elasticidad.

l =  x l0 x t l/l0 =  x t = . Por otro lado: E =  =  x E =  x l0 x E

con lo cual  =  x t x E

también podemos escribir t como con lo que tendríamos  =  x x E

Si la deformación es muy grande es porque o el incremento de temperatura (t) o el coeficiente de dilatación lineal () es muy alto. Se debe tener especial cuidado en el caso en el que dos materiales estén juntos y uno de ellos aumente por un incremento de temperatura. Esto puede hacer romper al otro material, por eso de deben utilizar juntas de dilatación colocadas a distancias concretas en función de la longitud del edificio. Las deformaciones producidas por cambios de temperatura son más importantes que las que se producen por acciones mecánicas.

Ejemplo de relación temperatura - resistencia en el acero y el hormigón

	20º	100º	300º	500º	600º	800º
ACERO	1	1,04	1,16	0,76	0,42	0,15
HORMIGÓN	1	0,85	0,75	0,5	0,5	0,5

Así pues, un incremento de temperatura en el acero no solo le hace perder resistencia sino que demás pierde una serie de propiedades que hacen deformarlo seriamente. Otros materiales, como los orgánicos, pierden muchas otras propiedades y características mecánicas. Otra consecuencia es la evaporación de componentes del material, de modo que pierde propiedades. En ocasiones, estas sustancias que se evaporan pueden ser tóxicas, con las consecuencias que esto tiene.

CHOQUE TÉRMICO Y CALENTAMIENTO DIFERENCIAL

Se producen un CHOQUE TÉRMICO cuando hay en poco tiempo un salto de temperatura grande que da lugar a deformaciones diferenciales. Se producen entonces unas tensiones de manera que el elemento rompe.

El CALENTAMIENTO DIFERENCIAL se produce por el choque térmico, que puede ser rápido o lento. Cuando es rápido coincide con el choque térmico. Un ejemplo es el vidrio cuando recibe una radiación solar, en una ventana puede haber una zona que esté en sombra y otra al sol, de modo que si no se tiene esto en cuenta pueden provocarse fisuras en el vidrio a causa del calentamiento diferencial.

III.6.2. VARIACIONES GEOMÉTRICAS

Todas las variaciones geométricas se pueden dar juntas o asiladamente. Cuando se combinan muchas causas es difícil determinar luego la causa exacta de la variación.

Como consecuencia de estas variaciones geométricas hay deformaciones a distinta escala. Se pueden producir deformaciones, roturas en los elementos constructivos, daños en la estética, agrietamientos en tabiquería, etc. De modo que se puede formar una cadena de deterioros dependiendo de la magnitud en la que se produzcan.

Para evitar las variaciones geométricas se deben elegir bien los materiales así como realizar una correcta ejecución en obra. Aún y todo hay dispositivos constructivos que pueden atenuar estas variaciones, como las juntas consentidas que permiten a los elementos funcionar de forma independiente, los sistemas de apoyo o los sistemas de fijación. Normalmente estos tres sistemas se combinan.

Aspectos que pueden influir en las variaciones geométricas:

• Características propias del proyecto.

• Ejecución del mismo, construcción.

• Características de servicio en etapa de mantenimiento.

• Acciones de distintas naturalezas y de distinto grado.

• Acumulación de efectos del paso del tiempo.

Se estudian en cuanto a dimensión, forma y posición

VARIACIONES DIMENSIONALES

Provocan incrementos o disminuciones de las dimensiones tanto lineal como volumétricamente, de los productos, o de una parte de ellos, a una escala distinta de la normal. En elementos multicapa nos encontramos con aumentos o disminuciones superficiales. Cuando hablamos ya del edificio o de un elemento constructivos nos encontramos con cambios volumétricos en los cuerpos.

VARIACIONES FORMALES

Normalmente cuando hay una variación dimensional ocurre una variación en la forma y la posición. Las más frecuentes son las CURVAS, tanto en aristas, caras o cuerpos enteros. Pueden ser variaciones por pandeo o flexiones, o por el uso simplemente.

Otro tipo de variaciones formales son los ALABEOS de aristas, caras o cuerpos. Son deformaciones más complejas en las partes del elemento, es decir, en un elemento se deforma más una parte que otra y eso hace que adquiera una forma alabeada.

VARIACIONES DE POSICIÓN

Pueden darse considerándose una parte o todo el elemento. Se producen:

• Desplazamientos arriba y abajo

• Desplazamientos verticales u horizontales o combinación de ambos

• Giros, que podrán ser despreciables o importantes.

• Movimientos de los elementos

• De forma indirecta pérdidas de durabilidad, confort, seguridad, estética.

Cualquiera de estos efectos se debe a cortes, flexiones, alargamientos, vibraciones, torsiones, variaciones en los apoyos, etc. Realmente puede haber muchas causas.

En cualquier caso hay que considerar los siguientes aspectos. En base a esto se elegirán los materiales y soluciones constructivas más adecuadas a cada caso.

• La magnitud y densidad mínima y máxima de cada elemento respecto a la ejecución de la obra. Finalmente habrá que evaluar la magnitud total.

• Velocidad y magnitud con que se producen, así como si son más o menos uniformes (si se producen por igual o no en todas las secciones)

• Frecuencia y duración.

• Acumulación o no de variaciones geométricas a lo largo del tiempo.

• Tipo de variación en cuanto a si son reversibles o no, y en caso de no ser reversibles si son de forma total o parcial (si está superado el límite elástico o no)

• Grado de libertad con el que se mueve el elemento y rozamiento que pueda tener con otros elementos. Si un elemento está coartado por otro las consecuencias de la variación geométrica serán peores.

Así pues, para mejorar el comportamiento se dimensionarán los elementos de forma que puedan soportar las posibles variaciones, que tengan suficientes grados de libertad. Esto se consigue mediante sistemas de apoyo, sistemas de fijación y juntas consentidas (el siguiente tema trata de estos tres sistemas).

La clasificación general de las causas de las variaciones geométricas es el siguiente:

• DEBIDAS A CAMBIOS DE TEMPERATURA

• Debidas a cambios internos y externos

• Incendios

• Producidas por retracción térmica

• Debidas a los propios procesos de construcción a base de calor

• DEBIDAS A VARIACIÓN EN EL CONTENIDO DE AGUA U OTROS FLUIDOS

• Variaciones de agua en el interior

• Producidas por retracción hidráulica en conglomerantes.

• Por pérdida de agua/fuidos: retracción química por retracción en PC de origen orgánico

• Por variaciones del volumen en terrenos debidos a variaciones en sus contenido de agua.

• Por dilatación potencial de productos cerámicos

• DEBIDAS A TENSIONES MECÁNICAS

• DEBIDAS A ACCIONES SÍSMICAS

• DEBIDAS A REACCIONES QUÍMICAS EXPANSIVAS

• DEBIDAS A LA FORMACIÓN DE HIELO

• DEBIDAS A OTRAS CUSAS

De estos siete grupos de causas de las variaciones geométricas los cuatro primeros son los más importantes.

III.6.2.1. V.G. debidas a cambios de temperatura

DEBIDAS A CAMBIOS INTERNOS Y EXTERNOS: hay muchas causas dentro de este grupo como la radiación solar, los fenómenos atmosféricos, etc. Estos cambios influyen en el propio edificio y además en los edificios que están al lado.

Como consecuencias hay deformaciones (admisibles o no), acciones mecánicas indirectas o directas, etc. Y como soluciones a estas se debe disponer de juntas de dilatación térmica adecuadas según el tipo de variación que se den, sistemas de apoyo y fijación que no coarten estas variaciones, protección contra el calor mediante aislante térmico, y en general todos aquellos recursos que puedan contrarrestar los efectos de los cambios de temperatura en el interior y el exterior del edificio. En el caso de utilizar un revestimiento de aislante térmico, si éste está al exterior las variaciones en el interior serán mucho menores que si está en el interior.

DEBIDAS A LOS INCENDIOS. En caso de incendio, tanto los gases como lo humos que se forman reaccionan con los productos, pudiendo llegar estos al total colapso (torres gemelas).

DEBIDAS A LA RETRACCIÓN TÉRMICA: hay materiales que experimentan reacciones exotérmica, y estas producen a su vez una retracción térmica. Un ejemplo es el caso del cemento al fraguar, libera calor y esto produce una reacción térmica cuando vuelve a bajar la temperatura. También les ocurre a algunos polímeros. El que estos polímeros se retraigan mucho o poco dependerá de la cantidad de calor liberado y la velocidad a la que se libere.

Los elementos de formas muy compactas pueden liberar calor fácilmente. Para esto hay que valorar tanto el tamaño como la forma, la composición, el máximo y mínimo de temperatura, etc.

Las consecuencias dependen de su magnitud y del tipo de material, cada caso es distinto y se deben evitar desde lo antes posible. Si los materiales no son libres, las variaciones geométricas no se dan de igual manera y producirán tensiones a tracción y tensiones de esfuerzo cortante como fuerzas indirectas.

Como consecuencia de estas acciones se provocarán fisuras irregulares, roturas y deformaciones inadmisibles para las condiciones de uso. Otra cosa que puede ocurrir es un aumento de temperatura que haga evaporar el agua inicial y no fragüe bien, por lo que luego habrá menos resistencia.

Como SOLUCIONES reducir la posible acumulación de efectos, ya sea reduciendo las dimensiones antes de su ejecución o generando juntas de retracción (en caso de que no se puedan reducir las dimensiones) mediante cortes. Reducir las cantidades así como la velocidad de cambios de temperatura. Si son lentas, los materiales pueden acomodarse, pero si el cambio es rápido se pueden producir fisuras incontroladas, por ello es muy importante la homogeneidad en construcción (hace falta que se reduzca lo más posible el grado de anisotropía). También se deberá incrementar la resistencia a tracción para que así pueda soportar mejor los cambios de temperatura. Para eso es conveniente poner una malla en ambas direcciones para reforzar el material y evitar las fisuras. Otra forma de reforzar es utilizar hormigón de alta resistencia.

DEBIDAS A LOS PROPIOS PROCESOS DE CONSTRUCCIÓN A BASE DE CALOR: dentro de estos productos hay tres familias:

• FABRICACIÓN DE PRODUCTOS CERÁMICOS: mediante el calor se consigue que los productos cerámicos tengan más resistencia. Según el proceso de enfriamiento durante la fabricación perderá o no sus cualidades iniciales, V.G. que hay que tener muy presente. Para esto se debe controlar el proceso de fabricación.

