Materiales de Construcción: ¿Qué son?

Los materiales de construcción forman junto con el diseño, la funcionalidad y el emplazamiento los elementos más importantes de la obra arquitectónica.

Los materiales de construcción son los insumos utilizados en la construcción o rehabilitación de viviendas, edificios, carreteras, puentes, entre otras obras.

Conocer su naturaleza, importancia, tipos y combinaciones, es fundamental en el trabajo del arquitecto, ingeniero y técnicos de construcción.

El alcance, capacidades, resistencias, versatilidad y capacidad de transformación, son cruciales a la hora de planificar un diseño de arquitectura.

De acuerdo a la naturaleza y disponibilidad de los materiales de construcción, se puede establecer un proyecto en el que los materiales forman ingrediente crucial. No sólo por sus características, cualidades y capacidades sino por sus desventajas, amenazas y cohabitación con otros materiales inherentes a la obra.

Desde las primeras construcciones humanas, los materiales de construcción han avanzado y han evolucionado buscando uniformidad y sostenibilidad.

Los arquitectos estudian la constitución física y química de cada material para así conocer las propias limitaciones de cada uno y trabajar en base a eso.

También le dice al arquitecto las múltiples posibilidades y los posibles “juegos” que puede hacer con cada material, adaptando al diseño a éstos.

Los materiales de construcción pueden determinar el diseño y viceversa. Cada tipo de construcción, el clima, el entorno y la función del edificio es diferente. Por lo tanto, los mejores arquitectos aprenden cómo trabajar con los diferentes materiales.

Veamos los diferentes materiales de construcción, sus características fundamentales y sus diferentes posibilidades en la arquitectura.

Orígenes de los materiales de construcción

Cuando el ser humano abandonó su naturaleza nómada y comenzó a sedimentarse alrededor de puntos geográficos específicos, requirió de la construcción de viviendas.

La modificación del entorno en función de sus necesidades ha sido el signo descriptivo del ser humano como especie única en la naturaleza.

En los inicios de la civilización humana, los procesamientos de materiales de construcción eran inexistentes o de manera muy básica y rudimentaria.

Usando lo que tenía disponible en su entorno, las primeras tribus humanas usaron los elementos naturales en función de sus requerimientos de cobijo y refugio.

Las primeras construcciones, las cabañas, chozas y refugios permitieron a los primeros humanos guarecerse de los elementos naturales y de las inclemencias climáticas.

El desarrollo de tecnologías constructivas, el ser humano ha ido transformando distintos productos, usando procesos de manufactura y adaptación a las necesidades constructivas.

Según los estudios arqueológicos, los primeros materiales transformados y producidos por el hombre a partir de materias primas naturales, fueron el adobe  y el ladrillo.

El adobe se estima que fue procesado por primera vez hace por lo menos 15.000 años. Por más de 7.000 años, el hombre usaba sólo materias primas para construir.

Los primeros ladrillos hechos de arcilla dispuesta en formas cuadradas o rectangulares se estima que fue hecha hacia el año 4000 a de C.

La vivienda fue el primer tipo de construcción usada por el hombre. A medida que la fe fue apoderándose de la naturaleza humana la arquitectura religiosa apareció.

Los primeros monolitos de piedra de la era neolítica, datan de hace unos 9000 años. Piedras monumentales equilibradas de manera casi perfecta y desafiando la gravedad.

Estas construcciones fueron las primeras obras arquitectónicas humanas que no fueron hechas con fines utilitarios sino sincretistas.

Propiedades de los materiales de construcción

Los materiales de construcción tienen una serie de propiedades físicas y químicas que los arquitectos deben conocer. 

Estas propiedades deben mantenerse tanto en los materiales orgánicos, naturales o artificiales. 

En estos últimos casos, los fabricantes deben garantizar que los materiales cumplan con las propiedades específicas en un grado mínimo. 

Las propiedades, deben establecerse claramente y se deben detallar en las hojas de especificaciones de los materiales. 

