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UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Utilitas
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Índice
• Influencia de la estructura en las propiedades de los
materiales de construcción
• Propiedades a nivel constructivo:
• Aspecto
• Forma
• Coordinación dimensional
• Propiedades térmicas
• Propiedades ópticas
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CURSO 2011-2012
Influencia de la estructura en las propiedades de los materiales.
• Comportamiento físico. Resistencia mecánica, adherencia,
desgaste, absorción, aislamiento…
• Característica. Parámetro que describe un tipo de
comportamiento surgido como respuesta a la acción de un
estimulo externo provocado por la incidencia de alguna
circunstancia del ambiente sobre el material.
• Propiedad. Estado intrínseco del material, su valor es
independiente de las acciones del ambiente sobre él.
• El comportamiento físico de un material aparece ligado a su
estado y estructura.
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CURSO 2011-2012
Propiedades a nivel constructivo. Aspecto
• Experiencias o ensayos organolépticos.
• Descripción formal: masa, superficie, volumen…
• Dualidad masa-vacio.
• Observación parte masiva.
• Propiedad. Solidez y compacidad.
• Característica. Peso, resistencia mecánica, aislamiento
acústico.
• Observación vacio.
• Propiedad. Porosidad y oquedad.
• Característica. Aislamiento térmico, traspiración,
absorción de agua, polvo o grasa.
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Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Dualidad masa-vacio
• Compacta. Porosidad nula. Vidrios, metales y algunos
plásticos.
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CURSO 2011-2012
Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Dualidad masa-vacio
• Capilar. Tamaño transversal de los poros es reducido frente al
longitudinal. Piedras y hormigones de menor porosidad.
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Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Dualidad masa-vacio
• Fibrosa. Predomina la dimensión lineal de la fase sólida. Puede
ser isótropo o anisótropo. Borra, madera, fibra de vidrio.
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Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Dualidad masa-vacio
• Granular. Fase sólida cristalina en granos sin dirección
predominante. Cerámicas y piedras.
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Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Dualidad masa-vacio
• Celular. Fase porosa discontinua. Corcho natural, hormigón
aireado, vidrio celular, poliestireno extrusionado.
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Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Dualidad masa-vacio
• Interconectada. Fase sólida continua con cavidades
conectadas, la fase aérea también es continua. Polietileno
espumado, poliestireno expandido.
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Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Textura superficial
• La textura se cualifica por comparación con algunos tipos de
minerales.
• Alveolar
• Cristalina
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• Granular
• Suave
• Vitrea
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Visión sistémica del edificio
• Sistema constructivo. Conjunto de procedimiento y elementos
constructivos que constituyen una solución global. Da solución a
todas las necesidades del edificio.
• Subsistema constructivo. Sistema dentro de otro que da solución
a una función en particular. Arquitecto encargado de su
coordinación. Subsistema de cimentación.
• Elemento constructivo. Parte de un subsistema funcionalmente
independiente. Tabique
• Unidad de obra. División de elemento para contratación.
• Componente. Unidad independiente, la parte más simple de un
edificio. Pueden ser:
• Producto. Fabricado en proceso industrial. Ladrillo.
• Semiproducto. La forma se da en obra. Tablero madera.
• Material de construcción. Materia prima constitutiva de los
productos de construcción.
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Visión sistémica del edificio
• Designación producto de construcción:
• Elemento + material + forma y dimensión + subsistema
• Panel de chapa de zinc plana de 1,5 mm. de espesor para
cubierta.
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CURSO 2011-2012
Coordinación dimensional y modular
• Solución a la problemática planteada por la utilización de
componentes y elementos de diferente origen. Necesidad de
compatibilidad.
• La arquitectura ha utilizado como unidad o patrón al hombre.
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Coordinación dimensional y modular
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Coordinación dimensional y modular
• Coordinación dimensional. Busca fijar y relacionar las
dimensiones de los productos y elementos constructivos para
racionalizar su producción industrial y facilitar su puesta en
obra por compatibilidad.
• Coordinación modular. Parte de un módulo que se acepta
como unidad de medida. Modulo base.
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Propiedades térmicas. Problemas térmicos en la edificación
• Cambios de T y libertad de movimientos
• Juntas de dilatación
• Diseño bioclimático
• Confort ambiental:
• Temperatura T=22±2ºC
• Humedad relativa HR=50~70%
• +H ⇒ ~+T
• Radiación y TS = T±4ºC
• Velocidad del aire v=0’2~0’3m/s
• Pureza del aire
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Propiedades térmicas. Problemas térmicos en la edificación
• Pureza del aire CTE-HS-3
• Diseño arquitectónico e instalaciones
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Propiedades térmicas. Calor.
• Calor: energía ondulatoria
• Respuesta de los materiales:
• Opacidad y reflexión
• Absorción y acumulación → dilatación
• Reemisión
– Radiación
– Conducción
• Transparencia y transmisión
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Propiedades térmicas. Temperatura
• Medida convencional del calor (energía interna)
• Temperaturas:
• Seca: con termómetro convencional
• Húmeda: con evaporación de agua
• Superficial: de un paramento
• De rocío: la que corresponde a HR=100% a TS
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Propiedades térmicas. Abaco psicométrico
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Propiedades térmicas. Humedades de condensación
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Propiedades térmicas. Absorción de calor. Inercia térmica
• Inercia térmica: oposición al cambio de T
• Capacidad calorífica (C): Energía necesaria para elevar 1K la
temperatura de un cuerpo.
• Calor especifico (Ce): Por unidad de masa (g)
• Fusión (cristal) o reblandecimiento (vidrio)
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• Inercia térmica
• Amortiguación
• Retardo
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Propiedades térmicas. Absorción de calor. Dilatación
• Calor = vibración atómica
• Vibración = Dilatación
• Mayor energía de enlace → menor dilatación
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Propiedades térmicas. Absorción de calor. Dilatación
• Anisotropía (cristalina) vs. isotropía (vítrea)
• Fenómeno reversible en limites habituales
• Coeficientes de dilatación (δl ). Grado de dilatación de un
material cuando es calentado.
• Tensión térmica (σt). Se produce si la dilatación se impide
• E y δL pueden variar con T
• Resistencia al choque térmico (Rch). Capacidad de resistir a
la rotura producida por las tensiones térmicas.
