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Interrelación de La Química con La Ingeniería Civil(Estructuras y Materiales de Construcción)

Interrelación de La Química Con La Ingeniería Civil

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Interrelación de La Química Con La Ingeniería Civil

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Interrelacin de La Qumica con La Ingeniera Civil(Estructuras y Materiales de Construccin)La qumica, impulsadora de ciencia:La ubicuidad de la qumica en las ciencias naturales hace que sea considerada una de las ciencias bsicas, siendo de gran importancia en campos como la ciencia de materiales y la ingeniera.Los procesos estudiados por la qumica abarca partculas fundamentales, partculas o estructuras microscpicas como cristales y superficies.Desde sus comienzos, el ser humano ha modificado su entorno para adaptarlo a sus necesidades. Para ello ha hecho uso de materiales naturales que con el paso del tiempo han cambiado por los manufacturados.

La ingeniera civil es la disciplina encargada del diseo, construccin y mantenimiento de infraestructuras.Pero Cmo garantizar que las infraestructuras son adecuadas cumpliendo todas las normas de seguridad?

La qumica en la ingenieraPara empezar, una de las reas de la ingeniera civil es la construccin , donde es indispensable el empleo de cementos y concretos de diferentes tipos; por ejemplo, concreto fraguado rpido, concretos impermeables, concretos inhibidores de crecimiento de bacterias, etc.Las diferencias de Estos depende de su composicin qumica por lo que resulta de vital importancia conocer conceptos como: unidad de concentracin, fuerzas intra e intermoleculares y estructuras cristalinas.La ingeniera civil y la qumica, tiene por reto permanente, mejorar sus procesos productivos mediante tecnologas limpias y reduccin de emisiones, optimizando el rendimiento de sus plantas mediante el ahorro de materias primas y energa.Es la propia quimica quien puede, mediante ensayos y anlisis fsico, qumicos y microbiolgicos ,analizar y medir los contaminantes, salvaguardando el medio ambiente.

Quimica Inorgnica en Construccin de MaterialesA) CEMENTO:Conglomerante formado por caliza y arcilla , calcinadas y posteriormente molidas, que con contacto con el agua se endurecen.Entre los mas usados en la construccin debido a sus caractersticas de resistencia y durabilidad tenemos: * Cemento Aluminoso.*Cemento Puzolnico.*Cemento Portland.Cemento AluminosoElcemento aluminosose produce principalmente a partir de labauxitacon impurezas dexido de Hierro(Fe2O3),xido de Titanio(TiO2) y xido de silicio (SiO2). Adicionalmente se agregaxido de calcioo bienCarbonato de Calcio.Composicin:35-40% xido de calcio40-50% xido de aluminio5% xido de silicio5-10% xido de hierro1% xido de titanio

Cemento PuzolnicoSe denominapuzolanaa una fina ceniza volcnica y mezclada con cal (en la relacin de 2 a 1) se comporta como el cemento Puzolnico.La puzolana es una piedra de naturaleza cida y muy reactiva. Un cemento Puzolnico contiene:55-70% de Clinker Portland30-45% de puzolana2-4% de yeso

Cemento PortlandProducto que se obtiene por la pulverizacin del Clinker Portlandcon la adicin de una o ms formas deSulfato de Calcio.Mediante las siguientes reacciones:CaOAl2O3+10H2O CaOAl2O310H2O(cristales hexagonales)2(CaOAl2O3)+11H2O 2CaOAl2O38H2O + Al(OH)3(cristales + gel)2(2CaOSiO2)+ (x+1)H2O 3CaO2SiO2xH2O + Ca(0H)2(cristales + gel)

B)Hormign :Elhormignoconcretoes unmaterial compuestoempleado en construccin formado esencialmente por unaglomeranteal que se aade: partculas o fragmentos de unagregado, agua y aditivos especficos.Dependiendo de las proporciones de cada uno de sus constituyentes existe una tipologa de hormigones. Hormign pesadoaquel que posee una densidad de ms de 3200 kg/m3debido al empleo de agregados densos (empleado proteccin contra las radiaciones).Hormign normalempleado en estructuras que posee una densidad de 2400 kg/m3.Hormign ligerocon densidades de 1800 kg/m3.

