2. Propiedades de Los Materialest

C A P I T U L O II PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

2.1 Propiedades físicas.2.1 Propiedades físicas.

Podemos definir las propiedades físicas como:Podemos definir las propiedades físicas como: Propiedad que impresiona nuestro sentido sin Propiedad que impresiona nuestro sentido sin

alterar su estructura o composición interna o alterar su estructura o composición interna o molecular.molecular.

Muestra el aspecto físico interior y exterior de Muestra el aspecto físico interior y exterior de los materiales y las formas que puede adquirir los materiales y las formas que puede adquirir al sufrir transformaciones físicas.al sufrir transformaciones físicas.

Es el cociente de dividir el Es el cociente de dividir el peso de las partículas entre peso de las partículas entre el volumen de las mismas el volumen de las mismas sin considerar los vacíos sin considerar los vacíos entre ellas.entre ellas.

Υs= Ws/Vs ( N/m3)Ws/Vs ( N/m3)

Sistema Internacional de Unidades (SI)   = N/m3

Sistema Técnico se mide en kgf/m3.

a) Peso especifico de lo solidos a) Peso especifico de lo solidos ( peso unitario de los ( peso unitario de los componentes solidos)componentes solidos)

b) Peso especifico relativo de los solidos / b) Peso especifico relativo de los solidos / c) Gravedad Especificac) Gravedad Especifica

G = G = Υs / Υw

Υs = Peso especifico de los componentes solidos

Υw = Peso volumétrico de agua

Υs = El peso especifico de los componentes solidos se suele tomar como unidad de masa en gr. y el Υw se toma como 1 g/cm3.

d) PESO UNITARIO (peso por unidad de d) PESO UNITARIO (peso por unidad de volumen) / PESO VOLUMETRICOvolumen) / PESO VOLUMETRICO

Es el cociente de dividir el peso del Es el cociente de dividir el peso del material entre el volumen total material entre el volumen total incluyendo los vacíos.incluyendo los vacíos.

Si suelo completamente saturado Si suelo completamente saturado = = Υsat

Si suelo secado al horno Si suelo secado al horno = = Υd /algunos autores Υs

Si suelo húmedo Si suelo húmedo = = Υh

Υ= W/V ( N/m3)

Dos clases:Dos clases:

Peso volumétrico /Peso unitario seco y suelto: recipiente se llena sin Peso volumétrico /Peso unitario seco y suelto: recipiente se llena sin presión alguna. presión alguna.

Υdmin

Peso volumétrico compactado/ Peso unitario maximo: el recipiente se Peso volumétrico compactado/ Peso unitario maximo: el recipiente se llena en tres capas compactando cada una con varilla estándar llena en tres capas compactando cada una con varilla estándar Υdmax

La densidad es la cantidad de masa por unidad La densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen. Se denomina con la letra:de volumen. Se denomina con la letra:

ρ = m/V (kg/m3)ρ = m/V (kg/m3)

ρ ρ dmax , ρ , ρ dmin

e) Densidade) Densidad

f) Porosidadf) Porosidad: : Es el porcentaje de vacíos o Es el porcentaje de vacíos o huecos que contiene el material (n = Vv/Vt)huecos que contiene el material (n = Vv/Vt)

g) g) Relación de vacíosRelación de vacíos: : Es la relación entre el Es la relación entre el volumen de vacios y el volumen de solidos volumen de vacios y el volumen de solidos (e=Vv/Vs)(e=Vv/Vs)

  h) Permeabilidad:h) Permeabilidad:- -

Es la capacidad de Es la capacidad de un material para un material para permitir el paso de permitir el paso de una sustancia a una sustancia a través de su través de su cuerpo, bajo cuerpo, bajo algunas algunas condiciones condiciones establecidas.establecidas.

i) Capilaridad.i) Capilaridad.

