Química en construcción
Química de la madera, agua, suelo, rocas, agregados y los hormigones
1.- Madera
La madera es un material ortótropo encontrado como principal
contenido del tronco de un árbol. Los árboles se caracterizan por tener troncos
que crecen cada año y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con
lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas. Una
vez cortada y secada, la madera se utiliza para muchas aplicaciones.
1.2.- Usos:
-
Fabricación de pulpa o pasta, materia prima para
hacer papel.
-
Alimentar el fuego se denomina leña y es una de
las formas más simples de Biomasa.
-
Ingeniería
-
Medicinal
1.3.- Estructura de la madera
v
Corteza externa: Es la capa más externa del
árbol. Está formada por células muertas del mismo árbol. Esta capa sirve de
protección contra los agentes atmosféricos.
v
Cámbium: Es la capa que sigue a la corteza y da
origen a otras dos capas: la capa interior o capa de xilema, que forma la
madera, y una capa exterior o capa de floema, que forma parte de la corteza.
v
Albura: Es la madera de más reciente formación y
por ella viajan la mayoría de los compuestos de la savia. Las células
transportan la savia, que es una sustancia azucarada con la que algunos
insectos se pueden alimentar. Es una capa más blanca porque por ahí viaja más
savia que por el resto de la madera.
v
Duramen (o corazón): Es la madera dura y
consistente. Está formada por células fisiológicamente inactivas y se encuentra
en el centro del árbol. Es más oscura que la albura y la savia ya no fluye por
ella.
v
1.4.- Composición de la madera
En composición media se compone de un 50% de carbono (C), un
42% de oxígeno (O), un 6% de hidrógeno (H) y el 2% restante de nitrógeno (N) y
otros elementos.
Los componentes principales de la madera son la celulosa, un
polisacárido que constituye alrededor de la mitad del material total, la
lignina (aproximadamente un 25%), que es un polímero resultante de la unión de
varios ácidos y alcoholes fenilpropílicos y que proporciona dureza y
protección, y la hemicelulosa (alrededor de un 25%) cuya función es actuar como
unión de las fibras. Existen otros componentes minoritarios como resinas,
ceras, grasas y otras sustancias.
1.5.- Propiedades de la madera
Cada tipo de madera tiene sus propiedades específicas, pero a grandes rasgos las propiedades de la madera son:
§ La madera es conductora de sonido (acústico).
§ Buen aislante térmico y eléctrico.
§ La madera es un material renovable, reciclable y biodegradable.
§ La madera es un material tenaz, dúctil y maleable.
§ El color puede ser más oscuro o claro por las sales, colorantes y resinas. Las maderas más oscuras son las más resistentes y duraderas, también suelen ser las más pesadas.
§ La textura viene dada por el tamaño de los poros y en función de esto depende su propiedad para aceptar tintes y barnices. Y también variará el tratamiento que debe recibir la madera.
§ Las vetas proceden de la orientación y el color de las fibras.
§ La densidad o el peso de la madera, indicará la resistencia que tiene. Por lo general todas tienen menos densidad que el agua, es por esto que la madera flota.
1.6.- Clasificaciones
Se diferencian distintos tipos de madera (como también
existen diferencias en las características de los árboles de las que se
extrae), aunque la clasificación actualmente más utilizada es la que se realiza
en función de la dureza de la madera, que las engloba en dos grandes grupos:
maderas blandas y maderas duras.
§ Las maderas blandas resultan fáciles de trabajar y son dúctiles, sin embargo, no hay que asociar blandas con frágiles, pues existen maderas de este tipo que son muy resistentes.
Algunos ejemplos de maderas blandas son:
-
Pino: la madera de pino fácil de trabajar,
barata y textura uniforme. Es habitualmente usada carpintería, paneles, muebles
y molduras.
-
Cedro: madera de color rojizo y un agradable
olor dulce. Muy utilizada en cajoneras, cubiertas, tejas y en la construcción.
-
Abeto: madera de características similares a la
del pino, ligera, alta resistencia a los químicos, buena elasticidad y sin
resinas. Muy utilizada en revestimientos de paredes y techos.
