INTRODUCCIÓN

Los materiales de construcción están íntimamen-te ligados al desarrollo del ser humano. Han sido uti-lizados, desde tiempos inmemoriales, para dar cobijofrente a las inclemencias del tiempo (la piedra o lamadera siempre), facilitar el transporte de personas omercancías (p.e. las calzadas romanas) o servir debase para la construcción de obras de ingeniería (p.e.el acueducto de Segovia para el transporte del agua).El uso de los materiales más simples, la citada piedrao madera, ha ido dando paso, con el tiempo y losavances tecnológicos, a otros más complejos, en mu-chos casos implicando procesos industriales laborio-sos, como los ladrillos, el vidrio, el acero o el hormi-gón. No obstante, la llegada de estos “nuevos”materiales nunca ha producido el abandono de los“antiguos”, pues tanto la madera como la piedra na-tural todavía están presentes en la mayoría de lasobras de construcción, incluso asociados, en ocasio-nes, al lujo. Los últimos materiales incorporados hansido los plásticos, bien en forma de productos para laedificación (p.e. las conducciones de PVC) o comomaterial base para la fabricación de geosintéticos,muy utilizados en la obra civil (p.e. en las carrete-

ras). Es de esperar que el futuro lleve consigo la in-troducción de otros nuevos materiales, probablemen-te hoy en día desconocidos, que abaraten el procesoconstructivo y, a la vez, constituyan una mejora en lacalidad de vida del hombre.

Por otro lado, es indudable que la fabricación delos materiales de construcción supone una enormedemanda de materias primas, las cuales son, en supráctica totalidad, excepción hecha de la madera yel corcho, sustancias que se integran en lo que sedenomina “recursos naturales almacenados” (Blun-den, 1985; Bustillo et al., 2001), es decir, recursosminerales no renovables, salvo a escala de tiempogeológico, existentes en la superficie o zonas próxi-mas de la corteza terrestre. Dentro de este tipo derecursos se incluirían las sustancias minerales metá-licas, aquellas de las que se extraen elementos talescomo el hierro, aluminio, cobre o cinc, las sustan-cias minerales no metálicas, sobre todo las rocas in-dustriales, y los combustibles fósiles líquidos comoel petróleo y sus derivados.

En cuanto a los procesos de fabricación, algu-nos materiales de construcción, caso de la piedranatural y los áridos, son materias primas naturales

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LOS RECURSOS MINERALES Y LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓNMineral Rresources and Construction Materials

Manuel Bustillo Revuelta (*)

RESUMEN

Los materiales de construcción son aquellos materiales que se utilizan con un fin constructivo.Muchas sustancias minerales naturales, como la arcilla, las gravas y las rocas se utilizan como materiasprimas para fabricar productos de construcción en edificación y obra civil (p.e. puentes). En este sentido,la arcilla, la piedra, los metales y las arenas y las gravas son los recursos minerales más básicos utiliza-dos en la fabricación de los materiales de construcción. Algunos recursos minerales (p.e. los áridos) su-fren un mínimo procesado, mientras otros recursos minerales (p.e. las calizas para cemento) necesitancomplejos procesos para la obtención del producto final en la construcción. Los metales son también otramateria prima mineral que necesita un complejo procesado para obtener el producto de construcción,por ejemplo el acero (aleación metálica cuyo principal componente es el hierro), utilizado como elementoestructural en grandes edificios y como elemento para cubiertas.

ABSTRACT

Construction material is any material which is used for a construction purpose. Many naturally occu-rring substances, such as clay, gravel and rocks have been used as raw materials to make constructionmaterials for buildings and other constructions (e.g. bridges). In this sense, mud, stone, metal, and graveland sand are the most basic mineral resources used to manufacture construction materials. Some mineralresources (e.g. aggregates) are minimally processed, whereas other mineral resources (e.g. limestone forcement) need complex processes to obtain the final product for construction. Metals are also another mi-neral resources which need complex processes to obtain the construction material, for example steel (ametal alloy whose major component is iron), used as structural framework for larger buildings or an ex-ternal surface covering.

