UNIDAD IV

UNIDAD IV: Química de la madera, agua, suelo, rocas, agregados y los hormigones ​

Semana 13:Química de la madera, agua, suelo, rocas agregados y hormigones​

LA MADERA

Tiene un amplio campo de aplicación​ y es históricamente el material mas utilizado .Actualmente, en la mayoría de los países desarrollados su uso como material estructural alcanza a más del 90% de la construcción.​

PRPIEDADES DE LA MADERA

1. Densidad: Afecta la resistencia y el peso de la estructura.
2. Resistencia a la Compresión: Importante para soportar cargas.
3. Resistencia a la Flexión: Crucial para vigas y soportes.
4. Elasticidad: Permite cierta flexibilidad sin romperse.
5. Durabilidad Natural: Resistencia a insectos y hongos.
6. Humedad: Controla la contracción y expansión para estabilidad dimensional.
7. Aislante Térmico: Contribuye a la eficiencia energética del edificio.

CLASIFICACIÓN DE LA MADERA

1. Maderas Quebradizas: Tienen alta dureza pero son frágiles y se quiebran fácilmente bajo presión. Ejemplo: Ébano.
2. Maderas Duras: Alta densidad y resistencia, difíciles de trabajar pero muy duraderas. Ejemplos: Roble, Nogal, Caoba.
3. Maderas Semiduras: Intermedia entre duras y blandas, ofrecen un buen equilibrio entre facilidad de trabajo y resistencia. Ejemplos: Castaño, Haya.
4. Maderas Blandas: Baja densidad, fáciles de trabajar, menos resistentes. Ejemplos: Pino, Abeto, Cedro.

TIPOS DE MADERA

APLICACIONES

EL AGUA

Reglamento de la Calidad del Agua para Consumo Humano DS N° 031-2010-SA.

El agua es un compuesto químico formado por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H₂O). Es esencial para la vida, incolora, inodora e insípida en estado puro, y se encuentra en la naturaleza en estado líquido, sólido (hielo) y gaseoso (vapor). Es el solvente universal y participa en numerosos procesos biológicos, químicos y físicos. El agua es el componente que aparece con mayor abundancia en la superficie terrestre ( cubre cerca del 71% de la corteza de la tierra ).​

CICLO DEL AGUA

PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA

1. Estado: Líquida a temperatura ambiente, pero puede existir en estado sólido (hielo) y gaseoso (vapor).
2. Punto de Ebullición: 100°C (212°F) a nivel del mar.
3. Punto de Congelación: 0°C (32°F) a nivel del mar.
4. Densidad: 1 g/cm³ a 4°C (la densidad disminuye cuando se congela).
5. Calor Específico: Alta capacidad de almacenar calor (4.18 J/g°C).
6. Calor de Vaporización: Alta (2260 J/g), lo que permite la regulación térmica.
7. Tensión Superficial: Alta, permite que pequeños objetos floten y que el agua forme gotas.
8. Viscosidad: Relativamente baja, lo que permite su flujo fácil.
9. Conductividad Térmica: Moderada, lo que facilita la transferencia de calor.
10. Índice de Refracción: 1.333, lo que afecta cómo la luz se desvía al pasar por el agua.

PROPIEDADES QUIMICAS DEL AGUA

1. Molécula Polar: La distribución desigual de cargas hace que tenga un extremo ligeramente positivo (hidrógenos) y uno negativo (oxígeno), facilitando la formación de enlaces de hidrógeno.
2. Solvente Universal: Disuelve muchas sustancias debido a su polaridad.
3. Reactividad Química: Participa en reacciones como hidrólisis y deshidratación.
4. pH Neutro: Tiene un pH de 7 en estado puro a 25°C.
5. Capacidad para formar Puentes de Hidrógeno: Estos enlaces afectan sus propiedades térmicas y físicas.
6. Electrólito Débil: Puede ionizarse ligeramente en iones H⁺ y OH⁻.
7. Estabilidad Química: Estable bajo condiciones normales, pero puede descomponerse en oxígeno e hidrógeno mediante electrólisis.
8. Reacción con Ácidos y Bases: Actúa como ácido (donador de protones) o base (aceptor de protones) dependiendo del contexto, conocida como comportamiento anfótero

NORMAS FUNCIONES PRINCIPALES DEL AGUA DE MEZCLA​

REQUISITOS DE DURABILIDAD​

Limites permisibles para el Agua de mezcla y de curado según la NTP 339.088​

AGREGADOS​: Conjunto de partículas inorgánicas de origen natural o artificial cuyas dimensiones están comprendidas entre los límites fijados. NTP 400.018:2013 (revisada el 2018)​

El agregado es un material granular inerte, obtenido de la desintegración natural, desgaste o trituración de rocas, escorias siderúrgicas o materiales duros, utilizado en hormigones. Los agregados finos y gruesos constituyen entre el 60% y 75% del volumen del hormigón (70% a 85% de la masa), influyendo significativamente en las propiedades del hormigón tanto en estado fresco como endurecido, así como en la proporción de la mezcla y la economía del hormigón.

