CURSO:CIENCIA DE LOS MATERIALES
TRADUCCION:MATERIALS SCIENCE
SIGLA:CCL2311
CREDITOS:10
MODULOS:03 MÓDULOS DE CATEDRA Y 01 MÓDULO DE AYUDANTIA
CARACTER:MINIMO
DISCIPLINA:CONSTRUCCION
I.DESCRIPCIÓN
Asignatura de caracter teorica-aplicada cuyo proposito es que los estudiantes comprendan el comportamiento quimico, fisico y mecanico de los materiales utilizados en el area de la construccion, a traves del estudio de la estructura atomica fundamental de la materia. En este contexto, el curso abordara contenidos basicos de la quimica y fisica que se iran desarrollando progresivamente con el fin de que el estudiante pueda comprender la relacion entre la estructura interna fundamental de las distintas familias de materiales (metales, ceramicos, organicos y compuestos) y las propiedades quimicas, fisicas y mecanicas de estos. Se espera que al finalizar el curso los estudiantes sean capaces de analizar las caracteristicas y comportamiento de los materiales empleados en la construccion y su desempe?o en servicio.
II.OBJETIVOS
1.Comprender las relaciones existentes entre enlace quimico, estructura cristalina y molecular de los solidos con sus propiedades quimicas, fisicas y mecanicas.
2.Analizar y relacionar las caracteristicas quimicas fundamentales de los materiales y sus mecanismos de deterioro.
III.CONTENIDOS
1.Introduccion a la ciencia de materiales
1.1.Generalidades de los materiales de construccion
1.2.Estructura atomica
1.3.Tabla periodica
1.4.Enlaces quimicos: primarios, secundarios y mixtos, fuerza y energia de enlace
1.5.Correlacion entre tipo de enlace y clasificacion de los materiales
2.Estructura de los solidos cristalinos
2.1.Materiales cristalinos y amorfos
2.2.Estructuras cristalinas de solidos metalicos, ionicos y covalentes.
2.3.Defectos en solidos cristalinos: puntuales, lineales e interfaciales
3.Diagramas de fase
3.1.Definicion y fundamentos de las soluciones solidas
3.2.Sistemas isomorfos binarios
3.3.Sistemas eutecticos binarios
3.4.Sistema hierro-carbono (Fe-C)
4.Materiales metalicos
4.1.Introduccion a las propiedades mecanicas de los metales
4.2.Curvas tension deformacion
4.3.Aceros: produccion, metodos de fabricacion, tratamientos termicos y propiedades
4.4.Aleaciones de aluminio: produccion, metodos de fabricacion, mecanismos de endurecimiento y propiedades
4.5.Aleaciones de cobre: produccion, metodos de fabricacion y propiedades
5.Materiales ceramicos
5.1.Estructura de materiales ceramicos: estructuras de silicatos y conformacion de arcillas
5.2.Propiedades fisicas y mecanicas de materiales ceramicos
5.3.Mecanismos de fractura fragil
5.4.Tipos de materiales, aplicacion y procesamiento: productos de arcilla, cementos y hormigon
6.Materiales Organicos
6.1.Polimeros: composicion, estructura, clasificacion, comportamiento mecanico y termico.
6.2.Asfaltos: composicion, caracteristicas y comportamiento mecanico
6.3.Madera: composicion, estructura, tratamientos y comportamiento mecanico
7.Materiales compuestos
7.1.Estructura y clasificacion
7.2.Propiedades fisicas y comportamiento mecanico
7.3.Aplicaciones de materiales compuestos en la industria de la construccion
8.Degradacion de materiales y metodos de proteccion
8.1.Fundamentos corrosion en metales: diagrama de Pourbaix, pasividad y tipos de corrosion
8.2.Metodos de proteccion para aleaciones metalicas
8.3.Degradacion de estructuras de hormigon armado: ataque por sulfatos, lixiviacion por aguas blandas, carbonatacion y ataque por cloruros
8.4.Metodos de proteccion a estructuras de hormigon armado
8.5.Degradacion de polimeros y metodos de proteccion
8.6.Degradacion de madera y metodos de proteccion
IV.METODOLOGIA
-El curso se realiza utilizando metodologias de ense?anza centradas en que el estudiante pueda desarrollar las competencias definidas en los objetivos. Para este proposito, se desarrollaran clases expositivas, ejercicios aplicados y trabajos grupales que requeriran de la participacion activa de los estudiantes durante las clases.
V.EVALUACION
-La estrategia evaluativa del curso considera instancias formativas y sumativas. Con el objeto de recoger evidencia integrada de los aprendizajes, los estudiantes realizaran un trabajo de investigacion que sera evaluado durante el proceso y al termino del mismo.
VI.BIBLIOGRAFIA
Minima
Ashby M., Jones D. Materiales para ingenieria. Volumen 1, Introduccion a las propiedades, las aplicaciones y el dise?o. Espa?a. Reverte. 2008.
Askeland D., Phule P. Ciencia e ingenieria de los materiales. 7? edicion. Australia. Cengage Learning. 2008.
Brown T., LeMay H., Bursten B. Quimica, la ciencia central. 9? edicion. Mexico. Prentice Hall. 2004.
Callister W., Rethwisch D. Ciencia e ingenieria de materiales, 2? edicion (9? edicion original). Espa?a. Reverte. 2016.
Carvajal A. M.Ciencia de materiales para estudiantes de construccion civil. Texto guia. Proyecto Fondedoc 2003. En Biblioteca San Joaquin.
Chang R.?Quimica? 12? edicion. Mexico. Mc Graw Hill. 2017
Pancorbo. F. Corrosion, degradacion y envejecimiento de los materiales empleados en la edificacion. Marcombo. Espa?a. 2011.
Complementaria
Casabo I., Gispert , J. Estructura atomica y enlace quimico. Editorial Reverte, 2002.
Climent M., Garces P., Zornoza E. Corrosion de armaduras en estructuras de hormigon armado. Editorial Club Universitario. Espa?a. 2008.
Shackelford J.Introduccion a la ciencia de los materiales para ingenieros. 6?edicion. Espa?a. Pearson Prentice Hall. 2005.
Smith W., Hashemi J. Fundamentos de la ciencia e ingenieria de materiales. 5? edicion. Espa?a. McGraw-Hill, 2014.
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE
ESCUELA DE CONSTRUCCION CIVIL / AGOSTO 2013 / ACTUALIZADO AGOSTO 2020