Palabras clave: Materiales de construcción, áridos, piedra natural, cemento, materiales cerámicos y acero.Keywords: Construction materials, aggregates, natural stone, cement, ceramic materials and steel.

(*) Departamento de Petrología y Geoquímica, Facultad de Ciencias Geológicas, Universidad Complutense, 28040 Madrid. busti-llo@geo.ucm.es.

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que sólo necesitan un proceso sencillo de corte(Fig. 1), fragmentación o lavado, por lo que se con-servan sus propiedades intrínsecas. Sin embargo, lamayor parte de los materiales de construcción exi-gen un procesado más amplio y complejo de su ma-teria prima. Así, cualquiera de las sustancias utiliza-das para la fabricación de conglomerantes, sea elcemento pórtland, el yeso o la cal, requiere que laspiedras calizas y de yeso y arcillas sean trituradas,molidas, seleccionadas en cuanto a tamaño, mezcla-das, calcinadas y, en muchos casos, aditivadas conotras sustancias, antes de convertirse en el materialde construcción finalmente obtenido. Por su parte,las arcillas y los minerales silíceos que forman labase de los productos cerámicos y los vidrios, res-pectivamente, deben someterse también a elabora-dos procesos de manufactura y, en muchos casos, aespecificaciones muy estrictas en cuanto a la cali-dad inicial de la materia empleada y a su comporta-miento físico-químico en las distintas fases del pro-cesado. En el caso de los materiales bituminosos,geosintéticos y plásticos, el punto de partida es elpetróleo y diversas sustancias orgánicas afines, lascuales sufren una amplia variedad de transforma-ciones dentro de la industria petroquímica. Por últi-mo, la fabricación de materiales metálicos destina-dos a la construcción se nutre de los yacimientosnaturales de óxidos, hidróxidos y sulfuros con altaley en metales relativamente comunes que, separa-dos mediante procesos minero-metalúrgicos especí-ficos, proporcionan hierro, aluminio, cobre, plomoy otros elementos con los que se formulan las alea-ciones que constituyen los distintos tipos de aceros.

Es importante tener en cuenta, para acabar estaintroducción, que la fuerte demanda de estas mate-rias primas implica una necesaria abundancia de to-das ellas, así como su rápida disponibilidad, sin ol-vidar el factor económico, es decir, unos preciosasequibles que permitan su utilización.

ÁRIDOS

Los áridos, definidos de forma rápida y sencillapor la Asociación Europea de Áridos (UEPG) como“los materiales granulares usado en la construc-ción”, son, después del agua, el recurso natural más

utilizado por el ser humano, siendo imprescindiblesen la fabricación de una parte muy importante delos materiales de construcción. Para hacerse unaidea de la trascendencia que tiene el consumo de es-ta materia prima, baste decir que un kilómetro deautopista necesita 25.000 toneladas de áridos, unmetro cúbico de hormigón 2 toneladas o un kilóme-tro de doble vía de ferrocarril unas 10.000 tonela-das, por citar tres de las aplicaciones más importan-tes de los áridos. El auge de los áridos, baratos ypresentes en la naturaleza en grandes cantidades,surgió a finales del siglo XIX, con la aparición delcemento y hormigón y el comienzo del desarrollode las redes de ferrocarril, carreteras, etc., conti-nuando, lógicamente, en la actualidad.

Los áridos se clasifican, según su procedencia,en tres grandes grupos: naturales, artificiales y reci-clados. Los primeros, los naturales, se subdividen, asu vez, en dos grandes grupos: granulares y de ma-chaqueo. Los áridos naturales granulares se obtie-nen en las graveras (Fig. 2), que se localizan fre-cuentemente en las terrazas de los ríos, utilizándosedespués de un tratamiento que incluye el lavado yla clasificación. El otro gran grupo de áridos natura-les, los de machaqueo, se producen en canteras, demuy diferentes características geológicas (se utili-zan tanto rocas ígneas como sedimentarias o meta-mórficas), tras arrancar los materiales y someterlos,principalmente, a procesos de trituración y clasifi-cación. Por su parte, los áridos artificiales se obtie-nen como subproductos de diferentes procesos in-dustriales, como son los estériles mineros, cenizasdel carbón, etc. En cuanto a los áridos reciclados,que constituyen la gran mayoría de los denomina-dos RCD (residuos de la construcción y demoli-ción), son los que se generan básicamente con ladestrucción de estructuras previas: edificios, pavi-mentos antiguos, etc. Este último tipo, debido a lagran cantidad de desechos que producen las socie-dades modernas, está recibiendo, en los últimostiempos, un notable interés, con gran desarrollo delegislaciones, aplicaciones, etc. La aportación decada una de las fuentes de áridos citadas al cómputogeneral no es proporcional, ya que el grupo de losáridos naturales, bien granulares o de machaqueo,

