Buscant material adequat
2002/11/01 Mendiburu, Joana - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
L'ésser humà, per a respondre a les seves necessitats, ha creat materials basats en temes naturals o artificials. Cada material té els seus avantatges i inconvenients, i sobre la base d'aquests últims s'ha construït l'actual camí des de la pedra i la fusta fins a l'actual formigó i cartó-guix. No obstant això, encara no s'ha inventat un material òptim per a la construcció, per la qual cosa a l'hora de triar, és necessari prioritzar.
Materials bàsics però tècniques desenvolupades
L'era de la pedra, del coure, del ferro… la història de la humanitat està lligada a l'evolució dels materials. En definitiva, els materials donen compte de les necessitats, maneres de vida i coneixements de cada moment.
L'home primitiu va utilitzar materials fàcils i poc treballats: argila pastada amb arrels i pedra. Però era més clar del que pensava i va ser ell qui va crear el primer material prefabricat barrejant argila i palla. Les fibres de palla que s'afegien per a evitar esquerdes durant l'assecat de l'argila i, encara que en l'actualitat s'han modificat els materials, el formigó armat es realitza amb la mateixa tècnica.
Després, a. C. Entre 8.000 i 10.000 anys, la tecnologia de la ceràmica es va aplicar a la construcció per a fabricar maons d'argila a uns 900 °C. Al principi els maons es pegaven amb l'argila, però en ser permeable, van començar a buscar algun adhesiu impermeable. A Àsia Menor, per exemple, es va utilitzar l'asfalt com a aglomerant.
La pedra es va utilitzar per primera vegada per a la fabricació de dòlmens. L'home va començar amb pedres de grandària i forma adequades. No obstant això, amb el desenvolupament de les tècniques i eines d'elaboració, es va començar a construir construccions de major grandària que es recolzaven en pilars secundant-se sobre altres pedres. Els grecs unien les columnes amb una pedra d'una sola peça, i els romans van construir arcs perquè la llum entre més en la construcció.
No obstant això, la tècnica més desenvolupada en la construcció per grecs i romans va ser la calç. Pel que sembla, van descobrir casualment que la calç podia ser útil en la construcció, però aquest descobriment no es va desaprofitar.
En els orificis excavats en el sòl es va descobrir que la calç podia ser útil per a la construcció. En escalfar la calç a molt alta temperatura i barrejar-la amb l'aigua, van veure que en contacte amb l'aire s'obtenia un material molt dur. Però el procés era llarg, d'uns mesos.
Per a solucionar aquest problema es va barrejar la calç amb el puzollaje, la pols volcànica rica en silici. El silici reacciona amb la calç en presència d'aigua i s'endureix sense necessitat d'aire. Aquesta tècnica era molt ben dominada pels romans, però l'any 476, amb la dissolució de l'imperi romà, la tècnica es va perdre.
La fusta és un altre material que s'utilitza des de fa temps en les construccions. Els seus principals avantatges són la seva alta resistència, la seva lleugeresa i l'existència d'un material natural reutilitzable. Els desavantatges són la seva curta durada al mig ambient hostil i el risc de cremades. En l'actualitat, el primer desavantatge es pot corregir amb els tractaments adequats, però la segona no es pot millorar totalment. A més, les dimensions i formes estan limitades en funció del tronc, encara que la unió de fines làmines de fusta permet obtenir formes molt atractives.
La revolució de l'acer i el formigó
XIX. De segle a allà, l'ús de l'acer i, posteriorment, del formigó, va modificar radicalment la concepció dels edificis. Tots dos materials van permetre la realització de peces monolítiques de grans dimensions i la unió de diferents elements de manera que constituïssin una unitat.
L'acer és el material utilitzat en els edificis que ofereix les millors resistències, rigidesa i ductilitat –capacitat deformada o tibant en fred–. A més, les peces de manera complexa fabricades amb acer es poden unir fàcilment sense trencaments. Així, la unió de dues peces d'acer no és un punt feble, sinó una intersecció amb peces de pedra.
Al mateix temps que l'acer s'estava convertint en el primer material de construcció, el britànic Joseph Aspdin, basant-se en la calç, va patentar un nou material tan dur com la “pedra Portland”, el ciment. El ciment va néixer en 1824 o, més ben dit, va néixer. De fet, el Parlament britànic va crear ciment amb John Milton i J. L'enginyer Smeaton va manar a investigar les obres romanes en 1755 i Joseph Aspdin va crear el ciment basant-se en la tècnica perduda.
Al principi es va utilitzar com a cua per a unir pedres i maons i, en el segle XIX. A partir de mediats del segle XX (barrejat amb sorra, aigua i còdols) va sorgir el formigó.
El formigó és un material idoni per a aconseguir una alta resistència a compressió sense grans costos. A més, introduint el líquid en els motlles que li donen forma es fabriquen peces de grans dimensions. Però es divideix o esquerda amb certa facilitat.
L'evolució dels materials s'ha centrat en els desavantatges d'aquests, ja que els nous materials han sorgit amb la intenció d'esmenar-los. Així va néixer el XIX. A mitjan segle XX, el formigó armat és obra del francès Joseph Monier.
El formigó armat es va formar mitjançant la introducció d'armadures de ferro en la fabricació de peces de ciment. Des de llavors, les tècniques de formigó armat han evolucionat molt, sobretot gràcies a les aportacions de François Hennebique. Va ser el primer a dissenyar la llosa nervada i utilitzar-la per a realitzar una obra d'art en 1896. Des de llavors, tots els arquitectes, enginyers i promotors han après a aprofitar els avantatges que ofereix el formigó armat. En l'actualitat s'utilitza formigó armat per a la base dels edificis.
No obstant això, el formigó armat, per ser un material adequat per a la construcció, ha heretat també un costat fosc. Els avanços tècnics en matèria de ciment i acer van permetre als arquitectes aconseguir una llibertat conceptual similar a la dels escultors. No obstant això, els promotors han tingut als arquitectes lligats en corda curta, sent la matèria primera dels habitatges de bon preu que es van construir en els anys 1950 i 1960. Seguint les normes industrials, es van construir cases quadrades i sense estètica, de manera que el formigó va adquirir una imatge negativa. Ara correspon als arquitectes treballar la imaginació per a canviar aquesta imatge.
Com definir les característiques del material En l'elecció dels materials de construcció es pot observar el preu, el pes, la facilitat d'adaptació, la contaminació que genera o l'aïllament tèrmic i acústic que ofereix. No obstant això, es pot afirmar que una de les principals característiques del material és la resistència, sense risc d'error. Es diferencien dos tipus de resistències: la de compressió i la de tensió. La primera es refereix a les deformacions que es produeixen en el material en funció de la força i la segona a les falles o trencaments que es produeixen en el material. Normalment, les característiques del material es defineixen mitjançant una sèrie de proves de compressió i tensió. A partir d'aquestes proves es realitzen les corbes anomenades deformació de força. En aquests assajos no es té en compte la velocitat, la durada de la força i la repetició, però s'obté informació fiable del material. A aquesta informació cal afegir algunes característiques no estructurals del material. Per exemple, en la construcció de ponts no convé utilitzar materials de resistència lenta i de gran pes, ja que part de la resistència es dirigeix a suportar el pes del propi material. |
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
