Acero y concreto

download Acero y concreto

of 118

  • date post

    07-Mar-2016
  • Category

    Documents

  • view

    33
  • download

    1

Embed Size (px)

description

Pequeña investigación acerca del acero y sus propiedades, así como el concreto. En donde se incluyen muestras, tipos, características tanto químicas como mecánicas. También, ensayos reales, Toda la información está arduamente referenciada para poder citar loa archivos originales. Es una recopilación de mucha información encontrada.

Transcript of Acero y concreto

TRABAJO DE INVESTIGACIN

TRABAJO DE INVESTIGACIN117

Mecnica de Solidos I

Benemrita universidad autnoma de puebla

TRABAJO DE INVESTIGACINJasson Ulises Zenteno FloresPaola Deyanira Zambrano LeyvaSergio Isaac Villegas Herrera

Mecnica de Slidos

Otoo 2015

NDICEINTRODUCCIN4FABRICACIN DEL ACERO6Fabricacin en horno elctrico9Proceso Altos Hornos de Mxico14Procesos primarios14Arrabio y acero16Laminacin en caliente17Laminacin en frio19ACEROS DE USO COMERCIAL22Placa en hoja23Placa SAE de bajo, medio y alto carbono23Placa estructural de baja, media y alta resistencia24Placa para recipientes a presin25Placa para tubera de conduccin, soporte y revestimiento26Lmina y placa en rollo28Aceros SAE bajo, medio y alto carbono28Aceros para piezas automotrices29Aceros para perfiles, estructuras y usos generales30Aceros para recipientes a presin34ACEROS DE USO INDUSTRIAL (ACERO AL CARBN Y ACERO INOXIDABLE)35Aceros al carbn35El papel del carbono en el acero35Aceros de bajo, medio y alto carbono37Aceros de construccin38Aceros ordinarios al carbono que se usan en bruto de forja o laminacin38Aceros de bajo contenido de carbono39Aceros semiduros forjados o laminados para la construccin de piezas de maquinaria en general39Tratamientos trmicos de los aceros al carbono de construccin40Aceros al carbono para cementacin42Aceros al carbono de alta maquinabilidad (resulfurados)45Aceros inoxidables46Clasificacin de los aceros inoxidables47Algunos usos de los aceros inoxidables48ACEROS ESPECIALES RESISTENTES A ALTAS TEMPERATURAS49Urssa 16Mo3 (15Mo3) / 13CrMo4-5 / 10CrMo91050Aceros refractarios 4713 / 4724 / 4828 / 484151ACEROS ESTRUCTURALES53PRUEBAS / ENSAYE DEL ACERO (EQUIPO, PROCEDIMIENTOS, DATOS Y GRFICAS)57Generalidades57Tensin58Peso unitario, dimensiones, espaciamiento de la corrugacin59Doblado60Pruebas / Ensayos60Ensayos de traccin (estticos)60Aceros ordinarios60Aceros de alta resistencia62Ensayo de dureza (esttico)62Ensayo de resiliencia (dinmico)63Ensayo de fatiga (periodico):64Ensayo de fluencia64Ensayo real (procedimiento, equipo, resultados)65Procedimiento70Equipo72CONCLUSIONES77ELABORACION DEL CEMENTO79TIPOS DE CEMENTO Y SU CLASIFICACION83Cementos comunes (Norma UNE-EN 197-1:2000)84Cementos con caractersticas especiales88UNE 80.303-1:2001: Resistencia a sulfatos88UNE 80.303-2:2001: Resistencia al agua de mar89UNE 80.303-3:2001: Bajo calor de hidratacin90UNE 80305:2001: Blancura90Cementos naturales92Constituyentes de los cementos naturales92CLASIFICACIN DE CONCRETO93Concreto premezclado estndar93Concreto arquitectnico y decorativo93Concreto de fraguado rpido93Concreto reforzado con fibras93Relleno fluido93Concreto compactado con rodillo94Concreto autocompactante94Concreto poroso94CONCRETO DE ALTO COMPORTAMIENTO95CONCRETOS PARA ALTAS TEMPERATURAS95CLASIFICACION DE MORTEROS98EQUIPO DE PRUEBA108PROCEDIMIENTO PARA ELABORAR LA PRUEBA109PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR LA PRUEBA109DATOS Y GRAFICAS QUE SE OBTIENEN112CONCLUSIONES114FUENTES DOCUMENTALES116

