Los materiales de construcción son los componentes fundamentales de la construcción, determinando las características, el estilo y los efectos de un edificio. Los materiales de construcción tradicionales incluyen principalmente piedra, madera, ladrillos de arcilla, cal y yeso, mientras que los materiales de construcción modernos abarcan acero, cemento, hormigón, vidrio y plástico. Cada uno de ellos posee características distintivas y desempeña un papel importante en la construcción.
Material de construcción tradicional
1. Piedra
La piedra es uno de los primeros materiales de construcción tradicionales utilizados en la historia de la humanidad. Presenta abundantes reservas, amplia distribución, fina estructura, alta resistencia a la compresión, buena resistencia al agua, durabilidad y excelente resistencia al desgaste. En Europa Occidental, la piedra fue ampliamente utilizada en la arquitectura, con ejemplos notables como el magnífico Palacio de Versalles en Francia y el Parlamento británico. Además, las pirámides egipcias se construyeron con grandes bloques de piedra cortados con precisión. La arquitectura de piedra transmite un aura de grandeza, solemnidad y nobleza. Sin embargo, debido a su alta densidad y peso, las estructuras de piedra tienden a tener muros más gruesos, lo que reduce la superficie construida. No obstante, puede utilizarse como símbolo de lujo en la arquitectura de alta gama, creando efectos artísticos únicos.
2. Madera
La madera, como material de construcción tradicional, posee características como ligereza, alta resistencia, atractivo estético, buena trabajabilidad, renovabilidad, reciclabilidad y respeto al medio ambiente, sin contaminación. Por lo tanto, las estructuras de madera presentan una excelente estabilidad y resistencia sísmica. Sin embargo, la madera utilizada en la construcción también presenta desventajas. Es propensa a la deformación, el agrietamiento, la formación de moho y la infestación de insectos. Además, es susceptible al fuego, lo que puede afectar su calidad y durabilidad.
La madera ha sido un material de construcción atemporal gracias a sus superiores propiedades mecánicas y se ha utilizado ampliamente en la construcción desde la antigüedad. Algunos edificios, como partes del templo Nanchan y el templo Foguang en el monte Wutai, China, son ejemplos típicos de arquitectura. Estas estructuras presentan pendientes suaves y uniformes, amplios aleros, ménsulas prominentes y un estilo solemne y sencillo.
En los proyectos de ingeniería civil modernos, elementos como vigas, columnas, soportes, puertas, ventanas e incluso moldes de hormigón se basan en la madera. Como material de construcción transpirable, la madera proporciona calor en invierno y frescor en verano, creando así el entorno vital más adecuado para las personas.
Templo Nanchan, China
3. Ladrillos de arcilla
Los ladrillos de arcilla son un tipo de material de construcción artificial. Durante mucho tiempo, los ladrillos de arcilla comunes han sido el principal material para la construcción de muros en China. Se caracterizan por su pequeño tamaño, peso ligero, facilidad de construcción, forma ordenada y regular, capacidad de carga, aislamiento y mantenimiento, así como por su decoración de fachadas. Su aplicación en la construcción ha desempeñado un papel fundamental en la creación de espacios residenciales. La Ciudad Prohibida es una representación arquitectónica típica que utiliza ladrillos de arcilla. Los ladrillos de arcilla de forma regular utilizados para la fachada exterior contribuyen al impresionante efecto artístico de la Ciudad Prohibida. Sin embargo, la materia prima de los ladrillos de arcilla es arcilla natural, y su producción implica el sacrificio de tierras cultivables. Gradualmente, han sido reemplazados por otros materiales. No obstante, su lugar en la historia de la arquitectura de la humanidad nunca será borrado.
4. Lima
La cal, como material de construcción tradicional, es conocida por su gran plasticidad, su lento proceso de endurecimiento, su baja resistencia tras el endurecimiento y su significativa contracción de volumen durante el mismo. Sus miles de años de historia dan testimonio de la confianza de la humanidad en este material. La cal sigue siendo un material de construcción importante, ampliamente utilizado en diversos proyectos e industrias de la construcción, como el enlucido de interiores, la mezcla de mortero de cal y lechada, y la preparación de adobe y ladrillos de barro.
