TRABAJO DE INVESTIGACION SOBRE ALGUNOS MATERIALES DE CONSTRUCCION

1. Asfaltos:

- Definición:

El asfalto es un material altamente impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo la acción de cargas permanentes. Como aplicación de estas propiedades el asfalto puede cumplir, en la construcción de pavimentos, las siguientes funciones: Impermeabilizar la estructura del pavimento, haciéndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetración del agua proveniente de la precipitación. Proporciona una íntima unión y cohesión entre agregados, capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de los vehículos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir su espesor.

-Obtención:

- Usos del asfalto:

Como el asfalto es un material altamente impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo la acción de cargas permanentes, presenta las propiedades ideales para la construcción de pavimentos cumpliendo las siguientes funciones:

Impermeabilizar la estructura del pavimento, haciéndolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetración del agua proveniente de la precipitación.

Proporciona una íntima unión y cohesión entre agregados, capaz de resistir la acción mecánica de disgregación producida por las cargas de los vehículos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir su espesor.

- Tipos de asfalto:

Asfaltos Naturales Los asfaltos son materiales aglomerantes de color oscuro, constituidos por complejas cadenas de hidrocarburos no volátiles y de elevado peso molecular.  Estos pueden tener dos orígenes; los derivados de petróleos y los naturales. Los asfaltos naturales, se han producido a partir del petróleo, pero por un proceso natural de evaporación de las fracciones volátiles, dejando las asfálticas solamente.  Estos pueden encontrarse como escurrimientos superficiales en depresiones terrestres, dando origen a lagos de asfalto, como los de las islas Trinidad y Bermudas.  También aparecen impregnando los poros de algunas rocas, denominándose rocas asfálticas, como la gilsonita.  Así también se encuentran mezclados con elementos minerales, como pueden ser arenas y arcillas en cantidades variables, debiendo someterse a posteriores procesos de Purificación, para luego poder ser utilizadas en pavimentación. En la actualidad, no es muy utilizado este tipo de asfalto por cuanto adolece de uniformidad y pureza. Estos asfaltos pueden clasificarse como:  Asfaltos Nativos, sólidos o semisólidos    1) Puros o casi puros.  2) Asociados con materia mineral. 3) Asfaltitas duras.

- Composición del Asfalto El asfalto es considerado un sistema coloidal complejo de hidrocarburos. El modelo adoptado para configurar la estructura del asfalto se denomina modelo micelar , el cual provee de una razonable explicación de dicha estructura , en el cual existen dos fases; una discontinua (aromática) formada por dos asfáltenos y una continua que rodea y solubiliza a los asfáltenos, denominada maltenos. Las resinas contenidas en los maltenos son intermediarias en el asfalto, cumpliendo la misión de homogeneizar y compatibilizar a los de otra manera insoluble  asfáltenos. Los maltenos y asfáltenos existen como islas flotando en el tercer componente del asfalto, los aceites. Asfaltos Derivados de Petróleo  Los asfaltos mas utilizados en el mundo hoy en día, son los derivados de petróleo, los cuales se obtienen por medio de un proceso de destilación industrial del crudo.  Representan mas del 90 % de la producción total de asfaltos. La mayoría de los petróleos crudos contienen algo de asfalto y a veces casi en su totalidad.  Sin embargo existen algunos petróleos crudos, que no contienen asfalto.  En base a la proporción de asfalto que poseen, los petróleos se clasifican en:

Petróleos crudos de base asfáltica. Petróleos crudos de base parafínica.

Petróleos crudos de base mixta (contiene parafina y asfalto).  El asfalto procedente de ciertos crudos ricos en parafina no es apto para fines viales, por cuanto precipita a temperaturas bajas, formando una segunda fase discontinua, lo que da como resultado propiedades indeseables, tal como la pérdida de ductilidad.  Con los crudos asfálticos esto

no sucede, dada su composición. El petróleo crudo extraído de los pozos, es sometido a un proceso de destilación en el cual se separan las fracciones livianas como la nafta y kerosén de la base asfáltica mediante la vaporización, fraccionamiento y condensación de las mismas. El asfalto es además un material bituminoso pues contiene betún, el cual es  un hidrocarburo soluble en bisulfuro de carbono (CS2).  El alquitrán obtenido de la destilación destructivo de un carbón graso, también contiene betún, por lo tanto también es un material bituminoso pero no debe confundirse con el asfalto, ya que sus propiedades difieren considerablemente. El asfalto de petróleo moderno, tiene las mismas características de durabilidad que el asfalto natural, pero tiene la importante ventaja adicional de ser refinado hasta una condición uniforme, libre de materias orgánicas y minerales extraños.  