• DEBIDAS A SOLDADURAS EN METALES: en muchas ocasiones se requiere fundir metales; lo que produce V.G en esa zona. Se producen deformaciones, tanto locales como en grandes superficies. Como solución, reducir las tensiones residuales dando tratamientos térmicos. Aún y todo en muchas ocasiones no queda más remedio que soldar, y por ser algo tan delicado se debe tener una certificación para se soldador.

• P.C. CONFECCIONADOS CON POLÍMEROS: los productos elaborados totalmente con polímeros o combinando polímeros y conglomerantes, experimentan una retracción térmica debido a que se les tiene que suministrar calor durante el proceso de fabricación.

III.6.2.2. V.G. debidas a variaciones del contenido de agua u otros fluidos

DEBIDAS A VARIACIONES DE AGUA EN EL INTERIOR: se consideran en este grupo tanto aumento como disminución del contenido de agua. En unos casos este proceso es reversible y en otros no. Cada caso es concreto para su valoración y tratamiento. Hay muchos de ellos que ya están estudiados y concertados en norma.

En estos casos es muy importante tener en cuenta los materiales de los que está hecho el elemento constructivo y que estos materiales pueden actuar frente al agua de forma distinta. Dependerá la prevención que se le ponga al elemento, así como el grado de secado y desecado, el grado de isotropía.

La madera es un material que sufre mucho estos cambios, esto es debido a su grado de isotropía, que influye en el grado, la forma y la dirección de la V.G. La máxima deformación que sufre la madera es en sentido tangencial a los anillos, seguido de la dirección radial y la longitudinal. Además, en el caso de la madera la humedad puede venir directamente del ambiente o de los materiales que tiene al lado, y eso hay que tenerlo presente a la hora de colocar madera en obra.

Como siempre las V.G. dependerán del material, los grados de libertad, etc.

Si los materiales están en capas se producen esfuerzos cortante, lo que se evita con anclajes. Además nos encontramos con esfuerzos a compresión, tracción y cortante que producen a su vez fisuras, empujes y desplazamientos, roturas, etc. Así, nos podemos encontrar con una cadena de averías producidas por V.G. Las soluciones dependerán de cada caso concreto. En general se debe evitar que el elemento o material absorba más agua del exterior, como en el caso de maderas en el exterior.

DEBIDAS A RETRACCIÓN HIDRÁULICA EN CONGLOMERANTES MINERALES, como puede ser el agua que tiene el cemento o la cal. Para el amasado de estos productos se necesita una cantidad de agua mayor de la que luego reacciona con el conglomerante, de modo que el resto de agua se evapora si el ambiente se lo permite.

Esta agua de amasado que luego se pierde tiene como consecuencia la RETRACCIÓN HIDRÁULICA, que es irreversible (lo mismo que ocurría con la retracción térmica). El grado de retracción hidráulica depende de la cantidad de agua utilizada y de la velocidad con que se evapora. Hoy en día se emplean aditivos para que el aglomerante necesite menos agua para el amasado y así la retracción sea menor.

Las soluciones son reducir en la medida de lo posible el exceso de agua y la velocidad de pérdida de ésta mediante aditivos. También se pueden reducir las dimensiones de los elementos por medio de juntas.

DEBIDAS A PÉRDIDAS DE AGUA U OTROS FLUIDOS: RETRACCIÓN QUÍMICA POR RETRACCIÓN EN P.C. DE ORIGEN ORGÁNICO: es el caso por ejemplo de maderas tratadas con alto contenido en resinas. Estas resinas, con el paso del tiempo pierden volumen por evaporación de fluidos. Otros productos son las espumas de poliestirenos, poliuretanos, en definitiva aislantes térmicos. Estos productos contienen gases que hacen que el material se esponje. Pero estos gases acaban saliendo del producto de modo que pierde volumen.

Es muy importante la dimensión del elemento compuesto por estos materiales.

Como solución a la V.G. es esperar a que se estabilicen desde su fabricación hasta su colocación en obra. Y además, evitar posibles causas de retracción como por ejemplo disminuir la cantidad de materia con componentes volátiles.

Dentro de la solución de dejar suficiente grado de libertad se pueden emplear sistemas de fijación que dejen suficiente movilidad a los productos.

DEBIDAS A VARIACIONES DEL VOLUMEN EN TERRENOS POR VARIACIÓN DE SU CONTENIDO DE AGUA: dentro de este grupo hay tres cusas principales:

• EXISTENCIA DE ARCILLAS EXPANSIVAS: hay muchas rocas que se han formado por meteorización, una de ellas son las arcillas expansivas. A veces aparecen solas, pero normalmente están mezcladas con otros materiales. Si es arcilla pura el incremento de volumen será mayor. Dentro de este grupo hay varios grupos; las causantes de estos incrementos de volumen por humedad son las ARCILLAS MONTMORITAS. Estas arcillas tienen la capacidad de retracción de agua y como consecuencia incrementan su volumen. En el terreno estas arcillas tienen diferentes grados de saturación. Según este grado será la expansión, que es proporcional a la saturación. Para ello, se hacen estudios geotécnicos de los terrenos. Muchas veces, al vaciar el terreno este se deseca y luego cuando vuelve a mojarse incrementa de volumen. Esto no solo afecta al edificio sino también a las instalaciones, con las que hay que tener especial cuidado, sobre todo las de agua.

• EXISTENCIA DE ANIDRIA NATURAL SO4Ca): es un producto que se encuentra en la naturaleza. Al igual que SO4Ca2H20 (YESO NATURAL o ALJEZ). Si a esta se le expone a altas temperaturas tenemos YESO COMERCIAL, material que es muy inestable porque se vuelve a hidratar en cuanto recibe agua. Si este yeso comercial lo volvemos a exponer a altas temperaturas tenemos SO4Ca que es ANHIDRITA ARTIFICIAL. Cuando la anhidrita natural está un cierto tiempo con agua, la reacción se va dando aunque lentamente. Primero se hincha provocando variaciones geométricas en el terreno, después se disgrega y acaba hundiéndose. Estas reacciones con agua provocan colapsos. Por eso, hay que tener especial cuidado en terrenos en los que haya grandes cantidades de yeso.

• PÉRDIDA DE COHESIÓN EN TERRENOS FORMADOS POR TERRENOS COHERENTES: referido a arcillas y limos. Cuando el agua está en contacto con ellas hacen que tenga capacidad de resistencia. Pero cuando hay una pérdida de agua esa resistencia cae rápidamente (lo que le ocurre a la arena de playa, mojada castillo, seca no castillo). Esto obliga a evitar esta pérdida de agua en terrenos de este tipo

DEBIDAS A DILATACIÓN POTENCIAL DE PRODUCTOS CERÁMICOS: este incremento de volumen se da en los productos cerámicos que se han cocido a temperaturas relativamente bajas. Una arcilla cruda cuando se moja pierde resistencia, sin embargo una vez cocida no le afecta el agua, incluso gana en resistencia.

Durante la cocción sus componentes (CRISTALINOS y AMORFOS) dependiendo de su porcentaje, pueden tener más o menos facilidad para la introducción de agua en su interior.

Este proceso se da normalmente en los primeros meses desde su fabricación, aunque todavía no está suficientemente estudiado como para conocer sus consecuencias a los años.

Muchos abombamientos en los azulejos de cocina, por ejemplo, son debidos a la dilatación potencial aunque no siempre es por esto.

Hay ensayos para comprobar la capacidad de expansión de estos productos. Primero se deseca el material exponiéndolo a 600º, en este momento se supone que las características del material siguen en él. Se mide su longitud en este momento y luego se satura de agua para volverlo a medir. Así se comprueba la capacidad de incrementar de tamaño después de captar agua.

l (mm/m) EXPANSIÓN 0,20 Baja 0,20 - 0,40 Media 0,40 - 0,80 Alta > 0,80 Muy alta

Esta es una tabla orientativa para comprobar si la expansión es grande o pequeña.

Cuando se hacen estos ensayos y se dice que no es material expansivo, queda una pequeña probabilidad de que sí lo sea, lo que ocurre es que pueda ocurrir más tarde.

Hay muchas patologías en los edificios que pueden ser debidos a estos procesos, cosa que se ve años más tarde. Puede ocurrir, por ejemplo, en revestimientos cerámicos, aunque lo normal es que se de a los pocos meses. Como consecuencia de esto, nos encontramos con deformaciones y empujes que luego producen roturas. Cuando de sabe que un material puede sufrir esta dilatación potencial, lo mejor es optar por otro tipo de materiales a la hora de construir, o si no, habrá que tener en cuenta este tipo de dilatación y dejar juntas consentidas o no rejuntarlas hasta que se haya producido la dilatación potencial. En caso de revestimientos se suele dejar un hueco para que no llegue al final y tenga espacio suficiente.

III.6.2.3. V.G. debidas a tensiones mecánicas

Las acciones mecánicas, tanto directas como indirectas, dan como resultado una tensión, con su magnitud, sentido y dirección. Estas tensiones producen más V.G. de tamaño y de posición que tienen distinto grado dependiendo de la deformación y del módulo de elasticidad. También está relacionado con el límite elástico, si lo supera o no. Ya sabemos que una vez superado este punto se puede llegar a la rotura, lo que a su vez está relacionado con la edad del material. A edades tempranas si se producen tensiones importantes el punto de rotura está más alejado que a edades mayores.

Estas variaciones son reversibles en unos casos e irreversibles en otros.

Podemos encontrarnos con ciclos sucesivos que hagan que la deformación vaya aumentando y llegue finalmente a la rotura, momento en el que la tensión es mayor que la capacidad resistente.

Las DEFORMACIONES INSTANTÁNEAS son las proporcionadas en el momento. Las DEFORMACIONES DIFERIDAS son las que aparecen pasado el tiempo como por ejemplo la flecha que puede aparecer en una viga de hormigón armado que aguanta con el tiempo. Para evitarlo hacemos apoyos adecuado, calculamos los elementos para que los soporten, pero esto es caro; por lo que habrá que tener cuidado para prevenir este tipo de V.G. mediante un buen rejunteo en los productos de construcción, entre el edificio y el terreno, etc. Estos remedios antes de la ejecución son mucho más fáciles que una vez construido, y además más baratos.

