martes, 24 de noviembre de 2015

NTP 341.031 - ACERO



NTP 341.031 ACERO

Fierro Corrugado ASTM A615-GRADO 60
DENOMINACION: Fierro Corrugado ASTM A615-GRADO 60.

DESCRIPCION: Barras de acero rectas de sección circular, con resaltes Hi-bond de alta adherencia con el concreto.

USOS: Se utilizan en la construcción de edificaciones de concreto armado de todo tipo: en viviendas, edificios, puentes, obras industriales, etc.

NORMAS TECNICAS:
Composición Química, Propiedades Mecánicas y Tolerancias dimensionales:

- ASTM A615 Grado 60
-
 Norma Técnica Peruana 341.031 Grado 60.
-
 Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú.

PRESENTACION: Se produce en barras de 9 m y 12 m de longitud en los siguientes diámetros: 6 mm, 8 mm, 3/8", 12 mm, 1/2", 5/8", 3/4", 1" , 1 3/8". Previo acuerdo, se puede producir en otros diámetros y longitudes requeridos por los clientes.




DATOS TECNOLÓGICOS PARA EL ACERO GRADO 60 (Acero al carbón)
Denominación ASTM a 615 G60
Composición química del acero utilizado
C = 0.386%
Mn = 0.929%
Si = 0.200%
P = 0.036
S = 0.037%
Composición química normada ASTM a 616 G60 P
0.050% máx.
Puntos críticosCalentamiento AC1 = 728º C: AC3 = 800° C
(velocidad de calentamiento promedio 5° C/minuto)

Enfriamiento Ar1 = 660° C; Ar3 = 770° C
(velocidad de enfriamiento promedio 3° C/min)
TempleTemperatura de temple 850° C
Medio empleado: agua
Tamaño de grano ASTM 7
Templabilidad realDc para 50% martensita en agua (1.5) = 20 mm J50 = 50 mm
RevenidosRevenido duro : 500 - 550° C - aire
Revenido tenaz : 600 - 650° C - aire
RecocidosRegeneración 850 - 875°C 1h cada 35 mm 0/horno
Normalización 850 - 900°C 1 h cada 25 mm 0/aire










                                     





SEMANA 16 : GEOSINTETICOS

GEOSINTETICOS
DEFINICION:

 Son un grupo de materiales fabricados mediante la transformación industrial de substancias químicas denominadas polímeros, del tipo conocido genéricamente como “plásticos”, que de su forma elemental, de polvos o gránulos, son convertidos mediante uno o más procesos, en láminas, fibras, perfiles, películas, tejidos, mallas, etc., o en compuestos de dos o más de ellos, existiendo también algunas combinaciones con materiales de origen vegetal.


Aunque en la naturaleza existen de manera natural, substancias poliméricas, como la seda y la celulosa, la diferencia con los geosintéticos, es que estos últimos son fabricados por el hombre, a partir de productos obtenidos de la refinación del petróleo.

Otra característica particular  de los geosintéticos es que su aplicación se relaciona con la actividad de la construcción, por lo que participan como parte integral de sistemas y estructuras que utilizan materiales de construcción tradicionales, como suelos, roca, agregados, asfaltos, concreto, etc.



Sus funciones dentro de tales estructuras son las de complementar, conservar, o bien mejorar el funcionamiento de los sistemas constructivos e inclusive, en algunos casos, sustituir por completo algunos materiales y procesos de la construcción tradicional.

PROPIEDADES GENERALES DE LOS GEOSINTETICOS:

A PARTIR DE SU NATURALEZA POLIMERICA.

Los plásticos son los componentes principales en los geosintéticos. En la actualidad, muchas industrias sustituyen ventajosamente materiales tradicionales tales como agregados, suelos, metal, vidrio, etc., por materiales de plástico, que poseen, en general, las siguientes propiedades:


- Ligereza, existiendo materiales menos densos que el agua.
- Ductilidad
- Maleabilidad
- Elevada elasticidad
- Resistencia Mecánica
- Resistencia a agentes químicos, la cual varía dependiendo del material
- Posibilidad de  mejorar sus propiedades mediante aditivos o procesos mecánico - térmicos
- Rangos variables de resistencia al intemperismo, existiendo algunos que deben ser protegidos y otros que pueden ser expuestos a la intemperie por lapsos largos, sin experimentar deterioro.
- Baja absorción de agua
- Resistencia a la biodegradación, la cual varía según el material de que se trate.



CLASIFICACION DE LOS GEOSINTETICOS

La siguiente clasificación muestra los distintos Geosintéticos; de cada tipo existen distintas clases o subcategorías.

