Materiales, el avance en su historia, sus características, su clasificación, sus propiedades, y ensayos de materiales en dentro de ingeniería civil

1. FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
ING° YANINA ARANDA MATA
LOS MATERIALES

2. ¿QUÉ SON LOS MATERIALES DE
CONSTRUCCIÓN?

3. Los primeros materiales empleados por el hombre
fueron el barro, la piedra, y fibras vegetales como
madera o paja.
Los primeros "materiales manufacturados" por el
hombre probablemente hayan sido los ladrillos de
barro (adobe), que se remontan hasta el 13.000 a.
C, mientras que los primeros ladrillos de arcilla
cocida que se conocen datan del 4.000 a. C.
Entre los primeros materiales habría que mencionar
también tejidos y pieles, empleados como
envolventes en las tiendas, o a modo de puertas y
ventanas primitivas.
LOS MATERIALES EN LA HISTORIA

5. EL AVANCE DE LOS MATERIALES EN LA HISTORIA
Desde sus comienzos, el ser humano ha modificado su
entorno para adaptarlo a sus necesidades. Para ello ha
hecho uso de todo tipo de materiales naturales que,
con el paso del tiempo y el desarrollo de la tecnología,
se han ido transformando en distintos productos
mediante procesos de manufactura de creciente
sofisticación.
Los materiales naturales sin procesar (arcilla, arena,
mármol) se suelen denominar materias primas,
mientras que los productos elaborados a partir de ellas
(ladrillo, vidrio, baldosa) se denominan materiales de
construcción.

7. En procesos constructivos muchas materias primas
se siguen utilizando sin ningún tratamiento previo.
En estos casos, estas materias primas se
consideran también materiales de construcción.
Por ejemplo, la arena puede encontrarse como
material de construcción (lechos o camas de arena),
o como parte integrante de otros materiales de
construcción (como los morteros), o como materia
prima para la elaboración de un material de
construcción distinto (el vidrio).
EL AVANCE DE LOS MATERIALES EN LA HISTORIA

9. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
Los materiales de construcción se emplean
en grandes cantidades, por lo que deben
provenir de materias primas abundantes y de
bajo costo. Por ello, la mayoría de los
materiales de construcción se elaboran a
partir de materiales de gran disponibilidad
como arena, arcilla o piedra.

11. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
Los materiales de construcción tienen como
característica común el ser duraderos.
Dependiendo de su uso, deberán satisfacer otros
requisitos como la dureza, la resistencia mecánica,
la resistencia al fuego, o la facilidad de limpieza.
Por norma general, ningún material de construcción
cumple simultáneamente todas las necesidades
requeridas: la disciplina de la construcción es la
encargada de combinar los materiales para
satisfacer adecuadamente dichas necesidades.

13. CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES
Los llamados materiales de construcción
engloban a aquellos materiales que entran a
formar parte de los distintos tipos de obras de
ingeniería, cualquiera que sea su naturaleza,
composición o forma. La clasificación más
habitual para los materiales es:
1. Según su función en la obra.
2. Por su intervención.
3. En función de su origen.

14. CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES
1. Según su función en la obra.- Los
materiales de construcción se clasifican en:
1.1. Resistentes.-
Los materiales resistentes son los que
soportan el peso de la obra y los ataques
meteorológicos o los provocados por el
uso (piedras, ladrillos, concreto, hierro,
etc).

16. CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES
1. Según su función en la obra.-
1.2. Aglomerantes.-
Los materiales aglomerantes son los que
sirven de ligazón entre los resistentes
para unirlos en formaciones adecuadas a
su función (cemento, yeso, cal, etc).

18. CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES
1. Según su función en la obra.-
1.3. Auxiliares.-
Por último, los materiales auxiliares son
aquellos que tienen una función de remate
y acabado (maderas, vidrios, pinturas, etc).

