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PÉTREOSSistemas de Construcción y Estimación – Prof: Dr. Carolina Stevenson Rodriguez
PÉTREOS
SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN Y DE ESTIMACIÓNPROFESOR: Dr. Carolina Stevenson Rodriguez
PÉTREOSSistemas de Construcción y Estimación – Prof: Dr. Carolina Stevenson Rodriguez
CONTENIDO
Pétreos Naturales
Pétreos Artificiales
Pétreos Cerámicos (tapia, adobe, ladrillo)
Vidrio
Generalidades
Agregados
Tipos de materiales pétreos
PÉTREOSSistemas de Construcción y Estimación – Prof: Dr. Carolina Stevenson Rodriguez
Los materiales pétreos son materiales solidos inorgánicos que pueden ser naturales o procesados por el hombre, que derivan de la piedra o poseen una calidad similar a la de ésta.
QUE ES UN MATERIAL PÉTREO ?
PÉTREOSSistemas de Construcción y Estimación – Prof: Dr. Carolina Stevenson Rodriguez
F O R M A D E P R E S E N T A C I O N E N O B R A
Amorfo Pequeños elementos Semi-producto ComponentesPé
treo
sVidrio Lana, fibra Bloque Láminas, Perfiles en U
Elemento prefabricado, mobiliario
interior, Mobiliario exterior
Concreto Fundido en el sitioBloques, Adoquines, Baldosa,
Baldosín cemento hidráulico
Láminas planas refozadas con
fibras (GRC), Tuberías, Tejas
onduladas reforzadas con fibras
(GRC)
Elemento prefabricado, mobiliario
interior, Mobiliario exterior
Asfalto Fundido en el sitio Cartón asfáltico, Tela asfáltica
Arcilla/CerámicaLadrillos, Bloques, Adoquines,
Baldosas, Tablones, Tejas, Pizarra,
Bloquelón,
Tubería gressElemento prefabricado, Aparatos
sanitarios
Piedras GravillasSillar, Lajas, Bloques, Mediasonga,
Rajón, PizarraLáminas, Aplacados
Elemento prefabricado, mobiliario
interior, Mobiliario exterior
Aridos Arenas, Tierras, YesoLáminas yeso, Láminas
cartón+yeso
Moldeo Conformación en seco Cortar Fijar - mecánico (fijación)
Tendido Conformación en húmedo Fijar - mecánico (fijación) Fijar - Químico (pegante)
Fijar - Químico (pegante) Fijar - Térmico (Termofusión)
Fijar - Térmico (Termofusión) Fijar - Electro/químico (Soldadura)
Fijar - Electro/químico
(Soldadura)
Figurar mecánicamente
Figurar térmicamente
T E C N I C A S D E C O N S T R U C C I O N
PÉTREOSSistemas de Construcción y Estimación – Prof: Dr. Carolina Stevenson Rodriguez
Tomado de www.portalciencia.net
Como los procesos geológicos son continuos una roca puede transferirse a otro tipo de roca, a causa de cambios físicos y/o químicos como la meteorización / erosión que puede afectar una roca ígnea para formar un sedimento.
PÉTREOS NATURALES
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Las rocas en la construcción se pueden utilizar como material estructural….
PÉTREOS NATURALES
Catedral de Ulm, Alemania
PÉTREOSSistemas de Construcción y Estimación – Prof: Dr. Carolina Stevenson Rodriguez
Muro de Sillería Muro de mampostería Concertada
MAMPOSTERÍA - PIEDRA
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PÉTREOS NATURALES
…o material de contención….
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PÉTREOS NATURALES
Haus 9x9. Titus Bernhard Architekten. 2003 Bavaria
…como material decorativo….
