tecnologia del concreto

3.  ALUMINIO: DESOXIDANTE EN LA
ELABORACIÓN DEL ACERO
 AZUFRE:ELEMENTO PERJUDICIAL EN
ALEACIONES DEL ACERO
 CARBONO:ELEMENTO DE ALEACIÓN
MÁS EFECTIVO

4.  FERRITINA:HIERRO CON PEQUÑAS CANTIDADES
DE CARBONO
 CEMENTINA: HIERRO CON EL 7% DE CARBONO
APROXIMADA
PERLITA: MEZCLA DE FERRITA Y CEMENTINA

5. BORO: Logra aumentar la capacidad de endurecimiento.
COBRE: Aumenta la resistencia a la corrosión de aceros al carbono.
FOSFORO: Aumenta la resistencia a la tensión y mejora la maquinabilidad.
MANGANESO: se usa para desoxidar y aumentar su capacidad de endurecimiento
TUNGSTENO: se añade para impartir gran resistencia a alta temperatura.

6. ES UNA ALEACIÓN DE DIVERSOS ELEMENTOS, ENTRE ELLAS
ESTÁN EL CARBONO, MAGNESIO, SILICIO, CROMO, NÍQUEL Y
VANADIO.
COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL ACERO
0.5 al 2%

7. CALIDADES DEL ACERO DE REFUERZO
Las principales características que deben tener los aceros de
refuerzo, están descritas en la Norma Peruana en el artículo 3.4 y
en ACI-02 artículo 3.5. Los aceros de refuerzo que se producen en
el Perú (SiderPerú, Aceros Arequipa) deben cumplir con alguna de
las siguientes Normas:
• Norma Peruana Itintec 341.031-A-42. Acero Grado 60.
• Norma ASTM A615. Acero Grado 60.
• Norma ASTM A706. Acero de baja aleación, soldable. Grado 60.

8. PROCESO DE FABRICACIÓN
ETAPAS DE PRODUCCIÓN
DEL ACERO
CLASIFICACIÓN DE LAS
PLANTAS PRODUCTORAS

9. PLANTAS PRODUCTORAS O USINAS
INTEGRADAS
El Alto Horno: Producción de arrabio
El mineral en forma granulada es calentado a más de 1400 °C utilizando el coque o carbón vegetal como
combustible.
 REDUCCIÓN

10.  Reducción Directa: Producción de hierro esponja
Para obtener el hierro esponja se utiliza un proceso alternativo. La
reducción directa se realiza en un reactor

11.  REFINO
EN EL CONVERTIDOR OCURRE EL REFINO
DEL METAL, QUE CONVERTIRÁ EL ARRABIO
EN ACERO

12. PLANTAS PRODUCTORAS O USINAS
SEMI-INTEGRADAS

13.  ACERÍA: LA CHATARRA, LA CAL, EL ARRABIO
SÓLIDO O EL HIERRO ESPONJA ABASTECEN LA
CESTA QUE ES TRANSPORTADA HASTA EL HORNO
ELÉCTRICO.
 REFINO

14.  REFINO SECUNDARIO: ESTA ETAPA GARANTIZA LA
PRODUCCIÓN DE UN ACERO DE CALIDAD

15. EL ACERO LÍQUIDO PASA POR MOLDES DE ENFRIAMIENTO PARA
SOLIDIFICARSE EN FORMAS DE PALANQUILLAS, QUE SERÁN
CORTADAS EN DIMENSIONES ADECUADAS A LA LAMINACIÓN.
LA ETAPA SIDERÚRGICA DE CONFORMACIÓN MECÁNICA. ABARCA:
 LAMINACIÓN:
 BLOQUE ACABADOR
 TREFILACIÓN
 GALVANIZACIÓN
 CONFORMACIÓN MECÁNICA

17. 1.TRATAMIENTOS SUPERFICIALES
2.TRATAMIENTOS TÉRMICOS
3.TRATAMIENTOS TÉRMOQUÍMICOS

18. CARACTERISTICAS
Y
PROPIEDADES

19.  Su densidad media es de 7850 kg/m³.
 El punto de fusión de su componente principal, el hierro es de alrededor de 1.510 °C en
estado puro, sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de
alrededor de 1.375 °C.
 Su punto de ebullición es de alrededor de 3.000 °C.
 Es un material muy tenaz.
 Relativamente dúctil.
 Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata.
 La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su
aleación u otros procedimientos térmicos o químicos.
 Se puede soldar con facilidad.
 La mayor desventaja de los aceros es la corrosión.
 Posee una alta conductividad eléctrica, aproximadamente de 3 · 106 S/m.