Las maderas duras son maderas habitualmente más
resistentes que las blandas. Son muy utilizadas en la construcción y
ebanistería, ya que con ellas se consigue fabricar muebles de gran calidad,
aguantan bien el paso del tiempo, poseen mayor dureza y son mucho más estéticas
que las maderas blandas.
Estos son algunos ejemplos de maderas duras:
-
Caoba: madera de color rojizo, grano fino,
resistente. Muy usada en ebanistería por su calidad. Además, al poseer alta
densidad y dureza, es muy usada en zonas tropicales y húmedas.
-
Roble: madera dura con grandes cualidades de
flexión. Muy usada en parquets, suelos o algunos tipos de muebles
-
Nogal: madera extremadamente dura de color
marrón chocolate. Muy usado para la fabricación de paneles, algunos tipos de
muebles, adornos u elementos torneados.
-
Teca: madera dura muy resistente a la humedad,
deformaciones, fisuras o al paso del tiempo
-
Olivo: madera gruesa y muy resistente de colores
amarillentos, claros o rojizos
-
Cerezo: en principio, tiene colores marrones
rosado, pero se va oscureciendo con el tiempo hasta alcanzar tonos más rojizos.
Resulta más delicada que las anteriores.
-
Olmo: madera con tonos que van desde el marrón
claro, hasta el rojizo y muy resistente a la putrefacción.
-
Fresno: madera de color crema
ligeramente rosada o grisácea.
1.7.- Aplicaciones de madera
El agua es una sustancia que se compone por dos átomos de
hidrógeno y un átomo de oxígeno (H2O) y se puede encontrar en estado sólido
(hielo), gaseoso (vapor) y líquido (agua). Las propiedades físicas y químicas
del agua son muy importantes para la supervivencia de los ecosistemas.
2.1.- Características del agua
Las características del agua pueden ser químicas, físicas o
biológicas y según el contenido puede clasificarse en diferentes tipos (agua
dulce, salada, blanda, dura...). A continuación, se describen las principales
características del agua:
-
La densidad del agua es 1.
-
El agua es la sustancia con mayor calor
específico (4.180 J/Kg/ºC), aunque varía según la temperatura.
-
El calor latente que el agua requiere para
romper un puente de hidrógeno y formar vapor es muy elevada (539 Kcal/Kg).
-
La tensión superficial del agua es muy alta.
Además, las características del color, la turbidez y la
conductividad se utilizan como parámetros de la calidad del agua.
2.2.-Tipos de agua
Si bien su definición es aplicable a cualquier forma en la
que se pueda presentar, conviene aclarar que existen varios tipos de agua en
función de sus características químicas, físicas o biológicas:
v
Potable: aquella destinada para el consumo
humano.
v
Dulce: se encuentra en la superficie terrestre
de manera natural, así como en ecosistemas subterráneos.
v
Salada: posee una concentración de sales
minerales disueltas de cerca del 35%. Se encuentra en océanos y mares.
v
Dura: aquella que contiene un alto nivel de
minerales disueltos.
v
Blanda: en ella se encuentra disuelta una mínima
cantidad de sales.
v
Destilada: cuando ha sido purificada o limpiada
mediante destilación.
v
Residuales: cualquier tipo de agua cuya calidad
está afectada negativamente por la influencia del ser humano.
v
Negras: contaminadas con heces u orina.
v
Cruda o bruta: no ha recibido ningún tratamiento
y suele encontrarse en fuentes y reservas naturales.
2.3.- Ciclo del agua
El ciclo del agua o el ciclo hidrológico es uno de los
procesos bioquímicos más importantes. El agua sufre una serie de
transformaciones y desplazamientos en los que va pasando por sus tres estados:
líquido, sólido y gaseoso.
