Portafolio

Portafolio1er CuatrimestreCiencias de los materiales

Universidad Catlica Santa Mara la AntiguaSede de VeraguasFacultad de Ingeniera y TecnologaLicenciatura en ingeniera industrial AdministrativaCiencias de los materiales I Cuatrimestre Portafolio Nombre:Nilgisela ArosemenaCdula:6-716-1653Prof.:Ariel Urieta2014

PARTE 1 Materiales no metlicos

Universidad Catlica Santa Mara la AntiguaSede de VeraguasFacultad de Ingeniera y TecnologaLicenciatura en ingeniera industrial AdministrativaCiencias de los materiales I Cuatrimestre Portafolio Nombres:Nilgisela ArosemenaStefani Barsallo Carlos Valderrama

Prof.:Ariel Urieta2014

ndice1. Introduccin

2. Contenido

2.1. Definicin

2.2. Tipos de Cemento2.3. Propiedades fsicas2.4. Propiedades Qumicas2.5. Propiedades Mecnicas2.6. Ejemplos2.7. Curva Esfuerzo-Deformacin2.8. Principales aplicaciones2.9. Normas de los cementos3. Conclusin

4. Anexos

5. Bibliografa

IntroduccinLos materiales son elementos agrupados en un conjunto el cual es usado con un fin especfico. Se agrupan en dos grandes grupos, que son los materiales metlicos y los no metlicos: estos son los que no tienen en su composicin ninguna sustancia metlica.En este trabajo veremos acerca del material no metlico: el cemento. De este material veremos su composicin, su clasificacin, ejemplos, normas y aplicaciones del mismo en la industria.

Contenido1. DEFINICION

Es una sustancia de polvo fino hecha de yeso capaz de formar una pasta blanda al mezclarse con el agua y que se endurece espontneamente en contacto con el aireEl cemento es un material que une los fragmentos detrticos (arenas o gravas) de ciertas rocas clsticas (areniscas o conglomerados). En general el cemento de estas rocas se origina por precipitacin qumica, siendo las sustancias cementantes ms frecuentes la slice, los carbonatos y los xidos de hierro.El cemento es un polvo seco hecho de slice, almina, cal, xido de hierro y oxido de magnesio, que se endurece cuando se mezcla con agua.

2. TIPOS DE CEMENTOCEMENTOS SIDERRGICOS: Es el producto que se obtiene de la mezcla conjunta de clnquer (sustancia que se forma a partir de la calcinacin de caliza yarcillaa temperaturas que oscilan entre los 1350 y 1450C), escoria bsica granulada de alto horno y yeso. La escoria bsica granulada, es el producto que se obtiene por enfriamiento brusco de la masa fundida no metlica, que resulta en el tratamiento de mineral de hierro, en un alto horno. Si tiene menos de 30% de escoria bsica, se denomina Cemento Portland Siderrgico.CEMENTO CON AGREGADO A: Es el producto que se obtiene de molienda conjunta con clnquer, agregado tipo A y yeso. El agregado tipo A es una mezcla de sustancias, compuestas por un material clcico-arcilloso, que ha sido calcinado a temperatura superior a 900 C, y otros materiales a base de xidos de silicio, aluminio y fierro. Si contiene menos del 30% del agregado tipo A se llama Cemento Portland Tipo A, y si tiene entre 30 y 50% se llama Cemento Tipo A.CEMENTO PUZOLMICO: Es el producto que se obtiene de la molienda conjunta del clnquer, puzolana y yeso. La Puzolana es el material slico-aluminoso que, aunque no posee propiedades aglomerantes por s solo, las desarrolla cuando est finamente dividido y en presencia de agua, por reaccin qumica con el hidrxido de calcio, a la temperatura ambiente.

CEMENTO PRTLAND:Cemento hidrulico producido mediante la pulverizacin del clinker, compuesto esencialmente de silicatos de calcio hidrulicos y que contiene generalmente una o ms de las formas de sulfato de calcio como una adicin durante la molienda.

