“Sustentabilidad del acero y el aluminio como materiales de construcción”

[pic 1][pic 2]

ESCUELA DE CONSTRUCCIÓN CIVIL

FACULTAD DE INGENIERÍA

Tecnología de los materiales

CCL2321

TRABAJO N° 2

“Sustentabilidad del acero y el aluminio como materiales de construcción”

                                    PROFESOR: ANDRÉS SOLAS AGUIRREBEITIA

                                    AYUDANTES: MARIA IGNACIA ZÚÑIGA

                                                            JOSEFA ACEVEDO

[pic 3]

ESTUDIANTE

Yan Mossert Barahona

SANTIAGO DE CHILE

2° SEMESTRE 2018

01-10-2018

Índice

Resumen………………………………………………………………….………. 3

Objetivos Generales…………………………………...………………………. 3

Objetivos Específicos………………………………..…………………………3

Marco teórico………………………………………..…………………………...4

Marco referencial………………………………………………..………………6

Conclusiones……………………………………………………………………8

Bibliografía……………………………………………………………………….9

Resumen

El acero y el aluminio son elementos recurrentes en la construcción, ya sea por sus propiedades como la durabilidad o su estética. El principal uso es en las terminaciones y en las estructuras.

El principal problema de ambos materiales en su uso, es su sustentabilidad. La sustentabilidad abarca diversos temas entre los que están que un proyecto sea económico, que todos estén de acuerdo con las decisiones (o bien, l gran mayoría de las personas), que sea ecológico, y que sirva para prestar un servicio a la comunidad.

Ahora bien, el principal problema que radica en los materiales es su sustentabilidad, principalmente que sea ecológico, ya que principalmente, durante su proceso de fabricación y uso se emiten grandes cantidades de gases que afectan la salud de las personas y del medioambiente, además Cebe destacar que en su uso se desecha mucho material y se recicla muy poco, por lo que se gasta más en términos económicos, y afecta más ecológicamente al fabricarse más material para su uso.

Objetivos generales

• El objetivo del presente informe es analizar la sustentabilidad tanto del acero como del aluminio en su uso como materiales de construcción. Para ello se abarcaran los diversos procesos por los cuales estos materiales pasan a través de su ciclo de vida como lo son su fabricación y su uso en terminaciones o estructuras.

Objetivos específicos

• Se va a definir de manera general a los materiales y se va explicar su proceso por el cual son fabricados, para posteriormente, analizar sus consecuencias en el medioambiente.
• Se va a informar y analizar de qué manera se puede hacer el acero y el aluminio puedan ser materiales menos contaminantes, abarcando el uso que se le da tanto en la vida cotidiana como en la construcción ,y los efectos de estos mismos, además de los efectos producidos a nivel medioambiental durante su fabricación y uso.

Marco teórico

Hacia las últimas décadas, mucho se ha hablado acerca del cambio climático, el aumento de los niveles de los mares, el derretimiento de los hielos, entre otros fenómenos. A partir de lo anterior surge la incógnita ¿Qué se puede hacer para que esto se reduzca? ¿Cómo evitarlo?, o en el caso de la construcción: ¿Qué material es más sustentable?

Para responder a estas preguntas, se debe tener en cuenta el concepto de sustentabilidad, el cual se refiere a que un proyecto debe ser viable económicamente, teniendo una rigurosa gestión en los recursos que se tienen y repartiendo de manera equitativa los salarios de los trabajadores También, el proyecto debe tener una policía basada en la democracia, que la mayoría de las personas involucradas estén de acuerdo con las decisiones tomadas en el proyecto. El proyecto debe ser viable socialmente, satisfaciendo la necesidad de las personas y las necesidades básicas del mundo actual, y proyectar las necesidades a futuro. Finalmente la sustentabilidad abarca el tópico de un proyecto viable medioambientalmente, es decir conservar la vida y la diversidad en nuestro planeta. Abarcando los cuatro tópicos mencionados anteriormente, el proyecto será sustentable. (Kilber, 1994)