Entre las distintas propiedades fisicoquímicas de los materiales de construcción se encuentran las siguientes:

• Densidad: la relación que existe entre la masa y el volumen
• Higroscopicidad: Es la capacidad del material para absorber el agua
• Coeficiente de dilatación: Se conoce así a la variación del tamaño en función de la temperatura aplicada sobre él.
• Conductividad térmica: Esta propiedad se refiere a la facilidad con que un material permite el paso de energía térmica.
• Translucidez: La capacidad de un material de reflejar o refaccionar la luz.
• Resistencia mecánica: Es la capacidad que tienen los materiales para soportar esfuerzos a determinadas fuerzas sin deformarse o deteriorarse.
• Elasticidad y resiliencia: Se refiere a la capacidad para recuperar la forma original al cesar la fuerza a la que han sido sometidos.
• Plasticidad: Nombra la capacidad de deformación permanente del material ante una carga o esfuerzo dado
• Rigidez: la rigidez refiere a la resistencia de un material ante la deformación.

La naturaleza: primera fuente de materiales de construcción

Aún hasta el día de hoy, el ser humano usa dos tipos de materiales de construcción para sus edificaciones.

Se clasifican de acuerdo a su grado de manufactura y transformación por parte del ser humano. 

Aún hoy en día se utilizan muchos materiales que se extraen directamente de la naturaleza y otros requieren de ciertos procesos de manufactura y producción.

Materias primas

Los materiales que se usan directamente extraídos de la naturaleza sin que se produzca ningún tipo de proceso transformativo, se denominan materias primas.

Algunas de las materias primas de mayor uso en la actualidad, son:

• Piedra
• Arcilla
• Agua
• Arena
• Grava

Materiales semiprocesados

En este tipo de materiales, se requieren de pequeños procesos primarios de transformación pero que aún conservan sus propiedades naturales.

Los más comunes, son:

• Madera sin tratamientos químicos o físicos
• Metales crudos sin aleaciones
• Arcilla seca al sol sin cocción 
• Corcho crudo
• Bambú
• Fibras vegetales secas (yute, sisal, agave, paja, cáñamo, coco, etc.)

Materiales naturales procesados

Estos son materiales que proceden de la naturaleza pero que han sido sometidos a procesos de transformación física y/o química.

Dentro de estos materiales, podemos contar:

• Piedras cortadas y pulidas (mármol, granito, pizarra, canto rodado)
• Arcilla cocida, cortada en formas (ladrillo, bloque ventilado, teja)
• Aglomerados de madera
• Talco
• Óxido férreo
• Aluminio
• Acero
• Hierro
• Cobre
• Yeso
• Cal

Materiales sintéticos

Este tipo de materiales se han obtenido con cierta proporción de materiales naturales pero con procesos sofisticados de transformación.

Los más comunes, son:

• Vidrio
• Cemento
• Mortero
• Pinturas
• PVC, Plásticos y polímeros
• Resinas epóxicas, impermeabilizantes
• Aislantes, fibras de vidrio y otros.

Clasificación de los materiales de acuerdo a su naturaleza

Como hemos visto podemos clasificar a los materiales de construcción como materia prima o productos procesados.

Las materias primas son aquellos materiales que se usan en la obra como los ofrece la naturaleza, sin procesamiento alguno. 

Al contrario, los materiales transformados o producidos por la mano humana, ya sea manufacturados con sus manos o con maquinarias, se conocen como productos.

Para comprender la diferencia, veamos un material al azar. 

Si usamos arcilla como argamasa en una obra de construcción como mezcla para el concreto o preparación del mortero, podemos verla como una materia prima.

En cambio, si esa misma arcilla se mezcla con agua, se forma en un cubo y se somete a una temperatura determinada, se transforma en un ladrillo.

Físicamente sigue siendo el mismo material pero el procesamiento lo ha transformado en dos materiales de construcción muy distintos.

Como este hay miles de ejemplos de materiales  que se usan de forma natural y procesada al mismo tiempo. 

Volviendo a la arcilla, un albañil puede colocar un ladrillo y unirlo a otro usando arcilla cruda como argamasa.

Veamos los distintos materiales de construcción y su clasificación de acuerdo a su forma de transformación.

Materiales Orgánicos

Conocemos por materias primas y productos orgánicos a los que provienen de la materia orgánica. 

Vienen de animales o vegetales como producto primario, derivado o subproducto. Son labrados, modelados, cortados o cocidos para darles el uso y las medidas adecuadas.