TIPOS DE CEMENTO PRTLAND:Tipo I: normal es el cemento Portland destinado a obras de concreto en general, cuando en las mismas no se especifique la utilizacin de otro tipo.(Edificios, estructuras industriales, conjuntos habitacionales)Libera ms calor de hidratacin que otros tipos de cemento.Tipo II : de moderada resistencia a los sulfatos, es el cemento Portland destinado a obras de concreto en general y obras expuestas a la accin moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de hidratacin, cuando as sea especificado.(Puentes, tuberas de concreto)Tipo III: Alta resistencia inicial, como cuando se necesita que la estructura de concreto reciba carga lo antes posible o cuando es necesario desencofrar a los pocos das del vaciado.Tipo IV: Se requiere bajo calor de hidratacin en que no deben producirse dilataciones durante el fraguado.Tipo V: Usado donde se requiera una elevada resistencia a la accin concentrada de los sulfatos (canales, alcantarillas, obras portuarias)

3. PROPIEDADES FSICAS

Superficie especfica Tiempo de fraguado Falso fraguado o endurecimiento rpido de una pasta de cemento Portland, mortero o concreto, sin desprendimiento apreciable de calor. Estabilidad de volumen Contenido de aire Calor de hidratacin

4. PROPIEDADES QUMICAS Mdulo fundente Compuestos secundarios Perdida por calcinacin Residuo insoluble

5. PROPIEDADES MECNICAS:

Del cemento fresco

Cohesin y manejabilidad Prdida de revenimiento Asentamiento y sangrado

Del concreto endurecido

Generacin de calor Resistencia al ataque de los sulfatos Estabilidad volumtrica Estabilidad qumica

6. Ejemplos Cemento morteroLa masonera o mortero es un cemento Portland que mezclamos con materiales inertes (caliza) finamente molidos. Este tipo de cemento se usa para muchos propsitos, incluyendo bloques de concreto, plantillas, superficies de carreteras, acabados y fabricacin de ladrillos.

Cemento para Pozos PetrolerosEl cemento para pozos petroleros es una variedad especialmente diseada de cemento hidrulico que se produce con clinker de Portland gris. Generalmente fragua lentamente y se puede manejar a altas temperaturas y presiones.

Cemento MixtoLos cementos hidrulicos mixtos se producen integrando o mezclando cemento Portland con materiales cementantes suplementarios tales como escoria molida y granulada de los altos hornos, cenizas voltiles, humos de silicato, arcilla calcinada, caliza hidrogenada y otras puzolanas.

7. CURVA ESFUERZO- DEFORMACIN DEL CONCRETO

8. PRINCIPALES APLICACIONES DE LOS CEMENTOS PORTLAND

Tipos de Aplicaciones

CEM I Aptos para hormigones de muy altas resistencias Para obras publicas especiales en hormign pretensado Para prefabricacin de elementos de hormign

CEM II Aptos para hormigones y morteros en general

CEM II Aptos para hormigones en ambientes agresivos por Sulfatos de terrenos Agua de mar(Particularmente si responden a UNE 80 303-1 2)

CEM IV Aptos para hormigones y morteros en general, en ambientes cidos moderadamente agresivos Para obras hidrulicas (Especialmente si responden a UNE 80 303-3)

CEM V Aptos para estabilizacin de suelos y terrenos En bases tratadas para carreteras y para firmes de hormign Para grandes macizos de hormign de presas (hormign compactado con rodillo)

