Tecnologa de los MaterialesIng. Boris Gamonal Abanto

IntroduccinUnmaterial de construccines unamateria primao con ms frecuencia unproducto manufacturado, empleado en la construccin deedificacionesu obras deingeniera civil.Desde sus comienzos, el ser humano, ha hecho uso de todo tipo de materiales naturales (arcilla,arena,mrmol) que, con el paso del tiempo y el desarrollo de la tecnologa, se han ido transformando en distintos productos mediante procesos de manufactura de creciente sofisticacin (ladrillo,vidrio,baldosa). Los primeros materiales empleados por el hombre fueron elbarro, lapiedra.Los primeros "materiales manufacturados" por el hombre probablemente hayan sido los ladrillos de barro (adobe), que se remontan hasta el 13000a.C.mientras que los primeros ladrillos de arcilla cocida que se conocen datan del 4000a.C.

En todo proceso constructivo es necesario adoptar especificaciones y normas estndar, con el objeto de garantizar la seguridad y durabilidad de la obra. Las especificaciones y normas estndar son producto de acuerdos logrados en el seno de muy diversas organizaciones, las cuales se integran por un cmulo de representantes de la iniciativa privada, del gobierno y de las universidades e institutos dedicados a la investigacin. La American Association for Testing and Materials (ASTM), es quizs la organizacin ms importante a nivel mundial que se dedica a desarrollar normas tcnicas para una gran variedad de materiales, incluyendo aquellos materiales que se emplean normalmente en la industria de la construccin. Otras asociaciones no menos importantes son: el American Concrete Institute (ACI), el American Institute of Steel Construction (AISC), la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), la USA Standards Institute (USASI), este organismo es la representacin norteamericana ante la International Organization for Standardization (ISO) y la Pan American Standards Committee (PASC).Normalizacin

La norma tcnica es un documento que contiene definiciones, requisitos, especificaciones de calidad, terminologa, mtodos de ensayo o informacin de rotulado. La elaboracin de una norma tcnica est basada en resultados de la experiencia, la ciencia y del desarrollo tecnolgico, de tal manera que se pueda estandarizar procesos, servicios y productos.Qu es una Norma Tcnica?

La Comisin de Normalizacin y de Fiscalizacin de Barreras Comerciales No Arancelarias del INDECOPI, en su calidad de Organismo Peruano de Normalizacin, tiene por funcin aprobar las Normas Tcnicas Peruanas (NTP) recomendables para todos los sectores, con el objetivo de ponerlas a disposicin de los interesados.

La elaboracin de las NTP es desarrollada por los Comits Tcnicos de Normalizacin, lo cual garantiza la participacin pluralista de las partes involucradas en este mbito.

Dentro del campo de la normalizacin nacional el INDECOPI, como Organismo Peruano de Normalizacin, aprueba normas en todos los sectores de la actividad econmica y en diversas especialidades. En ese sentido, cuenta en la actualidad con ms de cuatro mil normas aprobadas.Normalizacinen el Per

El proceso de normalizacin cuenta con las siguientes etapas:

ETAPA DE PROPUESTAETAPA DE FORMULACINETAPA DE COMITETAPA DE DISCUSIN PBLICAETAPA DE APROBACINETAPA DE EDICIONETAPA DE DIFUSIN

Proceso de normalizacin

El Ministerio de Vivienda Construccin y Saneamiento es el ente rector nacional de los asuntos de vivienda, urbanismo, desarrollo urbano, de construccin de infraestructura y saneamiento; para lo cual formula, aprueba, dirige, evala, regula, norma, supervisa y, en su caso, ejecuta las polticas nacionales en estas materias.Su misin es mejorar las condiciones de vida de la poblacin nacional, y entre sus funciones generales esta la de actualizar el marco normativo relacionado con su mbito de competencia, en concordancia con el avance tecnolgico y las caractersticas socioculturales de la poblacin de las diferentes regiones del pas, fiscalizando y supervisando su cumplimiento. Mediante Decreto Supremo N 011-2006- VIVIENDA se aprobaron sesenta y seis (66) Normas Tcnicas del RNE, comprendidas en el ndice aprobado por Decreto Supremo N 015-2004- VIVIENDA.El Reglamento Nacional de Edificaciones tiene por objeto normar los criterios y requisitos mnimos para el Diseo y ejecucin de las Habilitaciones Urbanas y las Edificaciones, permitiendo de esta manera una mejor ejecucin de los Planes Urbanos. Es la norma tcnica rectora en el territorio nacional que establece los derechos y responsabilidades de los actores que intervienen en el proceso edificatorio, con el fin de asegurar la calidad de la edificacin.El Reglamento Nacional de Edificaciones es de aplicacin obligatoria para quienes desarrollen procesos de habilitacin urbana y edificacin en el mbito nacional, cuyo resultado es de carcter permanente, pblico o privado.Reglamento Nacionalde Edificaciones

Elementos Estructurales.- Los elementos estructurales, tambin llamados miembros estructurales o piezas estructurales son cada una de las piezas que forman parte de una estructura, poseen un carcter unitario y se muestran de la misma manera bajo la accin de una o varias cargas aplicadas.