  

EXTRACCIÓN​:

 

INFLUENCIA EN LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO

 

PROPIEDAD DE LOS AGREGADOS

Propiedades Físicas

1. Resistencia a la Compresión: El concreto es muy fuerte en compresión y puede soportar grandes cargas de peso sin romperse.
2. Densidad: La densidad del concreto suele variar entre 2200 y 2500 kg/m³, dependiendo de los materiales utilizados y la mezcla.
3. Durabilidad: Cuando se fabrica y cura adecuadamente, el concreto es extremadamente duradero y puede durar décadas, incluso en condiciones ambientales adversas.
4. Conductividad Térmica: El concreto tiene una conductividad térmica relativamente alta, lo que significa que puede transferir calor de manera eficiente.
5. Coeficiente de Expansión Térmica: El concreto se expande y contrae con los cambios de temperatura, aunque este efecto es relativamente pequeño.

Propiedades Mecánicas

1. Resistencia a la Tracción: El concreto es débil en tracción y generalmente necesita ser reforzado con acero (concreto armado) para soportar cargas de tracción.
2. Módulo de Elasticidad: El concreto tiene un módulo de elasticidad moderado, lo que le permite deformarse ligeramente bajo carga sin romperse.
3. Resistencia al Desgaste: El concreto tiene una buena resistencia al desgaste, lo que lo hace adecuado para superficies de alto tráfico como pavimentos y pisos industriales.

Propiedades Químicas

1. Resistencia a la Corrosión: El concreto tiene una buena resistencia a la corrosión, especialmente cuando se usa en combinación con acero inoxidable o se le aplica un recubrimiento protector.
2. Reacción Alcalina con Agregados: En algunos casos, los agregados en el concreto pueden reaccionar con los álcalis del cemento, lo que puede causar expansión y agrietamiento.

Propiedades de Trabajabilidad

1. Plasticidad y Consistencia: La trabajabilidad del concreto fresco es crucial para su correcta colocación y compactación. Puede ajustarse mediante la proporción de agua, el tipo de cemento y la adición de aditivos.
2. Tiempo de Fraguado: El concreto comienza a endurecerse y ganar resistencia a partir del momento en que se mezcla. El tiempo de fraguado puede ser ajustado mediante aditivos.

Propiedades Térmicas

1. Resistencia al Fuego: El concreto tiene una buena resistencia al fuego y no emite gases tóxicos cuando se expone a altas temperaturas.
2. Inercia Térmica: La capacidad del concreto para almacenar y liberar calor lentamente contribuye a la eficiencia energética de los edificios.

Propiedades Acústicas

1. Aislamiento Acústico: El concreto puede actuar como un buen aislante acústico, reduciendo la transmisión de sonido entre espacios.

Sostenibilidad

1. Reciclabilidad: El concreto es reciclable y los residuos de concreto pueden ser triturados y reutilizados como agregados en nuevas mezclas.
2. Huella de Carbono: Aunque la producción de cemento, un componente clave del concreto, es intensiva en energía y genera CO2, se están desarrollando tecnologías y prácticas para reducir la huella de carbono del concreto.

CARACTERISTICAS FISICAS DE LOS AGREGADOS

Tamaño y Gradación:

Gradación: Distribución de los tamaños de las partículas dentro del agregado, influye en la trabajabilidad y la compacidad del hormigón.

Tamaño Máximo: El tamaño máximo de las partículas afecta la manejabilidad y resistencia del hormigón.

Forma: Puede ser angular, redondeada, irregular o laminada; las partículas angulares mejoran la resistencia pero pueden dificultar la trabajabilidad.

Textura: Superficies rugosas mejoran la adherencia entre el cemento y los agregados, aumentando la resistencia del hormigón.

Densidad Real: La densidad del material del que está hecho el agregado.

Densidad Aparente: La densidad incluyendo los poros y vacíos dentro de las partículas.

Densidad Relativa: La relación de la densidad del agregado con la densidad del agua.

Absorción de Agua:

Capacidad del agregado para absorber agua, influye en la cantidad de agua necesaria para la mezcla de hormigón.

Relación entre la masa del agregado y el volumen que ocupa, incluyendo los poros internos.

La cantidad de agua contenida en el agregado, afecta la relación agua/cemento en la mezcla de hormigón.

Resistencia al Desgaste: Capacidad de las partículas de agregado para resistir la abrasión y el desgaste, importante para la durabilidad del hormigón.

Porosidad y Permeabilidad: La porosidad afecta la absorción de agua y la permeabilidad influye en la durabilidad del hormigón, especialmente en entornos agresivos.

Durabilidad: Capacidad del agregado para resistir la descomposición física y química en el entorno donde se utiliza el hormigón.

EL HORMIGÓN

El hormigón es el resultado de una mezcla de cemento, arena y grava que unidos con agua, forman una masa resistente y de consistencia compacta.​El cemento mezclado con agua, se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes, que en poas horas fragua y se endurece formándose en un material de consistencia pétrea.​

SUSTENTABILIDAD

LOS TRES PILARES DEL DESARROLLO SOSTENIBLE DE LAS CONTRUCCIONES DEL HORMIGÓN 

 

¿ Por qué el hormigón es empleado como material de construcción ?

