SIDERURGIA EN MÉXICO

Ambiente

La filosofía de compromiso con el bienestar de su personal, de sus familias y de las

poblaciones que conforman el entorno de influencia es para Altos Hornos de México y sus

empresas el marco base que rige todas sus operaciones industriales.

A la participación junto a las autoridades en distintos programas de desarrollo comunitario,

principalmente en educación, seguridad pública y limpieza urbana, se suma de manera

particularmente destacada el trabajo desarrollado en cuidado ambiental.

Durante más de tres lustros, inversiones medio ambientales por más de 300 millones de

dólares y actividades destinadas a proteger y preservar el entorno dentro de sus instalaciones

siderúrgicas y mineras, así como en las comunidades, han situado a AHMSA como un

ejemplo de alta responsabilidad social.

En su conjunto, las acciones ecológicas emprendidas superan las exigencias del marco legal,

anticipan medidas que se están definiendo a nivel internacional y en muchos casos, como la

iniciativa de control y aprovechamiento del gas metano asociado al carbón, generan cambios

y avances de ámbito mayor.

Los avances en materia ambiental logrados por AHMSA a partir de 1992 han sido

significativos, al mantener programas permanentes en diferentes vertientes:

Instalación y modernización de equipos siderúrgicos y mineros con tecnologías de punta

que incorporan sistemas anticontaminantes.

Prácticas operativas y administrativas acordes a normas ambientales internacionales y

certificadas por auditores externos acreditados.

Convenios con la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (PROFEPA) y con la

Comisión Nacional del Agua (CNA), en los cuales se establecen actividades específicas a

cumplir en materia de control de la contaminación.

Adopción voluntaria de las mejores prácticas ambientales desarrolladas por la industria a

nivel internacional y certificación de la norma ISO14001.

Rehabilitación integral de zonas minadas, con regeneración de suelos y repoblación de

flora y fauna regional y mejoramiento del entorno.

Programas integrales de apoyo a las comunidades donde operan las empresas de

AHMSA en las regiones centro, carbonífera, norte y desierto del estado de Coahuila,

particularmente en programas de recolección de basura, operación de rellenos sanitarios,

manejo y uso de aguas residuales, etc.

Creación de 5 unidades de manejo para conservación de flora y fauna silvestre, con

permisos registrados como Unidades de Manejo Animal (UMAs).Para la evaluación de las emisiones en México con el método PNUMA, se consideró únicamente a los hornos de arco eléctrico (HAE), dado que de acuerdo al Toolkit, los altos hornos no utilizan chatarra como materia prima. Luego que no se posee información acerca de las prácticas de manejo de la chatarra en la producción del acero, se supondrá que se recibe sucia (es decir contaminada por pinturas, plásticos lubricantes u otros compuestos orgánicos) lo cual puede dar como resultado elevadas emisiones de PCDD/F y otros compuestos dado el proceso de precalentamiento de la chatarra que requiere este tipo de fabricación.

A pesar de lo anterior, debido a que el factor de emisión brindado por el PNUMA se basa en la masa de acero líquido producido (ver Tabla 5.2) (valor que se proporciona en el inventario EPA-México para 1995 y 1999, y considerando este último igual para el año 2000) se observó más apto el factor brindado para la clase 2, dado que la chatarra no es el único material utilizado como materia prima, también se utiliza el hierro virgen (el volumen utilizado de este último fue supuesto como el más importante, luego de la diferencia existente entre el volumen producido de acero y el volumen de chatarra importada, además de considerar que la recuperación de chatarra para su reuso no representa un porcentaje importante en el país). Además, se juzga que los hornos de producción en el país cuentan con SCCA.

Por todo lo expuesto previamente, y haciendo uso de las cifras de producción de acero manejadas en el inventario EPA-México (8.70 millones de toneladas para 1995 y 10.05 millones de toneladas para el año 2000), se obtuvo un valor, superior en poco más de treinta y siete veces, distinto a la emisión hacia la atmósfera calculada por la EPA. Sumado a lo anterior, y a diferencia de la evaluación en el inventario EPA-México, se obtuvieron también valores de emisión muy importantes hacia los residuos, los cuales representan un aumento aún mayor en comparación a los valores de la metodología EPA (de alrededor de ciento ochenta y seis veces más). Estos valores se presentan en el cuadro siguiente.

IMPACTOS AMBIENTALES METALES NO FERROSOS

En esta sección se estudiarán los siguientes metales: aluminio, ferro aleados, cobre, plomo, zinc y níquel. Hay muchos otros metales no ferrosos; sin embargo, como las cantidades que se producen son pequeñas, o los procesos son altamente especializados, o son subproductos de otras operaciones, rara vez los proyectos que se diseñan para su producción tienen dimensiones significativas.

