clase 1- 2016-1-materiales de construccion (1)
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UNIDAD 1: INTRODUCCIÓN, PROPIEDADES GENERALES,ENSAYOS GENERALES
SEMANA 1
DOCENTE: Ing. Teresa Victoria Chávez Toledo
MATERIALES DE CONSTRUCCION
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¿Qué es un material de construcción?
¿Cómo se clasifican?
¿Qué propiedades tienen?
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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
• Los materiales de construcción constituyen unárea muy importante en la formación de losingenieros civiles.
JORGE GÓMEZ DOMINGUEZ, Ph. D.
• La gran diversidad de obras civiles en las que elingeniero puede participar requieren deconocimientos básicos firmemente
consolidados, y que le permitan, con la prácticaprofesional ahondar en la tecnología de losmateriales empleados en la industria de laconstrucción.
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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
JORGE GÓMEZ DOMINGUEZ, Ph. D.
• Para el ingeniero civil es muy importante
optimizar los recursos económicos disponiblespara construir las obras, esto lo puede lograr entre otras cosas haciendo buen uso tanto delos materiales baratos como de los materiales
caros.• A un lado de la búsqueda de una economía bien
entendida, el ingeniero tiene la obligación de
construir obras que además de ser segurasreflejen la mejor calidad de vida de susocupantes o usuarios, apegándose siempre alas especificaciones y reglamentos de
construcción vigentes.
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Materiales de construcción
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Materiales de construcción
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Material de construcción es una materiaprima o con más frecuencia un productomanufacturado, empleado en la construcciónde edificios u obras de ingeniería civil.
Los primeros materiales empleados por elhombre fueron el barro, la piedra,y fibras vegetales como madera o paja.
Los primeros materiales manufacturados por el hombre probablemente hayan sido los
ladrillos de barro (adobe)
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• Los diversos materiales utilizados en las
obras civiles, que requieren la evaluaciónde algunas de sus propiedades medianteun ensayo, presentan grandes diferencias
unos de otros, además de por sunaturaleza, por la forma de recibirlos en laobra y el sistema de acopio o
almacenamiento
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• Para practicar un ensayo a un
determinado material es preciso disponerde una muestra representativa del mismo.
•
La toma y obtención de muestrasrepresentativas de los materiales que seutilizan habitualmente en el campo de laingeniería civil, se realiza siguiendo lasdirectrices recogidas en normas concretas
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• Materiales granulares
• Materiales líquidos
• Materiales finos
• Material en bloques
• Material conglomerado
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Consideraciones al seleccionar los materialesde construcción
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La gran mayoría de lasveces son el ingeniero
civil y el arquitectoquienes proponen aldueño de la obra losmateriales que se deben
emplear, por lo tantoestas personas debentener los conocimientossuficientes para lograr
que se cumplan losobjetivos de la obra y sesatisfaga el presupuestode la misma.
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Particularmente el ingeniero civil debe tener lacapacidad técnica suficiente para realizar laselección de los materiales de una manera máscientífica de lo que generalmente se cree.
La base primordial para la selección de losmateriales de construcción generalmente lo
constituyen las propiedades ingenieriles de losmismos.
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¿Qué materiales serán mas apropiadoutilizar en la construcción de una edificacióncuando se trata de cimientos corridos,
zapatas, columnas, vigas, muros, techo ocubierta?
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EN UN EDIFICIO ACTUALPODEMOS ENCONTRAR
1 - Cimientos.2 - Estructura decolumnas, vigas yviguetas.
3 - Pisos.
4 - Muros
exteriores.5 - Ventanas.6 - Cubierta.
7 - Muros interiores.
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El análisis de todas las propiedades nospermite decidir la utilización de los
materiales en la construcción de lasdiferentes obras de Ingeniería Civil.
¿Para que nos sirve estudiar las
propiedades de los materiales?
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ESPECIFICACIONES Y NORMAS ESTANDAR
• En toda construcción es necesario adoptar especificaciones y normas estándar, con elobjeto de garantizar la seguridad y durabilidadde la obra.
• La American Association for Testing andMaterials (ASTM), es quizás la organizaciónmás importante a nivel mundial que se dedica a
desarrollar normas técnicas para una granvariedad de materiales, incluyendo aquellosmateriales que se emplean normalmente en laindustria de la construcción.
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ESPECIFICACIONES Y NORMAS ESTANDAR
• Otras asociaciones no menos importantes son:el American Concrete Institute (ACI), el
American Institute of Steel Construction (AISC),
la American Association of State Highway andTransportation Officials (AASHTO), la USAStandards Institute (USASI), este organismo esla representación norteamericana ante la
International Organization for Standardization(ISO) y la Pan American Standards Committee(PASC).
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Los materiales de construcción tienen comocaracterística común el ser duraderos.
Dependiendo de su uso, además deberán
satisfacer otros requisitos tales como la dureza,la resistencia mecánica, la resistencia al fuego,o, la facilidad de limpieza.
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PROPIEDADES
Propiedades Físicas Propiedades Mecánicas
Densidad:
relación
entre la
masa y el
volumen Coeficiente
de dilatación:
propiedad de
aumentar o
disminuir su
tamaño
dependiendo
de la
temperatura
Higroscopicidad:
capacidad
para absorber
el agua
Conductividadtérmica:
facilidad con
que un material
permite el paso
del calor.
Comportamiento del materialante fuerzas extremas
Resistencia mecánica:
Capacidad de los materialesPara soportar esfuerzos de
tracción, compresión, torsión yflexión – elasticidad - plasticidad
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PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad:
• Relación entre la masa y el volumen de cualquier cuerpomaterial
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PROPIEDADES FÍSICAS
Peso específico:
• Relación entre el peso y el volumen de cualquier cuerpomaterial
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Peso/Masa
Volumen ??
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MEDIDA DEL VOLUMEN
• No es una tarea sencilla.
•
En los líquidos y los gases es sencillo(recipiente que los contiene)
•
Los cuerpos solidos, generalmente no soncuerpos simples, sino que podrán estarformados por tres fases:
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MEDIDA DEL VOLUMEN
• Una solida formada por las partículas queconstituyen la masa del cuerpo.
• Y otras dos, gaseosa y/o líquida ocupandoespacios libres.
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• Por tanto el volumen ocupado por un cuerpo en
el espacio y definido por sus superficiesenvolventes no esta formado totalmente porpartículas solidas, en su interior pueden existirPOROS
• El VOLUMEN se define por medio de susdimensiones y morfología.
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• VOLUMEN REAL: parte sólida del cuerpo (VR)
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• VOLUMEN RELATIVO:parte sólida del cuerpo más
los poros inaccesibles (Vr)
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• VOLUMEN APARENTE:volumen del cuerpo
definido por sussuperficies envolventes(Va)
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• POROS ACCESIBLES: Son aquellos que sellenan de agua después de mantener sumergido
el cuerpo durante 24 horas (ha)
• POROS INACCESIBLES: Los que no se llenande agua después de mantener sumergido elcuerpo durante 24 horas (hi)
• POROS TOTALES: Suma de los porosaccesibles y los inaccesibles (ht = ha + hi)
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En función del tipo de volumen considerado se tendrá:
Densidad aparente
Densidad relativa
Densidad real
De forma que DR >= Dr >= Da
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REFERENCIAS
• MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN - JORGE GÓMEZ DOMÍNGUEZ, Ph. D.
• MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN - Juan Antonio Polanco Madrazo, Soraya DiegoCavia, Carlos Thomas García