Ao de la Promocin de la Industria Responsable y Del Compromiso
Climtico
UNIVERSIDAD NACIONAL"SAN LUIS GONZAGA" DE ICA
FACULTAD DE INGENIERA AMBIENTAL Y SANITARIA
INGENIERIA DE MATERIALESINGENIERA DE MATERIALES: CONSTRUCCIN
DOCENTE: Ing. Luis Cancho OjedaALUMNAS: Lira Bendezu Maria Del
pilar Carmen Mercedes Jurado Parin Lizeth Zarela Mondalgo
AnccoFiorella Jazmin Morn Crdova
CICLO : VIICA Octubre del 2014
Ingeniera De Materiales: Construccin
INTRODUCCION:
En el presente siglo se ha dado un importante crecimiento en el
nmero de edificaciones y por ende en el de materiales utilizados
con propsitos de construccin, siendo stos combinaciones de
materiales ya existentes. Los materiales de construccin son
definidos como los cuerpos que integran las obras de construccin,
cualquiera que sea su naturaleza, composicin y forma. Se sabe, que
en una obra de construccin intervienen un sin fin de elementos por
lo que para su estudio existen varias clasificaciones.
INGENIERA DE MATERIALES:Disciplina de ingeniera que trata del
conocimiento de los materiales a niveles fundamentales y aplicado
con objeto de que puedan ser convertidos en productos necesarios
por una sociedad tecnolgica.
Materiales: Componente que interviene en un proceso productivo o
constructivo de un proyecto, permitiendo la obtencin de otros
materiales.
Clasificacin de los materiales: Se clasifican en funcin de sus
propiedades y estructura atmica; estos son: Metales Cermicos
Polmeros Materiales compuestos Electrnicos
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION
La funcin principal de los materiales de construccin consiste en
desarrollar resistencia, rigidez, y durabilidad adecuados al
servicio para el cual fueron concebidos.Dentro de las propiedades
de los materiales encontramos las siguientes:1. Propiedades fsicas:
formas y dimensiones, peso especfico, peso unitario, porosidad,
absorcin, contenido de humedad.2. Propiedades mecnicas: resistencia
a la compresin, resistencia a la traccin, resistencia al corte,
elasticidad, plasticidad, tenacidad, maleabilidad, fragilidad,
ductilidad, rigidez, isotropa.3. Propiedades qumicas: corrosin,
composicin qumica, estabilidad qumica.4. Propiedades pticas:
materiales opacos, traslcidos, transparentes.5. Propiedades
acsticas: conductividad acstica.6. Propiedades trmicas:
conductividad trmica, dilatacin.7. Propiedades magnticas:
magnetismo, ferromagnticos.8. Propiedades ecolgicas: materiales
reciclables, txicos, biodegradables.
LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIN: CLASIFICACIN Y TIPOS
Existen diferentes formas de hacer la clasificacin de materiales
de construccin como por ejemplo por medio de la funcin que juegan
en la obra, en principales o resistentes como las piedras, hierro,
etc.; aglomerantes, cales y cementos; y auxiliares como vidrio y
pintura. Otra forma de clasificacin es dependiendo del orden en que
aparecen en la obra: cimentacin, estructuras y cubierta. Los dos
tipos de clasificacin anterior tienen el problema de que un
material puede caer en varias categoras por lo que una tercera
clasificacin sugerida es hacerlo segn sus orgenes y propiedades y
se enlista a continuacin:
1. Materiales Ptreos El uso de piedras en obras se remonta hasta
nuestros antepasados como por ejemplo podemos citar las pirmides
que culturas prehispnicas construyeron solamente colocando las
rocas unas sobre otras. Los materiales ptreos utilizados en
construccin se clasifican en piedras naturales y piedras
artificiales.
OBTENCINLos materiales ptreos se obtienen a partir de las rocas.
Estas rocas se encuentran como bloques, losetas, grnulos y
fragmentos de distinto tamao.Se utilizan para construcciones
arquitectnicas o de obra civil, ornamentacin, etc.
PROCESOAlgunos materiales ptreos se utilizan sin apenas
transformacin. Los pasos siguientes en muchos casos se realizan en
la misma cantera:1. Extraccin: Las rocas se arrancan de la corteza
terrestre en la cantera, con mquinas o explosiones controladas.2.
