Clases - Tecnologia de Los Materiales

7/24/2019 Clases - Tecnologia de Los Materiales

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CAPITULO I:AGREGADOS DE LA CONSTRUCCIN

Se le conoce como agregados de la construccin a todo material derivado de

las rocas que tiene una aplicacin ya sea en la construccin de concreto o encualquier otra rea donde se requiera. Los agregados se encuentran en lacorteza terrestre por lo que su extraccin suele ser en grandes proporciones yno es difcil su ubicacin y los costos que se manejan son bajos

Se debe entender como roca al manto rocoso que hacemos referencia otambin podemos estar re!riendo a una estructura en grandes proporciones" lapalabra piedra deriva de la palabra roca y se entiende como un elemento demenor dimensin que permite ser manipulado por una persona.

CLASIFICACIN DE LAS ROCAS:

1) ROCAS IGNEAS:Son aquellas rocas formadas por la solidi!cacin demateriales fundidos que se originan en el interior de la tierra" por causa delmagma terrestre" las rocas gneas ms conocidas en la construccin son#$ranito" diorita" granodiorita" gabro" basalto" etc.

Las rocas gneas poseen propiedades distintas entre s" esto debido a losminerales a los que se han asociado en su estado de magma. %or ejemplo# &lgranito y el basalto son rocas gneas pero poseen propiedades apuestas entres.

GRANITO' estructural" ornamental( BASALTO) *esistencia) +olor claro

) ,lexibilidad) +olor oscuro

2) ROCA SEDIMENTARIA:Son aquellas rocas compuestas por diferentesmateriales que han sido acumulados a lo largo de los a-os sufriendo depresiones externas" de altas temperaturas" de accin de los uidos calientesformando un nuevo tipo de roca. Las rocas sedimentarias ms conocidas en laconstruccin son#

a) CONGLOMERADOS:+ompuestos en el centro por grava y rodeada por unmaterial ms !no.b) ARENISCA:+onstituido por arena solidi!cada.c) LUTITA:+onstituido por minerales arcillosos y endurecidos con el tiempo.d) CALIZA:+ompuesta por carbonato de calcio.e) MARGA:Son rocas calizas arcillosas.f) EXAPORTIAS:,ormado por la evaporacin de masa de agua marinacon!nada. &jemplo# /eso.


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) ROCAS METAMRFICAS:Son aquellas rocas producto de latransformacin de rocas preexistentes" sean gneas o sedimentarias las cualeshan sufrido alteracin en su composicin y en su textura. Las rocasmetamr!cas ms conocidas en la construccin#

a) PIZARRA:&s una roca homognea de grano muy !no que originalmente fuelutita.b) CUARCITA:Son rocas muy duras que vienen de la transformacin de laarenisca.c) M!RMOL:Son rocas de grano !no" compactas y de poca porosidad. Setransforman de la caliza 'se usa en acabados(.

CENTRO DE EXTRACCIN DE AGRAGADOS

La roca es una materia natural que se encuentra en la corteza terrestre por loque su extraccin tambin es en lo natural. %ara la extraccin de las rocas sedebe estudiar los suelos y ubicar aquellos que poseen las propiedades ycaractersticas buscadas. 0 estos lugares de extraccin los llamaremos1+023&*0S4.

CANTERAS:5e aqu se extraen rocas" rocas labradas" piedra chancada"elementos !nos 'arena gruesa o arena !na(" elementos combinados 'a!rmado"hormign" ripeo" etc(. 6n gelogo competente puede en general determinar lacalidad de la roca a travs de ciertos exmenes y muestras" para asdemostrar la utilidad que tendr dicha cantera.

TIPOS DE MATERIALES EXTRAIDOS DE CANTERAS

A) ROCA LABRADA " PIEDRA C#ANCADA) ROCA LABRADA:Se entiende como roca labrada a aquella roca que

ser usada como enchapes o como elementos de mampostera. %ara queuna cantera sirva para la extraccin de roca labrada se deber estudiarsus propiedades fsicas a !n que la roca est libre de grietas" tenga unatextura uniforme y un color atractivo.

