MATERIALES DE CONSTRUCCION

GUIA DE MATERIALES DE CONSTRUCCION

CUARTO PARCIAL

TEMA. CONCRETO

1. ¿Qué es el concreto?

Es un material de uso generalizado en el diseño y construcción de estructuras en el campo de la Ingeniería Civil. El uso y empleo de este material alcanza niveles internacionales, nacionales y regionales.

1. El uso del concreto como material de construcción se debe a varias razones, entre ellas sobresalen las siguientes:

• sus componentes primarios están disponibles en casi todas partes
• su bajo costo de producción
• sus propiedades de consistencia
• por su vesatilidad

1. ¿Cuáles es la clasificación del cemento según estado de consistencia?

• Concreto fresco
• Concreto endurecido

1. ¿Qué es el concreto fresco?

Es el concreto recién mezclado. Es depositado en los moldes (cimbras), para elaborar los distintos elementos estructurales que conforman una estructura.

1. Los pasos generales a seguir para la elaboración de elementos estructurales de concreto son:

• Dosificación: implica establecer las proporciones apropiadas de los materiales que componen al concreto, a fin de obtener la resistencia y durabilidad requeridas.
• Mezclado: es revestir la superficie de los agregados con la pasta de cemento, la cual dará como resultado una masa homogénea.
• Transportación: el método usado depende de cuál es el menor costo y el más fácil para el tamaño de la obra (en camión de concreto, una bomba de concreto, una grúa, botes, banda)
• Colocación: se efectúa con recipientes, tolvas, carritos propulsados de mano o con motor, etc. el objetivo es colocar el concreto dentro de las cimbras sin segregación por la caída y sin que se aplaste en ellas.
• Compactación: se puede hacer sacudiendo la cimbra o vibrando el concreto para que adquiera una consistencia plástica, permitiendo que el aire atrapado sea expulsado y no queden oquedades en la estructura.
• Curado: significa cubrir el concreto de modo que permanezca húmedo. Al mantener húmedo se hace más fuerte la adherencia entre la pasta y los agregados.

1. ¿Cuáles son los métodos de curado que existen?

• Con agua
• Con película protectora (curacretos)
• Con recubrimientos superficiales
• Con vapor

1. ¿Cuáles son las principales propiedades del concreto fresco?

• Uniformidad: una mezcla de concreto tiene la propiedad de uniformidad si posee una adecuada trabajabilidad, buena cohesión y se encuentra libre de segregación y sangrado.
• Trabajabilidad: en el concreto fresco puede definirse como la cantidad de trabajo interno y necesario para lograr una compactación completa en el concreto en la cimbra. (el ensaye más empleado para relacionar el grado de trabajabilidad en el concreto fresco es la prueba de revenimiento)
• Segregación: es la separación de materiales constituyentes del concreto mientras éste se transporta del sitio de mezclado a la cimbra o mientras se coloca y se compacta en ella.
• Sangrado: consiste en el ascenso del agua dentro de la masa de concreto recién colocado en la cimbra. (Como consecuencia su forma, en la superficie del concreto, zonas débiles y porosos por efectos del sagrado)
• Fraguado: se entiende por fraguado al cambio de consistencia de una mezcla de concreto fresco, de un estado de consistencia semifluida a un estado de rigidez.

1. ¿En qué consiste una prueba de revenimiento?

Consiste en medir la perdida de altura que sufre una mezcla recién moldeada (en un cono truncado), después de retirado el molde.

1. ¿Cuáles son las formas comunes de segregación?

Separación de las partículas más grandes del resto de la masa del cemento (ocurre en mezclas muy secas) y separación de la pasta de cemento del resto de la mezcla (ocurre en mezclas muy fluidas).

1. ¿Cuáles son las propiedades del concreto endurecido (evaluación de resistencias)?

• Resistencia a la compresión: el índice de resistencia más comúnmente utilizado para evaluar la calidad y resistencia del concreto endurecido es la resistencia a la compresión. (el ensaye es bajo condiciones estándar)
• Resistencia a la flexión: se determina mediante el ensaye de vigas de sección cuadrada, simplemente apoyada y sujeta a una o dos cargas concentradas. (este índice de resistencia se usa en el diseño de pavimentos de concreto hidráulico y es denominado Módulo de Ruptura)
• Resistencia a la tensión: el índice de resistencia a tensión puede determinarse en ensayes de tensión directa, o bien, realizar ensayes de tensión indirecta (prueba brasileña) en el concreto.

TEMA. METALES

1. ¿Qué es la aleación de fierro y carbono y algunos otros elementos?

Es la base de toda una seria de materiales de gran importancia en la industria de la construcción, destacándose entre ellos el acero.

1. ¿Cuál es la denominación del acero al carbono (A36)?

Se denominan aceros al carbono a las aleaciones de fierro-carbono que tienen como principales elementos de resistencia al carbono y al manganeso. El contenido de carbono, en estos tipos de aceros es menos a 1.7%.

1. Los aceros al carbono se pueden clasificar en 4 categorías dependiendo de su contenido en carbono:

• Acero de bajo contenido de carbono (menos del 0.15% de carbono)
• Acero dulce al carbono (0.15% a 0.29 % de carbono)
• Acero medio al carbono (0.30% a 0.59% de carbono)
• Acero con alto contenido de carbono (0.60% a 1.7%)

1. Las propiedades del acero son muy sensibles a las variaciones en el contenido del carbono. La resistencia y la dureza aumenta con el contenido de carbono, mientras que la ductilidad y la soldabilidad disminuyen.
2. ¿Cuáles son los tipos de aceros que hay?