20. CLASIFICACION

21. POR SU COMPOSICIÓN QUÍMICA
 ACEROS ALEADOS
 ACEROS NO ALEADOS
Contenido límite para aceros no aleados
Elemento Contenido Elemento Contenido
Aluminio 0,10 Níquel 0,30
Bismuto 0,10 Plomo 0,40
Boro 0,0008 Silicio 0,60
Cobalto 0,10 Titanio 0,05
Cobre 0,40 Vanadio 0,10
Cromo 0,30 Volframio 0,10
Manganeso 1,60 Lantánidos 0,05
Molibdeno 0,08 Otros excepto (P, C, N
y O)
0,05
Novio 0,05
Acero al que se le han añadido elementos diferentes para
obtener propiedades físicas, mecánicas o químicas
especiales.

22. POR SU CONTENIDO DE
CARBONO
HIPOEUTECTOIDE
0 – 0.87% de carbono
aprox.
Estructura ferrita + perlita.
EUTECTOIDE
0.88% de carbono.
Estructura 100% perlita.
HIPEREUTECTOIDE más de
0.88% de carbono. Estructura
perlita + cementita.
1° FORMA

23. POR SU CONTENIDO DE
CARBONO
2° FORMA
ACEROS DE BAJO CARBONO
 Contenidos en el rango de 0 hasta 0.25% de carbono.
ACEROS DE MEDIO CARBONO
 De 0.25% a 0.55% de carbono.
ACEROS DE ALTO CARBONO
 Más de 0.55% de carbono.

24. POR SU CONTENIDO DE
CARBONO
3° FORMA
Nombre del acero % de carbono
Resistencia a
tracción (kg/mm2)
EXTRASUAVE 0,1 a 0,2 35
SUAVE 0,2 a 0,3 45
SEMISUAVE 0,3 a 0,4 55
SEMIDURO 0,4 a 0,5 65
DURO 0,5 a 0,6 75
EXTRADURO 0,6 a 0,7 85

25. ACERO AL SILICIO
 Es un acero especial fabricado para poseer determinadas
propiedades magnéticas, tales como una zona de histéresis
pequeña, que equivale a bajas pérdidas en el núcleo y una
alta permeabilidad magnética.
 Es una aleación de hierro con un contenido de silicio que varía
de 0 a 6,5%.
 El material se fabrica habitualmente en forma de chapas laminadas
en frío de 2 mm de espesor o menos. Estas chapas se apilan y una
vez reunidas, forman los núcleos de transformadores o
de estatores y rotores de motores eléctricos.
 Durante el proceso de aleación, los niveles de concentración
de carbono, azufre, oxígeno y nitrógeno deben mantenerse bajos. El
carbono tiene un efecto más perjudicial que el azufre y el oxígeno,
pues provoca una gradual reducción de las propiedades magnéticas
al precipitar en forma de carburos, lo que a su vez resulta en un
aumento de las pérdidas en el material. Por estas razones, el nivel
de carbono se debe mantener en 0,005% o menos.

26. ACERO INOXIDABLE
Los Aceros Inoxidables son un grupo de aceros aleados que presentan una resistencia muy
significativa a la corrosión
Tipos de Acero Inoxidable:
-Aceros inoxidables martensiticos:
Son aleaciones de hierro, cromo y carbono.
Estos aceros sufren modificaciones estructurales con la temperatura.
Tras estos procesos alcanzan buenas propiedades mecánicas, y tienen suficiente resistencia a la
corrosión
-Aceros Inoxidables Ferríticos:
Son aleaciones de hierro, cromo y carbono.
Son magnéticos, tienen una buena ductilidad y son resistentes a la corrosión y oxidación a
temperaturas elevadas.
-Aceros inoxidables Austeníticos:
Son aleaciones de hierro, cromo, níquel y carbono.
Muy buena soldabilidad y gran resistencia a los distintos tipos de corrosión.
-Aceros inoxidables austenoferriticos o dúplex:
Constituidos micro estructuralmente por dos fases: ferrita y austenita.
Estos materiales tienen la ventaja poseer una elevada resistencia mecánica alcanzando valores de
limite elástico entre 700-900 Mpa, lo que representa en muchos casos un ahorro significativo en
costos de material.

27. ACERO ESTRUCTURAL
• Es una aleación de hierro (mínimo 98 %), con contenidos de
carbono menores del 1 % y otras pequeñas cantidades de
minerales como manganeso y fósforo, azufre, sílice y vanadio.
• Es un material usado para la construcción de estructuras, de gran
resistencia, producido a partir de materiales muy abundantes en la
naturaleza.
• Se produce en una amplia gama de formas y grados, lo que
permite una gran flexibilidad en su uso. Es relativamente barato de
fabricar y es el material más fuerte y más versátil disponible para
la industria de la construcción.