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PÉTREOS NATURALES
…o como materia prima para la fabricación de otros materiales (concreto, cemento, cerámicos, yeso y vidrio)
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PÉTREOS NATURALESMaterial bruto
Bloques de forma regular e irregular(Mediasonga, bola, Sillar, Lajas, Bloques, Rajón, Pizarra)
Material semielaboradoBloques escuadradosLaminasAplacados
Material elaboradoRevestimiento de fachadas y cubiertasPisos, pavimentos y adoquinesMampuestosMobiliario prefabricado
Mediasonga
Bola
Lajas
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PÉTREOS NATURALESMaterial bruto
Bloques de forma regular e irregular(Mediasonga, bola, Sillar, Lajas, Bloques, Rajón, Pizarra)
Material semielaboradoBloques escuadradosLaminasAplacados
Material elaboradoRevestimiento de fachadas y cubiertasPisos, pavimentos y adoquinesMampuestosMobiliario prefabricado
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PÉTREOS NATURALESMaterial bruto
Bloques de forma regular e irregular(Mediasonga, bola, Sillar, Lajas, Bloques, Rajón, Pizarra)
Material semielaboradoBloques escuadradosLaminasAplacados
Material elaboradoRevestimiento de fachadas y cubiertasPisos, pavimentos y adoquinesMampuestosMobiliario prefabricado
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Las rocas destinadas a la construcción (formadas básicamente por silicatos de aluminio) se obtienen de la Litosfera (la capa más superficial del planeta) en explotaciones denominadas canteras.
PÉTREOS NATURALES
http://www.youtube.com/watch?v=yXe7OXIjudc&feature=player_embedded#!
Canteras en el río Tunjuelo, Bogotá
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PÉTREOS ARTIFICIALES
Los pétreos artificiales son aquellos materiales que tienen características similares a los naturales , habiendo sido obtenidos mediante un proceso de fabricación a partir de rocas como materias primas. Al diseñar estos materiales es posible mejorar las propiedades de las rocas y reducir el costo de producción al fabricar piezas complejas por simple molde y evitando la talla.
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PÉTREOS ARTIFICIALES: TIPOS
Cerámicos
Se obtienen por transformaciones fisicoquímicas de lasarcillas mediante el calor, moldeándose previamente laspiezas gracias a la plasticidad que adquieren las pastasarcillosas con cierto contenido de agua.
Aglomerantes
Obtenidos por la acción del calor sobre materias primasnaturales, consiguiéndose un producto anhidro o semi-anhidro que tiende a reaccionar con el agua en unproceso químico (hidratación) que hace que se solidifiquey adquiera resistencia.
Vidrios
De carácter cerámico, se obtienen sin embargo de formadistinta al fundir óxidos silícicos a alta temperatura,logrando una masa vítrea que se moldea y adquiererigidez al enfriarse.
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PÉTREOS CERÁMICOS
El hombre ha intentado imitar la piedra natural casi desde su origen. Pétreos artificiales se han utilizado en la construcción desde los primeros asentamientos en Mesopotamia, tanto como arcillas sin cocer o adobes como cocida e incluso vitrificada para darle impermeabilidad.
Chan Chan, Peru
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Tradicionalmente la tierra es el material mas común de construcción a nivel mundial, se estima que 1/3 de la población vive en edificios hechos de tierra cruda.
PÉTREOS CERÁMICOS
Distribución mundial de la construcción con tierra www.terracruda.com
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Algunas de las construcciones en tierra cruda han sido conservadas y declaradas patrimonio de la Humanidad por su belleza e importancia cultural.
Djenne , Mali
PÉTREOS CERÁMICOS
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En Colombia existe una larga tradición en la construcción de arquitectura con materiales pétreos utilizando sistemas como el bahareque, el adobe, la tapia pisada y la mampostería de ladrillo .
Casa de bahareque, Sahagun Córdoba, Colombia
PÉTREOS CERÁMICOS
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Entre 1920 y 1940 Colombia comienza a dejar de ser una nación rural para convertirse en una nación urbana. En el camino hacia la modernidad, la construcción fue de la mano de nuevos materiales como el concreto y acero, dejando atrás técnicas tradicionales.