- Propiedades Mecánicas Básicas

Cuando el asfalto es calentado a una temperatura lo suficientemente alta, por encima de su punto de inflamación, este comienza a fluidificarse, a veces como un fluido Newtoniano y sus propiedades mecánicas pueden definirse por su viscosidad. A temperaturas más bajas, el asfalto es un sólido visco-elástico, sus propiedades mecánicas son más complejas y se describen por su módulo de visco-elasticidad, conocido como el módulo de stiffness.

Viscosidad: La viscosidad de un asfalto es usualmente medida en un viscosímetro capilar en una manera similar a la que se miden los aceites lubricantes.

El Ensayo Fraass: Es la medida de las propiedades de quiebre del asfalto a bajas temperaturas. En este ensayo, una amina metálica es recubierta con una capa de 0,5 mm de espesor de asfalto y es movida de una cierta manera. La temperatura es gradualmente reducida, y el valor al cual se produce la rotura de la capa de asfalto se denomina Temp. Fraass. El ensayo Fraass nos da una indicación del riesgo de craqueo del asfalto a bajas temperaturas. Pueden obtenerse variaciones del resultado de este ensayo dependiendo del origen del crudo de petróleo con que se obtuvo el asfalto.

Resistividad / Conductividad Eléctrica: El asfalto tiene una alta resistencia (o una baja conductividad) y es en consecuencia un buen material aislante. La resistencia de todos grados comerciales decrece con el incremento de la temperatura.

Resistencia Dieléctrica: Asfaltos duros tienen un resistencia dieléctrica mas alta que la de asfaltos menos viscosos; la resistencia dieléctrica decrece con el aumento de la temperatura

Constante Dieléctrica: Es alrededor de 2.7 a 20ºC, llegando a 3.0 a 30ºC. La perdida dieléctrica aumenta con el incremento de la temperatura.

Propiedades Térmicas: El asfalto es moderadamente un buen material aislante térmico.

Vidrios y cristales:

- Definición:

El vidrio es un material inorgánico duro, frágil, transparente y amorfo que se encuentra en la naturaleza aunque también puede ser producido por el hombre. El vidrio artificial se usa para hacer ventanas, lentes, botellas y una gran variedad de productos. El vidrio es un tipo de material cerámico amorfo.

El vidrio se obtiene a unos 1.500 °C de arena de sílice (Si O 2), carbonato de sodio (Na2C O 3) y caliza (Ca C O 3).

El término "cristal" es utilizado muy frecuentemente como sinónimo de vidrio, aunque es incorrecto en el ámbito científico debido a que el vidrio es un sólido amorfo (sus moléculas no están dispuestas de forma regular) y no un sólido cristalino.

- Historia del vidrio:

Nuestros antepasados usaban la obsidiana, un vidrio natural, desde hace más de 75.000 años para elaborar cuchillos y puntas de flecha.

El vidrio en la antigüedad

Plinio el Viejo (siglo I), en su Historia Natural, cuenta que unos mercaderes que se dirigían hacia Egipto para vender natrón (carbonato de sodio), se detuvieron para cenar a orillas del río Belus, en Fenicia. Como no había piedras para colocar sus ollas, decidieron utilizar algunos trozos de natrón. Calentaron sus alimentos, comieron y se dispusieron a dormir. A la mañana siguiente vieron asombrados que las piedras se habían fundido y habían reaccionado con la arena para producir un material duro y brillante, el vidrio.

En realidad, el hombre aprendió a fabricar el vidrio muchísimo tiempo antes en forma de esmaltes vitrificados, la fayenza. Hay cuentas de collares y restos de cerámica elaborados con fayenza en tumbas del periodo predinástico de Egipto, en las culturas Naqada (3500-3200 a. C.)

