apuntes materiales naturales clase minas1

7/24/2019 Apuntes Materiales Naturales Clase Minas1

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MATERIALES NATURALES

Un materiales un elemento que puede transformarse y agruparse en un conjunto.

Eningeniera! un material es una sustancia"elementoo! m#s com$nmente!compuesto qumico%

con alguna propiedad $til! sea mec#nica! el&ctrica! 'ptica!t&rmicao magn&tica.

En la naturale(a e)isten una infinidad de materiales que pueden componer a los distintos

tipos de roca! de suelo o de yacimientos minerales. Los materiales se di*iden en + tipos! los

naturales y los sint&ticos o m#s ,ien dic-o! materias primas naturales que se o,tienen de la

naturale(a y que el -om,re las utili(a a su antojo y la materia prima sint&tica! que es ela,orada por

el -om,re! mediante la manipulaci'n y a *eces me(cla de materia prima natural. A los materiales

sint&ticos! en ingeniera! tam,i&n se les conoce como materiales de construcci'n.

Los materiales naturales sin procesar "arcilla! arena! m#rmol% se suelen denominar materias

primas! mientras que los productos ela,orados a partir de ellas "ladrillo! *idrio! ,aldosa% se

denominan materiales de construccin.

Los materiales de construcci'n se emplean en grandes cantidades! por lo que de,en

pro*enir de materias primas a,undantes y de ,ajo costo. Adem#s! es con*eniente que los

procesos de manufactura requeridos consuman poca energa y no sean e)cesi*amente

ela,orados.

Los materiales de construcci'n tienen como caracterstica com$n el ser duraderos! adem#s

de,er#n satisfacer otros requisitos tales como la dure(a! la resistencia mec#nica! la resistencia al

fuego! o la facilidad de limpie(a.

on o,jeto de utili(ar y com,inar adecuadamente los materiales de construcci'n los

proyectistas de,en conocer sus propiedades. Los fa,ricantes de,en garanti(ar unos requisitos

mnimos en sus productos! que se detallan en -ojas de especificaciones. Entre las distintas

propiedades de los materiales se encuentran/

0 1ensidad/ relaci'n entre la masa y el *olumen0 2igroscopicidad/ capacidad para a,sor,er el agua0 oeficiente de dilataci'n/ *ariaci'n de tama3o en funci'n de la temperatura0 onducti*idad t&rmica/ facilidad con que un material permite el paso del calor0 Resistencia mec#nica/ capacidad de los materiales para soportar esfuer(os0 Elasticidad/ capacidad para recuperar la forma original al desaparecer el esfuer(o0 4lasticidad/ deformaci'n permanente del material ante una carga o esfuer(o0 Rigide(/ la resistencia de un material a la deformaci'n

En los pases desarrollados! los materiales de construcci'n est#n regulados por una serie dec'digos y normati*as que definen las caractersticas que de,en cumplir! as como su #m,ito de

aplicaci'n. El prop'sito de esta regulaci'n es do,le/ por un lado garanti(a unos est#ndares de

calidad mnimos en la construcci'n! y por otro permite a los arquitectos e ingenieros conocer de

forma m#s precisa el comportamiento y caractersticas de los materiales empleados.

Las normas internacionales m#s empleadas para regular los materiales de construcci'n son

las normas IS5.
http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electricidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93pticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnetismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_qu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electricidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93pticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1micahttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnetismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa


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R5AS

Las rocas "piedras% se pueden utili(ar directamente sin tratar! o como materia prima para

crear otros materiales. Entre los tipos de piedra m#s empleados en construcci'n destacan/

0 6ranito0 M#rmol0 4i(arra0 ali(a0 Arenisca

0 6ra*a

Mediante la pul*eri(aci'n y tratamiento de distintos tipos de piedra se o,tiene la materia

prima para fa,ricar los conglomerantes utili(ados en construcci'n/

0 al Yeso

Cemento

Terrazo

Mortero

Hormign

GRC, un hormign de rido fno armado con fbra de vidrio

Pane Yeso

!tro materia de origen "#treo se consigue a $undir % estirar basato, generando&

'ana de roca

Arena

El principal componente de la arena es la slice o dixido de silicio "Si5+%. 1e este

compuesto qumico se o,tiene/

0 Arena0 7idrio0 8i,ra de *idrio0 7idrio celular

Arcilla

La arcilla es qumicamente similar a la arena/ contiene! adem#s de di')ido de silicio! ')idos

de aluminio y agua. Su granulometra es muc-o m#s fina! y cuando est# -$meda es de

consistencia pl#stica. La arcilla me(clada con pol*o y otros elementos del propio suelo forma el

,arro! material que se utili(a de di*ersas formas/

0 9arro0 o,0 Ado,e

uando la arcilla se calienta a ele*adas temperaturas ":;;


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Materiales 9ituminosos

Son materiales aglomerantes! de naturale(a org#nica. Los ,etunes! junto con el ,arro! fueron

los primeros materiales que utili(' el -om,re. Estos materiales eran utili(ados porque tienen

,uenas propiedades ad-esi*as! ,uenas caractersticas impermea,les.

