Heidis P. Cano Cuadro PhD hcano3@cuc.edu.co

TENOLOGIA DE MATERIALES ESTRUCTURALES

CONTENIDOS 1. Definición de materiales estructurales: concreto, mortero, acero, madera, fibra de carbono y polímero. 2. Antecedentes de materiales estructurales. 3. Reseña histórica sobre el origen del cemento. 4. Características y funciones de los materiales estructurales. 5. Conceptos elementales de mezclas y sus componentes. 6. Combinación de materiales estructurales. 7. Normas aplicadas

Definición de materiales estructurales: concreto, mortero, acero, madera, fibra de carbono y polímero. Que es un Material estructural? Todos los materiales, (sólidos, líquidos o gaseosos) tienen alguna naturaleza estructural?

Concretos El concreto u hormigón es una mezcla de cemento, agua, arena y grava que se endurece o fragua espontáneamente en contacto con el aire o por transformación química interna hasta lograr consistencia pétrea.  Por su durabilidad, resistencia a la compresión e impermeabilidad se emplea para levantar edificaciones, y pegar o revestir superficies y protegerlas de la acción de sustancias químicas

morteros El mortero, por otro lado, es la combinación de aglomerantes y aglomerados compuestos por cemento,aire, agregado fino y agua.  Generalmente, se utiliza para obras de albañilería, como material de agarre, revestimiento de paredes, etc.

Aceros Son aleaciones Hierro-Carbono con concentraciones apreciables de otros elementos aleantes. Los aceros más comunes se clasifican según el contenido en carbono: Bajo; medio y alto carbono.

2.5 y 4.0 %C hierro cuando contiene menos del 0.008 % en peso de C acero cuando la aleación Fe-C tiene un contenido en C mayor del 0.008 y menor del 2.11 % en peso 2.5 y 4.0 %C < 0.25 % en peso de C 0.25 y 0.60 % en peso de C 0.60 y 1.4 % en peso de C

MADERA Material compuesto de origen natural, Está formada por fibras de celulosa, sustancia que conforma el esqueleto de los vegetales, y lignina, que le proporciona rigidez y dureza. Por las fibras circulan y se almacenan sustancias como agua, resinas, aceites, sales... Es un material resistente y ligero.

Fibra de carbono la fibra de carbono, básicamente se combina un tejido de hilos de carbono (refuerzo), el cual aporta flexibilidad y resistencia, con una resina termoestable (matriz), comúnmente de tipo epoxi, que se solidifica gracias a un agente endurecedor y actúa uniendo las fibras, protegiéndolas y transfiriendo la carga por todo el material; por su parte el agente de curado ayuda a convertir la resina en un plástico duro. La fibra de carbono es una fibra sintética constituida por finos filamentos de 5–10 μm de diámetro y compuesto principalmente por carbono. Cada fibra de carbono es la unión de miles de filamentos de carbono. Se trata de una fibra sintética porque se fabrica a partir del poliacrilonitrilo.

Fibra de carbono vista con una lupa Tela de fibra de carbono.

POLIMEROS Es un compuesto químico que posee una elevada masa molecular y que es obtenido a través de un proceso de polimerización. La polimerización consiste en la unión de varias moléculas de un compuesto a partir del calor, la luz o un catalizador, con la misión de conformar una cadena de múltiples eslabones de moléculas y así entonces obtener una macromolécula