20. 2. Por su Intervención en la obra.- Los
materiales de construcción se clasifican
en:
2.1. Los de Cimentación.-
Es fundamentalmente de concreto o de
concreto armado.
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES

22. 2. Por su Intervención en la obra.-
2.2. Las Estructuras.-
Pueden ser de concreto, elementos
metálicos, de madera o mixtas.
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES

24. 2. Por su Intervención en la obra.-
2.3. Las Coberturas.-
Pueden ser prefabricadas, metálicas, de
materiales cerámicos o pétreos.
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES

26. 2. Por su Intervención en la obra.-
2.4. Los Cerramientos.-
Pueden ser de ladrillos, otros materiales
prefabricados y materiales acristalados.
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES

28. 3. En función de su Origen.- Los materiales
de construcción se pueden dividir en
función de su origen, siendo este criterio el
más adecuado para el estudio de sus
propiedades. Según este criterio, los
materiales se dividen en:
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES

29. 3. En función de su Origen.-
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES
3.1. Pétreos
Naturales
Artificiales
Rocas Ígneas
Rocas Metamórficas
Rocas Sedimentarias
Vidrios
Materiales Cerámicos

30. 3. En función de su Origen.-
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES
3.2. Aglomerantes
Aéreos
Hidráulicos
Yeso
Cal
Puzolanas
Cementos
Morteros
Concreto

31. 3. En función de su Origen.-
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES
3.3. Metálicos
Férricos
No férricos
3.4. Orgánicos
Maderas
Plásticos

32. 3. En función de su Origen.-
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES
3.5. Otros
Bituminosos
Pinturas
Materiales Aislantes

33. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
1. Materiales Pétreos Naturales:
Los materiales pétreos utilizados en la
construcción son las rocas, que son agregados
de partículas minerales de dimensiones
apreciables y de forma indeterminada, mientras
que los materiales derivados de las rocas y que
se emplean habitualmente en construcción,
reciben el nombre genérico de piedra, ya que
ha sido labrada para darle las dimensiones y
formas requeridas.

35. 1.1. Rocas Ígneas o eruptivas.-
Son rocas formadas por enfriamiento y
solidificación de las masas fundidas de
magma. Las rocas ígneas están compuestas
casi en su totalidad por minerales y silicatos, y
suelen clasificarse según su contenido de
sílice. Entre estas rocas vamos a encontrar al
granito y al basalto.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

36. 1.1.1. El Granito.-
Entre sus propiedades destaca su gran resistencia a
las cargas, siendo un material muy duro, lo que
dificulta su extracción; se labra mal, pero en cambio
se pulen muy bien; presenta una resistencia a las
bajas temperaturas, agrietándose también por la
acción del fuego. Se emplea en toda clase de obras
como pavimentos, zócalos, escalones, revestimiento
de fachadas y ornamentaciones, etc. También se
emplea para la obtención de gravas para la
elaboración de concretos.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
1.1. Rocas Ígneas o eruptivas.-

38. 1.1.2. El Basalto.-
El basalto es la variedad más común de roca
volcánica. Se compone casi en su totalidad de
silicatos. Suele ser de color gris oscuro, muy duro
pero frágil, de elevada resistencia a la compresión.
Es una piedra menos resistente que el granito a
los agentes atmosféricos, siendo atacada por el
agua carbonatada, que es capaz de disolverla
dando lugar a terrenos sedimentarios. El basalto
se emplea en pavimentos (pequeños adoquines).
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
1.1. Rocas Ígneas o eruptivas.-

40. 1.2. Rocas Sedimentarias.-
Las rocas sedimentarias están formadas por
fragmentos pertenecientes a otras rocas
más antiguas, y que han sido transformadas
y erosionadas por la acción del agua. Estos
fragmentos se presentan en depósitos o
sedimentos que forman capas o estratos,
separados por superficies paralelas,
representando cada capa un periodo de
sedimento. Entre estas rocas encontramos:
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

41. 1.2.1. Las Calizas.-
Las calizas son rocas formadas por carbonato
cálcico, tienen colores ocre, de dureza media y
fáciles de labrar y pulir. En general constituyen un
excelente material de construcción. También se
emplea en grandes cantidades como materia
prima para la elaboración de cementos, y tratadas
al fuego se calcinan dando cal.
1.2. Rocas Sedimentarias.-
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