28. ACERO ESTRUCTURAL
Perfiles estructurales:
Son piezas de acero laminado cuya sección transversal puede ser en
forma de I, H, T, canal o ángulo.
Barras:
Son piezas de acero laminado, cuya sección transversal puede ser
circular, hexagonal o cuadrada en todos los tamaños.
Planchas:
Son productos planos de acero laminado en caliente con anchos de 203
mm y 219 mm, y espesores mayores de 5,8 mm y mayores de 4,5 mm,
respectivamente.

30. USOS Y APLICACIONES
El acero es utilizado en estructuras para diferentes sistemas de construcción a
partir de un conjunto de técnicas constructivas y materiales de vanguardia.
Dentro de este rubro pueden determinarse dos utilidades principales: en el
hormigón armado y en estructuras en la construcción.

31. Barras corrugadas
es una clase de acero
laminado diseñado especialmente para
construir elementos estructurales
de hormigón armado.
Se trata de barras de acero que
presentan resaltos o corrugas.

33. Barras Redondas lisas
son barras cuya sección transversal es circular.
El largo normal es de 6 metros.
Se obtiene por Laminación de palanquillas de
Acero, previamente calentadas hasta una
temperatura de 1250ºC.
Son barras de calidad Estructural.

34. Alambrón
Es un producto metálico con una
sección circular u ovalada que varía
entre los 5 y 30 mm de diámetro
exterior.
Se usan para armaduras, cribas,
mallas, clavos, estribos.

35. Mallas electrosoldadas de acero – Mallazo
Están conformadas por barras lisas o
corrugadas.
Menor tiempo de instalación del material.
Máxima calidad en obra. Sus uniones aseguran
el exacto posicionamiento de las barras.
Adherencia efectiva al concreto por sus
uniones sólidos.

36. Armaduras básicas electrosoldada en
celosía
Es un producto formado por un sistema de
alambres con una estructura espacial
triangular, cuyos puntos de contacto están
unidos mediante soldadura.
Se compone de un alambre corrugado
longitudinal superior, dos alambres corrugados
longitudinales inferiores y dos alambres lisos
laterales de conexión que forman la celosía.

37. Armaduras pasivas de acero
convenientemente elaboradas y
armadas, que se utilizan para el
armado del hormigón.
Soportan las tracciones presentes en la
pieza de hormigón.

38. PERFILES ESTRUCTURALES
PERFIL HEB
Se denomina perfil HEB, o perfil de alas
anchas y caras paralelas.
Se usa para columnas, pilotes, vigas,
refuerzo y otros usos de gran resistencia.

39. Perfil tipo u o canal
son conocidas como perfil UPN.
Tiene sección transversal en forma de
u.
Se utiliza para vigas y columnas que se
unen y sueldan, en usos de
rendimiento medio.

40. Perfil angular
Sección transversal en forma de L.
Se utiliza en dinteles, columnas, vigas
de rendimiento, estructuras
secundarias.

41. Tubos de acero
Son fuertes, firmes y duraderos. Pueden
tener forma redonda, cuadrada o
rectangular.
Estos tubos se prestan fácilmente para
cualquier tipo de uso e industrias.
Son normalmente utilizados como
columnas.

42. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL
ACERO COMO MATERIAL DE
CONTRUCCION

43. VENTAJAS
Alta resistencia
Uniformidad
Durabilidad
Ductilidad
Tenacidad
Facilidad para unirse
Rapidez de montaje
Capacidad de laminarse

44. DESVENTAJAS
Costo del mantenimiento
Sensibilidad frente al fuego
Inestabilidad
Excesiva flexibilidad

45. ENSAYOS
MECANICOS DEL
ACERO

47. Ensayos no
destructivos
ENSAYO MICROSCOPICO Y RIGUROSIDAD SUPERFICIAL:
microscópicos y rugosímetros.
ENSAYOS POR ULTRAASONIDOS
ENSAYOS POR LÍQUIDOS PENETRANTES.
ENSAYOS POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS.

48. Ensayos no
destructivos
ENSAYOS POR ULTRASONIDOS

49. Ensayos no
destructivos
ENSAYOS POR LÍQUIDOS PENETRANTES

50. Ensayos no
destructivos
ENSAYOS POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

51. Ensayos destructivos
ENSAYO DE TRACCIÓN CON PROBETA NORMALIZADA.
ENSAYO DE COMPRESIÓN CON PROBETA NORMALIZADA
ENSAYO DE CIZALLAMIENTO.
ENSAYO DE FLEXIÓN.
ENSAYO DE TORSIÓN..
ENSAYO DE PLEGADO.
ENSAYO DE FATIGA.
ENSAYOS DE DUREZA (BRINELL, ROCKWELL, VICKERS); MEDIANTE DURÓMETROS.