9. NORMAS DE LOS CEMENTOS

De la norma UNE 80.303:1996 Cementos resistentes a los suelos y/o al agua de mar Hormigones en contactos con terrenos o aguas que contengan sulfatos (de calcio y/o magnesio). Cimentaciones en terrenos y esferos Obras martimas en circunstancias muy agresivas. Cementos resistentes al agua de mar Hormigones en contacto con aguas o ambientes marinosDe la norma UNE 80.305.1996 Cementos Blancos Hormigones de cara vista blancos o coloreados. Solados, enfoscados, revocos, albailera, etc. Prefabricacin De la norma UNE 80.306.1996 Cementos de bajo calor de hidratacin Grandes masa de hormign (presas, cimentaciones, etc.) Hormigonado en tiempo caluroso y seco. Hormigones sensibles a retraccin trmica y a fisuracin por choque trmicoDe la norma UNE 80.307.1996 Cementos para usos especiales Estabilizacin de suelos Suelocemento y gravacemento Sub-bases para carreteras.De la norma UNE 80.310.1996 Cementos de aluminato de calcio Hormigones y morteros refractarios Hormigones en masa y morteros en medios agresivos por: Sulfatos Aguas de mar Aguas dbilmente acidas

Algunas normas aplicables en Panam del cemento son las normas ASTM: C94/C94M 14 Standardized specification for premixed concrete C1017/C1017MSpecification for Chemical Admixtures for Use in Producing Flowing Concrete C1064/C1064MTest Method for Temperature of Freshly Mixed Hydraulic-Cement Concrete C1077Practice for Agencies Testing Concrete and Concrete Aggregates for Use in Construction and Criteria for Testing Agency Evaluation C1157/C1157MPerformance Specification for Hydraulic Cement C1240Specification for Silica Fume Used in Cementitious Mixtures C125Terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates C138/C138MTest Method for Density (Unit Weight), Yield, and Air Content (Gravimetric) of Concrete C143/C143MTest Method for Slump of Hydraulic-Cement Concrete C150/C150MSpecification for Portland Cement C1602/C1602MSpecification for Mixing Water Used in the Production of Hydraulic Cement Concrete C1611/C1611MTest Method for Slump Flow of Self-Consolidating Concrete C172/C172MPractice for Sampling Freshly Mixed Concrete C173/C173MTest Method for Air Content of Freshly Mixed Concrete by the Volumetric Method C231/C231MTest Method for Air Content of Freshly Mixed Concrete by the Pressure Method C260/C260MSpecification for Air-Entraining Admixtures for Concrete C31/C31MPractice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field C33/C33MSpecification for Concrete Aggregates C330/C330MSpecification for Lightweight Aggregates for Structural Concrete C39/C39MTest Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens C494/C494MSpecification for Chemical Admixtures for Concrete C567/C567MTest Method for Determining Density of Structural Lightweight Concrete C595/C595MSpecification for Blended Hydraulic Cements C618Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete C637Specification for Aggregates for Radiation-Shielding Concrete C989/C989MSpecification for Slag Cement for Use in Concrete and Mortars

Conclusin

En este trabajado podemos observar los procesos del cemento, as como los principales componentes y las propiedades qumicas y fsicas. Por lo que cabe en los campos de aplicacin determinamos que el cemento Portland es el de ms uso en comn, adems de su calidad podemos observar un costo accesible, por lo que lo hace el apropiado para construcciones en general.Las normas de calidad que rigen que se sealan en estetrabajoson las ms comunes, sin embargo, en cada planta procesadora de cemento se basan enpruebasespecficas de calidad, por lo que resulta un poco difcil detallar todas las normas de cada una de las plantas.Podemos concluir que la hidrlisis y la hidratacin son los factores importantes en el endurecimiento del cemento, ya que los productos que resultan de la hidratacin tienen muy baja solubilidad en el agua. Si esto no fuera cierto, el concreto sera atacado rpidamente al contacto con el agua.

Anexos

Bibliografa

http://www.arqhys.com/arquitectura/tipos-cemento-portland.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/CementoCienciae Ingenieria de losMateriales-Donald Askeland- PDF

Parte 2Resumen de Tpicos tratados en el cuatrimestre

1. Defina y mencione dos ejemplos como mnimo de los diferentes tipos de proteccin a la corrosin que se mencionan a continuacin.

