Tema1-Conceptos Básicos Materiales de Construccion

7/26/2019 Tema1-Conceptos Bsicos Materiales de Construccion

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MATERIALES DE CONSTRUCCIN Y NORMAS DE ENSAYO

Tema I

CONCEPTOS BSICOS

DRA. KAREN E. CABALLERO

2015


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MATERIALES DE CONSTRUCCIN Y NORMAS DE ENSAYO

1. CONCEPTOS BSICOS1.1 Materiales de c!str"cci#!$ %rces c!str"cti& ' s" im%licaci#! e! eldise(

1.1.1 Clasi)icaci#! ' %r%iedades )"!dame!tales de lsmateriales de c!str"cci#!

1.1.* Caracter+sticas de ls materiales

1.1., Pr%iedades de ls materiales

1.1.- As%ects e!erales del cm%rtamie!t mec/!ic

1.* Pri!ci%is de e!sa's e i!s%ecci#! de ls materiales

1.*.1 Selecci#! de ls materiales1.*.* I!s%ecci#! de ls materiales

1.*., Dise( de e!sa's

1.*.- Es%eci)icaci!es de ls materiales

1.*.0 Nrmas ' es%eci)icaci!es %ara la c!str"cci#!

1.*. Ae!cias %ara la esta!dari2aci#! de !rmas


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1.1 Materiales de c!str"cci#!$ %rces c!str"cti& '

s" im%licaci#! e! el dise(

Materiales de c!str"cci#! ' Prd"cts de c!str"cci#!

Materia Prima

Proceso de

manufactura

Producto

Desechos


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1.1 Materiales de c!str"cci#!$ %rces c!str"cti& ' s"im%licaci#! e! el dise(

Los materiales de construccin, materiales de inenier!a omateriales estructurales son"

#roductos naturales manu$acturados de acuerdo con normas%reesta&lecidas de'

( )a&ricacin,( *ane+o,

( Colocacin dis%osicin de desec-os

'ue al ser seleccionados dise/ados a%ro%iadamente

minimian la %osi&ilidad de $alla de los mismos.


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1.1.1 Clasi)icaci#! ' %r%iedades )"!dame!tales de lsmateriales de c!str"cci#!

Los materiales de construccin se clasi$ican tradicionalmente encuatro ru%os &sicos"

( *etales

( Cermicos

( #ol!meros

( Com%uestos

Eisten adems materiales modernos de alta tecnolo!a uetienen %ro%iedades es%eciales ue no son considerados en 3staclasi$icacin tales como semiconductores las nue4ascermicas.


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Metales3 es el ru%o de materiales $ormados %or elementosmetlicos %uros o con aleaciones, sometidos a tratamientosmecnicos t3rmicos con la intencin de me+orar sus%ro%iedades.

*etales como el -ierro $undido, el acero, aluminio son usdosam%liamente en las construcciones.


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Los metales muestran las siuientes caracter!sticas"

( Resistentes a la tensin com%resin( Alta riide, se de$orman %oco

( 6e moldean con $acilidad

( 6o%ortan randes de$ormaciones sin rom%erse 7ductilidad8

( 9ienen &rillo metlico

( Buenos conductores de corriente el3ctrica calor

( Alta resistencia al im%acto.


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Cer/mics3es el ru%o de materiales $ormados %or la com&inacinde elementos metlicos no metlicos %rinci%almente en $ormade idos.

El ladrillo, 4idrio, %orcelana, cemento, re$ractarios a&rasi4osson e+em%los de materiales usados en la construccin.

Los cermicos muestran las siuientes caracter!sticas"

( Resistentes a la com%resin a altas tem%eraturas

( 6e moldea con $acilidad en el estado %lstico

( 6on duros $ril en el estado slido

( :u!micamente esta&le.


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Pl+mers3 es el ru%o de materiales ue se o&tienen de lanaturalea como %roductos ornicos o se $a&rican

arti$icialmente al unir mol3culas ornicas en laras cadenas.

Los %ol!meros incluen el -ule, %lsticos #;C, %inturas, madera,ad-esi4os aditi4os %ara el concreto.

Los %ol!meros muestran las siuientes caracter!sticas"

( Alta ductilidad

( *u li4ianos

( La tecnolo!a -a &a+ado los costos de %roduccin.


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Cm%"ests3 es el ru%o de materiales ue se $orman de la

com&inacin de dos o ms materiales mencionados en lasclasi$icaciones anteriores.

