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Materiales en la construcción - Coggle Diagram
Materiales en la construcción
Historia y evolución
Prehistoria
Edad de piedra
Edad de cobre
Edad de bronce
Edad de hierro
Revoluciones tecnológicas
Revolución industrial
Polímeros artificiales
Ciencia e ingeniería de los materiales
Definición
Es una sustancia física con propiedades específicas para fabricar o construir objetos, estructuras o productos
Clasificación
Naturaleza del material
Pétreos
Granito, mármol, arenísca
Aglomerantes
Cemento, cal, yeso
Artificiales aglomerados
Resina epóxica, polímeros acrílicos, asfalto
Metálicos
Acero, aluminio, cobre
Orgánicos
Madera, corcho, fibra de coco, lana
Pinturas
Pintura látex, esmalte sintético
Cerámicos
Ladrillo, porcelana, azulejo
Plásticos
Polietileno, polipropileno, PVC
Otras formas de clasificarlos
Funciones de desempeño en obra
Orden de intervención en obras
Evaluación y selección de los materiales
Exigencias
Usuario u ocupante
Comunidad
Medio natural circulante
Ocupación y uso de obra
Factores de selección
Propiedades
Mecánicas
Comportamiento de un material sometido a diferentes cargas
Deformación
Comportamiento básico
Elástico
Deformación reversible al aplicarse una fuerza
Plástico
Deformación de carácter inelástica y permanente. No regresa a su forma original
Viscoso
Deformación en forma de fluido dependiente del tiempo en que se aplica una fuerza. Es de carácter inelástica y permanente
Comportamiento compuesto
Elastoplástico o sólido policristalino
Comportamiento inicial elástico y, al exceder de fuerza, comportamiento plástico (Metales)
Viscoelástico
Comportamiento elástico y viscoso (plástico, concreto, vidrio)
Elástico o Cristal iónico y covalente
Materiales que no tienen un límite de deformación y siempre recuperaran su forma original.
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Esfuerzo
Definición
Tipos de esfuerzo
• Uniaxiales: compresión, tensión y corte;
• Biaxiales: tensión, compresión y combinados;
• Triaxiales: corte y torsión;
• Flexión.
Resistencia al desgaste o abrasión
• adhesivo,
• abrasivo,
• corrosión
Químicas
Físicas
característica inherente y medible de un material o sustancia que no implica un cambio en su composición química cuando se observa
Propiedades Térmicas
Transmisión de calor
Proceso de transferir energía térmica de un cuerpo o espacio a otro.
Conductividad térmica
Capacidad de conducción térmica que posee un material. A mayor conductividad térmica tiene un material más rápido es la transmisión de calor
Dilatación
Fenómeno de expansión en tamaño a un material al estar expuesto a altas temperaturas. Contracción al estar a bajas temperaturas.
Conductividad eléctrica
Capacidad de un material para permitir el paso de corriente eléctrica.
Propiedades Acústicas
Transmisión acústica.
Emisión de ondas de sonido que traspasan un material o elemento
Pérdidas de transmisión
Pérdidas de energía sonora al emitirse ondas de sonido en un material
Aislamiento acústico frente a ruidos aéreos externos e internos
Capacidad insonora que tiene un material para impedir transmisión acústica de cualquier contexto
Aislamiento acústico frente a impactos
Capacidad insonora que tiene un material para impedir la emisión de ondas de sonido por impactos directos realizado al material.
Absorbentes acústicos
Capacidad de absorber energía sonora y reducir la reverberación (ondas de sonido repetidas que se superponen).
Permeabilidad
Capacidad que tiene un material para permitir que un fluido atraviese su estructura interna sin ser afectado
Factores
Porosidad
Densidad del fluido
Presión del fluido
Funcional
Comportamiento general durante el tiempo
Durabilidad
Capacidad que tiene un material para mantener sus propiedades físicas, químicas y mecánicas a lo largo del tiempo antes de presentar una falla en su estructura
Envejecimiento
Obsolescencia
Técnico
Apariencia
Aceptabilidad
Económico
Ejecución
Mantenimiento o reemplazo
Disponibilidad y procedencia
Normalización
Requisitos a cumplir
Responder a necesidad colectiva
Aportación y consenso de los interesados
Emitida y fácil aplicación
Producción de economía
Unificar criterios compartidos
Revisión constante
Ser
eficaz
. Clara, precisa y objetiva
Producto de calidad
Beneficios
Garantía al consumidor
Respaldo técnico y legal al fabricante
Elimina competencia desleal
Valoración del producto
Reducción de riesgos y errores de fabricación
Ampliación del mercado
Buen argumento de venta
Control de calidad
Ventajas
Promover innovación y desarrollo de productos nuevos.
Promover tipificación
Sirve de fundamento para evaluación en construcción
Promueve competencia sana
Promover tecnificación y enfoque científico
Desventajas
Considerables conocimiento técnicos y científicos
Estudios requisitos específicos
Necesita de ensayos
Valoración y aprobación de las características del material
Costos elevados
Manifestación de fallas
Una falla se manifiesta cuando el material deja de funcionar de la forma en la que fue diseñado
Tipos de falla
Deslizamiento
Falla en donde un elemento se desliza sobre una superficie por la aplicación de cargas
Ejemplo
Elemento de acero o muro de contención que falla por deslizamiento
Deformación plástica
Falla en donde es alterada la estructura física de un elemento. El comportamiento es plástico.
Ejemplo
Elemento de acero o muro de contención que se pandean al someterse a cargas en un instante.
Escurrimiento plástico o fluencia
Falla por deformación plástica progresiva.
Ejemplo
Elemento de acero o muro de contención que se sufre inclinaciones o hundimiento por cargas aplicadas de manera constante, por estar expuestas a altas temperaturas o condiciones ambientales.
Fractura.
Falla en donde el elemento se rompe cumpliendo su vida util.
Ejemplo
Elementos de acero o muro de contención que se fracturan completamente en toda su estructura.
Causas
Cargas o fuerzas físicas
Acciones mecánicas aplicadas de forma directa a un material o elemento.
Ejemplo
Viga de concreto armado que se fisura por sobrecarga de maquinaria sobre la viga.
Reacciones químicas
Alteración de la estructura interna de un material afectando todas sus propiedades.
Ejemplo
Corrosión
Concreto agrietado por filtración y óxido en la estructura metálica
Carbonatación
Sulfatación
Expansiones destructivas en el concreto por la exposición a sulfatos con el yeso en el cemento.
Cloración
Agua de mar
Hidrólisis
Degradación de plásticos y polímeros por la presencia prolongada de agua.
Interacción nuclear
Exposición prolongada a radiación nuclear
Ejemplo
Central nuclear
Plagas
Desgaste y deterioro de material por organismos vivos.
Ejemplo
Termitas, Carcomas
Hongos
Deterioro biológico por organismos fúngicos.
Erosión
Mecánicas de un fluido que puede llevar partículas en su flujo que generan impactos o contacto en una superficie de manera no constante.
Ejemplo
Desgaste interno de una tubería de acero por el paso de arena en agua a alta velocidad
Abrasión
Desgaste y deterioro por fricción directa entre dos superficies de forma constante.
Ejemplo
Desgaste de pisos industriales por el paso continuo de maquinaría pesada que transporta materia prima.
Intemperización o meteorización
Proceso de degradación por exposición prolongada a condiciones ambientales. Desgaste lento, progresivo y acumulativo.
Ejemplos
Desgaste de tejas cerámicas que sufren procesos de congelación y descongelación al estar a la intemperie.
Pinturas expuestas al sol que se decoloran