1.1. Proteccin catdicaLaproteccin catdica (CP)es una tcnica para controlar lacorrosin galvnicade una superficie de metal convirtindola en el ctodode unacelda electroqumica.El mtodo ms sencillo de aplicar laCPes mediante la conexin del metal a proteger con otro metal ms fcilmente corroble al actuar como nodo de unacelda electroqumica. Los sistemas de proteccin catdica son los que se usan ms comnmente para protegeracero, el agua o de combustible el transporte portuberasytanquesde almacenamiento, barcos, o unaplataforma petrolferatanto mar adentro como en tierra firme.

Por ejemplo, si una pieza metlica importante debe estar enterrada, sufrir corrosin al estar en contacto con el suelo..Paraprotegerpiezas que deben funcionar enterradas o sumergidas consiste en transformar esa pieza en el ctodo de una celda electroqumica, conectndola con otro metal que tenga ms facilidad de corrosin, que cumplir la funcin de nodo y conectndola tambin a una corriente elctrica. Mediante este mecanismo se lograr el transporte de electrones hacia la pieza metlica que se quiere proteger, desde el nodo colocado para este fin.

En los aceros galvanizados, la capa de zinc metlico recubre el acero, protegindolo de la corrosin. Pero cuando esta capa es rayada o degradada de alguna manera, dejando el acero expuesto, la capa de zinc contina protegiendo el acero, ya que escapazde actuar como nodo de sacrificio, protegiendo as la zona expuesta

1.2. Proteccin andica

Laproteccin andicaes un mtodo similar que consiste en recubrir el metal con una fina capa de xido para que no se corroa. Existen metales como el Aluminio que al contacto con el aire son capaces de generar espontneamente esta capa de xido y por lo tanto, se hacen resistentes a la corrosin. An as, la capa de xido que recubre al metal no puede ser cualquiera. Tiene que ser adherente y muy firme, ya que de lo contrario no servira para nada.

1.3. Recubrimientos protectores1.3.1. Recubrimiento metlicoLos recubrimientos se aplican mediante capas finas que separen el ambiente corrosivo del metal, es decir que puedan servir como nodos sacrificables que puedan ser corrodos en lugar del metal subyacente. Los galvanizados son un buen ejemplo de este caso. Un recubrimiento continuo de zinc y estao asla el acero respecto al electrolito. A veces se presentan fallas con estos metales, cuando el riesgo de corrosin es muy elevado se recomienda hacer un recubrimiento con Alclad.El Alclad es un producto forjado, compuesto formado por un ncleo de una aleacin de aluminio y que tiene en una o dos superficies un recubrimiento de aluminio o aleacin de aluminio que es andico al ncleo y por lo tanto protege electroqumicamente al ncleo contra la corrosin.

1.3.2. Recubrimiento orgnicoEl uso de pinturas, lacas, barnices y muchos materiales orgnicos polimricos han dado muy buen resultado como proteccin contra la corrosin. Estos materiales proveen barreras finas tenaces y duraderas para proteger el sustrato metlico de medios corrosivos. El uso de capas orgnicas protege mas el metal de la corrosin que muchos otros mtodos. Aunque debe escogerse muy bien, ya que hay procesos que incluyen tratamientos con alcoholes que en algn momento pueden disolver los materiales orgnicos.

1.3.3. Recubrimiento inorgnico

En algunos casos es necesario hacer recubrimientos con material inorgnico, los mas usados son el vidrio y los cermicos, estos recubrimientos proporcionan acabados tersos y duraderos. Aunque si se expone un pequeo lugar andico se experimenta una corrosin rpida pero fcil de localizar.1.4. InhibidoresEs el traslado de los productos fsicos que se agrega a una solucin electroltica hacia la superficie del nodo o del ctodo lo cual produce polarizacin.Los inhibidores de corrosin, son productos que se agregan a un medio para evitar la corrosin o disminuir la velocidad de la misma. Por lo general los inhibidores de este tipo son azoles modificados que actan sinrgicamente con otros inhibidores tales como nitritos, fosfatos y silicatos.