El hormigón es empleado como material de construcción debido a su alta resistencia a la compresión, durabilidad frente a condiciones climáticas extremas y productos químicos, y su versatilidad en formas y tamaños. Además, requiere poco mantenimiento, es económico, ofrece buenas propiedades de aislamiento térmico y acústico, y es resistente al fuego. Puede ser reforzado con acero para mejorar su resistencia y puede ser fabricado con materiales reciclados, lo que contribuye a la sostenibilidad.

Características sustentables del hormigón​

Las características sustentables del hormigón incluyen su durabilidad, que reduce la necesidad de reparaciones y reemplazos frecuentes; su capacidad para ser fabricado con materiales reciclados, como residuos de construcción; su eficiencia energética, ofreciendo buen aislamiento térmico y reduciendo el consumo de energía; la reducción de residuos, ya que puede incorporar subproductos industriales; y su bajo mantenimiento, que prolonga su vida útil y disminuye el impacto ambiental. Aunque la producción de cemento tiene una huella de carbono significativa, la durabilidad del hormigón compensa esto a lo largo del tiempo.

Prolonga la vida útil / Seguridad / Eficiencia energética / Bajo mantenimiento / Reducción de residuos / Economía de recursos / Costo reducido de transporte / Estética y otros beneficios.

Distribución de los componentes del suelo en % de volumen 

La distribución típica de los componentes del suelo en términos de porcentaje de volumen es:

Partículas Minerales: 45% (compuesto de arena, limo y arcilla).

Agua: 20-30% (dependiendo de la humedad del suelo).

Aire: 20-30% (espacios vacíos entre las partículas del suelo).

Materia Orgánica: 5% (humus y otros residuos orgánicos).

Estos porcentajes pueden variar según el tipo de suelo y las condiciones ambientales.

PERFILES DEL SUELO ​

Los perfiles del suelo se refieren a las distintas capas o horizontes que se encuentran en una sección vertical del suelo, desde la superficie hasta el lecho rocoso subyacente. Los principales perfiles del suelo incluyen:

1. Horizonte O (Capa Orgánica):

   • Ubicación: Superficie.
   • Descripción: Contiene materia orgánica en descomposición, como hojas y restos de plantas. Es rico en nutrientes y es oscuro en color.

2. Horizonte A (Capa Superficial o Humosa):

   • Ubicación: Justo debajo del horizonte O.
   • Descripción: Mezcla de materia orgánica con minerales. Es más claro que el horizonte O y tiene una textura más variable. Es donde ocurre la mayor parte de la actividad biológica y la formación de humus.

3. Horizonte E (Capa de Eluvación o de Lixiviación):

   • Ubicación: Debajo del horizonte A (si está presente).
   • Descripción: Zona de lixiviación donde se han lavado minerales y materia orgánica. Puede ser más claro y menos fértil.

4. Horizonte B (Capa de Iluvación o Subsuperficial):

   • Ubicación: Debajo del horizonte E o A.
   • Descripción: Acumulación de minerales, arcillas y materia orgánica que se han trasladado desde los horizontes superiores. Suele ser más denso y menos fértil.

5. Horizonte C (Capa de Materia Bruta):

   • Ubicación: Debajo del horizonte B.
   • Descripción: Contiene material parental o roca parcialmente descompuesta. Puede tener fragmentos de roca y es menos afectado por los procesos biológicos.

6. Horizonte R (Roca Madre):

   • Ubicación: Base del perfil del suelo.
   • Descripción: Roca sólida no alterada. Sirve como base de formación para los horizontes superiores.

Estos horizontes pueden variar en función del tipo de suelo, el clima, la topografía y la actividad biológica en el área.

Zonificación de Usos ​. ÁMBITO DE APLICACIÓN DE LOS USOS DEL SUELO​

Suelo Urbano y Expansión:  Residencial / Institucional /  ​Comercial​ / Servicios / ​Industria​

Suelo Rural : Agrícola / Ganadero / Forestal / Explotación de recursos naturales / Residencial: vivienda, campesina, campestre / Institucional​

Suelo de Protección: Zonas de conservación / Zonas de Preservación / Zonas de restauración / Zonas de usos sostenible.

CONCLUSIONES ​

Los agregados, compuestos de materiales geológicos tales como, la piedra, la arena y la grava, se utilizan virtualmente en todas las formas de construcción. Se pueden aprovechar en su estado natural o bien triturarse y convertirse en fragmentos más pequeños.​

Finalmente El Hormigón es el Material de Construcción que más se utiliza actualmente es un material de fácil fabricación, no necesita gran tecnología, es relativamente económico y de gran durabilidad.​

Es un material compuesto de cemento, árido grueso (grava), árido fino (arena) y agua. También se puede añadir adiciones (podrían ser subproductos industriales como las cenizas volantes produciendo un hormigón más económico y durable) y/o aditivos (de coste elevado).​

Los tipos de hormigón más utilizados en el sector de la construcción son: Hormigón en Masa. Se usan unos moldes ya preparados donde se vierte el hormigón obteniendo como consecuencia macizos sometidos a esfuerzos de compresión

Semana 14: Polímeros naturales y sintéticos.