Casa de bahareque, Sahagun Córdoba, Colombia Santiago Rivero, S. (2007) El uso masivo de la tierra como material de construcción en Colombia. APUNTES vol. 20, núm. 2 354-363
PÉTREOS CERÁMICOS
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Afortunadamente todavía existen lugares en Colombia en donde la construcción tradicional con tierra y pétreos representa una verdadera alternativa de desarrollo sostenible.
Barichara – Santander, Colombia
PÉTREOS CERÁMICOS
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Los primeros ladrillos fueron fabricados con pastas de arcilla amasadas y mezcladas con paja para luego ser moldeadas en forma de prismas rectangulares y secadas al sol o cocida al fuego..
PÉTREOS CERÁMICOS
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PÉTREOS CERÁMICOS: PROPIEDADES
La elevada plasticidad de las arcillas es consecuencia de su morfología laminar, tamaño de partícula y alta capacidad de hidratación y aumento de volumen (puede llegar a ser del 200 %)
Las principales propiedades de la arcilla que permiten obtener piezas de carácter pétreo son:
•Tamaño de la partícula•Fluidización•Plasticidad
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PÉTREOS CERÁMICOS: PROPIEDADES
Los materiales cerámicos son intrínsecamente resistentes a la compresión, tienen alta rigidez, pero son poco resistente s a la tensión (sin refuerzo) y fallan explosivamente.
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PÉTREOS CERÁMICOS: PROPIEDADES
Ventajas de la construcción con tierra cruda
Gran capacidad como aislante térmico: Elcoeficiente de conductividad térmica deladobe es de 0.25 W/m ºC siendo el del ladrillode 0.85 W/mºC y el del hormigón/concreto de1.50 W/mºC
Gran capacidad como aislante sonoro: debidoa su masa el adobe y el tapial son buenosaislantes acústicos, además su superficieirregular ayuda a difuminar el ruido.
Ahorro energético en climatización: sucapacidad de aislante térmica reduce o inclusoevita el uso de sistemas de climatización.
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PÉTREOS CERÁMICOS: PROPIEDADES
Ventajas de la construcción con tierra cruda
Fabricación de bajo impacto ambiental: Parala fabricación de los adobes o para laconformación de los muros de tapia, seemplea mucha menos energía que la necesariapara fabricar otros materiales convencionales .
Reintegración a la naturaleza: por estarconstituidos materiales locales y presentesnaturalmente en el medio, pueden tener unareintegración total a la naturaleza una vez queel edificio ya ha pasado su vida útil.
Posibilidad de autoconstrucción: puedefabricarse de manera manual con un procesosencillo que no requiere equipo complejo.
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PÉTREOS CERÁMICOS: PROPIEDADES
Ventajas de la construcción con tierra cruda
Resistencia al fuego: Debido a su naturalezafísico-química, la tierra cruda presenta unagran estabilidad y resistencia al fuego,resultando esta claramente superior a otrosindustriales como el acero y el ladrillo.
Vida útil: Un edificio de adobe y tapialcorrectamente construido y mantenido puedellegar a superar fácilmente los 100 años devida útil en buen estado.
Earth House, Jolson Architecture Interiors, Australia
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PÉTREOS CERÁMICOS: PROPIEDADES
Desventajas de la construcción con tierracruda
Resistencia del material: la resistencia puedeser inferior a otros materiales cerámicosindustriales existentes como el ladrillo o losbloques de concreto.
Limitación en altura: normalmente la alturamáxima de las construcciones con tierra cridase limita a dos pisos.
Construction de la Capilla de la reconciliacion, Berlin 2000
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PÉTREOS CERÁMICOS: PROPIEDADES
Desventajas de la construcción con tierracruda
Vulnerabilidad ante el agua: el agua producesobre el adobe y el tapial un efecto erosivosimilar al ejercido sobre el suelo sinvegetación. Aunque existen diversas técnicaspara solventar este problema.
Debilidad sísmica: las estructuras de adobe yde tapial son vulnerables al efecto sísmico. Noobstante existen técnicas constructivas y dediseño para reducir el riesgo .
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La Tapia Monolítica puede ser de tierra cruda (calicastrada) estabilizada o reforzada con mampostería o ladrillos y argamasa.
