CAPITULO 1

PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES

I N T R O D U C C I O N

La asignatura de Tecnología de materiales es uno de los pilares fundamentales de cualquier carrera de ingeniería. El estudio de las propiedades de los materiales y cómo podemos fabricarlos de manera que se adecuen a la finalidad que queremos conseguir, es de vital importancia para cualquier rama de la ingeniería.

MATERIAL

Sustancia constituyente de componentes y estructuras

La palabra material adquiere diferentes significados según el contexto en el que se le encuentre: En ciencia.- un material es cualquier conglomerado de materia o masa En Ingeniería.- Un material es una sustancia (elemento) con alguna propiedad útil, sea mecánica, eléctrica, óptica, térmica o magnética

Evolución histórica de los materiales -Edad de piedra ( 4 000 000 a.C.) -Edad de bronce ( 4 000 a.C.) -Edad de hierro (1 500 a.C.) -Edad del silicio (época actual)

CLACIFICACIÓN

Según su origen.- Naturales y Artificiales Según su composición.- Elementos compuestos, homogéneos, heterogéneos, metálicos y no metálicos, inorgánicos y orgánicos Según sus propiedades.- Rígidos y flexibles, tenaces y frágiles, conductores y aislantes, reciclables y no reciclables, etc.

TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION

D E F I N I C I O N La Tecnología de los Materiales es la disciplina técnica que trata sobre los procesos que nos permiten obtener un producto útil para la industria de la construcción a partir de materias primas específicas.

Estos procesos son muy diversos, lo que es consecuencia de: a)La constitución de la materia prima a transformar. b)Los requisitos exigidos para que el producto cumpla con las Normas Nacionales e Internacionales

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Se definen como un conjunto de características diferentes para cada cuerpo o grupo de cuerpos, que ponen de manifiesto cualidades intrínsecas de los mismos o su forma de responder a determinados agentes exteriores. Las propiedades de un material se pueden clasificar en cinco grandes grupos: -Propiedades Químicas -Propiedades Físicas -Propiedades Térmicas -Propiedades Magnéticas -Propiedades Mecánicas.

PROPIEDADES QUIMICAS

Estabilidad Química.- Capacidad de un determinado elemento de reaccionar espontáneamente al entrar en contacto con otro elemento o a descomponerse o si, por el contrario, para que reaccione es necesaria una acción exterior (calor, trabajo o elementos químicos activadores). Oxidación.- Cuando un material se combina con oxígeno, se dice que experimenta una reacción de oxidación. Corrosiòn.- Cuando la oxidación se produce en un ambiente húmedo o en presencia de otras sustancias agresivas.

PROPIEDADES FISICAS

Densidad.- Relación entra la peso de un material y el volumen que ocupa considerando sus vacíos. Peso Específico.- Relación entra la peso de un material y el volumen que ocupa sin considerar sus vacíos. Resistencia eléctrica.- Grado de oposición al paso de la corriente eléctrica. Propiedades Opticas.- Comportamiento de los cuerpos cuando la luz incide sobre ellos (cuerpos opacos, transparentes, translúcidos)

PROPIEDADES TERMICAS

Dilatación Térmica.- Cambio de tamaño al aumentar la temperatura. Calor Específico.- Cantidad de calor que necesita una unidad de masa para elevar su temperatura un Grado Centígrado Temperatura de Fusión.- Cuando se produce un cambio de estado de sólido a líquido al elevarse la temperatura.

PROPIEDADES MAGNETICAS

Representan los cambios físicos que se producen en un cuerpo al estar sometido a un campo magnético exterior.

PROPIEDADES MECANICAS

PROPIEDADES FISICAS Estas propiedades se ponen de manifiesto ante estímulos como la electricidad, la luz, el calor o la aplicación de fuerzas a un material. Describen características como elasticidad, conductividad eléctrica o térmica, magnetismo o comportamiento óptico, que por lo general no se alteran por otras fuerzas que actúan sobre el mismo

Las propiedades físicas son aquellas que logran cambiar la materia sin alterar su composición. Por ejemplo, cuando moldeas un trozo de plastilina, sus átomos no se ven alterados de ninguna manera, pero exteriormente cambia su forma. Estas propiedades pueden variar en tres estados distintos como: Estado Sólido, Líquido y Gaseoso.