 POLÍMEROS NATURALES 

LOS POLÍMEROS EN LA CONSTRUCCIÓN:

• Desde el principio de los tiempos, el hombre ha empleado ( POLÍMEROS NATURALES) para satisfacer sus necesidades: Maders, cuero, resinas y gomas naturales y fibras como el algodón, lana y la seda.
• Sin embargo, contrariamente a otros materiales, como cerámicas o metales, que se han desarrollado a lo largo de los años.
• El término polímeros se deriva de las palabras griegas "poli" (muchas)y "meros" (partes). Estas partes, que se encuentran conectadas entre si por enlaces covalentes, que son la parte basica.

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS POLÍMEROS 

1. Fotoluminiscencia (fluorescencia y fosforescencia). 
2. Fotoconductividad.
3. Electrocromismo.
4. Las propiedades eléctricas de los polímeros industriales están determinadas principalmente, por la naturaleza química del material, en general suelen ser malos conductores eléctricos.
5. Para evitar cargas estáticas en aplicaciones que lo requieren, se ha generalizado el uso de antiestáticos que permite en la superficie del polímero una conducción parcial de cargas elétricas.

LA RESISTENCIA, LA DUREZA Y LA DUCTILIDAD SON PROPIEDADES MECÁNICAS

• Un polímero tiene resistencia tensil si soporta un estiramiento.
• La resistencia tensil es importante para un material que va a ser extendido o va a estar en bajo tensión. Las fibras necesitan tener buena resistencia.
• Un polímero tendrá resistencia a la compresión.

USOS Y APlICACIONES

• Aislante eléctrico ( maquinarias, motores eléctricos. radios, etc.)
• Aislamiento de alta tensión para transformadores.
• soporte ( sillas, mesas, carretes.

CLASIFICACIÓN DE LOS POLÍMERO     

• ORIGEN:                    

1. POLÍMEROS NATURALES: Existen en la naturaleza muchos polímeros y las biomoléculas que forman los seres vivos son macromoléculas poliméricas.
2. POLÍMEROS SEMISINTÉTICOS: Se obtiene por transformación de naturales.
3. POLÍMEROS SINTÉTICOS: Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros.

• SEGÚN SUS APLICACIONES:

1. ELÁSTOMEROS: Son materiales con muy bajo módulo de elasticidad y alta extensibilidad; es decir., se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo.
2. PLÁSTICOS. Son aquellos polímeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original.
3. FIBRAS: Presentan alto módulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyos dimensiones permanecen estables.
4. RECUBRIMIENTO: Sus sustancias, normalmente líquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad.
5. ADHESIVOS: Son sustancias que combinan una alta adhesión y una alta cohesión, lo que les permite unir dos o más cuerpos por contacto superficial.

• COMPORTAMIENTO AL ELEVAR LA TEMPERATURA 

1. POLIESTIRENO: (Utilizado para hacer lo que conocemos como durapac.)
2. POLICLORURO DE VINILO: ( Se usa para la fabricación de tubería abreviado PVC.)
3. NYLON: (Para hacer cuerdas de pescar, trajes de buso, etc.)
4. POLIETILENO:( Se usa para fabricar los vasos, platos, tenedores, cucharas, todo lo que sea desechable.)

Polímeros sintéticos

Los polímeros sintéticos son materiales muy utilizados en la ingeniería civil debido a sus propiedades únicas y beneficios. A continuación, te menciono algunos ejemplos de aplicaciones de polímeros sintéticos en la ingeniería civil:

1. Concreto reforzado con fibras: Se utilizan fibras sintéticas como el polipropileno o el nylon para mejorar la resistencia y durabilidad del concreto.

2. Pavimentos: Los polímeros sintéticos se utilizan en la construcción de pavimentos, como el asfalto modificado con polímeros, para mejorar su resistencia y durabilidad.

3. Tuberías: Las tuberías de polímeros sintéticos, como el PVC o el PE, se utilizan para la distribución de agua y gas debido a su resistencia a la corrosión y su durabilidad.

4. Geotextiles: Los geotextiles son materiales porosos hechos de polímeros sintéticos que se utilizan para estabilizar suelos y prevenir la erosión.

5. Recubrimientos: Los polímeros sintéticos se utilizan como recubrimientos para proteger estructuras de la corrosión y el desgaste.

6. Materiales compuestos: Los materiales compuestos de polímeros sintéticos se utilizan en la construcción de estructuras ligeras y resistentes, como puentes y edificios.