Los primeros objetos de vidrio que se fabricaron fueron cuentas de collar o abalorios. Es probable que fueran artesanos asiáticos los que establecieron la manufactura del vidrio en Egipto, de donde proceden las primeras vasijas producidas durante el reinado de Tutmosis III (1504-1450 a. C.). La fabricación del vidrio floreció en Egipto y Mesopotamia hasta el 1200 a. C. y posteriormente cesó casi por completo durante varios siglos. Egipto produjo un vidrio claro, que contenía sílice pura; lo coloreaban de azul y verde. Durante la época helenística Egipto se convirtió en el principal proveedor de objetos de vidrio de las cortes reales. Sin embargo, fue en las costas fenicias donde se desarrolló el importante descubrimiento del vidrio soplado en el siglo I a.C. Durante la época romana la manufactura del vidrio se extendió por el Imperio, desde Roma hasta Alemania.2 En esta época se descubrió que añadiendo óxido de manganeso se podía aclarar el vidrio.3

El vidrio en la Edad Media

El vidrio en los países islámicos, entre los siglos VIII y XIV, tuvo su auge en el Oriente Próximo. La antigua tradición Sasánida de tallado del vidrio fue continuada por los artesanos musulmanes que realizaron vasijas decoradas en altorrelieve, muchas con motivos animales, y con vidrio incoloro de gran calidad con diseños tallados a la rueda. La técnica de esmaltado al fuego y la del dorado incrementaron las posibilidades decorativas, destacando los artesanos vidrieros de Alepo y Damasco. De Egipto proviene el descubrimiento de coloraciones vidriadas con brillantes efectos metálicos, tanto en cerámica como en vidrio. Las lámparas de las mezquitas y otras vasijas de uso cotidiano se pintaron con motivos geométricos

propios del islam. Sus formas y decoraciones influyeron en la producción occidental posterior, destacando las de Venecia y España.

En el norte de Europa y Gran Bretaña continuaron produciendo objetos utilitarios de vidrio. El vidrio común tipo Waldglas (del alemán, ‘vidrio del bosque’) continuó fabricándose en Europa hasta la era moderna. Sin embargo, la producción más importante en este material durante la edad media fueron los mosaicos de vidrio en la Europa mediterránea y las vidrieras en la zona del norte. Los mosaicos se hacían con teselas de vidrio, que se cortaban de bloques de vidrio. En documentos del siglo VI se hace referencia a vidrieras en las iglesias, aunque los primeros ejemplares conservados datan del siglo XI. Las más apreciadas se elaboraron durante los siglos XIII y XIV, principalmente en Francia e Inglaterra. El vidrio se coloreaba o se laminaba ya coloreado añadiendo óxidos metálicos a la mezcla, y después se cortaba. Los detalles se pintaban sobre el cristal con un esmalte. Las piezas se sujetaban con varillas de plomo en una estructura de hierro. El arte de la fabricación de vidrieras decayó a finales del renacimiento aunque volvió a recuperarse en el siglo XIX.

Del renacimiento al siglo XVIII

El cristal veneciano es el más antiguo conocido data del siglo XV, aunque el vidrio ya se fabricaba en Venecia desde el siglo X. Con centro en la isla de Murano, los venecianos dominaron el mercado europeo hasta el año 1700. La contribución más importante fue la elaboración de un vidrio sódico duro y refinado muy dúctil. Conocido como cristallo, era incoloro, de gran transparencia, muy semejante al cristal de roca. También se hacían en cristal coloreado y opaco. Hacia finales del siglo XVI las vasijas se hicieron más ligeras y delicadas. Desarrollaron un tipo de filigrana de vidrio que sería muy imitada. Consistía en incorporar hebras de vidrio blanco opaco dentro de un cristal transparente, que producía el efecto de un encaje.

También en Murano surgieron muchos estilos diferentes para lámparas de cristal, aunque fue la factoría de Nevers, en Francia, la que adquirió mayor fama durante el siglo XVII. La práctica del grabado al diamante, técnica de los artesanos holandeses del siglo XVII, lograba elaborados diseños.