Estos materiales se pueden usar en una obra sin ningún tratamiento que transforme o cambie sus propiedades físicas y/o químicas.

Algunos de los materiales orgánicos más usados en la arquitectura y la construcción, son:

Madera

Podemos usar la madera de manera directa con o sin su corteza. 

Puede usarse sin cortar a modo de vigas, pilares, pilotes, puntales o palancas. Aunque también pueden cortarse en cuartones, tablones, listones, cubos o tablas.

La madera es uno de los materiales de construcción más antiguos de uso por la humanidad.

Desde que las primeras ramas fueron cortadas y usadas como pilotes de las primeras chozas, la madera ha probado su nobleza, durabilidad y versatilidad.

De hecho, se han encontrado restos intactos de pilares de madera usados en mastabas egipcias y construcciones griegas, romanas o etruscas.

El ser humano ha usado la madera desde las raíces hasta la última hoja de la copa de un árbol. 

Hemos adquirido la habilidad de clasificarla de acuerdo a sus características, resinocidad, dureza o flexibilidad.

La hemos usado para la construcción de viviendas y para otras edificaciones o  estructuras primarias. 

Si la procesamos en fibras, resinas, extractos o en forma de aserrín, podemos mezclarla con otros materiales para formar nuevos productos compuestos.

Algunos tipos de madera se usan de manera natural y sin proceso tanto como material de construcción, así como herramientas de trabajo.

Otros materiales orgánicos

• Bambú: Este es un un tipo de vegetal versátil, ligero, flexible y de gran dureza. Puede resistir la tensión y se puede usar como material primario para estructuras, andamiaje, tabiquería, marcos o como materiales de techos.
• Paja: Hemos usado la paja mezclada con arcilla para formar adobe desde hace casi 15 mil años. Aún hoy en día, muchas construcciones rurales se hacen de paja y arcilla como material constructivo principal
• Palma: La palma en sus tallos como en sus hojas, son unos de los aislantes térmicos más usados y aunque no son muy duraderos.
• Corcho: extraído de la corteza del alcornoque es un material de origen vegetal formado por moléculas poliédricas sin espacio intercelular. Esto le permite ser uno de los impermeabilizantes, aislantes térmicos y acústicos de mayor uso. Además, es un material de gran resistencia química, ligereza, elasticidad y económico.
• Linóleo: Este es un material producido a partir de aceite de lino que luego se solidifica. Se mezcla con aserrín fino o corcho molido sobre una lona para producir suelos o materiales de revestimiento.
• Otros materiales orgánicos: Coral,  coralina, ratán, mimbre y el cuero

Materiales Pétreos

Se conoce como materiales pétreo a un tipo de materiales de apariencia pétrea de origen natural e inorgánicos. Son derivados minerales de rocas o elementos minerales cuya apariencia asemeja de manera similar a la roca en su estado natural.

• Naturales: provienen de yacimientos naturales como canteras o graveras. Sufren un pequeño proceso de selección, refinación, clasificación y/o cortado. Con estos pequeños procesos, los materiales quedan listos para ser usados en la obra.
• Artificiales: son el producto de procesos de manufactura y cuyo resultado final tiene la misma apariencia de los materiales naturales.  Algunas características son mejoradas y modificadas durante el proceso productivo.
• Industriales: Los materiales pétreos industriales se denominan así por ser el resultado de procesos de industrialización con modificaciones físicas o químicas. 

Ejemplo de materiales pétreos

• Rocas compactas: Granito, piedra caliza,  mármol,  pizarra y areniscas.
• Rocas disgregadas: arena, grava, gravilla y piedras abrasivas.
• Aglutinados: resultan de la acción materiales aglutinantes como las molduras de yeso, mortero o concreto.

Materiales aglomerantes

Los materiales de construcción aglomerantes son elementos que reaccionan física o químicamente ante la combinación con otros elementos naturales o artificiales.

Estas reacciones físico-químicas tienen la cualidad de formar adhesivos de gran fortaleza y con gran capacidad de adhesión y cohesión.

Su gran ventaja es que al mezclarse con otros materiales, pueden ser moldeados en nuevos productos.

