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• Daniel Bravo

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RESISTENCIA DE LOS MATERIALES

BASTIDAS EDISON FREIRE LUIS ORDOÑEZ SHARON PARRA KELLY

INSTITUTO TECNOLÓGICO DEL PUTUMAYO FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL MOCOA, PUTUMAYO 2018

TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCION 2. JUSTIFICACION 3. MATERIALES UTILIZADOS PARA LA CONSTRUCCION 3.1 MATERIALES PÉTREOS 3.1.1

Historia

3.1.2

Resistencia a la compresión

3.1.3

Dureza

3.1.4

Materiales de construcción

3.2 MATERIALES AGLUTINANTES 3.2.1

Definición

3.2.2

Historia

3.2.3

Clasificación

3.3 MATERIALES METÁLICOS 3.3.1

Historia

3.3.2

Clasificación

3.3.3

Uso de los materiales metálicos en la ingeniería

3.4 MATERIALES ORGÁNICOS 3.4.1

Definición

3.4.2

Historia

3.4.3

Clasificación

3.4.4

Ventajas y desventajas

3.5 MATERIALES ARTIFICIALES 3.5.1

Definición

3.5.2

Historia

3.5.3

Clasificación

3.5.4

Ventajas y desventajas

4. BIOCONSTRUCCION

INTRODUCCION

En el siguiente trabajo se abordará la historia de la evolución de los materiales y su resistencia. La clasificación de los materiales de construcción será en base a su composición, origen o uso. Así mismo el propósito y su influencia en el desarrollo de las civilizaciones, objetivo y aplicación en la ingeniería. Para esto se tomó en cuenta diferentes documentos entre ellos; Ciencia e ingeniería de los materiales por Donald Askeland, Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales por William Callister, Materiales de construcción para edificación y obra civil por Santiago Crespo, entre otros.

Es importante conocer las propiedades mecánicas de los distintos materiales para seleccionar el más adecuado de acuerdo a los requerimientos técnicos de diseño del proyecto u obra. La mayoría de los materiales proceden de recursos naturales no renovables por lo tanto es necesario avanzar en procesos que permitan obtener productos con características similares y amigables con el medio ambiente.

3.

MATERIALES UTILIZADOS PARA LA CONSTRUCCION

3.1

MATERIALES PÉTREOS

3.1.1 Historia (ALEJANDRA, 2013) Desde la etapa más remota de la humanidad, aparece la piedra como el principal material trabajado por el hombre y se presenta sobre todo en dos períodos: el Paleolítico y el Neolítico.

Los materiales pétreos son los más básicos utilizados en el construcción y su uso comprende partes estructurales y decorativas de las edificaciones. Piedra o roca es un término geológico que se refiere a un material sólido formado en la corteza terrestre compuesto de aleaciones de minerales. El uso de piedras en obras se remonta hasta nuestros antepasados como por ejemplo podemos citar las pirámides que culturas prehispánicas construyeron colocando solamente las rocas unas sobre otras.

Con el paso del tiempo, fueron mejorando las técnicas de construcción, se creó una especie de “pegamento” para hacer las uniones entre piedras hasta llegar a los Romanos que mejoraron las uniones desarrollando un mortero hidráulico que hizo que las estructuras de piedra fueran mucho más fuertes y duraderas. Las rocas fueron reemplazadas gradualmente gracias a la invención de nuevos materiales que reducían costos de construcción y aumentaban la velocidad de cimentación.

Si pudiéramos hacer un recorrido por la historia del hombre, veremos que se encuentra ligada a los materiales que en cada etapa han sido los que le han servido para satisfacer sus necesidades de utensilios, vivienda e incluso diversión y arte.

Los grandes monumentos históricos son de piedra y a pesar de su antigüedad, gracias a las propiedades de este material, se encuentran de pie y son un testigo del avance de la humanidad.

