Materias primas para la construccion

materias primas

1. Universidad Nacional del Centro del Perú
"AÑO DE LA UNIVERSALIZACIÓN DE LA SALUD”


UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO
DEL PERU


MATERIAS PRIMAS PARA
CONSTRUCCIÓN

CÁTEDRA:
TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES
CATEDRÁTICO :
MSc. PEREZ CANCHANYA, JOB

ALUMNO:
DELGADILLO AVELLANEDA JOSÉ WALTER
SEMESTRE:
QUINTO



HUANCAYO, 18 DE NOVIEMBRE DEL 2020

2. Universidad Nacional del Centro del Perú
1. Contenido
RESUMEN ……..……………………………………………………………………………………....3
INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………………… ……4
TITULO ...............................................................................................................................................5
OBJETIVOS ........................................................................................................................................5
MARCO TEÓRICO ...........................................................................¡Error! Marcador no definido.
DEFINICION Y FUNDAMENTOS BASICOS ............................¡Error! Marcador no definido.
1. MATERIAS PRIMAS PARA LA CONSTRUCCIÓN …...……………………………………6
2. ORIGEN………………………….……………………………………………………………. 6
3. CARACTERISTICAS…………………………………………………………………………. 7
4. CLASIFICACION DE LAS MATERIAS PRIMAS EN CONSTRU CCIÓN…...……………7
5. CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCI ÓN…..………………… …8
6. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE CONTRUCCIÓN …………………………..13

CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………..17
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ………………………………………………………………...18

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RESUMEN


En este tema, abordaremos, el análisis de los materiales de construcción más adecuados,
haciendo hincapié en sus propiedades más significativas y en el papel que han desempeñado
en el progreso de la humanidad, cuyo testimonio aún permanece patente a todo lo largo y
ancho de la superficie de nuestro planeta.

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INTRODUCCIÓN


En la construcción indudablemente existe un sinfín de materiales que pueden servir para la
edificación de muchos proyectos, pero mucho mejor si es de material ecológico. Hoy en día, ha
llegado a ser prácticamente la única alternativa para que una parte significativa de la población
pueda disponer de una vivienda en condiciones mínimas de habitabilidad puesto que un tercio
de la humanidad vive en viviendas de tierra o suelo, y en países en vías de desarrollo esto
representa más de la mitad; lo que significa verdaderamente una alternativa de solución a los
impactos ambientales, ofreciendo un entorno más natural y saludable para las personas. No solo
en el país sino en el mundo, algunas instituciones le dieron importancia a su estudio de
resistencia y durabilidad. Estas instituciones han emprendido el estudio riguroso y sistemático
del suelo; en las diferentes técnicas constructivas que lo emplean, dominar científicamente
todos los aspectos del tema y conducir su aplicación práctica por las vías más racionales,
económicas y seguras. Esto ha contribuido a la implementación, optimización y creación de
nuevas técnicas que han demostrado la factibilidad de su uso. No solo el suelo de por sí es un
material apto para la construcción, en un 90% de ocasiones es necesario añadirle algún otro
componente que mejore sus capacidades resistivas y duraderas.
Como resultado de la implementación de estas técnicas el suelo entra a jugar un papel muy
importante e imprescindible.

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OBJETIVOS

TITULO
“MATERIAS PRIMAS PARA LA CONSTRUCCIÓN”
OBJETIVOS
Objetivo General
 Analizar la evolución de los materias primas de construcción
Objetivos Específicos
 Analizar la evolución de los materiales de construcción

 Aprender las propiedades de los materiales de construcción y en que fueron mejorando.