Geotextiles
Geomembranas
Georedes o Geomallas
Geodrenes
Geomantas 
Geoceldas
Geocompuestos de Bentonita

GEOMEMBRANAS:

Son láminas de muy baja permeabilidad que se emplean como barreras hidráulicas; se fabrican en diversos espesores y se empacan como rollos que se unen entre sí mediante técnicas de termo fusión, extrusión de soldadura, mediante aplicación de adhesivos, solventes o mediante vulcanizado, según su naturaleza química.

.Tipos de Geomembranas, según el proceso de su fabricación:

Geomembranas No Reforzadas
Geomembranas Reforzadas

.Tipos de Geomembranas, según el polímero de su fabricación:

Geomembranas de PVC Plastificado
Geomembranas de Polietileno de Alta Densidad
Geomembranas de Polipropileno
Geomembranas de Polietileno Cloro Sulfonado
Geomembranas de Hules Sintéticos
Las Geomembranas de mayor volumen de aplicación son las No Reforzadas, de Polietileno de Alta Densidad y de PVC Plastificado.
Las Geomembranas de Polietileno de Alta Densidad (PEAD) se fabrican en rollos anchos, de 7.0m o más, y en esta presentación se embarcan al sitio de la obra, donde se unen unos con otros mediante equipo de termo fusión y extrusión de soldadura del mismo polímero.

La selección del tipo de geomembrana para cada aplicación requiere del análisis de diversas variables:

Compatibilidad Química
Comportamiento Mecánico Requerido
Exposición al Intemperismo
Eventual Daño Mecánico y Reparaciones

Las variables indicadas anteriormente no son, sin embargo, las únicas a considerar, requiriéndose generalmente, de una evaluación más completa de la instalación de que se trata, tomando en cuenta que existen situaciones que requieren diseñar de manera más completa, no pudiendo depender exclusivamente de un producto (la geomembrana), para impedir el acaecimiento de situaciones graves, como puede ser, por ejemplo, la fuga de sustancias peligrosas que pueden contaminar el ambiente y amenazar la salud pública, para lo cual se requiere construir SISTEMAS IMPERMEABLES, en vez de simplemente UTILIZAR PRODUCTOS IMPERMEABLES.

VENTAJAS DE LAS GEOMEMBRANAS SOBRE IMPERMEABILIZACIONES CON ARCILLA COMPACTADA:

Continuidad

Las capas de arcilla compactada contienen pequeños conductos en su masa, a través de los cuales se establece el flujo de líquidos. Estos conductos se presentan por agrietamiento, al perder  humedad la arcilla. También se presentan conductos horizontales  en la frontera entre las capas compactadas. La razón de esto es que las barreras de suelo no son materiales continuos, sino el producto del acomodamiento y densificación de partículas por el proceso de compactación a que se deben someter.

Muy bajo Coeficiente de Permeabilidad.

Esta propiedad es mucho menor que la correspondiente a arcillas compactadas. Se determina en forma indirecta, a través de la medición de transmisión de vapor a través de la geomembrana. Esto trae como consecuencia que se pueden construir sistemas impermeables con espesores despreciables, en lugar de tener que compactar gruesas capas de arcilla.



Ligereza

Propiedad importante de las Geomembranas desde el punto de vista logístico, ya que se puede lograr la impermeabilización sin grandes acarreos y en lapsos muy cortos.

GEOREDES O GEOMALLAS:

Son elementos estructurales que se utilizan para distribuir la carga que transmiten terraplenes, cimentaciones y pavimentos, así como cargas vivas, sobre terrenos de baja capacidad portante, o bien como elementos de refuerzo a la tensión unidireccional, en muros de contención y taludes reforzados que se construyen por el método de suelo reforzado.


Por su funcionamiento, las Georedes son de dos tipos principales:

Georedes Biaxiales, que poseen resistencia a la tensión en el sentido de su fabricación (a lo largo de los rollos) y también en el sentido transversal al anterior.

Georedes Uniaxiales, que poseen resistencia a la tensión únicamente en el sentido de fabricación. 

Por su Flexibilidad, se tienen dos tipos: 

Georedes Rígidas, que se fabrican mediante procesos de pre-esfuerzo del polímero, primordialmente Polipropileno y Polietileno de Alta Densidad.

Georedes Flexibles, fabricadas mediante procesos de tejido de filamentos de alta tenacidad, que fueron previamente sometidos a un alto grado de orientación molecular; se fabrican de Poliéster.

