Materiales d Construcon

1CONSTRUCCIN I

PLAN DE ESTUDIOS 2002

Construccin I

CONSTRUCCIN I2. EL DISEO EN LA CONSTRUCCIN.

2.1. 0bjetivos y metodologa. Las etapas del diseo.2.2. Los requerimientos: niveles exigenciales.

2.2.1. Breve resea sobre la habitabilidad.2.2.2. Durabilidad.2.2.3. Economa.2.2.4. Seguridad.

2.3. Fsica de la construccin.2.3.1. Revisin sucinta acerca de habitabilidad y confort.

El proyecto y las leyes fsico constructivas.2.3.2. Estructura fsica de los materiales.2.3.3. Los procedimientos fsicos de la construccin.

2.4. Propuestas constructivas ante los acondicionamientos.2.4.1. Los materiales y su comportamiento acstico.

Los materiales y las condiciones trmicas.2.4.2. Acondicionamiento humdico. Las formas del agua:

estanquidad y condensacin. Comportamiento de los materiales.2.5. El anlisis de los materiales y elementos simples insertos en el marco de los

elementos compuestos/dispositivos y atendiendo a su incorporacin en las escalas superiores (conjuntos funcionales).

Construccin I

FSICA DE LA

CONSTRUCCIN

2materiales de construccin

Construccin I

materiales de construccin

1 - estructura interna :- burbujas - poros- capilares

2 propiedades generales:- fsicas- trmicas- acsticas- mecnicas- tecnolgicas- qumicas- organolpticas

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1 la estructura interna

material de construccin:

conjunto de sustancias primarias que a travs de procesos ms o menos complejos de transformacin, son utilizados para la obtencin de un componente constructivo

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componentes del material:

masa cantidad de materia que se encuentra en una unidad de volumen

vaco cantidad de aire contenido en la misma unidad de volumen

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cmara de aire:

espacio lleno de aire en el interior de un cuerpo

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cmara de aire:

grandes permiten el movimiento del aire en su interior (condensaciones)

pequeas mejoran las condiciones al provocar estanqueidad en el aire

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tipos de cmara:

burbujascmaras cerradas, pequeas

de formas esfricas o elpticasbuen coeficiente de aislacin trmicacon baja permeabilidad

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tipos de cmara:

poroscmaras pequeas comunicadas entre si y con el exteriorla cantidad, su tamao, su forma y su distribucin, determinan las cualidades (trmicas, humdicas)

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tipos de cmara:

capilarescanales muy delgados que vinculan el material entre si y con el exteriorfenmeno de capilaridad (ascensin de un lquido en funcin del dimetro y la forma)

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la estructura celular, el material y la composicin qumica de un cuerpo explican su comportamiento fsico (aislacin, conductibilidad, absorcin, difusin, capilaridad, etc.)

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clasificacin de los materiales

1 por su origen

2 por su forma

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1 por su origen:

naturales

artificiales

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6 naturales

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1 por su origen:

naturales:son aquellos que mantienen sus caractersticas originales y sufren operaciones menores

ej.: arenas, piedras, maderas macizas

Construccin I

artificiales

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7clasificacin de los materiales

1 por su origen:

artificiales: modifican sus propiedades originales por medio de profundas transformaciones fsico-qumicas

ej.: vidrios, metales, cemento

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2 por su forma:

amorfos semi-terminados

elemento simple

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amorfos

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8clasificacin de los materiales

2 por su forma:

amorfos:de forma indefinida

adoptan la forma del recipiente que los contiene

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semiterminados

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2 por su forma:

semi-terminados: seccin transversal definida y longitud variable

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9 elementos simples

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2 por su forma:

elemento simple: forma y dimensiones definidas

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2 propiedades generales

las propiedades nos permiten fijar criterios de utilizacin

1. qu utilizamos (fsicas, trmicas, organolpticas)

2. cunto utilizamos (mecnicas)