Características de los polímeros sintéticos utilizados en la ingeniería civil:

1. Resistencia: Alta resistencia a la tensión, compresión y flexión.

2. Durabilidad: Larga vida útil y resistencia a la degradación por factores ambientales.

3. Corrosión: Resistencia a la corrosión y oxidación.

4. Ligereza: Bajo peso específico en comparación con materiales tradicionales.

5. Flexibilidad: Capacidad para deformarse sin romperse.

6. Estabilidad dimensional: Mantienen su forma y tamaño en diferentes condiciones ambientales.

7. Resistencia química: Resistencia a la acción de sustancias químicas agresivas.

8. Facilidad de instalación: Fácil de instalar y unir.

9. Costo-efectividad: Relación calidad-precio favorable.

10. Versatilidad: Se pueden utilizar en una amplia variedad de aplicaciones

Aplicaciones de los polímeros en la construcción 

El polímero PET (Polietileno Tereftalato) 

El PET (Polietileno Tereftalato) es un polímero termoplástico que se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo:

1. Envases para bebidas y alimentos: botellas, tarros, contenedores.

2. Fibra sintética para ropa y textiles: poliéster.

3. Películas para embalaje y etiquetas.

4. Componentes para automóviles y electrodomésticos.

5. Materiales para construcción y decoración.

El PET es un material popular debido a sus propiedades:

- Ligereza

- Resistencia a la corrosión y químicos

- Buena resistencia a la tracción y impacto

- Transparente y brillante

- Reciclable

Sin embargo, también tiene algunas desventajas:

- Sensibilidad a la humedad y alta temperatura

- Puede degradarse con el tiempo

- No es biodegradable

- Puede contener restos de monómeros tóxicos

En resumen, el PET es un material versátil y ampliamente utilizado, pero es importante considerar sus limitaciones y desventajas en aplicaciones específicas.

Características:

- Densidad: 1,38 g/cm³

- Punto de fusión: 250-260°C

- Módulo de elasticidad: 2800-3000 MPa

- Resistencia a la tracción: 50-70 MPa

- Coeficiente de expansión térmica: 70 × 10^(-6) K^(-1)

- Conductividad térmica: 0,24 W/mK

- Absorción de agua: 0,5%

Usos:

- Envases para bebidas y alimentos (botellas, tarros)

- Fibra sintética para ropa y textiles

- Películas para embalaje y etiquetas

- Componentes para automóviles y electrodomésticos

- Materiales para construcción y decoración

Ventajas:

- Resistencia a la corrosión y químicos

- Ligereza y facilidad de transporte

- Buena resistencia a la tracción y impacto

- Transparente y brillante

- Reciclable

- Buen aislante térmico y eléctrico

Desventajas:

- Sensibilidad a la humedad y alta temperatura

- Puede degradarse con el tiempo

- No es biodegradable

- Puede contener restos de monómeros tóxicos

- No es adecuado para aplicaciones de alta temperatura

El polímero PEAD (Polietileno Acetato de Vinilo) 

El PEAD (Polietileno Acetato de Vinilo) es un polímero termoplástico que se utiliza en una variedad de aplicaciones debido a sus propiedades únicas, como:

1. Adhesivos y selladores: Debido a su alta adherencia y flexibilidad.

2. Recubrimientos y pinturas: Para proteger superficies y darles un acabado decorativo.

3. Componentes para automóviles y electrodomésticos: Por su resistencia a químicos y aceites.

4. Materiales para construcción y decoración: Tubos, cintas, etc.

5. Envases y embalajes: Por su resistencia a impactos y flexibilidad.

El PEAD sirve para:

- Proteger superficies con recubrimientos y selladores

- Unir materiales con adhesivos

- Dar un acabado decorativo con pinturas

- Fabricar componentes resistentes para automóviles y electrodomésticos

- Crear materiales para construcción y decoración

- Envases y embalajes seguros y resistentes

En resumen, el PEAD es un material versátil que ofrece soluciones para diversas necesidades de adhesión, protección y fabricación.

Características:

- Densidad: 0,92-0,94 g/cm³

- Punto de fusión: 90-100°C

- Módulo de elasticidad: 10-50 MPa

- Resistencia a la tracción: 10-20 MPa

- Coeficiente de expansión térmica: 150-200 × 10^(-6) K^(-1)

- Conductividad térmica: 0,15-0,20 W/mK

- Absorción de agua: 1-2%

Usos:

- Adhesivos y selladores

- Recubrimientos y pinturas

- Componentes para automóviles y electrodomésticos

- Materiales para construcción y decoración

- Envases y embalajes

Ventajas:

- Alta flexibilidad y resistencia a impactos

- Buena adherencia a diversas superficies

- Resistencia a químicos y aceites

- Facilidad de procesamiento y aplicación

- Buen aislante térmico y eléctrico

Desventajas:

- Baja resistencia a la tracción y compresión

- Sensibilidad a la luz UV y ozono

- Puede degradarse con el tiempo

- No es adecuado para aplicaciones de alta temperatura

- Puede contener restos de monómeros tóxicos

El Polietileno de Baja Densidad (PEBD)

sirve para:

- Proteger productos durante el transporte y almacenamiento

- Envases para alimentos, bebidas, productos químicos y farmacéuticos

- Aislamiento térmico y acústico en construcción

- Componentes para automóviles y electrodomésticos

- Embalajes y envases para productos

- Aislamiento eléctrico en cables y equipos

- Materiales para la industria textil y médica

En general, el PEBD es un material versátil que ofrece soluciones para diversas necesidades de envase, protección y aislamiento.

