Programa de Actividad Anual 2015

Durante el presente año se planifico las siguientes actividades con los siguientes contenidos:

Escuela Industrial n°9
Espacio curricular-TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES-4to. Año. CICLO SUPERIOR-2015
Prof. Fabián Edmundo Ticona
PLANIFICACION ANUAL 2015

Fundamentación:
El espacio curricular Tecnología de los Materiales en la orientación de MMO se basa en la necesidad que el futuro profesional conozca los diversos materiales de la construcción de obras, sus técnicas de procesamiento, su utilización y formar un criterio para su selección.

Objetivos:
El futuro MMO deberá conocer los diferentes tipos de materiales, sus aplicaciones, sus propiedades y estructuras fisicoquímicas, como también los procesos de obtención y transformación.
También deberá adquirir conocimientos generales sobre el comportamiento de los materiales para poder decidir con criterio en su selección ya que estos conceptos constituyen un saber necesario para desarrollar con idoneidad sus proyectos, será fundamental que comprenda y analice críticamente los productos ya existentes y los nuevos materiales que van innovando en el mercado.


PROGRAMA DE CONTENIDOS CONCEPTUALES
EJE I: ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
1. Propiedades de los materiales: físicas, químicas, mecánicas, tecnológicas
2. Clasificación de los materias según su origen
3. Materiales utilizados en obras de ingeniería Civil
4. Relaciones entre estructura y propiedades de los materiales
5. Concepto de tensión y deformación. Ley de Hooke y constantes elásticas
6. Medición de magnitudes: equipos, instrumentos. Normas. Especificaciones. Reglamentos.
EJE II: MATERIALES PETREOS Y CERAMICOS
1. Mampostería: ladrillos cerámicos, comunes, huecos y especiales
2. Piedra: Natural y labrada
3. Trabazón
4. Aparejos
5. Mortero de asiento
6. Cubiertas
6.1. Tejas: planas, coloniales, ferrosas, pizarras
EJE III: MATERIALES AISLANTES
1. Acústicos
1.1. Aislamiento por ruido por impacto
1.2. Aislamiento por ruido aéreo
2. Térmicos
3. Hidráulicos
4. Ignífugos
EJE IV: MATERIALES ARIDOS
1. Gruesos
1.1. Granulometría y usos
2. Finos
2.1. Granulometría y usos
EJE V: MORTEROS Y HORMIGONES
1. Distintos tipos
2. Usos de morteros
3. Grasos, hidráulicos y reforzados
4. Distintos tipos de hormigones
5. Usos de hormigones
6. Obtención. Tratamiento
7. Propiedades tecnológicas
8. Requisitos de idoneidad
9. Clasificación: peso, normal, livianos, pesados
10. Influencia en los morteros y hormigones
11. Dosificación empírica
12. Caso de inyección de vainas en el hormigón pretensado.
