TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES

1. TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

2. Introducción • Primeros materiales usados por el hombre: eran naturales (madera, pieles, piedras). • Aparición de los metales:con el descubrimiento del cobre, bronce y hierro, el hombre aprovechó rápidamente las ventajas de estos metales. • Siglo XXI: los materiales se obtienen de la naturaleza, se elaboran y se sintetizan, lográndose objetivos impensados hace muy pocos años. • La aplicación de la tecnología produjo: • Mejora de la calidad de vida del hombre: salud, alimentación, transporte por ejemplo. • Problemas ambientales que si no se corrigen, pueden atentar contra esa mejora de la calidad de vida lograda: contaminación, nuevas enfermedades, dependencia, guerras. Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

3. Materiales Naturales: Son utilizados como están en la naturaleza, sin proceso de transformación, salvo el de su extracción (ej: arena, mármol, algunas rocas, agua). No se alteran sus propiedades en el proceso de extracción de los mismos. • Elaborados o artificiales: para su utilización en la construcción deben sufrir modificaciones (ej: cemento, vidrio, acero). Sus propiedades se alteran durante el proceso de elaboración. Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

4. Propiedades de los materiales • ¿Que son las Propiedades de los Materiales? • Son las cualidades intrínsecas de los materiales, por las cuales reaccionan de determinada manera ante: • Fuerzas que actúan sobre él. • Calor. • Agua. • Agentes naturales (atmósfera, sol, lluvia, viento). • Agentes químicos. Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

5. Propiedades de los materiales • Conocer las Propiedades de los materiales nos permite evaluar para cada obra o cada parte de la obra: • Qué material utilizar. • Cómo utilizar ese material. • Cuánto material utilizar. • Con qué otros materiales puedo utilizarlo. • Conocer las propiedades de los materiales permite adquirir una metodología de estudio de cualquier material existente o futuro. Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

6. Propiedades de los materiales • Clasificación de las Propiedades: • Para un mejor análisis de las propiedades de los materiales los clasificaremos para su estudio de la siguiente manera: • Propiedades físicas: estudian las propiedades que se pueden evaluar con la simple observación del material. • Propiedades térmicas: estudian el comportamiento del material ante los cambios de temperatura. • Propiedades ópticas: estudian el comportamiento del material ante los efectos de la luz. • Propiedades acústicas: estudian el comportamiento del material ante los efectos de ondas sonoras. • Propiedades químicas: estudian las modificaciones del material al entrar en contacto con agentes químicos (oxígeno, agua, ácidos, entre otros). • Propiedades eléctricas: estudian el comportamiento del material ante los efectos de la corriente eléctrica. • Propiedades mecánicas: estudian el comportamiento del material ante los efectos de fuerzas que actúan sobre él. • Propiedades tecnológicas: determinan las posibilidades de transformación del material por distintos métodos. Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

7. Propiedades de los materiales • Propiedades Físicas: • Estudian las propiedades que se pueden evaluar con la simple observación del material. • 1) Forma y Dimensiones: Determinan la forma y tamaño del material. • Siempre hay que definir las formas volumétricas y las unidades con las que se mide, describiendo todas las medidas, superficies y bordes. Ejemplo: Prisma rectangular, de 30 cm de frente, 50 cm de fondo y 120 cm de alto. 30 cm 120 cm 50 cm Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

8. 30 cm 120 cm 360.000 gr 180.000 cm3 2 gr cm3 50 cm Pe= Pe= Peso Volumen Pe= Propiedades de los materiales Ejemplo: Prisma rectangular, de 30 cm de frente, 50 cm de fondo y 120 cm de alto. (180.000 cm3), Pesa 360.000 gr. Obtener su peso específico • Propiedades Físicas: • Estudian las propiedades que se pueden evaluar con la simple observación del material. • 2) Peso específico (Pe): Es la relación entre el peso y el volumen del material. • Sus unidades están expresadas en unidades de peso sobre unidades de volumen. Peso: 360.000 gr. Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

9. Poros (espacios vacíos) Propiedades de los materiales • Propiedades Físicas: • Estudian las propiedades que se pueden evaluar con la simple observación del material. • 3) Porosidad: Es la propiedad de algunos materiales de poseer espacios vacíos dentro de ellos. • Un material es poroso cuando su volumen real (el del material solo) es menor que el volumen aparente (el del material más los poros). Ejemplos: Material no poroso visto por dentro: Material poroso visto por dentro: Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