) PIEDRA C#ANCADA:Las propiedades que se buscan en una canterapara piedra chancada sern sobre todo propiedades mecnicas" es decir"la piedra debe ser resistente" fuerte" !rme y de baja absorcin de agua.&l proceso de extraccin de la piedra chancada comienza en la cantera"cuando se realizan los sondeos previos y se eval7a la posibilidad de usode explosivos. %ara la extraccin de piedra chancada es vlido el uso deexplosivos" que se complementan con maquinaria pesada" la cual debetrasladar a la piedra" a la zona de trituracin.%osteriormente se aplican las chancadoras" con el !n de triturar la roca ydejarla en un tama-o manejable. Las chancadoras rompen la roca" perono modi!can sus propiedades" la piedra chancada y la grava sern de


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tama-os desde 8 de pulgada a 9 pulgadas y la comercializacin de estematerial es por metros c7bicos en funcin del tama-o buscado.

B) GRA$A " ARENA) GRA$A:Se le conoce como grava a aquella piedra de tama-o menor a 9

pulgadas que encontramos en la naturaleza. Se diferencia de la piedra

chancada en que esta no necesita de ning7n proceso ms que el derecoleccin.) ARENA:&xisten tres tipos de arena.

) 0rena $ruesa 'para hacer concreto() 0rena :edia) 0rena ,ina 'para tarrajeo" acabados(&stos son seleccionados de acuerdo al tama-o de la partcula de arena.&n la construccin se emplea arena gruesa y arena !na" ya que conestos dos materiales se solucionan los problemas ms comunes en laobra de una forma ms e!caz.

C) AFIRMADO " #ORMIGON:

) AFIRMADO:&l a!rmado resulta de la combinacin de piedra" arena yarcilla debidamente clasi!cada y dosi!cada. &l uso del a!rmado es comola base de ciertas estructuras que necesitan se les garanticen de unaestructura bien compactada.

) #ORMIGON:&l hormign es el resultado de combinar piedra y arenamal clasi!cada pero dosi!cada. &l uso del hormign es para laconstruccin de concretos pobres llamados ciclpeos 'cimientoscorridos(.

CLASES DE CANTERA

0( CONO DE E"ECCIN:Son depsitos que se encuentran generalmenteen los valles" la pie de la monta-a y pasan de mucha pendiente a pocapendiente. $eneralmente contienen elementos !nos.

;( DEPOSITOS DE TERRAZA:Suelen encontrarse al lado de los ros endonde las arenas y gravas han sido lavadas generando una buenaclasi!cacin. Su uso debe ser con cautela ya que los ros son fuentes decontaminacin.

+( ACARREOS GLACIARES:Son depsitos de materiales que seencuentran en las faldas de los ros" glaciares. &stos depsitos sonformados por un incesante y constante acarreo de gravas y arenas a lolargo de mucho tiempo. &stos materiales sern muy heterogneos

encontrndose materiales muy !nos hasta grandes bloques de roca.5( MORRENA:&stos depsitos se encuentran donde quiera que haya

habido un glaciar" pueden aparecer a lo largo de la ladera de los valles opresentarse como montculos en terrenos llanos" Los materiales suelenser una mezcla de grava y arena sin ninguno tipo de clasi!cacin.

&( DUNAS DE ARENA:%ueden encontrarse en llanuras semiridas en lasque el viento ha clasi!cado los viejos depsitos aluviales a lo largo del


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tiempo. Las dunas son muy corrientes en regiones ridas donde lavegetacin es muy escaza o falta en lo absoluto.

,( DEPOSITOS RESIDUALES:&stos depsitos son procedentes de ladestruccin de las rocas por acciones de erosin a lo largo de muchotiempo. %uede extraerse arena y raras veces grava.

AGREGADOS PARA EL CONCRETO

Seg7n la sociedad americana de ensayo de materiales se de!ne comoagregados para concreto como 1S4.% !RIDOS:Se de!ne como el material de construccin que no reaccionaraqumicamente con los componentes del cemento 1rido4 signi!ca materialinherente 'inerte(.

ROCAS ORNAMENTALES

?( GRANITO:Se entiende por granito ornamental a aquella roca gnea quese usar en forma de bloque a !n de usarla como roca labrada. &lgranito una vez elaborado puede ser aprovechado como granito pulido"granito labrado" granito tallado" esculpido" etc.+lases# granitos claros" granitos oscuros.

9( MARMOL:&l mrmol es una roca metamr!ca constituida por grano decalcita. &l mrmol se caracteriza por ser de color blanco" aunque puedeser encontrado en una variedad de colores" esto debido a la

pigmentacin de la arcilla. &l mrmol tiene propiedades que lo hacen unmaterial muy cotizado como elemento decorativo.6sos del mrmol# Lapidas funerarias" revestimientos 'muros(" pelda-os'de seguridad y comodidad(" estatuas.