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MARCO TEORICO

DEFINICIONES Y FUNDAMENTOS BÁ SICOS
1). MATERIAS PRIMAS PARA LA CONSTRUCCIÓN
Un material de construcción es una materia prima o con más frecuencia un producto
manufacturado, empleado en la construcción de edificios u obras de ingeniería civil. Desde
sus comienzos, el ser humano ha modificado su entorno para adaptarlo a sus necesidades.
Para ello ha hecho uso de todo tipo de materiales naturales que, con el paso del tiempo y el
desarrollo de la tecnología, se han ido transformando en distintos productos mediante
procesos de manufactura de creciente sofisticación.
2). ORIGEN
Desde sus inicios, los seres humanos han cambiado su entorno para adaptarlo a sus
necesidades. Para ello, utiliza una variedad de materiales naturales, que se han ido
transformando en diferentes productos a través de procesos de fabricación cada vez más
complejos con el paso del tiempo y el desarrollo tecnológico. Las materias primas naturales
(piedra, madera, arcilla, metal, agua) se denominan materias primas y los productos
fabricados con ellas (estuco, cemento, acero, vidrio, ladrillos) se denominan materiales de
construcción.
Sin embargo, en el proceso de construcción, ciertas materias primas todavía se utilizan
raramente o no se tratan previamente en absoluto. En estos casos, estas propias materias
primas también se consideran materiales de construcción.
Por tanto, es posible encontrar los mismos materiales incluidos en diferentes categorías: por
ejemplo, la arena se puede utilizar como material de construcción (lecho de arena o lecho bajo
ciertos tipos de aceras), o como componente de otros materiales de construcción (como
mortero), o Como materia prima para el acabado de otro material de construcción (vidrio o
fibra de vidrio). Los primeros materiales empleados por el hombre fueron el barro, la piedra, y
fibras vegetales como madera o paja.
Los primeros materiales utilizados por los seres humanos son la arcilla, la piedra y las fibras
vegetales, como la madera o la paja. El "material artificial" más antiguo utilizado por los
humanos puede ser el adobe, que se remonta al 13.000 a. C. C, 1, y el primer ladrillo de arcilla
cocida conocido data del 4000 a. C. C.1 Entre los primeros materiales, cabe mencionar
también la tela y el cuero, que se utilizan como sobres o puertas y ventanas originales en las
tiendas.

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3). CARACTERÍSTICAS
La mayoría de los materiales de construcción se elaboran a partir de materiales de gran
disponibilidad como arena, arcilla o piedra. Además, es conveniente que los procesos de
manufactura requeridos consuman poca energía y no sean excesivamente elaborados.
Los materiales de construcción tienen como característica común el ser duraderos.
Dependiendo de su uso, además deberán satisfacer otros requisitos tales como la dureza, la
resistencia mecánica, la resistencia al fuego, o la facilidad de limpieza.
Los productos deben pasar unos controles de calidad antes poder ser utilizados (boher es la
encargada de certificar en Perú), la totalidad de los materiales empleados hoy día en la
construcción están suministrados por empresas.
4). CLASIFICACIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS EN CONSTRUCCIÓN
La materia prima utilizada en la fabricación de materiales de construcción, puede tener
diversa procedencia:
Extraída directamente de la naturaleza, de fuentes no renovables o con tasas de renovación
lenta con respecto a la tasa de uso.
De material reciclado procedente de la demolición edificios e infraestructuras, que se procesa
y se transforma dando origen a nuevos productos.
De la mezcla de materia prima cruda y material reciclado, en porcentajes variables.
Una primera clasificación de la materia prima en la construcción se realiza en función de las
necesidades de manufactura o de transformación de la materia prima para ser utilizados,
estableciendo tres grandes grupos:
NATURALES como la piedra, los áridos, la tapia, el corcho o incluso la lana de oveja
utilizada en bioconstrucción como aislantes, que precisan para su colocación en obra
tratamientos previos de limpieza únicamente.
TRANSFORMADOS, los que precisan procesos complejos de manufactura para ser
utilizados, también llamados artificiales, como en el caso del hormigón.
MIXTOS o compuestos, aquellos en los que la materia prima cruda se mezcla con productos
transformados o sintéticos, como el caso de tableros aglomerados, en los que la madera se
mezcla con resinas sintéticas.

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5). CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
5.1). PÉTREOS:
Son las piedras naturales. Pueden ser en forma de bloques o de gránulos.