3.1.2 Resistencia a la compresión

La resistencia a la compresión de los materiales de construcción es muy variable, oscilando desde materiales (Granada, 2007): •

Muy débiles (1400 kg/cm2)

Las rocas naturales son resistentes a la compresión, sin embargo las rocas sedimentares son débiles esto se debe al grado de cementación y porosidad. La Universidad de Granada plantea la siguiente tabla con diferentes valores de resistencia a la compresión de acuerdo al tipo de roca. Tabla 1. Resistencia a la compresión de algunas rocas y materiales de construcción (modificado de Winkler, 1973). (Mpa)

kg/m2•106

kg/cm2•103

Granito

97

310

10

32

1.0

3.2

Sienita

186

434

19

44

1.9

4.4

Gabro, diabasa

124

303

13

31

1.3

3.1

Basalto

110

338

11

34

1.1

3.4

Caliza

14 255

1

26

0.1

2.6

Arenisca

34

248

4

25

0.4

2.5

Gneiss

152

248

15

25

1.5

2.5

Cuarcita

207

627

21

64

2.1

6.4

Mármol

69

241

7

25

0.7

2.5

Pizarra Hormigón

138

207

14

21

1.4

2.1

5.5

69

1

7

0.1

0.7

3.1.3 Dureza

La dureza es la resistencia de los materiales para resistir la penetración de otro cuerpo. Para el caso de minerales, la dureza se ha considerado clásicamente como la resistencia que presenta un mineral a ser rayado por otro mineral o material. F. Mohs dedujo empíricamente una escala cualitativa basada en las durezas relativas de distintos minerales que ha sido muy utilizada como criterio de clasificación y de determinación. Esta escala es como sigue: Dureza

Mineral

Dureza

Mineral

1__________ Talco

6__________ Ortosa

2__________ Yeso

7__________ Cuarzo

3__________ Calcita

8__________ Topacio

4__________ Fluorita

9__________ Corindón

5__________ Apatito

10_________ Diamante

3.1.4 Materiales De Construcción Materiales Pétreos (NAEL, 2009) Clasificación

Definición

Conclusiones

Naturales

Localizados en yacimientos naturales, Las rocas soportan para utilizarlos sólo es necesario que grandes golpes y son sean

seleccionados,

clasificados Comúnmente

por se

refinados

y relativamente

tamaños. resistentes hallan

a

la

en compresión.

yacimientos, canteras y/o graveras. Artificiales

Se localizan en macizos rocosos, para La magnitud de la obtenerlos se emplean procedimientos resistencia de

voladura

con

a

la

explosivos, tensión suele ser de

posteriormente se limpian, machacan un

orden

de

y clasifican y con ello se procede a magnitud menor que utilizarlos. Industriales

la resistencia a la

Son aquellos que han pasado por compresión. diferentes procesos de fabricación, tal como

productos

de

desecho,

materiales calcinados, procedentes de demoliciones o algunos que ya han sido manufacturados y mejorados.

3.2 MATERIALES AGLUTINANTES

3.2.1 Definición

Los aglomerantes o aglutinantes son materiales que tienen la propiedad de adherirse, pegarse y unirse a otros, empleándose para unir materiales generalmente pétreos, como son las gravas, las arenas, unir materiales cerámicos, etc., para formar y construir diferentes elementos como pueden ser obras de fábrica, recubrir éstas con revestimientos, formar mezclas plásticas (pastas, morteros y hormigones), que después de endurecer adquieren un estado sólido. En general, se presentan en estado sólido y a veces semilíquido, pero sobre todo en polvo. (Escobar, 2013). Según el Diccionario de la Real Academia Española de la Lengua, el aglomerante: “Aplicase al material capaz de unir fragmentos de una o varias sustancias y dar cohesión al conjunto por efectos de tipo exclusivamente físico. Son aglomerantes el betún, el barro o arcilla, la cola, etc. Ú. t. c. s. m.”.

