“FACULTAD DE INGENIERÍA”
“ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL"
“Materiales de construcción: madera, agua, suelo, rocas, agregados y hormigones"
AUTORES: Grupo 1
Vergara Rodriguez Milene Christina (2023018921)
Romero Gamboa Juan Shande (2023018743)
Velásquez Espinoza Dehivis Oscar (2023034284)
Romero Anampi Alexis Jhoan (2023018734)
Silva Jara Jhon Alexander (2023018788)
Tucno Conde Jesús Adrian(2023018859)
ASESOR:
MSC.Ing°.Quim.Glissett J.Mendoza Gastelo
LIMA - PERÚ
QUÍMICA
(Trabajo práctico de investigación N°13)
Materiales de construcción :madera, agua, suelo, rocas, agregados y hormigones
I. Lee con atención, y responde en cada pregunta
1. Describir la importancia del uso de la madera ,agua, suelo, rocas agregados y hormigones.
2. Analizar antecedentes relacionados con la importancia de estos materiales en la construcción.
3. Realizar un cuadro comparativo identificando las sustancias químicas en los materiales anteriormente mencionados.
4. Realizar el análisis de un antecedente relacionado a la estabilización de suelos.
5. Realizar un proyecto sobre construcción en madera realizar sus respectivos cálculos de cantidad y otros materiales necesarios.
6. Conclusiones
7. recomendaciones.
1. Describir la importancia del uso de la madera ,agua, suelo, rocas agregados y hormigones.
-El uso de la madera, agua, suelo, rocas agregadas y hormigones es esencial en numerosos aspectos de la vida cotidiana y en diversas industrias debido a su importancia en la construcción, la agricultura, la infraestructura y otros campos. Aquí se describe la importancia de cada uno de estos materiales:
Madera:
Construcción: La madera es un material de construcción versátil y sostenible. Se utiliza en la construcción de viviendas, edificios comerciales, puentes y estructuras diversas.
Mobiliario: La madera se utiliza para fabricar muebles, lo que contribuye a la decoración y funcionalidad de hogares y oficinas.
Energía: La biomasa de madera se utiliza como fuente de energía renovable para la generación de calor y electricidad.
Agua:
Vida: El agua es esencial para la vida humana y el funcionamiento de ecosistemas. Es necesaria para beber, cocinar, la higiene y la producción de alimentos.
Agricultura: El riego es fundamental en la agricultura para el crecimiento de cultivos.
Energía: Se utiliza en la generación de energía hidroeléctrica, una fuente de energía renovable importante.
Suelo:
Agricultura: El suelo es el medio en el que crecen los cultivos, lo que lo convierte en un recurso fundamental para la producción de alimentos.
Construcción: Se utiliza como base para edificios, carreteras y otras infraestructuras.
Filtración: El suelo actúa como filtro natural para purificar el agua subterránea.
Rocas Agregadas:
Construcción: Las rocas agregadas, como la grava y la arena, son componentes clave en la fabricación de concreto y asfalto utilizados en la construcción de carreteras, edificios y pavimentos.
Industria: También se utilizan en la fabricación de productos como vidrio, cerámica y productos químicos.
Hormigón:
Construcción: El hormigón es un material de construcción esencial. Se utiliza para crear estructuras duraderas, desde edificios hasta puentes y represas.
Infraestructura: Es fundamental en la construcción de carreteras, aeropuertos y otras infraestructuras civiles.
Sostenibilidad: El hormigón puede ser diseñado para ser más sostenible y duradero, lo que contribuye a la construcción ecológica y la conservación de recursos.
2. ANALIZAR ANTECEDENTES RELACIONADOS CON LA IMPORTANCIA DE ESTOS MATERIALES EN LA CONSTRUCCIÓN.
2.1. MADERA
2.1.1. UTILIDAD
La madera se usa para construcción de viviendas, vigas, viguetas, columnas, tijerales, carpintería de interiores, encofrados, molduras, machihembrados, mueblería, artesanía, mangos de herramientas y artículos deportivos. Puede sustituir al Pino Oregón en construcciones.
2.1.2. ANTECEDENTES RELACIONADOS CON LA IMPORTANCIA
Excelente comportamiento en zonas sísmicas debido a su poco peso reduce la inercia evitando la aceleración de la estructura y su colapso.
Las estructuras en madera son fácilmente desmontables.