También nos podemos encontrar deformaciones producidas por “relajación” de los materiales, cargas permanentes que recibe el material y que al final el material se cansa. También debidas a causas reológicas (por el propio proceso de fabricación).

Como consecuencia tenemos acortamiento y ensanchamientos en caso de esfuerzos de compresión, y alargamiento y estrechamiento en caso de tracción. Cuando estas variaciones se producen libremente no pasa nada, pero lo más normal es que estas acciones produzcan otras variaciones indirectas en otros elementos, sumándose a las primeras acciones y sumando los esfuerzos. Cuando los elementos están adheridos se produce esfuerzo cortante.

Como soluciones habrá que reducir la magnitud de las tensiones. Un factor importante es la uniformidad del elemento. Habrá que procurar una uniformidad de distribución de las tensiones. Estos casos se producen en muchas ocasiones por fallos constructivos. Como siempre, se procurará proyectar todas estas soluciones antes de la ejecución.

III.6.2.4. V.G. debidas a acciones sísmicas

En un principio eran consideradas acciones simplemente mecánicas, pero finalmente se hizo una Norma para estas acciones.

Producen en el terreno movimientos en dos direcciones (!!!). Dependen de la magnitud, frecuencia, intensidad, geometría, etc. Así mismo, hay otros muchos factores que influyen en las consecuencias de los movimientos sísmicos y hacen que los daños sean más importantes o no. Las consecuencias pueden abarcar desde pérdidas en la estética hasta el total colapso del edificio. Todas las causas, consecuencias, magnitudes, ect, están en la Norma NCSE-02. aquí se recogen las limitaciones de forma, dimensión, tipo de estructura, situación geográfica, cálculos necesarios para crear la estructura, juntas, etc. En esta norma se explica que como soluciones a las variaciones producidas por un sismo se ponen juntas de movimiento específicas, fijaciones y formas concretas a los elementos y al edificio.

III.6.2.5. V.G. debidas a reacciones químicas expansivas

Las más habituales son las debidas a un componente del cemento, el AC3, que en contacto con el agua más los sulfatos reacciona químicamente y se forman SALES DE CANDLOT, que son muy expansivas y producen la disgregación del cemento. Al ser el cemento parte del hormigón se producen disgregaciones en este. Este fenómeno ocurre en todos aquellos elementos con sulfatos y carbonato cálcico, que al reaccionar gana volumen.

Otro grupo es el de los materiales férricos. Al oxidarse se destruye el metal y su sección disminuye. Puede llegar un punto en el que rompa por causa de las cargas que tiene que aguantar y que no soporta.

Aún y todo hay metales en los que la capa de óxido es precisamente la que protege al material.

Un caso muy importante es el del acero, el hormigón lo protege pero si este rompe el acero queda desprotegido y lo pueden atacar agentes externos. Otros caso es cuando combinamos dos metales distintos. Se pueden producir reacciones electroquímicas que pueden producir corrosión electroquímica que a su vez puede ser expansiva.

Como consecuencias tendremos un aumento de volumen y en casos disgregación, a parte de los efectos comunes a todas las V.G. Para evitar esto se emplearán otros productos de construcción.

III.6.2.6. V.G. debidas a la formación de hielo

Se produce en sistemas de saneamiento y drenaje, en elementos constructivos por capas, en productos formados por agua cuando están saturados. Como consecuencias tenemos variaciones de volumen que inciden en todos los elementos apoyados.

Se deben evitar los ciclos de congelación y deshielo sucesivos, evitar las cavidades abiertas entre capas a distintas temperaturas mediante sellados adecuados.

III.6.2.7. V.G. debidas a otras causas

En este grupo entrarían, a modo de cajón desastre, todas las causas que no pueden catalogarse en ningún grupo de los anteriores. Principalmente son:

• Desgastes por rozamiento: propios en pavimentos y mecanismos se que utilizan en estructuras.

• Reacciones químicas de elementos insolubles que reaccionan y se convierten en solubles.

• Producidas por combustibles, por ejemplo en caso de incendios. Estas combustiones provocan pérdida del volumen.

Para todas las variaciones se disponen dispositivos que pueden ser:

• JUNTAS:

• Consentidas

• Por rotura

• MEDIOS DE SUSTENTACIÓN de los P.C. y E.C.

• Dispositivos de sujeción

• Dispositivos de fijación de los dispositivos de sujeción

• MEDIOS DE UNIÓN ENTRE ELEMENTOS

IV: JUNTAS Y MEDIOS DE SUSTENTACIÓN COMO SOLUCIÓN A LAS VARIACIONES GEOMÉTRICAS

JUNTAS

MEDIOS DE SUSTENTACIÓN

MEDIOS DE UNIÓN

JUNTAS
SEGÚN ORIGEN	POR ROTURA
		CONSENTIDAS	CON MOVIMIENTO	Dimensión constante
						Dimensión variable
				SIN MOVIEMITO
				MIXTAS
	SEGÚN TIPO (juntas consentidas)		EN FUNCIÓN DE LA FORMA	PUNTUALES ENTRE ELEMENTO EN CONTACTO
			SEÚN GRADO DE CONTACTO ENTRE ELEMENTOS	EN CONTACTO TOTAL
				POR SOLAPE
				SUPERPUESTOS POR CAPAS
			SEGÚN ESTADO DE LAS JUNTAS UNA VEZ COLOCADAS	SEGÚN PROFUNDIDAD	En un elemento solo
						En todo el edificio
					SEGÚN CONTENIDO	Vacías
						Llenas
			SEGÚN SITUACIÓN EN LA OBRA	EN INTERIOR
				EN EXTERIOR	Cubiertas
						Fachadas
						Muros enterrados
				EN EL REVESTIMIENTO

MEDIOS DE SUSTENTACIÓN
MEDIOS DE SUJECIÓN
MEDIOS DE FIJACIÓN
SISTEMAS MIXTOS	Sujeción + Fijación
MEDIOS DE UNIÓN

IV.1. JUNTAS

Son espacios entre cuerpos sólidos que permiten una discontinuidad física. Se colocan en zonas débiles del edificio que hay que proteger. Se clasifican según su origen, las circunstancias que tengas como forma o grado de libertad, y por la posición en el edificio.

IV.1.1. SEGÚN SU ORIGEN

IV.1.1.1. Juntas por rotura

Producidas por tensiones directas o indirectas, tanto de compresión como de tracción o cortante, sobre todo cuando los elementos están pegados en capas. Estas tensiones producirán FISURAS (< 2mm.) o GRIETAS ( > 2-3 mm.)

Por ruptura propia del material al superar el límite de elasticidad

Por variaciones geométricas de distinta naturaleza sin grados suficientes de libertad.

IV.1.1.2. Juntas consentidas

Estas juntas son las que se colocan para evitar deformaciones incontroladas. Pueden ser juntas con movimiento, sin movimiento o combinando ambos tipos.

Juntas con movimiento

Dentro de este grupo se considera el tiempo en cuanto a las deformaciones. Así nos encontramos con juntas con dimensión constante o variable a lo largo del.

Las juntas con dimensiones constantes a lo largo del tiempo se emplean cuando hay una deformación una vez en la vida del edificio. Estas deformaciones puntuales pueden ser:

• Debidas a retracción

• Debidas a la dilatación potencial, en el caso de las cerámicas

• Debidas a tensiones que superan el límite elástico

• Debidas a cambios de altura en el edificio

• Debidas a asentamientos de apoyos o del terreno como consecuencia del peso que soporta

Las juntas con dimensión variable a lo largo del tiempo se emplean cuando las deformaciones son:

• Cíclicas: debidas a ambientes cargas y condiciones de uso y servicio

• Por condiciones extraordinarias como sismos o incendios

• Por fallos en el propio edificio (lo que provoca juntas por rotura)

Estas deformaciones provocan movimientos que pueden ser:

• Instantáneas: por una acción mecánica que se produce en el momento

• Diferidas: se siguen produciendo con el tiempo y se van sumando

De este modo, ante estas variaciones se colocan juntas que pueden ser:

• Reversibles: cuando consiguen volver a su estado inicial

• Irreversibles: cuando las tensiones han superado el límite elástico

Estas juntas a su vez pueden permitir giros, desplazamientos !!!! o ambos a la vez.

JUNTAS SIN MOVIMIENTO

Son diferentes según sean entre E.C. o P.C. o edificios adosados. Dentro de este grupo están las JUNTAS DE OBRA, producidas por la interrupción del trabajo de un día.

JUNTAS MIXTAS

Están son las juntas que tienen varias funciones a la vez. Muchas veces se tienen que hacer dos o más juntas con distintas funciones, de modo que lo que se hace es una con varias funciones.

IV.1.2. SEGÚN TIPOS

IV.1.2.1. En función de la forma de los elementos

Las juntas en función de la forma que tengan los elementos pueden ser:

• PUNTUALES: como en elementos de anclaje

• ENTRE ELEMENTOS lineales o planos, tanto cuando están adosados como superpuestos

• EN CONTACTO con otros elementos

IV.1.2.2. Según el grado de contacto entre los elementos

Según el grado de contacto entre los elementos pueden ser las juntas:

• EN CONTACTO TOTAL

• POR SOLAPE: entre bordes por ejemplo. Pueden estar en este caso machembrados, con lengüeta, con “espiga”, etc.

• SUPERPUESTOS POR CAPAS sucesivas.

IV.1.2.3. Según el estado de las juntas una vez colocadas

Según la profundidad que tenga la junta en el ELEMENTO pueden ser:

• Superficiales, cuando afecta a una capa de la cara vista

• Parciales cuando afecta solo a una capa

• Pasante cuando afecta a las dos capas

Cuando estas juntas afectan a todo el EDIFICIO son:

• Pasante de todo el edificio

• Parcial

• Superficial cuando solo afecta al revestimiento o al material de agarre

• Perimetral cuando está en todo el perímetro

Otra clasificación que se hace en este mismo grupo es según el contenido que tengan. De este modo tenemos juntas vacías o llenas.

Las JUNTAS VACÍAS son las que no tienen nada entre las dos hojas y pueden ser:

• JUNTAS A HUESO: sin conglomerante. Tienen el problema de la capilaridad

• JUNTAS ABIERTAS: los bordes están vacíos, no se cierra. Se emplean para juntas de ventilación que necesitan mantenerse ventiladas o refrigeradas. Solo en casos en los que no se experimentan grandes cambios

• JUNTAS DRENANTES: captan o toman agua que luego se puede eliminar para no guardar humedad.

