UNIVERSIDAD PERUANA UNIONFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAE.A.P. INGENIERIA CIVILTECNOLOGIA DE MATERIALES

Trabajo de Tecnología de Materiales

A. Resolver los siguientes cuestionarios 1. Que es acero?

El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de aleación específicos tales como el Cr (Cromo) o Ni (Níquel) se agregan con propósitos determinados.

Ya que el acero es básicamente hierro altamente refinado (más de un 98%), su fabricación comienza con la reducción de hierro (producción de arrabio) el cual se convierte más tarde en acero.

El hierro puro es uno de los elementos del acero, por lo tanto consiste solamente de un tipo de átomos. No se encuentra libre en la naturaleza ya que químicamente reacciona con facilidad con el oxígeno del aire para formar óxido de hierro - herrumbre. El óxido se encuentra en cantidades significativas en el mineral de hierro, el cual es una concentración de óxido de hierro con impurezas y materiales térreos.

2. ¿Cuáles son las propiedades mecánicas y térmicas del acero?

Propiedades mecánicas: resistencia, dureza, deformabilidad, soldabilidad, forjabilidad.

Propiedades térmicas: conductividad térmica y la dilatación.

3. ¿mencione y conceptúe las ventajas del acero como material estructural?

Ventajas:

La gran resistencia de los perfiles de acero permite que la sección de pilares sea mínima. Esto permite que la altura entre plantas y la superficie de fachada sea más reducida (menor volumen construido).

• - La menor sección de los pilares y la ausencia de paredes de carga reducen la superficie ocupada por la estructura.

• - Las estructuras de acero son especialmente rentables para grandes claros o luces

•Los edificios de varias plantas con estructura de acero son más ligeros, lo que implica una cimentación más económica.

4. ¿mencione y conceptúe las desventajas del acero como material estructural?Desventajas:

El riesgo de corrosión y la escasa resistencia en caso de incendio. En las naves industriales suele no ser necesario colocar un

revestimiento resistente al fuego.

UNIVERSIDAD PERUANA UNIONFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAE.A.P. INGENIERIA CIVILTECNOLOGIA DE MATERIALES

Si no se exigen medidas especiales de protección contra incendios, se aplica simplemente una imprimación anticorrosiva a la estructura de acero, que necesita un determinado mantenimiento en función de las solicitaciones de corrosión.

Costo de mantenimiento, la mayor parte de los aceros son susceptibles a la corrosión al estar expuestos al agua y al aire y, por consiguiente, deben pintarse periódicamente.

En estructuras grandes el costo del acero aumenta.

5. ¿Cuándo se consideran aceros de bajo carbono y que denominación reciben?

Los aceros se consideran de bajo carbono cuando contienen un máxima de 0,3 % en peso de este elemento

6. ¿Cuándo se considera aceros de medio carbono y alto carbono?

Sobre 0.3 y hasta 0.5% c los aceros se consideran de medio carbono.De 0.6 y hasta 1.15% C se consideran aceros de alto carbono

7. ¿para que es usado el aluminio en el acero?

El aluminio es usado como desoxidante en la elaboración del acero 8. ¿Cuál es la composición química de la hematita parda su contenido de Fe y porcentaje de agua?

La ematita es un mineral compuesto de oxido férrico cuya formula es Fe203 y constituye una importante mena de hierro ya que en estado puro contiene un 70% de este metal avese posee trazas de titanio, de aluminio, manganeso, agua.

9. ¿Qué elemento disminuye la capacidad de endurecimiento del acero?

Cobalto, fosforo, azufre.

10 ¿Qué elemento aumenta la resistencia a la corrosión del acero?

Cobre, níquel, tungsteno, vanadio.

11. ¿Qué elemento aumenta la profundidad de endurecimiento y la resistencia a altas temperaturas?

Cromo, molibdeno.

UNIVERSIDAD PERUANA UNIONFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAE.A.P. INGENIERIA CIVILTECNOLOGIA DE MATERIALES

12. ¿Qué elemento previene la formación de sulfuros y aumenta la capacidad de endurecimiento?

Manganeso.

13. ¿Qué elemento aumenta la tenacidad y la resistencia al impacto?

Níquel.

14. ¿Qué elemento en aleación en hierro es usado como desoxidante?

Titanio.

15. ¿Qué es el coque y para que es usado en fabricación de acero?

16. ¿Cuánto es el factor de resistencia la flexión y la compresión de acero φb?17. ¿Cuánto es el factor de fluencia mínimo (Fy mínimo) del acero grado 60?

42 - 65

18. ¿de acuerdo al estudio a la estructura anatómica del xilema de la madera cuáles son los tejidos que almacenan las sustancias de reservas?

El tronco y la raíz.

20. ¿enumere y conceptúe las principales componentes de un tronco?

Medula, duramen, albura, corteza.

21. ¿en la madera como se determina el peso específico y cuál es la unidad que se ha dentro del sistema métrico decimal?

El peso específico de la madera se determina por la siguiente formula:

Peso especifico =peso

volumen=ρ

22. ¿según la norma ITINTEC 251.104 cuanto es el contenido de humedad en equilibrio la madera acerada?

