ACERO CORRUGADO El acero (corrugado), varilla corrugada o tetracero es una clase de acero laminado diseñado especialment
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ACERO CORRUGADO El acero (corrugado), varilla corrugada o tetracero es una clase de acero laminado diseñado especialmente para construir elementos estructurales de hormigón armado. HISTORIA DEL ACERO (CORRUGADO) No se conoce la fecha exacta en que se descubrió la técnica de fundir mineral de hierro para producir un metal susceptible de ser utilizado. Todas las aleaciones de hierro fabricadas hasta el siglo XIV d.c se clasifican en la actualidad como hierro forjado. El hierro que se producía en estas condiciones solía tener un 3% de partículas de escoria y un 0,1% de otras impurezas. En algunas ocasiones, y por error, solían producir autentico acero en lugar de hierro forjado. Después del siglo XIV se aumentó el tamaño de los hornos empleados para fundir. Como resultado daba arrabio, un metal que funde a temperatura menor que el hierro y el acero. Posteriormente se refinaba el arrabio para obtener acero. En la producción moderna de acero se emplean altos hornos que son modelos perfeccionados de los que se usaban antiguamente Este invento de debe a un británico llamado Henry Bessemer, que en 1855 desarrollo este inventó FORMACION DEL ACERO CORRUGADO En el diagrama de equilibro, o de fases, Fe-C se representan las transformaciones que sufren los aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla se realiza muy lentamente de modo que los procesos de difusión (homogeneización) tienen tiempo para completarse. TIPOS DE ACERO •
Acero al carbono (0,03-2.1% C)
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Acero corten (para intemperie)
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Acero inoxidable (aleado con cromo)
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Acero microaleado («HSLA», baja aleación alta resistencia)
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Otras aleaciones Fe-C
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Hierro dulce (prácticamente sin carbón)
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Fundición (>2.1% C)
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Fundición dúctil (grafito esferoidal)
VENTAJAS Alta resistencia.- La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que será poco el peso de las estructuras, esto es de gran importancia para el diseño de las mismas. Uniformidad.- Las propiedades del acero no cambian apreciablemente con el tiempo como es el caso de las estructuras de concreto reforzado. Durabilidad.- Si el mantenimiento de las estructuras de acero es adecuado duraran indefinidamente. PROPIEDADES FISICAS Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genéricas •
Su densidad media es de 7850 kg/m3.
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En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.
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El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación. El de su componente principal, el hierro es de alrededor de 1510 ºC,
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Su punto de ebullición es de alrededor de 3000 ºC(5400ºF).
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Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.
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Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento térmico.
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Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su límite elástico
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Se puede soldar con facilidad
TRATAMIENTOS FISICOS •
Cromado: Recubrimiento superficial para proteger de la oxidación y embellecer.
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Galvanizado: Tratamiento superficial que se da a la chapa de acero.
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Niquelado: Baño de níquel con el que se protege un metal de la oxidación.
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Pavonado: Tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como la tornillería.
UTILIZACION DE LA QUIMICA EN SU FABRICACION Aunque la composición química de cada fabricante de aceros es casi secreta, certificando a sus clientes solo la resistencia y dureza de los aceros que producen, sí se conocen los compuestos agregados y sus porcentajes admisibles. Boro: Logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero está totalmente desoxidado. Cobalto: Disminuye la templabilidad. Mejora la dureza en caliente Cromo: Se emplea en cantidades diversas desde 0.30% a 30%, según los casos y sirve para aumentar la dureza y la resistencia Estaño: Es el elemento que se utiliza para recubrir láminas muy delgadas de acero que conforman la hojalata Manganeso: Se añade como elemento de adición para neutralizar la perniciosa influencia del azufre y del oxigeno Molibdeno: Aumenta mucho la profundidad de endurecimiento de acero, así como su tenacidad Nitrógeno: Se agrega a algunos aceros para promover la formación de austenita. Zinc: Es elemento clave para producir chapa de acero galvanizado.
Titanio: Se usa para estabilizar y desoxidar el acero. Silicio: Se usa como elemento desoxidante. Aumenta la resistencia de los aceros bajos en carbono.