3.2.2 Historia

A lo largo de la historia se han utilizado diferentes sustancias o compuestos aglomerantes. La cal como ligante y el mortero de cal se mencionan ya en la Biblia (Deuteronomio 5-

27,2), El descubrimiento de las propiedades ligantes de la cal es tema de especulación. Se puede decir que muy al comienzo de la Historia del hombre, cuando éste empezó a usar el fuego para calentarse en cuevas de rocas calizas o cuando se preparaba la comida en hogares construidos de dicho material. La caliza calcinada se apagaba en contacto con la humedad o la lluvia, y el polvo resultante tenía propiedades ligantes de materiales. Una de las primeras aplicaciones de la cal apagada fue como tinte en pinturas en cuevas. En Turquía, en la villa neolítica de Çatal Hüyük (6.000 a. J.C.) el “enyesado” que recubre suelos y muros, y que sirve de soporte a pinturas y al modelado de animales en los templos. 

Morteros y hormigones egipcios

Las amplias zonas de suelos de mortero en los yacimientos neolíticos indican que debieron usarse considerables cantidades de cal. La tecnología de la construcción, la calcinación de la caliza, el apagado de la cal, la mezcla del mortero, la aplicación del mismo y el refinamiento de la superficie eran indudablemente conocidos por los constructores neolíticos. (Alvarez, 1995). Los egipcios por su parte, utilizaron como aglomerante, yeso cocido. Excavaciones permiten establecer que hace 4.500 años, los constructores de la pirámide de Cheops, utilizaron hormigones primitivos. El pueblo egipcio ya utilizaba un mortero –mezcla de arena con materia cementosa- para unir bloques de piedra y levantar sus prodigiosas construcciones. Parte de una de las pirámides de Gizeh fue levantada con un mortero similar al hormigón actual. (Alvarez, 1995). El origen del empleo del mortero de cal parece remontarse a la época neolítica. Griegos y romanos perfeccionaron enormemente la técnica de mortero de cal, mientras que los egipcios dominaban la preparación) aplicación de los morteros de yeso. En el medievo la situación socioeconómica influyó de forma decisiva en que no se destacara ningún progreso técnico notable. En el siglo XVIII comienza la aparición de ligantes hidráulicos modernos, que desembocará en el siglo siguiente con el revolucionario cemento Portland. (Alvarez, 1995).



Morteros y hormigones griegos.

La utilización del mortero de cal en Grecia para la construcción de muros es muy posterior, finales del siglo II o principio del siglo I a. J.C. En anteriores construcciones, las piedras estaban unidas por un mortero hecho simplemente de tierra y de arcilla. (Orlandos, 1968). Los griegos, hace más de 2.300 años, utilizaron como aglomerante, tierra volcánica que extrajeron de la isla de Santorín. También existen indicios para decir que utilizaron caliza calcinada que mezclaron con arcilla cocida y agua. De forma general, los morteros helénicos están hechos a base de cal y arena fina: los estucos de cal, yeso y polvo de mármol. Pero, según las necesidades, se añadían aditivos para hacer el mortero más duro y estable. En Théra, se introducía en la mezcla cal-arena polvo volcánico o “Tierra de Santorin’’, obtenida en la isla. Así se conseguían morteros estables al agua y puede considerarse que éste es el origen de los morteros hidráulicos modernos. (Alvarez, 1995). Alrededor del año 450 a. J.C Los constructores griegos y romanos descubrieron que ciertos materiales procedentes de depósitos volcánicos, mezclados con caliza, arena y agua, producían un mortero de gran fuerza, capaz de resistir la acción del agua dulce y salada. (Alvarez, 1995). 

Morteros y hormigones romanos.

Son los romanos los herederos de la tecnología de la construcción griega, y más concretamente del empleo del mortero de cal. Ya se ha señalado previamente que los romanos aplicaron la antigua técnica griega del pulimentado del mismo en sus construcciones para la conducción de agua, además del uso del mortero de cal, opus caementitium, en otras construcciones como el Panteon, el Coliseo y acueductos como el de Segovia o Pont du Garde. Posteriormente, hacia el año 200 antes de Cristo, se produjo un significativo avance en la optimización de los aglomerantes para construcción: el cemento Romano. Desde un lugar

cercano al Vesubio obtuvieron la Puzolana, constituida básicamente por sílice. Este material mezclado con cal y agua permite conformar un aglomerante hidráulico, (dicho de una cal o de un cemento que se endurece en contacto con el agua). Cerca de la llegada de Jesucristo en el año 100 a. J.C aproximadamente La civilización romana utilizaba el hormigón en la construcción de grandes edificios, y también en la red de agua potable y en la evacuación de aguas residuales. (Alvarez, 1995). 

