Introducción al estudio de los materiales de construcción

ÍNDICE
    Introducción al estudio de los materiales de construcción

1. Introducción. Concepto de material de construcción. Materiales utilizados en edificación. Los materiales en el proceso constructivo. Evolución de los materiales. Materiales y sistemas constructivos tradicionales.

2. Normativa aplicada a los productos de construcción

      2.1. Española.

      2.2. Comunitaria.

      2.3. Otras.

3. La calidad de los materiales.

4. Recepción de materiales: sistemas de control y marcas de calidad.

5. Perspectivas de nuevos materiales.

DEFINICIONES

Los materiales de construcción son los cuerpos que se integran en las obras de construcción, cualquiera que sea su naturaleza, composición y forma.

Los productos de construcción (CEE) son cualquier producto fabricado para su incorporación con carácter permanente a las obras de construcción, incluyendo tanto las de edificación como las de ingeniería. (Directiva 89/106/CEE sobre productos de construcción. Diario Oficial de las Comunidades Europeas de 11/2/89)

REQUISITOS

Los materiales deben ser adecuados a las obras de construcción, los cuales deben cumplir unos requisitos mínimos

• -       Seguridad
• -       Funcionamiento
• -       Durabilidad
• -       Economía
• -       Estética

-       Adecuación medioambiental

La condición inmediata es que el material se encuentre disponible de forma abundante, es decir, que exista o pueda fabricarse en cantidad suficiente y a un costo razonable.

Otro requisito esencial será la relativa homogeneidad en sus propiedades.

CLASIFICACIÓN

A.    En función de su origen y naturaleza:

a.    Petreos naturales

b.    Pétreos artificiales

                                          i.    Cerámica y vidrio

                                         ii.    Aglomerantes

1.    Yeso

2.    Cal

3.    Cemento

                                        iii.    Aglomerados

1.    Hormigón

2.    Morteros

3.    Prefabricados

c.    Metálicos

                                          i.    Siderúrgicos (férricos)

                                         ii.    No férricos

d.    Orgánicos

                                          i.    Bituminosos

                                         ii.    Madera

e.    Plásticos

f.     Pinturas

B.    Atendiendo a su destino o aplicación

a.    Aptos para estrcturas portantes

b.    Aplicables a otros usos

                                          i.    Impermeabilizaciones

                                         ii.    Aislamiento térmico y acústico

                                        iii.    Revestimientos, etc.

EVOLUCIÓN DE LOS MATERIALES

Comienzan a emplearse a partir del Neolítico, siendo los primeros materiales la piedra y la maderas debido a su disponibilidad, posteriormente se usaría la arcilla.

-       Condiciones de utilización:

o   Sociales y religiosas

o   Comerciales o militares

o   Climatológicas y disponibilidad del material:

§  Egipto: Construcciones adinteladas → Piedras

§  Arte Alejandrino: Obras detallistas → Caliza de grano fino

§  Mesopotamia: Ladrillos de adobe → Tierra de aluvión

§  Grecia: Arquitectura griega → Mármoles

§  Roma (clásica) → Travertino

§  Imperio Romano → Puzolana + Cal = Aglomerado (durabilidad)

-       Avance:

o   Mejora de comunicaciones

o   Revolución industrial S. XVIII

§  Vicat en 1812 → cemento portland. Lo patenta Aspdin en 1824, hormigón armado → construcciones del siglo XIX

§  1779 → primer puente de fundición en Inglaterra

§  1840 → Aceros laminados en perfiles

o   A mediados del siglo XIX nace la CIENCIA DE LOS MATERIALES al estudiarse los materiales desde una óptica científica con Vicat y Le Chatelier entre otros

o   Con los avances en física, química, informáticas… se producen materiales de alta tecnología.

§  Hormigón numérico

§  Morteros y hormigones de fibras (aceros, vidrio…) más resistentes isótropos

§  Hormigones de alta resistencia y ultrarresistentes. Adiciones de microsílice con superplastificantes, hormigones resistentes.

§  Exigencias medioambientales → utilización de desechos industriales (cenizas volantes, escorias…) para fabricar materiales de construcción.

§  Reciclaje de materiales (aglomerados asfálticos y hormigones) para su empleo en nuevas construcciones.

NORMALIZACIÓN

A los materiales se le exige cada vez más respecto al diseño, resistencia, tecnología, propiedades constantes y controladas… pero no se fabrican con las mejores cualidades posibles, sino ajustadas a los mínimos demandados por la tecnología CALIDAD/COSTE esto implica

• -       Conocer perfectamente sus propiedades
• -       Acotar las características que deben exigirse a un material
• -       Necesidad de medir las características

Por ello son precisos:

• -       Documentos de exigencia (NORMAS) que especifican las propiedades del material.
• -       Normas para establecer procedimientos de medida (ENSAYOS)

ENSAYOS

Son procedimientos experimentales, generalmente de laboratorio, que permiten valorar una propiedad para su estudio e investigación o para el control de calidad

• -       PROBETAS. Muestra que se ensaya. Gran importancia la toma de muestra, sotre todo en materiales que presentan heterogeneidades. Importante “tamaño” y “forma” de la probeta.
• -       Esayos destructivos y END.