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Propiedades térmicas. Transmisión del calor
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Propiedades térmicas. Transmisión del calor por conducción
• Conductividad (q). Propiedad que caracteriza la capacidad
de un material para transferir calor desde las regiones de alta
temperatura a las de baja temperatura.
• Depende de la composición, porosidad, isotropía,
humedad, temperatura (-10º a 60º constante), etc.
• Se mide por el coeficiente de conductividad (λ)
• Flujo calorífico transmitido por el material por unidad de
superficie, espesor, tiempo y temperatura 
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Propiedades térmicas. Transmisión del calor por conducción
• Su inverso es la resistividad (r)
• Difusividad (dt). Velocidad de propagación del calor a través
de un material. Capacidad de un material de transmitir una
variación de temperatura.
• Efusividad (et). Capacidad de un material para absorber o
resistir un flujo de calor.
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Propiedades térmicas. Transmisión del calor por conducción
• Conductancia (C). Calor que atraviesa un cerramiento por
unidad de espesor
• Resistencia térmica (R). Inversa de la conductancia.
• Superficial (1/hE ó 1/hI): por cambio de medio
• Transmitancia (K). Transmisión total, inverso de la Resistencia
total (Rt)
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Propiedades térmicas. Transmisión del calor por conducción
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Propiedades térmicas. Comportamiento de diferentes materiales
• Propiedades más influyentes
• Composición, densidad y porosidad
• Comportamiento general:
• + porosidad → - conductividad y dilatación
• poros abiertos → humedad → + conductividad
• ductilidad → resistencia al choque térmico
• Cambio de material → baja T y se alarga su longitud de
onda
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Propiedades térmicas. Conductividad vs difusividad
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Propiedades térmicas. Materiales cerámicos y pétreos
• Gran inercia, baja dilatación y fragilidad al choque térmico
• λ=1∼5W/m×K
• Idóneos para cerramientos
• Piedras policristalinas con dilatación anisótropa en las
superficies intergranulares
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Propiedades térmicas. Materiales metálicos
• Poca inercia, gran dilatación y resistencia al choque térmico
• λ=50∼400W/m×K
• Idóneos para conductos e instalaciones, especialmente las
de acondicionamiento térmico
• Dilatación incompatible con otros materiales
• Prever juntas de dilatación
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Propiedades térmicas. Materiales poliméricos
• Inercia media o baja, poca conductividad, y dilatación y
resistencia al choque térmico muy variable
• λ=0,1∼0,5W/m×K
• Espumables o fibrilables: aislamiento térmico
• λ=0,024W/m×K (aire en reposo)
• Termoplásticos comportamiento sensible a temperatura
• Aislamientos térmicos:
• λ<0’05W/m×K
• R>0’5m²K/W
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Propiedades térmicas. Aislamiento térmico
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• Celda cerrada (XPS, PUR, PE,
vidrio celular, corcho)
• Celda abierta (EPS, arlita,
lana de roca, fibra de vidrio,
hormigón celular…)
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Propiedades ópticas.
• Radiación electromagnética. Onda que consiste en los
componentes de un campo magnético y de un campo
eléctrico.
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Propiedades ópticas. Luz visible.
• Propiedad óptica. Respuesta de un material expuesto a la luz
visible.
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Propiedades ópticas.
• Velocidad. Depende de frecuencia y longitud de onda.
• Fotón. Paquete de energía.
• Intensidad. Energía transmitida por unidad de tiempo y
superficie.
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Propiedades ópticas. Interacción luz-sólidos.
• Reflectancia
• Absorbancia
• Transmitancia
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Propiedades ópticas. Energía absorbida.
• Absorbancia.
• La energía lumínica se absorbe por la interacción entre
fotones y átomos aumentando la temperatura.
• Depende del color.
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Color de la superficie Absorción
Blanco 0'2~0'3
Amarillo, naranja, rojo claro 0'3~0'5
Rojo oscuro, verde claro, azul claro 0'5~0'6
Marrón, verde oscuro, azul intenso, azul oscuro 0'7~0'9
Marrón oscuro, negro 0'9~1'0
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Propiedades ópticas. Energía absorbida.
• Luminiscencia. Parte de la energía absorbida se emite con
posterioridad en forma de radiación visible.
• Fluorescencia. Desaparece antes de 10-8
s.
• Fosforescencia. La emisión se mantiene más tiempo.
• UNE 23035-1:2003, UNE 23035-2:2003 y UNE 23035-4:2003
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Propiedades ópticas. Energía transmitida.
• Transmitancia. Índice de transmisión.
• Factor luminoso. Se refiere al espectro visible. (380-780 nm.)
• Factor solar. Relaciona la energía que se transmite y la que se
emite una vez absorbida con la energía solar incidente. (350-
2.100nm.)
• Coeficiente de transmisión térmica. Se refiere a la banda
térmica (5.000-50.000 nm.)
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Propiedades ópticas. Energía transmitida.
• Refracción. Provocado por pérdida de velocidad de la luz al
atravesar un material. La velocidad depende de la
permitividad y permeabilidad de material.
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Propiedades ópticas. Energía transmitida.
• Transparencia. Depende de la frecuencia de la radiación y
del orden cristalino.
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• Transparente. Monocristales
y materiales amorfos
(líquidos, vidrios y plásticos)
• Opaco. Materiales
policristalinos (piedras y
metales)
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Propiedades ópticas. Energía transmitida.
• Vidrios: efecto invernadero. Trampa de calor.
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Propiedades ópticas. Arquitectura bioclimática.
• Protección solar. Orientación, vidrios metalizados, laminas de
protección solar, pinturas claras, fachadas y cubiertas
ventiladas.
• Aprovechamiento energía solar. Galerías y miradores
acristalados. Paneles solares.
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Indice
• Propiedades acústicas
• Propiedades eléctricas
• Propiedades hídricas
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Propiedades acústicas. El sonido.
• Sonido. Alteración mecánica que se propaga en forma
ondulatoria a través de un medio material (solido, liquido o
gaseoso) y elástico (capaz de vibrar), produciendo
sobrepresiones y subpresiones alternas tanto en el medio
emisor como en el receptor.
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Propiedades acústicas. El ruido.
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• Ruido. Sonido desagradable normalmente formado por
superposición de sonidos de muy diferentes frecuencias.
• Puede ser:
• Continuo
• Fluctuante
• Transitorio
• De impacto
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Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido.
• Periodo (T). Tiempo que dura una oscilación completa. En el
aire (5x10-2
s. a 5x10-5
s.).