Impactos ambientales potenciales

Los impactos ambientales principales de la producción de aluminio, comenzando con el

procesamiento del mineral extraído, incluyen la eliminación del lodo rojo (una mezcla de

arcillas y soda cáustica, altamente corrosiva), emisiones de la quema de combustibles,

emisiones del proceso de electrólisis del aluminio, y corrientes de desechos líquidos y

lechadas. El lodo rojo puede degradar las aguas superficiales o freáticas que lo reciben.

Las emisiones emanadas de la planta de electrólisis contienen hidro fluoruro, un gas

extremadamente corrosivo y peligroso, y monóxido de carbono. El magnesio y los gases que

provienen de los procesos de desgasificación, contienen cloro y deberán ser lavados. Luego,

será necesario neutralizar el licor producido por esta operación.

La producción de ferro aleados genera grandes cantidades de polvo y coque fino (cisco). Los

hornos eléctricos emanan grandes volúmenes de gases tóxicos, incluyendo monóxido de

carbono y algunos compuestos de arsénico. Si no se presta para otros usos, la escoria deberá

ser eliminada. Se puede limpiar el polvo de los gases con ciclones y filtros, y luego emplear un

lavado para purificarlos más. Se puede reciclar el polvo recuperado a través de una planta de

producción de pelotillas. El efluente del proceso de lavado no puede ser descargado sin

tratamiento.

Los impactos ambientales de la producción de níquel dependen del proceso. La producción

electrometalúrgica directa de ferro níquel producirá muchas partículas y monóxido de carbono,

y pequeñas emisiones de gases azufrados. Los procesos piro metalúrgicos producen metal y

emiten gases con una alta concentración de partículas y vapores tóxicos, los mismos que

emanan de los calcinadores, fundiciones y convertidores, así como equipos de generación de

electricidad, que, a menudo, son parte de las instalaciones de producción.

Los gases pueden contener dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono y

sulfuro de hidrógeno. Los efluentes provienen del lavado de gases, y del enfriamiento con

agua del metal y escoria del convertidor, de los hornos, de reducción, etc. Los desechos

sólidos son escoria, sólidos de los pozos de enfriamiento, y lodos producidos durante el

tratamiento de los desechos. Si se utiliza el proceso de carbonilo, se forma, como producto

intermedio, níquel carbonilo, que es un gas muy venenoso.

Los gases de la fundición y refinación de cobre contienen dióxido de azufre y partículas. Se

debe recuperar el dióxido de azufre y utilizarlo para producir ácido sulfhídrico. Los efluentes

provienen de la purgación de la planta de ácido, enfriamiento por contacto y granulación de la

escoria. Los efluentes de la planta de refinación contienen residuos del electrolito y de lavado

de cátodo, escoria fina y lodo de ánodo.

La producción secundaria de cobre genera efluentes que provienen de la molienda de la

escoria, del control de la contaminación atmosférica producida por la fundición, del electrolito y

de la granulación de la escoria. Los desechos sólidos provienen, principalmente, de los

lavadores de aire, ciclones, precipitadores, escoria de los hornos, y en la producción

secundaria de cobre, de la chatarra o desechos producidos durante el pretratamiento.

Los contaminantes atmosféricos que emite el procesamiento de plomo son: partículas, dióxido

de azufre, arsénico, antimonio, y cadmio procedentes de la planta de calcinación. Hay que

recuperar, en la planta de ácido sulfhídrico, la corriente muy concentrada de dióxido de azufre

que sale del horno alto. Las partículas que tengan una elevada concentración de plomo deben

ser removidas en los filtros o lavadores.

Los efluentes, que pueden contener metales tóxicos, provienen de los lavadores de la planta

de calcinación, purgación de la planta de ácido, y otros lavadores que existen en la planta.

Otra fuente de efluentes es la granulación de la escoria. Estos contienen plomo, cinc, cobre y

cadmio. Los desechos sólidos vienen de los ciclones, filtros, etc., y, en general, pueden ser

reutilizados en la planta.

Las plantas secundarias de plomo producen efluentes que contienen ácido proveniente de los

lavadores de baterías rotos, y los baños del sistema de control de la contaminación

atmosférica. El ácido de batería contiene los siguientes contaminantes: plomo, antimonio,

cadmio, arsénico y cinc; no debe ser mezclado con los otros desechos, ni descargado.

Las emisiones del proceso piro metalúrgico de cinc contienen dióxido de azufre, arsénico,

plomo y cadmio. Se recupera el dióxido de azufre mediante la producción de ácido sulfúrico.