Gracias a su particular estructura porosa, la madera almacena numerosas áreas de calor y permite realizar estructuras de espesor reducido y bajo consumo energético. El poder aislante de una pared de madera maciza de 10 cm de espesor corresponde al de una pared de cemento de 160 cm.
La microestructura refinada de la madera asegura a este material un peso propio reducido de frente a una excelente capacidad de carga. No obstante, el peso reducido, la madera tiene una capacidad de carga 14 veces superior a la del acero y una resistencia a la compresión equivalente a la del hormigón.
En la construcción de obras de madera no es necesario esperar los tiempos de secado. La técnica de construcción “en seco” permite ahorrar tiempos y costos.
La madera asegura una óptima protección contra el frío en invierno y el calor en verano, en un lapso de tiempo de hasta 14 horas.
La madera es un material renovable, resultado de la captura de carbono y el desprendimiento de oxígeno en su estado natural.
En el reciente auge de la construcción bioclimática, la cual busca reducir el consumo de energía y traer beneficios económicos, ecológicos y de confort para los usuarios, la madera encaja perfectamente como material constructivo.
2.2. ACERO
2.2.1. UTILIDAD
A pesar de su elevado costo, el acero presenta beneficios que ningún otro material ha logrado equiparar. El acero tiene propiedades mecánicas inherentes que lo hacen un candidato ideal para la construcción de edificios de gran altura, así como para puentes atirantados y colgantes, torres de transmisión de energía eléctrica, plataformas marinas, en estructuras como en las zapatas, columnas y vigas entre otros.
2.2.2. ANTECEDENTES RELACIONADOS CON LA IMPORTANCIA
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 en para el diseño de vigas de grandes claros.
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.
Ductilidad: La ductilidad es la propiedad que tiene un material de soportar grandes deformaciones sin fallar bajo altos esfuerzos de tensión. La naturaleza dúctil de los aceros estructurales comunes les permite fluir localmente, evitando así fallas prematuras.
Tenacidad: Los aceros estructurales son tenaces, es decir, poseen resistencia y ductilidad. La propiedad de un material para absorber energía en grandes cantidades se denomina tenacidad.
2.3.1 Aguas aptas
El agua empleada para concretos y morteros (amasar y curar) será de propiedades colorantes nulas, claras, libe de glúcidos (azucares), ácidos, álcalis, materias orgánicas y de aceites, de preferencia debe ser agua potable.
Además, no deberá contener substancias que puedan producir efectos desfavorables sobre el fraguado, la resistencia, la durabilidad, apariencia del concreto o sobre los elementos metálicos embebidos en este.
Comportamiento del agua el Contacto con el Concreto
El agua cumple con dos funciones vitales en la fabricación del concreto. Como agua de mezclado y como agua de curado. Para la primera, casi cualquier agua natural que pueda beberse, sin tener un sabor u olor notable puede servir para el mezclado, ya que el agua cuando funciona como un ingrediente en la fabricación de la mezcla ocupa entre el 10 y 25 por ciento de cada metro cúbico producido. En general el agua que tenga como total menos de 2.000 ppm (partes por millón) de sólidos disueltos puede usarse satisfactoriamente para hacer concreto, pero se debe evitar a toda costa que esté contaminada de sulfatos que son agresivos al cemento
2.3.2. Dosificación
Todos los métodos de dosificación destacan la importancia de la relación entre las proporciones de agua y cemento. Ambos materiales forman una pasta que, al endurecer, actúa como aglomerante, manteniendo unidos los granos de los agregados. Mientras mayor sea la dosis de agua el concreto será más trabajable, sin embargo, esto disminuye su resistencia y durabilidad.
Se llega a la conclusión que el agua es un líquido inodoro, insípido e incoloro que es esencial para la supervivencia de todas las especies conocidas de vida en la tierra.
2.4.1. UTILIDAD
La importancia de los agregados en la construcción radica en que son la base de la elaboración de materiales como el concreto y el asfalto, que son fundamentales para la construcción de carreteras, edificios y puentes, entre otros.
2.4.2. La importancia de los agregados en el concreto
El uso de agregados en el concreto tiene como objetivo reducir los costos en la producción de la mezcla (relleno adecuado para la mezcla, ya que reduce el contenido de pasta de cemento por metro cúbico), ayudar a controlar los cambios volumétricos (cambios de volumen resultantes de los procesos de fraguado, de curado y secado de la mezcla de concreto) y aportar a la resistencia final del material.