• Frecuencia (F). Inverso del periodo. Hertzio (Hz)=Ciclos por
segundo .
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Propiedades acústicas. Espectro acústico.
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Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido.
• Longitud de onda (λ). Distancia que recorre la onda en un
periodo. Con la velocidad del sonido 340 m/s en el aire:
• Sonido grave. 17 m.
• Sonido agudo. 17mm.
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Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido.
• Presión acústica (P). Suma, en un período completo, de las
variaciones de presión instantánea absoluta, respecto a la
ambiental de referencia, producidas por la onda sonora en la
superficie receptora. (Pa)
• Intervalo audible. Desde 2x10-5
Pa hasta102
Pa
• Ley de Weber-Fechner. La sensación sonora varía en
progresión aritmética cuando la presión acústica lo hace de
forma geométrica.
• Nivel de presión sonora (Lp). Relaciona umbral de percepción
sonora (PO=2x10-5
Pa), y en escala logarítmica.
• Umbral de audición 0-134 dB
a partir de 120 dB dolor
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Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido.
• Curvas de sensación acústica.
Nivel de presión sonora
corregido debido a la diferente
sensibilidad al sonido a distintas
frecuencias. dBA
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Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido.
• Índice de ruido día (Ld). Nivel de presión sonora teórico
constante ponderando las variaciones a lo largo de día.
• En viviendas se recomienda que en las zonas de estar
Ld=45dB(A) (40 de noche) y en dormitorios Ld=40dB(A) (30 de
noche).
• Potencia acústica (W). Energía sonora (E) emitida por una
fuente sonora por unidad de tiempo. Se mide en w o en dB si
se relaciona con el umbral de referencia. (WO = 10-12
W)
• Intensidad sonora (I). Energía sonora que incide sobre, o
atraviesa, un plano perpendicular a su desplazamiento, por
unidad de superficie y tiempo. Se mide en w/ m2
o en dB si se
relaciona con el umbral de referencia. (IO=10-12
W/m²)
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Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido.
• Propagación de las ondas acústicas. En medio gas o líquido
ondas longitudinales esféricas (fuente cercana) o plana
(fuente lejana).
• Aire abierto disminuye 6 dB cada vez que se duplica
distancia. En aire confinado se propaga mejor, cámaras.
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Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido.
• Propagación de las ondas acústicas. En medios sólidos se
producen también ondas transversales debido a la
resistencia a cortante.
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Propiedades acústicas. Transmisión ruido en edificación.
• Directo. A través del elemento de separación frontal.
• Ruido aéreo reflejado.
• Ruido aéreo transmitido.
• Ruido de impacto.
• Indirecto. A través de cerramientos laterales. NBE-CA vs CTE
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UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
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Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales.
• El comportamiento depende de densidad y modulo de
elasticidad.
• Coeficiente de transmisión (t). Fracción de sonido transmitida.
• Aislamiento acústico (D). Complementario de la transmisión.
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Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales.
• Coeficiente de reflexión (r). Fracción de sonido devuelta al
ambiente del que procede.
• Coeficiente de absorción Sabine(as). Suma de las fracciones
absorbida y transmitida. Energía que elimina del campo
acústico.
• Conductividad sónica. Velocidad a la que viaja el sonido por
el material. Depende de módulo de elasticidad acústico (EA) y
densidad aparente (DA)
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UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
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Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales.
• Rigidez dinámica (RD). Indica facilidad de transmisión acústica
por percusión. Buen aislante a impacto, mal aislante a ruido
aéreo.
• Impedancia (Z). Relación entre la presión acústica y la
velocidad con la que vibran las partículas del material.
• Tiempo de reverberación (tR). Tiempo que tarda en disminuir la
presión acústica de un sonido hasta su millonésima parte. Un
valor normal 0,5-1 s. Tiempos superiores producen eco.
Depende a la absorción acústica de los materiales de
acabado del local.
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Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales.
• Materiales porosos de
estructura rígida la absorción
aumenta con la frecuencia.
• Materiales porosos de
estructura flexible la máxima
absorción es para
frecuencias bajas y medias.
• Resonadores simples de
membrana, formado por
paneles delgados no porosos
son eficaces para bajas
frecuencias.
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Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales.
• Absorbentes acústicos. Materiales porosos o fibrosos capaces
de disipar la energía sonora en forma de energía cinética y
calorífica por rozamiento del aire interior.
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Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales.
• Aislamientos a ruido de impacto. Sistemas tipo muelle de baja
rigidez dinámica.
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Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales.
• Dispositivos antivibratorios. Para ruidos por vibraciones de
maquinaria.
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Propiedades eléctricas. Conductividad de los materiales.
• Electricidad. Forma de transmisión de energía mediante el
movimiento de los electrones libres de los cristales metálicos,
o de iones de otras sustancias que sean capaces de moverse
y asumir una carga eléctrica.
• Los enlaces ionicos y covalentes no son conductores al fijar los
electrones de valencia.
• El C, el Si y el Ge se comportan como semiconductores.
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Propiedades eléctricas. Conductividad de los materiales.
• Movilidad electrónica (m). Relaciona la velocidad media de
los electrones (v) y el campo eléctico (E).
• Densidad de corriente (J). Producto de número de electrones
por unidad de volumen (n), por su carga eléctrica
(e=-160´10-21
C) y por su velocidad (v).
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Propiedades eléctricas. Conductividad de los materiales.
• Resistencia eléctrica (R). Oposición de un material conductor
al paso de un flujo eléctrico.
• Resistividad eléctrica (ρ). Constante de proporcionalidad
entre la resistencia y el cociente longitud (l) y sección (s).
Depende de la temperatura y de las impurezas del material
(aleaciones, defectos cristalinos…)
• Conductividad (c). Inverso de la resistividad.
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Propiedades eléctricas. Conductividad de los materiales.
• Clasificación materiales según resistividad:
• Conductores ρ<10-7
Ω.m
• Semiconductores ρ=10-6
~104
Ω.m
• Aislantes o dieléctricos ρ>1010
Ω.m
• Ley de Ohm. Proporción entre la intensidad (I) de corriente
que atraviesa un material de resistencia (R) sometido a una
diferencia de potencial (V).
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades eléctricas. Materiales aislantes.
• Capacidad (C). Relación entre carga eléctrica (Q) y la
diferencia de potencial (V) en un condensador de placas.