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Fig. 1. Proceso de corte de un granito para la ob-tención de tableros con fines ornamentales.

Fig. 2. Gravera para la explotación de áridos gra-nulares utilizados, principalmente, en la fabrica-ción del hormigón.

constituye, hoy en día, la inmensa mayoría de losmateriales utilizados, quedando el resto como me-ras excepciones a la regla general, frecuentementecomo situaciones puntuales que se llevan a cabo,por ahora, por cuestiones de carácter medioambien-tal, aunque bien es verdad que esto está cambiando,y lo seguirá haciendo, a gran velocidad en los últi-mos años.

Una vez que han recibido el correspondientetratamiento (Fig. 3), los áridos, en sus granulometrí-as adecuadas (por ejemplo, para el hormigón es ne-cesario una fracción entre 0 y 4 mm y otra entre 4 y10 ó 20 mm), son el componente fundamental demateriales de construcción básicos como los hormi-gones y los morteros, utilizándose en su fabrica-ción, en proporciones alrededor del 70%, junto conotros productos como los conglomerantes (cementoen el caso del hormigón y cemento, cal y/o yeso pa-ra los morteros), el agua, los aditivos y las adicio-nes. También son el componente principal de lasbases y subbases de carreteras, con unos tamaños ycaracterísticas muy estrictas forman el balasto, lacapa de piedras que está presente en las vías de losferrocarriles, y así hasta un largo etcétera que haceque, como se comentó al comienzo del epígrafe, se-an el recurso mas utilizado después del agua.

PIEDRA NATURAL

El término Piedra Natural incluye, genérica-mente, todas aquellas rocas susceptibles de ser uti-lizadas como elemento constructivo tras ser extraí-das de su yacimiento natural (Fig. 4), serdimensionadas de acuerdo con su disposición enobra y ser sometidas a tratamientos diversos en su

superficie, desde el simple desbaste hasta el pulido.De acuerdo con esta definición, quedan integradosdentro del sector de la Piedra Natural todos aque-llos materiales rocosos que poseen resistencia me-cánica suficiente para su emplazamiento en obra,así como una durabilidad aceptable que les permiteperpetuarse sin perder fácilmente sus característi-cas iniciales. A esto se añade el que tengan un as-pecto atractivo y que sean aceptablemente extraí-bles y dimensionables.

La utilización de la piedra como material deconstrucción se remonta, al menos, hasta hace10.000 años, habiendo servido como elemento bási-co de la arquitectura funeraria, religiosa, de defensay suntuaria desarrollada por la mayor parte de lascivilizaciones. A ello se une su utilización comúnen la arquitectura urbana y rural, que comienza sudeclive hacia finales del siglo XIX con la introduc-

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Fig. 3. Planta de tratamiento para el lavado y clasificación de los áridos granulares.

Fig. 4. Cantera para la producción de granitos co-mo Roca Ornamental.

ción de los materiales que, como es el caso del hor-migón, conforman los modernos modos de cons-trucción. La Piedra Natural incluye tanto lo que sedenomina Piedra de Cantería o Piedra Natural deConstrucción como las Rocas Ornamentales, estasúltimas más exigentes en cuanto a su acabado, alser el proceso de pulido, junto con su ubicación, loque las diferencia de las anteriores.