El acero es uno de los materiales que más en la actualidad, ya que es uno de los más adaptables, y además combina la resistencia y posibilidad de ser trabajado. De acuerdo a la necesidad requerida, se van a manejar las propiedades del acero. (AMC, 2003). El acero es un producto siderúrgico, y cuyo concepto incluye a todos los metales que por su resistencia, ductilidad, economía, entre otras propiedades, son necesarios para fabricar piezas que soportan cargas, y así formar parte de estructuras en la construcción. (Solminihac, 1997)

Entre las propiedades del acero se pueden encontrar la tensión de rotura, la cual es como mínimo de 4500 (Kg/cm2), una densidad de 7700 (Kg/m3) y una resistencia a tracción que puede llegar incluso a los 16000 (Kg/cm2) (Grupo Seac, 2001)

El acero se obtiene a partir de la extracción de hierro en minas de fierro, donde se coloca en hornos a altas temperaturas, para posteriormente obtener y preparar sus materias primas, que básicamente son: mineral de hierro, carbón mineral y caliza. Luego, en los Altos Hornos, se reduce el mineral para obtener arrabio y cargar los minerales de hierro, caliza y coque. (AMC, 2003)

Los aceros se pueden clasificar según su composición química o según el proceso de elaboración. En el primero tenemos los Aceros al Carbono, que son aceros que son aceros que poseen en gran cantidad Fierro y Carbono, los cuales determinan la dureza que tendrá el acero, entre estos están: Extra-suave (Poca cantidad de Carbono), Suave, Semisuave, Semiduro, Duro,  Extra-duro (Gran cantidad de Carbono). Y también tenemos, en esta misma categoría, los llamados Aceros de Aleación, que además de poseer Fierro (Fe) y Carbono (C), poseen otros elementos químicos que le otorgan dureza y mejoría en las propiedades, como lo son: Aceros aleados con Níquel (Ni), Aceros aleados con Cromo (Cr), entre otros.

En la segunda categoría (Según proceso de elaboración), tenemos los Aceros Fundidos (o Colados), el cual  se obtiene por solidificación en moldes de caldo de acero, y además posee el inconveniente de presentar errores en poros, o macizado, aunque esto se puede solucionar con los moldes a presión. También están, en esta categoría, el Acero Forjado, que es aquel acero moldeado en estado sólido con ayuda de esfuerzos mecánicos. (Grupo Seac, 2001)

El acero se puede designar por:

A XX-YY*, donde:

A = Acero al Carbono

XX = Resistencia a la ruptura “XX (MPa)”

YY = Limite de fluencia “YY (MPa)”

* = Variabilidad del acero (Estructural (E) o Soldable (S))      (Solminihac, 1997)

El Aluminio (Al) es un metal plateado muy ligero, que al entrar en contacto con aire forma una capa muy fina de óxido de aluminio, razón por la cual se le es difícil oxidarse al aluminio. Es un metal cada vez más usado en la construcción debido a sus propiedades, entre las que destacan: su elevada proporción en resistencia-peso, una alta conductividad térmica (por lo que funciona muy bien como aislante), su alta resistencia a corrosión, entre otras que le permiten ser un excelente material para poder construir.

La obtención del aluminio se puede dividir en cuatro fases: la extracción de la bauxita, la producción de alúmina, la electrolisis del aluminio, y sus productos finales (dependiendo del uso, en caso de construcción son perfiles de aluminio).

La bauxita se extrae de las minas abiertas, que luego mediante el método ideado por Karl Joseph Bayer, se obtiene el aluminio mediante una serie de reacciones químicas que se llevan a cabo cíclicamente, produciendo la Alúmina. Luego de todo esto y mediante electricidad, se rompe la unión del Oxigeno con el Aluminio en un proceso de reducción electrolítica conocido como el “Método Hall-Heroult”, nombre en honor a sus dos descubridores. Finalmente, se ven los productos finales para su uso en construcción, que generalmente son perfiles de aluminio, entre una gran variedad de usos entre los que se encuentran la importación de tochos y lingotes de aluminio. Los perfiles de aluminio pueden recibir distintos acabados, dentro de los cuales los más importantes son la anodización y la pintura electrostática. La anodización  e confiere uniformidad al perfil, permitiendo que el clima no lo afecte, además de darle durabilidad y resistencia a la corrosión. Mientras que la pintura electrostática es n proceso por el cual se aplica una capa de pintura en polvo sobre el perfil de aluminio que fue cromado para ser protegido de la corrosión.

...