De acuerdo a la definición de la RAE, pétreo (del latín «petreus») es aquel material proveniente de la roca, piedra o peñasco; regularmente se encuentran en forma de bloques, losetas o fragmentos de distintos tamaños, esto principalmente en la naturaleza, aunque de igual modo existen otros que son procesados e industrializados por el hombre.
Roca caliza
La caliza es una roca sedimentaria compuesta mayoritariamente por carbonato de calcio (CaCO3), generalmente calcita, aunque frecuentemente presenta trazas de magnesita (MgCO3) y otros carbonatos.También puede contener pequeñas cantidades de minerales como arcilla, hematita, siderita, cuarzo, etc, que modifican (a veces sensiblemente) el color y el grado de coherencia de la roca. El carácter prácticamente mono mineral de las calizas permite reconocerlas fácilmente gracias a dos características físicas y químicas fundamentales de la calcita: es menos dura que el cobre (su dureza en la escala de Mohs es de 3) y reacciona con efervescencia en presencia de ácidos tales como el ácido clorhídrico.
Mármol
En geología mármol es una roca metamórfica compacta formada a partir de rocas calizas que, sometidas a elevadas temperaturas y presiones, alcanzan un alto grado de cristalización. El componente básico del mármol es el carbonato cálcico, cuyo contenido supera el 90 %; los demás componentes, considerados “impurezas”, son los que dan gran variedad de colores en los mármoles y definen sus características físicas. Tras un proceso de pulido por abrasión el mármol alcanza alto nivel de brillo natural, es decir, sin ceras ni componentes químicos. El mármol se utiliza principalmente en la construcción, decoración yescultura. A veces es translúcido, de diferentes colores, como blanco, marrón, rojo, verde, negro, gris, amarillo, azul, y que puede aparecer de coloración uniforme, jaspeado (a salpicaduras), veteado (tramado de líneas) y diversas configuraciones o mezclas entre ellas, más.
Granito
El granito, también conocido como piedra borriqueña, es una roca ígnea plutónica constituida esencialmente por cuarzo, feldespato y mica. Mientras el término según los estándares de Unión Internacional de Ciencias Geológicas refiere una composición estricta, el término granito es a menudo usado dentro y fuera de la geología en un sentido más amplio incluyendo a rocas como tonalitas y sienitasde cuarzo.3 Para el uso amplio de granito algunos científicos han adoptado el término granitoide.4
Los denigrantes son las rocas más abundantes de la corteza continental superior. Los granitoides cubren el 4,5 % de la corteza terrestre y el 15 % de los continentes.
Pizarra
La pizarra es una roca metamórfica homogénea formada por la compactación de arcillas. Se presenta generalmente en un color opaco azulado oscuro y dividida en lajas u hojas planas siendo, por esta característica, utilizada en cubiertas y como antiguo elemento de escritura.
La pizarra es una roca densa, de grano fino, formada a partir de rocas sedimentarias arcillosas y, en algunas ocasiones, de rocas ígneas. La principal característica de la pizarra es su división en finas láminas o capas (pizarrosidad). Los minerales que la forman son principalmente cuarzo y moscovita. Suele ser de color negro azulado o negro grisáceo, pero existen variedades rojas, verdes y otros tonos. Debido a su impermeabilidad, la pizarra se utiliza en la construcción de tejados, como piedra de pavimentación, mesas de billar,1 e incluso para fabricación de elementos decorativos.
Arena
La arena es un conjunto de partículas de rocas disgregadas. En geología se denomina arena al material compuesto de partículas cuyo tamaño varía entre 0,063 y 2 milímetros (mm). Una partícula individual dentro de este rango es llamada «grano de arena». Una roca consolidada y compuesta por estas partículas se denominaarenisca (o psamita). Las partículas por debajo de los 0,063 mm y hasta 0,004 mm se denominan limo, y por arriba de la medida del grano de arena y hasta los 64 mm se denominan grava.
Grava
En geología y en construcción, se denomina grava a las rocas de tamaño comprendido entre 2 y 64 milímetros. Pueden ser producidas por el ser humano, en cuyo caso suele denominarse «piedra partida» o «caliza», o resultado de procesos naturales. En este caso, además, suele suceder que el desgaste natural producido por el movimiento en los lechos de ríos haya generado formas redondeadas, en cuyo caso se conoce como canto rodado. Existen también casos de gravas naturales que no son cantos rodados.