Trituracin: Se consiguen trozos homogneos.3. Cortado: Los bloques
demasiado grandes se cortan para darles el tamao adecuado.4.
Desbaste: Las rocas se pulen.5. Acabado: Se eliminan
irregularidades que hayan podido quedar.6. Almacenamiento: Se
guardan las rocas. 7. Transporte: Las rocas se llevan hasta la
fbrica transformadora.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PTREOS1. Propiedades fsicas:
Conductividad elctrica: los ptreos bien secos son buenos aislantes
elctricos.Conductividad trmica: los ptreos bien secos son buenos
aislantes trmicos.Densidad: la densidad de los ptreos es alta,
mayor que la del aguaDilatacin: se debe tener muy en cuenta en la
construccin de obra civil grande; como puentes, edificios,
viviendas.Higroscopicidad: los materiales que se utilizan en obras
al exterior se han de tratar previamente, dependiendo de la humedad
del medio que absorban.
2. Propiedades mecnicas: Resistencia al desgaste: Es la prdida
de peso, expresada en porcentaje (%), que experimenta un material
despus de estar sometido al ensayo de abrasin. Las rocas magmticas
(granitos, sienitas, basalto) presentan un coeficiente de desgaste
5 veces inferior a las calizas sedimentarias, y 4 veces menor que
algunas areniscas.
a) Piedras Naturales: son las que se extraen directamente de la
naturaleza sin precisar su empleo, pueden ser simples o compuestas
dependiendo si se forman de uno o ms minerales entre los que
destacan el cuarzo, feldespato, mica, talco, magnesia, entre otros.
Se clasifican de acuerdo a su composicin qumica, mineralgica,
estructura, yacimiento y origen. La piedra que se utiliza en
trminos de construccin es la de origen geolgico clasificndolas en
:I. Rocas gneas: Se han creado por solidificacin del magmaII. Rocas
sedimentarias: creado por acumulacin de fragmentos que se
desprendieron de otras rocas por efecto de los agentes
atmosfricos.III. Rocas metamrficas: creado a partir de rocas gneas
o eruptivas y sedimentarias, como consecuencia de grandes presiones
y temperaturas altas en la litosfera.
ROCAS IGNEASGranito: Es una roca compuesta principalmente por
cuarzo, feldespato y mica. Es muy abundante en la corteza
terrestre, presenta tamaos de grano diferentes y resiste la accin
de los agentes atmosfricos.Uso: Revestimientos, pavimentos, zcalos,
encimeras, columnas, escaleras, etc.
Basalto: Es una roca compuesta. Es muy abundante en la corteza
terrestre, de grano fino, color oscuro y resiste la accin de los
agentes atmosfricos.Uso: Pavimentacin, revestimientos, decoracin,
monumentos, esculturas, etc.
ROCAS SEDIMENTARIASGrava: Se obtiene por fragmentacin natural o
artificial de otras rocas, como el granito, caliza, basalto,
cuarzo, etc.Uso: Cubrimiento, allanamiento y drenaje del suelo,
fabricacin de hormign, etc
Arenisca: Se obtiene por fragmentacin natural o artificial de
otras rocas, como el cuarzo, yeso, coral, feldespato, etc. Es muy
porosa y puede almacenar una gran cantidad de humedad.Uso:
Fabricacin de hormign, sillera y mampostera.
Arcilla: Se crea a partir de la descomposicin natural de rocas
que contienen feldespato. Es de grano diminuto y su color depende
de las impurezas. En contacto con el agua aumenta de volumen y se
vuelve plstica, adems tiene una gran capacidad para absorberla.Uso:
Fabricacin de cemento y cermica.
Caliza: Es una roca compuesta por calcita e impurezas y los
cidos la atacan fcilmente.Uso: Fabricacin de cemento, sillera y
mampostera.
ROCAS METAMORFICASPizarras: Es una roca que procede de arcillas
metamorfoseadas. Es de grano fino, resiste la accin de los agentes
atmosfricos y permite la divisin en placas delgadas.Uso:
Revestimiento, principalmente de tejados.