¿QUÉ ES LA NORMALIZACIÓN?

Actividad que se viene desarrollando en países industrializados desde hace varias décadas, siendo una forma colectiva de actuar para encontrar soluciones técnicas y comerciales a problemas repetitivos. Son, por tanto, documentos técnicos resultantes de un acuerdo pro todas las partes interesadas (administración, técnicos, fabricantes, consumidores)

Las nomas son herramientas esenciales para la industria y el comercio, y tiene, así mismo, gran influencia en cada una de las fases de los procesos industriales como puede ser:

• -       Materiales
• -       Dimensiones
• -       Aptitud del empleo
• -       Códigos de buena práctica
• -       Métodos de ensayo
• -       Terminología

Tiene que estar aprobadas, en el caso de España, por AENOR, entidad de carácter privado, creada específicamente para desarrollar las actividades, de normalización y certificación en nuestro país.

VENTAJAS DE LA NORMALIZACIÓN

Para el fabricante:

• -       Disminuye los costos de fabricación
• -       Facilita las compras y gestión de stocks
• -       Establece un lenguaje común
• -       Reduce los tiempos de fabricación
• -       Incrementa la competitividad
• -       Agiliza el intercambio de piezas

Para el consumidor

• -       Ofrece una garantía de calidad
• -       Suministra información objetiva sobre el mercado
• -       Proporciona seguridad
• -       Mejora la calidad de vida

Para la administración

• -       Como consumidor, participa de las ventajas ya indicadas
• -       Permite administrar racionalmente los recursos de todo tipo
• -       Las normas puedes ser herramientas de política industrial y economía

Para la economía general de un país

• -       Favorece intercambios comerciales
• -       Contribuye al desarrollo socio-económico del país
• -       Fomenta la transferencia de tecnología.

AENOR

Asociación de carácter privado creada con objeto de adecuar e proceso de NORMALIZACIÓN y CERTIFICACIÓN en España a las necesidades que plantea nuestro ingreso en la CEE

Sus objetivos son:

• -       Elaboración y publicación de normas y documentos técnicos.
• -       Normalización y certificación
• -       Colaboración para que las empresas puedan competir con las de otros países europeos
• -       Defender los intereses de los consumidores
• -       Garantizar la calidad de los productos

Los comités técnicos de normalización (CTN) son l os órganos responsables de la elaboración de los proyectos de normas, se editan una vez obtenido el concenso de:

• -       Industriales y fabricantes
• -       Administración central
• -       Comunidades autónomas
• -       Consumidores

Desarrolla un sistema de certificación “Concesión de la marca AENOR cuando los productos sean idóneos conforme a las nomas UNE”.

ELABORACIÓN DE LAS NORMAS

A partir de los comités CTN en los que itnevienen de forma equilibrada:

• -       Fabricantes
• -       Técnicos
• -       Consumidores
• -       Administración publica
• -       Centros de Investigación
• -       Laboratorios

Se establecen los criterios básicos de la futura norma consensuando el contenido por todas las partes, se somete a información pública en el BOE

Las observaciones son estudiadas por el CTN hasta el consenso total para la publicación de la norma UNE, se revisaría cada cinco años, como máximo, a fin de adecuar los contenidos a la evolución tecnológica.

OTRAS NORMAS

NTL (Normativa de Laboratorio de Transporte). Se recurre a ellas en algunos casos y suelen ser de obligado cumplimiento cuando no hay UNE o en algunas obras para la administración.

NBE (Norma Básica de Edificación). Con la entrada del CTE (Código Técnico de Edificación) dejaron de ser de obligado cumplimiento, se referían al proceso constructivo que debía seguirse, son muy útiles de consulta.

ASTM, son normas americas que se establecen como obligado cumplimiento cuando no haya estudios realizados en Españas.

DIN, BS…

DISPOSICIOENS DEL ESTADO ESPAÑOL RELACIONAS CON EL PROCESO CONSTRUCTIVO

CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN (CTE)

Reglas necesarias para su correcta aplicación en el proyecto y ejecución de edificios y son de obligado cumplimiento para todos los proyectos.

Tiene como finalidad:

• -       La seguridad de las personas
• -       Establecer las restantes condiciones mínimas para mantener las exigencias humanas y proteger la economía de la sociedad.