• Permisividad eléctrica (p). Variable adimensional.
• Rigidez dieléctrica. Voltaje por unidad de espesor máximo
que se puede aplicar sin que hay flujo eléctrico.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades eléctricas. Materiales conductores.
• Cu. Máxima conductividad eléctrica absoluta, dentro de su
economía.
• Al. Mitad de conductividad, pero menor densidad y mayor
resistencia mecánica.
• Acero. Menos conductor que aluminio.
• Suelos. REBT exige resistencia mínima 800 Ω
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
Resistividades de los tipos de terreno (Ω.m)
Tipo de suelo ρ
Terrenos orgánicos, arcillas y margas <200
Arenas arcillosas, rocas sedimentarias y
metamórficas
200~500
Calizas agrietadas, rocas eruptivas, ígneas
alteradas
500~1000
Calizas compactas, gravas y arenas silíceas 1000~5000
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades eléctricas. Electricidad en los edificios.
• Radiaciones electromagnéticas.
• Electricidad estática.
• Rayos.
• Sobrecargas en la red eléctrica, peligro incendio.
• Electroósmosis.
• Electroforesis.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Estructura del agua.
• Estados del agua Material
Solida (hielo) Congelado
Líquida (agua) Mojado
Gaseosa (vapor) Húmedo
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Estructura del agua.
• Agua líquida. Moléculas unidas por enlaces de hidrogeno.
• Hielo. Los enlaces de hidrogeno imponen una estructura con
grandes espacios intermedios.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Agua en edificación, origen.
• Agua atmosférica (lluvia, granizo y nieve)
• Agua de riego
• Agua procedente del terreno
• 1. Estrato freático
• 2. Estrato capilar
• a. Zona de imbibición
• b. Capa de terreno húmedo
• c. Aguas subterreneas
• d. Terreno impermeable
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Agua en edificación, origen.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Agua en edificación, origen.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Tensión superficial.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Tensión superficial. Succión capilar.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Tensión superficial. Succión capilar.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Tensión de vapor.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
Calentamiento
Deshumidificación
Enfriamiento
Humidificación
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Condensación.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Adsorción de vapor.
• Atracción superficial entre dos sustancias.
• Fisisorción. Formación enlaces secundarios.
• Quimisorción. Formación enlaces primarios.
• Depende de la presión de vapor (HR y T) y superficie
especifica (m2
/g)
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Higroscopicidad.
• Capacidad de adsorber agua de un material.
• Limite higroscópico. Máxima cantidad de agua que un
material puede adsorber en atmosfera saturada. Se expresa
en porcentaje respecto al peso seco.
• Humedad de equilibrio higroscópico. Los materiales porosos la
adquieren en relación con la del ambiente. Si se supera el
material se considera húmedo.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Permeabilidad al agua líquida.
• Movimiento del agua liquida en un material poroso. Puede ser
a presión ambiental o forzada en vacio.
• Depende de porosimetría, conectividad, tamaño y
tortuosidad de poros.
• Coeficiente de absorción.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Permeabilidad al agua líquida.
• Ensayo bajo presión.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Permeabilidad al vapor.
• Permeabilidad (). Facilidad que presenta un cuerpo para
ser atravesado por el vapor.
• Difusividad (Dv). Cantidad de vapor que atraviesa un cuerpo
por unidad de espesor, superficie, presión y tiempo.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Desorción.
• Igual a evaporación o secado.
• Depende de:
• Constitución fisico-química del material.
• Permeabilidad al vapor de agua.
• Estructura porosa del material.
• Diferencia de humedades entre material y ambiente.
• Velocidad del aire en las cercanías del paramento.
• Radiación directa.
• Humedad crítica de secado. Contenido de humedad que
separa el secado superficial del interno.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Entumecimiento.
• Aumento de volumen por la absorción y adsorción de agua.
• Parcialmente reversible.
• Coeficiente de entumecimiento y coeficiente de desorción
(mm/m).
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
Coeficientes de dilatación (mm/m)
Material: Por Humedad Retracción secado Por 10ºC
Granito 0'06 ~ 0'20 0'15 ~ 0'20 0'15
Piedra caliza 0'10 ~ 0'15 0'12 ~ 0'40 0'10
Hormigón 0'15 ~ 0'20 0'18 ~ 0'22 0'20
Enfoscado cemento 0'18 ~ 0'22 0'30 ~ 0'45 0'20
Basalto 0'30 ~ 0'35 0'35 ~ 0'38 0'18
Revoco de cal 0'30 ~ 0'50 0'80 ~ 1'10 0'15
Mortero bastardo 0'35 ~ 0'55 0'40 ~ 0'60 0'18
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades hídricas. Entumecimiento.
• Retracción superior por reblandecimiento del material.
• Sucesivos ciclos producen roturas por tracción.
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
FIN
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades ópticas. Energía transmitida.
• Transparencia. Se
transmiten las ondas
con longitudes de onda
que producen energías
dentro del intervalo
prohibido de valencia.