El concreto re$orado, la madera contrac-a%ada, Con4itec, la$i&ra de 4idrio, cielo raso sus%endido, tec-o de te+a, etc.

Las caracter!sticas ue %resente el material de%ender de las%ro%iedades cantidad de los %roductos meclados en eldise/o.


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Las %ro%iedades de los materiales de inenier!a se clasi$ica en"

Clase Pr%iedades

)!sicas Dimensiones $ormaDensidad


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Clase Pr%iedades

93rmicas Calor Es%ec!$icoE%ansinConducti4idad

El3ctricas man3ticas Conducti4idad#ermea&ilidad man3tica

Accin al4nica

Ac>stica %ticas 9ransmisin del sonido, Re$lein del sonidoColor, 9ransimisin de la lu Re$lein de lalu


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Clase Pr%iedades

*ecnicas Resistencia" tensin, com%resin, cortante $lein esttica, im%acto, tenacidadRiideElasticidad %lasticidadDuctilidad $railidad

DureaResistencia al desaste


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Las %ro%iedades de los materiales son sensi&les a las acciones,

intencionadas o no, durante el %roceso de $a&ricacin, mane+o,colocacin %osteriormente %or las acciones del medioam&iente.

Los materiales de construccin se %ueden trans$ormar en"

( A ni4el atmico( A ni4el *icrosc%ico

( A ni4el *acrosc%ico


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Las %ro%iedades mecnicas son auellas caracter!sticas ue tienen

ue 4er con el com%ortamiento 7a sea elstico o inelstico8 deun material &a+o $ueras a%licadas.

Las %ro%iedades mecnicas $undamentales son"

( La Resistencia

( La Riide

( La Elasticidad

( La #lasticidad

( La Ca%acidad en3rica


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Los Ensaos *ecnicos se clasi$ican se>n"

1. La manera en ue se a%lica la cara

2. La condicin del am&iente durante el %roreso del ensao

?. La seleccin, mane+o condicin del material en el mismomomento del ensao

@. El modelo

5. 6us %ro%sitos

. Las condiciones de tra&a+o

. La utiliacin de un material o una %arte des%u3s del ensao.


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Ti%s de E!sa's Mec/!ics

1. La ma!era e! 5"e se a%lica la cara.

El m3todo de a%licacin de la cara es la &ase ms com>n %aradesinar o clasi$icar los ensaos mecnicos.

a tres $actores in4olucrados en la de$inicin de la manera en uese a%lica la cara"

( La clase de es$uero inducido

( La 4elocidad a la cual la cara se a%lica

( El n>mero de 4eces ue la cara es a%licada.


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*. La c!dici#! del am4ie!te d"ra!te el %rres del e!sa'

#ara %ro%sitos es%eciales se realian ensaos ue in4olucran lose$ectos de $actores am&ientales. Las %ro%iedades mecnicasde alunos materiales resultan a$ectadas %or las condiciones de"

( 9em%eratura

( umedad

( Atms$eras es%eciales.


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,. La selecci#!$ ma!e6 ' c!dici#! del material e! el mism

mme!t del e!sa'6e considera la condicin $!sica o naturalea del material, en

%articular el modo de su+ecin, aarre, a%oo o cimentacin dela muestra, as! como la esta&ilidad de la misma o de sus %artes.

Las condiciones sini$icati4as de ensao de&en es%eci$icarse,controlarse conocerse.


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-. E!sa's de ac"erd al mdel

( Ensao en estructuras, miem&ros o %artes de tama/o natural

( Ensao en modelo de estructuras, miem&ros o %artes

( Ensaos en %ro&etas cortadas de las %artes aca&adas( Ensao en muestra de materiales naturales o trans$ormados.


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0. E!sa's de ac"erd c! s"s %r%#sits

( Ensao comercial

( n4estiacin de materiales

( Ensao cient!$ico.


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. E!sa's de ac"erd c! la c!dici#! de tra4a6

( Ensaos de cam%o

( Ensaos de la&oratorio.


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7. E!sa's de ac"erd c! la "tili2aci#! del material des%"8sdel e!sa'

( Ensaos destructi4os

( Ensaos no destructi4os.


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1.1.- As%ects e!erales del cm%rtamie!tmec/!ic

Relas enerales de la mecnica de cuer%os de$orma&les"

( Es$uero De$ormacin( Relacin Es$uero De$ormacin

( Riide

( Elasticidad

( *edida de la Resistencia Elstica

( *edida de la Resistencia ltima

( #lasticidad.