13. Ensayos
13.1. Propiedades en estado fresco
13.2. Propiedades en estado endurecido
13.3. Dosificación racional
13.4. Clases de hormigón según el Reglamento CIRSOC 201.
14. Ensayos. Normas.
14.1. Plantas de hormigón
15. Equipo de transporte.
16. Colocación .Curado.
17. Hormigonado en tiempo frio y caluroso.
18. Hormigonado bajo agua
19. Control de calidad.
EJE VI: LIGANTES AEREOS, HIDRAULICOS, BITUMINOSOS.
1. Cales: obtención, características, propiedades, usos.
2. Cementos Portland: obtención, características, propiedades, usos.
3. Yesos: obtención, características, usos.
4. Bituminosos: tipos, usos.
5. Ensayos. Normas.
EJE VII: AGUA PARA AMASADOS, CURADO DE MORTEROS Y HORMIGONES DE CEMENTO PORTLAND; LAVADO DE AGREGADOS. ADITIVOS.
1. Requisitos físicos y químicos del agua
2. Normas
3. Aditivos químicos para hormigones. Clasificación según su efecto.
4. Aplicaciones.
5. Ensayos. Normas.
6. Adiciones minerales y activas.
EJE VIII: MATERIALES VITREOS
1. Vidrios.
1.1. Simples
1.2. Dobles
1.3. Vítreos
2. Cristales
3. Acrílicos
4. Policarbonatos
EJE IX: MADERAS
1. Introducción
2. Formación de la madera
3. Edad de un árbol
3.1. Composición
3.2. Clases de madera
3.3. Maderas más comunes
3.4. Trabajos forestales: la tala de los arboles
4. El aserradero
4.1. Técnicas de aserrado
5. Tratamientos posteriores de la madera
6. Productos derivados de la madera
EJE X: METALES Y ALEACIONES
1. Principales metales y aleaciones utilizados en las obras de ingeniería Civil.
1.1. Características
1.2. Propiedades
1.3. Usos. (Cubiertas: Chapas metálicas)
2. Aceros para construcción.
2.1. Obtención.
2.2. Características.
2.3. Propiedades.
2.4. Usos.
3. Tratamientos técnicos de acero.
4. Ensayos mecánicos
5. Aleaciones
6. Normas
EJE XI: HORMIGONES ESPECIALES
1. Hormigón masivo convencional y hormigón compactado a rodillo.
2. Hormigón de Alto Desempeño.
3. Hormigón liviano.
4. Hormigón pesado.
5. Hormigón reforzado con fibras.
6. Hormigón proyectado.
EJE XII: PATOLOGIA DEL HORMIGON
1. Fisuración.
2. Corrosión del acero.
3. Acción de sustancias químicas agresivas.
4. Acción de agentes físicos.
5. Acción del fuego.
6. Medidas preventivas. Técnicas de reparación.
EJE XIII: OTROS MATERIALES
1. Cerámicos.
2. Pinturas.
3. Vidrios especiales.
4. Plásticos y elastómeros.
5. Aislantes
6. Textiles.
EJE XIV: RACIONALIZACION E INDUSTRIALIZACION DE LOS MATERIALES.
EJE XV: ESTÁTICA Y RESISTENCIA DE LOS MATERIALES
1. Fuerzas. Composición. Descomposición.
2. Vínculos de las estructuras.
3. Equilibrio de las estructuras.
4. Esfuerzos de las secciones.