 ROCAS

Unos de los materiales de construcción más antiguos. Se extraen de las canteras y,
posteriormente, se labran, hasta que se consigue la forma, el tamaño y el acabado que se
necesite.
Suelen clasificarse según su origen, en tres grandes categorías:

- Rocas magmáticas o ígneas
- Rocas sedimentarias
- Rocas metamórficas

Las más empleadas en la construcción son:
- Granitos: Son rocas de origen magmático. Duras, densas y resistentes a los
esfuerzos de compresión y a las condiciones del medio ambiente. Se pueden tallar y pulir, por
lo que se consigue que su superficie adquiera un brillo intenso. Los hay de distintos colores.
Se emplean en la construcción de muros, pavimentos y encimeras.

- Calizas: Son rocas de origen sedimentario que se han formado por la acumulación
de sedimentos ricos en carbonato de calcio (huesos, conchas, caparazones...). Se emplean en
la construcción de muros y en la fabricación de cemento. Se tallan con facilidad. Tienen gran
porosidad y son sensibles a la acción de la lluvia ácida.

- Areniscas: Son rocas sedimentarias de textura granulada, formadas por arenas
unidas con cementos naturales. Las hay de distintos tipos (silícea, caliza, arcillosa,
ferruginosa...), con diferentes resistencias, durezas y colores.

- Pizarras: son rocas metamórficas. Pueden encontrarse en una gran variedad de
colores, tonalidades y dibujos. Al igual que los granitos, se pueden tallar y pulir. Ofrecen gran
resistencia a la comprensión, tienen gran densidad y mucha dureza, pero son sensibles a la
acción de los ácidos. Se emplean en encimeras y para revestir paredes y suelos.

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 ÁRIDOS Y CANTOS RODADOS:
Áridos: Son materiales de construcción granulados. Pueden ser naturales, artificiales
(elaborados a partir de escorias) y reciclados (procedentes del tratamiento de residuos de
demolición o construcción).

- Arenas: proceden de la desintegración natural o de la trituración de las rocas. Son
partículas cuyo diámetro no supera los cinco milímetros.

- Gravas: Son fragmentos de rocas cuyo diámetro es superior a los cinco milímetros e
inferior a los cinco centímetros. Se emplean en la elaboración de morteros.

Los cantos rodados: Fragmentos de roca de tamaño comprendido entre los cinco y los
veinticinco centímetros, que han sido transportados por el agua o el hielo, por lo que su
superficie suele ser lisa y su forma redondeada. Resultan muy útiles por la facilidad con la que
se adhieren al hormigón. Se emplean como material de relleno, para hacer drenajes y en
pavimentos.

 ROCAS ARTIFICIALES:

Rocas elaboradas a partir de los materiales más diversos (resinas, hormigón, fibra de vidrio...)
que intentan imitar las propiedades y el aspecto de las rocas naturales. Se emplean
principalmente con fines decorativos, en fachadas, para sustituir a la piedra natural.


5.2). CERÁMICAS Y VIDRIOS
Se obtienen a partir de la cocción del barro: ladrillos, o de la fundición de minerales: vidrio.

La característica común de este material es que está compuesto por minerales. Esto explica los
cambios en las propiedades del material durante el proceso de elaboración.

 CERÁMICAS: Se moldean en frío. Se obtienen a partir de la mezcla de arcilla,
feldespato y arena.
-La arcilla es plástica y moldeable cuando el grano es muy fino y está húmeda.
Cuando se seca se vuelve rígida y al cocerla a una temperatura elevada se vuelve vítrea.
-El feldespato reduce la temperatura necesaria para cocer la cerámica porque
actúa de fundente.
-La arena actúa como relleno.

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Se pueden añadir otras sustancias que aumentan la resistencia de la cerámica ante el calor y se
obtiene cerámica refractaria; son materiales muy duros resistentes a las elevadas temperaturas
y fáciles de moldear.
El moldeado de ladrillo o teja se realiza mediante el procedimiento de extrusión.

También pueden fabricarse comprimiendo una porción de arcilla dentro de un molde. Los
ladrillos fabricados por compresión son más uniformes que los que se fabrican por extrusión.
Las baldosas, azulejos y la loza sanitaria se fabrica a partir de arcillas especiales a las que se
les aplica un tratamiento de vidriado o esmaltado.