Dado que las  Georedes Uniaxiales se utilizan en estructuras cuyo comportamiento debe garantizarse por lapsos muy largos (de hasta 100 años), sus propiedades relevantes son:

- Resistencia a la Tensión
- Resistencia a Largo Plazo Bajo Carga Sostenida
- Coeficiente de Fricción en contacto con el suelo que refuerza
- Resistencia al Daño Mecánico
- Resistencia a ataque químico y biológico




Las Georedes Biaxiales funcionan mediante mecanismos de interacción con el suelo y los agregados, que les permiten tomar parte de los esfuerzos inducidos durante la construcción, mediante fuerzas de tensión que se desarrollan en el plano del material.
Por ello, las propiedades principales de las Georedes Biaxiales, directamente relacionadas con sus diversas aplicaciones, son:

Tamaño de aberturas
Rigidez a la flexión
Estabilidad de Aberturas
Módulo de Tensión
Resistencia a la Tensión

GEOCOMPUESTOS:

Un geocompuesto consiste en la combinación de geotextil y geored; o de geomalla y geomembrana; o de geotextil, geomalla y geomembrana; o cualquiera de estos cuatro materiales geosintéticos con otro material. Esta área brinda los mejores esfuerzos creativos de la ingeniería, fabricantes y contratistas, Las áreas de aplicación son numerosas y constantemente crecientes. Las principales funciones cubren el rango entero como separación, refuerzo, filtración, drenaje y contención (barrera impermeable)



La filosofía básica detrás de los materiales, es combinar los mejores rasgos de materiales diferentes, de tal manera que se resuelva un problema específico en forma óptima. Los geocompuestos generalmente se fabrican a partir de material sintético.

Funciones:

·         Separación
·         Refuerzo
·         Filtración
·         Drenaje
·         Contención

Ventajas:

Brindan los mejores esfuerzos creativos de la ingeniería, fabricantes y contratistas. La filosofía básica detrás de los materiales, es combinar los mejores rasgos de materiales diferentes, de tal manera que se resuelva un problema específico en forma óptima.
                                     




SEMANA 15: PLASTICOS

Plásticos
El término plástico en su significado más general, se aplica a las sustancias de similares estructuras que carecen de un punto fijo de evaporación y poseen, durante un intervalo de temperaturas, propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Sin embargo, en sentido concreto, nombra ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o multiplicación semi-natural de los átomos de carbono en las largas cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias naturales.


CLASIFICACION DE LOS PLASTICOS:


Termoestables:

Los plásticos termoestables son materiales que una vez que han sufrido el proceso de calentamiento-fusión y formación-solidificación, se convierten en materiales rígidos que no vuelven a fundirse. Generalmente para su obtención se parte de un aldehído.

Polímeros del fenol: Son plásticos duros, insolubles e infusibles pero, si durante su fabricación se emplea un exceso de fenol, se obtienen termoplásticos.




Aminoplásticos: Polímeros de urea y derivados. Pertenece a este grupo la melamina.

Poliésteres: Resinas procedentes de la esterificación de polialcoholes, que suelen emplearse en barnices. Si el ácido no está en exceso, se obtienen termoplásticos.

Termoplásticos:

Un termoplástico es un plástico que, a temperatura ambiente, es plástico o deformable, se convierte en un líquido cuando se calienta y se endurece en un estado vítreo cuando se enfría suficiente. La mayoría de los termoplásticos son polímeros de alto peso molecular, los que poseen cadenas asociadas por medio de débiles fuerzas de Van der Waals(Polietileno); fuertes interacciones dipolo-dipolo y enlace de hidrógeno; o incluso anillos aromáticos apilados (poliestireno). Los polímeros termoplásticos difieren de los polímeros termoestables en que después de calentarse y moldearse éstos pueden recalentarse y formar otros objetos, ya que en el caso de los termoestables o termo duros, su forma después de enfriarse no cambia y este prefiere incendiarse..

Sus propiedades físicas cambian gradualmente si se funden y se moldean varias veces.
Los principales son:


Obtenidas a partir de la celulosa, el material constituyente de la parte leñosa de las plantas. Pertenece a este grupo el rayón.

Polietilenos y derivados: 

Emplean como materia prima el etileno obtenido del craqueo del petróleo que, tratado posteriormente, permite obtener diferentes monómeros comoacetato de viniloalcohol vinílicocloruro de vinilo, etc. Pertenecen a este grupo el PVC, el poliestireno, el metacrilato, etc.

Derivados de las proteínas: Pertenecen a este grupo el nailon y el perlón, obtenidos a partir de las diamidas.

Derivados del caucho: Son ejemplo de este grupo los llamados comercialmente pliofilmes, clorhidratos de caucho obtenidos adicionando ácido clorhídrico a los polímeros de caucho.