Un componente importante de los gases del horno de reducción es monóxido de carbono. Los

vapores de cinc no condensados se lavan y se devuelven al proceso de refinación. El proceso

electrometalúrgico de cinc produce las mismas emisiones atmosféricas, con la adición

ocasional de mercurio (que se elimina con un. lavador). Los efluentes de los lavadores,

purgación de la planta de ácido, y unidades de lixiviación, pueden contener los mismos

elementos que las emisiones atmosféricas.

Los desechos sólidos contienen cantidades importantes de otros metales, y, normalmente, se

venden a otros procesadores. El cadmio, sin embargo, es una excepción; se efectúa su

recuperación casi siempre en el sitio donde se produce el cine. Temas Especiales

Emisiones atmosféricas

La producción de aluminio de alúmina, mediante electrólisis, causa emisiones atmosféricas de

fluoro; éstas contienen gases que pueden ser muy perjudiciales para el medio ambiente y la

salud humana. Estas emisiones requieren monitoreo cuidadoso. Normalmente, se lavan en

seco con polvo de alúmina, y esto elimina la mayor parte del fluoro. El resto tiene que ser

removido con un lavado húmedo y alcalino.

Pueden haber substanciales emisiones de partículas durante la producción de ferro cromo y

ferro manganeso. Sin embargo, pueden ser reducidas al mínimo, durante la fase de diseño,

dependiendo de la selección del horno (abierto, semiabierto, o cerrado) y mediante la

instalación de un equipo de formación de pelotillas, que devuelve el polvo al proceso.

En la mayoría de las plantas se recupera el gas de dióxido de azufre producido durante la

calcinación de los minerales azufrados; éste se limpia y se utiliza como materia prima para la

producción de ácido sulfúrico. El proceso empleado para limpiarlo produce efluentes con

arsénico, selenio y sales metálicos tóxicos, que no pueden ser vertidos a los ríos, sino que

requieren tratamiento para eliminar estos elementos.

Efluentes

En general, los efluentes no deben causar problemas especiales si se manejan y se

monitorean adecuadamente. Hay que permitir que las partículas se asienten y luego

eliminarlas, y, tanto como sea posible, se debe recircular el agua por el proceso, luego de

tratarla, si es necesario. No se debe permitir que se descargue agua cuya concentración de

iones metálicos (sales) de los procesos de cobre, cromo, manganeso, níquel, cinc y plomo,

sea mayor que lo indicado, por ejemplo en el Environmental Guidelines del Banco Mundial, u

otras normativas equivalentes.

El ácido gastado que se haya utilizado para lixiviación u otro tratamiento no ha de ser vertido a

ninguna extensión de agua natural, sino que debe ser neutralizado o reprocesado. Si se lo

neutraliza, puede ser descargado únicamente si la concentración de metales v otros

componentes nocivos es inferior a los límites oficiales permitidos.

Desechos sólidos

En la producción de aluminio se produce una gran cantidad de lodo rojo que tiene que ser

eliminado. Este material no puede ser descargado en los ríos, sino que tienen que ser

almacenado en tierra de tal manera que el escurrimiento o el lixiviado no puedan contaminar

los ríos o agua freática. En general, el método más recomendado y el que se emplea con más

frecuencia en los proyectos, consiste en represar el material dentro de una área forrada y con

diques. El agua de las piscinas de asentamiento y las áreas represadas puede ser devuelta al

proceso luego de tratamiento. Eventualmente, es deseable implementar estabilización y

reforestación alrededor de estos depósitos.

Los desechos sólidos provenientes de la producción de la mayoría de los otros metales no

ferrosos contienen materiales reutilizables, y se debe considerar reciclaje, al diseñar las

medidas que se emplearán para eliminarlos. Si no se venden para reprocesamiento, los lodos

deberán almacenarse bajo condiciones controladas, para impedir que se filtren los líquidos

lixiviados hacia las aguas freáticas, o que se produzca escurrimiento hace los recursos

hídricos superficiales. Constituye un problema serio el lodo de las plantas de plomo, porque

puede contener fuertes concentraciones de metales tóxicos.

Reducción de los desechos

Los proyectos deben implementar el reciclaje del agua de proceso. Frecuentemente, se

pueden vender los desechos sólidos a otros procesadores para que se recuperen los

materiales útiles, o si son inofensivos, pueden ser utilizados para otros propósitos, bajo

condiciones estrictamente controladas (como el uso del lodo rojo para rellenos en la orilla del

mar). Sin embargo, si los desechos sólidos van de ser vendidos o transferidos a contratistas,

sea para mayor procesamiento, o para rellenos, el proyecto debe especificar condiciones

estrictamente controladas.

