Materiales Metálicos y Leñosos para Cerramientos Arquitectónicos: Propiedades y Aplicaciones

Materiales Metálicos y Leñosos para Cerramientos

1. Acero

1.1. Elementos para Fachadas

El acero es un material clave para fachadas ligeras. Sus ventajas incluyen: rapidez de colocación, alta calidad, ligereza y durabilidad. Sin embargo, presenta inconvenientes como su coste y el aislamiento. Es importante considerar los siguientes aspectos:

• Resistencia a la abrasión, al choque y a los agentes atmosféricos.
• Posibilidad de coloración.
• Alabeo.
• Durabilidad.
• Permeabilidad al aire y al vapor.
• Resistencia a la putrefacción.
• Facilidad de limpieza.

A) Chapa Vitrificada

Chapa normal decapada, vitrificada y esmaltada. Se coloca sobre superficie lisa o con nervaduras. Es un material durable y resistente.

B) Chapa de Acero Inoxidable

Existen dos aleaciones principales: al cromo y al cromo-níquel. Se lamina, decapa y conforma en frío. Aunque su coste es alto, es más resistente y duradero, compatible con el aluminio, y posee el mismo coeficiente de dilatación que el hormigón.

C) Chapa de Acero Corten

Chapa que se cura de 6 a 24 meses en el lugar del edificio, donde se oxida para obtener su color característico. Su coste es aproximadamente la mitad que el del acero inoxidable, y sus propiedades son casi idénticas, aunque no es compatible con aluminio, cobre y otros metales.

1.2. Elementos para Cubiertas

A) Chapa de Acero Galvanizado

Se distinguen dos tipos: chapa fina (0.6 mm de espesor mínimo) y doble hoja con aislante intermedio. El tratamiento anticorrosivo se presenta en dos variantes:

• Galvanizado: Pasivado mediante proceso de electrogalvanización con capa de zinc anódico.
• Galvanizado con capa de acabado: Añadiendo pintura o recubrimiento.

1.3. Carpinterías

Las carpinterías de acero ofrecen gran competitividad debido a sus propiedades:

• Resistencia al fuego, a los agentes biológicos y a la corrosión.
• Facilidad de montaje.
• Menor sección.
• Buen aspecto.
• Rigidez.

Se distinguen dos tipos:

A) Acero Galvanizado

Sección de 0.8 mm, uniones soldadas, y una capa de zinc donde el galvanizado haya desaparecido. También disponible esmaltado.

B) Acero Inoxidable

Sección de 1.2 mm, uniones soldadas.

2. Aluminio

2.1. Obtención y Propiedades

El aluminio se obtiene mediante el tratamiento de bauxita con NaOH, produciendo alúmina, que luego es reducida por electrólisis a aluminio. Sus propiedades clave son:

Densidad:

2.7 Kg/dm³, tres veces inferior a la del acero.

Conductividad Térmica:

204 W/mºC, tres veces superior a la del acero.

Rigidez Mecánica:

7.000 Kg/mm², un tercio de la del acero, lo cual puede compensarse aumentando el momento de inercia mediante extrusionado.

Resistencia Mecánica:

6 Kg/mm², que puede elevarse hasta 20 veces mediante impurezas o aleaciones.

Mecanizado:

Es dúctil, blando, con un punto de fusión de 660 ºC.

Oxidación:

En contacto con el aire se recubre de óxido. En condiciones adversas, se realiza decapado y pintado.

Comportamiento Químico:

Es activo frente a metales alcalinos.

Aleaciones:

Se utiliza siempre en combinación con manganeso (Mn), magnesio (Mg) y silicio (Si).

2.2. Aplicaciones

A) Chapas para Fachadas

Láminas finas de aleaciones, disponibles lisas o nervadas. Tipos:

• Esmaltada al Fuego: A 550 ºC.
• Color Natural: Anodizado y acabado mate.
• Color: Anodizado y coloreado.
• Plastificada: Recubierta de vinilo.
• Fundida: Con relieve.

B) Chapas para Cubiertas

Se utilizan de diversas formas:

• Lisas para pendientes entre 5% y 30% sobre forjados o tableros.
• Lisas o conformadas sobre entramado metálico u hormigón.
• Lisas sobre rastreles de madera de pino.
• Conformadas en perfiles.

C) Carpinterías

El precio de las carpinterías de aluminio se sitúa entre el acero galvanizado y el inoxidable. Ofrecen ventajas adicionales como su comportamiento frente a agentes externos, fácil conformado, aislamiento y buen aspecto. Utilizando aleación con 6% de silicio se obtiene el color natural. Los tratamientos anticorrosión incluyen:

• Anodizado.
• Coloreado.
• De Conversión: Película adherente de óxidos y sales.
• Pintura: Lacas de secado al horno o pintados a pie de obra.

El espesor mínimo de los perfiles es de 1.5 mm.

3. Cobre

3.1. Obtención y Propiedades

El cobre se extrae de la calcopirita y se reduce por electrólisis. Sus características principales son:

Densidad:

8.94 Kg/dm³.

Punto de Fusión:

1070 ºC.

Conductividad:

384 W/mºC.

Durabilidad:

En atmósfera húmeda se recubre de una capa de carbonato, protectora del metal.

3.2. Aleaciones

A) Bronces

Aleaciones con estaño (Sn) o aluminio (Al), con un porcentaje menor al 32%.

B) Latones

Aleaciones con zinc (Zn), con un porcentaje menor al 45%.

3.3. Chapas para Fachadas o Cubiertas

Su diseño y colocación son similares a los del aluminio y el acero. Presenta los siguientes inconvenientes: alto coste, coloración de otros materiales debido a su capa de oxidación, alto coeficiente de dilatación y agresividad hacia otros metales.

4. Zinc

Se obtiene de la blenda, de la cual se extrae el óxido por tostación. Este se reduce en hornos especiales o por electrólisis. Sus propiedades son:

Densidad:

7.1 Kg/dm³.

Punto de Fusión:

417 ºC.

Se oxida autoprotegiéndose. Es dilatable, forjable, maleable y soldable. Se utiliza para cubiertas con inclinaciones del 5% al 30%. Se emplean chapas de un espesor mínimo de 0.8 mm, instaladas sobre rastreles de madera.

5. Plomo

Se obtiene de la Galena, mediante un procedimiento similar al del Zinc. Se refuerza y endurece en aleación con antimonio (Sb). Sus propiedades son:

Densidad:

11.3 Kg/dm³.

Punto de Fusión:

327 ºC.

Es blando, dilatable, resistente a los agentes atmosféricos, químicamente estable, económico y de fácil aleación. Se utiliza para cubiertas, juntas de dilatación, articulaciones y placas.

6. Madera

6.1. Carpinterías

Para carpinterías, se utilizan perfiles con las siguientes características:

• Peso específico mayor de 450 Kg/m³.
• 12-15% de humedad.
• Desviación máxima de fibras respecto al eje: 1/16.
• Ausencia de alabeos, acebolladuras o ataques de hongos.

Las maderas más utilizadas son las coníferas (pino, abeto) y algunas exóticas. Sus ventajas incluyen resistencia y buen comportamiento térmico. Los inconvenientes son su resistencia al fuego y a la humedad.