Mortero y hormigón modernos

Durante los siglos posteriores, los avances fueron escasos hasta el punto de que solo llegó a producirse un mortero débil hecho únicamente de cal y arena. A principios de la edad moderna se presentó una disminución general en la calidad y la crisis llegó al punto, de acabar con la fabricación y el uso del cemento. Solamente hacia el siglo XVIII, en el cual se revivió el auge por la investigación, un ingeniero de Leeds fue comisionado para que construyera por tercera vez un faro en el acantilado de Edystone en la costa Cornwall, situado a unos 8 km de Plymouth en Inglaterra. Los dos primeros habían sido construidos en madera, siendo destruidos la primera vez por un incendio y la segunda por un vendaval. El encargado, John Smeaton, decidió adelantar una serie de estudios tendientes a encontrar la mejor solución para que el faro pudiera soportar el azote casi continuo del agua y, de estos estudios dedujo que la única manera de garantizar la resistencia de la construcción debía ser empleando piedra unida con un mortero producido con cal calcinada para formar una construcción monolítica la cual debía soportar en la parte inferior, la acción constante de las olas y de los vientos con alto contenido de agua de mar. En los años siguientes, a este hallazgo, se desarrollaron muchos tipos de cementos hidráulicos y a partir de ese momento, mejora la calidad de los morteros y comienza el desarrollo del hormigón, gracias a los adelantos conseguidos en el conocimiento de los cementos. Así se inició una carrera por obtener cemento de construcción y en 1811, Dabbs obtuvo una patente para producirlo empleando arcilla y polvo de los caminos. Posteriormente el 21 de octubre de 1824 Joseph Aspdin un constructor de Leeds (Inglaterra), calcinó en un horno una mezcla de tres partes de piedra caliza por una de

arcilla, la cual molió y pulverizó y consiguió la patente para producir el primer cemento Portland; así llamado porque la coloración del mismo le recordaba al inventor, el color grisáceo de las rocas de Portland. La patente solo nombraba los ingredientes básicos, sin entrar en detalles de fabricación. El origen del empleo del mortero de cal parece remontarse a la época neolítica. Griegos y romanos perfeccionaron enormemente la técnica de mortero de cal, mientras que los egipcios dominaban la preparación) aplicación de los morteros de yeso. En el medievo la situación socioeconómica influyó de forma decisiva en que no se destacara ningún progreso técnico notable. En el siglo XVIII comienza la aparición de ligantes hidráulicos modernos, que desembocará en el siglo siguiente con el revolucionario cemento Portland. (Alvarez, 1995). Durante el renacimiento y el barroco se utiliza profusamente el yeso en la decoración de interiores. Junto a la yesería con motivos clásicos aparece el estuco, que proporciona superficies pulidas a imitación del mármol. También aparece la escayola, utilizada en planchas para realizar falsos techos. Se trata de un producto fabricado con más esmero a partir de piedra de yeso de gran pureza, deshidratada parcialmente a baja temperatura y molido con gran finura. Se utiliza en trabajos decorativos, donde es preciso reproducir molduras u otros motivos ornamentales con exactitud y precisión. (Villanueva, 2004).

3.2.3 Clasificación

Su clasificación general puede estar representada por dos tipos: Tipo

Características

Aéreo

Fraguan y endurecen en el Yeso y la cal apagada aire

o

medios

Ejemplos

secos

preferiblemente. Hidráulico

Fraguan y endurecen en el Cemento, cal hidráulica, aire y en medios húmedos.

hormigón y mortero.

En la actualidad los aglomerantes más utilizados siguen siendo el hormigón, el mortero y el cemento portland.

3.3 MATERIALES METÁLICOS

Los Materiales Metálicos son metales transformados mediante procesos físicos y/o químicos, que son utilizados para fabricar productos. La gran mayoría de los metales los podemos encontrar en la naturaleza mezclados con otros elementos, es por eso que necesitamos someterlos algún proceso de limpieza antes de su utilización. Algunos de los procedimientos de trabajo más habituales sobre los materiales metálicos son: fundición y moldeo,

deformación,

corte

y

mecanizado

(Revista

ARQHYS,

2017).