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1.*.1 Selecci#! de ls materiales

Fn %ro%sito im%ortante del ensao de los materiales es ue nosauda a %redecir o arantiar el desem%e/o deseado de losmateriales en condiciones.

El material de&e realiar las $unciones %ara la cual $ue dise/ado

los ensaos se necesitan %ara identi$icar el material deseado.


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1.*.1 Selecci#! de ls materiales

Consideraciones in4olucradas en la seleccin de material"Consideraciones in4olucradas en la seleccin de material"

( Clases de materiales dis%oni&les sus %ro%iedades,

( )uncionalidad de los materiales,( Econom!a relati4a entre un material otro,

( *3todo de %re%aracin o $a&ricacin de los materiales o %roductos lain$luencia de los %rocesos so&re sus %ro%iedades,

( *3todo de es%eci$icacin su relacin con la uni$ormidad del %roducto

lorado,

( *3todo de ensao e ins%eccin su sini$icado con res%ecto a las medidasde las %ro%iedades deseadas.


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1.*.* I!s%ecci#! de ls materiales

El ins%ector 4eri$ica la calidad del material.

La ins%eccin arantia el control de la calidad %or medio de laa%licacin de criterios esta&lecidos e im%lica la idea de rec-aarmaterial de &a+a calidad.

El ensao se relaciona con la o%eracin $!sica %ara determinar las

medidas cuantitati4as de ciertas %ro%iedades. Al ensaar, lameta es determinar la calidad, es decir, a4eriuar los -ec-os las im%licaciones de los resultados.


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1.*.* I!s%ecci#! de ls materiales

El ensao mide una caracter!stica del material o %roducto.El ensao mide una caracter!stica del material o %roducto.

El ins%ector e4al>a la medida con res%ecto a un estndar oEl ins%ector e4al>a la medida con res%ecto a un estndar oes%eci$icacin da una o%inin.es%eci$icacin da una o%inin.


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El ensao ideal de&e ser"El ensao ideal de&e ser"

Gsini$icati4o,Gsini$icati4o,Gcon$ia&le,Gcon$ia&le,Gre%roduci&le,Gre%roduci&le,Gde %recisin conocida,Gde %recisin conocida,G econmica.G econmica.

La eleccin de un %rocedimiento de&e estar controlada %or elsini$icado del ensao, %or la o%timiacin del es$uero e in$luido%or un sentido de la %ro%orcin o sentido com>n.


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Fna medida adecuada de una constante o %ro%iedad dada resultaFna medida adecuada de una constante o %ro%iedad dada resulta%osi&le cuando"%osi&le cuando"

1. La %ro%iedad %ueda ser de$inida con su$iciente eactitud,

2. El material es de com%osicin o %urea conocidas,

?. Las condiciones eistentes son normales o conocidas,

@. Los m3todos e%erimentales son tericamente correctos,5. Las o&ser4aciones sus reducciones se -acen con el cuidado

de&ido,

. El orden de eactitud de los resultados se conoce


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Fna es%eci$icacin es el intento de %arte del consumidor %ara decirleFna es%eci$icacin es el intento de %arte del consumidor %ara decirleal %roductor lo ue desea.al %roductor lo ue desea.

Las es%eci)icaci!es t8c!icas son los documentos en los cualesse de$inen las normas, eiencias %rocedimientos a serem%leados a%licados en todos los tra&a+os de construccin deo&ras, ela&oracin de estudios, $a&ricacin de eui%os.

La -a&ilidad cuidado conue alo %uede es%eci$icarse de%ende delrado de conocimiento relacionado con ello, la eactitud la%recisin en ue sus cualidades se %uedan determinar.

La e$ecti4idad con ue una cosa es es%eci$icada de%ende de las%re4isiones con la ue se -a e%resado la es%eci$icacin decuan susce%ti&les son de %oner en 4ior esas %re4isiones.


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La -a&ilidad cuidado conue alo %uede es%eci$icarse de%ende delrado de conocimiento relacionado con ello, la eactitud la%recisin en ue sus cualidades se %uedan determinar.