• Acero de aleación: son la combinación de aceros al carbono con otros elementos tales como el cromo, níquel, molibdeno, titanio, vanadio, tungsteno, cobre, entre otros.
• Aceros de alta resistencia y baja aleación (A572): son la combinación de acero al carbono con otros elementos de aleación como el columbio, vanadio, cromo, silicio, níquel, cobre, entre otros.
• Aceros estructurales de alta resistencia y baja aleación (A588): son aceros en aleación con porcentajes adecuado de cobre que cuando se expone a la atmosfera, las superficies de estos aceros se oxida formándose una película adhesiva muy comprimida que impide una nueva y mayor oxidación, se elimina así la necesidad de pintarlos.
• Aceros templados y revenidos (A514): estos aceros tienen elementos de aleación en exceso, en comparación con otros aceros de aleación, y son tratados térmicamente (templados y revenidos) para darles mayor dureza, muchas más resistencia a la fluencia y mayor resistencia mecánica.

1. En aluminio como material de construcción:

Se utiliza en aleación con otros elementos, ya que en estado puro es poco resistente y excesivamente blando. Las aleaciones usuales son a base de combinaciones de magnesio, silicio, zinc y cobre.

1. ¿Cuáles son las propiedades del aluminio que hacen que sean superiores a las del acero?

Su ligereza. Su buena resistencia a la corrosión. Su alta resistencia a la fatiga.

1. ¿Cuáles son las propiedades mecánicas del aluminio?

• Resistencia máxima
• Resistencia a la fluencia
• Módulo de elasticidad
• Diagrama esfuerzo-deformación

1. ¿Cuáles son las otras propiedades del aluminio?

• Ductilidad: el aluminio es un material muy dúctil, esta propiedad se evalúa calculando el porcentaje de alargamiento que sufre una probeta estándar ensayada a tensión.
• Soldabilidad: los elementos estructurales de aluminio brindan la posibilidad de unir este material por medio de soldadura. Sin embargo, la unión soldada tiene mucha menor* resistencia que la del propio material.
• Resistencia a la corrosión: es alta, lo que implica no tener que dar mantenimiento estructural a las estructuras de aluminio.
• Resistencia a los incendios: las estructuras de aluminio se comporta de una manera adecuada en los incendios en los cuales la temperatura alcanzada es medianamente elevada.

1. ¿Cuáles son las ventajas estructurales del aluminio?

• Material muy ligero. -  Elevada eficiencia estructural. -  durabilidad. -  resistencia a la corrosión. -  Alta resistencia a la fatiga. -  no es magnético ni tóxico. -  material reciclable.

1. ¿Cuáles son las desventajas estructurales del aluminio?

• Alto casto de fabricación. -  elevado costo comercial. -  bajo módulo de elasticidad.                                  -  es susceptible al pandeo. -  es susceptible a grandes deformaciones. -  es relativamente blando.

TEMA. MADERA

1. ¿Qué es la madera?

Es un material de construcción que no es fabricado a propósito por el hombre, sino que es un material obtenido del tronco y las ramas de los árboles.

1. ¿Cuáles son las ventajas de la madera como material de construcción?

• Material fácil de trabajar con herramientas sencillas
• Su variada textura natural tiene cualidades decorativas muy apreciadas
• Puede ser pintada fácilmente
• Su eficiencia estructural es considerable
• Su economía relativa
• Es un material ligero
• Sus propiedades acústicas y térmicas son muy apreciadas

1. ¿Cuáles son las desventajas de la madera como material de construcción?

• Sus cuadrías y longitudes son limitadas
• En cierto ambientes su durabilidad deja que desear
• Es susceptible a los ataques de algunos hongos e insectos
• Sus propiedades resistentes son muy variables
• Su resistencia a los incendios es inferior a la del concreto aunque comparable a la del acero
• Su deformabilidad es mayor que la de otros materiales
• Las cargas de larga duración producen deformación permanente

1. La madera es un material que no es homogéneo y no es isotrópico, por lo tanto, la madera puede idealizarse como un material ene l que se distingues tres direcciones mecánicas o estructurales.
2. ¿Cuáles son las propiedades mecánicas (direcciones estructurales) que deben considerarse en la madera?

• Dirección longitudinal (paralela a la fibra)
• Dirección radial (perpendicular a la fibra)
• Dirección tangencial (perpendicular a la fibra)

1. Las propiedades mecánicas de la madera en los sentidos tangencial y radial no difieren significativamente, de manera que pueden considerarse iguales, por lo tanto, basta distinguir entre propiedades paralelas a la fibra y propiedades perpendiculares a la fibra.
2. ¿Cuáles son los comportamientos de la madera ante cargas axiales?

• Comportamiento bajo tensión: la máxima resistencia a la tensión de la madera se presenta n sentido paralelo a las fibras. -  En el sentido perpendicular a las fibras la resistencia a la tensión de la madera es menos que en el sentido paralelo a la fibra.

Comportamiento bajo compresión: la resistencia a la compresión de las maderas en dirección paralela a la fibra es menor que su resistencia a la tensión en el sentido paralelo a la fibra.

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