Características:

- Densidad: 0,91-0,94 g/cm³

- Punto de fusión: 105-115°C

- Módulo de elasticidad: 100-300 MPa

- Resistencia a la tracción: 10-20 MPa

- Coeficiente de expansión térmica: 150-200 × 10^(-6) K^(-1)

- Conductividad térmica: 0,15-0,20 W/mK

- Absorción de agua: 0,5-1%

Ventajas:

- Baja densidad y ligereza

- Buena resistencia a impactos y flexibilidad

- Resistencia a químicos y aceites

- Facilidad de procesamiento y aplicación

- Buen aislante térmico y eléctrico

- Reciclable

Desventajas:

- Baja resistencia a la tracción y compresión

- Sensibilidad a la luz UV y ozono

- Puede degradarse con el tiempo

- No es adecuado para aplicaciones de alta temperatura

- Puede contener restos de monómeros tóxicos

Aplicaciones:

- Envases para alimentos y bebidas

- Envases para productos químicos y farmacéuticos

- Materiales para construcción y decoración

- Componentes para automóviles y electrodomésticos

- Materiales para embalajes y envases

Notas:

- El PEBD es un material versátil y ampliamente utilizado en diversas industrias.

- Es importante considerar sus limitaciones y desventajas en aplicaciones específicas.

- El PEBD puede ser modificado con aditivos para mejorar sus propiedades y rendimiento.

El Polipropileno (PP) 

es un polímero termoplástico con diversas aplicaciones en la construcción y otras industrias. A continuación, te presento sus características, ventajas, desventajas y ejemplos de aplicaciones en la construcción:

Características:

- Densidad: 0,90-0,92 g/cm³

- Punto de fusión: 160-170°C

- Módulo de elasticidad: 1.300-1.500 MPa

- Resistencia a la tracción: 30-40 MPa

- Coeficiente de expansión térmica: 100-150 × 10^(-6) K^(-1)

- Conductividad térmica: 0,20-0,25 W/mK

- Absorción de agua: 0,1-0,3%

Ventajas:

- Resistencia a químicos y aceites

- Buena resistencia a la corrosión

- Ligereza y facilidad de manejo

- Buen aislante térmico y eléctrico

- Reciclable

Desventajas:

- Baja resistencia a la tracción y compresión

- Sensibilidad a la luz UV y ozono

- Puede degradarse con el tiempo

- No es adecuado para aplicaciones de alta temperatura

Aplicaciones en la construcción:

- Tubos y accesorios para sistemas de agua y gas

- Materiales para aislamiento térmico y acústico

- Componentes para ventanas y puertas

- Materiales para techos y cubiertas

- Materiales para paredes y divisiones

Ejemplos específicos:

- Tubos de PP para sistemas de agua potable y gas

- Aislamiento térmico en techos y paredes

- Ventanas y puertas de PP para edificios residenciales y comerciales

- Materiales de PP para cubiertas y techos de edificios

En resumen, el PP es un material versátil y resistente, ampliamente utilizado en la construcción y otras industrias. Sin embargo, es importante considerar sus limitaciones y desventajas en aplicaciones específicas.

El Poliestireno (PS) 

es un polímero termoplástico con diversas aplicaciones en la construcción y otras industrias. A continuación, te presento sus características, ventajas, desventajas y ejemplos de aplicaciones en la construcción:

Características:

- Densidad: 1,04-1,06 g/cm³

- Punto de fusión: 240-250°C

- Módulo de elasticidad: 3.000-4.000 MPa

- Resistencia a la tracción: 40-60 MPa

- Coeficiente de expansión térmica: 70-80 × 10^(-6) K^(-1)

- Conductividad térmica: 0,15-0,20 W/mK

- Absorción de agua: 0,1-0,3%

Ventajas:

- Ligereza y facilidad de manejo

- Buen aislante térmico y acústico

- Resistencia a la corrosión y químicos

- Facilidad de moldeado y fabricación

- Buen acabado superficial

Desventajas:

- Baja resistencia a la tracción y compresión

- Sensibilidad a la luz UV y ozono

- Puede degradarse con el tiempo

- No es adecuado para aplicaciones de alta temperatura

- Puede ser inflamable

Aplicaciones en la construcción:

- Aislamiento térmico en techos y paredes

- Materiales para techos y cubiertas

- Componentes para ventanas y puertas

- Materiales para paredes y divisiones

- Materiales para decoración y acabados

Ejemplos específicos:

- Aislamiento térmico en techos y paredes con PS expandido (EPS)

- Techos y cubiertas con PS extruido (XPS)

- Ventanas y puertas de PS para edificios residenciales y comerciales

- Materiales de PS para decoración y acabados en interiores

En resumen, el PS es un material ligero y aislante, ampliamente utilizado en la construcción y otras industrias. Sin embargo, es importante considerar sus limitaciones y desventajas en aplicaciones específicas.