 VIDRIOS: Se moldean en caliente. Son transparentes, duros y resistentes a la corrosión,
también buenos aislantes de la electricidad. Son muy frágiles y aguantan mejor los
esfuerzos de compresión que los de tracción.

El vidrio se obtiene a partir de la fusión de arena, álcali y óxidos metálicos. Después se le da
forma antes de enfriarse.
El vidrio se emplea en ventanas, recubrimientos externos y como aislantes.

LANA DE VIDRIO: Aislante térmico excelente. se obtiene haciendo pasar hilos de vidrio
fundidos por un horno de aire frío. Las fibras son aglutinadas con resinas formando un fieltro
o colchón.

VIDRIO PLANO: La fabricación de vidrio plano se realiza mediante el proceso de vidrio
flotado. Esta técnica emplea un baño de metal de estaño fundido.

5.3). MATERIALES AGLUTINANTES
Son productos que se endurecen al aire libre. Este proceso se llama fraguado. Ejemplos:
cemento y yeso.

Los aglutinantes son materiales capaces de unir fragmentos de uno o más materiales para
formar un conjunto compacto.
Según la forma en que llevan a cabo a la unión, se denominan aglomerantes o
conglomerantes.

- En los aglomerantes la unión tiene lugar por procesos físicos. Ejemplos: el barrro, la cola,
el betún, etc.

- En los conglomerantes la unión ocurre mediante transformaciones químicas. Ejemplos: el
yeso, la cal y el cemento.

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 YESO: El yeso proviene del mineral del mismo nombre, y se obtiene por medio de un
proceso que elimina la mayor parte de la humedad dando como resultado un polvo
blanco y suave que se endurece o fragua al mezclarlo con el agua.

Se suele emplear para recibir los ladrillos de los muros internos, recubrir tabiques y las
techumbres (enlucido). Este material proporciona unas superficies suaves y lisas sobre las que
se puede pintar y empapelar con facilidad. También se utiliza como aislante térmico y
acústico, o para construir elementos prefabricados como planchas, paneles, molduras, etc.



CEMENTO: Mezcla de yeso, piedra caliza y arcilla, que se tritura y calcina en un horno y
después se enfría y se muele para formar un polvo de color gris. El cemento más utilizado es
el cemento Portland.

Para prepararlo se añade agua al polvo de cemento y se amasa hasta conseguir una pasta
densa. La cantidad de agua que se debe añadir al cemento para conseguir la mezcla idónea es
aproximadamente la mitad del peso del cemento.

A diferencia de yeso y de la cal, el cemento raras veces se usa solo, lo habitual es utilizarlo
en combinación con otros materiales como arena o cal, formando aglomerados, como, por
ejemplo: morteros y hormigón.

Los cementos se dividen en:
 NATURALES
Son los resultantes de la calcinación de Margas a unos 1000ºC. De composición
química muy variable, suelen tener más sílice y alúmina y menos Cal que los
Cementos Artificiales. Pueden utilizarse en obras de albañilería, pero debido a su baja
resistencia no son apropiados para elementos estructurales.

 ARTIFICIALES
Son aquellos que se obtienen a partir de Arcilla y Caliza convenientemente preparadas
y dosificadas. Son más constantes en su composición que los Cementos Naturales. La
cocción de la mezcla se realiza a una temperatura de entre 1.450 y 1.480 ºC. La masa
homogénea obtenida se denomina clínquer, la cual, después de ser triturada finamente,
se convierte en el componente básico para la fabricación del Cemento.

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5.4) MATERIALES COMPUESTOS
Son productos formados por la mezcla de varios materiales y se diferencian fácilmente.
Ejemplos: asfalto y hormigón.

 MORTERO: Es una mezcla de cemento, arena y agua que sirve para unir los ladrillos o
las piedras. Se usa también para cubrir de una fina capa las paredes exteriores de las
viviendas (enfoscado).