Con relación a la Piedra de Cantería, son mu-chas y variadas, en cuanto a formas y dimensiones,las piezas de roca utilizadas para cubrir funcionesespecíficas dentro de una edificación. Dentro de es-tas funciones se incluye el uso de las piezas comoelementos estructurales (muros, columnas, vigas,arcos y otras fábricas de piedra), como recubrimien-tos (losas y chapas para suelos y paredes), o comoelementos de uso común en el adoquinado de ca-lles, construcción de escaleras y escalinatas, bordi-llos, etc., complementándose todos estos usos conuna amplia variedad de componentes decorativos,tales como balaustradas, fuentes, bancos y otras re-alizaciones escultóricas en las que la talla de la pie-dra puede alcanzar niveles de elevado refinamiento.El rasgo común de estos elementos constructivos esque las rocas utilizadas son extraídas en cantera enbloques de relativo pequeño tamaño, dimensionadasmediante corte y, en todo caso, sometidas a un tra-tamiento de superficie que podemos denominar co-mo acabado rústico. La obtención de piezas dimen-sionadas de piedra para construcción ha sido,tradicionalmente, una actividad artesanal ligada a lafigura del cantero (Brusi y Bach, 1992).

Por lo que respecta a las Rocas Ornamentales,más importantes, económicamente hablando, que laPiedra de Cantería, existen en el mercado tres gran-des grupos, granitos, mármoles y pizarras, términoslos dos primeros que, comercialmente, no tienennada que ver con la definición geológica (por ejem-plo, un basalto, como roca ornamental y comercial-mente hablando, entra dentro del grupo de los gra-nitos). A grandes rasgos, los granitos y losmármoles se requieren por sus características pri-marias de carácter estético, como son el color, ta-maño de grano, textura, etc., utilizándose en un sinfin de aplicaciones: revestimientos interiores y exte-riores, solados, escaleras, chimeneas, revestimien-tos de baños, encimeras, muebles de uso domésticoy objetos decorativos en general. Otro mundo apar-te son los usos de la pizarra como Roca Ornamen-tal, pues se dedica a la fabricación de cubiertas enforma de tejas (el uso más noble y de mayor valorañadido), solados, baldosas y, últimamente, revesti-mientos exteriores (Fig. 5). En las Rocas Ornamen-tales cobra una importancia decisiva el acabado fi-nal del producto, es decir, el aspecto externo delmismo, existiendo un amplio abanico de posibilida-des: flameado (Fig. 6), abujardado, apiconado, apo-mazado, pulido, envejecido, etc.

España es uno de los principales países produc-tores, a nivel mundial, de Rocas Ornamentales, loque da una idea de la importancia de este sector enla economía y mercado de trabajo español, siendo,dicho sector, un referente a nivel mundial, tanto por

la cantidad, como, sobre todo, por la calidad alcan-zada en los productos españoles, lo que ha situado anuestro país como uno de los líderes mundiales enel sector de la Piedra Natural.

CONGLOMERANTES

Por conglomerante se entiende la sustancia ca-paz de endurecerse a corto o medio plazo al mez-clarse con agua, siendo utilizable para unir o trabarmateriales de diversa naturaleza. Este término es,por tanto, muy abierto y engloba sustancias de natu-raleza tanto orgánica (resinas o polímeros en gene-ral), como inorgánica. Dentro de los materiales con-glomerantes de tipo inorgánico, que son los máscomúnmente utilizados en construcción, hay tres ti-pos básicos: cementos, cales y yesos.

Aunque la cal ya fue utilizada por los griegos,fueron los romanos quienes hicieron extensivo suuso para la construcción de grandes obras y monu-mentos. La palabra cal es un término general con elque se designan las diferentes formas en que pue-den presentarse los óxidos e hidróxidos de calcio ymagnesio. En función de su composición, las calesse clasifican, básicamente, en aéreas e hidráulicas.Las primeras están compuestas principalmente deóxido e hidróxido de calcio y magnesio, los cualesendurecen lentamente por su combinación con el

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Fig. 5. Edificio con revestimientos externos de pi-zarra.

Fig. 6. Proceso de flameado de un granito orna-mental.