UNIVERSIDAD PERUANA UNIONFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAE.A.P. INGENIERIA CIVILTECNOLOGIA DE MATERIALES

23. ¿según la norma ITINTEC 251.104 cuanto es el contenido de humedad promedio de la madera laminada encolada?24. ¿para el calculo de densidad aparente de la madera cual es la cota internacional de humedad?

25. ¿mencione las características y aplicaciones del aluminio?

- Es dúctil y maleable- Buen conductor eléctrico y térmico.- Es blando, es fácil darle forma.- Resiste la oxidación y la corrosión.- Es escaso que el cobre y el hierro.- Muy ligero.

26. ¿de que elementos se obtiene el aluminio?

Feldespato, criolita, mica, corindón, bauxita.

27. ¿describe el procedimiento de optencion del alumino?

•El aluminio se obtiene de un mineral llamado bauxita (compuesto de óxidos hidratados de aluminio).•Mediante el proceso Bayer se hace reaccionar la bauxita con hidróxido sódico caliente y posteriormente se le precipita y calcina para obtener alúmina (Al2O3).

La alúmina es llevada a una cuba electrolítica donde los terminales de carbono provocan la disociación del aluminio puro de la alúmina.

•El aluminio puro se deposita en el fondo de la cuba, de donde se retira periódicamente.

28. ¿describa las caracteristicas ficicas y mecánicas que presenta el aluminio?

Características Física•Densidad o peso específico es de 2700 kg/m3 (2,7 veces la densidad del agua). LIGERO• Tiene un punto de fusión bajo: 660ºC (933 K).• El peso atómico es de 26,9815.• Es de color blanco brillante.•Buen conductor del calor y de la electricidad.•Resistente a la corrosión, gracias a la capa de Al2O3 formada.•Abundante en la naturaleza.•Material fácil y barato de reciclar.CARACTERISTICA MECANICAS• De fácil mecanizado.

UNIVERSIDAD PERUANA UNIONFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAE.A.P. INGENIERIA CIVILTECNOLOGIA DE MATERIALES

• Muy maleable - láminas muy delgadas.• Bastante dúctil, - cables eléctricos.• Material blando (Escala de Mohs: 2-3).• Material que forma aleaciones con otros metales para mejorar las propiedades mecánicas.• Permite la fabricación de piezas por fundición, forja y extrusión.• Material soldable.

29. ¿Cuáles son los usos de aluminio en la ingenieria?

Las utilidades del aluminio son múltiples, destacando la construcción. Se� fabrican con aluminio estructuras, perfiles para ventanas, pasamanos, verjas, techos, recubrimientos laterales, chapas para aislamientos, andamios, escaleras, puentes, etc.

En construcción de buques, aeronaves, defensa, transporte, electricidad… las� aplicaciones son muy variadas

30. ¿mencione y conseptue los pasos en el proceso de optencion de los pétreos en muchos casos se realizan en una cantera?

1. Extracción. Las rocas se arrancan de la corteza en la cantera haciendo uso de máquinas o explosiones controladas.2. Trituración. Se consiguen trozos homogéneos.3. Cortado. Los bloques demasiado grandes se cortan para darles el tamaño adecuado.4. Desbaste. Las rocas se pulen.5. Acabado. Se eliminan irregularidades que hayan podido quedar.6. Almacenamiento. Son acopiados y almacenados en lugares apropiados para su posterior uso.7. Transporte. Las rocas se llevan hasta la fábrica transformadora.

31. ¿mencione y conceptue la clasificación de los pétreos?

• Rocas ígneas o eruptivas: Se han creado por solidificación del magma.• Rocas sedimentarias: Se han creado por acumulación de fragmentos que se desprendieron de otras rocas por efecto de los agentes atmosféricos.• Rocas metamórficas: Se han creado a partir de rocas ígneas o eruptivas y sedimentarias por igual, como consecuencia de grandes presiones y temperaturas altas en la litosfera.32. ¿Cuáles son las características del marmol?

Son de elevada densidad. Su tacto es frío y duro. Resisten bien todas las condiciones medioambientales. Soportan grandes esfuerzos de compresión. Se extraen en grandes bloques. Se pueden convertir en láminas.

UNIVERSIDAD PERUANA UNIONFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAE.A.P. INGENIERIA CIVILTECNOLOGIA DE MATERIALES

Tienen dibujos y colores variados. Si se pulen son muy brillantes.

33. ¿mencione las aplicaciones del marmol?

Algunos ejemplos de el uso de estos materiales incluyen el yeso, que mezclado con agua se puede utilizar en la construcción de bóvedas, tabiques, placas y moldes, así como el cemento y hormigón, que se emplean principalmente en el área de ingeniería civil o arquitectura, ya que se usan para fabricación de estructuras, columnas, elementos decorativos, etcétera. También se emplean en la elaboración de carreteras, vías férreas, esculturas, recubrimiento de suelos y paredes. Así pues, este tipo de materiales se han vuelto importantes en la industria ya que se utilizan en todo tipo de proyectos, desde lo más sencillo como elaborar firmes de carretera, revestimientos de pavimentos, hasta algo más complejo como pueden ser edificios de grandes proporciones.