Propiedad de algunos sólidos de atraer y Propiedad de algunos sólidos de atraer y hacer subir por sus paredes los líquidos y que hacer subir por sus paredes los líquidos y que algunas veces lo saturan.algunas veces lo saturan.

j) Higroscopicidadj) Higroscopicidad. ( Higroscopia). ( Higroscopia)

Es la tendencia de un material a absorber agua Es la tendencia de un material a absorber agua de la atmósfera.de la atmósfera.

a) CONDICIONES DE a) CONDICIONES DE SATURACIONSATURACION

SATURADOSUPERFCIALMENTE SECO

SECO AL AIRE

HUMEDO SATURADO

b) CONTENIDO DE b) CONTENIDO DE HUMEDADHUMEDAD

Es el porcentaje de agua que contiene el Es el porcentaje de agua que contiene el agregado.agregado.

Es una característica importante pues varia el Es una característica importante pues varia el agua de mezcla en el concreto, cuando se usa agua de mezcla en el concreto, cuando se usa para fabricación de concretos.para fabricación de concretos.

c) PORCENTAJE DE c) PORCENTAJE DE ABSORCIONABSORCION

Es aquel contenido de humedad que tiene un Es aquel contenido de humedad que tiene un agregado que se encuentra en el estado agregado que se encuentra en el estado saturado superficialmente seco, vale decir con saturado superficialmente seco, vale decir con todos los poros internos llenos de agua todos los poros internos llenos de agua (teórico, pues aire atrapado) y la superficie (teórico, pues aire atrapado) y la superficie exterior seca. Este estado es el estado de exterior seca. Este estado es el estado de equilibrio del agregado, no absorben ni sueltan equilibrio del agregado, no absorben ni sueltan agua.agua.

2.2 Propiedades mecánicas2.2 Propiedades mecánicas

Propiedad que tiene el material de sufrir cambios Propiedad que tiene el material de sufrir cambios o de reaccionar frente a una fuerza o de reaccionar frente a una fuerza determinada.determinada.

Elasticidad. Elasticidad.

Propiedad que Propiedad que tienen los cuerpos tienen los cuerpos de deformarse bajo de deformarse bajo la acción de una la acción de una fuerza exterior y fuerza exterior y luego puede luego puede recuperar su forma recuperar su forma primitiva al cesar primitiva al cesar dicha fuerza.dicha fuerza.

Resistencia MecánicaResistencia Mecánica

Es la propiedad de los cuerpos de oponerse a Es la propiedad de los cuerpos de oponerse a la acción de una fuerza.la acción de una fuerza.

Plasticidad.Plasticidad.

Propiedad de un cuerpo sólido que sufre un Propiedad de un cuerpo sólido que sufre un cambio permanente de forma y tamaño cuando cambio permanente de forma y tamaño cuando es sometido a esfuerzos que exceden su limite es sometido a esfuerzos que exceden su limite de elasticidad.de elasticidad.

FragilidadFragilidad

Propiedad de los materiales para fracturarse Propiedad de los materiales para fracturarse sin una deformación plástica. Ejemplo: sin una deformación plástica. Ejemplo: vidrio.vidrio.

DuctilidadDuctilidad

Capacidad de un material de admitir Capacidad de un material de admitir deformaciones plásticas, sin que se produzca deformaciones plásticas, sin que se produzca fractura.fractura.

Rigidez.Rigidez.

Cualidad de un material que es compacto, Cualidad de un material que es compacto, sólido y difícil de deformarse.sólido y difícil de deformarse.

DurezaDureza

Es la resistencia de un material a ser Es la resistencia de un material a ser rayado, erosionado o cortado. rayado, erosionado o cortado.

Escala de Mohs:Escala de Mohs:

  talco.talco.

Yeso.Yeso.

Espato de Islandia y/o calcitaEspato de Islandia y/o calcita

FluoritaFluorita

ApatitaApatita

FeldespatoFeldespato

CuarzoCuarzo

TopacioTopacio

CoridonCoridon

DiamanteDiamante

IsotropíaIsotropía

Cualidad de un cuerpo de presentar las mismas Cualidad de un cuerpo de presentar las mismas propiedades en todas las direcciones.propiedades en todas las direcciones.