Tienen como característica una buena conductividad eléctrica y térmica, alta resistencia, rigidez, ductilidad. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Las aleaciones (combinaciones de metales) conceden alguna propiedad particularmente deseable en mayor proporción o permiten una mejor combinación de propiedades (WALT, 2005).

3.3.1 Historia

Metales en la historia Al igual que la escritura, el descubrimiento de los metales y la forma de procesarlos, marcan la división entre la edad de piedra y el inicio de las civilizaciones en la llamada “Edad de los metales”. En la edad de cobre (4400 – 3800 a. C.) aparece la metalurgia y minería, comenzado a trabajarse el cobre y el oro, para fabricar armas rústicas como punzones, hachas, puñales, punta de flechas, y ornamentos como anillos y brazaletes.

Tras el descubrimiento del bronce, una aleación de nueve partes de cobre y una de estaño se inicia la edad de bronce (a partir del 2800 a. C.). Este material ofrece la posibilidad de trabajar con mayor facilidad y se pueden producir utensilios mucho más duros y trabajos ornamentales más finos. La última era de los metales está representada por la edad de hierro (1300 a. C.) y es la etapa previa a la creación del imperio romano. La mayor ventaja del hierro sobre el

bronce es que las vetas eran mucho más abundantes y por tanto era un material más económico.Además, no es necesaria aleación alguna y constituye un material admirable para la fabricación de sierras, hachas, azuelas y clavos. Sin embargo, es un material más difícil de trabajar y de temperatura de fundición más elevada, por eso se explica que su uso haya demorado tanto.

La producción de hierro, sin embargo, no fue exclusiva del occidente, pues en China también hay registros de su uso a partir del año 600 a. C. Y de hecho, esta nación fue la única que pudo trabajar el hierro en molde.

El trabajo en hierro promovió el perfeccionamiento de técnicas metalúrgicas, el desarrollo de la forja y la herrería para la construcción de armas y herramientas de mayor dureza, calidad y duración.

3.3.2 Clasificación

Los materiales metálicos pueden ser de dos tipos: 

Metales ferrosos: compuestos por minerales de hierro que deben someterse a diferentes procesos para conseguir la pureza necesaria. Estos tipos de metales son los más empleados en la actualidad.



Metales

no ferrosos: estos no proceden del hierro y tienen una gran variedad de

aplicaciones. Suelen distinguirse por su densidad y, en general, se alean con otros metales para mejorar sus propiedades. Observa la siguiente tabla:

Fuente: http://info.metal-tec.com.mx/blog/construccion-para-estructuras-metalicas. 

Uso de los materiales metálicos en la ingeniería.

Es importante destacar que metales se utilizan en infinidad de aplicaciones. El hierro por, ejemplo, es uno de los más abundantes en la naturaleza, y con él se obtiene el acero. En las construcciones se utilizan hierro y acero de distintos tipos. Utilizamos el cobre para cables, el estaño lo usamos para soldar, etc. La mayor parte del hierro se utiliza luego de ser sometido a tratamientos especiales, como el hierro forjado, el hierro colado o el acero (tal vez la más usada en construcción en la actualidad por sus características especiales). Los metales son unos materiales de enorme interés. Se usan muchísimo en la industria, pues sus excelentes propiedades de resistencia y conductividad son de gran utilidad en la construcción de máquinas, estructuras, mecanismos, circuitos y herramientas (Revista ARQHYS, 2017).

3.4 MATERIALES ORGANICOS

3.4.1 Definición Los materiales orgánicos es todo aquel elemento de cualquier ser vivo en el planeta, aunque también pueden sintetizarse artificialmente en laboratorios o fábricas. (SCRIBD, 2018)

3.4.2 Historia La madera es un material orgánico que se utiliza frecuentemente en regiones donde escasea la piedra, como en el norte del continente europeo, Estados Unidos y Canadá. En el resto de los países se utiliza más para el entibado, los andamiajes y la carpintería.