Este ciclo se compone de varias etapas, que se desarrollan
de forma sucesiva y simultánea, y se repiten y compenetran con otras:
El agregado es el material granular, generalmente inerte
resultante de la desintegración natural, desgaste o trituración de rocas, de
escorias siderúrgicas convenientemente preparadas para tal fín o de otros
materiales suficientemente duros, que permiten obtener partículas de forma y
tamaños estables, destinadas a ser empleada en hormigones (Centro de
investigación de los Reglamentos nacionales de Seguridad para las obras
civiles)
Los agregados fino y grueso ocupan alrededor del 60% al 75%
del volumen del hormigón (70% a 85% d la masa) é influyen fuertemente en las
propiedades tanto en estado fresco como endurecido en las proporciones de la
mezcla y en la economía del hormigón.
4.- Hormigón
El hormigón es el resultado de una mezcla de cemento, arena
y grava que unidos con agua, forman una masa resistente y de consistencia
compacta.
El cemento mezclado con agua, se convierte en una pasta
moldeable con propiedades adherentes, que en poas horas fragua y se endurece
formándose en un material de consistencia pétrea.
5.- Suelos
El suelo es la capa que cubre la superficie terrestre y que
sostiene la vida vegetal y animal. Es el gran motor energético de la
naturaleza, ya que en su interior alberga nutrientes y agua de la que se
alimentan las plantas y otros organismos.
5.1.- Propiedades
Algunas de las propiedades del suelo son:
v
Textura. Los suelos varían entre sí según los
elementos que los constituyen y su textura cambia de acuerdo a la cantidad y al
tamaño de las partículas que lo formen.
v
Fertilidad. Los suelos varían entre sí según su
nivel de fertilidad, es decir, según la capacidad que tengan de poder albergar
vida vegetal. A mayor fertilidad, mayor desarrollo agrícola de un suelo.
v
PH. Los suelos varían entre sí según su nivel de
acidez (pH). El pH se mide en una escala que va de 1 a 14, siendo 7 un pH
neutro, menor a 7: ácido y mayor a 7: básico.
v
Mutación. Los suelos cambian con el correr del
tiempo y debido a factores como la descomposición de residuos orgánicos, las
lluvias excesivas, entre otros. Un suelo puede hacerse, con el tiempo, más
fértil o menos fértil.
v
Permeabilidad. Los suelos varían entre sí de
acuerdo a su permeabilidad, es decir, a la capacidad de que se filtre agua y
aire. Esto va a depender de la estructura del suelo y del tamaño y
características de los materiales que lo compongan.
v
Estructura. Los suelos varían entre sí de
acuerdo a la forma en la que se agrupan los elementos y materiales que los
constituyen.
v
Salinidad. Los suelos varían entre sí de acuerdo
al porcentaje de sales solubles acumuladas que tengan. Este proceso se puede
dar de forma natural o como consecuencia de fenómenos llevados a cabo por el
ser humano.
v
Porosidad. Los suelos varían entre sí de acuerdo
a la cantidad y estructura de los poros, que son aquellos espacios del suelo
que están vacíos, es decir, que no están formados por materia sólida, sino por
agua y aire.
5.2.- Componentes del suelo
Entre los principales componentes
del suelo están:
Agua. Es el componente básico del suelo que
permite albergar la vida vegetal. Mientras más húmedos son los suelos, mayores
especies vegetales podrán desarrollarse en ellos.
Aire. Es el componente que permite que las
raíces de las plantas y los organismos que habitan en el suelo puedan respirar.
Material inorgánico. Está constituido
fundamentalmente por minerales, como silicatos, óxidos, micas, calizas o sales.
Materia orgánica. Es el componente que proviene
de la descomposición de los restos vegetales y animales. Estos restos, tras
descomponerse, se transforman en nutrientes que contribuyen a la fertilidad del
suelo.
Pequeños organismos. Está constituido por
organismos como bacterias, hongos, lombrices, insectos, virus, entre muchos
otros.
- https://humanidades.com/suelo/#ixzz8CIUGHXEw
- https://www.iagua.es/respuestas/que-es-agua
- https://www.oposinet.com/temario-de-tecnologia/temario-4-tecnologia/tema-36-la-madera-clasificacin-y-propiedades-4/#:~:text=Seg%C3%BAn%20la%20dureza%2C%20las%20maderas,tilo%2C%20sauce%2C%20balsa).
Comentarios
Publicar un comentario