CO2 de la atmósfera. Este tipo de cales no presentapropiedades hidráulicas, es decir, no endurecen ofraguan con el agua. Las hidráulicas, formadas apartir de la calcinación de calizas con contenido enarcillas y que endurecen o fraguan en contacto conel agua, son más oscuras que las cales aéreas y enellas se superpone, durante el fraguado, el efecto dehidratación de estos componentes con el de la car-bonatación de los óxidos de Ca y Mg con el CO2.

La materia prima esencial para la fabricación decales es la piedra caliza, la cual se encuentra encantidades elevadas en la superficie de la corteza te-rrestre. Cuando la caliza es pura, está formada enun 100% por carbonato cálcico (CaCO3), del cual el56% en peso es CaO y el 44% CO2. Este tipo de ca-liza químicamente pura es inusual en la naturaleza,presentándose contaminada en mayor o menor gra-do por arcillas, cuarzo u otros componentes. Lacantidad de materia prima necesaria para produciruna tonelada de cal es, aproximadamente, del doblede caliza o dolomía.

Junto con la cal, el yeso es el conglomerante ar-tificial más antiguo y un producto con presencia co-tidiana en la construcción en el mundo moderno,estando las primeras evidencias de su uso en laconstrucción en ciudades neolíticas de Anatolia(6.000 años a.C.), Líbano e Iberia. El yeso naturales sulfato cálcico dihidratado (CaSO4 + 2H2O) que,tras ser sometido a temperaturas de cocción adecua-das, sufre una deshidratación parcial, convirtiéndo-se en sulfato cálcico semihidratado (CaSO4 +1/2H2O), que es la base del yeso comercial utiliza-do usualmente en construcción. La proporción dearcillas mezcladas con el yeso, o estratificadas entrelos niveles yesíferos, pueden constituir un elementolimitador para su aprovechamiento, aunque son ad-misibles porcentajes de hasta un 20%, en volumen,cuando se trata de yeso común.

En cuanto a los tipos de productos con base ye-so, existe una gran variabilidad. La utilización máscomún del yeso es en la construcción de interiores,bien como elemento de revestimiento de soportescerámicos u otros (yesos de construcción y escayo-las), bien en forma de piezas prefabricadas destina-das a tabiquería y placado de techos y soleras. Aello hay que añadir el uso del yeso como mortero,su presencia en pegamentos para unir y fijar traba-jos con prefabricados, la instalación de pavimentosautonivelantes (en este caso mediante la utilizaciónde anhidrita) y, en otro orden de cosas, las moldurasde escayola fabricadas con fines decorativos en losdiseños de interior.

Por último, el cemento es un material clásico enla edificación y la ingeniería civil del mundo moder-no. Desde los tiempos de Grecia y Roma y hastamediados del siglo XVIII, el conglomerante másfrecuentemente utilizado era la cal y, en ocasiones,el yeso, pero tanto uno como otro presentaban pro-blemas por su durabilidad limitada, sobre todo enexteriores sometidos a condiciones meteorológicasadversas. Las razones por las que el cemento ha al-canzado este singular protagonismo en la construc-ción moderna, a partir de su descubrimiento a co-

mienzos del siglo XIX, se deben al hecho de que lasmaterias primas para su fabricación son abundantesy de bajo coste, de que su fabricación es relativa-mente sencilla y económica y de que, tras su hidra-tación, es moldeable, pudiendo tomar todas las for-mas deseadas, adaptándose a todas las necesidadesarquitectónicas posibles y prestándose a muy diver-sos tratamientos y procedimientos de puesta en obra.

El cemento se puede fabricar tanto a partir demateriales de origen natural, como con productosindustriales, con tal de que los elementos elegidosaporten los componentes requeridos para el proce-so. Estos componentes, en forma de óxidos, son bá-sicamente cuatro: cal (CaO), sílice (SiO2), alúmina(Al2O3) y hierro (Fe2O3). Su mezcla, en dosis bas-tante delimitadas, permite obtener el crudo a partirdel cual se fabrica el cemento. Aunque las opcionespara obtener los citados componentes, evidente-mente, son variadas, lo más frecuente es la explota-ción de calizas para producir el óxido de calcio y dearcillas para el resto de compuestos, lo que implica,dado el consumo a nivel mundial del cemento, unaextracción intensiva de estos recursos minerales.