El Policarbonato (PC) 

es un polímero termoplástico con diversas aplicaciones en la construcción y otras industrias. A continuación, te presento sus características, ventajas, desventajas y ejemplos de aplicaciones en la construcción:

Características:

- Densidad: 1,20-1,22 g/cm³

- Punto de fusión: 230-240°C

- Módulo de elasticidad: 2.000-2.500 MPa

- Resistencia a la tracción: 60-80 MPa

- Coeficiente de expansión térmica: 60-70 × 10^(-6) K^(-1)

- Conductividad térmica: 0,20-0,25 W/mK

- Absorción de agua: 0,1-0,3%

Ventajas:

- Alta resistencia a impactos y flexibilidad

- Buena resistencia a la corrosión y químicos

- Transparente y con buena claridad óptica

- Facilidad de moldeado y fabricación

- Buen aislante térmico y acústico

Desventajas:

- Sensibilidad a la luz UV y ozono

- Puede degradarse con el tiempo

- No es adecuado para aplicaciones de alta temperatura

- Puede ser más costoso que otros materiales

Aplicaciones en la construcción:

- Ventanas y puertas transparentes

- Materiales para techos y cubiertas transparentes

- Componentes para iluminación y señalización

- Materiales para paredes y divisiones transparentes

- Materiales para decoración y acabados

Ejemplos específicos:

- Ventanas y puertas de PC para edificios residenciales y comerciales

- Techos y cubiertas transparentes con PC para áreas comunes y espacios abiertos

- Señalización y iluminación con PC para espacios públicos y comerciales

- Materiales de PC para decoración y acabados en interiores

En resumen, el PC es un material resistente y transparente, ampliamente utilizado en la construcción y otras industrias. Sin embargo, es importante considerar sus limitaciones y desventajas en aplicaciones específicas.

 

SEMANA 15: IMPACTO AMBIENTAL

1. INTRODUCCIÓN

• El bienestar de toda la humanidad depende directamente 

de la biodiversidad y de los ecosistemas.

• Algunas actividades causan efectos irreversibles

sobre el medio ambiente.

• Veremos como las actividades del hombre afectan, dañando gravemente la naturaleza, también informaremos de como podemos evitarlo aplicando medidas.

2. Tipos de impacto ambiental

2.1 Impacto ambiental positivo:

Pueden ser, la reforestación, el uso

de energías renovables, una gestión del

agua eficiente y un buen tratamiento de

depuración de agua o tener buenos ámbitos

de reciclaje.

2.2 Impacto ambiental directo:

Se hace referencia a aquel impacto que se aprecia inmediatamente o en un corto periodo de tiempo.

2.3 Impacto ambiental acumulativo:

Es aquel que se produce por la suma de impactos de pequeño tamaño a lo largo del tiempo en una misma zona.

3. CAUSAS DEL IMPACTO AMBIENTAL

- La actividad económica e industrial.

- Contaminación del agua.

- Contaminación del suelo.

- Agotamiento de los recursos. naturales.

- Emisión de gases de efecto invernadero.

 2.1 Contaminación del suelo en construcción de obras civiles

Los residuos de la construcción llegan a representar entre un cuarto y un tercio de los residuos generados en un municipio. Con esta cantidad de desechos se podría llenar un zócalo, la cantidad de desechos pueden alcanzar una altura de 5 metros por año. Contaminamos el suelo al momento de excavar, químicos que caen al suelo, etc.

4. Efectos del impacto ambiental

- Afecta al cambio climático

- Aumenta la frecuencia y la intensidad de los fenómenos meteorológicos extremos, como olas de calor, sequías e inundaciones, así como la degradación de hábitats y extinción de especies.

- El cambio climático provoca un impacto repentino en forma de desastres naturales, tales

como inundaciones o terremotos, pero a su vez también provoca un impacto lento, en forma de sequías.

4. Medidas para mitigar el impacto ambiental:

1. Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero

• Transporte sostenible: Utilizar medios de transporte menos contaminantes como bicicletas, transporte público, o vehículos eléctricos.
• Eficiencia energética: Implementar tecnologías que reduzcan el consumo de energía en hogares, industrias y oficinas.

2. Fomento de energías renovables

• Energía solar y eólica: Promover la instalación de paneles solares y parques eólicos para reducir la dependencia de combustibles fósiles.
• Inversión en tecnologías limpias: Apoyar la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías que permitan una producción energética más limpia.

3. Gestión de residuos

• Reciclaje y compostaje: Implementar programas de reciclaje en hogares y comunidades para reducir la cantidad de residuos que terminan en vertederos.
• Reducción del uso de plásticos: Fomentar el uso de materiales biodegradables y reducir el consumo de plásticos de un solo uso.

4. Conservación de recursos naturales

• Uso sostenible del agua: Implementar técnicas de ahorro de agua en la agricultura, la industria y el hogar.
• Protección de bosques y áreas naturales: Apoyar la reforestación y la conservación de ecosistemas naturales.

5. Promoción de una agricultura sostenible

• Agricultura orgánica: Reducir el uso de pesticidas y fertilizantes químicos.
• Prácticas agrícolas regenerativas: Implementar técnicas que mejoren la salud del suelo y aumenten la biodiversidad.

6. Educación y concienciación

• Programas de educación ambiental: Fomentar la conciencia sobre la importancia de cuidar el medio ambiente desde edades tempranas.
• Campañas de sensibilización: Realizar campañas para informar a la población sobre las acciones que pueden tomar para reducir su huella ecológica.