Los fabricantes de vidrio de Europa intentaron copiar las técnicas y decoraciones de los venecianos. La información se difundió con el libro El arte del vidrio (1612) de Antonio Neri, y también por los sopladores de vidrio venecianos, pues aunque una ley prohibía a los artesanos vidrieros abandonar Venecia y divulgar los secretos de su arte, muchos se instalaron en otros países europeos. Cada país desarrolló sus imitaciones. La influencia italiana declinó en el siglo XVII, al surgir en Alemania e Inglaterra nuevos métodos para la fabricación de vidrio.

- Fabricación de vidrio:

El vidrio se fabrica a partir de una mezcla compleja de compuestos vitrificantes, como sílice, fundentes, como los álcalis, y estabilizantes, como la cal. Estas materias primas se cargan en el horno de cubeta (de producción continua) por medio de una tolva. El horno se calienta con quemadores de gas o petróleo. La llama debe alcanzar una temperatura suficiente, y para ello el aire de combustión se calienta en unos recuperadores construidos con ladrillos refractarios antes de que llegue a los quemadores. El horno tiene dos recuperadores cuyas funciones cambian cada veinte minutos: uno se calienta por contacto con los gases ardientes mientras el otro proporciona el calor acumulado al aire de combustión. La mezcla se funde (zona de fusión) a unos 1.500 °C y avanza hacia la zona de enfriamiento, donde tiene lugar el recocido. En el otro extremo del horno se alcanza una temperatura de 1.200 a 800 °C. Al vidrio así obtenido se le da forma por laminación (como en el esquema superior) o por otro método.Vidrio (industria), sustancia amorfa fabricada sobre todo a partir de sílice (SiO2) fundida a altas temperaturas con boratos o fosfatos. También se encuentra en la naturaleza, por ejemplo en la obsidiana, un material volcánico, o en los enigmáticos objetos conocidos como tectitas. El vidrio es una sustancia amorfa porque no es ni un sólido ni un líquido, sino que se halla en un estado vítreo en el que las unidades moleculares, aunque están dispuestas de forma desordenada, tienen suficiente cohesión para presentar rigidez mecánica. El vidrio se enfría hasta solidificarse sin que se produzca cristalización; el calentamiento puede

devolverle su forma líquida. Suele ser transparente, pero también puede ser traslúcido u opaco. Su color varía según los ingredientes empleados en su fabricación.El vidrio fundido es maleable y se le puede dar forma mediante diversas técnicas. En frío, puede ser tallado. A bajas temperaturas es quebradizo y se rompe con fractura concoidea (en forma de concha de mar).Se fabricó por primera vez antes del 2000 a.C., y desde entonces se ha empleado para fabricar recipientes de uso doméstico así como objetos decorativos y ornamentales, entre ellos joyas. (En este artículo trataremos cualquier vidrio con características comercialmente útiles en cuanto a trasparencia, índice de refracción, color… En Vidrio (arte) se trata la historia del arte y la técnica del trabajo del vidrio).

- Tipos de vidrio:

Vidrios usados en la construcción:

Vidrio Templado Vidrio Impreso Templado Vidrio Impreso Templado Vidrio Antirreflejante Doble Acristalamiento Vidrio Laminado Vidrio Laminar Vidrio Serigrafiado Vidrio Contrafuego Vidrio Curvado Vidrio Termo-endurecido Vidrio Moldeado Vitral

Vidrio Templado

El templado térmico del vidrio le permite obtener gran resistencia mecánica. La mayoría de los vidrios que se fabrican para seguridad pasan el proceso de temple térmico. En este proceso, las piezas de vidrio ya poseen su forma definitiva antes de ingresar al horno de temple, puesto que después de haber sido templadas, no es posible realizar ningún tipo de corte.

El proceso de templado se realiza calentando los vidrios a una temperatura un poco más baja que la de ablandamiento y luego se enfrían bruscamente mediante chorros de aire frío por su superficie.

Ésto hace que la placa de vidrio quede sometida a fuerzas externas de compresión mientras que internamente aparecen fuerzas de tracción. El templado otorga al

vidrio mayor resistencia mecánica y de seguridad pues si llega a la rotura, se parte fragmentándose en pequeños trozos sin astillarse.