3.4.3 Clasificación 

Madera naturales o Maderas Duras o Maderas Blandas 

Caña o Bambú



Cañamo



Madera prefabricada



Materiales celulósicos o Corcho o Paja o Algodón



Madera Naturales Su origen prima en la extracción o aprovechamiento forestal de manera artesanal o industrializada. La madera se emplea en construcción en carpintería de taller, de armar, encofrados para hormigón armado, postes.

 MADERAS DURAS: Debido a estas características, las maderas duras se clasifican según la apertura del poro en: maderas de poros cerrados y maderas de poros circulares. Las maderas dura por lo general son poco utilizadas para la construcción de edificaciones en la parte exterior, debido a su gran costo en el mercado. Estas son utilizadas como máximo para pisos, por su gran dureza aunque estos requieren de unos cuidados especiales principalmente un buen sellamiento o protección contra la humedad. Son difíciles de trabajar.  MADERAS BLANDAS: Todas las maderas blandas tienen poros cerrados (poros pequeños) que apenas se perciben en el producto acabado. 

BAMBÚ

El bambú es antiguo principalmente de continente asiático. Esta planta es versátil, flexible y de gran dureza, con diferentes aplicaciones. En cuanto a la construcción, tiene propiedades en cuanto a flexibilidad y ligereza, permitiendo gran variedad en las construcciones. Su alta resistencia lo hace acreedor número uno de invulnerabilidad ante eventos sísmicos. Además este material es estéticamente agradable y por ende las casas construidas de bambú son atractivas, económicas y duraderas. 

CAÑAMO Los ladrillos de cáñamo un bloque formado por fibras vegetales de cáñamo industrial, cal hidráulica natural y una mezcla de minerales- resultan una buena opción en las divisiones de estancias. Permite conseguir todas las funciones de un muro estructural, como resistencia a las cargas y protección contra incendios, por su propia composición no requiere aislamiento térmico y acústico especial, y su utilización puede significar un 50% de ahorro en comparación con el pladur, los materiales más utilizados en estos trabajos.



Material Celulosico o CORCHO

El corcho es un material procedente de la corteza exterior del alcornoque, el corcho es un material renovable, natural e inocuo para la salud y ofrece una superficie cálida y resistente. Posee una resistencia natural para la humedad y una gran capacidad de insonorización (aislante acústico), además es un mal conductor térmico (aislante térmico) y aislante de líquidos y gases.

Por lo tanto su durabilidad es

extremadamente buena ya que sobrevive a los cambios climáticos. o PAJA

Es uno de los materiales más antiguos que se conoce. Proviene de cereales como el trigo y el arroz. Las ventajas de este material es que es muy práctico además de que resulta muy económico tiene la propiedad de aislante térmico. La desventaja de este material en dicha aplicación es la complejidad de su instalación y es un material que atrae a los insectos. o ALGODÓN

La homogeneidad de éstas, su elasticidad, resistencia y color son las cualidades que más directamente influyen en la mayor o menor estimación del algodón LANA. La lana es una de las fibras textiles más utilizadas en Europa desde tiempos remotos. Investigadores españoles y escoceses han añadido fibras de lana al material arcilloso con el que se fabrican los ladrillos y las han unido con alginato, un polímero natural que se extrae de las algas. El resultado son unos ladrillos más resistentes y ecológicos Estas fibras mejoran la resistencia de los ladrillos a la compresión, minimizan de las fisuración y deformaciones por contracción, reducen el tiempo de secado, y aumentan su resistencia a los esfuerzos de flexión.



Madera Prefabricada

En la actualidad hay nuevas elaboraciones, como las maderas terciadas, maderas en forma plástica, maderas aislantes al calor, al frío y del ruido, resistentes al fuego, en forma laminada, comprimida. Estas son utilizadas en la parte interna de las edificaciones como los acabados. Es la aglomeración de varias capas de maderas las cuales varían según la necesidad de cada cliente. Según el fabricante estos materiales son sometidos a una serie de procesos químicos que proporcionan una mejor calidad en el producto final como: una buena densidad, contenidos de humedad mínimos, estabilidad dimensional, resistencia a la humedad, son ignífugos (repelentes al fuego), inmunizado ante plagas y resistentes a productos químicos como los ácidos.

