Estudio De Los Materials

Universidad Torcuato Di Tella. Arquitectura y Tecnología.

Introducción al estudio de los materiales
Dr. Ing. Raúl Zerbino LEMIT

PRESENTACIÓN
Estudio de los materiales Contenidos:
– tipos de materiales y conceptos actuales de ciencia de materiales, fiabilidad estructural y vida en servicio – comportamiento mecánico de diversos materiales y significado de cargas y desplazamientos,tensiones y deformaciones, y otras propiedades – tipos de solicitaciones, la vinculación entre estructura y comportamiento mecánico y mecanismo de rotura – significado del ensayo de un material

PRESENTACIÓN
Estructura de las clases
– Desarrollo de temas (1 a 3) – Trabajos de laboratorio (4 y 5) – Taller de discusión (6)

Objetivo general: • brindar bases para comprender el comportamiento de losmateriales y analizar los principales requerimientos para su correcta aplicación y desempeño.

Estudio de los materiales
• Ensayo de materiales (estudio y ensayo – conocimiento)
– Complementar estudios de mecánica – Determinar propiedades (selección de materiales) – Control de calidad

• Tecnología de materiales • Ciencia e Ingeniería de materiales

Desarrollo de tecnología y diseñoestructural
100000

10000

Costo (U$S/ton)

Titanio N ylon Vidrio Polietileno Alum inio Acero M adera Ladrillos H orm igón

1000

100

10 1 10 100 1000 10000 100000 1E+06 1E+07 1E+08

Producción anual (miles ton)

Desarrollo de tecnología y diseño estructural
nuevos materiales en el último siglo
Materiales componentes de un automóvil 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1975 aceroshierro plásticos aluminio otros metales caucho y vidrio fluidos y lubricantes otros materiales 1980 1985 año 1990 1995

Variación en peso (%)

Desarrollo de tecnología y diseño estructural
Nuevos materiales y su impacto ambiental Qué hacer con los residuos? • volumen acumulado o generado, costos, legislación, requisitos técnicos, costumbres, etc. • mayor interés
– aporte de un valoragregado – se regula el uso o disposición

Desarrollo de tecnología y diseño estructural
Aprovechamiento o disposición de desechos o subproductos en la construcción civil
• adiciones minerales en el cemento y en HAV • combustibles en la fabricación del cemento • residuos de construcción y demolición, hormigón con
agregados reciclados y materiales de baja resistencia controlada

• otros residuos:arenas y escorias de fundición, vidrio, residuos de
la industria de la madera, del papel, del cuero, neumáticos, cenizas de residuos patogénicos, etc.

Tipos de materiales
• Materiales simples
– Metales – Polímeros – Cerámicos

• Materiales compuestos

Polímeros
• significa etimológicamente muchas piezas • formados por largas cadenas de moléculas orgánicas. • polímeros: elastómeros yplásticos. En general son malos conductores de la electricidad Existen cerca de 50 familias básicas de plásticos. blandos: espuma de poliuretano a duros: la melamina, transparentes: policarbonato y opacos: fenólicos, resistentes al calor: siliconas o que se ablandan con agua caliente: polietileno más livianos que el agua: polipropileno o más pesados que el acero: algunos productos compuestos conepoxi.

Propiedades
Físicas, térmicas, eléctricas, magnéticas y acústicas, mecánicas, de transporte, etc.
– densidad, porosidad, calor específico, conductividad, expansión térmica, punto de fusión – absorción, permeabilidad, resistencia a la corrosión, resistencia al congelamiento y deshielo, inflamabilidad – estabilidad dimensional – resistencia, rigidez, elasticidad, ductilidad, fragilidad,tenacidad, dureza

Fiabilidad estructural
• Seguridad - Resistencia:
capacidad de sobrellevar las cargas durante su construcción y vida en servicio.

• Aptitud en servicio - Deformabilidad:
comportarse adecuadamente durante su uso (fisuras, deformaciones, vibraciones)

• Durabilidad:
mantener estas propiedades a lo largo del tiempo (resistencia al medio ambiente)

Vida en servicio...