Control de la contaminación atmosférica

Es obligatorio controlar la contaminación atmosférica en los proyectos. Las alternativas que

deben ser evaluadas son:

diseño del proceso y selección de los equipos, precipitadores electroestáticos, gas de

escape (húmedo o seco)

precipitadores electrostáticos

lavadores de gas de escape (húmedo o seco)

ciclones de alta eficiencia

filtros de bolsa

Separación de dióxido de azufre y utilización para producir ácido sulfúrico

Separación de monóxido de carbono y utilización para producir calor

Control de la calidad del agua

Las alternativas para controlar la contaminac1ón del agua son:

reutilización de las aguas servidas

evaporación solar

precipitación

floculación, sedimentación, clarificación y filtración

intercambio iónico, filtración de membrana, osmosis inversa

neutralización (control activo del pH)

tratamiento biológico, si es necesario

Administración y capacitación

Los impactos negativos potenciales sobre la calidad del aire y el agua de todos los procesos metalúrgicos no ferrosos requieren apoyo institucional para asegurar que se maneje eficientemente el control de la contaminación y la reducción de los desperdicios. Entre el personal de planta debe haber un ingeniero capacitado de monitoreo, y las tecnologías de control de la contaminación del aire y el agua que se emplean, específicamente, en las industrias ferrosas.

A menudo, y a pedido, los fabricantes de los equipos proveerán la capacitación necesaria en cuanto a su operación y mantenimiento. Se deben establecer procedimientos normales de operación y mantenimiento de la planta, para que sean implementados por la gerencia. Estos deben incluir la operación de equipos que controlan la contaminación, requerimientos en cuanto al monitoreo de la calidad del aire y el agua, y directrices con respecto a la notificación de las autoridades competentes y paralización de la planta u otras respuestas en el caso de la falla de los equipos de control de la contaminación.

IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DE LOS PRODUCTOS FERROSOS

El empleo de productos ferrosos acarrea grandes impactos sobre el medio ambiente, que se pueden dividir en tres momentos:

• A la hora de obtener la materia prima. La mayoría de las minas que se explotan en la actualidad se hacen a cielo abierto. Ello ocasiona un impacto acústico, paisajístico y de destrucción de hábitats.

La fabricación del carbón de coque emite, los siguientes elementos contaminantes: CO, CO2, amoniaco, alquitrán, cenizas y humos, entre otros.

• Durante la transformación del mineral en producto comercial. Las emisiones que se liberan en el horno alto, hornos de afino, laminación, etc., son:

– Metales pesados, como plomo, mercurio, etc., que contaminan el aire, el agua y la tierra.

– Gases residuales y polvo.

– Gases de horno alto y horno eléctrico, como CO, CO2, SOx, NOx, etcétera.

– Además, se producen otros tipos de contaminación, como:

– Lodos procedentes de la depuración de los gases.

– Aguas residuales contaminadas con aceites, ácidos, etcétera.

– Contaminación acústica.

Algunas de las medidas utilizadas para contrarrestar estos efectos son:

– Aislamiento de las zonas en las que haya máquinas que emitan un gran ruido.

– Filtraje de partículas, metales pesados y gases.

– Separación de zonas industriales de núcleos urbanos.

Al desechar o reciclar un producto ferroso usado. El reciclado, también tiene impacto sobre el medio ambiente; pero los efectos son mucho menores que los ocasionados al fabricar el producto a partir del hierro.

IMPACTOS AMBIENTALES DE LA EXTRACCION Y PROCESAMIENTO DEL HIERRO

Todos los métodos de extracción minera producen algún grado de alteración de la superficie y

los estratos subyacentes, así como los acuíferos. Los impactos de la exploración y

predesarrollo, usualmente, son de corta duración e incluyen:

alteración superficial causada por los caminos de acceso, hoyos y fosas de prueba, y

preparación del sitio;

polvo atmosférico proveniente del tráfico, perforación, excavación, y desbroce del sitio;

ruido y emisiones de la operación de los equipos a diésel;

alteración del suelo y la vegetación, ríos, drenajes, humedales, recursos culturales o

históricos, y acuíferos de agua freática; y, conflictos con los otros usos de la tierra.

Tanto la extracción superficial, como la subterránea, incluyen los siguientes aspectos: drenaje

del área de la mina y descarga del agua de la misma; remoción y almacenamiento/eliminación

de grandes volúmenes de desechos; y traslado y procesamiento de los minerales o materiales

de construcción. Este removimiento requiere el uso de equipos de extracción y transporte a

diésel o eléctricos, y una numerosa y calificada fuerza laboral. Se requerirán amplios servicios

de apoyo, p.ej., un complejo de transporte, oficinas y talleres (parte de estos funcionarán bajo

tierra en las minas subterráneas) y servicios públicos. El transporte del mineral dentro del área

de la mina y hacia las instalaciones de procesamiento puede utilizar camiones,

transportadores, el ferrocarril, poliducto o banda de transporte, y generalmente, incluirá

instalaciones de almacenamiento a granel, mezcla y carga.