43. 1.2.2. Los Áridos y Arenas.-
Los áridos o gravas son fragmentos procedentes
de la trituración de rocas, ya sea de forma natural
o artificial. Se emplean en mampostería, en
pavimentos, para la elaboración de concretos, etc.
Las arenas son fragmentos producidos por de la
desintegración química y mecánica de la rocas
bajo meteorización y abrasión.
1.2. Rocas Sedimentarias.-
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

45. 1.2.3. Las Arcillas.-
La arcilla se compone de un grupo de minerales
aluminosilicatos formados por la meteorización de
rocas como el granito. Las arcillas tienen
propiedades plásticas y son usadas en la fabricación
de ladrillos y otros productos cerámicos.
1.2. Rocas Sedimentarias.-
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

47. Las rocas metamórficas proceden de la
transformación, en su composición mineralógica y
estructural, de las rocas ígneas o sedimentarias
debido a grandes presiones y/o temperaturas,
producidas en el interior de la Tierra. Las rocas
más importantes son el mármol y la pizarra.
1.3. Rocas Metamórficas.-
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

48. 1.3.1. El Mármol.-
Los mármoles son una variedad cristalina y compacta de
caliza metamórfica, los mármoles tienen una amplia
variedad de colores, son resistentes y poseen de bellas
coloraciones, son muy empleados en pisos y decoración.
Una de las principales propiedades que caracterizan a
los mármoles es el que se pueden pulir hasta obtener un
gran brillo. Es además un material poco poroso, de
dureza media-baja que resiste bien el hielo pero poco el
desgaste por rozamiento.
1.3. Rocas Metamórficas.-
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

50. 1.3.2. La Pizarra.-
La pizarra es una roca densa, formada por un
metamorfismo, mostrando laminaciones finas, la pizarra
auténtica es dura y compacta. La pizarra suele ser de color
negro azulado o negro grisáceo, pero se conocen
variedades rojas, verdes, moradas, etc. Son bastante
blandas, pudiendo ser rayadas con un cuchillo y su tacto
es suave, son muy impermeables, siendo muy empleadas
en la construcción de tejados y en acabados
pavimentaciones.
1.3. Rocas Metamórficas.-
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

52. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
2. Materiales Pétreos Artificiales:
2.1. Materiales Cerámicos.-
Se obtienen a partir de arcillas, que por la gran
plasticidad que presentan en estado húmedo, son
fácilmente moldeables. La plasticidad de las arcillas
depende fundamentalmente del contenido en agua que
posean, y de las sustancias que la acompañan como
micas, cuarzo, etc. En general, las propiedades más
características de los materiales cerámicos son: su
elevado punto de fusión, baja conductividad térmica, en
general son duros pero frágiles, pero muy resistentes al
desgaste.

54. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
2. Materiales Pétreos Artificiales:
2.2. Vidrios.-
El vidrio es una sustancia amorfa fabricada
sobre todo a partir de sílice fundida a altas
temperaturas y que se enfría hasta solidificarse.
El vidrio es un material duro pero muy frágil,
transparente o traslúcido, muy resistente a la
tracción y a los agentes químicos, salvo el
ácido fluorhídrico que lo disuelve, y es un mal
conductor de la electricidad.

56. PRINCIPALES ENSAYOS EN LOS MATERIALES
Se denomina ensayo de materiales a toda prueba
cuyo fin es determinar las propiedades mecánicas
de un material.
Los ensayos de materiales pueden ser de dos
tipos, Ensayos Destructivos y Ensayos no
Destructivos. Estos últimos permiten realizar la
inspección sin perjudicar el posterior empleo del
producto, por lo que permiten inspeccionar la
totalidad de la producción si fuera necesario.

57. PRINCIPALES ENSAYOS EN LOS MATERIALES
1. Ensayos Destructivos.-
Son pruebas que se les hacen a algunos
materiales como por ejemplo al concreto
(ensayo de resistencia a la compresión). Se
les llama destructivos porque deforman al
material.

59. PRINCIPALES ENSAYOS EN LOS MATERIALES
2. Ensayos No Destructivos.-
Entre los ensayos no destructivos más
comunes se encuentran por ejemplo una
inspección visual como es un ensayo con
esclerómetro, que mide la resistencia del
concreto sin destruirlo.

61. Muchas Gracias por su
atención !