• La luz visible es
absorbida por
materiales con
intervalos prohibidos de
energía superior a 3,1
eV e inferior a 1,8 eV
MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
UD. 2. PROPIEDADES FISICAS
CURSO 2011-2012
Propiedades a nivel constructivo. Forma
• Delimitación. Bordes
• Achaflanada
• Matada
• Redondeada
• Viva
• Dimensión
• Absoluta: Grande o pequeño
• Relativa: Lineal, laminar o masivo
• Posición
• Erguida o tumbada
• Apoyada, soportada o superpuesta
• Aislada o acompañada
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  • 1. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Utilitas MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 2. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Índice • Influencia de la estructura en las propiedades de los materiales de construcción • Propiedades a nivel constructivo: • Aspecto • Forma • Coordinación dimensional • Propiedades térmicas • Propiedades ópticas MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 3. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Influencia de la estructura en las propiedades de los materiales. • Comportamiento físico. Resistencia mecánica, adherencia, desgaste, absorción, aislamiento… • Característica. Parámetro que describe un tipo de comportamiento surgido como respuesta a la acción de un estimulo externo provocado por la incidencia de alguna circunstancia del ambiente sobre el material. • Propiedad. Estado intrínseco del material, su valor es independiente de las acciones del ambiente sobre él. • El comportamiento físico de un material aparece ligado a su estado y estructura. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 4. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades a nivel constructivo. Aspecto • Experiencias o ensayos organolépticos. • Descripción formal: masa, superficie, volumen… • Dualidad masa-vacio. • Observación parte masiva. • Propiedad. Solidez y compacidad. • Característica. Peso, resistencia mecánica, aislamiento acústico. • Observación vacio. • Propiedad. Porosidad y oquedad. • Característica. Aislamiento térmico, traspiración, absorción de agua, polvo o grasa. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 5. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Dualidad masa-vacio • Compacta. Porosidad nula. Vidrios, metales y algunos plásticos. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 6. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Dualidad masa-vacio • Capilar. Tamaño transversal de los poros es reducido frente al longitudinal. Piedras y hormigones de menor porosidad. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 7. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Dualidad masa-vacio • Fibrosa. Predomina la dimensión lineal de la fase sólida. Puede ser isótropo o anisótropo. Borra, madera, fibra de vidrio. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 8. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Dualidad masa-vacio • Granular. Fase sólida cristalina en granos sin dirección predominante. Cerámicas y piedras. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 9. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Dualidad masa-vacio • Celular. Fase porosa discontinua. Corcho natural, hormigón aireado, vidrio celular, poliestireno extrusionado. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 10. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Dualidad masa-vacio • Interconectada. Fase sólida continua con cavidades conectadas, la fase aérea también es continua. Polietileno espumado, poliestireno expandido. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 11. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades a nivel constructivo. Aspecto. Textura superficial • La textura se cualifica por comparación con algunos tipos de minerales. • Alveolar • Cristalina MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM • Granular • Suave • Vitrea
  • 12. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Visión sistémica del edificio • Sistema constructivo. Conjunto de procedimiento y elementos constructivos que constituyen una solución global. Da solución a todas las necesidades del edificio. • Subsistema constructivo. Sistema dentro de otro que da solución a una función en particular. Arquitecto encargado de su coordinación. Subsistema de cimentación. • Elemento constructivo. Parte de un subsistema funcionalmente independiente. Tabique • Unidad de obra. División de elemento para contratación. • Componente. Unidad independiente, la parte más simple de un edificio. Pueden ser: • Producto. Fabricado en proceso industrial. Ladrillo. • Semiproducto. La forma se da en obra. Tablero madera. • Material de construcción. Materia prima constitutiva de los productos de construcción. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 13. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Visión sistémica del edificio • Designación producto de construcción: • Elemento + material + forma y dimensión + subsistema • Panel de chapa de zinc plana de 1,5 mm. de espesor para cubierta. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 14. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Coordinación dimensional y modular • Solución a la problemática planteada por la utilización de componentes y elementos de diferente origen. Necesidad de compatibilidad. • La arquitectura ha utilizado como unidad o patrón al hombre. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 15. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Coordinación dimensional y modular MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 16. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Coordinación dimensional y modular • Coordinación dimensional. Busca fijar y relacionar las dimensiones de los productos y elementos constructivos para racionalizar su producción industrial y facilitar su puesta en obra por compatibilidad. • Coordinación modular. Parte de un módulo que se acepta como unidad de medida. Modulo base. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 17. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Problemas térmicos en la edificación • Cambios de T y libertad de movimientos • Juntas de dilatación • Diseño bioclimático • Confort ambiental: • Temperatura T=22±2ºC • Humedad relativa HR=50~70% • +H ⇒ ~+T • Radiación y TS = T±4ºC • Velocidad del aire v=0’2~0’3m/s • Pureza del aire MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 18. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Problemas térmicos en la edificación • Pureza del aire CTE-HS-3 • Diseño arquitectónico e instalaciones MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 19. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Calor. • Calor: energía ondulatoria • Respuesta de los materiales: • Opacidad y reflexión • Absorción y acumulación → dilatación • Reemisión – Radiación – Conducción • Transparencia y transmisión MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 20. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Temperatura • Medida convencional del calor (energía interna) • Temperaturas: • Seca: con termómetro convencional • Húmeda: con evaporación de agua • Superficial: de un paramento • De rocío: la que corresponde a HR=100% a TS MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 21. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Abaco psicométrico MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 22. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Humedades de condensación MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 23. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Absorción de calor. Inercia térmica • Inercia térmica: oposición al cambio de T • Capacidad calorífica (C): Energía necesaria para elevar 1K la temperatura de un cuerpo. • Calor especifico (Ce): Por unidad de masa (g) • Fusión (cristal) o reblandecimiento (vidrio) MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM • Inercia térmica • Amortiguación • Retardo