52. Ensayos destructivos
ENSAYOS DE DUREZA

53. Ensayos no
destructivos
ENSAYOS DE DUREZA

54. Ensayos no
destructivos
ENSAYOS DE DUREZA

55. ENSAYO DE
TRACCIÓN

56. 1. Ensayo de tracción
Según la norma ASTM A-370 el ensayo de tracción o ensayo a la tensión 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.
Tracción creciente, generalmente hasta la rotura, con el fin de determinar una o más de las
propiedades mecánicas del material ensayado.
Los resultados obtenidos en la determinación de propiedades mecánicas del material en un
ensayo de tracción específico o individual dependen de:
a) Los tratamientos térmicos a los que se haya sometido el material.
b) Las manipulaciones mecánicas que hubiera sufrido.
c) La razón o velocidad de deformación a la que se efectúa el ensayo, la que a su vez
dependerá de la velocidad de aplicación de las cargas, la geometría de la probeta, las
características de la máquina de ensayo y el sistema de mordaza.
d) El trabajo en frio con producción de acritud sobre la probeta, puede alterar o destruir el
fenómeno de fluencia.

57. 1.1 aparatos
Máquina para ensayo de tracción, tiene que cumplir las
siguientes condiciones:
 Estar provista de dispositivos apropiados que
aseguren la aplicación axial de carga a la probeta.
 Permitir la aplicación progresiva de la carga, sin
choque ni vibraciones.
 Medidor de alargamiento.
 Mordazas, apropiadas para cada producto y tipo de
probeta con sujeción por cuñas, tornillos, rebordes,
adecuados para la forma cilíndrica de la muestra a
ensayar, etc.

58. 1.2 CALIBRACIÓN
La calibración de la máquina se debió haber hecho
según la norma correspondiente.
La calibración es comprobada por un organismo oficial
reconocido, por lo menos una vez al año.
ZONA CALIBRADA
La sección de la probeta puede ser circular, cuadrada,
rectangular, o en casos especiales de otra forma. En
probetas de sección rectangular, la relación entre los
lados no debe ser mayor de 4 a 1.
El diámetro de la probeta nos sirve para calcular la
sección o el área para nuestro cálculo.

59. 1.3 EXTRACCIÓN DE MUESTRAS
La porción de material para muestra se extraerá en la cantidad y del lugar que
especifiquen las normas particulares del producto.
Cuando en la norma particular no se especifica el método de extracción de muestras esta
será materia de convenio entre comprador, productor y vendedor.
PROBETAS, TIPOS Y
SECCIONES

60. EVOLUCION DE LAS PROBETAS
DURANTE EL ENSAYO
PROBETAS COLOCADAS EN
EL EQUIPO

61. 1.4 PROCEDIMIENTO
• Antes de colocar la probeta en la máquina es necesario determinar la longitud de ensayo
con una precisión mínima de 0,1mm y las dimensiones de la sección con una precisión
mínima de 0,025mm.
• Fijar el extensómetro sobre la probeta.
• Seleccionar la mordaza según la norma o la norma particular del producto, si
corresponde.
• Preparar la máquina de ensayo.
• Aplicar la carga a la velocidad que se indica más adelante, velocidad de ensayo o en las
normas particulares del producto si corresponde.
• Cuando se usa extensómetro, observarlo continuamente y retirarlo una vez alcanzado el
valor mínimo especificado para el alargamiento (antes de llegar al límite de fluencia) para
de esta manera evitar daños en este dispositivo.

62. 1.5 VELOCIDAD DE ENSAYO
• Para alambres la velocidad de aplicación de carga en ningún caso será mayor de
10kgf/mm2 por segundo.
• Cuando se determina el límite elástico o limite convencional de elasticidad, la velocidad
de aplicación de la carga no deberá producir un incremento de esfuerzo mayor de
1kg/mm2 por segundo, desde el comienzo del ensayo hasta que alcance el límite de
elasticidad en el caso de probetas de alambre.
• Periodo plástico: En este periodo la velocidad de la maquina no debe ser superior al 40%
de la longitud entre marcas, por minuto.
• En ambos periodos la velocidad debe ser tan uniforme como sea posible y la variación de
velocidad debe hacerse progresivamente y sin choques.