Mrmol: Es una roca que procede normalmente de las calizas,
compuesta por calcita e impurezas. Resiste la accin de los agentes
atmosfricos y presenta una gran variedad de colores y manchas.Uso:
Escultura, encimeras, etc.
b) Piedras Artificiales: son las que se producen o fabrican para
sustituir a las piedras naturales y as obtener caractersticas y
propiedades distintas de las que se extraen de las canteras. Se
clasifican en productos cermicos cuando obtienen la consistencia
ptrea por procesos fsicos como al cocer las tierras arcillosas;
vidrios cuando se da por fusin de xidos y aglomerados cuando se
preparan con materiales comprimidos o unidos mediante el proceso
qumico del fraguado.
I. Cermicos: uno de los materiales de construccin ms antiguo
siendo su uso muy variado principalmente en zonas propensas a
mojarse. Comprende dos ramas clasificado segn su textura: la
primera es la tejera que es la elaboracin de materiales de
construccin porosos con fractura terrosa como ladrillos, tejas y la
segunda es la alfarera que fabrica la cermica fina como loza y
porcelana siendo productos compactos e impermeables.
Cermicos de tejera Ladrillo: Pieza con forma de paraleleppedo
rectangular.Uso: Muros, paredes, arcos, pilares, etc.Teja: Pieza
con forma acanalada, que tambin puede ser plana.Uso:
TejadosBaldosa: Pieza con diferentes formas, diseos y acabados.Uso:
Suelos, paredes, etc.
Cermicos de alfareraAzulejos: Pieza de poco grosor; con una cara
de arcilla cocida para fijarla en la pared y la otra de esmalte
vitrificado que queda visible.Uso: Superficies interiores y
exteriores, decoracin, etc.Gres: Se suele esmaltar y luego se
somete a coccin a temperaturas muy elevadas, es impermeable y
resiste a la accin de los agentes atmosfricos.Uso: Material
sanitario, industria elctrica, paredes, etc.Porcelana: Se moldea y
se seca antes de cocerse a temperaturas muy elevadas, es
impermeable, translcida y resiste a la accin de los agentes
atmosfricos.Uso: Material sanitario, industria elctrica, decoracin,
vajillas, etc.
II. Productos vtreos: La invencin del vidrio se le atribuye a
los egipcios y data aproximadamente 4000 aos a.C., las
caractersticas principales del vidrio son su resistencia a choques
trmicos, a los agentes atmosfricos y su buena resistencia elctrica.
Para su fabricacin se dan las siguientes fases: preparacin de las
mezclas, fusin en hornos especiales, decoloracin y recocido.
Vidrio: Est formado por arena de cuarzo y se moldea a altas
temperaturas. Es impermeable, buen conductor trmico, buen aislante
elctrico y resiste a la accin de los agentes atmosfricos.Uso:
Ventanas, puertas, lentes, lunas de coche, vasos, botellas,
decoracin, etc.
2. Materiales Aglomerantes:Se llaman materiales aglomerantes
aquellos materiales que, en estado pastoso y con consistencia
variable, tienen la propiedad de poderse moldear, de adherirse
fcilmente a otros materiales, de unirlos entre s, protegerlos,
endurecerse y alcanzar resistencias mecnicas considerables. Estos
materiales son de vital importancia en la construccin, para formar
parte de casi todos los elementos de la misma.
Los materiales aglomerantes se clasifican en:
a) Los hidrulicos son cuerpos slidos finamente pulverizados que
al reaccionar con el agua endurecen en un periodo corto de tiempo
formando cuerpos cristalinos capaces de pegar piedra y/o metales.
Pueden ser el cemento, cal hidrulica, hormign, baldosa hidrulica,
etc. CementoSe obtiene a partir de la mezcla triturada y cocida de
la piedra caliza y arcilla. Una vez molida, se le aade una pequea
cantidad de yeso. Se mezcla con agua y se forma una pasta fcil de
trabajar y que adquiere gran dureza.El cemento se utiliza como
mortero y aglomerante de otros materiales de construccin:
ladrillos, bloques, pavimentos y tubos
Su extraccin tiene un notable impacto ambiental y el proceso
industrial implica un elevado consumo de energa, adems de producir
emisiones importantes de gases y polvo al molerlo. En
bioconstruccin se emplea el cemento blanco al que se considera
menos txico que el gris (por contra es ms caro) aunque se suelen
usar aglomerantes de cal. Existen multitud de derivados o variantes
realizadas con el cemento como base.