Vidrio Impreso Templado

La aplicación más frecuente es en puertas, cerramientos de duchas y bañeras. También puede destinarse para cerramiento de huecos fijos o practicables donde no se requiere transparencia pero si el paso de la luz, ofreciendo un aspecto decorativo a la estancia.

Por lo general se provee con los herrajes adecuados.

Los espesores de estos vidrios se encuentran entre 9 y 11 mm.

Vidrio Antirreflectante

El vidrio antirreflectante o antirreflejo posee un tratamiento en ambas caras que le permite lograr una textura superficial tal que disminuye la reflexión de la luz sin distorsionar los colores.

Al tener sus dos caras tratadas, puede usarse la placa de igual modo en una u otra posición.

Por lo general, se usa en el acristalamiento y protección de cuadros.

- Usos del vidrio:

Se hace un moldeado del vidrio para darle formas variadas, según su aplicación:

Vidrio plano: Este vidrio plano producido en grandes planchas (de hasta 6 m x 3,5 m), en espesores que van desde 2 mm hasta 25 mm, es a su vez materia prima para diferentes manufacturas: Vidrios de acristalamiento en construcciones: acristalamientos sencillos, vidrio aislante y vidrios con tratamientos de superficie para darles diferentes capacidades de absorción y reflexión de la luz. Todos ellos, a su vez, pueden ser templados, con lo que se aumenta su resistencia mecánica, o superpuestos en diferentes capas mediante polímeros adecuados (vidrio laminado). A estos dos últimos se les denomina como vidrios de seguridad debido a sus propiedades.Vidrios para acristalamiento de vehículos.Vidrio decorativo (mesas, espejos, etc.).Vidrio hueco: se denomina así al vidrio moldeado con formas tales que permiten contenerproductos. Estas formas se suelen clasificar en: .Botellas.Tarros.Frascos.Otras aplicaciones artísticas o decorativas.

PINTURA:

- Definición:

La pintura es un producto fluido que, aplicado sobre una superficie en capas relativamente delgadas, se transforma al cabo del tiempo en una película sólida que se adhiere a dicha superficie, de tal forma que recubre, protege y decora el elemento sobre el que se ha aplicado.

Este artículo trata sobre la naturaleza de los materiales, así sus aplicaciones en construcción e ingeniería. La parte artística de pintura y sus técnicas, se describen mejor en el artículo pintura.

- Tipos de pintura:

Existen diferentes tipos de pinturas, tales como barnices, esmaltes, lacas, colorantes, entonadores y selladores entre otros; cada uno con unas propiedades físicas y químicas que deben tenerse en cuenta a la hora de elegir el producto adecuado, ya sea por el tipo de superficie a aplicar, el carácter estético o las inclemencias a la que va a estar sometido.

Las más comunes son las siguientes:

Temple

Es el tipo de pintura más utilizado para paredes interiores. Es una pintura permeable, porosa, de aspecto mate. No se puede lavar, ni colocar en zonas expuestas a la lluvia ni condensaciones de agua.

Pintura plástica

Es una pintura susceptible de limpiar las manchas que pueda recibir. Se usa en ambientes, comedores, dormitorios, etc. No conviene usarla en ambientes donde se produce vapor, como baños o cocinas, pues debido a que genera una capa impermeable no permite el pasaje de los vapores, por esa razón es común que se formen ampollas en su superficie. En éstos recintos conviene usar pinturas de menor calidad que permitan el pasaje de los gases. Se aplica principalmente sobre revoques yeso o cemento y derivados.

Para aplicarlo sobre otros materiales como metal o madera, es necesaria un tratamiento especial llamado imprimación, aunque la durabilidad no es buena, y para los acabados, tiene cierta tendencia a dejar las marcas de la herramienta usada para su aplicación. Para estos sustratos hay pinturas específicas que se conocen como esmalte sintético.

También se le conoce como pintura de emulsión o pintura de caucho (principalmente en Venezuela). Otra característica que la distingue es el hecho de ser soluble en agua, por lo cual no precisa solventes sintéticos como el thinner.

Esmalte graso

Se utiliza tanto para el interior como exterior, y tanto para paredes y techos como para muebles, puertas, ventanas, metales, etc.