3.4.4 Ventajas Y Desventajas 

Poca resistencia al sol.



No es un elemento constructivo muy resistente para grandes alturas



Poca resistencia a la humedad.



Pueden ser atacado por insectos.(colillas, termitas, moho, hongos)



Facilidad de trabajarse.



Estética agradable por su variedad de colores y texturas.



Adaptabilidad o flexibilidad de algunas maderas.



Uniones eficientes.



Buen aislante eléctrico, térmico y acústico



Alta resistencia depende de la dirección en que sea cortada con respecto a la veta.



Bajo costo según la madera que se utilice.



Es un material renovable, reciclable y biodegradable.

3.5 MATERIALES ARTIFICIALES

3.5.1 Definición

Los materiales artificiales son los fabricados por el ser humano a partir de los naturales. Igual que ellos, en ocasiones tienen funcionalidades por sí mismos, pero pasan a ser materiales cuando son útiles para otros procesos. (Enciclopedia de ejemplos, 2018)

3.5.2 Historia Los materiales plásticos fueron los últimos en introducirse. Estas sustancias tienen origen orgánico pero son producidas por medios químicos, por medio del calor y la presión, gracias a lo cual alcanzan elevados niveles de resistencia mecánica.

3.5.3 Clasificación

Actualmente se fabrican miles de artículos de caucho para usos muy diferentes. El caucho es ampliamente utilizado en la fabricación artículos impermeables y aislantes, por sus excelentes propiedades de elasticidad y resistencia ante los ácidos y las sustancias alcalinas. Es repelente al agua, aislante de la temperatura y de la electricidad Existen 2 tipos de plásticos según su comportamiento con la temperatura: los termoestables, que una vez moldeados ya no pueden volver a reformarse, y los termoplásticos, que son los que permiten una nueva transformación. Sus características aislantes, térmicas y acústicas, los hacen sumamente útiles para la construcción.

Existe otro tipo de plásticos como: 

Polietileno: es utilizado como aislante eléctrico.



PVC: su uso más común es como tubería, revestimientos o coberturas.



Polipropileno: es empleado en puntos electrónicos, tuberías e instalaciones de climatización.



Poliuretano: es aplicado en las pinturas de tipo aislante.

3.5.4 Ventajas Y Desventajas



Son extremadamente ligeros.



Se pueden manipular de forma sencilla, lo cual genera menos costos en la fabricación y transporte.



Son muy resistentes a la corrosión de ataques por agentes químicos.



Son aislantes eléctricos, acústicos y térmicos.

A pesar de su dureza algunos plásticos se derriten o cristalizan a altas temperaturas con el paso del tiempo.

4. BIOCONSTRUCCIÓN

La Bioconstrucción trata de relacionar de un modo armónico las aplicaciones tecnológicas, los aspectos funcionales y estéticos, y la vinculación con el entorno natural o urbano de la vivienda; con el objetivo de lograr habitas que respondan a las necesidades humanas en condiciones saludables, sostenibles e integradoras. Esta es una manera de utilizar todos aquellos materiales ecológicos u orgánicos. Los materiales ecológicos deben cumplir lo siguientes: 

Aislamiento acústico y térmico



Transpiración natural de los muros



Rapidez en la ejecución de obra



Resistencia



Biodegradable

Algunos materiales que son considerados como ecológicos u orgánicos: 

Balas de paja, cereales o hierbas. Algunas de estas son protegidas con cal o arcilla para prolongar su durabilidad, generan un aislamiento térmico y acústico lo cual se ve reflejado en un ahorro energético.



Fibras de cáñamo, yute y lino en aglomerados o morteros de cal, para la preparación de ladrillos de gran fuerza y resistencia ignífuga, o una gran variedad de materiales aislantes.



Maderas y derivados (morteros, aglomerados, etc.), tanto para estructuras como en tableros de fibra de madera para aislamientos.