  • 24. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Absorción de calor. Dilatación • Calor = vibración atómica • Vibración = Dilatación • Mayor energía de enlace → menor dilatación MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 25. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Absorción de calor. Dilatación • Anisotropía (cristalina) vs. isotropía (vítrea) • Fenómeno reversible en limites habituales • Coeficientes de dilatación (δl ). Grado de dilatación de un material cuando es calentado. • Tensión térmica (σt). Se produce si la dilatación se impide • E y δL pueden variar con T • Resistencia al choque térmico (Rch). Capacidad de resistir a la rotura producida por las tensiones térmicas. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 26. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Transmisión del calor MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 27. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Transmisión del calor por conducción • Conductividad (q). Propiedad que caracteriza la capacidad de un material para transferir calor desde las regiones de alta temperatura a las de baja temperatura. • Depende de la composición, porosidad, isotropía, humedad, temperatura (-10º a 60º constante), etc. • Se mide por el coeficiente de conductividad (λ) • Flujo calorífico transmitido por el material por unidad de superficie, espesor, tiempo y temperatura  MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 28. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Transmisión del calor por conducción • Su inverso es la resistividad (r) • Difusividad (dt). Velocidad de propagación del calor a través de un material. Capacidad de un material de transmitir una variación de temperatura. • Efusividad (et). Capacidad de un material para absorber o resistir un flujo de calor. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 29. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Transmisión del calor por conducción • Conductancia (C). Calor que atraviesa un cerramiento por unidad de espesor • Resistencia térmica (R). Inversa de la conductancia. • Superficial (1/hE ó 1/hI): por cambio de medio • Transmitancia (K). Transmisión total, inverso de la Resistencia total (Rt) MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 30. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Transmisión del calor por conducción MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 31. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Comportamiento de diferentes materiales • Propiedades más influyentes • Composición, densidad y porosidad • Comportamiento general: • + porosidad → - conductividad y dilatación • poros abiertos → humedad → + conductividad • ductilidad → resistencia al choque térmico • Cambio de material → baja T y se alarga su longitud de onda MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 32. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Conductividad vs difusividad MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 33. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Materiales cerámicos y pétreos • Gran inercia, baja dilatación y fragilidad al choque térmico • λ=1∼5W/m×K • Idóneos para cerramientos • Piedras policristalinas con dilatación anisótropa en las superficies intergranulares MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 34. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Materiales metálicos • Poca inercia, gran dilatación y resistencia al choque térmico • λ=50∼400W/m×K • Idóneos para conductos e instalaciones, especialmente las de acondicionamiento térmico • Dilatación incompatible con otros materiales • Prever juntas de dilatación MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 35. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Materiales poliméricos • Inercia media o baja, poca conductividad, y dilatación y resistencia al choque térmico muy variable • λ=0,1∼0,5W/m×K • Espumables o fibrilables: aislamiento térmico • λ=0,024W/m×K (aire en reposo) • Termoplásticos comportamiento sensible a temperatura • Aislamientos térmicos: • λ<0’05W/m×K • R>0’5m²K/W MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 36. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades térmicas. Aislamiento térmico MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM • Celda cerrada (XPS, PUR, PE, vidrio celular, corcho) • Celda abierta (EPS, arlita, lana de roca, fibra de vidrio, hormigón celular…)
  • 37. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades ópticas. • Radiación electromagnética. Onda que consiste en los componentes de un campo magnético y de un campo eléctrico. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 38. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades ópticas. Luz visible. • Propiedad óptica. Respuesta de un material expuesto a la luz visible. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 39. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades ópticas. • Velocidad. Depende de frecuencia y longitud de onda. • Fotón. Paquete de energía. • Intensidad. Energía transmitida por unidad de tiempo y superficie. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 40. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades ópticas. Interacción luz-sólidos. • Reflectancia • Absorbancia • Transmitancia MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 41. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades ópticas. Energía absorbida. • Absorbancia. • La energía lumínica se absorbe por la interacción entre fotones y átomos aumentando la temperatura. • Depende del color. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM Color de la superficie Absorción Blanco 0'2~0'3 Amarillo, naranja, rojo claro 0'3~0'5 Rojo oscuro, verde claro, azul claro 0'5~0'6 Marrón, verde oscuro, azul intenso, azul oscuro 0'7~0'9 Marrón oscuro, negro 0'9~1'0
  • 42. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades ópticas. Energía absorbida. • Luminiscencia. Parte de la energía absorbida se emite con posterioridad en forma de radiación visible. • Fluorescencia. Desaparece antes de 10-8 s. • Fosforescencia. La emisión se mantiene más tiempo. • UNE 23035-1:2003, UNE 23035-2:2003 y UNE 23035-4:2003 MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 43. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades ópticas. Energía transmitida. • Transmitancia. Índice de transmisión. • Factor luminoso. Se refiere al espectro visible. (380-780 nm.) • Factor solar. Relaciona la energía que se transmite y la que se emite una vez absorbida con la energía solar incidente. (350- 2.100nm.) • Coeficiente de transmisión térmica. Se refiere a la banda térmica (5.000-50.000 nm.) MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 44. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades ópticas. Energía transmitida. • Refracción. Provocado por pérdida de velocidad de la luz al atravesar un material. La velocidad depende de la permitividad y permeabilidad de material. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 45. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades ópticas. Energía transmitida. • Transparencia. Depende de la frecuencia de la radiación y del orden cristalino. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM • Transparente. Monocristales y materiales amorfos (líquidos, vidrios y plásticos) • Opaco. Materiales policristalinos (piedras y metales)
  • 46. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades ópticas. Energía transmitida. • Vidrios: efecto invernadero. Trampa de calor. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 47. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades ópticas. Arquitectura bioclimática. • Protección solar. Orientación, vidrios metalizados, laminas de protección solar, pinturas claras, fachadas y cubiertas ventiladas. • Aprovechamiento energía solar. Galerías y miradores acristalados. Paneles solares. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 48. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Indice • Propiedades acústicas • Propiedades eléctricas • Propiedades hídricas MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 49. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. El sonido. • Sonido. Alteración mecánica que se propaga en forma ondulatoria a través de un medio material (solido, liquido o gaseoso) y elástico (capaz de vibrar), produciendo sobrepresiones y subpresiones alternas tanto en el medio emisor como en el receptor. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 50. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. El ruido. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM • Ruido. Sonido desagradable normalmente formado por superposición de sonidos de muy diferentes frecuencias. • Puede ser: • Continuo • Fluctuante • Transitorio • De impacto