CAPACIDADES ADQUIRIDAS:
Interpretar y comparar las características de los diferentes materiales inherentes a la construcción de obras y sus posibilidades de utilización.
Estudiar los materiales contemplando su obtención, proceso de fabricación, uso, costo relativo, impacto en el medio ambiente, manipulación entre otros.
Analizar los procesos de obtención de diferentes materiales estructurales.
Seleccionar distintos materiales alternativos según características de la zona geográfica, su obtención, costo e impacto en el medio ambiente

Objetivos Actitudinales:
Interés por conocer los principios que explican el comportamiento de los diferentes materiales estructurales.
Valoración de los avances obtenidos en la tecnología de los materiales
Capacidad para tomas decisiones en la utilización de distintos materiales.
Curiosidad y responsabilidad por el aporte que significa este espacio curricular en los demás espacios orientados.

CRITERIOS DE EVALUACION:
La evaluación será continua y en forma escrita además de realizar exposición grupal. Se realizarán trabajos prácticos y evaluaciones escritas. Al finalizar cada eje conceptual se realizara una evaluación escrita integral.
Se realizaran exposiciones grupales con presentación de temas en forma escrita y mediante recursos audiovisuales.
La compensación de cada eje será analizando y aplicando estrategias acordes para cada alumno.


Bibliografía
Bibliografía básica:
1. http://tecnologiamaterialescuarto.blogspot.com.ar/
2. Cuadernillo “Tecnología de materiales 4°1°”
3. “Normas IRAM”, Correspondientes a los ensayos desarrollados durante el curso.
4. JUAN PRIMIANO: “Curso Practico de Edificacion”
5. CHANDIAS: “Computos y presupuestos”
6. JAIME NISNOWICH: “Manual practico de construcción”
7. Textos de Estática y Resistencia de Materiales.
BIBLIOGRAFIA DE CONSULTA
8. ARREDONDO Y VERDU, F.: “Los Aridos en la Construccion”. ETASA.
9. BASCOY, D. A. y A.A.T.H.: “Tecnologia del Hormigon Fresco”. Biblos. 1992.
10. HORMIGON: “Revista de la Asociacion Argentina de Tecnologia del Hormigon” (A.A.T.H.). N° 1-23.
11. MANGEL, S. y SEELING R.: “Preparacion y Empleo del Hormigon”. Edicion Gustavo Gili. España.
12. MAYOR GONZALEZ, G.: “Materiales de construcción”. Mc. Graw Hill. 1977.
13. NEVILLE, A.M.: “Tecnologia del concreto”. Tomos I y II. IMCYC. 1989.
14. NOTICIAS: “Publicacion de la Asociacion Argentina de Tecnologia del Hormigon” (A.A.T.H.). N° 1-73.
15. www.iram.org.ar
16. www.cirsoc.org.ar
17. www.inet.org.ar
18. www.icpa.org.ar
Prof. FABIAN EDMUNDO TICONA
AÑO 2015

INTRODUCCION A TECNOLOGIA DE MATERIALES

UNIDAD 1 INTRODUCCION A TECNOLOGIA DE MATERIALES
TEMAS
1-1 MATERIALES: variedades y caracteristicas
1-2CIENCIAS APLICADAS AL DESARROLLO DE MATERIALES: conocimiento cientifico y su aplicacion
1-3FUNDAMENTOS DE MATERIALES: utilidad y duracion
1-4PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE MATERIALES
1-5COMPETENCIA ENTRE MATERIALES
1-6PERSPECTIVAS EN MATERIALES

ACTIVIDAD N°1- presentación conocimientos previos y relación con ejemplos de vida cotidiana.-

ENUMERAR MATERIALES EN CONSTRUCCION Y LAS PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS QUE CONOZCA DE LOS MISMOS




material           props. físicas     props. quimicas

REGLAMENTO ARG. HORMIGON

INGRESAR AL SIGUIENTE ENLACE PARA CONSULTAS DE
REGLAMENTO ARGENTINO DE HORMIGON

http://www.inti.gob.ar/cirsoc/reglamentos.htm

Materiales Pétreos

a) Materia prima de la que proceden: Se obtienen de las rocas.  

b) Propiedades de los materiales pétreos: - Pesados. - Resistentes. - Difíciles de trabajar. - Aislantes del calor y la electricidad. 

c) Productos en los que se emplea: Se utilizan como materiales de construcción.   

Ejemplos de materiales pétreos: mármol, yeso, hormigón, pizarra, cemento, etc

Plásticos

a) Materia prima de la que proceden: Los plásticos proceden principalmente del petróleo

b) Propiedades de los plásticos:- Muy ligeros. - - - Aislante del calor y de la electricidad. Muy fáciles de moldear y dar forma. Se les pueden añadir sustancias (aditivos) para modificar sus propiedades. 

c) Productos en los que se emplea: Embalajes, recipientes, tuberías, juguetes, revestimiento de cables, neumáticos, bolsas, etc. Ejemplos de materiales plásticos: polietileno, PVC, metacrilato, neopreno, etc

Materiales Cerámicos

a) Materia prima de la que proceden: Se obtienen moldeando arcilla, cociéndola después en un horno. Frágiles.

b) Propiedades de los materiales cerámicos:- - - - - Rígidos (duros). Aislantes de la electricidad. Buenos conductores del calor. Resisten altas temperaturas 

c) Productos en los que se emplean: Lavabos, bañeras, azulejos, vajilla, objetos decorativos, etc. Ejemplos de materiales cerámicos: loza, cerámica, porcelana, gres, etc

Practico Integrador - Materiales y materias primas

Los materiales empelados en Tecnología para fabricar productos no se pueden encontrar directamente en la naturaleza, sino que provienen de las materas primas.

 Materias primas. Las MATERIAS PRIMAS son los elementos y sustancias que encontramos directamente de la naturaleza, y que se transforman para obtener los materiales.

 Según su origen las materias primas se pueden clasificar en tres grupos: 

  • Materias primas animales: lana, seda, pieles, grasa, etc

. • Materias primas vegetales: madera del árbol, corcho, algodón, lino, etc

. • Materias primas minerales: arena, granito, mármol, minerales, arcilla, etc.