Posteriormente, y dado que no existe ningúnmaterial natural o artificial que posea los citadoscomponentes en las cantidades adecuadas, es im-prescindible llevar a cabo un proceso de mezcla dediferentes sustancias para conseguir la dosificaciónque debe tener el denominado “crudo del cemento”,entendido éste como el material que forma la basepara la obtención de los diferentes productos a lolargo del proceso de fabricación del mismo (Fig. 7).Frecuentemente, es necesario acudir a la utilizaciónde los denominados correctores, sustancias queaportan determinados compuestos que entran en pe-queñas proporciones con el objetivo de aumentar lacantidad del óxido deficitario. Así, por ejemplo, seintroduce las bauxitas como mena de aluminio, laspiritas como fuente de hierro o las arenas silíceaspara compensar el déficit en sílice. En general, paraobtener una tonelada de cemento pórtland, el tipode cemento más común y base de la mayor parte delas variedades de cemento, se emplean aproximada-mente 1,5 toneladas de materias primas, de las cua-les entre un 80 y un 85% son calizas y entre un 15 yun 20% son arcillas.

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Fig. 7. Hornos para la fabricación del cemento.

MATERIALES CERÁMICOS Y VIDRIOS

El término “cerámica” deriva de la palabra grie-ga “kéramos”, que significa “cosa quemada” y que,genuinamente, se refiere al arte de la alfarería, pro-cediendo de una raíz sánscrita más antigua que alu-de al proceso de cocción o calcinación. En la actua-lidad, el término cerámica se aplica a cualquiermaterial sólido inorgánico, no metálico, que se fa-brica por calentamiento a alta temperatura. La ma-yoría de los productos cerámicos parten de la arci-lla, con mayor o menor proporción de arena, siendoconformados en estado húmedo plástico y poste-riormente cocidos a alta temperatura para dar al ob-jeto su dureza final. Este procesado básico es elusual en la fabricación de ladrillos, tejas y baldosas(Bustillo y Calvo, 2005). Tanto en la alfarería tradi-cional como en la producción cerámica más actuali-zada, la cocción es un momento clave, dado quecon ella se consigue la condición pétrea del produc-to cerámico y la definición final de colores y tonos.Este proceso aparece refinado y perfeccionado en lamanufactura de baldosas, sea con base de pasta rojao blanca, en la fabricación de elementos refractariosy, ya lejos de los modos de trabajo de la cerámicatradicional, en la producción de materiales cerámi-cos avanzados (vidrios cerámicos, fibras cerámicas,cerámica térmica, semiconductores, etc.), fabrica-dos con tecnología punta y que se sustentan, en lamayor parte de los casos, en compuestos químicospreparados sintéticamente.

El uso cerámico de la arcilla se basa en que,cuando se mezcla con una cantidad limitada deagua, se obtiene una masa cohesiva (pasta cerámi-ca) que puede ser moldeada con facilidad. Esta pro-piedad, característica de los minerales arcillosos, sedenomina plasticidad y en ella se ha fundamentadoel moldeo de los productos cerámicos desde la anti-güedad. La plasticidad de las pastas cerámicas de-pende de la relación entre las cantidades de arcilla yagua, así como de las características y propiedadesdel material arcilloso (composición mineralógica,granulometría, superficie específica, coloides, con-tenido en sales solubles, etc.).