El hormignEs una mezcla de grava, arena, agua y cemento que
fragua y endurece. Su densidad es variable y se adhiere al hierro,
con lo que obtenemos el hormign armado.Se utiliza como aglomerante
para la construccin de cimientos, estructuras, vigas y
voladizos.
b) Los hidrocarbonatos slo requieren de ser calentados para
extenderlos y as poder moldearlos y juntar los elementos de inters.
Pueden ser alquitrn, betn, etc. El alquitrn Es una sustancia
bituminosa, grasa, oscura y de olor fuerte, que se obtiene de la
destilacin de ciertas materias orgnicas, principalmente de la
hulla, el petrleo, la turba.
c) Los aglomerantes areos son los que fraguan con la presencia
del aire, dando morteros no resistentes al agua tales como el yeso
y cal.
El yesoSe obtiene de la roca algez o piedra de yeso. Se cuece
hasta la deshidratacin para poder tratarla una vez molida. Es un
material soluble y adherente.El polvo de yeso se mezcla con agua,
para obtener una pasta que se endurece rpidamente y que se utiliza
para construir bvedas tabiques y placas.
Cemento portland
El cemento Portland es un conglomerante o cemento hidrulico que
cuando se mezcla con ridos, agua y fibras de acero discontinuas y
discretas tiene la propiedad de conformar una masa ptrea resistente
y duradera denominada hormign.Es el ms usual en la construccin
utilizada como aglomerante para la preparacin del hormign o
concreta. Como cemento hidrulico tiene la propiedad de fraguar y
endurecer en presencia de agua, al reaccionar qumicamente con ella
para formar un material de buenas propiedades aglutinantes.
3. Materiales Metlicos Los metales que se emplean en la
construccin deben de cumplir una serie de caractersticas como lo
son su fcil obtencin, el ser moldeables y con ciertas resistencias
qumicas y fsicas. Entre los materiales metlicos utilizados
tenemos:a) Hierrob) Aceroc) Cobred) Aluminio
4. Materiales Orgnicos Los materiales, orgnicos son aquellos que
la naturaleza proporciona y que se han venido utilizando en la
construccin de viviendas durante miles de aos, he aqu los
principales materiales: madera, bamb, algodn, paja, camo, caucho,
lana, e incluso pieles de animales.
Los materiales orgnicos es todo aquel elemento de cualquier ser
vivo en el planeta, aunque tambin pueden sintetizarse
artificialmente en laboratorios o fbricas.
Los materiales ecolgicos deben cumplir lo siguientes:
Aislamiento acstico y trmico Transpiracin natural de los muros
Rapidez en la ejecucin de obra Resistencia Biodegradable
Los materiales de origen orgnico ms empleados en la construccin
son la madera, el bamb y el corcho.
a) Madera: La madera es un material duro y resistente que se
produce mediante la transformacin del rbol. La madera es uno de los
elementos constructivos ms antiguos que el hombre ha utilizado para
la construccin de sus viviendas y otras edificaciones. (Pero para
lograr un resultado excelente en su trabajabilidad hay que tener
presente ciertos aspectos relacionados con la forma de corte,
curado y secado.)
Caractersticas de la maderaLa caracterstica externa de la madera
constituye un factor muy importante puesto que influye en la
seleccin de esta para su empleo en la construccin, ambientacin de
interiores o ebanistera, ellas son: El Color: es originado por la
presencia de sustancias colorantes y otros compuestos secundarios.
Tiene importancia en la diferenciacin de las maderas y, adems,
sirve como indicador de su durabilidad. Son en general, maderas ms
durables y resistentes aquellas de color oscuro. Olor: es producido
por sustancias voltiles como resinas y aceites esenciales, que en
ciertas especies producen olores caractersticos. Textura: est
relacionada con el tamao de sus elementos anatmicos de la madera,
teniendo influencia notable en el acabado de las piezas. Veteado:
son figuras formadas en la superficie de la madera debido a la
disposicin, tamao, forma, color y abundancia de los distintos
elementos anatmicos. Tiene importancia en la diferenciacin y uso de
las maderas. Orientacin de fibra o grano: es la direccin que siguen
los elementos leosos longitudinales. Tiene importancia en la
trabajabilidad de la madera y en su comportamiento
estructural.Aislamiento. Trmico: por su estructura anatmica, la
madera es un excelente aislante trmico. La cantidad de calor
conducida por la madera vara con la direccin de la fibra, el peso
especfico, la presencia de nudos y rajaduras y con su contenido de
humedad. Acstico: la madera tiene buena capacidad para absorber
sonidos incidentes. Esta propiedad puede ser aprovechada
ventajosamente en el diseo de divisiones. El aislamiento acstico
puede incrementarse notablemente si se dejan espacios vacos entre
los tabiques o se utilizan materiales aislantes tales como fibra de
vidrio, yeso. Elctrico: la madera seca es mala conductora de la
electricidad. Su conductividad aumentara rpidamente al aumentar su
contenido de humedad, a tal punto que la madera saturada puede
llegar a ser conductora. La capacidad aislante de la madera tiene
numerosas aplicaciones prcticas en la transmisin y proteccin de la
energa elctrica.