 Las materias primas se transforman mediante procesos industriales para obtener los materiales que se utilizan para fabricar productos (listones de madera, vidrio, plástico)

TRABAJO PRACTICO INTEGRADOR

1-Realiza un esquema sencillo sobre los materiales de uso técnico más usuales (tipos de materiales, ejemplos de cada tipo, aplicaciones típicas, materia prima de la que proceden). 

2-Relaciona cada material con el grupo al que pertenece: 

PVC                                           Materiales metálicos

Yeso                                          Materiales plásticos

Porcelana                                  Materiales pétreos

Seda                                          Materiales cerámicos

Contrachapado                          Materiales textiles

Latón      

Maderas                                     

3- ¿A qué grupo pertenecen cada uno de estos materiales? Corcho, yeso, polipropileno, bronce, mármol, hojalata, loza, cartón, lino, plomo. 

4- Relaciona cada material con el grupo al que pertenece: Cobre     Polietileno    Algodón    Lycra     Acero     Pizarra    Corcho Cerámicos Pétreos Maderas Metálicos Plásticos Textiles 

5- Responde a las siguientes preguntas

-¿Crees que es muy importante conocer las propiedades de los materiales a la hora de elegir diferentes estructuras en construcción ? ¿Por qué? 

¿Con qué materiales se pueden elaborar paredes y techos ? ¿Por qué?

Madera Recuperatorio

Trabajo practico de Maderas Recuperatorio 

1- Realiza un esquema-resumen sobre los distintos tipos de maderas existentes que se pueden utilizar como material. 

2- ¿Qué ventajas ofrece la utilización de maderas prefabricadas frente las maderas naturales?

3- Clasifica las siguientes maderas según sean:  MADERAS NATURALES DURAS, MADERAS NATURALES BLANDAS o MADERAS PREFABRICADAS. 

a) Roble. b) Caoba. c) Tableros de fibras. d) Abeto. e) Haya. f) Pino. g) Contrachapado. h) Abedul. i) Aglomerado. j) Tilo

4- Elige la opción correcta de las que aparecen entre paréntesis, para completar los huecos - 

a-La madera artificial es más (barata/cara) que la natural. - 

b-La madera natural es de (peor/mejor) calidad que la prefabricada. - 

c-Con la madera prefabricada (si/no) se puede obtener tableros de cualquier dimensión. -

d-Las maderas prefabricadas (si/no) resisten adecuadamente los ataques de los parásitos. - 

e-Con las maderas prefabricadas (se disminuye/no se disminuye) el número de árboles talados, ya que partimos de (madera natural/desechos de madera). - 

METALES PROCESAMIENTO - MONOGRAFIA

MONOGRAFIA ACERCA DE FORMAS DE OBTENCION Y PROCESADO DE METALES EN GENERAL

-CONFECCIONAR MONOGRAFIA DONDE DESCRIBA BREVEMENTE LAS DIFERENTES FORMAS DE PROCESADO DE LOS METALES CON DESARROLLO A PARTIR DEL CONTENIDO EXPUESTO EN ESTA PUBLICACION, TRABAJO A ENTREGAR PARA 30 DE SEPTIEMBRE.

METALES PROCESADOS

Técnicas de conformación:

Metalurgia de polvos

Moldeo

Deformación

Laminación

Forja

Extrusión

Estampación

Embutición

Doblado

Trefilado

Metalurgia de polvos:

Paso 1: El metal es molido hasta convertirlo en polvo.

Paso 2: A continuación, se prensa con unas matrices de acero.

Paso 3: Se calienta en un horno a una temperatura próxima al 70% de la temperatura de fusión del metal.

Paso 4: Se comprime la pieza para que adquiera el tamaño adecuado.

Paso 5: Se deja enfriar.

Tratamientos posteriores

Moldeo:

Paso 1: Se calienta el metal en un horno hasta que se funde.

Paso 2: El metal líquido se vierte en el interior del molde.

Paso 3: Se deja enfriar hasta que el metal se solidifica.