Pueden adherirse con facilidad o unirse entre sí para formar nuevas capas de mayor diámetro, tamaño, espesor o resistencia.

Resultante de estos procesos, se obtienen nuevos materiales de gran resistencia mecánica, fuerza positiva o gran poder de adhesión.

Clasificación de los materiales aglutinantes

En la mayoría de los sistemas de construcción del mundo entero, los materiales aglutinantes se clasifican de acuerdo a su procesamiento, de la siguiente manera:

• Conglomerantes: La unión del material sucede como resultado de cambios químicos. Por ejemplo el yeso hidráulico, la cal hidratada y el cemento.
• Aglomerantes: Son los que se producen a partir del sometimiento a procesos físicos. Por ejemplo: el adobe, el alquitrán, el engrudo.
• Minerales: De origen mineral y pueden o no, haber pasado por procesos o mezclas para mejorar sus ventajas. Por ejemplo: cemento, yeso cocido, yeso hidráulico, cal, arcilla. Pueden ser a su vez, aéreos, hidráulicos y termoplásticos por la forma en que se accionan principalmente.
• Bituminosos: productos hidrocarburos diluidos o calentados para permitir que la mezcla con otros componentes. Por ejemplo: asfalto, alquitrán, brea y muchos impermeabilizantes derivados del petróleo.
• Naturales: De procedencia orgánica, vegetal y en algunos casos de origen animal. Caucho, savia, resinas naturales, grasa animal o colágeno animal. 
• Sintéticos: producto de procesos industriales químicos y usados de forma general como aditivos, adhesivos o revestimientos.

Usos de estos materiales

La forma más común de usar estos materiales de construcción, es a través de la mezcla con otros elementos a manera de mortero. Se usa para fabricar bloques ventilados, ladrillos macizos y otros elementos que se juntan para dar forma a habitaciones. 

Esta unión se dispone para que se ensamble en la obra o dispuestos para ser usados directamente.

Se usan como materiales de construcción para suelos, muros, paredes, columnas, vigas, pilotes o bien como revestimientos, pinturas, molduras o acabados exteriores.

Materiales metálicos

Es imposible concebir una obra de construcción sin el uso de los materiales metálicos como base de estructuras, elemento de soporte, flexibilidad y de revestimiento.

Se estima que más de un 50% de los materiales de construcción de una obra de construcción es de naturaleza metálica.

Los materiales de construcción metálicos se denominan así por ser metales extraídos naturales procesados para la construcción y obras civiles.

Son elementos minerales de gran conductividad eléctrica, térmica y acústica.

Tienen una alta densidad, una gran capacidad de reflexión de la luz y con puntos de fusión relativamente altos.

Provienen del subsuelo y son extraídos a través de procesos mineros que los purifican de las rocas que los contienen.

Son separados, filtrados y procesados para poder ser usados en la industria de la construcción.

Se deben fundir, procesar, moldear y dar forma para poder ser usados como pilares, marcos, vigas, varillas, molduras o parte de las fachadas. 

Propiedades de los metales

La mayoría de las propiedades físicas de los metales son de gran utilidad en la industria de la construcción civil.

Son materiales de construcción que pueden ser muy brillantes con el tratamiento físico o químico adecuado.

Su alta densidad les permite ser altamente resistentes y duraderos.

Su ductilidad le permite ser extremadamente maleables pero a su vez resistentes a fuerza moderadas.

Dependiendo de su peso molecular, pueden ser materiales muy pesados como el hierro o extremadamente livianos como el aluminio.

Son estupendos conductores del calor y la electricidad, por lo que son los materiales elegidos para cableados, resistencias eléctricas y calefactores.

Son extremadamente flexibles con el diámetro adecuado.

Aunado a ello, son fácilmente susceptibles a aleaciones, mezclas o combinaciones con otros metales de diferentes características o pesos específicos. 

Pueden ser materiales de soporte, de estructura, mecánicas, maquinarias, circuitos y en la fabricación de herramientas de construcción.

En algunos casos se usan como conductores de calor ambiental en la arquitectura sustentable y ecológica.