• JUNTAS POR ESTÉTICA: aunque no son muy recomendables, es mejor aprovechar el espacio al máximo y no utilizar estas juntas.

Las JUNTAS LLENAS (estancas) pueden ser distintas dependiendo de su grado de estanqueidad y del grado de durabilidad.

SEGÚN SU FUNCIÓN tenemos:

• Juntas de asentamiento

• Juntas de unión o agarre: cuando hay irregularidades

• Juntas de estanqueidad: impiden el paso de fluidos

Independientemente de la función que tengan pueden estar enrasadas, resaltadas o rehundidas.

SEGÚN EL REJUNTADO tenemos:

• Rellenas de material rígido

• Rellenas de material elástico

En cualquier rejuntado se debe tener en cuenta.

• el preparado de la superficie de los elementos de vayan a rejuntarse

• la adherencia mediante el preparado de los bordes

• la colocación de un sellado o no, para lo que se tiene en cuenta la geometría del sellado

• los productos que eviten la propagación de incendios

IV.1.3. SEGÚN SITUACIÓN EN EL EDIFICIO

Según estén en el interior, el exterior o simplemente en un revestimiento

IV.1.3.1. Juntas en el interior

Dependen de si se encuentran en muros, suelos, morteros, etc. Hay que tener en cuenta la humedad de cada recinto y las necesidades que tenga cada espacio.

IV.1.3.2. Juntas en el exterior

Las prestaciones en juntas en el exterior son cada vez más complejas. Un tipo muy importante son las juntas en CUBIERTAS.

• Cubiertas plana: el mayor problema que tienen es que acumulan mucho agua. Para esto se colocan placas impermeabilizantes. Hay que tener en cuenta que en muchos casos estas cubiertas son transitables, por lo que la cosa se complica. Además las cubiertas pueden ser tradicionales o invertidas, que emplean juntas distintas.

• Cubiertas inclinadas: no tienen tanto problema ya que no acumulan tanta agua.

Otro grupo serían las juntas en FACHADAS y en elementos enterrados como MUROS DE SÓTANO. En estos casos se debe tener en cuenta el nivel freático, el empuje del terreno, etc.

IV.1.3.3. Juntas en el revestimiento

Pueden ser continuas (láminas) o por piezas. Según sean la forma de unión y el tipo de revestimiento serán unas u otras. En cualquier caso cuanto menos se empleen estas juntas mejor, se deben evitar todo lo posible.

IV.1.4. RECOMENDACIONES PARA LA DISTRIBUCIÓN DE JUNTAS

Las juntas se disponen para absorber las deformaciones de los elementos constructivos o del edificio entero. Se busca además que las deformaciones no se acumulen.

Se debe definir la separación que deben abarcar las juntas y también sus características. En general se tienen que tener en cuenta entre otras cosas:

• l o , , Q cuando son muy elevados y c, tensión de rotura sean muy bajos.

• Valorar el incremento de longitud.

• Influencia de las sustentaciones y sección de los elementos.

• Las posibles variaciones geométricas en cambios de dirección, esquinas, materiales, irregularidades geométricas, huecos, etc.

• Cuando se necesita determinada durabilidad y cuidados especiales.

IV.1.4.1. Juntas de origen térmico en edificios

Se tiene que considerar:

• El tipo de edificio

• las fachadas que tiene

• Las condiciones de la ejecución, si son extremas en algún momento.

• Una vez acabado el edificio que condiciones de temperatura tendrá en el interior y en el exterior.

• La inercia química de los elementos y cerramientos del edificio

• La regularidad geométrica tanto en planta como en alzado.

Las juntas han de ser menores de 40 metros en los edificios de hormigón armado. En edificios de fábrica de ladrillo según sea el clima las juntas se disponen a 30 metros en clima continental y a 40 metros en clima marítimo.

En las partes extremas del edificio no se suelen dejar juntas porque en estos puntos no hay cambios bruscos de temperatura, aunque en algunos casos si se deben dejar juntas.

IV.1.4.2. Juntas de origen térmico en pavimentos

Se debe considerar:

• Un pavimento es un elemento constructivo múltiple y con muchas capas, y la unión entre estas capas puede ser de muchos modos.

• Situación, en el exterior o en el interior.

• Condiciones climáticas.

Los revestimientos pueden ser a hueso, adheridos, llevar refuerzos, estar en interiores, exteriores, etc. En interiores los incrementos de longitud son pequeños. En caso de ser flotantes se tiene que considerar el rozamiento entre las capas.

Los pavimentos a considerar son las soleras de hormigón y los revestimientos de paramentos.

SOLERAS DE HORMIGÓN

En el momento en el que el hormigón fragua todavía no tiene resistencia mecánica pero en este momento ya adopta la forma definitiva. En ese momento tiene una temperatura determinada, por lo que se tienen en cuenta si el hormigonado se hace en verano o invierno.

Se recomienda dejar separaciones de 40-40 metros dependiendo del incremento de temperatura. En exteriores se dejan juntas de 25-30 metros dependiendo del clima, de la armadura, del espesor, etc.

Las juntas por retracción hidráulica se consideran de forma distinta ya que la retracción hidráulica se produce una sola vez, éstas juntas se colocan cada 30-40 metros.

REVESTIMIENTOS

En REVESTIMIETOS CONTINUOS se debe tener en cuenta el material del que están compuestos y la extensión que tienen, si están en interiores o exteriores. Por ejemplo, en los revestimientos de habitaciones se suele dejar cada 12 m2 una junta perimetral, si es mayor se dejan juntas intermedias. A su vez estas distancias también dependerán de las temperaturas que se den en ese recinto.

En los revestimientos exteriores se tendrá en cuenta el cambio de temperaturas que se de. Por ejemplo, en cubiertas planas, si están muy soleadas, las distancias de separación entre juntas es de 3-4- metros además de tener en cuenta las juntas perimetrales. En estos casos se debe tener en cuenta los antepechos, delimitan las variaciones del pavimento.

En REVESTIMIENTOS POR PIEZAS es muy importante la clase de juntas que hay entre piezas. Según el material de asiento y agarre utilizado, el soporte, la capa, si es fino o más gruesa. Se tienen que tener en cuenta las juntas de dilatación que puede haber en el soporte.

En los revestimientos en interiores es aconsejable usar juntas de material elástico para que no se llenen de suciedad, de modo que trabajarían como una revestimiento continuo. Con estas juntas se absorber mejor las variaciones geométricas.

En exteriores sin embargo si trabajan bien con juntas vacías. Hay veces que se colocan unos soportes por debajo de las juntas de modo que al caer el agua se queda en la capa de abajo.

Como conclusión, en los revestimientos por piezas se deben utilizar materiales elásticos, si se utilizan materiales rígidos estos hacen actuar al conjunto como una sola pieza y así no se resuelve nada.

PARAMENTOS

Tienen casi las mismas condiciones que en los revestimientos

Un caso especial a tener muy en cuenta son las fachadas, y sobre todo cuanto más expuestas estén.

En paramentos exteriores con juntas llenas con material rígido se tienen que dejar juntas horizontales y verticales formando cuadrícula. En zonas calurosas estos cuadros no pueden pasar de 3-5 metros, y en zonas más frías entre 3 y 9 metros.

IV.1.4.3. Juntas de retracción

Son juntas de movimiento consentidas para permitir las reducciones de volumen irreversibles. Estos cambios se dan una sola vez, de forma progresiva hasta que se estabilizan. Se producen tanto en E.C. como en P.C. y están condicionadas por distintos factores como el clima o el medio ambiente en el que estén.

Consideraciones previas en estos casos:

• Distintas clases de retracción hidráulica. Puede ser natural o plástica. La primera es producida por el proceso natural de fraguado de los conglomerantes. La segunda se produce bruscamente cuando hay viento cálido por ejemplo o si el elemento es de poco espesor.

• Utilización de pastas, morteros o cementos, controlar su dosificación, características fisico-químicas.

• Si los elementos son prefabricados o no. Se están hechos a la intemperie hay que controlar la temperatura a la que se han hecho.

• Condiciones iniciales y finales en la ejecución y durante su uso.

• Aplicación o no de productos para su cuidado.

• Valorar las condiciones medioambientales.

• Valorar la estabilidad del proceso.

• Si los elementos son lineales, multicapa, en masa, armados, con fibras, etc.

• Atención especial a los elementos estructurales lineales y planos como muros y soleras, especialmente cuando el grado de estanqueidad sea grande.

• Valorar la magnitud de las tensiones.

• En elementos superficiales especial atención a los extremos, cambios de dirección, nivel, forma.

• Condiciones del medio, si provoca o no la evaporación excesiva del agua de la masa.

• Considerar las clases de juntas que van a hacerse y como serán en cada punto concreto

JUNTAS DE RETRACCIÓN EN EDIFICIO

No se suelen dar mucho en edificios. Los edificios de hormigón, como no se construyen en una sola vez las propias juntas de obra hacen de junta de retracción.

JUNTAS EN E.C. Y MUROS

En función del proceso de ejecución, edad de cada parte y de las dimensiones, así como del grado de estanqueidad y agresividad del medio. Las juntas de obra hacen de junta de retracción. En los muros de hormigón a parte de las juntas de obra hay que dejar juntas de retracción aproximadamente cada 6 metros. En los hormigones armados se pueden dejar hasta 10 o 12 metros.

JUNTAS DE RETRACCIÓN EN SOLERAS DE HORMIGÓN

Tanto para soleras de hormigón como para soleras de mortero. Aunque luego estén revestidas no se pueden evitar las condiciones de retracción.

Cuando se hacen de hormigón en masa se deben dejar juntas en cuadrícula cada 5 x 5 metros aproximadamente. Se pueden hacer reforzadas con una malla electrosoldada, estas mallas tienen cuadrícula de 15 x 15 cm. con varas de 4 a 10 mm.

En las soleras con armadura se tienen que cumplir dos requisitos: que esté la armadura en el tercio superior de modo que en vez de fisuras haya microfisuras, y que como mucho esté a 5 cm. de profundidad para que trabaje bien.

Cuando se trata de grandes superficies se aprovecharán las juntas de obra como juntas de retracción. Si las juntas de obra quedan en puntos débiles se pueden machembrar los extremos o reforzarlos o combinar ambos sistemas. Una forma de evitar las armaduras o un gran número de juntas es emplear hormigón con fibras de acero, estas evitan las fisuras grandes, se crean en su lugar microfisuras.