7. Políticas gubernamentales

• Regulaciones ambientales: Establecer y hacer cumplir leyes que limiten las emisiones de contaminantes y promuevan prácticas sostenibles.
• Subsidios y apoyos: Ofrecer incentivos a empresas y particulares que adopten prácticas sostenibles.

8. Economía circular

• Reutilización de materiales: Promover la reutilización de productos y materiales para reducir la necesidad de extraer recursos naturales.
• Diseño sostenible: Fomentar la creación de productos diseñados para durar y ser fácilmente reciclables.

5. Rol de la sociedad en el impacto ambiental:

1. Consumidores responsables

• Elecciones de consumo: La demanda de productos y servicios tiene un gran impacto en la producción y, por ende, en el medio ambiente. Al optar por productos ecológicos, orgánicos y de bajo impacto ambiental, los consumidores pueden incentivar a las empresas a adoptar prácticas más sostenibles.
• Reducción del desperdicio: Adoptar hábitos como la reducción, reutilización y reciclaje de materiales puede disminuir significativamente la cantidad de residuos generados.

2. Educación y concienciación

• Educación ambiental: La sociedad tiene la responsabilidad de educar y sensibilizar a las personas sobre la importancia de cuidar el medio ambiente. Esto puede incluir desde la enseñanza en escuelas hasta la difusión de información a través de medios de comunicación y redes sociales.
• Cambio de hábitos: A medida que las personas se informan más sobre el impacto de sus acciones, pueden adoptar hábitos más sostenibles, como el ahorro de energía, el uso de transporte público, y la reducción del consumo de plásticos.

3. Participación en políticas públicas

• Defensa del medio ambiente: La sociedad puede influir en la creación y aplicación de políticas públicas ambientales al participar en movimientos sociales, organizaciones no gubernamentales (ONGS), y mediante la presión a los gobiernos para que adopten medidas más estrictas de protección ambiental.
• Voto consciente: Elegir representantes políticos que promuevan políticas ambientales sostenibles es una forma directa de impactar positivamente en el medio ambiente a través de la democracia.

4. Innovación y emprendimiento

• Desarrollo de soluciones sostenibles: Los emprendedores y empresas pueden liderar la creación de tecnologías y productos que reduzcan el impacto ambiental, como energías renovables, materiales reciclados, y procesos de producción más limpios.
• Economía circular: La sociedad puede fomentar y apoyar modelos de negocio que operen bajo los principios de la economía circular, donde los productos están diseñados para ser reutilizados, reparados o reciclados al final de su vida útil.

5. Colectivismo y acción comunitaria

• Proyectos comunitarios: Las comunidades pueden organizar proyectos locales para mejorar el medio ambiente, como la reforestación, la limpieza de ríos, la creación de huertos urbanos, y la promoción de energías renovables a nivel local.
• Redes de apoyo: La creación de redes comunitarias para compartir recursos, como herramientas o conocimientos, puede ayudar a reducir el consumo y el desperdicio, promoviendo un estilo de vida más sostenible.

6. Cultura y valores

• Promoción de una cultura de sostenibilidad: Cambiar la narrativa cultural hacia una que valore la conservación del medio ambiente, el respeto por los recursos naturales y la interconexión con la naturaleza puede inspirar a más personas a tomar medidas positivas.
• Fomento de la responsabilidad social: La sociedad tiene el deber de inculcar valores de responsabilidad y ética ambiental en las generaciones futuras, asegurando que el cuidado del planeta sea una prioridad en todas las decisiones.

7. Adaptación y resiliencia

• Preparación ante el cambio climático: Las comunidades deben trabajar juntas para adaptarse a los efectos del cambio climático, como la construcción de infraestructuras resilientes, la conservación de recursos hídricos, y la creación de planes de contingencia ante desastres naturales.
• Promoción de la justicia ambiental: Abogar por la equidad en la distribución de recursos y la protección de las comunidades más vulnerables frente a los impactos ambientales es un rol crucial de la sociedad.

6. Conclusiones:

El impacto ambiental es un desafío global de gran magnitud que afecta todos los aspectos de la vida en la Tierra. Las actividades humanas, desde la industrialización hasta el consumo desmedido de recursos naturales, han acelerado la degradación ambiental, lo que ha dado lugar a problemas como el cambio climático, la pérdida de biodiversidad y la contaminación.

Sin embargo, también es importante reconocer que la sociedad tiene el poder de mitigar estos efectos negativos. A través de decisiones individuales y colectivas, como la adopción de hábitos sostenibles, la promoción de energías renovables, la participación en políticas públicas y la educación ambiental, es posible reducir significativamente el impacto ambiental.

La clave radica en un cambio de mentalidad que reconozca la interdependencia entre los seres humanos y el medio ambiente. Esto requiere un compromiso a largo plazo por parte de todos los sectores de la sociedad para proteger y restaurar el planeta, asegurando así un futuro sostenible para las generaciones presentes y futuras.

En resumen, aunque el impacto ambiental es un reto considerable, las acciones concertadas y el compromiso con la sostenibilidad pueden conducir a un cambio positivo y duradero. La responsabilidad de cuidar el planeta recae en cada uno de nosotros, y nuestras acciones hoy determinarán el estado del mundo mañana.