Clasificación de los materiales metálicos

Los materiales de construcción metálicos se clasifican de acuerdo a su contenido de hierro, su magnetismo y ductilidad. La mayor clasificación es en:

• Materiales ferrosos: Su mayor componente de constitución es el hierro. Es el material metálico más usado en la construcción. Esto se debe a que con la aleación de carbono, se puede producir acero, el material preferido de la construcción.

Su desventaja es que son susceptibles a la oxidación y corrosión si se encuentra en exposición con agua o la humedad del aire ambiental.

• Materiales no ferrosos: Se usan con fines no estructurales. Su gran conductividad eléctrica, flexibilidad, bajo peso o poca resistencia a fuerzas extremas, puede dar resultados positivos en la construcción.

Los materiales metálicos no ferrosos, se clasifican en:

• Pesados: estaño, zinc, plomo, cobre, bronce
• Ligeros: aluminio o titanio.
• Ultraligeros: magnesio y berilio.

Usos en la construcción

• Estructuras: vigas, perfiles, pletinas, varillas, barras
• Circuitos eléctricos 
• Revestimientos de fachadas
• Anclajes
• Puntillas
• Cuerdas
• Cerramientos
• Techados
• Encofrados
• Losas
• Enmallados
• Zunchos
• Cerchas
• Ventilación
• Tuberías
• Suelos
• Divisores

Los metales más usados en la construcción

• Cobre: Cableado eléctrico y otros componentes de los circuitos de electricidad, se usa en aleaciones con otros materiales para producir bronce y latón.
• Estaño: Soldaduras y material de fundición
• Hierro: En aleación con carbono para formar acero. 
• Hierro forjado o hierro dulce: Rejas, puertas, cerraduras y pestillos
• Acero: Muy utilizado con fines estructurales como en vigas, puentes, tirantes, piezas de unión, unido al concreto es usado producir hormigón armado.
• Hierro fundido o fundición: Tiene gran resistencia al desgaste y resistente a la corrosión.
• Acero inoxidable: Es una mezcla de acero y cromo o níquel, con alta resistencia a la corrosión. Existe el acero corten un tipo de acero muy usado en las estructuras.
• Aluminio: Cables eléctricos de alta tensión, carpintería metálica, puertas y ventanas, y de gran uso en la fabricación de cocinas y baños.
• Plomo: Un material con gran plasticidad, maleabilidad  y un punto de fusión bajo. Es usado en fontanería y se usa para añadir resistencia al vidrio.
• Zinc: Cubiertas, techados y otros usos menores.
• Titanio: Se usa como un estupendo revestimiento de fachadas por su capacidad inoxidable.
• Níquel:  Su uso es básicamente para la protección de materiales ferrosos contra la oxidación y corrosión.

Materiales Reciclados y/o reutilizados

Estos son materiales que provienen de procesos de reciclaje de materiales de construcción naturales o artificiales que han cumplido su objetivo primario.

Son materiales que se pueden destinar para el mismo uso o con algunas modificaciones para usos diferentes.

El vidrio, aluminio y plástico puede fundirse para crear nuevos materiales de la misma naturaleza.

El acero, hierro, cobre y bronce pueden refundirse para producir materiales prácticamente con las mismas cualidades y ventajas.

El hormigón se tritura y puede ser usado como material de relleno.

En líneas generales, casi la totalidad de los materiales de construcción de una obra pueden ser reutilizados y reciclados en nuevos materiales.

Materiales sintéticos  

Por regla general, se denomina a este tipo de materiales a aquellos que provienen del procesamiento artificial a partir de una o varias materias primas.

En este proceso de transformación, la materia prima sufre cambios físicos y químicos para ser descompuesto en un material resultante o sintetizado.

La mayoría de los materiales sintéticos se obtienen a partir de derivados hidrocarburos, principalmente del petróleo.

La versatilidad de esta materia prima permite que se puedan sintetizar utilizando como base su mezcla con otras materias primas.

Esta sintetización produce materiales de construcción como plásticos y polímeros que aportan en la construcción valores como la estabilidad e inalterabilidad. 

Los materiales de construcción aglomerantes, impermeabilizantes, aislantes, pinturas, esmaltes, barnices y selladores de todo tipo provienen del petróleo.