MATERIALES CERÁMICOS
Un material cerámico es un tipo de material inorgánico, no metálico, buen aislante y que además tiene la propiedad de tener una temperatura de fusión y resistencia muy elevada. Asimismo, su módulo de Young (pendiente hasta el límite elástico que se forma en un ensayo de tracción) también elevado, además presentan un modo de rotura frágil.
Todas estas propiedades, hacen que los materiales cerámicos sean imposibles de fundir y de mecanizar por medios tradicionales (fresado, torneado,brochado, etc). Por esta razón, en las cerámicas realizamos un tratamiento de sinterizan. Este proceso, por la naturaleza en la cual se crea, produce poros que pueden ser visibles a simple vista.
Baldosas
Una baldosa es una losa o loseta manufacturada, fabricada en diferentes tipos y técnicas de cerámica, así como enpiedra, caucho, corcho, vidrio, metal, plástico, etc.
Primitivamente se llamó baldosa al ladrillo cuadrado y fino, de forma rectangular ó poligonal y de distintos tamaños, usado para pavimentos. En arqueología se define como ladrillo poco grueso o azulejo para cubrir suelos y paredes, y por lo general de superficie pulida. En el campo lingüístico, Corominas lo supone derivado de piedra baldosa o «ladrillo superpuesto», por oposición a la piedra natural que conformara una superficie habitable.
Azulejo
El azulejo (del árabe الزليج az-zulaiŷ, "piedra pulida") es una pieza de cerámica de poco espesor, generalmente cuadrada, en la cual una de las caras es vidriada, resultado de la cocción de una sustancia a base de esmalte que se torna impermeable y brillante. Esta cara puede ser monocromática opolicromática, lisa o en relieve. El azulejo se usa generalmente en gran cantidad como elemento asociado a la arquitectura en revestimiento de superficies interiores o exteriores o como elemento decorativo aislado.
Los temas oscilan entre los relatos de episodios históricos, escenas mitológicas, iconografía religiosa y una extensa gama de elementos decorativos (geométricos, vegetales, etc.) aplicados en paredes,pavimentos y techos de palacios, jardines, edificios religiosos (iglesias, conventos), de habitaciones y públicos.
Gres
Gres (palabra proveniente del francés grès, arenisca)1 es el término genérico2 que designa una pasta cerámica, formada por arcillas naturales, o mucho más común por una combinación de arcillas plásticas refractarias, materialesdesgrasante añadidos, como sílice y siendo el fundente usado más común el feldespato. Sus principales características son su dureza, ser casi impermeable una vez cocido a su temperatura de sinterización vítrea. El rango de cocción oscila desde los 1200°C a los 1300°C, dependiendo de su composición química.
Con el gres se pueden fabricar una cierta variedad de productos como sanitarios, tuberías de saneamiento, vajillas, alfarería entre otros, pero sin duda el mayor campo de aplicación es la producción de pavimentos y revestimientos de baldosas para el suelo.
Ladrillos
Un ladrillo es una pieza de construcción, generalmente cerámica y con forma ortoédrica, cuyas dimensiones permiten que se pueda colocar con una sola mano por parte de un operario. Se emplea en albañilería para la ejecución de fábricas en general.
Bovedillas
Una bovedilla és un elemento constructivo feito de hormigón u otro material colocado entre dias viguetas para formar unhalaxe. Esta forma de construcción é con diferenza a máis común en Galiza para vivenda, polo seu custo e facilidade de construción. Utilizase tamén para cubrir o espazo entre dúas vigas reducindo asi o peso dos forxados.
Ladrillos refractarios
El ladrillo refractario es un tipo de material cerámico que posee una serie de características especiales, lo que permite hacer un gran uso de éste dentro de instalaciones industriales o en trabajos de estufas domésticas.
Las caras de estos ladrillos son lisas. Esta peculiar característica disminuye la adherencia con el mortero, logrando la resistencia a altas temperaturas y la abrasión. Por sus buenas propiedades térmicas este material de construcción es considerablemente caro.
Tejas
La teja es una pieza con la que se forman cubiertas en los edificios, para recibir y canalizar el agua de lluvia, la nieve, o el granizo. Hay otros modos de formar las cubiertas, pero cuando se hacen con tejas, reciben el nombre de tejados.