JUNTAS DE RETRACCIÓN EN FÁBRICAS DE LADRILLO

En ocasiones las fábricas de ladrillo se aparejan con juntas de mortero tan grandes como el propio ladrillo. Esto provoca una gran retracción. El dejar juntas o no depende del ritmo de trabajo. Se tiene que tener mucho cuidado cuando los muros son de grandes dimensiones. A partir de 12 metros aparecen retracciones en las fábricas y como están limitados por la estructura aparecen fisuras. En estas ocasiones se colocan fibras de acero dentro del mortero a modo de armadura, para evitar que el mortero se retraiga.

JUNTAS DE RETRACCIÓN EN ELEMENTOS CONTINUOS

En elementos hechos con conglomerante ocurre lo que ya se ha comentado, lo mismo que en las soleras. Es importante el grosos de estos elementos y su forma geométrica. Si los elementos son multicapa es más fácil que fisuren ya que no hay nada que evite la fisuración. Si los elementos están adheridos habrá menos fisuración si el soporte tiene mayor resistencia que el elementos.

IV.1.4.4. Juntas por variaciones geométricas

POR VARIACIÓN DEL CONTENIDO DE AGUA

Hay veces que no podemos evitar que haya zonas más expuestas al agua. Esto en la madera produce grandes variaciones, si el agua llega a la madera de forma trasversal esta se hincha y se tendrán de disponer juntas para ello.

Hay otros materiales que pueden absorber el agua del ambiente, por lo que para cada material habrá que colocar un tipo de junta concreto.

POR VARIACIONES QUE PRODUCEN TENSIONES

Estas tensiones se pueden producir en la estructura o en elementos no estructurales.

En edificios adosados pero con distinta altura los muros reciben distintas cargas, y el suelo también. En estos puntos se formarán fisuras y grietas.

En muros de cerramiento se forman fisuras debido al esfuerzo cortante cuando tenemos un mismo muro que cargan sobre puntos distintos por haber pilares de distinta altura.

POR ACCION DE SISMOS

La Norma de acciones sísmicas delimita mucho el grado de peligrosidad de cada zona y en base a esto las exigencias de cada construcción. Se obliga a colocar juntas determinadas en cambios de altura y en elementos muy grandes, donde se coloca la junta justo en el centro.

IV.1.4.5. Juntas por rotura

Estas ya no son juntas consentidas, pero como sabemos que se pueden producir se pueden reforzar estas zonas. En los elementos multicapa se producen estas juntas por movimiento o desplazamiento de la junta inicial que se deja. También se pueden producir por la fisuración de una de las capas. Para esto se debe tener en cuenta si los elementos se han colocado en invierno o en verano por la posible dilatación que tengan.

IV.1.4.6. Juntas de obra

Son las juntas que se tienen que dejar al acabar un tajo. No son las mismas para elementos prefabricados que para elementos fabricados in situ. También se distingue entre elementos estructurales y no estructurales, siendo los primeros mucho más delicados.

Se debe procurar el mínimo de juntas de obra posible y si se pueden hacer coincidir con otro tipo de juntas mejor. Aún y todo hay veces en las que no se puede buscar una zona adecuada para dejar la junta de obra, que no afecte a la estructura.

En el caso de las vigas se tienen que dejar en el punto donde las tracciones sea mínimo. Para esto se tiene en cuenta la gráfica de momentos de la viga. En mejor punto es 1/5 de la luz, es donde el momento es mínimo. En estas juntas son muy importantes tanto la posición como la forma.

IV.2. MEDIOS DE SUSTENTACIÓN

Junto con las JUNTAS son dispositivos que aseguran la estabilidad del elemento o del edificio entero.

Dejan o no grados de libertad al elemento para darle movilidad frente a distintas fuerzas que ejercen sobre él. Las variaciones geométricas y los ajustes de colocación dependerán de estos grados de libertad. El GRADO DE MOVILIDAD puede ser 1, 2 o 3, dependiendo de si se trata de:

• Apoyo simple

• Articulación

• Empotramiento

Estos grados de libertad son muy importantes ya que son lo que permitirán o no las variaciones geométricas y los ajustes de la colocación.

Se diferencian en sistemas de fijación y sistemas de sujeción.

El GRADO DE INDUSTRIALIZACIÓN de estos medios puede ser muy variado. También se pueden hacer in situ.

IV.2.1. SISTEMAS DE SUJECIÓN

Dependen de las prestaciones mecánicas y químicas y de los grados de libertad.

Recibe y trasmite todos los efectos hasta el soporte a través de los elementos de fijación (a los que va unidos).

Es común que se armen en obra aunque se hayan fabricado en fábrica.

IV.2.2. SISTEMAS DE FIJACIÓN

Se encargan de apoyar y sostener.

Pueden ser LINEALES, PLANOS o una combinación de ambos. Reciben la pieza que hay que sustentar y varían según el soporte. Pueden ser, entre otros tipos:

• TORNILLERÍA POR REMACHES: de distintos materiales

• POR ANCLAJES: se fijan en el hueco con hormigón hidráulico o con morteros expansivos. El polímero se ha introducido previamente. Es el caso de una anclaje con un taco expansivo para evitar que el anclaje baile. Pueden tener un grado de complejidad muy variado

• SOLDADURAS

• ENGATILLADOS (plegaduras): muy empleados en revestimientos de láminas metálicas.

• POR ADHERENCIA

IV.2.3. SISTEMAS MIXTOS

Cuando se combinan sistemas de sujeción y fijación en el mismo elemento.

En muchas ocasiones quienes soportan las acciones mecánicas son estos elementos (sistemas) antes que la propia estructura.

IV.3. MEDIOS DE UNIÓN

Estos son ya específicos para cada elemento.

SEGÚN SU FORMA

• LINEALES

• EN ÁNGULO

• PLANOS: por solape, superposición o en un mismo plano

PUEDEN FIJARSE A LOS ELEMENTOS POR

• ANCLAJE INDIRECTO

• ANCLAJE DIRECTO

• SOLDADURA

• ENGATILLADO

• ADHERENCIA

Son mecanismos muy similares a los medios de sujeción. A parte de estos hay infinitas posibilidades, a medida que más avanza la tecnología, los materiales y las necesidades.

F A M I L I A S D E M A T E R I A L E S

PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN AISLANTES TÉRMICOS

INTRODUCCIÓN

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD AISLANTES

CLASIFICACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN TÉRMICOS

CARACTERÍTICA A TENER EN CUENTA EN LOS P.C. TÉRMICOS

I.1. INTRODUCCIÓN

Son productos que debido a sus características reducen la transmisión de calor a través de ellos por alguno de los siguiente mecanismos:

• Reducción del flujo de calor por CONDUCCIÓN: reducen notablemente el paso de calor porque tienen un  muy bajo. En su interior hay gases secos en reposo. Estos gases pueden expandirse con el paso del tiempo si no están encapsulados.

• Reducción de calor por RADIACIÓN: son materiales que reflejan en parte la cantidad de calor que reciben. Por ejemplo hojas de aluminio que a parte de ser paravapor son también elementos reflectantes. El cuerpo que recibe la radiación infrarroja se calienta y a través de la conducción sale el calor.

• Reducción de calor por COMBINACIÓN DE AMBOS: hay muchos aislantes de este tipo, como los termorreflectantes por ejemplo.

I.2. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CAPACIDAD AISLANTES

Los materiales aislantes por REDUCCIÓN tienen un  muy bajo, y además dependen de:

• Grado de humedad del material directamente o del gas que contienen.

• Grado de ventilación de los productos fibrosos

• Grado de ventilación: difusión de los gases de los materiales celulares en los que se acaba el gas aislante y se sustituye por aire.

• Grado de degradación de estos productos, según su utilización y su edad

• Resistencia al paso del vapor de agua del ambiente

• El propio espesor del material.

En los materiales aislantes por RADIACIÓN:

• Suciedad que pueda quedar en la superfiecie

• Ángulo de incidencia de la radiación, cuanto más perpendicular es ésta menos reflejan

• Capacidad de absorción que a su vez depende del color, de la naturaleza y de otros factores.

I.3. CLASIFICACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE CONSTRUCCIÓN TÉRMICOS

I.3.1. CLASIFICACIÓ SEGÚN EL PROCESO DE AISLAMIENTO

Se clasifican en productos aislantes por conducción, radiación y combinación de ambos. Según la capacidad aislantes tienen un coeficiente de conductividad térmica u otro:

• Bajo aislamiento  = 0.5 - 0.1

• Medio aislamiento  = 0.1 - 0.05

• Alto aislamiento  = 0.05 - 0.015

Un material que tenga un  > 0.5 ya no tiene capacidad de aislante térmico.

I.3.2. CLASIFICACIÓN SEGÚN LA TEMPERATURA DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS AISLANTES

Según la temperatura que tengan que mantener estarán a una temperatura u a otra. De este modo tenemos, para cada temperatura un tipo de aislantes:

• Para temperaturas triogénicas se emplean gases líquidos a una temperatura muy baja

• Para temperaturas de unos -25º, instalaciones refrigerantes

• Para temperaturas medias y ambientales, entre 0º y 60º.

• Para temperaturas altas entre los 60º y los 100º

• Para altas temperaturas entre los 100º y los 600º, se emplean materiales con un  lo más bajo posible. Además tienen que tener una resistencia química muy alta, de modo que son materiales muy complejos que se colocan alrededor de los que queremos aislar. En estos casos los anclajes que se empleen para estos materiales también deberán cumplir las mismas condiciones

Cuando nos referimos a materiales a muy altas temperaturas ya no hablamos de un solo material aislante sino con varias capas de productos aislantes. Lo mismo ocurre cuando hablamos de temperaturas muy bajas, además de los materiales aislantes para temperaturas también se utilizan materiales aislantes para el paso del vapor de agua.