 HORMIGÓN: El hormigón es una mezcla en diferentes proporciones de cemento,
arena, grava y agua que se endurece con el tiempo.

Las propiedades que lo hacen tan apropiado en construcción son:
-Es económico.
-Es resistente al fuego.
-Es duradero.
-Puede ser fabricado directamente a la obra.

El hormigón no es resistente a las tracciones de la cara inferior.

Para mejorar la resistencia del hormigón a tracción, se emplea el hormigón armado. Para
construir una estructura de hormigón armado, se fabrica un encofrado de madera (molde) y se
colocan barras de acero. Luego, sobre este molde se vierte la masa de hormigón y, al fraguar,
se retira el molde de madera.

 OTROS MATERIALES COMPUESTOS:

- Piedra artificial: es un producto aglomerado de arena de mármol u otros materiales, unido
por cementos minerales o adhesivos plásticos, que presenta un aspecto y acabados que imita a
la piedra natura.
Son más fáciles de moldear y mucho más baratos que la piedra natural.

-Fibrocemento: es una mezcla de cemento reforzado con fibra de amianto que mejora su
resistencia a tracción.

-Refuerzo con fibra de vidrio o fibra de carbono: el hormigón puede reforzarse con fibra de
vidrio, lo que mejora notablemente su comportamiento mecánico. El cemento, con solo un
0.5% de fibra de carbono, también mejora notablemente sus propiedades, pero incrementa
mucho su precio, por lo que se usa sólo en aplicaciones especiales.

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El acero resiste las tracciones de la cara inferior, y el hormigón, la compresión de la cara
superior.

6). PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Es importante diferenciar entre materia prima, materiales y productos tecnológicos antes de
ver todas las propiedades de los materiales.

Materia prima: son las sustancias que se extraen directamente de la naturaleza. Tenemos
animales (la seda, pieles, etc.) vegetales (madera, corcho, algodón, etc.) y minerales (arcilla,
arena, mármol, etc.)

Los Materiales: Son las materias primas transformadas mediante procesos físicos y/o
químicos, que son utilizados para fabricar productos. Ejemplo de Materiales son los tableros
de madera, el plástico, láminas de metal, etc.

Estos materiales tienen unas propiedades que son las que nos determinarán si son adecuados
para fabricar con ellos un Producto Tecnológico.

Los Productos Tecnológicos son ya los objetos construidos para satisfacer las necesidades del
ser humano. Una mesa, una viga, un vestido, etc.
El proceso para la obtención de un producto tecnológico sería: primero se extrae la materia
prima, posteriormente se convierte en un material, y con los materiales construimos el
producto tecnológico.

Las propiedades de los materiales son el conjunto de características que hacen que el material
se comporte de una manera determinada ante estímulos externos como la luz, el calor, las
fuerzas, etc. También se les puede llamar Propiedades Tecnológicas o Características de los
Materiales.

6.1). Propiedades Eléctricas de los Materiales:

Determinan el comportamiento de un material cuando pasa por la corriente eléctrica.

Una propiedad eléctrica es la llamada conductividad, que es la propiedad que tienen los
materiales para transmitir la corriente eléctrica. En función de ella los materiales pueden ser:

 Conductores: Lo son si permiten el paso de la corriente fácilmente por ellos

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 Aislantes: Lo son si no permiten fácilmente el paso de la corriente por ellos.

 Semiconductores: se dicen que son semiconductores si solo permiten el paso de la
corriente por ellos en determinadas condiciones. (Por ejemplo, si son conductores a
partir de una temperatura determinada y por debajo de esa temperatura son aislantes).
Mas aquí: Semiconductor.

6.2). Propiedades Mecánicas

Estas quizás son las más importantes, ya que nos describen el comportamiento de los
materiales cuando son sometidos a las acciones de fuerzas exteriores. Una propiedad muy
general de este tipo es la resistencia mecánica, que es la resistencia que presenta un material
ante fuerzas externas. Algunas más concretas son:

 Elasticidad: propiedad de los materiales de recuperar su forma original cuando deja de
actuar sobre ellos la fuerza que los deformaba. Un material muy elástico, después de
hacer una fuerza sobre él y deformarlo, al soltar la fuerza vuelve a su forma original. Lo
contrario a esta propiedad sería la plasticidad.