Tierra y arcillas" para la construcción con tapial, BTC, cob, adobes y técnicas mixtas



Aislamiento de celulosa o derivados de material reciclado como los ladrillos ecológicos. Este pueden ir cubiertos o unidos por otros tipos de materiales. Los ladrillos son resistentes y aislantes térmicos-acústicos, además de su bajo valor económico pero de un grado artesanal.

5. PROPÓSITO DE LA RESISTENCIA DE MATERIALES “La Resistencia de Materiales tiene como finalidad elaborar métodos simples de cálculo, aceptables desde el punto de vista práctico, de los elementos típicos más frecuentes de las estructuras, los elementos de máquinas y el equipamiento electromecánicos, empleando para ello diversos procedimientos aproximados. La necesidad de obtener resultados concretos al resolver los problemas prácticos nos obliga a recurrir a hipótesis simplificativas, que pueden ser justificadas comparando los resultados de cálculo con los ensayos, o los obtenidos aplicando teorías más exactas, las cuales son más complicadas y por ende usualmente poco expeditivas” (ALTURRO H, s.a). Los problemas a resolver haciendo uso de esta ciencia son de dos tipos: 1.

Dimensionamiento: se trata de encontrar el material, las formas y

dimensiones más adecuadas de una pieza, de manera tal que ésta pueda cumplir su cometido: Con seguridad, en perfecto estado técnico y con gastos adecuados. 2.

Verificación: cuando el material, la forma y las dimensiones ya han sido

prefijadas y es necesario conocer si son las adecuadas para resistir el estado de solicitaciones actuantes

CONCLUSIONES. 

La piedra ha estado ligada a la construcción desde los orígenes de la humanidad, manteniéndose en el transcurso de la historia y aun persistiendo en usos y aplicaciones en la actualidad, convirtiéndose en un material indispensable en el desarrollo y evolución de nuestra raza.



La resistencia de los materiales para la construcción depende de su densidad y solidez estructural una clara prueba de ello lo son las piedras sedimentarias que debido a su porosidad son mucho menos resistentes que otros materiales como el diamante, por ejemplo, cuya estructura molecular gracias a los enlaces carbono – carbono lo convierten en el material más resistente.



El hombre al igual que las demás especies ha tenido que adaptarse al entorno natural, condicionado por la topografía, la climatología, la edafología, el componente socio económico y el componente ambiental; utilizando los materiales mas adecuados para levantar sus pueblos, sus ciudades y sus imperios.



El uso de materiales aglutinantes se remonta a miles de años antes de cristo historiadores hablan de 5000 o 6000 años a. J.C, sin embargo fueron los mesopotámicos, hoy en día la actual región de Turquía, quienes empezaron a darle un uso mas adecuado a la mezcla hidráulica de materiales para la obtención de otros mas resistentes, los griegos y romanos le hicieron algunas mejoras, pero fue el hombre moderno en el siglo XIX quien lo perfecciono con ayuda de tecnología mas avanzada.



La importancia de los materiales aglutinantes en el desarrollo y evolución de la humanidad a lo largo del tiempo radica en la solvencia a problemas o necesidades básicas como lo son la vivienda, la aducción y conducción de agua, los sistemas de alcantarillado, la construcción de vías y de puentes, la creación de templos y monumentos que hasta la actualidad se conservan, dejando una huella en la historia y marcando una escala en la evolución cronológica y tecnológica en cuanto al uso y aplicación de los diferentes materiales de origen natural. Los elementos aglomerantes han logrado unir diversos materiales incrementando la resistencia mecánica de estos por medio de reacciones químicas o por medio de reacciones físicas, además de unir sustancias o

elementos ha unido comunidades y culturas, como se puede ver en la historia con el avance de los grandes imperios como el romano. 

BIBLIOGRAFIA 

A, SOTOMAYOR, 2013. Historia de los materiales pétreos. Disponible en línea: https://es.scribd.com



GRANADA, 2007. Propiedades de las Rocas de Construcción y Ornamentación. Universidad de Granada. Disponible en línea: http://www.ugr.es



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

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