2.3 Propiedades térmicas2.3 Propiedades térmicas

Calor especificoCalor especifico

Es la cantidad de calor que necesita un cuerpo Es la cantidad de calor que necesita un cuerpo por Kg para que su temperatura se eleve 1 por Kg para que su temperatura se eleve 1 grado Centígrado.grado Centígrado.

DilataciónDilatación

Incremento de un cuerpo en sus tres Incremento de un cuerpo en sus tres dimensiones debido a un aumento de dimensiones debido a un aumento de temperatura.temperatura.

ConductividadConductividad

Es la habilidad o poder de conducir o Es la habilidad o poder de conducir o transmitir calor, electricidad o sonido. Ejm: transmitir calor, electricidad o sonido. Ejm: conductores eléctricos.conductores eléctricos.

2.4 Propiedades acústicas2.4 Propiedades acústicas

Absorción del sonidoAbsorción del sonido La La absorciónabsorción es un fenómeno que afecta a la es un fenómeno que afecta a la

propagación del sonido.propagación del sonido.

Cuando una onda sonora alcanza una superficie, Cuando una onda sonora alcanza una superficie, la mayor parte de su energía se refleja, pero un la mayor parte de su energía se refleja, pero un porcentaje de ésta es absorbida por el nuevo porcentaje de ésta es absorbida por el nuevo medio. medio. Todos los medios absorben un Todos los medios absorben un porcentaje de energía , ninguno es porcentaje de energía , ninguno es completamente opacocompletamente opaco..

La capacidad de absorción La capacidad de absorción del sonido de un material del sonido de un material es la relación entre la es la relación entre la energía absorbida por el energía absorbida por el material y la energía material y la energía reflejada por el mismo. reflejada por el mismo.

Es un valor que varía entre Es un valor que varía entre 0 (toda la energía se 0 (toda la energía se refleja) y 1 (toda la refleja) y 1 (toda la energía es absorbida).energía es absorbida).

2.5 Propiedades ópticas2.5 Propiedades ópticas

Color.Color. Termino común Termino común

que se refiere a la que se refiere a la composición composición espectral de la luz, espectral de la luz, con referencia con referencia particular a su particular a su apariencia visual.apariencia visual.

Todo cuerpo iluminado absorbe una parte de Todo cuerpo iluminado absorbe una parte de las ondas electromagnéticas y refleja las las ondas electromagnéticas y refleja las restantes. Las ondas reflejadas son captadas restantes. Las ondas reflejadas son captadas por el ojo e interpretadas en el cerebro como por el ojo e interpretadas en el cerebro como colores según las longitudes de ondas colores según las longitudes de ondas correspondientes. El ojo humano sólo percibe correspondientes. El ojo humano sólo percibe las longitudes de onda cuando la iluminación las longitudes de onda cuando la iluminación es abundante. A diferentes longitudes de onda es abundante. A diferentes longitudes de onda captadas en el ojo corresponden distintos captadas en el ojo corresponden distintos colores en el cerebro.colores en el cerebro.

Cuando la luz incide sobre una superficie, Cuando la luz incide sobre una superficie, cambia la dirección y calidad de la misma.cambia la dirección y calidad de la misma.

Tres posibilidades: Tres posibilidades:

Reflexion, Reflexion,

Refraccion - Transmision -, Refraccion - Transmision -,

AbsorcionAbsorcion

Absorción, reflexión y transmisión de la luzAbsorción, reflexión y transmisión de la luz

ReflexionReflexion

RefraccionRefraccion

2.6 Propiedades químicas2.6 Propiedades químicas

Aquellas que describen los cambios en su Aquellas que describen los cambios en su estructura y apariencia física como consecuencia estructura y apariencia física como consecuencia de reacciones químicas. (Interactúa con otra de reacciones químicas. (Interactúa con otra sustancia)sustancia)

Composición químicaComposición químicaElementos y Elementos y

compuestos que compuestos que constituyen o forman constituyen o forman

un materialun material

Estabilidad químicaEstabilidad química

Propiedad de un material a Propiedad de un material a no ser descompuesto no ser descompuesto fácilmente y que fácilmente y que difícilmente reacciona difícilmente reacciona con otros compuestos.con otros compuestos.