I.3.3. CLASIFICACIÓN SEGÚN ESTRUCTURA, FORMA Y COMPOSICIÓN

PRODUCTOS AISLANTES SUELTOS	GRANULADOS DE PARTICULAS	Porosos
				Laminares
			FIBRAS CORTADAS	Vegetales
				Textiles
				Minerales
PRODUCTOS GASEOSOS O AIREADOS
PRODUCTOS EXPANDIDOS (espumas)	SEGÚN COMPOSICIÓN (Rígidos / semirígidos)	Vidrios celulares
				Plásticos celulares
		SEGÚN FORMA
		ELEMENTOS FLEXIBLES
	PRODUCTOS CONGLOMERADOS	RÍGIDOS
		SEMIRÍGIDOS
		FLEXIBLES
		MONOCAPA
		MULTICAPA
PRODUCTO MULTICAPA (tipo sandwich)
CON CÁMARA DE AIRE	CON AIRE DESECADO
		CON AIRE NO DESECADO
		VENTILADA

I.3.3.1. Productos aislante sueltos

GRANULADOS DE PARTÍCULAS

• Porosos como la perlita expandida, la mica expandida (vermiculita), pumita (piedra pómez), arcillas expansivas

• Laminares que consisten en hojas unidas entre sí con aire como las perlas de poliestireno expandido, partículas de corcho natural y expandido, partículas minerales.

FIBRAS CORTADAS

• Vegetales como las virutas de madera, celulosa (papel reciclado)

• Textiles procedentes de la industria textil aunque muchas de ellas son sintéticas

• Minerales que son las más usadas. Se obtienen fundiendo vidrio, escorias de altos hornos. Un ejemplo es la lana de roca, que se tiene que llegar a 1200º para fundirla y que resulta muy buen material para incendios.

I.3.3.2. Productos gaseados o aireados

Son productos a los que se les incorpora aire. El proceso de introducir gases se realiza directamente en el proceso de fabricación a pastas y morteros, de modo que al final presentan una estructura de poros.

I.3.3.3. Productos expandidos

Es el caso de las espumas. Son también estructuras celulares que se forman el expandirse el producto.

Se clasifican en cuanto a su grado de rigidez en rígidas, flexibles y semirígidas.

SEGÚN COMPOSICIÓN se clasifican en elementos RÍGIDOS Y SEMIRÍGIDOS donde hay dos grandes familias: los Vidrios celulares, que son totalmente impermeables y los Plásticos celulares del tipo:

• Espumas de poliestireno, tanto expandido como estrudido. El primero sería el “corcho blanco” de los embalajes, que tienen una densidad muy baja. El segundo se corta por piezas para luego machembrarlas, tiene un densidad más alta, también es un material más caro que el anterior, se emplea en cubiertas.

• Espuma de poliuretano, se usa mucho y de muchos tipo, distintos cada uno. Cada tipo tiene una densidad concreta, lo mismo que resistencia al fuego, resistencia al paso del calor, etc.

• Espumas de PVC y poliestileno, que también hay de muchas clases.

• Espumas de urea-formol. Estas espumas se han dejado de utilizar porque tienen una estabilidad química mala y porque las materias primas resultan muy caras. Además si no se usan bien los materiales pueden tener muy malas consecuencias como en el caso de estas espumas.

La FORMA que se les puede dar a estos productos es muy variada, placas, paneles, coquillas para tuberías, etc. A su vez estas formas pueden ser debidas a el proceso de fabricación, salen directamente así de fábrica, o pueden ser estrudidas o inyectadas, de modo que adoptan la forma del espacio que estén llenando.

Los ELEMENTOS FLEXIBLES son todas las espumas flexibles como gomas y plásticos (caucho). Tienen la ventaja de poder adaptarse a formas que los otros no pueden. Además estos productos son también paravapores.

I.3.3.4. productos conglomerados

Se refiere a materiales de los vistos hasta ahora conclomerados con distintos productos y adoptando distintas formas.

Los fragmentos son granulares, fibras o mixtos. Para aglomerarlos se emplear resinas y lacas de distintas clases, pastas o morteros, en ocasiones gaseadas y aligeradas. En ocasiones al proceso de aglomerar los distintos materiales se desprende calor de modo que se añaden nuevas propiedades al producto.

Las clasificación es también de rígidos, semirígidos y flexibles. A su vez pueden ser monocapa o multicapas, con un aislante principal y una serie de capas adicionales que le dan una mayor resistencia. Otras veces llevan una capa de papel para que el conjunto pueda soportar las tracciones, como en el caso de que sean fibras. A veces llevan papel, éste papel se impregna de productos bituminosos y a veces a esta capa de papel se le añade otra de metal para conseguir una mayor resistencia mecánica.

I.3.3.5. Formados por paneles multicapa (tipo “Sándwich”)

Se pueden hacer con chapas de aluminio, acero inoxidable, madera, etc. Las posibilidades que ofrece este grupo son muy elevadas. Para rellenar estos elementos se pueden emplear espumas como aislante entre dos capas.

I.3.3.6. Con cámara de aire

Generalmente son elementos multifunción. Pueden tener cámaras de aire seco totalmente herméticas de modo que no se pueden producir ninguna condensación. También pueden tener aire que no esté desecado, incluso puede haber cierta aireación entre los materiales.

Un ejemplo de estos elementos son las claraboyas, que tienen una cámara de aire ventilada de modo que no se producen condensaciones. Se esto no está bien resuelto se producen condensaciones debido al cambio de temperaturas que se da entre el interior y el exterior.

I.3.4. CLASIFICACIÓN SEGÚN EL ORIGEN

NATURALES: son aquellos materiales que se emplean directamente de la naturaleza como la madera.

ARTIFICIALES son aquellos materiales que pasan por un proceso parcial o total de transformación industrial. Dentro de este grupo se diferencian:

• SEMINATURALES, que son aquellos que tienen un primer grado de transformación como la perlita expandida, el corcho expansivo o las masa aireadas.

• ARTIFICIALES propiamente dicho, que son aquellos que ya tienen un mayor proceso de industrialización como los vidrios celulares y las fibras minerales.

SINTÉTICOS: son todos aquellos productos creados totalmente por un proceso industrial. Se crean para casos y usos concretos a falta de materiales ya existentes que no tienen las condiciones necesarias. Sería el caso de las espumas que ya hemos visto.

I.4. CARACTERÍSTICAS A TENER EN CUENTA EN LOS P.C. TÉRMICOS

I.4.1. CAPACIDAD AISLANTE DEL P.C.

R =

El  sea el adecuado influye el espesor del elemento. Para esto hay que tener en cuenta la fórmula de la resistencia térmica interna, de donde se deduce que para que sea alta la resistencia térmica debe ser alto el espesor del elemento o tener un  bajo.

I.4.2. COEFICIENTE DE DILATACIÓN TÉRMICA

Este coeficiente se suele olvidar pero es muy importante, ya que un cambio de dimensiones del elemento a raíz de un cambio de temperatura puede suponer una variación geométrica, con todas sus consecuencia.

Los productos de origen vegetal y mineral no dan tantos problemas, pero los de origen celular tienen unos coeficientes de dilatación lineal muy alta, entre 100 y 200 x 10-6 C-1.

I.4.3. ESTABILIDAD QUÍMICA

Sobre todo en productos sintéticos y conglomerantes con resinas y a lo largo del tiempo. La estabilidad química de estos productos produce retracciones irreversibles en el elemento. Es muy común que pase en placas de poliestileno aunque también depende de las dimensiones del elemento. Cuando pierden los gases que contenían pierden volumen, y a veces esta pérdida de gases es debida a que durante el proceso de fabricación no se le ha dejado tiempo a que el producto se estabilice, y luego da problemas en obra. Además de la pérdida de volumen estos gases pueden ser tóxicos o irritantes para las personas, o perjudicales para los productos que tienen al lado.

I.4.4. RESISTENCIA AL PASO DEL VAPOR DE AGUA

Este es un valor muy importante a conocer en cada producto y de hecho es obligación del fabricante darlo en sus productos. Este valor se representa con  y mide la permeabilidad del aire al vapor de agua respecto a la permeabilidad al vapor de agua del interior (UNE -N 12-547). Cuanto más se acerca este valor a 0 más aísla el producto. Sus valores son 1 "  " ".

I.4.5. REGULARIDADES GEOMÉTRICAS Y DIMENSIONALES

Si las piezas no muestran formas regulares quedan huecos entre ellas por donde pueden pasar toda clase de agente agresor y hechan a perder todas las propiedades de los materiales aislantes.

I.4.6. DENSIDAD Y RESISTENCIA MECÁNICA

Ambas propiedades están muy relacionadas, y si un material es buen aislante pero es muy frágil se puede romper en seguida y ya no habría aislante. Esto puede no tener casi importancia en un forjado, pero en una solera sí la tiene.

Además, muchas veces estos aislantes térmicos son también aislantes acústicos, ya que pueden absorber las vibraciones acústicas.

I.4.7. TEMPERATURA MÁXIMA DE COLOCACIÓN Y DE SERVICIO

La temperatura que tiene el material cuando se coloca y cuando entra en servicio suele ser distinta. En ocasiones se emplean adhesivos calientes, con lo que se acentúa esta diferencia de temperaturas.

Las temperaturas de servicio implican variaciones geométricas en el caso de altas temperaturas, y en ocasiones variaciones también en los anclajes o en otros productos que están al lado.

I.4.8. COMPORTAMIENTO ANTE EL FUEGO

Se refiere a la reacción del producto ante el fuego: grado de combustibilidad y si de este se desprenden gases nocivos para las personas o agresivos para otros productos. Según sean los elementos constructivos, que estén solos o con más, los espacios que formen, la forma, etc, tendrán un comportamiento u otro frente al fuego, y hay que tenerlo en cuenta. Muy importante es la evacuación de la gente en caso de incendio, otro factor a tener en cuenta.

Se debe tener en cuenta que antes que el fuego hay una explosión que puede dejar los productos más expuestos al fuego.

I.4.9. CARACTERÍSTICAS RELACIONADAS CON LA DURABILIDAD

Nos referimos a la durabilidad en todas sus etapas, tanto en la ejecución como en el uso. Desde este punto de vista es muy importante que los productos de construcción no se deterioren por contacto con otros tanto química como físicamente, no que se deterioren durante la ejecución, ya que a veces durante la ejecución se pueden dañar los productos de cara al uso.

Se tendrá en cuenta el contacto con el agua, que en ocasiones puede dañar mucho un producto, o las radiaciones solares para productos en el exterior.

I.5. COMPROBACIÓN DE RIESGO DE CONDENSACIONES EN EL INTERIOR DE ELEMENTOS MULTICAPA

Hay métodos para conocer el riego de condensaciones que pueda tener un elemento multicapa. Hay un método matemático y otro gráfico, que es el que se explica aquí y el más utilizado.