En la fabricación de los productos cerámicos,tanto si se trata de cerámica estructural (Fig. 8), co-mo de baldosas cerámicas, queda patente la gran va-riedad de sustancias utilizadas, correspondiendo elmáximo de material consumido a las arcillas, arenasy feldespatos, que son la base de su manufactura. Lasrazones de ello, y de las diferentes proporciones, ra-dican en los objetivos que se persigan en el proceso:plasticidad, carácter fundente, función desgrasante odesfloculante, modificación del color, etc. Por lo querespecta al proceso de fabricación, si bien en el casode la cerámica estructural el material (la arcilla) pasa,a grandes rasgos, de la cantera a la fábrica de tejas oladrillos, en las baldosas cerámicas, sector en el cualEspaña juega un papel fundamental a nivel mundial,sobre todo en lo que a tecnología e innovación se re-fiere, es imprescindible un paso industrial intermedio(entre la cantera y la fábrica), cual es la obtención dela pasta granulada en el atomizador; dicha pasta, pos-teriormente, es el producto base para obtener las di-versas variedades de baldosas cerámicas: azulejo,pavimento de gres, gres porcelánico, baldosín cata-lán, gres rústico o barro cocido.

En cuanto al vidrio, puede ser considerado tam-bién como un material cerámico, con la particulari-dad de que sus constituyentes son calentados hastafusión y después enfriados a un estado rígido sincristalización. Los vidrios se caracterizan por unaestructura no ordenada, o amorfa, al contrario de losque ocurre en los sólidos cristalinos. El resultado esun material traslúcido, de brillo vítreo, duro, confractura concoidea y resistente a la corrosión, pro-piedades que justifican su amplísimo uso en cons-trucción y en sectores industriales muy diversos. Lasvariedades del vidrio dependen de las materias pri-mas utilizadas y de la combinación de ellas. La ma-teria prima esencial para la fabricación de vidrio sonlas arenas silíceas, a las que se añaden proporcionesvariables de carbonatos, boratos, feldespatos y óxi-dos, que contribuyen a dotar al vidrio de las propie-dades exigidas según su destino en la construcción(Fig. 9) o en usos tales como recipientes, fibras y la-nas, vidrio doméstico o vidrios especiales.

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Fig. 8. Diferentes productos de cerámica estructu-ral. Fig. 9. Piezas de vidrio (pavés) en fachadas.

METALES

A partir de la segunda mitad del siglo XIX, conla invención por parte del inglés Bessemer de unmétodo mucho más barato que los existentes hastaese momento para la producción de acero, es cuandose generaliza en Occidente el uso industrial de estematerial. Desde entonces y hasta la actualidad, lautilización en la construcción de los metales y susaleaciones ha ido creciendo de forma imparable, es-pecialmente en el caso del hierro y el acero, queconstituyen, hoy en día, más del 90% de la produc-ción mundial de metales. Son las propiedades de losmetales, como su dureza y resistencia, bajo peso es-tructural en comparación con otros materiales deconstrucción, su flexibilidad o, en último caso, suestética e incluso su facilidad de reciclado, las quehacen que sus aplicaciones en la construcción seanmuy numerosas y variadas. De esta forma, se pue-den encontrar constituyendo elementos estructurales(Fig. 10), instalaciones auxiliares de edificios o mo-delados decorativos, muy de moda últimamente enlos edificios de uso público. Y ello sin olvidar susdiversas aplicaciones, tanto en el ámbito de la obrapública (puentes, pasos elevados, etc.) como en elinterior de las viviendas: fregaderos, radiadores, tu-berías, puertas o ventanas. Para que un metal puedaser utilizado como material de construcción es nece-sario, en primer lugar, extraerlo de un yacimientomineral, normalmente en proporciones muy varia-bles según el metal que se considere. Además, losmetales que se utilizan en la construcción rara vez,por no decir nunca, se encuentran en forma nativaen la Naturaleza, siendo imprescindible, una vez ex-traídos, llevar a cabo un proceso de concentración,de carácter físico (Fig. 11), y otro, posteriormente yde carácter químico, para separar la fase metálica delos otros componentes que la acompañan. El prime-ro se denomina mineralurgia mientras que el segun-do recibe el nombre de metalurgia.