Paso 4: Se extrae la pieza del molde

Laminación:

  Suele hacerse en caliente y se emplea para obtener planchas, chapas de distintos grosores, barras, perfiles estructurales, tubos, etc.

Estampado en frío:

  Se emplea para la construcción de carrocerías de automóviles, radiadores, etc.

Extrusión:

  Se emplea para la obtención de barras, tubos, perfiles variados, así como marcos de ventana, bisagras, etc.

Trefilado:

  Esta técnica se emplea para fabricar hilos o cables metálicos con secciones y diámetros muy diversos.

Técnicas de manipulación:

Herramientas de corte y marcado.

Herramientas de perforado.

Herramientas de tallado/rebajado.

Herramientas de desbastado/afinado.

Herramientas de sujeción.

METALES

1.1.- ALEACIONES FERROSAS.

Las aleaciones ferrosas se pueden clasificar en:

Aceros y fundiciones de hierro que  dependiendo de su contenido en carbono y de otros elementos de aleación se clasifican en:

- Aceros simples

- Aceros aleados

- Aceros alta aleación

Los aceros simples se pueden definir así.-

Aleación de  hierro con carbono con un contenido de éste último en el rango de 0.02% hasta el 2% con pequeñas cantidades de otros elementos que se consideran como impurezas tales como P, S, Mn, Cu, Si, etc.  -Los aceros simples se clasifican de acuerdo a su contenido de carbono en :

- Aceros de bajo carbono

- Aceros de medio carbono y

- Aceros de alto carbono

PROPIEDADES:

Cada uno de los grupos anteriores tienen características bien definidas como se muestra a continuación:

Aceros de bajo carbono (0.02<%C<0.3)

- Son dúctiles

- Soldables

- No se pueden tratar térmicamente

- Poseen una resistencia mecánica moderada

- ECONOMICAMENTE ACCESIBLES.

- Son templables (Se pueden someter a temple y revenido)

- Poseen buena resistencia mecánica

- Ductilidad moderada

- Baratos

Aceros de alto carbono (%C>0.8)

- Son templables

- Duros y resistentes al desgaste

- Difíciles de soldar

- Económicamente accesibles

Entre las principales APLICACIONES de los aceros simples se pueden mencionar a las siguientes:

- Estructuras

- Elementos de máquinas (Ejes, resortes, engranajes, etc)

- Tornillos

- Herramientas de mano

1.2.- ACEROS ALEADOS.

Los aceros aleados son aceros simples a los que se les agrega de manera intencional ciertos elementos  de aleación, entre los que se pueden mencionar a los siguientes: cromo, molibdeno, níquel, tungsteno, vanadio, silicio y manganeso. Debiendo ser la suma de todos los elementos  mencionados menor o igual al 5 %.

PROPIEDADES:

Los objetivos perseguidos son:

- Aumentar la resistencia mecánica

- Mejorar su templabilidad

- Aumentar su resistencia a la corrosión y a la oxidación

Los aceros de alta aleación se clasifican en dos grandes grupos, a saber:

- Aceros Inoxidables

- Aceros para herramientas

1.3.- LOS ACEROS INOXIDABLES

Son básicamente aleaciones Fe-Cr ó Fe-Cr-Ni con un contenido de al menos 10 % de cromo y el menor contenido posible de carbono[ y que poseen una buena resistencia a la corrosión y a la oxidación.

Los aceros inoxidables se clasifican de acuerdo a la microestructura que se obtener en ello , tal y como se muestra enseguida:

- Aceros inoxidables martensíticos

- Aceros inoxidables ferriticos y

- Aceros inoxidables austeníticos

A continuación se mencionan las principales características de cada una de las familias de aceros antes mencionadas:

Aceros Inoxidables Martensíticos

- Poseen un contenido de cromo entre el 12 y 14 %.

- El contenido de carbono no excede de 0.4 %.

- Son magnéticos

- Son tratables térmicamente (Templado [ y revenido]).

- Poseen regular resistencia a la corrosión y a la oxidación.

- Son los más económicos dentro de los aceros inoxidables.

Aceros Inoxidables Ferríticos.

- Poseen un contenido de cromo entre el 15 y 25 %.