63. 1.6 DESCRIPCIÓN DEL ENSAYO
• Se fija la probeta en la máquina de ensayo, mediante un dispositivo constituido por dos mordazas
simétricas que se ajustan a la probeta mediante el mecanismo de la máquina.
• Se aplica a la probeta una carga inicial de 500 Kg, para dar al conjunto probeta - mordaza una tensión
inicial a fin de asegurar el perfecto ajuste de ambos elementos y evitar así lecturas falsas.
• Se coloca en la probeta los instrumentos denominados extensómetros que sirven para obtener
lecturas de las deformaciones o alargamiento que sufre la probeta al incrementares la carga de
tracción.
• Se somete a la probeta a una carga estática (aplicando las fuerzas en forma lenta y progresiva)
anotando las lecturas del extensómetro cada determinados valores de cargas, los que servirán para el
trazado del diagrama cuya curva representara el comportamiento mecánico del acero.
• Los extensómetros se retiran antes de la rotura, cuando se manifiesta en fluencia. El ensayo concluye
con la determinación de la carga de rotura, registrada en el dial indicador de la máquina.
• Una vez rota la probeta se toma la medida final de la longitud entre los puntos marcados y el
diámetro en la sección de rotura.

64. 1.7 COMPORTAMIENTO MECANICO DEL ACERO
Se observa en el gráfico que desde el origen O hasta el punto A, hay una recta que
manifiesta la proporcionalidad entre cargas y alargamiento y donde los aceros
presentan la particularidad que la barra retoma su longitud inicial al cesar de actuar la
carga. Esta recta corresponde al periodo elástico y el punto A se denomina límite de
proporcionalidad, que relaciona linealmente tensiones con las deformaciones a través
del módulo de elasticidad E, constante para cada material que en el caso de los aceros
y fundiciones vale aproximadamente 2.100.000 Kg. /cm2.
A partir del punto A hasta el punto B los alargamientos crecen más rápido que las
cargas, empero si se descarga no quedan deformaciones plásticas, por lo que el punto
B se denomina límite de elasticidad y a partir de allí el material pasa a comportarse
como plástico, como se observa en el dibujo.
Siguiendo con el aumento de carga llegamos al punto C, donde se produce una
detención de carga que oscila entre dos valores que se llaman límites de fluencia,
superior e inferior, mientras que las deformaciones crecen en forma rápida hasta el
punto D, denominado el periodo de fluencia.

65. 1.7 COMPORTAMIENTO MECANICO DEL ACERO
Más allá del punto de fluencia D, las cargas
vuelven a incrementarse aunque con un
pronunciado aumento de alargamientos,
entrando en las zonas de grandes
deformaciones plásticas, hasta el punto F,
donde la carga alcanza su valor máximo, lo que
dividida por el área inicial nos da la tensión
máxima o resistencia a la tracción.
A partir del punto E el alargamiento se
concentra en una zona determinada de la
probeta, denominada de estricción, lugar
donde se produce la rotura y separación en
dos partes de la probeta.

66. 2.ENSAYO DE
FATIGA

68. 3.ENSAYO DE
RESILENCIA
(DINAMICO)

69. ENSAYO DE
RESILENCIA
Permite conocer la resistencia del material a la rotura por impacto. Se realiza a través del Péndulo de
Charpy, que mide la energía gastada en el ensayo. La masa Q cae desde la altura H, rompiendo la probeta
en su entalladura (F) y siguiendo su ascenso hasta una altura (h).
Péndulo de Charpy.
1. Bancada
2. Probeta
3. Péndulo
4. Escala

70. 4.ENSAYO DE
FLEXIÓN

71. ENSAYO DE FLEXIÓN
El esfuerzo de flexión puro o simple se obtiene cuando se aplican
sobre un cuerpo pares de fuerza perpendiculares a su eje
longitudinal, de modo que provoquen el giro de las secciones
transversales con respecto a los inmediatos.
Sin embargo y por comodidad para realizar el ensayo de los distintos
materiales bajo la acción de este esfuerzo se emplea generalmente a
las mismas comportándose como vigas simplemente apoyadas, con
la carga concentrada en un punto medio (flexión practica u
ordinaria).
En estas condiciones además de producirse el momento de flexión
requerido, se superpone a un esfuerzo cortante, cuya influencia en
el cálculo de la resistencia del material varia con la distancia entre
apoyos, debido a que mientras los momentos flectores aumentan o
disminuyen con esta, los esfuerzos cortantes se mantienen
constantes, como puede comprobarse fácilmente en la figura, por lo
que será tanto menor su influencia cuanto mayor sea la luz entre
apoyos.