TAPIA
WISE ,Centre for Alternative Technology, Gales.
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TAPIA: PROCESO CONSTRUCTIVO
Base en Piedra
Formatela
Puntales
Riostras o amarres
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Ravine House, Clifton Schooley and Associates
TAPIA: PROCESO CONSTRUCTIVO
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ADOBE
Los adobes son bloques de barro elaborados con un molde, de un tamaño un poco mayor al de un ladrillo. Para conformar muros, se apilan los adobes de la misma forma como se hace con los ladrillos y para unirlos entre si se usa arcilla o cal y arena.
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FABRICACIÓN DE ADOBE TRADICIONAL
ADOBE: PRODUCCION
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FABRICACIÓN DE ADOBE MODERNO http://www.youtube.com/watch?v=Hlxp6ls1Vx0
ADOBE: PRODUCCION
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LADRILLO
El ladrillo es un material de construcción de uso estructural para muros, arcos, bóvedas, cúpulas, pilares y chimeneas. También se utiliza como recubrimiento de fachadas, tejas y pavimentos.
London's Battersea Power Station
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El ladrillo ha jugado un papel muy importante en la arquitectura Colombiana. En la actualidad la industria ladrillera representa para Colombia una actividad que genera importantes beneficios económicos.
Torres del Parque, Rogelio SalmonaBiblioteca Virgilio Barco, Rogelio Salmona
LADRILLO
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LADRILLO: PRODUCCION
Colombia exporta alrededor de US$214.7 millones de materiales de construcción. De los cuales 30.4% (US$65.260 millones) corresponden a la venta de productos elaborados con arcilla (cifras de Proexport)
En Colombia se producen 376.947 toneladas mensuales de ladrillo, es decir 4.523.367 al año.
El país cuenta con un total de 1.694 unidades productoras de ladrillo en operación
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LADRILLO: PRODUCCION
La fabricación de piezas de cerámica porosa, con particularidades según los tipos, pasa por los siguientes procesos:
• Extracción y transporte.•Preparación de las pastas.•Moldeo.•Secado.•Cocción.
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LADRILLO: PRODUCCION
http://www.youtube.com/watch?v=AX15So3MatE
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M
LADRILLO : PRODUCTOS
LADRILLO PARA ELEMENTOS ESTRUCTURALES
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MAMPOSTERÍA – LADRILLO DIVISORIOS
LADRILLO PARA ELEMENTOS DIVISORIOS
LADRILLO : PRODUCTOS
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LADRILLO : PRODUCTOS
LADRILLO PARA ADOQUINES Y PAVIMENTOS
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DOSIFICACIÓN DEL CONCRETO
33 cm
11.5 cm
23 cm
- EL MORTERO no puede tener una dosificación inferior a 1:4
(1 unidad volumen de cemento por 4 unidades de arena de peña)
- Debe tener resistencia a la compresión de 7.5MPa
(75 kgf/cm)
- Prueba en cilindros de laboratorio a los 28 días, diámetro 75mm y
150mm de altura.
LADRILLO : PRODUCTOS
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El vidrio es un material inorgánico duro, frágil, translucido y amorfo que se encuentra en lanaturaleza aunque normalmente es producido por el hombre. El vidrio artificial se usa parahacer ventanas, lentes, botellas y una gran variedad de productos. El vidrio es un tipode material cerámico amorfo.
VIDRIO
Simplicity, Santambrogiomilano
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DUREZA: oposición que ofrecen los materiales ala penetración, la abrasión, el rayado, lacortadura, las deformaciones permanentes;cantidad de energía que absorbe un material anteun esfuerzo antes de romperse o deformarse.
FRAGILIDAD: capacidad de un material defracturarse con escasa deformación.
VIDRIO: PROPIEDADES
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VIDRIO
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VIDRIO: PRODUCCION
El óxido de silicio (IV) o dióxido de silicio (SiO2) es un compuestode silicio y oxígeno, llamado comúnmente sílice. Es uno de loscomponentes de la arena.