b) Bamb: El bamb es un material usado desde la ms remota
antigedad, es conocido como la planta de mil usos. Esta maravillosa
y majestuosa planta es verstil, flexible y de gran dureza, apta
para ser utilizada en diversas ramas tales como construccin,
jardinera, pesca, artesana, muebles, utensilios, como fuente
comestible y otros usos inimaginables.Como material para la
construccin, posee caractersticas especiales en cuanto a
flexibilidad y ligereza, permitiendo gran variedad en las
construcciones. Su alta resistencia lo hace acreedor nmero uno de
invulnerabilidad ante eventos ssmicos, de aqu se desprende la frase
que dice que el bamb baila al ritmo del sismo. Adems este material
es estticamente agradable y por ende las casas construidas de bamb
son atractivas, econmicas y duraderas.
Otros usos del bamb recaen en la jardinera como planta
ornamental, en la industria como gran proveedor de materia prima
para pisos, papel, muebles, cestera, y otros.
Ventajas al construir con bamb.
El bamb es un material liviano debido a su forma circular y las
secciones huecas que posee, adems es de fcil manipulacin,
almacenamiento y transporte, lo que permite la construccin rpida de
estructuras. Por sus caractersticas fsicas que lo convierten en un
material fuerte y a la vez elstico, el bamb es un material
altamente antissmico, de gran confiabilidad, que puede curvearse
sin sufrir rupturas, adems puede ser utilizado en todo tipo de
miembros estructurales. El bamb posee fibras, cuya constitucin
permite ser cortado transversal o longitudinalmente en piezas de
cualquier tamao, empleando herramientas muy sencillas.
El bamb por naturaleza es de un tono muy atractivo, adems su
corteza es lisa y no requiere ser raspado, o pulido. La caa de bamb
puede ser aprovechada en su totalidad. La construccin con bamb
permite la combinacin de este magnfico material con madera, metal y
otros. Del bamb no utilizado en estructuras principales se derivan
materiales para enchapes tales como esteras, paneles,
contrachapados, etc El bamb continuo liderando como el material de
construccin de ms bajo precio.
c) Corcho: El corcho es un material extrado de la corteza
principalmente del roble que se produce desde los dos aos de edad
del rbol. Fue descubierto principalmente en Portugal, Espaa y el
norte de frica. Es un material poco homogneo y elstico que se puede
agrietar en ocasiones. Su uso en la construccin se destina para la
fabricacin de aglomerantes para aislantes y pavimentos.5.
Materiales ArtificialesLos materiales plsticos artificiales son
sustancias de origen orgnico que son producidos por medios qumicos,
capaces de adquirir forma por el calor y presin para despus
conservar su gran resistencia mecnica.
a) Caucho: polmero plstico ms utilizado ya que tiene excelentes
propiedades mecnicas, aislante de temperatura, de electricidad,
repelente al agua y es soluble con facilidad. Su principal uso y el
ms conocido por todos es en la fabricacin de llantas. En cuanto a
la construccin se destina principalmente en puentes, bardas,
membranas y para lugares que sern expuestos al agua.
En resumen los materiales ms utilizados en el campo de la
construccin son los siguientes:BIBLIOGRAFIA
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/palmira/5000155/lecciones/lec3/3_4.html
file:///C:/Users/FIORELLA%201/Desktop/materiales.pdf
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/florian_m_a/capitulo2.pdf
http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/MATERIALES%20PARA%20LA%20CONSTRUCCION.htm