M&T: Medida, Ensayos y Clasificación

Indice:

I. Magnitudes y medidas

II. Ensayos

III. Clasificación de materiales

I. Magnitudes y medidas:

¿Qué definimos como tecnología?

Es el conocimiento humano basado en el método científico.

El método científico es una ciencia que se materializa en una serie de conocimientos que evolucionan en el tiempo apoyándose en una serie de etapas que hay que recorrer para obtener un conocimiento válido desde un punto de vista científico, usando instrumentos viables. El método científico se divide en varias etapas: 

Observación - Experimentación - Modelo - Realidad (si funciona pasa a ser) - Ley Universal

Magnitudes:

1. Magnitudes objetivas fundamentales:

• Longitud (metros)
• Masa (Kilogramos)
• Tiempo (Segundos)
• Intensidad Luminosa (Candela)
• Corriente Eléctrica (Amperios)
• Potencia (Watios)
• Temperatura (Kelvin)
• Sustancia o Materia (Mol)

    2. Magnitudes derivadas:

• Superficie (Metros cuadrados)
• Volumen (Metros cúbicos)
• Ángulos (radial)
• Velocidad (Longitud : Tiempo)
• Aceleración (Velocidad : Tiempo)
• Fuerza (Masa x Aceleración)
• Presión (Fuerza : Superficie)
• Error Absoluto (Valor medido - Valor Real)
• Error Relativo (|Error Absoluto| : Valor Real)
• Precisión (1 - Error Relativo) x 100

II. Ensayos:

Un ensayo es cualquier proceso experimental cuyos resultados permiten valorar las características de un material. Se clasifica en tres tipos: 

• Organolépticos: se ensaya sólo con los sentidos. Color (Homogéneos o Veteados) y Fractura (Terrosa o Concoidea).
• Físicos: se ensaya con instrumentos de medida.

1. Densidad: es el peso específico.La densidad es la concentración de un material en un determinado volumen. Densidad = Masa : Volumen.
2. Porosidad: es la capacidad que tiene un material para absorber agua, cuanto más poroso sea mayor será la debilidad de ese material a las heladas, el desgaste y a la humedad. Porosidad = Volumen de huecos : Volumen aparente x 100.
3. Dureza: es la fuerza que pone un material al ser rayado por otro. La dureza es una medida de cohesión de las moléculas que forman el material; para saber la dureza utilizamos la 'Escala de Mohs'. 
4. Dilatación externa: es el incremento de longitud de un material por cada Kelvin.
5. Heladicidad: la dilatación del agua al congelarse provoca fracturas. La heladicidad se calcula midiendo la pérdida de volumen que presenta una probeta al someterla a 25 ciclos de congelación. Heladicidad = (Volumen inicial - Volumen final) : V. Inicial x 100.

• Mecánico: intervienen fuerzas e instrumentos de medida.

1. Ley de Hooke: (formulada para casos de estiramiento longitudinal) establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo. Se calcula: Fuerza = Constante de elasticidad x Deformación.
2. Compresión: es la acción de acercar dos planos paralelos, sin otro efecto que el acortamiento de las aristas que las unen. Se calcula: Resistencia de la comprensión = Fuerza de la rotura : Superficie.
3. Tracción: es la acción de separar dos planos paralelos, sin otro efecto que el alargamiento de las aristas que las unen. Se calcula:  Resistencia de tracción = Fuerza x Resistencia : (Pi x radio al cuadrado).
4. Resistencia a la Flexión: es el cambio de la posición de dos caras, dejando de ser paralelas; sin otro efecto que el de acortarse  dos de las aristas contiguas que las unen y el alargamiento de las otras dos opuestas. Se calcula: R. Flexión = (3 x Fuerza de rotura x Longitud) : (2 x ancho x altura al cuadrado).
5. Resistencia a la cortadura: en el esfuerzo a las cortaduras las dos caras se alejan de forma paralela sin otro efecto que el giro de las aristas que las unen.
6. Adherencia de mortero: sirve para conocer con que fuerza se pega el material a un mortero. Esta forma se deja secar entre 20-30 días, se realiza el ensayo mediante tracción y cuando se rompe se obtiene la adherencia de mortero del material que hayamos usado.
7. Desgastabilidad: se calcula el volumen que queda cuando lijamos el material. Se calcula: Desgastabilidad = (Volumen inicial - Volumen final) : Superficie.
8. Resistencia al impacto: esta prueba se hace para cualquier material que va a estar expuesto al paso de la gente.

III. Clasificación de materiales:

Los materiales pueden clasificarse en tres grupos:

A) Clasificación de materiales según su origen:

1.  Pétreos: son materiales sólidos con elevada resistencia a la compresión (>5 megapascales), tienen larga duración en el tiempo (100 años) y son muy abundantes.

• Naturales: Igneo (Granito), Sedimentario (Caliza) o Químico.
• Cerámicos: da lugar a las rocas metamórficas (cuarcita). Pueden ser moldeables, porosos y compactos.
• Aglomerado: pueden ser aéreos (yeso o cal) o hidráulicos (cemento).

2.  Leñosos: son materiales que se extraen de cualquier parte del árbol.

• Madera maciza: conífera (pino) o frondosa (nogal).
• DM: calidad media.
• Tableros de viruta orientada
• Aglomerados

3.  Metales: sustancias con una densidad muy elevada (N 6000 Kg/m cubico) y requieren una  fuerte inversión para obtenerlos. Pueden ser:

• Ferrosos.
• Aleaciones de aluminio, cobre, plomo, zinc, etc.
• Vidrio.

B) Clasificación de materiales según su función:

• Resistentes: son aquellos que soportan el peso propio de la obra (Piedra, metal, madera, etc.)
• Aglomerantes: son las sustancias encargadas de unir o construir con los materiales resistentes y reunir la obra (Yeso, soldaduras, pegamentos, etc.)
• Auxiliares: sirven para rematar la obra, mejorando su aspecto final (endurecedores, pinturas, barnices, etc.)

C) Clasificación de materiales según su comportamiento elástico:

• Elásticos: es todo material que recupera su forma inicial cuando cesa la fuerza que le provoca una deformación (acero, caucho, siliconas, etc.).
• Plásticos: a un material plástico cuando le aplicamos una fuerza y se deforma no vuelve a su estado inicial, sino que se queda deformado (arcilla, plastilina, masilla, etc.)
• Frágiles: pueden ser dúctiles (latón, acero galbanizado, etc.) o maleables (pan de oro, plata, cobre, etc.).