La forma de las piezas y los materiales de elaboración son muy variables: las formas pueden ser regulares o irregulares, planas o curvas, lisas o con acanaladuras y salientes; respecto a los materiales pueden ser cerámicas (elaborada con barro cocido), hidráulicas (elaboradas con mortero de cemento), plásticas y bituminosas (fabricadas con polímeros plásticos derivados del petróleo u otra materia prima), de madera, de piedra (como la pizarra).
En cuanto a la cerámica, es fama que son mejores las viejas y esto se debe a que las nuevas tienen mucha más permeabilidad y en la parte inferior pueden formarse condensaciones del agua transpirada, formando una gotera, mientras que las viejas tienen los poros colmatados por polvo y musgos.
El empleo de tejas para cubiertas se atribuye a los griegos, que utilizaban placas de cerámica delgadas y ligeramente curvadas. El arrabal del Kerámikon en Atenas se llamaba así por fabricarse en él tejas cerámicas. Plinio el Viejo dice que los belgas se servían de una piedra blanca y blanda para fabricar las tejas. El palacio de los reyes de Franciatomó el nombre de Tullerías al haber allí antiguamente tejares.
MATERIALES DE VIDRIOS
El vidrio es un material inorgánico duro, frágil, transparente y amorfo que se encuentra en la naturaleza, aunque también puede ser producido por el ser humano. 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 a partir de arena de sílice (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3).
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 están dispuestas de forma irregular) y no un sólido cristalino.
Lona de vidrio
El tejido screen para protección solar se coloca en el exterior de la ventana como producto de cerramiento (a modo de persiana) y en el interior del habitáculo como cortina. Las primeras materias que se han escogido para dar composición a este tejido han sido elegidas con criterios basados en la finalidad del producto.
Así pues, para la elección de la fibra textil, se ha utilizado el criterio de la máxima estabilidad dimensional (alargamiento y encogimiento) a la temperatura, ya que es un producto que debe soportar temperaturas muy elevadas, por estar en exposición constante al sol y muy próximo al cristal de la ventana. Por tanto, la fibra textil que
cumple mejor estas condiciones es la fibra de vidrio, ya que es una fibra mineral,
(boro silicato exento de álcalis), inerte y sin procesos de síntesis para su obtención que puedan hacer que la estructura de la misma pueda verse alterada principalmente por la temperatura solar.
Un dato que avala ésta estabilidad, es que la fibra de vidrio posee una recuperación de las propiedades dimensionales ante cualquier acción, del 100% ya que hasta los 1200º C no empieza su proceso de fusión, lo que garantiza que a temperaturas de 50, 60, 70, y 80º C no tenga ninguna variación dimensional.
Otra propiedad importante a resaltar es su poder de aislante térmico. Tiene su explicación debido a que es una fibra mineral, y como mineral propiamente dicho
tiene poder aislante. Es usada como aislamiento térmico en la construcción de edificios.
Así pues, para la elección de la fibra textil, se ha utilizado el criterio de la máxima estabilidad dimensional (alargamiento y encogimiento) a la temperatura, ya que es un producto que debe soportar temperaturas muy elevadas, por estar en exposición constante al sol y muy próximo al cristal de la ventana. Por tanto, la fibra textil que
cumple mejor estas condiciones es la fibra de vidrio, ya que es una fibra mineral,
(boro silicato exento de álcalis), inerte y sin procesos de síntesis para su obtención que puedan hacer que la estructura de la misma pueda verse alterada principalmente por la temperatura solar.
Un dato que avala ésta estabilidad, es que la fibra de vidrio posee una recuperación de las propiedades dimensionales ante cualquier acción, del 100% ya que hasta los 1200º C no empieza su proceso de fusión, lo que garantiza que a temperaturas de 50, 60, 70, y 80º C no tenga ninguna variación dimensional.
Otra propiedad importante a resaltar es su poder de aislante térmico. Tiene su explicación debido a que es una fibra mineral, y como mineral propiamente dicho
tiene poder aislante. Es usada como aislamiento térmico en la construcción de edificios.
Vidrios planos
Los vidrios planos consiste en una plancha de vidrio fabricada haciendo flotar el vidrio fundido sobre una capa de estaño fundido. Este método proporciona al vidrio un grosor uniforme y una superficie muy plana, por lo que es el vidrio más utilizado en la construcción. Se le denomina también vidrio plano, sin embargo no todos los vidrios planos son vidrios fabricados mediante el sistema de flotación.