3. cmo utilizamos (tecnolgicas)

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2.1 propiedades fsicas

2.2 propiedades trmicas

2.3 propiedades acsticas

2.4 propiedades mecnicas

2.5 propiedades tecnolgicas

2.6 propiedades qumicas

2.7 propiedades organolpticas

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v formas y dimensiones

v peso especfico

v porosidad

v compacidad

v higroscopicidad

v permeabilidad

v capilaridad

v homogeneidad

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v formas y dimensiones:

medios para adicionar o separar partes sin modificar las propiedades originales (yuxtaposiciones, acoplamientos, cortes, desbastado)

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v peso especfico (densidad):

es el peso de la unidad de volumen de un cuerpo

p (Kg) =

V (m3)

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v peso especfico:

volumen aparente: es el espacio que ocupa un cuerpo

volumen absoluto: es el espacio ocupado por la materia slida que contiene el cuerpo

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v peso especfico:

Masa EspecficaMasa Especfica

p (Kg)MEME =

Vabs (m3)

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v peso especfico:

Masa UnitariaMasa Unitaria

p (Kg)MUMU =

Vap (m3)

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v peso especfico:p

Vabs = p = Vap x MUME

MU

Vabs = VapME

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v porosidad:es la relacin entre el volumen de aire que contiene un cuerpo y su volumen aparente

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Vvacos = Vap - Vabs

VvacosP =

Vap

v porosidad:

material compacto : P 0

porosidad mxima : P 1

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v compacidad (grado de densidad):

es la relacin entre el volumen absolutoy el volumen aparente

VabsC =

Vap

C se expresa en valor absoluto

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v compacidad:

material compacto : C 1

compacidad mnima : C 0

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relacin porosidad - compacidad:

Vvac Vap - VabsP = P =

Vap Vap

VabsC =

Vap

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relacin porosidad - compacidad:

Vap - Vabs Vabs VapP + C = + = = 1

Vap Vap Vap

ambas propiedades tomadas individualmente, definen las caractersticas del cuerpo (trmicas, humdicas, etc.)

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v higroscopicidad (grado de humedad):

propiedad de algunos cuerpos de absorver agua y modificar su peso

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v higroscopicidad:

el grado de humedad es la relacin entre el peso del agua que contiene y el peso del material seco

pa ph - psh = pa = ph - ps H = x 100

ps p s

H se expresa en porcentajeH mximo = cuerpo saturado

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v permeabilidad:

propiedad de algunos cuerpos de dejarse atravesar por un lquido

intervienen el espesor, la superficie, la temperatura, la presin y la naturaleza del material

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v capilaridad:

fenmeno que se produce debido a la atraccin molecular de un lquido con su medio circundante (lquido, gaseoso o slido)

se materializa en el ascenso y/o descenso de lquidos al interior de tubos cilndricos delgados

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v homogeneidad:

cuerpos que presentan en todos sus puntos idntica estructura molecular y conservan sus propidades

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calor

temperatura calor especfico

dilatabilidad

trasmisin del calor

reflexin y absorcin

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calor:magnitud que indica el contenido energtico de un cuerpo (movimiento molecular)

temperatura: magnitud que indica la intensidad del valor medio de la energa (molculas aisladas)

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calor especfico (capacidad calrica):

es la cantidad de energa necesaria para elevar un grado centgrado la temperatura de un Kilogramo de un material determinado

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dilatabilidad:

aumento del volmen de un cuerpo por el incremento de la temperatura (aumento de las vibraciones moleculares que requieren mayor espacio)

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trasmisin del calor:

es lo que permite el intercambio entre un sistema y el exterior, a travs de distintos medios

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1 conduccin

2 conveccin

3 radiacin

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1 conduccin:intercambio a travs de la materia

conductibilidad trmica: capacidad de un cuerpo de trasmitir calor (intevienen: superficie, espesor, tiempo, la diferencia de temperaturas y la naturaleza del material)