UTILIZACION •
Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta cierta temperatura.
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Otro campo que hace gran uso de este material es la industria de guerra, en la fabricación de armamento, trasportes y de blindajes.
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Su principal utilización es en la construcción de infraestructuras por su bajo peso alta resistencia y alta durabilidad.
MECANISMO QUÍMICO DE DETERIORACIÓN
La corrosión es un proceso espontáneo y continuo que afecta a un material –en este caso el acero- como una serie de alteraciones físico químicas por la acción de agentes naturales. El acero, cuyo mineral de origen es el hierro en forma de óxidos, no es ajeno a esta situación y está, como se sabe, expuesto a la corrosión u oxidación. ETAPA 1: Oxidación del hierro metálico a Fe(II), que permanece en disolución o que sucede en esta etapa es que se da un proceso análogo al de una pila galvánica. La superficie del hierro funciona como ánodo (recuerda que en el ánodo tiene lugar la oxidación) y el Fe metálico pasa a Fe(II), según la semirreacción: Fe –> Fe2+ + 2e Una región contigua de la superficie del metal funciona como cátodo (recuerda que en el cátodo siempre tiene lugar la reducción), y en él se produce la reducción del oxígeno atmosférico a agua, según la semirreacción: 1/2 O2 (g) + 2H+(ac) + 2e –> H2O
(l)
ETAPA 2: Oxidación del hierro (II) a hierro (III) y formación de óxido de hierro (III), Fe 2O3 (en realidad se forma el compuesto n-hidratado, es decir, precipita con cierta cantidad no homogénea de moléculas de agua y su fórmula se representa como Fe2O3·nH2O). El óxido de hierro (III) es un compuesto insoluble y precipita en forma de herrumbre sobre la superficie del metal. Es este óxido de hierro (III) el que conocemos habitualmente como óxido (decimos que el hierro está oxidado. LA REACCIÓN GLOBAL ES Fe(s) + 1/2 O2 (g) +2H+(ac) –>Fe2+(ac) + H2O
(l)
Los protones que intervienen en la semirreacción de reducción del oxígeno atmosférico a agua si, en principio, no tenemos ningún ácido. Estos protones proceden de diversos ácidos que encontramos en el ambiente que se produce por reacción entre el dióxido de carbono atmosférico, CO 2, y el agua. IMPLICACIONES DEL ACERO SOBRE LA SALUD Puede provocar conjuntivitis, coriorretinitis, y retinitis si contacta con los tejidos y permanece en ellos. La inhalación crónica de concentraciones excesivas de vapores o polvos de óxido de hierro puede resultar en el desarrollo de una
neumoconiosis benigna, llamada sideriosis, que es observable como un cambio en los rayos X. La inhalación de concentraciones excesivas de óxido de hierro puede incrementar elriesgo de desarrollar cáncer de pulmón en trabajadores expuestos a carcinógenos pulmonares. IMPLICACIONES DEL HIERRO SOBRE EL MEDIO AMBIENTE La industria de acero es una de las mas importantes en los países desarrollados y los que están en vías de desarrollo. Su impacto económico tiene gran importancia, como fuente de trabajo construcción, maquinaria , equipos, y fabricación de vehículos de transporte y ferrocarriles Durante la fabricación de hierro y acero se producen grandes cantidades de aguas servidas y emisiones atmosféricas. Si no es manejada adecuadamente, puede causar mucha degradación de la tierra, del agua y del aire Los solventes y ácidos que se utilizan para limpiar el acero son, potencialmente, peligrosos, y deben ser manejados, almacenados y eliminados como tal. Algunos de los subproductos que se recuperan son peligrosos o carcinogénicos, y se debe tomar las medidas adecuadas para recolectar, almacenar y despachar estos productos. CONCLUSIÓN El acero corrugado es un material muy importante en la construcción ya que posee distintas cualidades físicas químicas que favorecen al desarrollo de la misma sin causar daño al medio ambiente en su utilización pero causando grandes daños ambientales y en la salud en su fabricación.