INSTRUCCIONES

Para construcciones de hormigón (EHE)

Las prescripciones están obligadas a conocerse por los autores de los proyectos y los directores de obra. Bajo su responsabilidad, pueden emplear sistemas de cálculo, disposiciones constructivas, etc… distintos, siempre que estando bien justificadas.

PLIEGOS (de recepción)

No deben confundirse con los documentos también llamados PLIEGOS que elabora la Dirección Técnica o el Promotor y en algunos casos la Administración, referentes a condiciones de tipo técnico y/o administrativo, de carácter particular, para la ejecución de obras determinadas.

• -       Pliego de condiciones técnicas de la Dirección General de Arquitectura
• -       Pliego de prescripciones técnicas generales para obras de Carreteras y puentes (PG-4) de aplicación obligatoria.

Se emiten para definir las prescripciones técnicas generales que deben satisfacer algunos materiales para su recepción en las obras de Construcción y, a su vez, los métodos de ensayo para comprobarlas. Son de obligado cumplimiento.

Algunos ejemplos:

RY-85. Pliego general de condiciones para la recepción de yeso y escayolas en las obras de construcción.

RL-88 Pliego general de Condicones para la recepción de ladrillos cerámicos en las obras de construcción.

RB-90. Pliego de prescripciones técnicas generales para la recepción de bloques de hormigón en obras de construcción.

En un intento pro unificar las normas los pliegos de recepción están siendo sustituidos por INSTRUCCIONES PARA LA RECEPCIÓN.

RCA-92. Instrucción para la recepción de cales en obras de estabilización de suelo.

RC-97. Instrucción para la recepción de cemento.

NORMAS TECNOLÓGICAS DE LA EDIFICACIÓN

No son de obligado cumplimiento pero tienen carácter de soluciones, criterios técnicos, reglas y condiciones recomendadas por la administración para la aplicación práctica de la normativa obligatoria.

LEGISLACIÓN COMUNITARIA

En materia de construcción, la legislación europea, a través de la Directiva Europea de Productos de Construcción (Directiva 89/106/CEC) intenta lograr dos objetivos claros

• 1.    Eliminar las barreras técnicas que impedían el libre comercio y utilización de productos de construcción idóneos (CEN) Marca CE.
• 2.    Garantizar la seguridad, salubridad, protección del medio ambiente y ahorro energético de los ciudadanos y la comunidad en general.

El segundo objetivo es muy similar a como se había procedido hasta ahora en España. Para este fin, los requisitos esenciales a los que deben responder todas las obras de construcción son:

• -       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 asilamiento térmico
• 
  

LA CALIDAD DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Y SU CONTROL

No se debe hablar, de roma absoluta de la calidad de un material de construcción, la calidad debe entenderse como la adecuación de un material, en lo que se refiere a sus propiedades, a un patrón determinado.

Prescritas las características de los materiales, deberá comprobarse cómo se van adecuando éstos a las especificaciones que figuran en proyecto.

En el caso de materiales, este control debe realizarse al ser recibido en obra, siendo una de las responsabilidades de la Driección Técnica

Se toman muestras representativas y se envían a un laboratorio para verificar sus propiedades de interés o bien observando si el material posee algún distintivo de calidad (sello o marca de calidad), en cuya caso podrían reducirse u omitirse los ensayos de laboratorio.

SELLO O MARCA DE CALIDAD

Respalda a un material, por parte de un organismo o entidad de prestigio significando que

• -       Ha sido fabricado con medios adecuados
• -       Ha sido sometido a un autocontrol
• -       Sufre inspecciones periódicas externas

Aparte de la marca AENOR, existen sellos como INCE (cumple más normas que el sello AENOR), CIESIT (conformidad del instituto Eduardo Torroja para productos Siderúrgicos), AITIM (asociación de investigadores de la madera y derivados)

EL CONTRO EN EUROPA ORGANIZACIÓN EUROPEA PAR EL CONTROL DE CALIDAD

La calidad es el grado en el cual un producto o servicio satisface las exigencias del consumidor

El control de calidad aplicado a la construcción es el conjunto de técnicas, procedimientos, sistemas, formas e incluso costumbres, que permiten garantizar que la obra en cuestión cumplirá los objetivos que se le exigen (seguridad, función…) a un precio lo más bajo posible. A veces esto último no ocurre pero queda compensado con creces por la ausencia de gastos de conservación o por la disminución apreciable de los mismos.

LA RECEPCIÓN DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Cuanto mayor es la responsabilidad del material en la obra y cuanto más difícil es su reposición, más habrá que extremar los medios para asegurar que éste posea la calidad adecuada. Conforme a esto los podemos dividir en tres grandes grupos:

• 1.    Materiales esenciales para la seguridad de la construcción
• 2.    Materiales no esenciales para la seguridad de la construcción pero de difícil reposición en caso de mala calidad
• 3.    Materiales no esenciales para la seguridad de la construcción y de sencilla reposición en caso de mala calidad