Carga Estructural.- El termino CARGA se refiere a la accin directa de una fuerza o un conjunto de fuerzas actuando sobre un elemento estructural. Se miden en unidades de fuerza (kg o T), en unidades de fuerza/longitud (kg/m o T/m) y en unidades de fuerza/superficie (kg/m2 o T/m2).

Sistema Estructural.- Son las estructuras compuestas de varios miembros, que soportan las edificaciones y tienen adems la funcin de soportar las cargas que actan sobre ellas transmitindolas al suelo. Este modelo fsico sirve de marco para los elementos estructurales, y refleja un modo de trabajo. Un objeto puede tener, a su vez, una mezcla de sistemas estructurales.

Sistemas Estructurales

PrticosDe Muros EstructuralesAlbaileraTipos de Sistemas Estructurales

Es un sistema cuyos elementos estructurales consisten en vigas y columnas conectadas a travs de nudos, formando prticos resistentes en dos direcciones, vertical (columnas), horizontales (vigas), donde la mampostera es independiente de este.

Prticos Ventajas:Gran libertad en la distribucin de los espacios internos del edificio.Son estructuras muy flexibles que atraen pequeas solicitaciones ssmicas.Disipan grandes cantidades de energa gracias a la ductilidad que poseen los elementos y la gran hiperestaticidad del sistema.Desventajas:El sistema en general presenta una baja resistencia y rigidez a las cargas laterales.Su gran flexibilidad permite grandes desplazamientos lo cual produce daos en los elementos no estructurales.El uso de este sistema estructural est limitado a estructuras bajas o medianas. Ya que a medida que el edificio tenga ms pisos, mayores tendran que ser las dimensiones de las columnas, lo cual puede hacer el proyecto inviable econmica y arquitectnicamente.

La Albailera o Mampostera se define como un conjunto de unidades trabadas o adheridas entre s con algn material, como el mortero de barro o de cemento. Las unidades pueden ser naturales (piedras) o artificiales (adobe, tapias, ladrillos y bloques). Este sistema fue creado por el hombre a fin de satisfacer sus necesidades, principalmente de vivienda.

Albailera Tipos de AlbaileriaAlbailera Confinada.Albailera Armada.

La albailera confinada se caracteriza porque los muros estn ntegramente bordeados por elementos de concreto armado, columnas y vigas. Primero, se construyen los muros y, luego, las columnas de confinamiento para que el concreto rellene bien todos los huecos y tenga buena adherencia en la columna y la cara lateral del muro.

Albailera Confinada

Ventajas: Alta resistencia al fuego por que usa materiales incombustibles. Es la tcnica mas utilizada en el medio. Fcil de encontrar la mano de obra que conozca el sistema.Buenas propiedades trmicas y acsticas.Desventajas: El espesor del muro quita rea a los ambientes.No se podr realizar modificaciones futuras como vanos nuevos, etc. No se puede construir mas de 1.20 m. por dia.

Albailera reforzada interiormente con varillas de acero distribuidas vertical y horizontalmente e integrada mediante concreto lquido, de tal manera que los diferentes componentes acten conjuntamente para resistir los esfuerzos. A los muros de Albailera Armada tambin se les denomina Muros Armados.Albailera Armada

Ventajas: Alta resistencia al fuego por que usa materiales incombustibles. No requiere encofrados. Requiere poco mortero.Requiere herramientas convencionales.Desventajas:Espesor del muro importante restando rea a los ambientes.No se podr realizar modificaciones futuras en los muros de carga. Requiere mano de obra calificada. Requiere mayor control de obra.

La mezcla intima de los componentes del concreto inicialmente (estado fresco) produce una masa plstica que puede ser moldeada y compactada con relativa facilidad; pero gradualmente pierde esta caracterstica hasta que al cabo de algunas horas se torna rgida y comienza ha adquirir el aspecto, comportamiento y propiedades de un cuerpo solido (fragua) para convertirse finalmente en el material resistente y durable que es el concreto endurecido.El Concreto El concreto es un material de uso comn, o convencional y se produce mediante la mezcla de cuatro componentes esenciales , cemento agua, agregados y aditivos. Tambin interviene un quinto componente que es el aire y ocupa principalmente volumen.