1.5. Pasivadores Los pasivadores de la corrosin son toda sustancia que produce una pelcula no porosa sobre las piezas metlicas, evitando la corrosin. Ejemplos cido ntrico y cido ctrico.

2. Mencione dos ejemplos de aleaciones como mnimo para cada comportamiento del diagrama de equilibrio explicado en el aula de clases y que se detallan a continuacin.

2.3. Aleacin totalmente soluble en estado lquido y slidoCu-NiBi-Sn

2.4. Aleacin totalmente soluble en estado lquido y parcial en estado slidoCu-AgAg-Pb2.5. Aleacin totalmente soluble en estado lquido e insoluble en estado slido.Pb-SnAl- Si

2. Usted administra como gerente de una empresa constructora diferentes proyectos de construccin a nivel nacional, aplique el concepto de los diferentes tipos de cementos portland explicados por uno de los grupos en los temas de exposicin y desarrolle los siguientes tems.INDICACIONES: en un cuadro de columnas subdivida los principales elementos (vigas, columnas, etc.) que conforman el uso de cemento en su proceso constructivo, indique que tipo de cemento debe ser utilizado para cada elemento y la funcin del cemento en cada elemento.

a. Se desea construir una autopista continua al corredor sur panameo, que interconecte punta pacifica con el aeropuerto de Tocmen con un alto trfico de vehculos, por medio del mar; en el mismo se utilizarn pilotes de concreto vaciados en sitio, columnas redondas de concreto, vigas pretensadas, muros de contencin de concreto, rodadura de concreto como sistema de losa.

b. Se desea construir una hidroelctrica en el Ro Santa Mara con el objetivo de suministrar energa elctrica a la Provincia de Veraguas, el proyecto contempla desviar por un tnel de concreto las aguas, construir una presa de concreto para el posterior embalse de las aguas e instalaciones de mquinas de paredes de bloques con sus columnas y sistemas para edificaciones pequeas.

c. La Universidad Santa Mara la Antigua tom la decisin en su proceso de acreditacin construir un nuevo edificio para albergar a su comunidad educativa que contempla una estructura de pilotes de concreto vaciados en sitio, columnas de alta resistencia, vigas de alta resistencia, losa pos tensadas de concreto de resistencia a la compresin que oscila entre los 4000-5000 psi, divisiones de paredes con bloques de hormign repelladas con mezcla, la construccin del mismo es una urgencia para las autoridades de la institucin.

Pilotes de concretoColumnas redondasVigas pretensadasMuro de contencinRodadura de concretoTnelParedesLosa

autopistaTipo v

Tipo vTipo vTipo vTipo v

HidroelctricaTipo IVTipo IV

Edificio USMATipo ITipo ITipo ITipo ITipo I

Tipo ITipo IVTipo V

FuncionesDe uso general, se puede emplear para fines estructurales como en el caso del nuevo edificio de la USMA

Este cemento se usa para estructuras de hormign masivo, con bajas relaciones superficie/volumen. Requiere mucho ms tiempo de curado que los otros tipos.Este es un cemento con gran resistencia al ataque de sulfatos, por lo que es muy utilizado en estructuras hidrulicas expuestas a aguas con gran concentracin de lcalis o estructuras expuestas a agua de mar.

5. En no ms de 5 lneas ni menos de 3 lneas, escriba cuales fueron los conocimientos, experiencias, aptitudes, habilidades, destrezas que usted adquiri mediante la realizacin de este curso, cuales son los puntos que usted como estudiante critico cree que debe fortalecer y que recomienda a su profesor que debe fortalecer para el mejor desenvolvimiento de los futuros cursos.Durante este curso de ciencias de los materiales aprend conceptos con los que no estaba familiarizada.Debo reconocer que aunque no me gusta mucho el tema tuve que empaparme bastante para resolver las diferentes asignaciones del curso y aun considero que debo mejorar ms en mi mtodo de investigacin y anlisis. Como sugerencia para el profesor dira que tratara de mandar las asignaciones como sta con un poco ms de anticipacin.