@( PIZARRA:&s una roca metamr!ca que posee un muy buen acabadocomo revestimiento" y su principal propiedad es la 1!sibilidad4.FISIBILIDAD:&s una propiedad en las rocas que al ser labradaspermiten obtener lminas delgadas.0dicionalmente la pizarra posee baja permeabilidad la cual le permiteser un material aplicado en interiores.


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CAPITULO IIAGLOMERANTES

Los aglomerantes son materiales que pueden contener a otros materiales sonnecesidad que exista reaccin entre ellos" tambin se puede a!rmar que es uncompuesto que tiene la capacidad de endurecer y act7a uniendo materialesheterogneos.

La propiedad principal de un aglomerante ser de 1adherir4 diferentesmateriales sueltos hasta originar uno nuevo.

CLASIFICACIN:

a( De ac&e'd( a & c(*+(,c,-. /&0*,ca ( ca,ca*(:) >rgnicos# *esinas y polmeros en general.) =norgnicos# /esos" cales" cemento y puzolanas.

b( De ac&e'd( a & f('*a de 'eacc,-. ( ca,ca*(:) 3rmicos# +uando adquieren resistencia por enfriamiento.) %olmeros# +uando adquieren resistencia por reacciones depolimerizacin.) Aidrulicos# +uando adquieren resistencia en presencia de agua.

c( De ac&e'd( a & f'a3&a ( ca,ca*(:) 0reas# 0quellas que fraguan y endurecen en un medio seco. &jemplo#&l barro 'adobe(" la cal area. 5entro de los aglomerantes a base debarro tenemos el adobe y el tapial.) Aidrulicos# 0dems de fraguar en un medio seco tambin puedenhacerlo en un medio h7medo e incluso sumergido en agua. &jemplo#+emento" cal hidrulica.


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d( De ac&e'd( a & +'(cede.c,a ( ca,ca*(#) 2aturales# Son aquellos provenientes de fuentes naturales" sinintervencin del hombre.) 0rti!ciales# %or intervencin del hombre.

CEMENTO

INTRODUCCIN:0 travs de la historia se han conocido distintos tipos decementos" pero fue =nglaterra alrededor del siglo BC=== que D. 0spin" elabory patento un producto similar al cemento" obtenido mediante la coaccin deuna mezcla de calcreos y arcilla !namente molida. &ste ligante permiticonfeccionar un concreto similar al obtenido con la piedra %ortland 'calcreomuy resistente de la isla de %ortland( com7nmente utilizado en =nglaterrapara la construccin. 5e aqu la denominacin 1+emento %ortland4.

DEFINICIONES:

?( PASTA:Se le llama as al compuesto producto de la combinacin delcemento y el agua" y se le reconoce que incluye el 1aire atrapado4.

9( MORTERO:Se obtiene al agregar un rido !no a la pasta.@( CONCRETO:Se obtiene de la combinacin de un rido grueso con

mortero.E( ADITI$OS:Sustancias que se agregan al concreto o al mortero para

modi!car sus propiedades" tanto en estado fresco como en estadoendurecido.

*05=>$*0,=0 5& +>2+*&3>

PASTA:0gua F +emento F 0ire 0trapadoMORTERO:0gua F +emento F 0gregado ,ino F 0ire 0trapadoCONCRETO:0gua F +emento F 0gr. ,ino F 0gr. $rueso F 0ire 0trapado&ntonces#

CONCRETO::>*3&*> F 0$*&$05> $*6&S>MORTERO:%0S30 F 0$*&$05> ,=2>

CONSTRUCCIN DE CEMENTO

Seg7n la norma tcnica peruana '23% @@E GGH( el cemento portland es uncemento hidrulico producido mediante la pulverizacin del +linIer compuesto

esencialmente por silicatosde calcio hidrulicos y que

contiene generalmente una

CONCRETO: PASTA 4AGREGADOS

CEMENTO PORTLAND: CLIN5ERPORTLAND 4 "ESO


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o ms de las formas sulfato de calcio como adicin durante la molienda" esdecir#

CLIN5ER PORTLAND

&s un producto semiacabado de forma de piedras negruzcas de tama-os de Jde pulgada aproximadamente" obtenido de la calcinacin de una mezcla demateriales calcreos y arcillosos en proporciones convenientes" hasta llegar auna fusin incipiente 'clinIerizacin( a ?EKG+.