INTRODUCCINAcero es el nombre que reciben las aleaciones de hierro (Fe) y carbono (C), donde el contenido en carbono en disolucin slida en el hierro sea menor del 2,1%. As pues no debemos hablar de el acero, si no ms correctamente de los aceros. Ambos elementos se encuentran en la corteza terrestre en alta proporcin, lo que lo convierte en un material de alta disponibilidad. Sin embargo su proceso lo convierte en muy estratgico, dada la elevada tecnologa de su fabricacin. Muchos pases no son capaces de alcanzar determinadas calidades.Por otra parte el acero tambin contiene otros elementos qumicos aleantes, hasta alcanzar ms de 30, pero entre los que destacan el manganeso, el cromo, el nquel, el silicio, el molibdeno, y el vanadio, etc., que le van modificando sus propiedades de modos muy distintos para permitirlo adaptarlo a las necesidades de cada uno de sus millones de usos. Estas adiciones y tratamientos termo-mecnicos actan a escala microscpica y nanomtrica, alterando la composicin tanto general como a escala atmica, la modificando la red cristalina, los tamaos de grano, las inclusiones. En ciertos casos basta con la inclusin en concentraciones de pocas decenas de ppms (partes por milln) para modificar radicalmente las propiedades del acero base del que se parta, como es en el caso de algunos aceros denominados microaleados.As pues, prcticamente la totalidad de los utensilios que usamos a diario o en la tecnologa que nos hacen la vida ms fcil, estn hechos de acero, o ha sido el acero un material fundamental para su realizacin. Desde los rodillos que se utilizan para producir el papel que utilizamos o las maquinas rotativas que producen los peridicos y revistas que leemos, pasando por los cubiertos de acero inoxidable que nos metemos a diario en la boca decenas de veces, los refuerzos de las vigas de hormign armado, o los perfiles de acero de las estructuras de nuestros edificios.Mucho antes de aprender a utilizar los minerales ferrosos terrestres, los antiguos trabajaron el hierro de los meteoritos. Segn Mircea Eliade, cuando Hernn Corts pregunt a los jefes aztecas de dnde obtenan el hierro de sus cuchillos, stos le mostraron el cielo. Lo mismo que los mayas en Yucatn y los incas en Per, los aztecas utilizaron nicamente el hierro de los meteoritos, que tena un valor superior al del oro. Los meteoritos tenan una carga mtica que asombraba a los antiguos. No eran rocas comunes, venan del cielo. Con ayuda del fuego, tambin mtico, los herreros forjaban las rocas metericas y las convertan en estatuillas o armas. Esto no se puede hacer con las rocas comunes porque se romperan con el impacto de los martillos. De hecho, no todos los meteoritos son forjables. Aparte de los meteoritos frricos, que s lo son, en la Tierra han cado muchos de los llamados meteoritos trreos que son como las rocas comunes. Los guerreros dotados de armas de origen meterico sentan el poder de los cielos en las batallas. Probablemente de all viene la conexin entre la siderurgia (la industria del hierro) y lo sideral, que se relaciona con las estrellas. No muy lejos del Valle de Mxico, cay en las cercanas de Toluca, hace 60 000 aos aproximadamente, una lluvia meterica. Miles de fragmentos, con pesos que oscilaban entre dcimas y decenas de kilogramos, cayeron en unas colinas en los alrededores del poblado de Xiquipilco. Se cree que un meteorito de cerca de 60 toneladas se rompi en muchos fragmentos al chocar con la atmsfera. No se sabe cundo se inici el uso del hierro de 3 los meteoritos para la fabricacin de cuchillos y hachas para los nativos mexicanos. Sin embargo, todava en 1776 haba dos herreros en Xiquipilco dedicados al trabajo del hierro de ese meteorito y lo conformaban para producir herrajes al gusto del cliente.Por lo tanto, si se cree que el uso del acero es reciente, se tiene una gran incertidumbre en los conocimientos de quien afirme esto. Ya que, al tener la necesidad de seguir evolucionando, el hombre desde aquellas pocas ha sabido dar un buen uso a los elementos tan importantes como los minerales propios.

FABRICACIN DEL ACEROAntes de la revolucin industrial, el acero era un material caro que se produca en escala reducida para fabricar armas, principalmente. Los componentes estructurales de mquinas, puentes y edificios eran de hierro forjado o fundiciones. Las fundiciones son aleaciones de hierro con carbono entre 2.5% y 5%. La aleacin que contiene el 4.3% se conoce como "eutctica" y es aquella donde el punto de fusin es mnimo, 1 130C. Esta temperatura es mucho ms accesible que la del punto de fusin del hierro puro (1, 537C). Los chinos ya en el siglo VI de nuestra era, conocan y aprovechaban la composicin eutctica para producir fundiciones en hornos de lea. Eran hornos, mayores que los europeos y por su mayor escala podan alcanzar temperaturas superiores a los 1 150C. El producto de estos hornos era una aleacin lquida llamada arrabio que contena abundantes impurezas. Por su baja temperatura de fusin, el arrabio serva como punto de partida para la fabricacin de hierro fundido, al cual solamente se le eliminaban las impurezas manteniendo un alto contenido de carbono. El arrabio, ya en estado slido, serva tambin para producir hierro forjado. Usualmente se introduca en lingotes a hornos de carbn de lea, dotados de sopladores de aire. El oxgeno del aire reaccionaba con el carbono y otras impurezas del arrabio formndose as escoria lquida y una esponja de hierro. El hierro esponja, casi puro, se mantena slido y la escoria lquida se remova a martillazos. La maquinaria bsica para el conformado de piezas estructurales se desarroll mucho antes que la aparicin en escala masiva del acero. En Massachusetts, desde 1648, operaban molinos de laminacin para producir alambrn y barras de hierro forjado. La laminacin consiste en hacer pasar un trozo de metal maleable a travs de un sistema de dos rodillos. Al girar los rodillos aplanan al metal. A veces los rodillos tienen acanalados que sirven para conformar barras; o arreglos ms caprichosos para producir perfiles en forma de T o I, o alguna otra configuracin.Actualmente las tcnicas han evolucionado para tener un mejor control y produccin del acero, y bien han ido tomndose optativas diferentes que crean una atmosfera de desarrollo masivo.As pues, el acero se puede obtener a partir de dos materias primas fundamentales: El arrabio, obtenido a partir de mineral en instalaciones dotadas de alto horno (proceso integral). Las chatarras tanto frricas como inoxidables. El tipo de materia prima condiciona el proceso de fabricacin. En lneas generales, para fabricar acero a partir de arrabio se utiliza el convertidor con oxgeno, mientras que partiendo de chatarra como nica materia prima se utiliza exclusivamente el horno de arco elctrico (proceso electro-siderrgico). Los procesos en horno de arco elctrico pueden usar casi un 100% de chatarra metlica como materia, convirtindolo en un proceso ms favorable desde un punto