Es un material que tiene una participación entre el 65% y el 70% del total de la mezcla de concreto.
La forma y textura superficial de las partículas individuales de cualquier tipo de agregado tienen una influencia importante en la manejabilidad del concreto en su estado fresco y en otras características físicas de su estado sólido
El uso de diferentes tipos de agregados finos puede generar variaciones en el asentamiento de la mezcla de concreto, por ejemplo, la arena angular tendrá un menor asentamiento que una mezcla diseñada con agregados finos redondeados y lisos. Esto puede generar la necesidad de hacer un cambio en la relación agua /material cementante.
Aunque la forma y textura de los agregados gruesos también influye en dicha relación, se afecta en mayor medida la resistencia a través de la relación adherencia agregado /pasta de cemento.
Existe un límite en el contenido de agregados gruesos dado por la trabajabilidad del concreto. Si la cantidad de agregados gruesos es excesiva, ocurrirá el fenómeno de segregación. De la misma forma los agregados finos deben estar dosificados de forma tal que permitan una buena trabajabilidad y brinden cohesión a la mezcla, pero a la vez no deben estar en exceso porque perjudicarán la manejabilidad y la resistencia del concreto.
Como conclusión se debe optimizar la proporción de cada material de forma tal que se logren las propiedades deseadas y necesarias según el diseño de mezcla. Los agregados deben cumplir y ser partículas durables, limpias, duras, resistentes y libres de productos químicos, recubrimientos de arcilla y otros materiales finos que pudieran afectar la mezcla de concreto.
2.5. HORMIGÓN
2.5.1. UTILIDAD
El hormigón prefabricado se utiliza para construir diferentes tipos de estructuras y varios elementos estructurales y porciones de estructuras. Ejemplos de hormigón prefabricado son columnas, vigas, losas, vías, tuberías, farolas, pozos de inspección, postes de cercas, sumideros, y otros más.
2.5.2. ANTECEDENTES RELACIONADOS CON LA IMPORTANCIA
El concreto es el material fundamental alrededor del mundo y que nuestro país le falta invertir en innovación y mejoramiento de calidad de los diversos materiales y dosificaciones que se puedan usar esto se puede llegar a lograr realizando estudios previos y diversas pruebas que conlleven al mejoramiento e implementación de otro material que pueda proporcionar más resistencia a la flexibilidad en los concretos.
Con la realización de este artículo en base a lo investigado se detalló la importancia que tiene una mezcla de varios materiales de diversas formas consistencias y resistencias de acuerdo a la necesidad y tipo de obra queda claro que es la base de todos los proyectos de construcción que no hay ningún proyecto que no haya presencia del concreto excepto que sea una construcción no estructural que se lleve a cabo para soportar cargas menores.
Al llevar a cabo el desarrollo de este documento nosotros como estudiantes de ingeniería civil nos llamó la atención este tema ya que es uno de los más importantes que influyen en nuestro campo laboral por lo tanto este fue el interés de ampliar más los conocimientos respecto a los tipos de concretos y materiales con los que se pueden llevar a cabo en los diversos tipos de obras civiles
Nos sirvió para comparar los diversos tipos de concretos y diferenciar mejor según el tipo de estructura que concreto se debe utilizar como se debe emplear qué materiales adicionalmente de deben usar junto con él y lo más importante aclarar la importancia de el mismo para tenerlo claramente y al momento de que vayamos a incursionar en el tema realicemos de la mejor manera un concreto para ejecutar cualquier tipo de obra civil.
3. Realizar un cuadro comparativo identificando las sustancias químicas en los
materiales anteriormente mencionados.
4. Realizar el análisis de un antecedente relacionado a la estabilización de suelos:
4.1. ¿Qué es la estabilización de suelos?
Para cualquier proyecto de construcción, ya sea un edificio, una carretera o un aeropuerto, el suelobase actúa como cimiento. Como tal, el suelo debe poseer propiedades que creen una base sólida, yquí es donde la estabilización de suelos entra en juego.
Ya sea que se trate de un camino o de una fundación, es importante recordar que existen varios
casos en los que la estabilización del suelo puede ser beneficiosa. Cuando se utiliza la estabilización
del suelo para la construcción, por lo general se intenta fortalecer el suelo o evitar que se mueva
para que la estructura de arriba permanezca intacta durante el mayor tiempo posible.
4.2. ¿Cuáles son los métodos de estabilización de suelos?