La sintetización del petróleo, produce polímeros de diferentes cadenas moleculares que tienen diferentes características físicas como:

• Diferentes estados: Sólidos, líquidos, coloides y geles.
• Texturas y densidad variable
• Capacidad de mezcla con otros materiales
• 100% impermeables y con higroscopicidad cero
• Baja o nula conductividad eléctrica
• Alta resistencia
• Muy alta flexibilidad y resiliencia
• Diferentes puntos de fusión y volatilidad

Materiales de construcción sintéticos más comunes 

• Policloruro de vinilo (PVC): útil para la fabricación de tuberías, suelos, impermeabilizantes, revestimientos, aglomerantes, fabricación de mobiliario.
• Polietileno de baja y alta densidad: coberturas, aislantes, impermeabilizantes, protectores, revestimientos y contenedores.
• Poliestireno: juntas de dilatación, aislantes térmicos, acústicos e hidrófugos, dilatadores de concreto, impermeabilización, relleno.

El poliestireno se puede usar en su forma pura, extruida, expandida, perlada o líquida.

• Polipropileno: contenedores, cobertores, expansores, aislantes, molduras, encofrados y mobiliario.
• Poliuretano: sellante de juntas, expansores de dilatación, sellador de grietas, aislante térmico, acústico e hidrófugos.
• Poliéster: aislante, impermeabilizante, tuberías, anticorrosivos, suelos, losas, extrusores, maquinarias, equipos, vulcanizados y encofrados.
• Etileno TetraFluoroEtileno (ETFE): sustituto del cristal, vidrio, material de ventanas, claraboyas, tragaluces, puertas y tabiques.
• Caucho sintético (EPDM): impermeabilizador, juntas de dilatación, aislamiento de fluidos, aislante térmico, molduras, losas y suelos.
• Neopreno: aislante, sellante, revestimientos, suelos, losas, techos, paredes, sellantes y coberturas.
• Resina epóxica: ideal para coberturas, sellado de juntas, techos, losas, paredes, cobertura, relleno o tabiques.
• Acrílico y metacrilato: el polimetilmetacrilato es un sustituto del vidrio y cristal para ventanales, aislamientos, celosías, suelos, techos, tragaluz o mobiliario.
• Pintura acrílica: revestimientos exteriores, interiores, suelos, techos, paredes y zonas a intemperie.
• Silicona: el aislante por antonomasia, para juntas de dilatación, sellante de tuberías, de fugas, techos, suelos y paredes. Se puede termoformar para tuberías, mobiliario, fontanería o carpintería.
• Brea y alquitrán: impermeabilización de suelos, paredes, techos, azoteas, jardines, paisajismo, terrenos abiertos o vialidad.

Materiales compuestos

Los materiales compuestos o composites son aquellos producto de dos o más materiales con diferencias físicas y químicas. La particularidad radica en que la combinación de los materiales produce un elemento de mejor cualidad.

Cumpliendo el principio de la sinergia, el todo es mayor a la suma de las partes.

Cada material por separado, tiene una serie de propiedades y cualidades  que se potencian, cambian o mejoran cuando se unen a segundos o terceros materiales.

Las propiedades físicas o químicas de los materiales de construcción pueden ser complementarias, sustitutivas o adicionales a la del material de mezcla.

La rigidez, peso, dureza, durabilidad, resistencia, punto de fusión, estado de la materia, conductividad y cientos de atributos son transferidos en las mezclas.

En la construcción, este tipo de materiales producen nuevos componentes con capacidades muy superiores al material original, mejorando y potenciando su cualidad.

Por ende, la producción de materiales compuestos, tiende a ser mucho mayor en costos que la de materiales simples.

Lo que produce su principal desventaja: precios superiores a los componentes por separado.

Veamos algunas de las manera de producir estos materiales compuestos

Fase matriz y fase de refuerzo

Los materiales de construcción compuestos están formados por dos o más etapas o fases de desarrollo. 

Una de estas fases comprende a una una matriz continua que rodea a las demás matrices actuando como un ligante.

Esta mezcla configura la pieza geométricamente y le imprime un mayor grado de cohesión al material resultante. 

Por lo tanto le da refuerzo, la protege y la mantiene en una posición buscada por el arquitecto en el diseño y el constructor en la obra. 

