Materiales de Construcción: Ciencia e Ingeniería de los Materiales, Diapositivas de Mecánica de Materiales

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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

SEMANA 01

Tema:

Ciencia e Ingeniería de los materiales.

Edinson J. Porras Arroyo Ing. Civil – Maestro en Dirección de la Construcción

Materiales de Construcción Innovadores

https://www.youtube.com/watch?v=CkhGyveRqZE

Actividades de inicio:

Actividades de desarrollo:

MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN - RELACIÓN RELACIÓN PROCESAMIENTO

• Procesos de fabricación.
• Procesos de modificación de propiedades. PROPIEDADES
• Mecánicas.
• Físicas.
• Químicas. ESTRUCTURA
• Subatómica.
• Subestructura.
• Microestructura.
• Macroestructura.

RELACIONES PROPIEDADES Mecánicas: Resistencia, Rigidez y ductilidad, impacto, fatiga, termofluencia o desgaste A menudo cambios estructurales pequeños tienen un efecto profundo sobre las propiedades mecánicas. Físicas: Comportamiento electromagnético, óptico, elástico, térmico y químico Por ejemplo temperaturas de fusión altas pueden reducir de manera importante las características de aislamiento térmico de ladrillos cerámicos. ESTRUCTURA La estructura de un material puede considerarse a diferentes niveles. Por ejemplo a nivel atómico la disposición de los electrones alrededor del núcleo de los átomos individuales afecta el comportamiento eléctrico, magnético, térmico y óptico Y es sabido que la configuración electrónica influye en la forma en que los átomos se unen entre si.

Materiales metálicos Son materiales cuyos átomos están unidos entre sí por enlaces metálicos. El enlace metálico se caracteriza por tener electrones libres, lo cual causa entre otras cosas que los metales tengan una elevada conductividad eléctrica y térmica. Además, el enlace metálico combinado con la microestructura hace que los metales puedan ser deformados significativamente cuando se les aplican fuerzas. A esta propiedad se llama ductilidad.

Materiales metálicos - CARACTERÍSTICAS ✓ Sustancias inorgánicas que están compuestas de uno o más elementos metálicos (aleaciones). ✓ Los átomos están dispuestos de manera ordenada. ✓ Buenos conductores eléctricos y térmicos. ✓ Resistentes y dúctiles a temperatura ambiente. ✓ Son opacos a la luz visible. ✓ La apariencia pulida tiene apariencia lustrosa. ✓ Ejemplos: Aluminio, magnesio, zinc, hierro fundido, titanio, cobre, niquel, etc.

Materiales metálicos – más usados HIERRO : Hierro fundido y hierro forjado son dos productos distintamente diferentes, ambos son propósitos específicos en la construcción. El hierro fundido se funde, se vierte y se moldea. El hierro forjado se enrolla en las etapas finales de su producción. ACERO : El acero es el metal más utilizado. La mayoría del acero manufacturado es utilizado por la industria de la construcción porque las estructuras sostenibles se pueden construir rápidamente a precios bajos. El acero se puede encontrar a menudo en placas de la cubierta de puentes, defensas costeras, edificios educativos, rascacielos, hospitales, edificios bajos, edificios de oficinas, estadios y cercas de seguridad. TITANIO : El titanio es otro metal ligero y extra fuerte popular en la industria de la construcción. Este metal en particular se utiliza principalmente para sistemas de calefacción y refrigeración debido a su alto nivel de resistencia a la corrosión. Se puede encontrar en tuberías, techos y algunos sistemas de seguridad que instalan placas o marcos para refuerzo adicional de las estructuras.

Materiales CERÁMICOS Son materiales constituidos por sólidos inorgánicos metálicos o no metálicos que ha sido fabricado mediante tratamiento térmico. Los cerámicos tradicionales están compuestas de arcilla, sin embargo en la actualidad existen numerosos materiales cerámicos de diferente composición que tienen muchas aplicaciones.

Materiales POLÍMEROS Es una macromolécula formada por la unión de moléculas de menor tamaño denominadas monómeros las cuales se unen entre sí, por enlaces covalentes. La mayoría de estos materiales son compuestos orgánicos basados en elementos como el carbono, hidrógeno y otros elementos no metálicos. Su estructura consiste en moléculas largas. Los átomos que forman las moléculas están unidas entre sí por enlaces covalentes mientras que las moléculas están adheridas entre sí por enlaces débiles o por interferencia física. Normalmente los materiales polímeros tienen baja densidad, lo cual se traduce en un bajo peso. La mayoría de plásticos son flexibles y fáciles de deformar.

Materiales POLÍMEROS - características ✓ Los polímeros son materiales que van desde la familia de los plásticos al caucho. ✓ Se caracterizan por tener baja densidad y extraordinaria flexibilidad. ✓ Poseen una resistencia eléctrica y térmica elevada. ✓ Tienen buena relación resistencia peso. ✓ No se recomiendan para aplicaciones a alta temperatura. ✓ Muchos polímeros tienen muy buena resistencia a las sustancias corrosivas.

Materiales pétreos Los materiales pétreos, son aquellos que provienen de la roca, de una piedra o de un peñasco; habitualmente se encuentran en forma de bloques, losetas o fragmentos de distintos tamaños, principalmente en la naturaleza, aunque de igual modo existen otros que son procesados e industrializados por el ser humano. Naturales : localizados en yacimientos naturales, para utilizarlos sólo es necesario que sean seleccionados, refinados y clasificados por tamaños; comúnmente se hallan en yacimientos, canteras y/o graveras; Artificiales : se localizan en macizos rocosos; para obtenerlos se emplean procedimientos de voladura con explosivos, posteriormente se limpian, machacan y clasifican, y se procede a utilizarlos. Estos materiales atraviesan numerosos procesos hasta que se usan pero no tantos como los industriales. Industriales : han pasado por diferentes procesos de fabricación, como productos de desecho, materiales calcinados, procedentes de demoliciones o algunos que ya han sido manufacturados y mejorados por el hombre.

Materiales pétreos