En cuanto a los metales que se utilizan en cons-trucción, por encima de todos destaca el hierro,elemento con el que se fabrica el acero, aleación deaquél con el carbono. De acuerdo con los conteni-dos en carbono de la aleación, se diferencian dosgrandes productos, el citado acero, que posee con-tenidos en carbón que no superan el 2%, y la fundi-ción, cuyos contenidos en carbono superan el cita-

do 2%. El otro gran grupo de metales que se utili-zan en la construcción es el de los metales no férre-os, y aunque su uso es muy inferior a la del hierroy el acero, tanto en cantidad como en calidad (nun-ca se utilizan estos metales, por ejemplo, en estruc-turas portantes), sí es cierto que para diversas apli-caciones complementarias, y específicamente parainteriores y exteriores de los edificios y viviendas,los metales no férreos todavía tienen un nicho deaplicación muy importante. Ejemplos serían el alu-minio, utilizado, entre otras, en paneles de facha-das y chapas, el cobre, en piezas de fontanería, ca-nalones y ornamentación, o el cinc, pararecubrimiento y protección del acero mediante gal-vanizado, o como componente de aleación conotros metales.

MATERIALES BITUMINOSOS Y PLÁSTICOS

Este gran grupo de materiales utilizados en laconstrucción se puede conformar a partir del origende los materiales utilizados en su fabricación, puestodos ellos proceden del petróleo y sus derivados.Los materiales bituminosos son sustancias aglome-rantes, de naturaleza sólida o relativamente viscosaa temperatura ambiente, que están constituidos pormezclas complejas de hidrocarburos, denominándo-se también ligantes bituminosos o hidrocarbonados,y siendo su aplicación fundamental la construcciónde carreteras (Fig. 12).

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Fig. 10. Edificio con elementos estructurales demetal.

Fig. 11. Celdas de flotación, como método de sepa-ración de los componentes, para obtener los con-centrados de metal.

Fig. 12. Preparación de la capa de rodadura deuna carretera con el material bituminoso, junto conel árido, como componentes principales.

En cuanto a los plásticos, después del mercadode los envases y embalajes, la construcción es elsector que mayor cantidad de plásticos consume. Es-to es debido a que sus aplicaciones, basadas en suspeculiares características, son numerosas, siendofrecuente encontrarlos en forma de canalones para eldesagüe de aguas, planchas aislantes para cubiertasinclinadas, láminas para aislamiento térmico y acús-tico, etc. También forman parte, como aditivos, dediversos productos de la construcción, confiriéndo-les, todo lo expuesto, la importancia anteriormentecitada. En realidad, todos los edificios construidos apartir de 1950 contienen plásticos en tuberías, venta-nas, tejados, suelos, revestimiento de cables, con-ducciones y aislamiento. Y todo lo dicho en este pá-rrafo es sin tener en cuenta los geosintéticos, que sedefinen como productos planos, fabricados a partirde un material polimérico (de ahí el sufijo sintético),que se utilizan con suelos, rocas o cualquier otromaterial relacionado con la ingeniería geotécnica

(causa del prefijo geo), como una parte integral deun sistema, estructura o proyecto hecho por el hom-bre. Esta definición, algo compleja en su desarrollo,concreta lo que serían los aspectos básicos y a consi-derar sobre este producto: su fabricación a partir demateriales poliméricos, y su utilización, fundamen-talmente en la ingeniería civil, para un sin fin deaplicaciones relacionadas con la filtración (Fig. 13),drenaje, reforzamiento, etc. Los geosintéticos, almenos con el objetivo de agrupar las diferentes ter-minologías en el menor número de tipos, se subdivi-den en cuatro grandes grupos: geotextiles, geomem-branas, geomallas y geocompuestos. De estos cuatrogrupos, el más importante, sin duda, es el de los ge-otextiles, pues copa aproximadamente el 75% de laproducción de geosintéticos. Tan es así, que en mu-chas ocasiones se toma la parte por el todo y se ha-bla de geotextiles cuando en realidad se quiere hacermención a los geosintéticos.

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Bustillo, Calvo, J.P. y Fueyo, L. (2001). Rocas Indus-triales. Editorial Rocas y Minerales, Madrid. 410 pp.�

Este artículo fue solicitado desde E.C.T. el día 4 dediciembre de 2008 y aceptado definitivamente parasu publicación el 26 de febrero de 2009.

255Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2008 (16. 3)

Fig. 13. Geomembrana para evitar filtraciones delos lodos.