Estado Sólido Se producen cuando los materiales se encuentran a una baja temperatura provocando que sus átomos a menudo se entrelazan formando estructuras cristalinas definidas, lo que les permite soportar fuerzas sin deformación. Los sólidos son calificados como duros y resistentes, y en ellos las fuerzas de atracción son mayores que las de repulsión.

Estado Sólido Las sustancias en estado sólido tienen las siguientes características: •Forma definida. •Incompresibilidad (no pueden comprimirse) •Resistencia a la fragmentación. •Volumen tenso.

Estado Líquido Se produce cuando dicho material adquiere el punto de fusión y su principal característica es la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. El estado líquido presenta las sgts. características: •Fuerza de cohesión menor. •Toma la forma del envase que lo contiene. •En frío se comprime. •Posee fluidez.

Estado Gaseoso Se alcanza esto punto aumentando la temperatura de dicho material para llegar hasta su ebullición. Los átomos o moléculas del gas se encuentran libres de modo que son capaces de ocupar todo el espacio del recipiente que lo contiene, aunque con mayor propiedad debería decirse que se distribuye o reparte por todo el espacio disponible.

El estado gaseoso presenta las sgts. característ.:

•Fuerza de cohesión casi nula. •Sin forma definida. •Toma el volumen del envase que lo contiene. •Se puede comprimir fácilmente. •Ejerce presión sobre las paredes del recipiente que los contienen. •Los gases se mueven con libertad.

CAPITULO 2

N O R M A L I Z A C I O N La necesidad del hombre de establecer especificaciones, acordar símbolos, probar o ensayar cosas, es tan antigua como la propia civilización. En sentido amplio, la normalización técnica ha sido utilizada por el hombre desde sus inicios. Es inimaginable pensar en las grandes obras de la antigüedad, por ejemplo las pirámides, sin asociarlas con este concepto.

ANTECEDENTES HISTORICOS

En 1906, se inició la normalización internacional en el ámbito de la electrotécnica, a través de la Comisión Internacional de Electrotécnica. (International Electrotechnique Comittee, IEC). En 1926, se creó la Federación Internacional de Asociaciones Nacionales de Normalización (International Standardization Associates, ISA), que fue disuelta en 1942 por la amenaza de guerra en Europa.

Fue el 14 de octubre de 1948, cuando se reunieron en Londres 64 delegados de 25 países, creando la Organización Internacional de Normalización (International Organization for Standardization, ISO).

Es interesante saber que la palabra ISO no proviene de sus siglas en inglés sino que tiene su origen en la raíz griega, significando “igual”. Organización Internacional de Normalización (International Organization for Standardization, ISO).

DEFINICION

Proceso de formular y aplicar reglas para una aproximación ordenada a una actividad específica (científica, industrial o económica) para el beneficio y con la cooperación de todos los involucrados. ¿Cuáles SON LOS BENEFICIOS?

Los beneficios de la Normalización son múltiples y apuntan básicamente a crear criterios mínimos operativos para un producto, proceso o servicio.OBJETIVOS

Simplificación.- Se trata de reducir los modelos para quedarse únicamente con los necesarios. -Unificación.- Para permitir el intercambio a nivel internacional. -Especificación.- Se persigue evitar errores de identificación creando un lenguaje claro y preciso. NORMAS TECNICASNORMA TECNICA

La norma, que surge como resultado de la actividad de normalización, es un documento que establece las condiciones mínimas que debe reunir un producto o servicio para que sirva al uso al que está destinado.

Definición.- Una norma técnica es un documento establecido por consenso y aprobado por un organismo reconocido que es reglas, criterios o características para las actividades o sus resultados, que procura la obtención de un nivel óptimo de ordenamiento en un contexto determinado.

Las normas resultan fundamentales para programar los procesos de producción. Se crean con el consenso de todas las partes interesadas e involucradas en una actividad (fabricantes, administración, consumidores, laboratorios, centros de investigación, etc.).