El carbonato sódico es una sal blanca y translúcida de fórmulaquímica Na2CO3, usada entre otras cosas en la fabricación de jabón,vidrio y tintes. Es conocido comúnmente como barrilla, natrón, sodaSolvay, soda Ash, ceniza de soda y sosa
Caliza o carbonato de calcio es un compuesto químico, una sustanciamuy abundante en la naturaleza, formando rocas, como componenteprincipal, en todas partes del mundo y es el principal componente deconchas y esqueletos de muchos organismos. Es fundamental en laproducción de vidrio y cemento, entre otros productos.
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VIDRIO
El vidrio se obtiene por fusión a unos 1.500 °C de arena de sílice SiO2, carbonato de sodio Na2CO3 y caliza CaCO3.
http://www.youtube.com/watch?v=6LAdCCAF7lw
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VIDRIO: TIPOS
Vidrio Laminado
Bloque De Vidrio
Vidrio Templado
Fibra De Vidrio
consiste en la unión de varias láminas de vidrio medianteuna película intermedia realizada con butiral depolivinilo (PVB), etil-vinil-acetato (EVA) y con resinasactivadas por luz ultravioleta o simplemente por la mezclade sus ingredientes
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VIDRIO: TIPOS
Vidrio Laminado
Bloque De Vidrio
Vidrio Templado
Fibra De Vidrio
están compuesto de dos gruesos bloques de vidrio que seunen entre ellos sometiéndolos a un proceso de vaciado, deesta forma se consiguen bloques totalmente aislantes, tantopara la temperatura como para los sonidos.
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VIDRIO: TIPOS
Vidrio Laminado
Bloque De Vidrio
Vidrio Templado
Fibra De Vidrio
Vidrio que ha sido sometido a un calentamiento seguido deun enfriamiento rápido, que aumenta su resistencia a losagentes térmicos y mecánicos, y en caso de rotura, sefragmenta en trozos pequeños. Se puede logar contemplado químico y templado térmico.
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VIDRIO: TIPOS
Vidrio Laminado
Bloque De Vidrio
Vidrio Templado
Fibra De Vidrio
Material obtenido al hacer fluir vidrio fundido a través deuna pieza de agujeros finos, al solidificarse tiene suficienteflexibilidad para ser usado como fibra. Buen aislantetérmico, inerte ante ácidos, soporta altas temperaturas
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ASFALTO
Material viscoso, pegajoso y de color negro, usado como aglomerante en mezclas asfálticas parala construcción de carreteras, autovías o autopistas. También es utilizadoen impermeabilizantes. Está presente en el petróleo crudo y compuesto casi por completode bitumen.
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ASFALTO
Los aglomerantes son materiales capaces de unir fragmentos de unao varias sustancias y dar cohesión al conjunto por métodosexclusivamente físicos; en los conglomerantes es mediante procesosquímicos.
Mezcla asfáltica es una combinación de asfalto y agregados mineralespétreos. Las proporciones relativas de estos minerales determinan laspropiedades físicas de la mezcla y, eventualmente, el rendimiento dela misma como mezcla terminada para un determinado uso.
Bitumen es una mezcla de líquidos orgánicos altamente viscosa,negra, pegajosa, completamente soluble en disulfuro de carbono ycompuesta principalmente por hidrocarburos aromáticospolicíclicos.
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ASFALTO
IMPERMEABILIZACIÓN CON MANTO ASFÁLTICO EN FRÍO
IMPERMEABILIZACIÓN CON MANTO ASFÁLTICO EN CALIENTE
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ASFALTO
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BLOQUE DE CONCRETO
Los bloques de concreto son piezas prefabricadas generalmente con forma de prisma recto ycon uno o más huecos verticales, para utilizarse en sistemas de mampostería simples oestructurales (con la posibilidad de reforzar las piezas en ambos sentidos de su Plano).
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BLOQUE DE CONCRETO: PRODUCTOS
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BLOQUE DE CONCRETO
http://www.youtube.com/watch?v=H2CaWrtsXOc&feature=related