Elastómeros o cauchos:

Los elastómeros se caracterizan por su gran elasticidad y capacidad de estiramiento y rebote, recuperando su forma original una vez que se retira la fuerza que los deformaba. Comprenden los cauchos naturales obtenidos a partir del látex natural y sintético; entre estos últimos se encuentran el neopreno y el poli butadieno.
Los elastómeros son materiales de moléculas grandes las cuales después de ser deformadas a temperatura ambiente, recobran en mayor medida su tamaño y geometría al ser liberada la fuerza que los deformara.

PROPIEDADES DE LOS PLASTICOS:

·         fáciles de trabajar y moldear,
·         tienen un bajo costo de producción,
·         poseen baja densidad,
·         suelen ser impermeables,
·         buenos aislantes eléctricos,
·         aceptables aislantes acústicos,
·         buenos aislantes térmicos, aunque la mayoría no resisten temperaturas muy elevadas,
·         resistentes a la corrosión y a muchos factores químicos;
·         algunos no son biodegradables ni fáciles de reciclar, y si se queman, son muy contaminantes.

POLIESTIRENO: 



PVC:





NAYLON:



POLIPROPILENO Y POLIETILENO:



CAUCHO:



NEOPRENO:


SILICONA:


MALAMINA:



BAQUELITA:



RESINA DE EPOXI:


RESINA DE POLIESTER:


COMO TRABAJAR CON PLASTICOS:

A los plásticos se les puede someter a las mismas operaciones de mecanizado a las que se les somete a otros materiales como la madera y los metales, es decir, al plástico lo podemos cortar, limar, taladrar,....
Ahora bien debemos tener en cuenta que:
- Cuando mecanizamos (cortamos, taladramos,...) una pieza de cualquier material, este se calienta.
- El plástico es aislante, por lo que dicho calentamiento se concentra solo en la zona en la que estamos trabajando lo cual trae consigo un aumento grande de la temperatura.
- Si aumenta mucho la temperatura del plástico cuando lo estamos mecanizando tiende a degradarse, es decir, se estropea.
Por todo ello, al trabajar con plásticos debemos tener las siguientes precauciones:
- Los agujeros los hacemos con taladros que giran más despacio.














SEMANA 14 : EL ACERO

El acero
El término acero sirve comúnmente para denominar, en ingeniería metalúrgica, a una mezcla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 2,14 % en masa de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,14 % se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.

El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas.


Usos del acero:

El acero se usa para la fabricación de herramientas, utensilios, equipos mecánicos, partes de electrodomésticos y maquinas industriales. El acero se consume en la construcción de camiones y de maquinaria para la agricultura.
Las construcciones ferroviarias, ya sea de vías o material rodantes, consumen grandes cantidades de acero. Se puede encontrar este elemento en la industria de las armas, sobre todo en el armamento pesado, vehículos blindados y acorazados. Los astilleros que construyen barcos petroleros, gasistas y buques cisternas son grandes consumidores del acero.
Otra industria que recurre mucho acero es la automotriz, ya que muchas partes de los automóviles están compuestas por ese material, por ejemplo: el cigüeñal, piñones, ejes de transmisión de caja de velocidades y brazos de articulación de la dirección.



Acero grado 60:

Fierro Corrugado ASTM A615-GRADO 60
DENOMINACION: Fierro Corrugado ASTM A615-GRADO 60.

DESCRIPCION: Barras de acero rectas de sección circular, con resaltes Hi-bond de alta adherencia con el concreto.

USOS: Se utilizan en la construcción de edificaciones de concreto armado de todo tipo: en viviendas, edificios, puentes, obras industriales, etc.

NORMAS TECNICAS:
Composición Química, Propiedades Mecánicas y Tolerancias dimensionales:

- ASTM A615 Grado 60
-
 Norma Técnica Peruana 341.031 Grado 60.
-
 Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú.

PRESENTACION: Se produce en barras de 9 m y 12 m de longitud en los siguientes diámetros: 6 mm, 8 mm, 3/8", 12 mm, 1/2", 5/8", 3/4", 1" , 1 3/8". Previo acuerdo, se puede producir en otros diámetros y longitudes requeridos por los clientes.


Ensayos mecánicos del acero:

Ensayos de tracción:

 El ensayo de tracción de un material consiste en someter a una probeta normalizada a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce la rotura de la probeta. Este ensayo mide la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente. Las velocidades de deformación en un ensayo de tensión suelen ser muy pequeñas (ε = 10–4 a 10–2 s–1).