PROPIEDAD FISICAS Y QUIMICAS DE:

HIERRO:

PROPIEDADES FÍSICAS: • Brillo: reflejan la luz que incide sobre su superficie. La inmensa mayoría presenta un brillo metálico muy intenso. • Dureza: las superficies de los metales oponen resistencia a dejarse rayar por objetos agudos. • Tenacidad: los metales presentan menor o mayor resistencia a romperse cuando se ejerce sobre ellos una presión. • Ductibilidad: los metales son fácilmente estirados en hilos finos (alambres), sin romperse. • Maleabilidad: ciertos metales, tales como la plata, el oro y el cobre, presentan la propiedad de ser reducidos a delgadas laminas, sin romperse. • Conductividad calórica: los metales absorben y conducen la energía calórica. • Conductividad eléctrica: los metales permiten el paso de la corriente eléctrica a través de su masa. • Densidad: la inmensa mayoría de los metales presentan altas densidades. • Fusibilidad: la inmensa mayoría de los metales presentan elevadísimos puntos de fusión, en mayor o menor medida, para ser fundidos. PROPIEDADES QUIMICAS • Tendencia a la perdida de electrones de la última capa para transformarse en iones electropositivos (cationes). Cuando las sales que los contienen se disuelven en agua y se hace circular por ella corriente eléctrica, se disocian, dando origen a iones metálicos positivos o cationes, que se dirigen hacia el polo negativo o cátodo. • La mayoría se combinan con el oxígeno para formar óxidos. • Reaccionan con los ácidos para formar sales. 

• Forman aleaciones (mezclas homogéneas formada por dos o más metales o elementos de carácter metálico en mezcla, disolución o combinación). 

ACERO:

Propiedades Fisicas

– Materia, Cuerpo, Estado de agregacion, Peso, Masa, Volumen ,Densidad,peso espesifico(m/v)

– Propiedades Termicas: estan referidas a los mecanismos de calor existen tres mecanismos:

– Conduccion:se produce cuando la fuente emisora esta en contacto directo con el que se decea aumenta Tº

– Conveccion: para que ocurra tranferencia de calor por conveccion es necesario que exista un fluido quien sea el encargado de transmitir el calor de la fuente emisora hacia el cuerpo o ambiente

– Radiacion: Se produce porque la fuente de calor se encuentra en contacto en forma directa con el ambiente.Esta fuente emisora genera rayos infrarrojos que sirven de medio de transferencia de calor.

– Propiedades Electricas: Estan relacionadas con la capacidad de conducir la corriente electrica.

– Propiedades Opticas: estan referidos a la capacidad que poseen los materiales para reflejar o absorver el calor de acuerdo a las siguientes caracteristicas: Color-Brillo-Pulido.

– Propiedades Magneticas: Estan referidas a la capacidad que poseen los materiales metalicos para inducir o ser inducidos por un campo electromagnetico, es decir actuar como iman o ser atraidos por un iman.

COBRE:

Propiedades físicasEl cobre es un metal con un tinte distintivo de color rojizo o naranja y un brillo metálico. La estructura cúbica cristalina es centrada en las caras, y refleja solamente las luces rojas y naranjas del espectro visible, dándole su conocido tono rojizo. Comparado con los metales adyacentes en la tabla periódica, el cobre es más duro que el zinc pero más suave que el hierro. Este metal es maleable, lo que significa que puede alargarse con la presión y moldearse en formas diferentes. El cobre también es dúctil, lo que le permite cambiar de forma y estirarse en delgadas y largas estructuras sin romperse. Estas propiedades, junto con su habilidad para conducir la electricidad extremadamente bien, hacen del cobre un material adecuado para su uso en la fabricación de cable eléctrico en el que estos atributos físicos son particularmente deseables.

Propiedades químicasEl número atómico del cobre usado en cables es 29, lo que significa que tiene 29 protones. El símbolo del cobre es "Cu" y su peso atómico es 63.54. El cobre se localiza en la columna 1B de la tabla periódica junto con el oro y la plata, cuyos símbolos son "Au" y "Ag"

respectivamente. El cobre tiene una dureza de Mohs (un sistema de medida usado para evaluar la dureza de los materiales) de entre 2.5 y 3. El cobre usado en la creación de cables tiene una muy alta gravedad específica de 8.2, que es mucho más alta que otras sustancias de interés industrial, como el agua (1.0), carbón (2.2) y azufre (2.1). Las densidades específicas de la plata y el oro son más altas que la del cobre, en 10.5 y 19, respectivamente. Los cables de cobre tienen baja reactividad química; en reacción con otros elementos, el cobre de laboratorio tiene una carga de +1, conocida como cuprosa, o +2, conocida como cúprica.