Ofrece resistencia al agua, pierde brillo si está expuesto al sol, es fácilmente lavable, buena resistencia al frote, secado lento, especialmente a bajas temperaturas, y buena extensibilidad.

Esmalte sintético

Este es el tipo de pintura que mejor conserva el brillo, incluso a la intemperie. El acabado es liso, con aspecto mate, satinado o brillante. Se utiliza mucho para proteger superficies de metal y de madera, tanto en el exterior como interior.

Pintura al cemento

Es de aspecto mate, y relativamente resistentes al desgaste y a la erosión provocados por la lluvia, viento, etc. Se utiliza en el exterior, en superficies que deben ser rugosas para que se adhiera sin problemas. Se compran en polvo y se mezclan con agua, es importante aplicarlo justo después de mezclarlo con agua, ya que se endurecen rápidamente. Este tipo de pinturas cementicias ha sido superado ampliamente desde hace unos años por pinturas específicas para exteriores, entre las que podemos encontrar las pinturas de piso, etc. Éstas, más modernas, presentan mucho mayor resistencia a los agentes atmosféricos y su acabado es muy superior que las cementicias. No obstante, aún se siguen usando las derivadas del cemento blanco por su bajo costo comparado con las mencionadas. En climas tropicales y sub tropicales, en caso de usar pinturas cementicias, es necesario repintar todos los años luego de la temporada de lluvias.

Pintura a la cal

La gran ventaja de esta pintura, además de la economía, es que debido a su alcalinidad tiende a destruir la materia orgánica, por lo tanto es útil para pintar habitaciones de casas abandonadas o que no se han usado por tiempo donde existe la presencia de insectos. Es antiséptica. No es adecuada para el exterior, pues, el agua de lluvia tiende a eliminarla aunque se le agreguen aditivos comunmente llamados fijadores. El proceso de carbonatación, es decir de formación de la capa sólida, se da exclusivamente en presencia del anhidrido carbónico del aire (CO2). Demora en fijarse los días de lluviosos o de mucha humedad. Presenta también la gran ventaja adicional de permitir el pasaje de los vapores por eso es apta para ser usada en baños y cocinas, pues permite la "respiración" del paramento, disminuyendo así la posibilidad de formación de hongos (pues éstos se producen en ambientes anaeróbicos, es decir sin presencia de aire). Esa condición también hace que este tipo de pintura no se ampolle. De todas formas es una pintura de baja calidad, esto se nota por su aspecto y en particular porque al recostarse queda en parte adherida a la

ropa. Existen pinturas llamadas para "cielorasos", más económicas que la plásticas que son específicas para baños y cocinas y ofrecen un aspecto más agradable, pero, no tienen la propiedad antiséptica de las pinturas a la cal. El aspecto es mate. No se debe emplear sobre yesos, maderas o metales. Hay que tener cuidado al usar este tipo de pintura, ya que es corrosiva, y puede quemar las manos.

Lacado

La superficie queda totalmente lisa y brillante. Es un tipo de pintura muy popular, sobre todo para pintar muebles, puertas, etc. Hay que saber utilizar bien esta técnica, ya que se dan varias capas de productos distintos y pueden surgir problemas de adherencia entre ellas, si no se aplican correctamente. A diferencia de los barnices se usan para interiores.

Pinturas decorativas

Para lograr un aspecto diferente, existen pinturas especiales que imitan el mármol o el estuco, o que semejan acabados antiguos, rústicos o multicolores.

Vinilo

El vinilo se encuentra presente en la pintura acrílica o vinilica, tiene la misma función que el aceite en la pintura de oleo. Es un medio que permite al (Pigmento) adherirse a las superficies. Es incoloro y es soluble en agua. Tiene menor tiempo de secado que la pintura óleo, y mayor resistencia a la intemperie, aunque todavía no se ha determinado su durabilidad frente al óleo.