 Plasticidad: propiedad de los cuerpos para adquirir deformaciones permanentes.

 Maleabilidad: facilidad de un material para extenderse en láminas o planchas.

 Ductilidad: propiedad de un material para extenderse formando cables o hilos.

 Dureza: es la resistencia que opone un material a dejarse rayar por otro. El más duro es
el diamante. Los diamantes solo se pueden rayar con otro diamante. Para medir la dureza
de un material se utiliza la escala de Mohs, escala de 1 a 10, correspondiendo la dureza
10 al material más duro. Si quieres saber más sobre esto visita la siguiente página: Escala
de Dureza Mohs.

 Tenacidad: es la resistencia que ofrece un material a romperse cuando es golpeado.

 Fragilidad: seria lo contrario a tenaz. Es la propiedad que tienen los cuerpos de romperse
fácilmente cuando son golpeados. El metal es tenaz y el vidrio es frágil y duro.

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Una de las formas de analizar las propiedades mecánicas de los materiales es mediante
ensayos sobre el propio material. Una de los más importantes es el Ensayo de Tracción.

6.3). Propiedades Térmicas
Determinan el comportamiento de los materiales frente al calor.

 Conductividad térmica: es la propiedad de los materiales de transmitir el calor,
produciéndose, lógicamente una sensación de frio al tocarlos. Un material puede ser
buen conductor térmico o malo.

 Fusibilidad: facilidad con que un material puede fundirse (pasar de líquido a solido o
viceversa).

 Soldabilidad: facilidad de un material para poder soldarse consigo mismo o con otro
material. Lógicamente los materiales con buena fusibilidad suelen tener buena
soldabilidad.

 Dilatación: es el aumento de tamaño que experimenta un material cuando se eleva su
temperatura.


6.4). Propiedades Ópticas
Se ponen de manifiesto cuando la luz incida sobre el material.

 Materiales opacos: no se pueden ver los objetos a través de ellos.

 Materiales transparentes: los objetos se pueden ver a través de ellos, pues dejan pasar
los rayos de luz.

 Materiales translúcidos: estos materiales permiten el paso de la luz, pero no dejan ver
con nitidez a través de ellos. Por ejemplo, el papel de cebolla.

6.5). Propiedades Acústicas de los Materiales
Determinan la respuesta de los materiales ante el sonido.

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 Conductividad acústica: es la propiedad de los materiales de transmitir el sonido

 Decibelímetro: mide el sonido en decibelios. Los sonidos que percibimos deben superar
el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB)

6.6). Propiedades Magnéticas de los Materiales
Ponen de manifiesto el comportamiento frente a determinados metales.

 Magnetismo: es la capacidad de atraer a otros materiales metálicos.

 Inducción Electromagnética: La inducción electromagnética es generar corriente
eléctrica (inducida) por medio de un campo magnético. Para saber más visita: Inducción
Eléctrica y Electromagnética.

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CONCLUSIONES

 Los materiales de construcción en la actualidad son el producto de la constante
evolución desde los tiempos de nuestros antepasados, porque gracias a ellos se
desarrollaron mejores materiales que hoy en día los utilizamos.
 Con el transcurrir de los años los conocimientos de los seres humanos acerca de los
materiales de construcción fue mejorando satisfactoriamente, con características
físicas y mecánicas hicieron de los materiales de construcción mejores para la
seguridad de nuestras familias.

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REFERENCIAS BIBLIOGR ÁFICAS

 GFlores, V. (2013). Construir con agua. Universidad de Sevilla.

 Zea, N. (2005). Caracterización de las arcillas para la fabricación de ladrillos
artesanales. Universidad de San Carlos de Guatemala

 Gonzales, B. (2010). Conceptos básicos de la construcción con madera.

 MELLACE, R.; LATINA, S. Estudio de materiales: Los plásticos en la
arquitectura.FAU-UNT.