ALUMINIO:

QUIMICAS

Cuando entra en contacto con el oxígeno, el aluminio forma una capa de óxido que se conoce como óxido de aluminio. Esta capa lo ayuda a protegerlo de la corrosión. El aluminio en polvo se prende fuego con facilidad si se lo expone a una llama. También reacciona tanto con los ácidos como con los álcalis.

FISICAS

El aluminio tiene un color blanco plateado. Se derrite a los 1.220,576 Fahrenheit (660,32 Celcius) y hierve a los 4.472,33 (2.466,85 Celcius). El aluminio tiene un peso atómico de 26,98154 y un radio atómico de 143,1 pm. Es uno de los metales más dúctiles y maleables. No es magnético.

BRONCE:

Propiedades físicas

Datos para una aleación promedio con 89 % de cobre y 11 % de estaño:

– Densidad: 8,90 g/cm³.

– Punto de fusión: de 830 a 1020 °C

– Punto de ebullición: de 2230 a 2420 °C

– Coeficiente de temperatura: 0,0006 K-1

– Resistividad eléctrica: de 14 a 16 µΩ/cm

– Coeficiente de expansión térmica: entre 20 y 100 °C → 17,00 x 10-6 K-1

– Conductividad térmica a 23 °C: de 42 a 50 Wm-1

Propiedades mecánicas

– Elongación: <65 %

– Dureza Brinell : de 70 a 200

– Módulo de elasticidad : de 80 a 115 GPa

– Resistencia a la cizalla: de 230 a 490 MPa

– Resistencia a la tracción: de 300 a 900 MPa

USO DEL HIERRO

 SUS APLICACIONES EN LAS CONSTRUCCIONES

– -VIGAS:– -VIGUETAS:– -COLUMNAS:– -PLACAS:– -ESTRIBOS– -COLUMNETAS

Los fierros se pueden utilizar en los siguientes tipos de estructuras como:

LAS VIGAS

La viga es una parte de la resistencia de materiales que permite el cálculo de esfuerzos y deformaciones en vigas. Si bien las vigas reales son solidos deformables, en teoría de vigas se hacen ciertas simplificaciones gracias a las que se pueden calcular aproximadamente las tensiones, desplazamientos y esfuerzos en las vigas que son principalmente las que soportan cargas del techo.

El ingeniero nos dijo que esta viga se llamaba PERALTE DE LA VIGA

Nos dijo que en estas vigas van fierros de 5/8 PULGADAS.

Aquí vemos, según el ingeniero que este era una viga colgante que soporta en gran parte el peso de la carga del techo, que están unidas con los estribos a la viga que pasa por la horizontal en la parte superior.

También nos dijo que la viga se deforma y para esos hay cálculos matemáticos que mas adelante nos van ha enseñar, además dijo que una viga es deformado por flexión y que la viga es elástico debido que se deforma pero nosotros no lo percibimos.

En las vigas hay tracción y compresión que suceden internamente.

LAS VIGUETAS

Las viguetas son barra de hierro laminado destinada a la edificación de construcciones en losas.

Aquí tenemos la muestra de la vigueta que adentro de ellas se han utilizados fierros de 3/8 DE PULGADAS.

Las viguetas son de 10 centímetros de espesor.

La vigueta prefabricada es el elemento más importante del sistema y es responsable de resistir y transmitir las cargas hacia los apoyos (muros o vigas).

La vigueta está compuesta de una armadura tridimensional a todo lo largo del elemento, con 5 centímetros de alto por 12 centímetros de ancho y fierros internas como refuerzo según nos dijo el ingeniero.

El peso aproximado de la vigueta es de 16 kilogramos por metro lineal y la resistencia mínima a la compresión del concreto es de 210 Kg./cm2.

La viga con las viguetas y las panderetas están puestas con tecnopor.

LAS COLUMNAS

Cuando los concretos se disponen en vertical la estructura es bastante estable, como en el caso de los muros. Las estructuras básicas son columnas, pilares, columnas, vigas, muros, las cúpulas. Arco y Bóveda, elementos empleados en la arquitectura para crear espacios cubiertos entre muros, pilares y otros soportes.

Las columnas principalmente tienen la función de soportar cargas de las vigas y de distribuir las cargas a las demás.