Deben aprobarse por un Organismo de Normalización reconocido. Se identifican por siglas según el Organismo que lo apruebe:

¿Cómo SE UTILIZA UNA NUEVA NORMA TECNICA?

La Norma Técnica es un documento público, y por lo tanto, puede ser consultada, referenciada, y usada para quienes lo deseen. Su aplicación es voluntaria pero, en algunos casos, las autoridades pueden dictar reglamentos obligatorios que hacen referencia a las normas. Las normas ayudan a mejorar la calidad, la seguridad y la competitividad industrial.TIPOS DE NORMAS TECNICAS

Una Norma Tecnica se utiliza para: Consultar las especificaciones técnicas de un producto, proceso o servicio Buscar información científica sobre una técnica

¿Cómo SE ELABORA UNA NORMA?

El proceso de elaboración es similar en todos los organismos normalizadores y seguiría las siguientes fases: Necesidad de la norma.- La primera fase se iniciaría cuando un grupo de personas interesadas del sector expresara la necesidad de una norma al comité técnico correspondiente.

Recopilación de documentación. discusión sobre el contenido etc.- En esta fase el comité técnico valoraría si la nueva norma es realmente necesaria y si lo es, si debería basarse en otra norma ya existente de otro sector de actividad o de otro país o debería crearse una totalmente nueva. norma pasaría a ser efectiva.

Elaboración del proyecto de norma.- Seguidamente el comité técnico e redactaría un borrador de norma que pondría a la consideración del resto de miembros del comité, quienes, tras el estudio del borrador, emitiría su veredicto, cuando este fuese positivo, se pasaría a la siguiente fase.

Publicación de la nueva norma.- Una vez consensuado el redactado de la norma, esta se publicaría en el órgano difusor del organismo normalizador, estando un tiempo en información pública, tiempo en el que se podrían sugerir modificaciones por parte del público en general, transcurrido el mismo, y si no hay modificaciones, la nueva norma pasaría a ser efectiva.

¿Cuántos TIPOS DE NORMAS TECNICAS EXISTEN?

Considerando su contenido hay dos tipos de norma: los métodos de ensayo y las especificaciones de calidad. Métodos de ensayo Son las normas que describen, lo más exactamente posible, cómo, por que medios y en que condiciones debe medirse un parámetro sobre un material dado.

Por ejemplo: "Medición del espesor", "Ensayo a la compresión de muestras de madera” Para que, dicha medición, pueda efectuarse correctamente se requiere la definición y existencia de los instrumentos adecuados y una buena descripción del proceso de ensayo que permita efectuar las mediciones en condiciones de objetividad, de forma repetible, neutralizando en lo posible los errores sistemáticos y expresando de modo fiel el error de que adolece la medida efectuada.

Especificaciones de calidad Son las normas que indican que parámetros deben ensayarse, según que método de ensayo y entre que márgenes deben estar los resultados de dichos ensayos, para que un material sea adecuado para producir el objeto que se quiere fabricar con él, tanto desde un punto de vista físico-químico, como ecológico.

Considerando el organismo normalizador, las normas también se dividirían en dos tipos: oficiales y no oficiales: Normas oficiales Son las normas aprobadas por un organismo normalizador público de ámbito estatal (Nacionales) o supraestatal (Internacionales).

Nacionales Muchos países tienen su organismo normalizador propio que, a lo largo de los años, ha creado sus métodos de ensayo y, en algunos casos, sus especificaciones de calidad. Estas normas son las de referencia en el territorio del estado al que pertenecen.

Algunos organismos normalizadores y la sigla de su norma:

–Internacionales Los organismos normalizadores supranacionales : ISO - International Organization for Standartization Es una federación de ámbito mundial, una organización no gubernamental establecida en 1947. Es el mayor sistema mundial para la colaboración técnica e industrial de ámbito internacional. Los trabajos de ISO son descentralizados y se llevan a cabo por los comités y subcomités técnicos.

–La Secretaría Central en Ginebra coordina las operaciones ISO, controla las votaciones y sistemas de aprobación y publica los International Standards.