- Fabricación:

La pintura (revestimiento orgánico) es una sustancia líquida, que una vez correctamente aplicada, se transforman en un film sólido, a través del proceso de curado o secado.Genéricamente, los materiales o sustancias utilizadas en la fabricación de la pintura pueden agruparse en cuatro categorías de materias primas:-Pigmentos-Aglutinantes-Solventes-Aditivos menores

Los pigmentos son productos en polvo, insolubles por si solos en el medio líquido de la pintura; sus funciones son suministrar color y poder cubridor, contribuir a las propiedades anticorrosivas del producto y darle estabilidad frente a diferentes condiciones ambientales y agentes químicos. Entre los pigmentos más utilizados en la fabricación de pinturas se encuentran variados compuestos en base a cromo y plomo, zinc en polvo, dióxido de titanio, sulfato de bario, aluminio en polvo y óxido de hierro, entre otros.

Los agentes aglutinantes son sustancias normalmente orgánicas, cuya función principal es dar protección; se pueden utilizar en forma sólida, disueltos o

dispersos en solventes orgánicos volátiles, en solución acuosa o emulsionados en agua. Estas sustancias comprenden los aceites secantes, resinas naturales y resinas sintéticas. Entre los aceites secantes, el más utilizado es el aceite de linaza.

Las resinas naturales en su mayoría son de origen vegetal, con excepción de la goma laca; actualmente, su uso ha declinado considerablemente debido al desarrollo de un gran número de resinas sintéticas. Estas últimas normalmente se utilizan en combinación con los aceites antes mencionados siendo más resistentes al agua y agentes químicos. Entre las resinas sintéticas más utilizadas se encuentran las resinas alquídicas, acrílicas, fenólicas, vinílicas, epóxicas, de caucho clorado, de poliuretano y de silicona. De todas éstas, la primera es la más utilizada.

Los solventes, o vehículos volátiles son sustancias líquidas que dan a las pinturas el estado de fluidez necesario para su aplicación, evaporándose una vez aplicada la pintura. A pesar de ello, su uso se ha visto disminuido en los últimos años, debido a restricciones de tipo ambiental y de costo, especialmente en el caso de los solventes clorados.

Los aditivos menores son sustancias añadidas en pequeñas dosis para desempeñar funciones específicas, que no cumplen los ingredientes principales.

La pintura tiene variedad de usos en las construcciones, para decoración de interiores y conservación de puertas y ventanas, entre otros.

MATERIALES COMPUESTOS

- Definición:

En ciencia de materiales reciben el nombre de materiales compuestos aquellos materiales que se forman por la unión de dos materiales para conseguir la combinación de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales. Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr combinaciones poco usuales de rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta temperatura, resistencia a la corrosión, dureza o conductividad [1]. Los materiales son compuestos cuando cumplen las siguientes características:

Están formados de 2 o más componentes distinguibles físicamente y separables mecánicamente.

Presentan varias fases químicamente distintas, completamente insolubles entre sí y separadas por una interfase.

Sus propiedades mecánicas son superiores a la simple suma de las propiedades de sus componentes (sinergia).

No pertenecen a los materiales compuestos, aquellos materiales polifásicos; como las aleaciones metálicas, en las que mediante un tratamiento térmico se cambian la composición de las fases presentes.

Estos materiales nacen de la necesidad de obtener materiales que combinen las propiedades de los cerámicos, los plásticos y los metales. Por ejemplo en la industria del transporte son necesarios materiales ligeros, rígidos, resistentes al impacto y que resistan bien la corrosión y el desgaste, propiedades éstas que rara vez se dan juntas.

A pesar de haberse obtenido materiales con unas propiedades excepcionales, las aplicaciones prácticas se ven reducidas por algunos factores que aumentan mucho su costo, como la dificultad de fabricación o la incompatibilidad entre materiales.

La gran mayoría de los materiales compuestos son creados artificialmente pero algunos, como la madera y el hueso, aparecen en la naturaleza.

- Estructura

Aunque existe una gran variedad de materiales compuestos, en todos se pueden distinguir las siguientes partes:

Agente reforzante: es una fase de carácter discreto y su geometría es fundamental a la hora de definir las propiedades mecánicas del material.

Fase matriz o simplemente matriz: tiene carácter continuo y es la responsable de las propiedades físicas y químicas. Transmite los esfuerzos al agente reforzante. También lo protege y da cohesión al material.

- Clasificación

Los materiales compuestos se pueden dividir en tres grandes grupos:

Materiales Compuestos reforzados con partículas.