0 9etunes naturales0 9et$n

5rg#nicos

8undamentalmente la madera y sus deri*ados! aunque se utili(an o se -an! como paja!

,am,$! corc-o! lino! elementos te)tiles o incluso pieles animales.

0 Madera

0 Madera en ,ruto0 Madera t&cnica "contrac-apado! Ta,lero aglomerado! Madero cemento! Lin'leo%

5tros elementos org#nicos *egetales tam,i&n utili(ados/

0 4aja0 4alma0 Lino

0 9am,$0 6uadua.= La guadua es una planta de la familia del ,am,$! con ella se puede construir casi todoslos elementos de una casa! puentes colgantes y atirantados de impresionante precisi'n deingeniera! poderosas em,arcaciones as como flautas! quenas y marim,as.0 orc-o

Sint&ticos

8undamentalmente pl#sticos deri*ados del petr'leo! aunque frecuentemente tam,i&n se

pueden sinteti(ar. Son muy empleados en la construcci'n de,ido a su inaltera,ilidad! lo que al

mismo tiempo los con*ierte en materiales muy poco ecol'gicos por la dificultad a la -ora de

reciclarlos. Tam,i&n se utili(an alquitranes y otros polmeros y productos sint&ticos de di*ersanaturale(a. Los materiales o,tenidos se usan en casi todas las formas imagina,les/ aglomerantes!

sellantes! impermea,ili(antes! aislantes! o tam,i&n en forma de pinturas! esmaltes y ,arnices.

0 47 opolicloruro de vinilo0 Suelos *inlicos0 4olietileno0 4oliestireno0 4oliestireno e)pandido0 4oliestireno e)trusionado0 4olipropileno0 4oliuretano

0 4oli&ster0 Neopreno0 Resina epo)i0 Acrlicos0 Metacrilato0 4intura acrlica0 Silicona! polmero del silicio0 Asfalto en carreteras


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4u(olanas

Las puzolanasson materiales silceoso alumino=silceos a partir de los cuales se produca

-ist'ricamente el cemento! desde la antig>edad Romana -asta la in*enci'n del cemento

4ortlanden el siglo ?I?.

0 4u(olanas naturales0 4u(olanas artificiales

Met#licos

Los m#s utili(ados son el -ierro y el aluminio. El primero se alea con car,ono para formar/

0 Acero!0 4erfiles met#licos0 Redondos0 Acero ino)ida,le

5tros metales empleados en construcci'n/

0 Aluminio!0 @inc0 Titanio0 o,re

0 4lomo

5,tenci'n de aractersticas 8sicas de los materiales

Las principales caractersticas y propiedades fsicas de los materiales! las cuales definen su

comportamiento ante la acci'n de fuer(as! son usualmente in*estigadas por medio de prue,as

e)perimentales simples! en las cuales las relaciones entre fuer(as y deformaciones en un cuerpo

con geometra apropiada! -ec-a del material por ser estudiado "esp&cimen de prue,a% son

medidas. La prue,a de tensi'n unidimensional! es la prue,a m#s ampliamente usada para estudiar

el comportamiento de los materiales estructurales comunes.

No o,stante e)isten otras prue,as que son empleadas para in*estigar tal comportamiento de

los materiales a sa,er/

MATERIAL 4RUE9AE?4ERIMENTAL

IN8LUENIA US5S

6ra*a! Arena!Arcilla

6ranulometra 1osificaciones! porosidad!contracci'n! identificaci'n entreagregados finos y agregadosgruesos! calidad de aca,ado

Ela,oraci'n de me(clas!mejoramiento decaractersticas.

Rocas

ompresi'n

Simple y Tria)ial

1eterminaci'n de la resistencia

y deforma,ilidad de un maci(orocoso

1ise3o de

re*estimientos det$neles ,ajo presi'n!cimentaciones deestructuras pesadas.

Tensi'n Representa el comportamientode la roca en las (onas de losmaci(os donde se inducenesfuer(os de tensi'n al reali(are)ca*aciones o aplicar cargas

1ise3o de e)ca*acionessu,terr#neas
http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicehttp://es.wikipedia.org/wiki/Cemento_Portlandhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cemento_Portlandhttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicehttp://es.wikipedia.org/wiki/Cemento_Portlandhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cemento_Portland


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MATERIAL 4RUE9AE?4ERIMENTAL

IN8LUENIA US5S

Rocas 8le)i'n Representan el comportamientode estratos que forman el tec-ode una e)ca*aci'n su,terr#nea.


orte Resistencia al corte del materialintacto y de las juntas rocosas


4orosidad orrelacionar yo completar lainformaci'n o,tenida mediante

otras t&cnicas m#s lentas ycostosas

orrelaci'n conpropiedades mec#nicas4eso Especifico

A,sorci'n de agua

4ermea,ilidad alagua y al aire

1eterminaci'n de la altera,ilidadde la masa rocosa

1eterminaci'n de laafectaci'n de laestanqueidad yesta,ilidad de o,ras! poresfuer(os inducidosproducto de *ariaci'n dela permea,ilidad

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