A una temperatura dada el aire no puede contener en estado de vapor mas que una cantidad de agua. Esta cantidad es inferior a un nivel máximo denominado de saturación. Cuando el contenido de vapor de agua es menor, el aire no está saturado y se caracteriza por su humedad relativa o relación entre el peso o presión de vapor de agua existente y el vapor de agua saturante. La presión de saturación será más elevada a medida que la temperatura de aire sea más alta.

Así pues, se producirá siempre el fenómeno de la condensación cuando el aire descienda su temperatura hasta un nivel igual o inferior a su punto de rocío, o cuando el vapor contenido en el aire se encuentre en contacto con un cerramiento u objeto cuya temperatura sea inferior al punto de rocío

Las condensaciones estropean los materiales, produce manchas, descomposición de los materiales, mayor conductividad térmica, etc. Si además se alcanzan temperaturas por debajo de los 0º se pueden producir masa de hielo que consecuentemente producen variaciones geométricas. Este proceso de acumulación de agua en los cerramiento no cesa, así que se tienen que calcular los cerramientos de modo que no haya vapor de agua por encima de la presión admisible del material para que no se produzcan condensaciones.

Siempre que un elemento separa dos ambientes distintos en cuanto a temperatura y humedad se producen caídas de temperatura. Estas caídas son directamente proporcionales a la resistencia térmica interna de las capas, y esta resistencia depende a su vez del coeficiente de conductividad térmica del material. Lo mismo ocurre con la presión de vapor de agua, también es directa y linealmente proporcional a la resistencia del material al paso del vapor de agua. El flujo de calor se da desde el ambiente más cálido al más frío, y en cuanto a la presión de vapor de agua desde donde más hay a donde menos. Así, en invierno, ambos flujos irán desde el interior al exterior.

Normalmente se utilizan cámaras de aire para impedir el flujo de calor, además las capas de aire adherido también frenan este paso de calor. La resistencia al paso de calor será la suma de las resistencias al paso del calor de todos los elementos, estas fórmulas dependen de . En cuanto al paso al vapor de agua, es los mismo, el total del cerramiento es el sumatorio de las resistencias de cada elemento, y dependen de dV. Tanto en uno como en otro, la resistencia es lineal y directamente proporcional a la resistencia de cada capa.

El MÉTODO GRÁFICO para determinar si un elemento multicapa puede tener condensaciones tiene los siguientes pasos:

• Representación gráfica de el elemento y del paso de temperatura y vapor de agua.

• Determinar las temperaturas de cada punto límite entre capa y capa. Para esto partimos solamente de la temperatura en el interior y en el exterior y de .

• Cálculo de presiones de vapor previsibles que habrá en cada punto en función de la presión de vapor de agua del exterior y del interior, y de la resistencia al vapor de agua individual de cada capa.

• Comprobar si estas presiones admisibles son mayores o no que las máximas que pueden admitir cada material (valores que se obtienen de las tablas). Si son mayores habrá condensaciones.

El GRADIENTE DE TEMPERATURAS depende directamente de la resistencia térmica que ofrezca dicho cerramiento. En estado estacionario este flujo de calor producirá un gradiente de temperatura en el cerramiento que nos permitirá conocer la temperatura de cualquier punto del mismo.

Esto se puede representas en función de la resistencia térmica de cada material como está en la gráfica de la izquierda o en función del espesor de cada capa (gráfica de la derecha)

Para representar estos gradientes nos basamos en la temperatura exterior, la interior y la resistencia térmica de cada material. Y una vez representada la recta podemos saber a que temperatura está cada punto del elemento.

La difusión del vapor de agua se estudia simplificadamente de una forma análoga al de la trasmisión de calor en régimen permanente. Se sacan primero las presiones máximas que puede haber a esas temperaturas, (datos del ábaco psicrométrico pag.47), y seguido las presiones de vapor de agua que hay en el cerramiento en función de la presión exterior, la interior y de la resistencia al paso del vapor de agua de cada material.

I.5.1. EJEMPLO

HR 90% HR 80%

T -5ºC T 24ºC

CAPAS	d (cm)	 (Kcal/hmºC)	R=	rV	RV
Aire adherido ext.	-	-	0.07	-	-
Ladrillo perforado	11,5	0,65	0,18	0,031	0,36
Lana de roca	3	0,036	0,83	0,008	0,024
Camara aire	3	-	0,21	-	-
Ladrillo hueco	4	0,41	0,1	0,026	0,1
Yeso	2	0,26	0,08	0,052	,01
Aire adherido int.	-	-	0,13	-	-

T

PV

Datos de  en tabla 2.8, pag. 33

Datos de R en tabla 2.1 y 2.2

Datos de rV en tabla 4.2, pág. 49

Lo primero que tenemos que hacer es representar las capas. Lo hacemos sobre la R de cada capa. Normalmente se emplean medidas fijas de ancho del elemento, de modo que así ya tenemos las temperaturas y presiones de saturación establecidas para todos los casos. En este ejercicio yo no lo he hecho así, por eso la recta azul no es recta.

La representación del gradiente de temperatura es la recta verde que hay arriba, desde -5ºC en el exterior hasta 24ºC en el interior. Con esto podemos saber la temperatura a la que está cada punto del elemento. Éstas son las temperaturas intermedias, las temperaturas que hay entre capa y capa. Éstas son necesarias para la gráfica de presiones de vapor de agua, porque lo que buscamos es la máxima presión de vapor de agua que se puede tener a determinada temperatura.

Las PRESIONES DE SATURACIÓN DE VAPOR DE AGUA es la curva azul y representa la máxima cantidad de vapor de agua que se puede contener a determinada temperatura. Para esto se dibuja una regla con las presiones a la izquierda. En esta se marcan las temperaturas intermedias y las presiones de vapor de agua que se dan a cada una. Estos datos se obtienen del ábaco psicrométrico (4.9 pag. 47).

Una vez que sabemos la cantidad de vapor de agua que puede haber a cada temperatura se representan las cantidades de vapor que hay realmente (recta roja, PV). Lo primero son los valores correspondientes al exterior (90%) y al interior (80%). Si la regla de la izquierda va desde una humedad del 100% a -5ºC hasta una humedad de 100% a 24ºC tendremos que sacar el intervalo que vaya desde un 90% de humedad a -5ºC hasta un 80% a 24ºC, que son los datos de los que partimos. No nos olvidemos de que las presiones de saturación al vapor de agua son constantes, dependen de la temperatura, no del material. Por otro lado tenemos las presiones reales que están soportando los materiales, y se tienen que ajustar a las primeras.

Para hacer esta gráfica se utilizan los valores de RV, se dibujan a escala y esa misma se ajusta a nuestro dibujo. Esto corresponde a la línea inclinada que hay a la derecha. De este modo sacamos los valores de vapor que puede aguantar cada material.

Y ya podemos comprobar las partes del elemento en las que tendremos condensaciones, todos los valores de la gráfica roja que estén por encima de la gráfica azul nos indican que tienen más vapor de agua del que puede aguantarse a esa temperatura, con lo cual condensaciones, zona roja. Además en este caso partimos de una temperatura exterior de -5ºC, lo cual quiere decir que las condensaciones se pueden convertir en hielo. Así pues la zona más oscura es la que está por debajo de los 0ºC y quiere decir que en esa zona habrá hielo.

Una cosa que se ve a simple vista es que la cámara de aire y las capas de aire adherido ofrecen resistencia al paso del calor pero casi nula al paso de vapor de agua. Algo parecido le ocurre a la lana de roca.

La zona verde corresponde las condensaciones que tendríamos si colocáramos una lámina de aluminio entre la capa de lana de roca y la fábrica de ladrillo (capas 2 y 3) tendríamos un valor " hasta donde se encuentre la lámina de aluminio.

El mejor punto para colocar un PARAVAPOR es el punto donde se cortan la recta de presión de vapor del 80% a 24 ºC con la recta de presión de saturación de vapor de agua, este punto nos indica la temperatura de rocío del aire del interior. Por supuesto en la práctica esto puede resultar muy difícil, por lo que hay distintas soluciones constructivas para cada caso.

I.6. PUENTES TÉRMICOS

Los puentes térmicos hacen referencia a una parte de elementos constructivos general de cerramientos. Se producen cuando en un punto del elemento constructivo hay un flujo de calor distinto que en el resto del elemento.

Esto, en un cerramiento, supone una pérdida de calor en esa zona concreta. En esta zona se alcanzará la temperatura de rocío y por consiguiente habrá condensaciones, con todas sus consecuencias.

Por supuesto los puentes térmicos se dan tanto con calor como con frío ya que se refieren a flujo de calor.

Se pueden dar puentes térmicos en zonas donde hay mayor flujo de calor y se produce en consecuencia un enfriamiento mayor. Como consecuencia la persistencia térmica es menor en esa zona que en el resto del elemento constructivo. Causa de esto pueden ser:

• En una zona coinciden materiales con mayor conductividad térmica que en el resto del elemento. Por ejemplo, el hormigón es más conductor de calor que los ladrillo, así que pasará más calor por un pilar que por el cerramiento de ladrillo. Si el pilar sobresale de la fábrica de ladrillo todavía más.

• Se reduce el espesor en alguna de las capas por la razón que sea. Incluso puede ser que desaparezca esa capa en un punto dado. Un ejemplo son los nicho que se dejan para radiadores. En estos nichos falta material aislante y cuando el radiador está apagado se da un gran flujo de calor. Lo mismo ocurre en las cajas de persianas, si están empotradas.

• Los elementos constructivos son atravesados por otro elemento de menor conductividad térmica, como un material metálico. Por ejemplo en los forjados, el hormigón es atravesado por el acero, el cual tiene una mayor conductividad térmica.

Otra situación en la que se dan puentes térmicos en cuando no hay una disminución de la resistencia térmica como en el resto del elemento. Se puede dar en los siguientes casos:

• Cuando por la configuración geométrica del elemento la superficie que disipa calor es diferente de la que absorbe calor. A esto se les llama PUENTE TÉRMICO GEOMÉTRICO. Esto ocurre en el caso de vuelos y aleros, que normalmente son macizos.