34. ¿Qué son los aglomerantes y que elementos lo componen? (mencione y conceptúe)

Son materiales con propiedades adhesivas que, amasados con agua, fraguan primero y endurecen después. Los más importantes son:• Cal, CaO Óxido de calcio,• Yeso, CaSO4· 2H2O sulfato de calcio di hidratado.• Cemento• Hormigón

35. ¿Qué es el Clinker y que elementos lo componen?

El Clinker es la obtención después de someter al horno la caliza a una temperatura de 1400°C y se agrega yeso.

36. ¿Qué diferencia existe entre aglomerantes y conglomerantes?

AGLOMERANTES: Son materiales con propiedades adhesivas que, amasados con agua, fraguan primero y endurecen después. CONGLOMERANTES: son los materiales como los agregados que son unidos por los aglomerante.

37. ¿mencione y conseptue los tipos de aglomerantes?

• Cal, CaO Óxido de calcio,• Yeso, CaSO4· 2H2O sulfato de calcio di hidratado.• Cemento• Hormigón

38. ¿Cuánto es el porcentaje de agua a agregar al yeso a una temperatura de 20 °C?

UNIVERSIDAD PERUANA UNIONFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAE.A.P. INGENIERIA CIVILTECNOLOGIA DE MATERIALES

39. ¿mencione los usos y aplicaciones de la cal en la ingeniería?

menor potencial de contracción/expansión (cambio de volumen); mayor resistencia a la compresión, a la tensión y a la flexión; mayor rigidez o módulo de resiliencia.

40. ¿Qué tipo de cemento resulta moderada o mediana resistencia a los sulfatos moderado calor de hidratación una resistencia lenta en estructuras con ambiente agresivo y/o en vaciados simples?

Tipo II : de moderada resistencia a los sulfatos, es el cemento Pórtland destinado a obras de concreto en general y obras expuestas a la acción moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de hidratación, cuando así sea especificado.(Puentes, tuberías de concreto)

41. ¿Cómo nace el nombre del cemento puzolanico quienes fueron los primeros en usar y que elemtos los conformaron?

 cerca del Vesubio. La bóveda del Panteón es un ejemplo de ello. En el siglo XVIII John Smeaton construye la cimentación de un faro en el acantilado de Eddystone, en la costa Cornwall, empleando un mortero de cal calcinada. El siglo XIX, Joseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 elPortland Cement, denominado así por su color gris verdoso oscuro similar a la piedra de Portland. Isaac Johnson, en 1845, obtiene el prototipo del cemento moderno, con una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura. En el siglo XX surge el auge de la industria del cemento, debido a los experimentos de los químicos franceses Vicat y Le Chatelier y el alemán Michaélis, que logran cemento de calidad homogénea; la invención del horno rotatorio para calcinación y el molino tubular y los métodos de transportar hormigón fresco ideados por Juergen Heinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907

42. ¿Quién obtuvo el prototipo del cemento y en que año?

en 1824. Obtuvo la patente para fabricarlo. El prototipo del cemento moderno fue producido en 1845 por Isaac Johnson.

43. ¿Quién y en qué año investigo acerca del peso específico del cemento?

44. ¿Qué función desempeña el yeso en el cemento?

UNIVERSIDAD PERUANA UNIONFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAE.A.P. INGENIERIA CIVILTECNOLOGIA DE MATERIALES

El yeso cumple la función de a ser que fragüe con mas rapidez al cemento

45. ¿las agujas de vicat y gillmore son utilizadas para?

El método de las agujas de Gillmore se utiliza para definir cuando un cemento empieza a fraguar. Este método permite obtener el “tiempo inicial de fraguado (TIF) del cemento.

46. ¿Cuáles son los pasos o procedimientos de fabricación del cemento por via ceca?1) Explotación de materia prima:

2) Transporte de materia prima:

3) Trituración:

4) Pre homogeneización:

5) Almacenamiento de materia prima:

6) Molienda de materia prima:

7) Homogeneización de harina cruda:

8) Calcinación:

9) Molienda de cemento:

10) Envase y embarque del cemento:

47. ¿Cuáles son los propiedades de la arcilla (mencione y conceptúe?

Densidad: relación entre la masa y el volumen

Higroscopicidad: capacidad para absorber el agua

Coeficiente de dilatación: variación de tamaño en función de la temperatura

Conductividad térmica: facilidad con que un material permite el paso del calor

Resistencia mecánica: capacidad de los materiales para soportar esfuerzos

Elasticidad: capacidad para recuperar la forma original al desaparecer el esfuerzo

Plasticidad: deformación permanente del material ante una carga o esfuerzo

Rigidez: la resistencia de un material a la deformación

48. ¿Cuánto es la resistencia a la compresión (fb) de los ladrillos macizos prensados?

UNIVERSIDAD PERUANA UNIONFACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURAE.A.P. INGENIERIA CIVILTECNOLOGIA DE MATERIALES

49. ¿mencione y conceptúe los tipos de aglomerantes?

Yeso Cal cemento

50. ¿mencione y conceptúe las 5 categorías de asfalto comercial?