Tipos de hormign:

C)Impermeabilizante Hidrfugo de Morteros:Impermeabilizante especial para la elaboracin de hormigones y morteros. Muy eficaz en zonas que estn bajo condiciones de elevada humedad y necesiten una impermeabilizacin, filtraciones producidas por nivel fretico, etc.

D)AceroSe denomina acero a unaaleacindehierrocon una cantidad decarbono variable entre el 0,03% y el 1,76% en peso de su composicin, dependiendo del gradoCaractersticas:Metal relativamenteduro y tenaz.Dimetro atmico de 2.48 .Temperatura de fusin de1535 C

Aplicaciones Estructurales del AceroElacerocomo material de construccin es muy utilizado debido a su rpida colocacin, y sus ptimas propiedades aTraccin.

E)Poli cloruro de Vinilo (PVC)

ElPVCes el producto de la polimerizacin del monmero decloruro de viniloapoli cloruro devinilo. Es el derivado del plstico ms verstil.

El tomo decloroenlazado a cada tomo decarbonole confiere caractersticas amorfas principalmente e impiden su recristalizacin, la alta cohesin entre molculas y cadenas polimricas del PVC se deben principalmente a los momentos dipolares fuertes originados por los tomos de cloro.

F) VidrioElvidrioes un material inorgnicoduro,frgil,transparenteyamorfoque se encuentra en la naturaleza aunque tambin puede ser producido por el hombre. El vidrio artificial se usa para hacer ventanas, lentes,botellasy una gran variedad de productos. El vidrio es un tipo dematerial cermicoamorfo.

Composicin:Arena de slice(SiO2).Carbonato de sodio(Na2CO3).Caliza(CaCO3).Caractersticas:

G) Resinas Epoxi Unaresina epoxiopoliepxidoes unpolmero termoestableque se endurece cuando se mezcla con un agentecatalizadoro endurecedor. Las resinasepoxi ms frecuentes son producto de una reaccin entre epiclorohidrina ybisfenol.

A)Burj Al ArabElBurj Al Arab es unhotelde lujo con una altura de 321metros, siendo el tercer hotel ms alto de todo el mundoy uno de los edificios hoteleros ms representativos. Est situado en elmar, sobre unaisla artificial localizada a 270 metros de la playa en elGolfo Prsico, la cual est conectada a tierra firme mediante una carretera.

Estructuras y EdificacionesDonghai Bridgees uno de losms largos puentes cruzados de mar en el mundo.Fue terminado el 10 de diciembre de 2005.Tiene una longitud total de 32,5 kilmetros (20,2 millas) y se conecta continenteShanghaiy la costaYangshanpuerto de aguas profundas enChina.

B) Donghai BridgeLa presa de Monticello est situada en el condado de Napa, en el estado de California (EEUU). La presa fue construida entre los aos 1953 y 1957, y tiene un total de 249.900 metros cbicos de cemento. El sumidero tiene unos 200 metros de longitud, donde el agua al pasar del nivel donde empezara a ser peligroso, es tragada por el agujero y pasa al exterior a travs del dique de contencin.

C) Represa MonticelloD)Rueda de FalkirkEsta rueda llamada as por el pueblo de igual nombre en la que se situa la estructura. La rueda de Falkirk, es un ascensor para barcos, dado que el canal en la que se situa, tiene un desnivel de 24 metros. La rueda, gira 180 en apenas 5 minutos y medio, y usa la misma energia que se usa al hervir 8 ollas de agua.

E) Parque elica de Horns :

Horns Rev es el primer parque eolico situado en el mar. Horns rev se localiza en la parte este del Mar del Norte, a unos 10 Km de la costa de Dinamarca. En total, 80 molinos de 2 MW se pusieron en funcionamiento a partir de 2002. El parque eolico, proporciona energia para 150.500 viviendas.

Gracias a la quimica se ha logrado la sntesis de numerosos compuestos orgnicos e inorgnicos, siendo de gran uso en la rama de Edificaciones y Construccin, permitiendo el desarrollo y crecimiento en materiales permitiendo una mejor utilizacin de las materias primas en mbito de proyectos.

Integrantes:ASSSSd