&l +linIer %ortland se enfra rpidamente y se almacena al aire libre.

COMPOSICIN 6U7MICA

0( COMPUESTOS 6U7MICOS:Los componentes qumicos del cemento

portland se expresan por el contenido de xidos son# La cal" slice"aluminio y el xido frrico" siendo el total de estos el HKM al HNM. &npeque-as cantidades tambin se presentan otros xidos# La magnesia"el anhdrido sulf7rico" los lcalis y otros de menor importancia" astenemos#

OB=5> +>:%>2&23& %>*+&230D& 0;*&C=036*0+a> '>x. de +alcio( KPM ) QNM +Si>9 '>x. de Silicio( ?QM ) 9QM S

0l9>@ ' >x. de 0luminio( EM ) 9QM 0

,e9>@ ' >x. de Aierro( 9M ) KM ,S>@ '>x. de 0zufre( G"?M ) 9"KM

:g> '>x. de :agnesio( ?M ) 9"KMR9>2a> GM ) ?M

;( COMPUESTOS 6UIMICOS:5urante la calcinacin en la fabricacin del

+linIer de cemento portland los xidos se combinan con loscomponentes cidos de la materia prima entre si dando lugar a cuatro

FUSIN189;C

CLIN5ERIZA

MATERIALES

CALCAREOS "


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importantes compuestos. Los principales compuestos constituyenaproximadamente el HGM ) HKM del cemento" tambin se presentan enmenores cantidades otros compuestos secundarios.

5&S=$20+=O2 ,>*:6L0 0;*&C=036*0 %>*+&230D&Silicato 3ricalcico @+a>Si>9 +@S @GM ) KGMSilicato 5icalcico 9+a>Si>9 +9S ?KM ) @GM

0luminato3ricalcico

@+a>0l>@ +@0 EM ) ?9M

,erro 0luminato3etracalcico

E+a>0l9>K,9>@ +E0, PM ) ?@M

+al Libre +a>:agnesia Libre :g>

PROPIEDADES DE LOS COMPUESTOS PRINCIPALES:

A) SILICATO TRICALCICO


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) 3iene rpida velocidad de hidratacin.) &l calor de hidratacin es equivalente a ?GG +0Lgr.) 2o inuye en la resistencia mecnica.) La estabilidad de volumen es mala.) =nuye en el color !nal del cemento.

NOTA:&l silicato tricalcico y el silicato dicalcico constituyen el NKM delcemento. %or esto la resistencia mecnica se debe a estos compuestos.

#IDRATACIN DEL CEMENTO

Se denomina hidratacin al conjunto de reacciones qumicas entre elagua y los componentes del cemento que llevan consigo el cambio delestado plstico al estado endurecido. La velocidad con que se desarrollala hidratacin es directamente proporcional a la !nura del cemento einversamente proporcional al tiempo por lo que inicialmente es muyrpido y va disminuyendo paulatinamente con el transcurso de los dasaunque nunca se llega a detener.

ETAPAS DEL PROCESO DE #IDRATACIN:

?( PLASTICO:Se llama estado plstico al estado original cuando elcemento entra en contacto con el agua formando la llamada pasta.&s en el estado plstico que la mezcla 'concreto o mortero( puede ser

trabajable" transportable" manipulable y permite una buenacolocacin. 5icho de otra manera es en el estado plstico quepodemos trabajar con el cemento en cualquiera de sus formas.

9( FRAGUA INICIAL:Se llama fragua inicial a la condicin de la pastacuando por medio de reacciones qumicas" experimenta su primerendurecimiento. Se percibe en este estado una prdida de plasticidadobservndose una resistencia a deformarse. &s en esta etapa en laque se evidencia un mayor calor de hidratacin por causa de lasreacciones qumicas mencionadas. &n esta etapa las reaccin

predominante es la del silicato tricalcico '+@S(.

@( FRAGUA FINAL:Se le llama fragua !nal al estado que se origin conla fragua !nal al estado que se origin con la fragua inicial y que secaracteriza por un endurecimiento signi!cativo y deformacionespermanentes. &s en este estado que la pasta se convierte casi en sutotalidad en 1gel4. Se entiende como gel a las partculas de cemento


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ya endurecidas.

E( ENDURECIMIENTO:&s la etapa !nal que se caracteriza por elincremento de resistencia mecnica. &s en este estado que participael silicato dicalcico '+9S( y en teora la hidratacin podra continuar

de manera inde!nida 'curado(.

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