• En elementos constructivos que por su situación separan un ambiente de otros dos simultáneamente y que están a temperaturas distintas. Por ejemplo en el último piso de una casa con ático, el forjado tiene encima dos temperaturas distintas, la del piso del ático y la de la terraza. Además en estos casos se pueden producir condensaciones en parte del elemento.

• Por la situación de ese elemento puede haber una mayor conductividad local y/o una ventilación más intensa. En los pasadizos donde se crea el efecto venturin el flujo de calor es más intenso por la fuerte ventilación. Estas corrientes son naturales, se forman con la simple diferencia de temperaturas de una cara del edificio a la otra cara.

Se deben tener en cuenta en qué punto podemos tener un puente térmico, en fachadas, cerramientos, instalaciones, etc. La magnitud y las consecuencias que pueda tener, así como las condiciones que puedan favorecer otros puentes térmicos.

Se debe valorar la posición del elemento en cuanto a las condiciones ambientales y las propias condiciones de temperatura y humedad.

Los PROBLEMAS que nos podemos encontrar frente a un puente térmico son principalmente condensaciones, que a su vez producen:

• Degradación y envejecimiento de las superficies, como marcas en la pintura que llegan a reproducir la geometría de fábrica que tienen debajo. Si son totalmente superficiales se pueden concentrar hongos, eflorescencias, etc.

• En caso de interiores, una disminución del aislamiento térmica y por lo tanto un aumento del mismo puente térmico ya que el material si está mojado es más conductor del calor que si está seco.

• Falta de confort y salubridad del espacio.

II. AGLOMERANTES Y CONGLOMERANTES

INTRODUCCIÓN

FAMILIAS DE CONGLOMERANTES

YESOS

LIMITACIONES EN REVESTIMIENTOS CON CONGLOMERANTES

CALES

II.1. INTRODUCCIÓN

Los CONGLOMERANTES son productos industriales, artificiales, fabricados en condiciones distintas y concretas. Las materias primas experimentas transformaciones fisico-químicas irreversibles en toda su masa. Como consecuencia se transforman en nuevos productos con características concretas:

• Tienen de forma estable una cohesión entre partículas con grados muy distintos, según la naturaleza y las circunstancias en las que se haya hecho el proceso. De este modo las prestaciones físico-mecánicas y químicas dependen del proceso de producción.

• Tienen la capacidad de adherir fragmentos sólidos inertes que están mezclados con ellos y dan al conjunto una cohesión con prestaciones concretas.

Debida a estas prestaciones se les da distintas aplicaciones tanto en fábrica como en obra, según se busquen unas u otras condiciones fisico-mecánicas y químicas.

Hay dos grandes familias de conglomerantes:

• MINERALES:

• Yesos

• Cales

• Cementos

• ORGÁNICOS: resinas sintéticas

También se podría considerar otra familia la de conglomerantes mixtos, en la que hay tanto minerales como orgánicos.

Los AGLOMERANTES son productos más o menos industrializados que a unas determinadas condiciones de temperatura y humedad reciben cambios físicos y químicos. Los cambios que experimentas son reversibles, nos referimos sobre todo a cambios de densidad, viscosidad, etc, de modo que cuando se vuelve a las condiciones iniciales el producto vuelve a su ser. Así pues no se transforma el material, sus partículas no tienen una cohesión estable y además, aunque tienen la capacidad de unirse con otras partículas estos enlaces no son estables.

Estos productos se usan en construcción cada vez menos debido a su poca estabilidad en el tiempo. Los más frecuentes son los betunes, el barro y algunas resinas, y muchas ocasiones se emplean productos que combinan estos con los conglomerantes. A estos también los podríamos considerar productos mixtos.

II.2. FAMILIAS DE PRODUCTOS CONGLOMERANTES

La clasificación que hacemos es dependiente del FRAGUADO Y ESTABILIDAD POSTERIOR del producto cuando esté en contacto con agua.

MINERALES (fraguan y endurecen)	YESOS
		CALES	Aéreas
				Hidráulicas
			CEMENTOS	Pórtland
				Aluminosos
				Naturales
	ORGÁNICOS (polimerizan)	RESINAS
		SINTÉTICOS	Poliéster
				Exposi
				Acrílicos
MIXTOS (conglomerantes + orgánicos)	CONGLOMERANTES MODIFICADOS

Los yesos y cales aéreas son conglomerantes AÉREOS. Esto quiere decir que fraguan solo en un medio seco, nunca en presencia de agua. El resto de conglomerantes minerales son HIDRÁULICOS, pueden fraguar en presencia tanto de agua como de aire.

Los conglomerantes POLÍMEROS no fragua, la polimerización es un proceso distinto al fraguado. Estos productos pueden ser más o menos hidráulicos una vez polimerizado.

Por último los MIXTOS dependen de los porcentajes de minerales y orgánicos.

II.2.1. PROCESO DE FABRICACIÓN DE LOS CONGLOMERANTES MINERALES

El PROCESO DE FABRICACIÓN Y USO es a grandes rasgos el mismo para todos los conglomerantes minerales. La materia prima son rocas y subproductos industriales que entran en el proceso de fabricación en distintos momentos. La roca más usada es la caliza.

Se preparan por cocción, mediante lo cual la materia prima se deshidrata, descompone y se transforma químicamente en nuevos productos. Mediante este proceso se llega a la MATERIA BASE. Esta materia se muele muy fino.

Según sea el producto se emplea directamente en este momento o se le somete a otros procesos. Por ejemplo las cales siguen el proceso de apagado, y los cales aéreas se emplean ya desde este estado. Si el producto lleva otros subproductos industriales se les añade en este momento.

Todos los conglomerantes mezclados con otros sólidos y con agua son directamente usados en obra. En ocasiones se les añade adiciones y aditivos. Pueden ser masas solas o con otros sólidos. En cualquier caso todos ellos, una vez mezclados con agua fraguan y endurecen.

El FRAGUADO es el periodo desde la mezcla con agua hasta que adquiere un grado determinado de fluidez, de modo que es un tiempo concreto. Empieza con la mezcla con agua y acaba según lo concrete la norma correspondiente. Se da en presencia de agua en el caso de yesos y cementos, mientras que las cales aéreas fraguan con el CO2 (las cales hidráulicas con CO2 y agua).

Durante este periodo la masa es manejable, los cristales se están formando, pero cuando acaba el tiempo de fraguado se puede estropear el producto puesto que empieza el ENDURECIMIENTO. En este momento los cristales se van entrelazando entre sí y así van dando dureza al producto. En el caso del yeso estos cristales solo se entremezclan, no se pegan como en el caso del cemento, por eso caen en cuanto se mezclan con agua. Lo mismo pasa con las cales aéreas.

Así como el fraguado es un tiempo definido el endurecimiento es indeterminado, crece rápidamente el primer mes y luego al cabo de un año se estabiliza. El primer endurecimiento, a 28 días es el que se maneja en el proyecto, y el resto se mantiene de margen de error, hasta el año. El que el material alcance la resistencia prevista depende de muchos factores, humedad, condiciones ambientales, acciones ejercidas sobre la masa, espesor del elemento, etc.

Cuando empleamos uno o más conglomerantes se deben amasar para homogeneizar la mezcla, lo mismo cuando se añaden áridos al conglomerante. Las condiciones de AMASADO son concretas en tiempo y velocidad.

La mezcla de conglomerante, agua, áridos y aditivos será una pasta más o menos pastosa, y su trabajabilidad dependerá de las proporciones de fases, estas podrán ser:

• PASTA: uno o más conglomerantes puros más agua, no hay áridos. Si es una pasta muy fluida se le llama LECHADA.

• MORTERO: se le llama a la pasta más áridos de distintas granulometrías, fino (arena) o grueso (grava).

Una vez fraguado y endurecido esta masa consideramos estos materiales como un conjunto de granos englobados por una matriz continua y uniforme que es el conglomerante propiamente dicho. En estas masas quedan espacios huecos. De todos los componentes de la masa dependerán las propiedades y características fisico químicas de la masa endurecida, así como la trabajabilidad de la masa fresca. Podemos decir que la trabajabilidad de la masa fresca depende de los porcentajes de fase líquida y sólida, de la edad, de la homogeneidad de la masa, cantidad de aire, ejecución y propiedades de cada materiales que compone la masa.

II.2.2. YESOS

Durante el proceso de fabricación, dependiendo de la temperatura a la que se exponga el aljez tendremos yeso hemidrato (o semihidrato) o Anidrita II. El primero tienen media molécula de agua, el segundo está totalmente deshidratado.

La molturación puede ser de distinto grado.

Las adiciones que se le añaden actúan con el agua. Las adiciones inertes no reaccionan con el agua pero dan características concretas. Los ADITIVOS empleados pueden dar distintos efectos y no siempre se utilizan.

Los yesos están regularizados en el RY-85, Pliego general de condiciones para la recepción de yesos y escayolas. Los que no entran en esta norma van teniendo sus propias normas.

II.2.3. CALES

CALES AÉREAS

Estas cales se transforman en CaO + CO2, también llamada CAL VIVA. El CO2 se va directamente a la atmósfera y el compuesto que queda es muy inestable, muy ávido de agua. Si lo mezclamos con agua tenemos la CAL APAGADA Ca(OH)2 + calor desprendido. Este compuesto ya no necesita molturación, es muy expansivo.

Si contienen CO3Mg no se utilizan porque el magnesio es malo.

CALES HIDRÁULICAS

Tienen dos procesos de reacción:

CO3Ca + SiO2Al3O3Fe2O3H2O + calor

C + S + A + F + calor

C + SC2 + AC3

Entre los dos últimos pasos se procede a la MOLTURACIÓN.

El último componente que tenemos se apaga con agua en autoclave, con condiciones concretas de presión y temperatura el agua solo reacciona con la cal viva (C). Los otros componentes no reaccionan con el agua. Así nos queda Ca(OH)2 + SC2 + AC3, este componente si necesita ser molturado.

FABRICACIÓN DE CONGLOMERANTES

Descargar

Mat. prima Masa

Calcinación Tª cocción

Componentes básicos

Molturación

Productos añadidos

Homogeneización

Regulación de familias

YESOS

Aljez (SO4Ca2H2O) Subproductos industriales

170º-300º

Yeso semihidrato SO4Ca1/2H2O

Si

Adiciones Activos inertes y aditivos

Si

RY-85 para normalizados

500º-700º

Anhidrita II SO4Ca

Enviado por:	Mao
Idioma:	castellano
País:	España