AQUÍ TENEMOS A UNA COLUMNA PRINCIPAL QUE ESTA UNIDA A CUATRO VIGAS QUE EN LA UNION ESTAN TRENZADAS POR UNOS ALAMBRES QUE SE LLAMAN ESTRIBOS.

LAS PLACAS COMO MUROS DE COLUMNAS

En estas placas se usan fierros de 1 PULGADAS son enmallados entrezados

TAMBIEN LOS TABLAS QUE SON LAS QUE CUBREN LAS PLACASESTAN SUJETAS MEDIANTE ALAMBRES, EN EL VACIADO DE LA MEZCLA.

EL ACERO EN LA CONSTRUCCION

El Acero como material de construcción es muy utilizado debido a su rápida colocación, y sus óptimas propiedades a Tracción. En los últimos años se ha encarecido mucho el acero por lo que es un material no-económico y desde el punto de vista medioambiental, su producción conlleva un alto gasto energético, pero al ser un producto industrial su calidad es buena y su aplicación como armadura paraHormigón es extendida en todo el mundo.Acero no Aleado

El acero que más abunda en Edificación e Ingeniería civil. Contenido:

1.6% C,

Baja cantidad de Mn, Silicio, azufre y fósforo

El azufre y fósforo son impurezas. Su cantidad ha de ser < 0.05%

Manganeso (Mn), < 1.6%: le da resistencia y pasa a ser un material dúctil a temperaturas bajas.

Silicio: mejora la resistencia, Cantidad ha de ser < 0.6% porque puede ocurrir la fragilidad (Fe3C).

Muchos aceros contienen: 0.2-0.3 % C; 0.3- 0.5% silicio; 0.5-1.0% Mn. Pero presentan deficiencias:

1)baja dureza y por debajo de 21ºC es un material frágil.

2) Bajo límite elástico

3) Baja resistencia a la corrosiónLa dureza, puede prever de una catástrofe producida por una concentración de tensiones puntuales. Coste por el material y transporte (debido al peso) aumentan con aceros de bajo límite elástico, por la necesidad de piezas de dimensiones grandes. Los costes de mantenimiento se reducirán si el acero no se Oxida. Se puede mejorar: 1) Pintando, 2) Recubrimiento metálico, 3) Protección catódica, 4) Añadiendo la aleación Cobre o Cromo (el coste de estos aceros es de un 20%,pero no necesita mantenimiento).Acero Aleado

Unión íntima entre dos o más metales en mezcla homogénea): <= 1.6% C, >= 0.6 % silicio, >= 1.6 % manganeso, + algún otro elemento, entre los cuales está: E cobre y el cromo mejoran la corrosión del acero. Un acero con >= 12% Cr, es un acero inoxidable.

A cantidades altas de Ni y Mn: acero austenítico (resistencia alta y ductilidad) a todas las temperaturas

Aceros con >= %12 Cr, y >= 7% Ni, forman el grupo de acero inoxidable austenítico

Pequeñas cantidades de Vanadium hace formar cristales muy pequeños en la microestructura, consiguiendo mejores propiedades

Propiedades y Selección del Acero Estructural

El diseño de estructuras está basado en las siguientes propiedades del acero:

El límite elástico (principalmente)

Ductilidad , dureza y otras propiedades (pueden variar según la aplicación de la estructura).

La disponibilidad y el coste: según la planta que fabrique el acero que tipo de acero tenga

Soldabilidad: La soldabilidad disminuye con la cantidad de carbono. Si el valor Equivalente de Carbono (CEV) > 0.5% la soldabilidad del material es baja.

Las condiciones locales: - los ambientes de exposición, - Normas

Acero Tenaz

Alta capacidad de absorber energía si se reduce la cantidad de C o aumenta la cantidad de Mn o los dos. Se convierte en acero tenaz a temperaturas bajas. También ocurre eso si el acero fundido es tratado con aluminio, produciendo el tamaño de grano más pequeño.

Las aplicaciones más típicas son:

Estructuras de acero; entre las cuales podemos encontrar las obras de edificación como de ingeniería civil tales como: Cubiertas (Cerchas), Postes de suministro eléctrico, Puentes, Refuerzos de estructuras existente, apeos, Escaleras, altillos, etc.

Barras de acero para hormigón:

o Barras pasivas para hormigón armado

Se necesita acero para dar ductilidad al hormigón

La composición del acero le da el fabricante, es: < 0.25% C, CEV < 0.42- 051%. Además: < 0.06% S, < 0.06% P, < 0.012% N

Las barras de acero han de estar recubiertas (con recubrimiento) de hormigón para que no se oxiden. La alcalinidad del hormigón protege las barras de acero.

o Barras activas:

La sección de hormigón está sometida a fuerza de compresión.