4.2.1. Estabilización mecánica:
Su objetivo es lograr un material denso y bien graduado mediante la mezcla y compactación de dos
o más suelos y/o agregados.
4.2.2. Estabilización química:
Se refiere a la alteración de las propiedades del suelo al cambiar su composición química con
diferentes aditivos como cal, cemento, cenizas de carbón o mediante la adición de productos
químicos como polímeros, resinas y enzimas.
4.2.3 Estabilización biológica:
Se refiere a la plantación de una cubierta vegetal para evitar la erosión por el viento, el agua y el
suelo. Las raíces retienen y agregan las partículas del suelo, aunque al principio se deben usar
otros métodos de estabilización para apoyar el crecimiento de las semillas y las plantas.
4.3. Materiales usados para la estabilización de suelos:
4.3.1 Cloruros:
Los cloruros son una de las formas más populares de estabilización de suelos para caminos sin
pavimentar. El cloruro de magnesio y el cloruro de calcio suelen ser los más populares. La
decisión entre cuál se basa generalmente en la disponibilidad de tu ubicación geográfica.
Esencialmente, los cloruros son sales. La estabilización del suelo con cloruro funciona atrapando
la humedad del ambiente y encerrándose en el suelo. Así como cuando se forma una bola de sal,
volviéndose extremadamente dura y fuerte; el mismo principio se aplica con la estabilización
con cloruro.
4.3.2. Polímeros:
Los polímeros funcionan en base a una molécula de repetición larga; lo que significa que las
partículas del suelo se unen a la molécula. Esto hace que los polímeros sean compatibles con todo
tipo de suelo, desde suelos arenosos hasta suelos arcillosos. En otras palabras, el polímero une las
partículas del suelo, de manera muy similar a la función del pegamento. El tamaño de la molécula
de un polímero afectará su rendimiento en cualquier suelo dado, ya que la partícula del suelo
deberá encajar en la molécula.
4.3.3. Cal y cemento:
La estabilización del suelo con cal o cemento funciona uniendo todas las partículas del suelo, lo que
da como resultado un aumento de la resistencia de éste y prácticamente todos los tipos de suelo son
compatibles con este método.
5. Realizar un proyecto sobre construcción en madera realizar sus respectivos cálculos de
cantidad y otros materiales necesarios.
6. Conclusiones
l) La madera es un producto de origen natural, reciclable y renovable, cuyo proceso productivo
con relación a otros productos industrializados ofrece menos residuos, requiere un bajo
consumo energético y respeta la naturaleza y el medio ambiente.
ll) La madera es 100% renovable si se práctica una tala de árboles en los bosques
adecuadamente y con los certificados pertinentes.
lll) La madera es un aislante natural que puede reducir la cantidad de energía precisa para climatización de espacios, en especial cuando se emplea en ventanas, suelos o puertas.
lV) Hablando de manera general el uso de materiales visto en esta clase son de mucha importancia
para llevar a cabo la realización de una obra.
Vl) El hormigón es el material de construcción más utilizado en el mundo por su resistencia a la compresión,
versatilidad, durabilidad y economía.
Vll) El hormigón es un material muy duradero, que puede durar años sin necesidad de mantenimiento
o reparaciones. Esto significa que la inversión en hormigón puede ser una excelente opción a largo plazo.
7. Recomendaciones
l) Al usar los árboles como material de construcción para dicha obra, plantar
árboles nuevos de forma cuidadosa y sin comprometer los recursos naturales.
ll) La madera es una materia prima muy polivalente que puede ser utilizada
de forma variada, cumpliendo la mayoría de requisitos al cliente.
lll) Antes de la entrega del hormigón fresco, debe asegurarse de que la zona
está preparada adecuadamente.
lV) Preparar la mezcla correcta de hormigón puede ser complicado: una buena
mezcla es difícil de lograr y requiere el equilibrio adecuado entre agua, cemento,
aditivos (si es necesario) y áridos.
V) Para evitar lesiones al manipular hormigón, siempre recomendamos las
mejores prácticas de salud y seguridad.
BIBLIOGRAFÍA
Tubo TFA. (s/f). Pemsa. Recuperado el 30 de agosto de 2023, de https://www.pemsa-rejiband.com/catalog/es/n/W_TFA
Segui, P. (2018, enero 16). La madera en arquitectura, estructuras y construcción. Más de 50 manuales. OVACEN. https://ovacen.com/la-madera-en-arquitectura/
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