Están compuestos por partículas de un material duro y frágil dispersas discreta y uniformemente, rodeadas por una matriz más blanda y dúctil

Tipos: Compuestos endurecidos por dispersión Compuestos con partículas propiamente dichas

Compuestos endurecidos por dispersión El tamaño de la partícula es muy pequeño (diámetro entre 100 i 2500 μ). A temperaturas normales, estos compuestos no resultan más resistentes que las aleaciones, pero su resistencia disminuye inversamente con el aumento de la tempertura. Su resistencia a la termofluencia es superior a la de los metales y aleaciones.

Sus principales propiedades son:

La fase es generalmente un óxido duro y estable. El agente debe tener propiedades físicas óptimas. No deben reaccionar químicamente el agente y la fase. Deben unirse correctamente los materiales.

Materiales Compuestos reforzados con fibras.

Un componente suele ser un agente reforzante como una fibra fuerte: fibra de vidrio, cuarzo, kevlar, Dyneema o fibra de carbono que proporciona al material su fuerza a tracción, mientras que otro componente (llamado matriz) que suele ser una resina como epoxy o poliéster que envuelve y liga las fibras, transfiriendo la carga de las fibras rotas a las intactas y entre las que no están alineadas con las líneas de tensión. También, a menos que la matriz elegida sea especialmente flexible, evita el pandeo de las fibras por compresión. Algunos compuestos utilizan un agregado en lugar de, o en adición a las fibras.

En términos de fuerza, las fibras (responsables de las propiedades mecánicas) sirven para resistir la tracción, la matriz (responsable de las propiedades físicas y químicas) para resistir las deformaciones, y todos los materiales presentes sirven para resistir la compresión, incluyendo cualquier agregado.

Los golpes o los esfuerzos cíclicos pueden causar que las fibras se separen de la matriz, lo que se llama delaminación.

Materiales compuestos estructurales.

Están formados tanto por composites como por materiales sencillos y sus propiedades dependen fundamentalmente de la geometría y de su diseño. Los más abundantes son los laminares y los llamados paneles sandwich.

Los laminares están formadas por paneles unidos entre si por algún tipo de adhesivo u otra unión. Lo más usual es que cada lámina esté reforzada con fibras y tenga una dirección preferente, más resistente a los esfuerzos. De esta manera obtenemos un material isótropo, uniendo varias capas marcadamente anisótropas. Es el caso, por ejemplo, de la madera contrachapada, en la que las direcciones de máxima resistencia forman entre sí ángulos rectos.

Los paneles sandwich consisten en dos láminas exteriores de elevada dureza y resistencia, (normalmente plásticos reforzados, aluminio o incluso titanio), separadas por un material menos denso y menos resistente, (polímeros espumosos, cauchos sintéticos, madera balsa o cementos inorgánicos). Estos materiales se utilizan con frecuencia en construcción, en la industria aeronáutica y en la fabricación de condensadores eléctricos multicapas.

- Ejemplos de materiales compuestos:

Plásticos reforzados con fibra: o Clasificados por el tipo de fibra:

Madera (fibras de celulosa en una matriz de lignina y hemicelulosa) Plástico reforzado de fibra de carbono o CFRP o Plástico reforzado con vidrio (GRP, GFRP o, informalmente, "fibra

de vidrio")o Clasificados por la matriz:

Termoplásticos reforzados por fibra larga. Termoplásticos tejidos de vidrio. Compuestos termoformados o termoestables.

Compuestos de matriz metálica o MMCs: o Cermet (cerámica y metal).o Fundición blanca.

Metal duro (carburo en matriz metálica)o Laminado metal-intermetal.

Compuestos de matriz cerámica: o Hormigón/Concretoo Carbono-carbono reforzado (fibra de carbono en matriz de grafito).o Hueso (matriz ósea reforzada con fibras de colágeno)o Adobe (barro y paja)

Compuestos de matriz orgánica/agregado cerámico o Madreperla o nácaro Concreto asfáltico

Madera mejorada o Contrachapadoo Tableros de fibra orientada (OSB).o Trex

o Weatherbest (fibra de madera reciclada en matriz de polietileno)o Pycrete (serrín en matriz de hielo)