El acero está tensada, y no debe perder la tensión en el tiempo

Se utiliza una acero de alta resistencia (alta cantidad de C, entre 0.6-0.9%), capaz de someter alta tensión bajo deformación elástica.

Llegan a una resistencia a tracción de 1570- 1860 MPa.

La resistencia a fuego es baja en este material se han de proteger con material ignífugo.

Otras Aplicaciones de los AcerosAcero de Tornillos y Conectores

Muchas estructuras estan unidas mediante tornillos. Han de tener una relación resistencia-dureza adecuada. Cuando están sometidos a cargas fluctuantes. Una resistencia adecuada a fatiga es necesario.

Tonillos negros

o Tiene cantidad < 0.5% C

o Han de aguantar cargas a cortante y flexión

Resistencia a tracción: 391-590 MPa

Mínimo límite elástico: 235-314 MPa

Tornillos de alta resistencia:

o Las dos partes son conectadas por fricción

o Tornillos de alta resistencia. Son aceros de baja aleación: Cr-Mo, Ni-Cr-Mo

Cables de Puentes

Las propiedades mecánicas necesarias:

alta resistencia

dureza

resistencia a la fatiga: debido a las cargas fluctuantes del tráfico y cargas del viento.

resistencia a la corrosión

la fabricación en frío: 0.75-0.85 % C y 0.5%-0.7% Mn

resistencia a tracción: 1600 MPa

aceros galvanizados con una superficie de Zinc para mejorar la resistencia.

Revestimientos de Acero

Son paneles no estructurales. Pero debe ser resistente y rígido para reducir el coste en la cantidad del material. El material elegido ha de tener:

ductilidad elevada para formar láminas delgadas

resistencia a corrosión elevada

estética

Se puede conseguir con acero bajo al carbono, con protección a la corrosión. El recubrimiento más habitual es de PVC. Pero el PVC es un poco poroso y de necesita galvanizar el acero antes de aplicar el PVC. El PVC se puede encontrar en bastantes colores.

También se puede utilizar:

Acero ferrítico con alto contenido en cromo

Acero inoxidable austenílito de cromo-níquel:

o 17% Cr

o 18% Cr + 10% Ni

o 18% Cr + 10% Ni + 2.75% Mo. El molibdeno mejora la resistencia a corrosión, particularmente con respecto a ácidos y cloruros. Estos son más caros que los aceros al carbono, pero dependiendo la aplicación es necesario. Es posible utilizar acero al carbono con un delgado recubrimiento de un acero inoxidable austenílico.

Acero de raíles de tren. Tranvía

Necesita ser duro y con alta resistencia al desgaste. El paso de los trenes produce cargas dinámicas y los raíles han de ser resistentes a la fatiga.

Son aceros con alta dureza y resistencia utilizando aceros con medio-alto contenido en carbono y con relativo alto contenido de manganeso.

La causa principal de rotura es la fatiga: la fisura empieza en la superficie o en las uniones.

La fricción produce un calentamiento de la superficie, luego se enfría y se produce martensita, es una microestructura frágil. Las cargas cíclicas pueden producir fisuras en la superficie y esto lleva a la rotura.

COMPONENTES PARA UN DESARROLLO SUSTENTABLE

el Desarrollo Sustentable, que es un proceso de desarrollo sostenido y equitativo de la calidad

de vida, fundado en medidas apropiadas de conservación y protección del medio ambiente, de

manera de no comprometer las expectativas de las generaciones futuras; esto quiere decir,

que se busca un desarrollo el cual tenga presente la conservación de nuestro medio ambiente

para próximas generaciones. El desarrollo sustentable no es un estado de armonía fijo, sino

un proceso de cambio por el cual la explotación de los recursos, la dirección de las

inversiones y la orientación de los progresos tecnológicos concuerdan con las necesidades

tanto presentes como futuras.

Si queremos un proceso sustentable y equitativo en la calidad de nuestras vidas,

inevitablemente dependerá del sistema económico que nos rija, sea cual sea. El problema

comienza justo en este punto, pues existen distintas formas de entender un buen sistema

económico y más aún el cómo llevar a cabo un desarrollo sustentable. Aquí además se origina

el antagonismo de dos frentes que quieren una sustentabilidad para el planeta pero no logran

ponerse de acuerdo.

Son tres los objetivos que busca el desarrollo sustentable: Crecimiento Económico, Equidad

Social y Protección al Medio Ambiente, estos son los parámetros para ver si se ha conseguido

un desarrollo sustentable de las futuras generaciones para satisfacer sus propias

necesidades.