Vidrios refractarios
Loa vidrios refractarios se refiere a la propiedad de ciertos materiales de resistir altas temperaturas sin descomponerse. Éstos, se utilizan para hacer crisoles y recubrimientos de hornos e incineradoras. No hay una frontera clara entre los materiales refractarios y los que no lo son, pero una de las características habituales que se pide a un material para considerarlo como tal es que pueda soportar temperaturas de más de 1100 °C sin ablandarse.
Vidrios de seguridad
Recibe así mismo el nombre de vidrio de seguridad, aunque este es sólo uno de los tipos que existen en el mercado y no todos los vidrios de seguridad (como lostemplados) suelen ser laminados. Esta lámina puede ser transparente o translúcida, de colores (los colores pueden aplicarse directamente sobre la ardilla del vidrio si bien suele preferirse colorear la lámina de PVB o EVA o la resina) e incluir prácticamente de todo: papel con dibujos, diodos LED, telas, etc. También pueden recibir un tratamiento acústico y de control solar. Esta lámina le confiere al vidrio una seguridad adicional ante roturas, ya que los pedazos quedan unidos a ella. Los parabrisas o los vidrios antirrobo y antibalas pertenecen a este tipo de vidrio. Esta flexibilidad permite hacer de los vidrios laminados un elemento indispensable en la arquitectura y el diseño contemporáneos. Para el proceso con película PVB se requiere de autoclave. Para el proceso con película EVA se requiere de una cámara de vacío y horno a baja temperatura (115-120 grados Celsius).
Vidrio templado
El vidrio templado es un tipo de vidrio de seguridad, procesados por tratamientos térmicos o químicos, para aumentar su resistencia en comparación con el vidrio normal. Esto se logra poniendo las superficies exteriores en compresión y las superficies internas en tensión. Tales tensiones hacen que el vidrio, cuando se rompe, se desmenuce en trozos pequeños granulares en lugar de astillar en fragmentos dentados. Los trozos granulares tienen menos probabilidades de causar lesiones.
MATERIALES AGLUTINANTES
Son aquellos elementos que sirven para unir o pegar en las construcciones y llevan a cabo su cometido mediante reacciones quimicas en presencia de agua y aire.
Productos pulverizados que al mezclar lo con agua sufren transformaciones quimicas que producen su endurecimiento.
Yeso
La roca natural denominada aljez (sulfato de calcio dihidrato: CaSO4·2H2O), mediante deshidratación, al que puede añadirse en fábrica determinadas adiciones de otras sustancias químicas para modificar sus características defraguado, resistencia, adherencia, retención de agua y densidad, que una vez amasado con agua, puede ser utilizado directamente.
También, se emplea para la elaboración de materiales prefabricados. El yeso, como producto industrial, es sulfato de calcio hemihidrato (CaSO4·½H2O), también llamado vulgarmente "yeso cocido". Se comercializa molido, en forma de polvo. Una variedad de yeso, denominada alabastro, se utiliza profusamente, por su facilidad de tallado, para elaborar pequeñas vasijas, estatuillas y otros utensilios.
Cemento
El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón (en España, parte de Suramérica y el Caribe hispano) o concreto (en México y parte de Suramérica). Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil.
Cal
La cal se ha usado, desde la más remota antigüedad, de conglomerante en la construcción; también para pintar (encalar) muros y fachadas de los edificios construidos con adobes o tapial (habitual en las antiguas viviendas mediterráneas) o en la fabricación de fuego griego.
MATERIALES COMPUESTOS
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 dos 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.2
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.
Mortero
El mortero es una mezcla de conglomerantes inorgánicos, áridos y agua, y posibles aditivos que sirven para pegar elementos de construcción tales como ladrillos, piedras, bloques de hormigón, etc. Además, se usa para rellenar los espacios que quedan entre los bloques y para el relleno de paredes. Los más comunes son los de cemento y están compuestos por cemento, agregado fino y agua. Generalmente, se utilizan para obras de albañilería, como material de agarre, revestimiento de paredes, etc.
Hormigón
El hormigón o concreto es un material compuesto empleado en construcción, formado esencialmente por unaglomerante al que se añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos.
El aglomerante es en la mayoría de las ocasiones cemento (generalmente cemento Portland) mezclado con una proporción adecuada de agua para que se produzca una reacción de hidratación. Las partículas de agregados, dependiendo fundamentalmente de su diámetro medio, son los áridos (que se clasifican en grava, gravilla y arena).1La sola mezcla de cemento con arena y agua (sin la participación de un agregado) se denomina mortero. Existen hormigones que se producen con otros conglomerantes que no son cemento, como el hormigón asfáltico que utilizabetún para realizar la mezcla.