  • 51. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido. • Periodo (T). Tiempo que dura una oscilación completa. En el aire (5x10-2 s. a 5x10-5 s.). • Frecuencia (F). Inverso del periodo. Hertzio (Hz)=Ciclos por segundo . MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 52. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Espectro acústico. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 53. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido. • Longitud de onda (λ). Distancia que recorre la onda en un periodo. Con la velocidad del sonido 340 m/s en el aire: • Sonido grave. 17 m. • Sonido agudo. 17mm. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 54. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido. • Presión acústica (P). Suma, en un período completo, de las variaciones de presión instantánea absoluta, respecto a la ambiental de referencia, producidas por la onda sonora en la superficie receptora. (Pa) • Intervalo audible. Desde 2x10-5 Pa hasta102 Pa • Ley de Weber-Fechner. La sensación sonora varía en progresión aritmética cuando la presión acústica lo hace de forma geométrica. • Nivel de presión sonora (Lp). Relaciona umbral de percepción sonora (PO=2x10-5 Pa), y en escala logarítmica. • Umbral de audición 0-134 dB a partir de 120 dB dolor MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 55. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido. • Curvas de sensación acústica. Nivel de presión sonora corregido debido a la diferente sensibilidad al sonido a distintas frecuencias. dBA MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 56. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido. • Índice de ruido día (Ld). Nivel de presión sonora teórico constante ponderando las variaciones a lo largo de día. • En viviendas se recomienda que en las zonas de estar Ld=45dB(A) (40 de noche) y en dormitorios Ld=40dB(A) (30 de noche). • Potencia acústica (W). Energía sonora (E) emitida por una fuente sonora por unidad de tiempo. Se mide en w o en dB si se relaciona con el umbral de referencia. (WO = 10-12 W) • Intensidad sonora (I). Energía sonora que incide sobre, o atraviesa, un plano perpendicular a su desplazamiento, por unidad de superficie y tiempo. Se mide en w/ m2 o en dB si se relaciona con el umbral de referencia. (IO=10-12 W/m²) MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 57. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido. • Propagación de las ondas acústicas. En medio gas o líquido ondas longitudinales esféricas (fuente cercana) o plana (fuente lejana). • Aire abierto disminuye 6 dB cada vez que se duplica distancia. En aire confinado se propaga mejor, cámaras. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 58. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización física del sonido. • Propagación de las ondas acústicas. En medios sólidos se producen también ondas transversales debido a la resistencia a cortante. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 59. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Transmisión ruido en edificación. • Directo. A través del elemento de separación frontal. • Ruido aéreo reflejado. • Ruido aéreo transmitido. • Ruido de impacto. • Indirecto. A través de cerramientos laterales. NBE-CA vs CTE MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 60. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales. • El comportamiento depende de densidad y modulo de elasticidad. • Coeficiente de transmisión (t). Fracción de sonido transmitida. • Aislamiento acústico (D). Complementario de la transmisión. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 61. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales. • Coeficiente de reflexión (r). Fracción de sonido devuelta al ambiente del que procede. • Coeficiente de absorción Sabine(as). Suma de las fracciones absorbida y transmitida. Energía que elimina del campo acústico. • Conductividad sónica. Velocidad a la que viaja el sonido por el material. Depende de módulo de elasticidad acústico (EA) y densidad aparente (DA) MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 62. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales. • Rigidez dinámica (RD). Indica facilidad de transmisión acústica por percusión. Buen aislante a impacto, mal aislante a ruido aéreo. • Impedancia (Z). Relación entre la presión acústica y la velocidad con la que vibran las partículas del material. • Tiempo de reverberación (tR). Tiempo que tarda en disminuir la presión acústica de un sonido hasta su millonésima parte. Un valor normal 0,5-1 s. Tiempos superiores producen eco. Depende a la absorción acústica de los materiales de acabado del local. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 63. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales. • Materiales porosos de estructura rígida la absorción aumenta con la frecuencia. • Materiales porosos de estructura flexible la máxima absorción es para frecuencias bajas y medias. • Resonadores simples de membrana, formado por paneles delgados no porosos son eficaces para bajas frecuencias. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 64. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales. • Absorbentes acústicos. Materiales porosos o fibrosos capaces de disipar la energía sonora en forma de energía cinética y calorífica por rozamiento del aire interior. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 65. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales. • Aislamientos a ruido de impacto. Sistemas tipo muelle de baja rigidez dinámica. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 66. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades acústicas. Caracterización acústica de materiales. • Dispositivos antivibratorios. Para ruidos por vibraciones de maquinaria. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 67. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades eléctricas. Conductividad de los materiales. • Electricidad. Forma de transmisión de energía mediante el movimiento de los electrones libres de los cristales metálicos, o de iones de otras sustancias que sean capaces de moverse y asumir una carga eléctrica. • Los enlaces ionicos y covalentes no son conductores al fijar los electrones de valencia. • El C, el Si y el Ge se comportan como semiconductores. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 68. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades eléctricas. Conductividad de los materiales. • Movilidad electrónica (m). Relaciona la velocidad media de los electrones (v) y el campo eléctico (E). • Densidad de corriente (J). Producto de número de electrones por unidad de volumen (n), por su carga eléctrica (e=-160´10-21 C) y por su velocidad (v). MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 69. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades eléctricas. Conductividad de los materiales. • Resistencia eléctrica (R). Oposición de un material conductor al paso de un flujo eléctrico. • Resistividad eléctrica (ρ). Constante de proporcionalidad entre la resistencia y el cociente longitud (l) y sección (s). Depende de la temperatura y de las impurezas del material (aleaciones, defectos cristalinos…) • Conductividad (c). Inverso de la resistividad. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 70. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades eléctricas. Conductividad de los materiales. • Clasificación materiales según resistividad: • Conductores ρ<10-7 Ω.m • Semiconductores ρ=10-6 ~104 Ω.m • Aislantes o dieléctricos ρ>1010 Ω.m • Ley de Ohm. Proporción entre la intensidad (I) de corriente que atraviesa un material de resistencia (R) sometido a una diferencia de potencial (V). MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 71. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades eléctricas. Materiales aislantes. • Capacidad (C). Relación entre carga eléctrica (Q) y la diferencia de potencial (V) en un condensador de placas. • Permisividad eléctrica (p). Variable adimensional. • Rigidez dieléctrica. Voltaje por unidad de espesor máximo que se puede aplicar sin que hay flujo eléctrico. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 72. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades eléctricas. Materiales conductores. • Cu. Máxima conductividad eléctrica absoluta, dentro de su economía. • Al. Mitad de conductividad, pero menor densidad y mayor resistencia mecánica. • Acero. Menos conductor que aluminio. • Suelos. REBT exige resistencia mínima 800 Ω MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM Resistividades de los tipos de terreno (Ω.m) Tipo de suelo ρ Terrenos orgánicos, arcillas y margas <200 Arenas arcillosas, rocas sedimentarias y metamórficas 200~500 Calizas agrietadas, rocas eruptivas, ígneas alteradas 500~1000 Calizas compactas, gravas y arenas silíceas 1000~5000