Límite de fluencia o límite elástico aparente:

 Valor de la tensión que soporta la probeta en el momento de producirse el fenómeno de la cedencia o fluencia. Este fenómeno tiene lugar en la zona de transición entre las deformaciones elásticas y plásticas y se caracteriza por un rápido incremento de la deformación sin aumento apreciable de la carga aplicada.

Límite elástico (límite elástico convencional o práctico):

 Valor de la tensión a la que se produce un alargamiento prefijado de antemano (0,2%, 0,1%, etc.) en función del extensómetro empleado. Es la máxima tensión aplicable sin que se produzcan deformaciones permanentes en el material.
Carga de rotura o resistencia a tracción:

Carga máxima resistida por la probeta dividida por la sección inicial de la probeta.

Alargamiento de rotura:

Incremento de longitud que ha sufrido la probeta. Se mide entre dos puntos cuya posición está normalizada y se expresa en tanto por ciento.

Estricción

es la reducción de la sección que se produce en la zona de la rotura. Llegado un punto del ensayo, las deformaciones se concentran en la parte central de la probeta apreciándose una acusada reducción de la sección de la probeta, momento a partir del cual las deformaciones continuarán acumulándose hasta la rotura de la probeta por esa zona.

Módulo de elasticidad o Módulo de Young, que cuantifica la proporcionalidad anterior. Es el resultado de dividir la tensión por la deformación unitaria, dentro de la región elástica de un diagrama esfuerzo-deformación

Ensayo de compresión:
Los ensayos practicados para medir el esfuerzo de compresión son contrarios a los aplicados al de tracción, con respecto al sentido de la fuerza aplicada. Tiene varias limitaciones:
Dificultad de aplicar una carga concéntrica o axial, sin que aparezca pandeo.
Una probeta de sección circular es preferible a otras formas.


El ensayo se realiza en materiales:

Duros.
Semiduros.
Blandos.

Coeficiente de Poisson, que cuantifica la razón entre el alargamiento longitudinal y el acortamiento de las longitudes transversales a la dirección de la fuerza.

Ensayo de Choque:

Dentro de los ensayos de choque encontramos dos tipos usualmente utilizados para determinar la resiliencia de un material.
El principio de funcionamiento de la máquina utilizada es el que se demuestra en la , donde una masa o peso “G” asegurado a una barra que puede girar sobre un eje “O”, es elevado a una altura H1, desde su posición vertical de reposo, lo que también el posible indicador con el ángulo a1, en estas condiciones se deja caer y en el punto P, ubicada sobre la vertical de desplazamiento de péndulo, se coloca una barra de un material determinado.


El ensayo dinámico se realiza en una máquina conocida como péndulo o martillo pendulante, para realizar el ensayo se coloca la probeta en una mordaza y depende del método a utilizar se golpea la probeta, provocando en la mayoría de los ensayos una rotura con la característica de poseer rotura por tracción y por corte. Los valores obtenidos por estos ensayos, son únicamente comparables, en materiales con propiedades similares, ya sean dúctiles o frágiles, cuando se realizan sobre el mismo tipo de probeta y en idénticas condiciones de ensayo.


 Materia prima y el término "no-renovable"
Con el fin de entender mejor el término "no-renovable" en relación con los recursos minerales, hay que distinguir claramente.


Los yacimientos de recursos minerales que forman la "materia prima" para la actividad minera que a su vez procesa el mineral y transforma su contenido en materia prima para siguientes etapas de producción que por lo general son de tipo industrial. Por ejemplo, en el caso del oro .


Los productos de la minería, los cuales normalmente se considera como "materia prima" del proceso industrial.
Ambos, normalmente, se consideran como "Recursos Minerales", el yacimiento de oro, igual que el oro mismo. La diferencia importante que existe, se puede explicar muy fácil con un ejemplo: En el idioma español se distingue claramente entre el "pez" y el "pescado", aunque sea el mismo animal. En este sentido los recursos minerales dentro de la tierra (yacimientos) corresponden al pez en el agua, mientras que los recursos minerales producidos por la minería (minerales) corresponden al pescado, que se vende en el mercado.
Así, la minería en su fase de explotación consume la materia prima "yacimiento de oro", y produce la materia prima "oro". Por lo tanto, queda claro que el único recurso "no-renovable" que aprovecha la minería son los yacimientos. La materia prima "oro" no es consumida sino más bien sometida a un proceso de concentración a través de las diferentes operaciones de beneficio del mineral.


Proceso siderúrgico:

Serie de pasos consecutivos que nos transformarán una materia prima como el mineral del hierro, y el carbón de coque, hasta un producto final como el acero. El hierro con el carbón, se quema en los altos hornos, para que se cree el acero: Un alto horno, es lo que se muestra a continuación.