El cemento es un material pulverulento que por sí mismo no es aglomerante, y que mezclado con agua, al hidratarse se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece tornándose en un material de consistencia pétrea. El cemento consiste esencialmente en silicato cálcico hidratado (S-C-H), este compuesto es el principal responsable de sus características adhesivas. Se denomina cemento hidráulico cuando el cemento, resultante de su hidratación, es estable en condiciones de entorno acuosas. Además, para poder modificar algunas de sus características o comportamiento, se pueden añadir aditivos y adiciones (en cantidades inferiores al 1 % de la masa total del hormigón), existiendo una gran variedad de ellos: colorantes, aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, fibras, etc.
Asfalto
El asfalto, también denominado betún, es un material viscoso, pegajoso y de color negro. Se utiliza mezclado con arena o gravilla para pavimentar caminos y como revestimiento impermeabilizante de muros y tejados. En lamezclas asfálticas es usado como aglomerante para la construcción de carreteras, autovías o autopistas. Está presente en el petróleo crudo y compuesto casi por completo de betún bitumen. El asfalto es una sustancia que constituye la fracción más pesada del petróleo crudo. Se encuentra a veces en grandes depósitos naturales, como en el lago Asfaltites o mar Muerto, lo que se llamó betún de Judea. Su nombre recuerda el lago Asfaltites (el mar Muerto), en la cuenca del río Jordán.
Además del sitio mencionado, se encuentra en estado natural formando una mezcla compleja de hidrocarburossólidos en lagunas de algunas cuencas petroleras, como sucede en el lago de asfalto de Guanoco, el lago de asfalto más extenso del mundo (Estado Sucre, Venezuela), con 4 km² de extensión y 75 millones de barriles de asfalto natural. Le sigue en extensión e importancia el lago de asfalto de La Brea, en la isla de Trinidad.
Piedra artificial
Hacer piedras falsas es una profesión y un pasatiempo que crece con velocidad. Combinando tus habilidades básicas de construcción y tu creatividad artística podrás crear piedras artificiales de concreto que sean prácticamente indistinguibles de las naturales.
Es bastante barato hacer piedras falsas y si resulta que tienes el don para la escultura puede ser que encuentres una profesión nueva y fructífera. Desde letreros de domicilios hasta tinas de baño o mejor aun – paredes para escalar, las piedras artificiales tienen muchas aplicaciones prácticas.
Fibrocemento
El fibrocemento es un material utilizado en la construcción, constituido por una mezcla de un aglomerante inorgánico hidráulico (cemento) o un aglomerante de silicato de calcio que se forma por la reacción química de un material silíceo y un material calcáreo, reforzado con fibras orgánicas, minerales y/o fibras inorgánicas sintéticas.
El fibrocemento se emplea principalmente para el revestimiento de numerosas estructuras.
MATERIALES METÁLICOS
Se denomina metal a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.
La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un solapamiento entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo. En ausencia de una estructura electrónica conocida, se usa el término para describir el comportamiento de aquellos materiales en los que, en ciertos rangos de presión y temperatura, la conductividad eléctrica disminuye al elevar la temperatura, en contraste con los semiconductores.
El hierro
El hierro o fierro tambien conocido graciosamente con el hierro pruducido de los tornillos , usual siendo conocido como la pertenencia de polimeros clasificados por la doña oficial satanica de lo que es su composicion sustancial (en muchos países hispanohablantes se prefiere esta segunda forma)1 es un elemento químico denúmero atómico 26 situado en el grupo 8, periodo 4 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Fe(del latín fĕrrum)1 y tiene una masa atómica de 55,6 u.
Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5 % y, entre los metales, solo el aluminio es más abundante; y es el primero más abundante en masa planetaria, debido a que el planeta en su núcleo, se concentra la mayor masa de hierro nativo equivalente a un 70 %. El núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel en forma metálica, generando al moverse uncampo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro. En cosmología, es un metal muy especial, pues es el metal más pesado que puede producir la fusiónen el núcleo de estrellas masivas; los elementos más pesados que el hierro solo pueden crearse en superno vas.