De igual manera, el yeso, otro material de construcción tradicional y ancestral, se caracteriza por su abundancia de materias primas, un proceso de producción sencillo, bajo consumo energético, alta absorción de humedad, precio asequible y respeto al medio ambiente. Es especialmente adecuado para particiones interiores arquitectónicas modernas, decoraciones y proyectos de acabado. Además, se utiliza principalmente para la fabricación de revoques y productos de yeso.
Material de construcción moderno
5. Acero
El acero desempeña un papel crucial en la arquitectura moderna como material de construcción. Posee excelentes cualidades como ligereza y alta resistencia, buena plasticidad y tenacidad, seguridad y fiabilidad, alto grado de industrialización, alta velocidad de construcción, fácil desmontaje, buenas propiedades de sellado y alta resistencia térmica. Estas características premium lo hacen esencial en la arquitectura moderna, utilizándose principalmente en estructuras de acero de grandes luces como aeropuertos y estadios, estructuras de acero para rascacielos como hoteles y edificios de oficinas, estructuras imponentes como torres de televisión y comunicaciones, estructuras de acero de placa como grandes tanques de almacenamiento de petróleo y gas, estructuras de acero para fábricas industriales, estructuras de acero ligeras como pequeños almacenes, estructuras de acero para puentes y estructuras de acero para componentes móviles como ascensores y grúas.
6. Cemento
El cemento, como material de construcción moderno, tiene amplias aplicaciones en la construcción industrial, agrícola, de recursos hídricos, transporte, desarrollo urbano, portuaria y de defensa. En la era moderna, se ha convertido en un material indispensable para cualquier proyecto de construcción. El cemento es un material inorgánico en polvo que, al mezclarse con agua, forma una pasta fluida y maleable. Con el tiempo, esta pasta de cemento sufre cambios físicos y químicos, transformándose de una pasta maleable a un sólido endurecido con cierta resistencia. También puede unir masas sólidas o materiales granulares para crear una estructura unificada. El cemento no solo se endurece y gana resistencia al exponerse al aire, sino que también puede endurecerse en agua, manteniendo e incluso mejorando su resistencia. El cemento se utiliza ampliamente en proyectos de construcción, con una amplia gama de aplicaciones en ingeniería civil, infraestructuras de petróleo y gas, construcción de presas, mampostería, construcción de carreteras, etc.
7. Hormigón
El hormigón, como material de construcción moderno, desempeña un papel fundamental en los proyectos de construcción contemporáneos. Es un material de construcción formado por la mezcla de aglutinantes como arcilla, cal, yeso, ceniza volcánica o asfalto natural con áridos como arena, escoria y piedra triturada. Presenta excelentes propiedades, como una fuerte cohesión, durabilidad y resistencia al agua. Sin embargo, se considera un material frágil con alta resistencia a la compresión y muy baja resistencia a la tracción, lo que lo hace propenso a la fisuración.
Con la introducción del cemento y el acero, se descubrió que la combinación de estos materiales proporcionaba una mayor resistencia de adhesión y les permitía complementar sus debilidades y aprovechar sus fortalezas. Al incorporar refuerzo de acero al hormigón, no solo se protege el acero de la exposición a la atmósfera, previniendo la corrosión, sino que también se mejora la resistencia a la tracción del componente estructural. Esto condujo al desarrollo del hormigón armado, ampliando su gama de aplicaciones en la construcción.
En comparación con las estructuras tradicionales de ladrillo y piedra, madera y acero, las estructuras de hormigón han experimentado un rápido desarrollo y se han convertido en el material estructural principal en la ingeniería civil. Además, el hormigón de alto rendimiento y los tipos de hormigón innovadores siguen avanzando y evolucionando en el campo de la construcción.
8. Vidrio
Además, el vidrio y el plástico, como materiales de construcción modernos e innovadores, se emplean continuamente en proyectos de construcción contemporáneos. El vidrio puede satisfacer las necesidades de iluminación natural, decoración y diseño de fachadas, alineándose con las exigencias de eficiencia energética de la arquitectura moderna. El vidrio se aplica en casi todas las facetas de la construcción gracias a sus diversos tipos, como el vidrio templado, el vidrio semitemplado, el vidrio aislante, el vidrio laminado, el vidrio tintado, el vidrio revestido, el vidrio estampado, el vidrio ignífugo, el vidrio al vacío, entre otros.