De$ectos en una es%eci$icacin"De$ectos en una es%eci$icacin"

( #uede ser tan 4aa ue admite materiales de calidad in$erior,

( #uede ser demasiado restricti4a as! ecluir un material dee$iciencia iual o maor,

( #uede estar &asada en criterios inadecuados o ina%ro%iados conres%ecto al ser4icio reuerido,


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Alunas de las 4enta+as ue %ueden citarse %ara las es%eci$icacionesAlunas de las 4enta+as ue %ueden citarse %ara las es%eci$icacionesestndares de materiales son"estndares de materiales son"

( Fsualmente re%resenta el conocimiento com&inado del %roducto elconsumidor, reduce la %osi&ilidad de ue sur+an malentendidos,

( O$recen al $a&ricante una norma de %roduccin, tienden a arro+ar un%roducto ms uni$orme a reducir las 4ariedades reueridas eneistencia, &a+ando as! el consiuiente des%erdicio, %or lo tanto el costo,

( Reducen los costos unitarios de la %roduccin en masa de los %roductosnormaliados,

( #ermiten al consumidor usar una es%eci$icacin a ensaada ue%uede %onerse en 4ior.


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La des4enta+a de las es%eci$icaciones normales"La des4enta+a de las es%eci$icaciones normales"

( 9ienden a estereoti%ar las %rcticas ue %uedan estar en eta%ade desarrollo as! o&struen el %roceso donde ms se necesita.#or esta ran, las es%eci$icaciones normales de&en uedar &a+ola +urisdiccin de una aencia &ien in$ormada com%letamenteim%arcial.

( Las es%eci$icaciones %ara materiales m3todos de ensao de&ensometerse a una continua re4isin %ara determinar su adecuacinen condiciones cam&iantes.

( As! mismo 4arios cdios &asados en estas normas de&enre4isarse continuamente.


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9odo ineniero de&e %oseer aluna $amiliaridad con la naturalea de

las aencias 7nacionales e internacionales8 las %u&licacionesue -an %romulado so&re es%eci$icaciones de los materiales los m3todos de ensaos ue son usados etensamente.

A69*, American 6ociet $or 9estin and *aterials 76ociedadNorteamericana %ara el Ensao los *ateriales8, $ormada en1H02. Las normas %romuladas %or la A69* son de %articularinter3s %ara uienes se ocu%an del ensao de materiales de lains%eccin.


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La A69* desem%e/a la do&le $uncin de"La A69* desem%e/a la do&le $uncin de"

1. Normaliacin de las es%eci$icaciones m3todos de ensao delos materiales, cada uno de los cuales tienen &a+o su +urisdiccinlos materiales de inenier!a en un cam%o es%ec!$icamente%rescrito o aluna $ase tam&i3n es%eci$ica de ensaos demateriales

2. *e+oramiento de los materiales de inenier!a, el cual es lorado atra43s de in4estiadores miem&ros indi4iduales, adems de la%u&licacin de los resultados o&tenidos.


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La la&or de normaliacin de la A69* inclue"La la&or de normaliacin de la A69* inclue"

1. El desarrollo de los m3todos de ensao %ara los materiales,2. El esta&lecimiento de de$iniciones estndares,

?. La $ormulacin de es%eci$icaciones de materiales,

@. La $ormulacin de %rcticas recomenda&les ue in$luen en

4arios %rocesos de utiliacin de materiales.


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Aencias Nacionales"Aencias Nacionales"

( La Direcci#! 9e!eral de Nrmas ' Tec!l+a I!d"strial

7cum%le el rol de esta&lecer los estndares reulacionest3cnicas8,

( Cmisi#! Pa!ame(a de Nrmas I!d"striales ' T8c!icas,CO#OAN9.

( C!se6 Naci!al de Acreditaci#!

Todas la normas tcnicas y regulaciones son publicadas

adems por el Ministerio de Comercio e Industria de la

Gaceta Oficial de Panam.


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Aencias Nacionales"Aencias Nacionales"

LaDirecci#! 9e!eral de Nrmas ' Tec!l+a I!d"strial$ adems

de numerosas oraniaciones %>&licas %ri4adas son lasres%onsa&les de la e4aluacin de la con$ormidad en %anam.

Estas oraniaciones son"

( El laboratorio central del Ministerio de Salud,

( La Universidad de Panam,

( La Universidad Tecnolgica de Panam,

( Secretara Nacional de Ciencia, Tecnologa e Innovacin,

( El Ministerio de gricultura,

( Comisin de Libre Com!etencia " suntos del consumidor,

I tit t d M d i

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