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2 conveccin:

intercambio a travs de los fluidos por diferencia de temperatura

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3 radiacin:

intercambio a travs del vaco (radiacin solar, ondas electromagnticas)

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reflexin y absorcin:

calor recibido:

reflejado

absorbido

trasmitido

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v aislacin

v absorcin

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v aislacin:

capacidad de un cuerpo de impedir el pasaje de la onda sonora (masa)

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v absorcin:

capacidad de un cuerpo de reducir el nivel sonoro al interior de su masa (aire)

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v resistencia

v tenacidad

v fragilidad

v elasticidad

v plasticidad

v rigidez

v dureza

v isotropa

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v resistencia:

mayor o menor grado de oposicin de un cuerpo frente a fuerzas que tratan de deformarlo

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v resistencia:

grado de resistencia:

relacin entre la fuerza actuante y la seccin transversal del cuerpo sobre el cual acta

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v resistencia:

tensinF

ss = Kg/cm2a

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v tenacidad:

cuerpo que presenta grandes deformaciones previo a su rotura

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v fragilidad:

cuerpo que rompe sin deformacin visible (instantneo)

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v elasticidad:

capacidad de un cuerpo de deformarse y recuperar su forma inicial una vez retirada la carga deformante

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v elasticidad:

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ss

eeDDee

DD ss


v elasticidad:

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ee

ss

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v plasticidad:

por oposicin, es la propiedad de mantener deformacin una vez de retirada la carga, pero conservando su cohesin interna

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v plasticidad:

Construccin I

ss

ee


v plasticidad:

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ss

eeDDee

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v plasticidad:

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ss

eeDDee


v rigidez:

propiedad que se adjudica a los cuerpos, que para un esfuerzo dado, sufre menores deformaciones

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v dureza:

se determina por la penetracin o rallado que un cuerpo puede imponer sobre otro

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v dureza:

escala Briner:

penetracin por presin de esfera de acero

escala Mohs:

rallado superficial

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v isotropa:

se dicen istropos a los cuerpos que presentan en todos sus puntos condiciones anlogas independientemente de la direccin considerada

por oposicin son anistropos aquellos que presentan condiciones diferentes de acuerdo a la direccin que acta la fuerza

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separacin

agregacin transformacin

forjabilidad

maleabilidad

ductilidad plasticidad

soldabilidad

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separacin:

proporcionar formas y tamaos adecuados por medio de cortes o divisiones

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agregacin:

unir mediante procedimientos fsicos, qumicos o mecnicos, materiales de igual o distinta especie

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transformacin:

son aquellas que modifican el material sin agregados o separaciones

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forjabilidad:

dar forma mediante golpes

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maleabilidad:

dar forma de lmina

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ductilidad:

adoptar forma de hilos

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plasticidad:

retener formas nuevas

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soldabilidad:

unir intimamente a travs de calor

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v composicin

v estabilidad

v solubilidad

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v composicin:

calidad y cantidad de los componentes caractersticos y propiedades

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v estabilidad:

reacciones frente a agentes externos

(alteraciones)

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v solubilidad:

cualidad de solublecantidad mxima de un material que puede ser disuelto en un disolvente

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v solubilidad:

solucin cida: ph = 0 7solucin neutra: ph = 7

solucin bsica: ph > 7ph concentracin del ion hidrgeno

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(determinadas por los sentidos)

visin

tacto

olfato

odo

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visin:

- color:

definicin esttica

en algunos materiales da pauta de otras propiedades (madera, suelos)

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visin:

- reflexin y trasmisin de la luz:

fenmenos que interactuan en el uso y comportamiento del espacio.

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tacto:

- textura:

define caractersticas superficiales . incide en el aspecto esttico y acstico

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tacto:

- conductividad:

parametro sensible en aspectos trmicos y elctricos

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olfato:

olores caractersticos

especialemente en materiales orgnicos

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odo:

respuesta sonora frente a impactos

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