- El contenido de carbono no debe exceder de 0.1 %.

- Poseen buena resistencia a la corrosión y a la oxidación

- No son tratables térmicamente

- Endurecibles mediante trabajo en frío

- Son magnéticos.

Aceros inoxidables Austeníticos

- Poseen entre el 15 y 25 % de cromo

- También contienen niquel en un rango de 7 al 15 %.

- Y el contenido de carbono no debe exceder de 0.08 %

- Son no magnéticos

- No son tratables térmicamente


2-1 ALEACIONES NO FERROSAS

Metales ultraligeros (berilio, magnesio)

Metales ligeros (titanio, aluminio)

Metales pesados (cobre, cinc, plomo, estaño, etc.)

Metales ultraligeros (Magnesio)

Propiedades: de color blanco brillante similar a la plata, muy ligero, blando, maleable, tenaz y poco dúctil. Reacciona violentamente con el oxígeno.

Aplicaciones: Pirotecnia, Combinado con otros metales, forma aleaciones ligeras que se utilizan en aeronáutica y en la fabricación de automóviles, motos y bicicletas, etc.

Metales ligeros (Aluminio)

Propiedades: Blanco plateado. Presenta una alta resistencia a la corrosión. Es muy blando, de baja densidad y gran maleabilidad y ductilidad. Tiene una alta conductividad térmica y eléctrica.

Aplicaciones: Se utiliza en líneas eléctricas de alta tensión y, por su baja densidad, en la fabricación de automóviles, aviones y bicicletas. También se emplea en carpintería metálica, en cubiertas, decoración, útiles de cocina y botes de bebida.

Metales ligeros (Titanio)

 Propiedades: de color blanco plateado, brillante, ligero, muy duro y resistente.

Aplicaciones: se emplea en la industria aeroespacial y en la fabricación de prótesis médicas. Por su brillo, se utiliza también en ciertas estructuras arquitectónicas

Metales pesados (Cobre)

Propiedades: Blando, de color rojizo. Presenta alta conductividad térmica y eléctrica, así como una notable maleabilidad y ductilidad. Se oxida fácilmente.

Aplicaciones: Fabricación de cables eléctricos, hilos de telefonía, bobinas de motores, etc. También se emplea para fabricar tuberías, calderas y radiadores. También se utiliza para aplicaciones decorativas y artísticas en arquitectura, bisutería y artesanía.

Forma aleaciones como el latón y el bronce.

Metales pesados (Bronce)

Es una aleación de cobre y estaño.

Propiedades: Presenta una alta ductilidad y una buena resistencia al desgaste y a la corrosión.

Aplicaciones: Se emplea en hélices de barco, cuerpos de bombas hidráulicas, filtros, campanas, tuercas, monedas, obras de arte. Además, por su superficie lisa, también se utiliza para fabricar engranajes, cojinetes, rodamientos.

Metales pesados (Plomo)

Propiedades: De color gris plateado, muy blando y pesado. Tiene una notable plasticidad, es maleable y buen conductor del calor y la electricidad. Resulta muy tóxico por inhalación.

Aplicaciones: fabricación de baterías y acumuladores y forma parte de algunas gasolinas. Se utiliza en la industria del vidrio y en óptica como aditivo que proporciona dureza y añade peso. Al ser un metal absolutamente opaco, también se emplea como protector contra radiaciones nucleares.

Metales pesados (Estaño)

Propiedades: de color blanco brillante, muy blando, poco dúctil y muy maleable. No se oxida a temperatura ambiente.

Aplicaciones: Fabricación de papel de estaño y hojalata (chapa de acero cuyas paredes están recubiertas con sendas películas de estaño). Además, la aleación de estaño y plomo se utiliza como material de unión en soldaduras blandas.

Metales pesados (Cinc)

Propiedades: De color gris azulado, brillante, frágil en frío y de baja dureza.

Aplicaciones: Se utiliza en cubiertas de edificios, cañerías y canalones, así como en la industria de automoción. Mediante el proceso denominado galvanizado, se recubren piezas con una ligera capa de cinc, para protegerlos de la corrosión, etc.