Gran Teatro Politécnico de Shanghái
9. Plástico
El plástico es un tipo emergente de material de construcción que, gracias a su excelente rendimiento, amplia gama de aplicaciones y prometedoras perspectivas, se considera la cuarta categoría más importante de materiales de construcción, después del acero, el cemento y la madera, en la construcción moderna. El plástico tiene una amplia gama de aplicaciones, desde tejados hasta superficies de suelo, y desde instalaciones públicas exteriores hasta materiales de decoración de interiores. Actualmente, las aplicaciones más comunes del plástico en la construcción son las tuberías de agua y desagüe, las tuberías de transmisión de gas y las puertas y ventanas de PVC, seguidas de los cables y alambres eléctricos.
Una de las ventajas más importantes de los plásticos es su considerable potencial de ahorro energético, ya que su producción y uso tienen un consumo energético significativamente menor en comparación con otros materiales de construcción. Como resultado, los plásticos se utilizan ampliamente en diversos proyectos de construcción de techos, paredes y suelos. El campo de los plásticos arquitectónicos evoluciona continuamente hacia una mayor funcionalidad, un mejor rendimiento, versatilidad y rentabilidad.
10. Sellador de silicona
El sellador de silicona es una sustancia pastosa que se forma mezclando polidimetilsiloxano como materia prima principal con agentes reticulantes, rellenos, plastificantes, agentes de acoplamiento y catalizadores al vacío. A temperatura ambiente, cura y forma caucho de silicona elástico mediante la reacción con la humedad del aire. Se utiliza para unir y sellar diversos tipos de vidrio y otros sustratos. Actualmente, Eolya ofrece selladores multifuncionales, como sellador de vidrio, sellador resistente a la intemperie, sellador ignífugo, sellador para piedra, sellador de juntas metálicas, sellador resistente al moho, sellador de juntas decorativas y sellador de vidrio aislante, entre otros, disponibles en múltiples tipos y especificaciones.
11. Espuma de poliuretano (espuma de PU)
Como nuevo tipo de material de construcción, la espuma de poliuretano ha recibido gran atención en los últimos años. Se sintetiza a partir de monómeros como isocianatos y polioles mediante una reacción de polimerización, donde el dióxido de carbono generado actúa como agente espumante. Esta reacción produce una espuma microcelular de estructura compacta. La espuma de poliuretano se clasifica principalmente en espuma rígida, flexible y semirrígida. A diferencia de la estructura de celda cerrada de la espuma rígida, la flexible presenta una estructura de celda abierta, que se caracteriza por su ligereza, transpirabilidad y buena resiliencia. La espuma semirrígida es un tipo de espuma de celda abierta con una dureza entre blanda y rígida, y presenta valores de carga de compresión más elevados. La espuma rígida de poliuretano, un novedoso material sintético con funciones de aislamiento e impermeabilización, presenta baja conductividad térmica y baja densidad, por lo que se utiliza a menudo como material de aislamiento y barrera térmica en la construcción.
En comparación con los materiales de construcción tradicionales, la espuma de poliuretano ofrece ventajas excepcionales en diversos aspectos, como un excelente aislamiento, una alta resistencia al fuego, una alta resistencia al agua y propiedades mecánicas estables. Puede aplicarse in situ mediante colada o pulverización para formar una capa aislante continua, y se ha utilizado ampliamente en exteriores de edificios, techos, suelos, puertas, ventanas y redes de tuberías de calefacción.
En comparación con los materiales de construcción tradicionales y modernos, gracias a los avances tecnológicos y a la evolución de las demandas arquitectónicas, los materiales de construcción modernos ofrecen más ventajas que los tradicionales. Como resultado, han adquirido una posición dominante en la arquitectura contemporánea, mientras que los materiales de construcción tradicionales se aplican en un papel complementario. Los materiales de construcción modernos, como el acero, el cemento, el hormigón, el vidrio y los materiales compuestos, han superado las limitaciones de forma y tamaño impuestas por materiales tradicionales como la piedra, la madera, los ladrillos de arcilla y el yeso. Han facilitado el desarrollo de estructuras de gran altura y gran luz, y han satisfecho las demandas de la construcción urbana, en línea con las tendencias de protección ambiental y ahorro energético de la sociedad moderna.
Hora de publicación: 31 de agosto de 2023
