materiales de construccion, Apuntes de Construcción

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1ACI

MATERIALES DE

CONSTRUCCIÓN

• Sesión 03 (Sincrónica)
  • Propiedades No Mecánicas de

los Materiales

• Coloca foto del tema

Logro de la Sesión

Al finalizar la sesión, el estudiante identifica

los conceptos, propiedades y naturaleza de

las propiedades no mecánicas de los distintos

materiales de construcción.

Plan de la sesión:

1. Propiedades físicas

2. Propiedades Térmicas

3. Características Superficiales

P r o p i e d a d e s N o M e c á n i c a s (^) 2

Ciencia e Ingeniería de los Materiales Título de la presentación 3/28/2025 4

• La ciencia de materiales se fundamenta en el conocimiento de sus estructuras internas,

esto permite la deducción de las propiedades más relevantes del mismo y por tanto sus

potenciales aplicaciones. La ingeniería de materiales se dirige principalmente a la

utilización de los materiales para obtener productos necesarios para la sociedad,

aplicando los conocimientos que sobre los mismos existen.

• El nombre de ciencia e ingeniería de materiales integra ambos conceptos de forma más

acorde con la realidad actual, puesto que se deben equilibrar los principios científicos

con las aplicaciones ingenieriles a la hora de seleccionar, en cada caso, el material más

adecuado.

Ciencia de

Materiales

Conocimientos

fundamentales

Ingeniería de

Materiales

Conocimiento de

las aplicaciones

Ciencia e Ingeniería de Materiales

Análisis de microestructuras

Conocimiento de propiedades

Innovación de métodos de procesado

Mejoras del comportamiento en servicio

Propiedades de los Materiales

• Cuando se comienza a hablar de materiales,

las propiedades de los mismos surgen de

forma inmediata como características

fundamentales en su selección, tratamiento

y utilización.

• Los materiales presentan una gran variedad

de propiedades que les hacen útiles para

diferentes aplicaciones y servicios que

condicionan los distintos procesos de

transformación.

Título de la presentación 3/28/2025 5

Propiedades de los Materiales

• Una posible clasificación de

las propiedades de los

materiales y su relación con

los procesos de fabricación,

transformación, utilización

y posterior gestión

ambiental se presenta en las

siguientes tablas:

Fuente: Introducción al conocimiento de los materiales y sus aplicaciones Barroso Herrero, Segundo; Gil Bercero, José Ramón; and more UNED - Universidad Nacional de Educación a Distancia 2008

Propiedades Físicas Densidad

• Influye en la selección de materiales para estructuras ligeras o pesadas. Por ejemplo, materiales con menor densidad como el concreto liviano se utilizan en construcciones donde el peso es crítico. Resistencia mecánica - Es esencial para elegir materiales que soporten cargas estructurales, como el acero para vigas y columnas. Elasticidad - Indica la capacidad de un material para deformarse y volver a su forma original. Es vital en zonas sísmicas, donde se necesitan estructuras que absorban energía sin colapsar. Plasticidad - Permite moldear materiales como el acero para crear diseños específicos sin que se rompan. Dureza - Determina la resistencia al desgaste, útil en materiales para pisos y superficies expuestas al tráfico, como el granito. Fragilidad - Aunque no siempre deseable, algunos materiales frágiles, como el vidrio, son ideales para aplicaciones decorativas o ventanas.

Resistencia a la Corrosión

• Capacidad de un material para soportar la acción de agentes químicos, como el agua, el oxígeno o sales, que causan deterioro. Es crucial en materiales expuestos a ambientes húmedos o agresivos, como en estructuras marítimas. Aleabilidad - Habilidad de un material para formar aleaciones con otros metales, mejorando propiedades como resistencia y dureza. El acero aleado es un ejemplo usado en construcción. Reducción - Capacidad de un material para reducirse químicamente mediante procesos como fundición, facilitando la obtención de metales puros o componentes útiles. Reutilización - Posibilidad de emplear un material varias veces sin procesarlo completamente. Por ejemplo, el uso de ladrillos o bloques reciclados en nuevas edificaciones.. Reciclabilidad - Facilidad para convertir un material usado en uno nuevo. Es esencial para la sostenibilidad, como con el acero y el vidrio reciclados Propiedades Físicas-Químicas

Colabilidad

• Facilidad para moldear un material fundido en formas específicas. Muy útil en la fabricación de componentes de acero o hierro fundido.. Conformabilidad - Capacidad del material para adaptarse o deformarse bajo presión y recuperar su forma. Es clave en el diseño de elementos arquitectónicos. Maquinabilidad - Facilidad para trabajar un material con herramientas mecánicas para darle la forma deseada, como en carpintería o fabricación de piezas metálicas. Soldabilidad - Habilidad de unir dos partes de un material mediante calor sin comprometer su resistencia. Fundamental para estructuras de acero y hierro. Propiedades Tecnológicas

Cada propiedad tiene aplicaciones prácticas

valiosas en la construcción, dependiendo del

contexto y el diseño de los proyectos.

Propiedades No Mecánicas

• La elección de los materiales de construcción debe

efectuarse teniendo en cuenta sobre todo su

idoneidad, su disponibilidad local y el dinero que

está dispuesto a invertir.

• Por ejemplo, si resides en zona costera qué material

sería el apropiado para la carpintería metálica de

una edificación.

• Las propiedades no mecánicas hacen referencia a

las características del material, distintas de la

respuesta a la carga, que afectan a la selección, el

uso y el comportamiento de ese material.

Título de la presentación 13

Propiedades No Mecánicas

• Las propiedades no mecánicas de los

materiales de construcción son

aquellas que no están relacionadas

con su resistencia a la fuerza, sino con

sus características físicas y

superficiales. Estas propiedades son

importantes para la durabilidad y

eficiencia de los materiales.

Propiedades No Mecánicas

• Las propiedades de los materiales

son fundamentales para

seleccionar el material adecuado

en aplicaciones de ingeniería y

diseño.

Propiedades No Mecánicas

• Pero, las que más preocupan a los ingenieros

civiles son la densidad, las propiedades

térmicas y las características superficiales.

Título de la presentación 17

Masa, Peso y Volumen

Masa

• Es la cantidad de

materia que posee un

cuerpo. Su unidad de

medida en el sistema

internacional (SI) es el

kilogramo (Kg) y el

instrumento para medir

la masa de un cuerpo es

la balanza.

Peso

• Es la fuerza que

ejerce la

gravedad sobre

un cuerpo. La

unidad de

medida del peso

es el Newton (N) y

se mide con un

instrumento

llamado

dinamómetro

Volumen

• Volumen es el espacio

ocupado por la masa.

Su unidad de medida

S.I. es el metro cúbico

(m3), sin embargo, a

menudo se usa el litro

(L)

Título de la presentación 3/28/2025 19

Diferencia entre Masa y Peso Título de la presentación 3/28/2025 20

La masa y el peso se usan comúnmente como sinónimos, sin embargo, son

magnitudes distintas. El peso o fuerza de gravedad es la fuerza con que la

Tierra atrae a un cuerpo haca su centro ( P = m x g). Este depende de:

✓ La masa del cuerpo; en general a mayor masa mayor es el peso

✓ La distancia a la que se encuentre el cuerpo del centro de la Tierra.

Mientras más cerca se encuentre un cuerpo del centro de la Tierra, mayor

será su peso.