Desde el punto de vista estructural, esta matriz se encarga de transmitir y distribuir la carga externa de una fibra hacia el refuerzo.

A su vez, la fase de refuerzo proporciona la resistencia mecánica del material y se distingue por ser discontinua y arreglada en forma de fibras.

Clasificación por su matriz

Los materiales compuestos se clasifican dependiendo de la composición de su matriz, así:

• Compuestos de matriz polimérica: la matriz es un polímero o plástico reforzado con fibra de vidrio o fibra de carbono. Son los más frecuentes en la industria de la construcción.
• Compuestos de matriz metálica: son reforzados con fibras como el carburo de silicio y la matriz está formada por materiales livianos como el aluminio.
• Compuestos de matriz cerámica: se componen de fibras de carburo de silicio o nitruro de boro y son envueltos en una matriz cerámica. Son prácticos en aplicaciones sometidas a altas temperaturas.

Compuestos usados en la construcción

En la naturaleza existen ciertos materiales compuestos que usamos de manera cotidiana como la madera y que son considerados como orgánicos.

Sin embargo, la gran mayoría de estos materiales compuestos son creados artificialmente, algunos de ellos son:

• Madera conglomerada: Este es un material fabricado a partir de varias capas de virutas o astillas de madera. Las cuales son unidas con diversos productos aglomerantes y sometidas a presión mecánica y temperaturas elevadas.
• Madera contrachapada: Se conforman por varias láminas o chapas de madera, pegadas transversalmente de manera superpuesta y unidas con resinas sintéticas mediante presión mecánica y altas temperaturas.
• El hormigón: Se produce al mezclar cemento, arena, grava y agua, la cual es dejado endurecer al secar. Es relativamente económico, ignífugo, hidrófugo, duradero y muy versátil. 

Se puede reforzar con varillas de acero o fibras para mejorar sus características constitutivas y agregarle propiedades. El hormigón, en mezcla con productos químicos puede adquirir otras propiedades físicas deseadas.

• El fibrocemento: A una mezcla de cemento reforzado con fibra de amianto puede mejorar su resistencia a la tracción. 
• El asfalto: Esta es una mezcla de agregados minerales e hidrocarburos. Se caracteriza por un gran poder de impermeabilización y cohesión.
• La piedra artificial: Es un producto de aglomerados de arena de mármol y otros tipos de piedras naturales unidas por cementos o  adhesivos plásticos. El producto final tiene aspecto y acabado similar a la piedra natural, con mayor capacidad de moldeado, ligereza, practicidad y económico que la piedra natural.

Algunos materiales de construcción innovadores

El desarrollo de la industria química y mecánica aplicada a la construcción, ha dado como resultado nuevos materiales de grandes propiedades.

• Dentro de las muchas ventajas que presentan estos materiales, se pueden contar:
• Mayor resistencia y/o durabilidad
• Mejor manejo dentro de la obra por su bajo peso, ligereza o tracción
• Sustentabilidad de su producción y menor impacto ambiental
• Mayor ductilidad, resiliencia o propiedades coloidales
• Menor precio y/o mayor rendimiento en la obra

Veamos algunos de estos materiales de construcción que están revolucionando la industria de la construcción a nivel mundial:

Níquel Nanoestructurado o Madera Metálica

La madera metálica es uno de los materiales de construcción más innovadores en la industria, con grandes aplicaciones en la arquitectura y edificaciones.

Se caracteriza por ser un material celular artificial con una  base de níquel  y que dentro de sus propiedades adquiere la resistencia del titanio pero con una quinta parte de su peso.

Su alta resistencia mecánica, además de la estabilidad química del metal, le imprime una densidad cercana a la de los materiales naturales como la madera. Se ha producido una pequeña lámina de níquel con una porosidad a nanoescala que se presentan hasta en un 70% de su volumen.

Esto eleva hasta cuatro veces la resistencia natural del níquel reduciendo drásticamente su densidad y peso molecular.

La naturaleza de este material permite que los espacios vacíos puedan rellenarse desarrollando funciones avanzadas en combinación con otros materiales. Esto le otorga infinitas posibilidades prácticas en la construcción.