Proceso de obtención
El hierro es el metal de transición más abundante en la corteza terrestre, y cuarto de todos los elementos. También existe en el Universo, habiéndose encontrado meteoritos que lo contienen. Es el principal metal que compone el núcleo de la Tierra hasta con un 70 %. Se encuentra formando parte de numerosos minerales, entre los que destacan la hematites (Fe2O3), la magnetita (Fe3O4), la limonita (FeO (OH)), la siderita (FeCO3), la pirita (FeS2), la ilmenita(FeTiO3), etcétera.
Se puede obtener hierro a partir de los óxidos con más o menos impurezas. Muchos de los minerales de hierro son óxidos, y los que no, se pueden oxidar para obtener los correspondientes óxidos.
La reducción de los óxidos para obtener hierro se lleva a cabo en un horno denominado comúnmente alto horno . En él se añaden los minerales de hierro en presencia de coque y carbonato de calcio, CaCO3, que actúa como escorificante.
El cobre
El cobre (del latín cuprum, y éste del griego kypros),5 cuyo símbolo es Cu, es el elemento químico de número atómico 29. Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo después de la plata). Gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos y otros componentes eléctricos yelectrónicos.
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecánicas, aunque tienen una conductividad eléctrica menor. Las más importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones. Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un número casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecánicas.
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria. El cobre y su aleación con el estaño, el bronce, adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antigüedad. Aunque su uso perdió importancia relativa con el desarrollo de lasiderurgia, el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos comomonedas, campanas y cañones. A partir del siglo XIX, concretamente de la invención del generador eléctrico en1831 por Faraday, el cobre se convirtió de nuevo en un metal estratégico, al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eléctricas.
Obtención del cobre
El cobre posee un importante papel biológico en el proceso de fotosíntesis de las plantas, aunque no forma parte de la composición de la clorofila. El cobre contribuye a la formación de glóbulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguíneos, nervios, sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana.6
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras, mariscos, legumbres, vísceras y nueces entre otros, además del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo. El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepática conocida como enfermedad de Wilson.7
El cobre es el tercer metal más utilizado en el mundo, por detrás del hierro y el aluminio. La producción mundial de cobre refinado se estimó en 15,8 Mt en el 2006, con un déficit de 10,7 % frente a la demanda mundial proyectada de 17,7 Mt.8 Los pórfidos cupríferos constituyen la principal fuente de extracción de cobre en el mundo
Aleaciones
Desde el punto de vista físico, el cobre puro posee muy bajo límite elástico (33 MPa) y una dureza escasa (3 en la escala de Mohs o 50 en la escala de Vickers).2 En cambio, unido en aleación con otros elementos adquiere características mecánicas muy superiores, aunque disminuye su conductividad. Existe una amplia variedad de aleaciones de cobre, de cuyas composiciones dependen las características técnicas que se obtienen, por lo que se utilizan en multitud de objetos con aplicaciones técnicas muy diversas. El cobre se alea principalmente con los siguientes elementos: Zn, Sn, Al, Ni, Be, Si, Cd, Cr y otros en menor cuantía.
Según los fines a los que se destinan en la industria, se clasifican en aleaciones para forja y en aleaciones para moldeo. Para identificarlas tienen las siguientes nomenclaturas generales según la norma ISO 1190-1:1982 o su equivalente UNE 37102:1984.58 Ambas normas utilizan el sistema UNS (del inglésUnified Numbering System).
El aluminio
El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferromagnético. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8 % de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales.1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos, plagioclasas ymicas). Como metal se extrae únicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrólisis. Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería de materiales, tales como su baja densidad (2.700 kg/m³) y su alta resistencia a la corrosión. Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecánica (hasta los 690 MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es muy barato. Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que más se utiliza después del acero.
Fue aislado por primera vez en 1825 por el físico danés H. C. Oersted. El principal inconveniente para su obtención reside en la elevada cantidad de energía eléctrica que requiere su producción. Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado, su extendida vida útil y la estabilidad de su precio.
Obtención del aluminio
Ocupa el tercer lugar en abundancia en la corteza terrestre, se refiere posee grandes aplicaciones comerciales industriales etc.
superado solamente por el hierro y aun siendo tan usado, el aluminio no fue preparado como lo conocemos hoy en dia.
Aleaciones
El aluminio puro es un material blando y poco resistente a la tracción. Para mejorar estas propiedades mecánicas se alea con otros elementos, principalmente magnesio, manganeso, cobre, zinc y silicio, a veces se añade también titanioy cromo. La primera aleación de aluminio, el popular duraluminio fue descubierta casualmente por el metalúrgico alemán Alfred Wilm y su principal aleante era el cobre.