  • 73. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades eléctricas. Electricidad en los edificios. • Radiaciones electromagnéticas. • Electricidad estática. • Rayos. • Sobrecargas en la red eléctrica, peligro incendio. • Electroósmosis. • Electroforesis. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 74. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Estructura del agua. • Estados del agua Material Solida (hielo) Congelado Líquida (agua) Mojado Gaseosa (vapor) Húmedo MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 75. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Estructura del agua. • Agua líquida. Moléculas unidas por enlaces de hidrogeno. • Hielo. Los enlaces de hidrogeno imponen una estructura con grandes espacios intermedios. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 76. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Agua en edificación, origen. • Agua atmosférica (lluvia, granizo y nieve) • Agua de riego • Agua procedente del terreno • 1. Estrato freático • 2. Estrato capilar • a. Zona de imbibición • b. Capa de terreno húmedo • c. Aguas subterreneas • d. Terreno impermeable MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 77. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Agua en edificación, origen. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 78. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Agua en edificación, origen. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 79. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Tensión superficial. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 80. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Tensión superficial. Succión capilar. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 81. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Tensión superficial. Succión capilar. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 82. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Tensión de vapor. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM Calentamiento Deshumidificación Enfriamiento Humidificación
  • 83. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Condensación. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 84. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Adsorción de vapor. • Atracción superficial entre dos sustancias. • Fisisorción. Formación enlaces secundarios. • Quimisorción. Formación enlaces primarios. • Depende de la presión de vapor (HR y T) y superficie especifica (m2 /g) MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 85. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Higroscopicidad. • Capacidad de adsorber agua de un material. • Limite higroscópico. Máxima cantidad de agua que un material puede adsorber en atmosfera saturada. Se expresa en porcentaje respecto al peso seco. • Humedad de equilibrio higroscópico. Los materiales porosos la adquieren en relación con la del ambiente. Si se supera el material se considera húmedo. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 86. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Permeabilidad al agua líquida. • Movimiento del agua liquida en un material poroso. Puede ser a presión ambiental o forzada en vacio. • Depende de porosimetría, conectividad, tamaño y tortuosidad de poros. • Coeficiente de absorción. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 87. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Permeabilidad al agua líquida. • Ensayo bajo presión. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 88. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Permeabilidad al vapor. • Permeabilidad (). Facilidad que presenta un cuerpo para ser atravesado por el vapor. • Difusividad (Dv). Cantidad de vapor que atraviesa un cuerpo por unidad de espesor, superficie, presión y tiempo. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 89. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Desorción. • Igual a evaporación o secado. • Depende de: • Constitución fisico-química del material. • Permeabilidad al vapor de agua. • Estructura porosa del material. • Diferencia de humedades entre material y ambiente. • Velocidad del aire en las cercanías del paramento. • Radiación directa. • Humedad crítica de secado. Contenido de humedad que separa el secado superficial del interno. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 90. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Entumecimiento. • Aumento de volumen por la absorción y adsorción de agua. • Parcialmente reversible. • Coeficiente de entumecimiento y coeficiente de desorción (mm/m). MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM Coeficientes de dilatación (mm/m) Material: Por Humedad Retracción secado Por 10ºC Granito 0'06 ~ 0'20 0'15 ~ 0'20 0'15 Piedra caliza 0'10 ~ 0'15 0'12 ~ 0'40 0'10 Hormigón 0'15 ~ 0'20 0'18 ~ 0'22 0'20 Enfoscado cemento 0'18 ~ 0'22 0'30 ~ 0'45 0'20 Basalto 0'30 ~ 0'35 0'35 ~ 0'38 0'18 Revoco de cal 0'30 ~ 0'50 0'80 ~ 1'10 0'15 Mortero bastardo 0'35 ~ 0'55 0'40 ~ 0'60 0'18
  • 91. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades hídricas. Entumecimiento. • Retracción superior por reblandecimiento del material. • Sucesivos ciclos producen roturas por tracción. MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 92. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 FIN MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 93. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades ópticas. Energía transmitida. • Transparencia. Se transmiten las ondas con longitudes de onda que producen energías dentro del intervalo prohibido de valencia. • La luz visible es absorbida por materiales con intervalos prohibidos de energía superior a 3,1 eV e inferior a 1,8 eV MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM
  • 94. UD. 2. PROPIEDADES FISICAS CURSO 2011-2012 Propiedades a nivel constructivo. Forma • Delimitación. Bordes • Achaflanada • Matada • Redondeada • Viva • Dimensión • Absoluta: Grande o pequeño • Relativa: Lineal, laminar o masivo • Posición • Erguida o tumbada • Apoyada, soportada o superpuesta • Aislada o acompañada MATERIALES DE CONSTRUCCION. DCTA. ETSA. UPM

Editor's Notes

  1. F. 6 (2)
  2. F. 6 (2-3)
  3. F. 6 (5)
  4. F. 6 (5)
  5. F. 6 (5)
  6. F. 6 (5)
  7. F. 6 (5)
  8. F. 6 (5)
  9. F. 6 (13)
  10. F. 1 (14-15, 17-25)
  11. F. 1 (36-37)
  12. F. 11 (2-3)
  13. F. 11 (3-4)
  14. F. 11 (4)
  15. F. 11 (4-5) Callister (668-670)
  16. F. 11 (6-7) Callister (670-673)
  17. Callister (677-679)
  18. F 11 (7-9)
  19. F. 11 (9-10) Callister (674-677)
  20. F. 11 (10
  21. F. 11 (10-11)
  22. F. 11 (11)
  23. F. 11 (11-12)
  24. F. 11 (12)
  25. F. 11 (12)
  26. F. 11 (12-15)
  27. F. 11 (13-15)
  28. Callister (720)
  29. Callister (721-722)
  30. Callister (722)
  31. F. 10 (5-6)
  32. F. 10 (6)
  33. F. 10 (6-7)
  34. F. 10(7) Callister (725-727)
  35. Callister (727-732
  36. F. 10 (7)
  37. F. 10 (8-9)
  38. F. 13 (3)
  39. F. 13 (4)
  40. F. 13 (4-5)
  41. F. 13 (4-5)
  42. F. 13 (5)
  43. F. 13 (5)
  44. F. 13 (6)
  45. F. 13 (5-6)
  46. F. 13 (6-7)
  47. F. 13 (7)
  48. F. 13 (9)
  49. F. 13 (9-10)
  50. F. 13 (10-12)
  51. F. 13 (11-12)
  52. F. 13 (16)
  53. F. 13 (17)
  54. F. 13 (17)
  55. F. 09 (3,5)
  56. F. 9 (5)
  57. F. 9 (5)
  58. F. 9 (6)
  59. F. 9 (6-7)
  60. F. 9 (9-11)
  61. F. 9 (3-4,7-9)
  62. F. 8 (3)
  63. F. 8 (4)
  64. Comprender los procesos de degradación de los materiales (3)
  65. F. 8 (10-12)
  66. F. 8 (8)
  67. F. 8 (8)
  68. F. 8 (13-14)
  69. F. 8 (14)
  70. F. 8 (14-15)
  71. F. 8 (20)
  72. F. 8 (15-16)
  73. F. 8 (25-26)
  74. F. 8 (34-35)
  75. Callister (727-732
  76. F. 1 (37)