10. Poros comunicados entre ellos Poros aislados Propiedades de los materiales • Propiedades Físicas: • Estudian las propiedades que se pueden evaluar con la simple observación del material. • 4) Higroscopicidad: Es la propiedad de algunos materiales de absorber fluídos (líquidos o gases) dentro de ellos. • Un material es higroscópico cuando es poroso, y además los poros están comunicados entre ellos. • Un material higroscópico puede absorber agua, aumentando su peso gracias a ello. Ejemplos: Material no higroscópico visto por dentro: Material higroscópico visto por dentro: Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

11. Propiedades de los materiales • Propiedades Físicas: • Estudian las propiedades que se pueden evaluar con la simple observación del material. • 5) Permeabilidad: Es la propiedad de algunos materiales de ser atravesados por fluidos (líquidos o gases). • Un material es permeable solamente cuando es higroscópico. • Los poros de un material permeable comunican dos o más lados del mismo. Ejemplos: Materiales no permeables vistos por dentro: No poroso o con poros aislados, el agua queda sobre el material Material higroscópico visto por dentro: Poros comunicados, el agua atraviesa el material Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

12. Propiedades de los materiales Ejemplos: Materiales homogéneos: • Propiedades Físicas: • Estudian las propiedades que se pueden evaluar con la simple observación del material. • 6) Homogeneidad: Es la propiedad de algunos materiales de tener iguales propiedades en todos sus puntos • Para analizar esta propiedad hay que tener en cuenta el grado de detalle con que se observa el material. No hay sector que se destaque sobre otro en ningún material. Materiales no homogéneos: En cada material hay sectores distintos entre sí. Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

13. Propiedades de los materiales Ejemplos: Alta transmitancia térmica: • Propiedades Térmicas: • Estudian el comportamiento de los materiales ante los cambios de temperatura. • 1) Transmitancia térmica: es la capacidad de los materiales de conducir el calor a través de ellos. • Esta propiedad depende del tipo de material, de la porosidad del mismo, o de la combinación de ambos factores. • Materiales metálicos en general, transmiten mejor el calor que las maderas o los cerámicos. • Un cerámico no poroso transmite mejor el calor que un cerámico poroso. • Esta propiedad nos indica, por ejemplo, si un material de un muro nos aislará bien del frío exterior. Casi todo el calor atraviesa el material. Baja aislación térmica Baja transmitancia térmica: Casi todo el calor queda atrapado en el material. Alta aislación térmica. Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

14. Propiedades de los materiales Ejemplos: Dilatación: • Propiedades Térmicas: • Estudian el comportamiento de los materiales ante los cambios de temperatura. • 2) Dilatabilidad: es la propiedad de algunos materiales de aumentar su volumen con el incremento de temperatura. • Esta propiedad depende del tipo de material. • Materiales metálicos en general, son dilatables, los cerámicos poco y las maderas no. • La utilización de materiales dilatables implica la realización de juntas de dilatación. Aumento de volumen por aumento de temperatura. Contracción: Disminución del volumen por reducción de la temperatura. Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato

15. Propiedades de los materiales • Propiedades Térmicas: • Estudian el comportamiento de los materiales ante los cambios de temperatura. • 3) Combustibilidad: es la propiedad de algunos materiales de generar combustión bajo ciertas condiciones. • Esta propiedad es importante para conocer las condiciones de seguridad que tendrá un edificio en caso de incendio. • Materiales derivados del petróleo son, en general, altamente combustibles, pueden ser explosivos y en general producen gases tóxicos (algunos invisibles) en un incendio. • Las maderas son combustibles, sin embargo, las estructuras hechas con este material resisten al fuego un tiempo considerable antes de colapsar. • El acero es un material no combustible, sin embargo, el fuego altera sus propiedades mecánicas muy rápido, haciéndolas colapsar en corto tiempo. Esto reduce el tiempo de evacuación del edificio. • Existen pinturas retardadoras de combustión, y algunos materiales derivados del petróleo poseen esta mismas propiedad. Colegio Politécnico Nº 701 Docente: Arquitecto Sergio Ongarato