Hormigón translúcido

El hormigón translúcido es un tipo de hormigón de polímeros que ha sido diseñado y desarrollado en México.

Su composición fundamental es cemento, agregados y aditivos químicos con un proceso de producción especial.

Este material permite el paso de la luz y sus características mecánicas son muchas veces superiores a las del hormigón tradicional. 

Dentro de sus mejores características, está que le permite al arquitecto proyectar paredes casi transparentes, con mayor resistencia y a una fracción del peso del hormigón tradicional.

El hormigón translúcido deja pasar hasta un 70% de la luz, lo que lo hace una de las mejores alternativas sustentables y ecológica.

Es ideal para el ahorro de luz eléctrica y permite que sea sustituida por la incidencia de luz natural.

Con la combinación de yesos, revestimientos de mortero y algunos tipos de pintura, puede disminuir las emisiones de gases en una cuarta parte del hormigón.

Madera plástica

El reciclado de plásticos de diferentes tipos, densidades y componentes moleculares, puede tener infinitas posibilidades en la construcción.

Uno de los materiales de construcción de mayor aprovechamiento de los materiales reciclados disminuyendo la contaminación ambiental.

A partir del triturado de algunos tipos de plásticos, se pueden someter estas virutas a temperaturas y prensados para producir láminas similares a la madera.

A partir de la molienda y exposición de temperaturas del PP y PPE, se pueden conseguir un material con las siguientes características:

• Flexibilidad: La flexión de una lámina de madera plástica se encuentra alrededor de 1000 MPa, lo que le otorga una gran resistencia a la flexión.
• Durabilidad: El plástico tiene una vida útil no calculada con precisión pero que se supone superior a los 500 años para una total degradación. Esto permite tener materiales con una durabilidad muy superior a la madera, hierro u otros materiales.
• Resistencia: El coeficiente de absorción de impactos, fricción o presión es infinitamente superior a la madera o el hierro.
• Sustentabilidad: Este quizás sea la mejor de sus ventajas, la reducción de la contaminación plástica es una de las metas del milenio de la ONU. La reducción de la cantidad de plástico contaminante es fundamental en la ecología.
• Economía: La madera plástica, debido a sus condiciones de durabilidad, resistencia y versatilidad a largo plazo resulta más económica que la madera.
• Versatilidad: No solo se puede usar como material sustituto de la madera para suelos o mobiliarios. Este proceso permite imitar con suficiente naturalidad a los mármoles, granitos, pizarras y otras piedras en encimeras y suelos.
• Ligereza: Es un material que puede pesar tener un peso considerablemente menor al de la madera u otros materiales a los que imita. Esto permite que pueda ser fácilmente transportable y manejable.
• Fácil procesamiento en la obra: Es un material que puede cortarse, modelarse, unirse, anclarse y modificarse sin mayores procesos productivos. Con herramientas eléctricas y manuales, puede procesarse de manera sencilla.
• Resistencia a la intemperie: Su impermeabilidad y resistencia a los elementos naturales permite que pueda ser colocado en el exterior. Es un producto que resiste de gran manera la intemperie.

Usos de la madera plástica en la construcción

La madera plástica, es uno de los productos más versátiles de la industria. Su uso en exteriores e interiores, techos, suelos, encimeras y mobiliario es muy diversa.

Puede ser usado como un material en sí mismo o como componente formativo de otros materiales.

Sus principales usos en la industria son:

• Perfiles
• Tarimas
• Mobiliarios
• Encimeras
• Tabiques
• Suelos, tarimas flotantes, machihembrados
• Encofrados y material de moldura
• Durmientes, soportes y pilones
• Puntales, refuerzos o expansores
• Muebles, armarios, puertas
• Rodapiés, molduras decorativas 
• Canaletas, cornisas o desagües
• Cajas eléctricas
• Tapas de desagües
• Partes de mobiliario

Los materiales de construcción han tenido uno de los mayores procesos evolutivos en la historia de la humanidad. Su versatilidad, eficiencia, costos y proyecciones pueden ser infinitas en proyectos arquitectónicos.

Comprender la naturaleza de cada material, sus propiedades físicas y químicas, son parte de la eficiencia y versatilidad de cada diseño y construcción.