1. ENLACE QUIMICO APLICADO
A LA CONSTRUCCION
Química General
UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO
Escuela Profesional De Ingeniería Civil
PROFESOR
GILMER CONCEPCION URTEAGA
INTEGRANTES
ABANTO VILLANUEVA CATHERINE
ROMERO CALDERÓN BRAYAN
VARGAS CARBAJAL JOSE OSWALDO
ÁVILA CHÁVEZ SANTIAGO

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INTRODUCCION
El átomo es la entidad más pequeña que influye directamente en las propiedades de los
materiales. En este trabajo se repasara de qué manera podemos inferir de inmediato
algunas de las características químicas y formación de enlaces de los elementos. Estas
características determinan y tipo y la fuerza de los enlaces que el elemento puede formar
con los átomos (elementos). El tipo y la fuerza del enlace determinan las propiedades
físicas y mecánicas del material sólido que se forma.
En el presente informe de investigación, se trata del enlace químico aplicada a la
ingeniería civil, donde veremos lo importante que es los enlaces químicos para poder
explicar y tomar decisiones sobre los materiales a utilizar en la construcción, y de esta
manera relacionarlos con distintas materias existentes en la naturaleza.
Se menciona los materiales más importantes donde existen los tres tipos de enlaces
iónico, metálico y covalente.
OBJETIVOS
- Tener un conocimiento general sobre cómo se realizan los enlaces químicos en
la materia.
- Conocer que tipos de enlaces están presentes en la construcción.

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ENLACE QUIMICO
abemos que la manera en
que los átomos se enlazan
ejercen un efecto profundo
sobre las propiedades físicas y
químicas delas sustancias. ¿Qué es
un enlace químico? Aunque esta
pregunta se puede responder de
diversas formas, el enlace se define
como la fuerza que mantiene juntos a grupos de dos o más átomos y hace que funcionen
como unidad. Por ejemplo en el agua la unidad fundamental es la molécula H-O-H cuyos
átomos se mantienen juntos por dos enlaces O-H. Se obtiene información acerca de la
fuerza del enlace midiendo la energía necesaria para romperlo, o sea la energía de
enlace.
Veremos cómo los átomos interaccionan entre sí de diversas formas para formar
agregados y se considerarán ejemplos específicos para ilustrar los diversos tipos de
enlace. Existen tres tipos importantes de enlaces que se forman entre los átomos de un
compuesto: iónico(o electrovalente), covalente (polar, no polar y el coordinado) y el
enlace metálico.
EL ENLACE IÓNICO
Los elementos químicos situados
a la izquierda del sistema
periódico son los que menos
electrones han de perder para
adquirir estructura electrónica de
gas noble. Recordemos que el
número de la columna donde se
encuentran coincide con el
número de electrones de
valencia. De esta forma los
elementos de la primera
columna, sólo han de perder un
electrón para pasar a tener 8 en el último nivel (excepto el litio que pasaría a tener 2,
S

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como el gas noble helio). Análogamente sucedería con los de las columnas II y III que
tendrían que perder 2 y 3 electrones respectivamente.
El enlace iónico se forma cuando un átomo que pierde electrones relativamente fácil
(metal) reacciona con otro que tiene una gran tendencia a ganar electrones (no metal).
EL ENLACE COVALENTE
El modelo de enlace entre iones no se puede
utilizar para explicar la unión entre cualquier
pareja de átomos. Si dos átomos son
iguales, no existe ninguna razón que
justifique que uno de estos átomos se
transforme en ión. Para justificar estas
situaciones se utiliza otro modelo de enlace.
Cuando los átomos que forman un enlace
comparten sus electrones con la finalidad de
cumplir con la regla de los ocho, se forma un
enlace. El tipo de enlace que se observa en
la molécula de hidrógeno y en otras
moléculas en que los electrones son
compartidos por los dos núcleos se llama enlace covalente.
Hasta el momento se han considerado dos tipos de enlace extremos. En el enlace
iónico, los átomos que participan son tan distintos que ganan o pierden uno o más
electrones para formar iones con carga opuesta. El enlace se debe a las atracciones
entre los iones. En el enlace covalente dos átomos idénticos comparten electrones de
manera igual. La formación del enlace se debe a la atracción mutua de los dos núcleos
hacia los electrones compartidos. Entre estos extremos se encuentran casos
intermedios en los cuales los átomos no son tan distintos que ganen o pierdan
electrones en su totalidad, pero son bastante distintos para que haya un compartimento
desigual de electrones y se forme lo que se conoce como enlace covalente polar.

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Cuando el par de electrones compartidos pertenece solo a uno de los átomos se
presenta un enlace covalente coordinado o dativo. El átomo que aporta el par de
electrones se llama donador y el que los recibe receptor o aceptor.
ENLACE METÁLICO
Por último estudiaremos el enlace metálico, su
importancia la podemos ver en el hecho de que
las 3/4 partes de elementos del sistema periódico
son metales. El papel que estas sustancias han
tenido en el desarrollo de la humanidad es tan
importante que incluso se distingue entre la edad
de piedra, la edad del bronce y la del hierro. De
los 90 elementos que se presentan en la
naturaleza algunos metales como el sodio y el magnesio, pueden extraerse de los
océanos donde se encuentran disueltos. Los demás metales se suelen obtener a partir
de depósitos minerales que se hallan encima o debajo de la superficie terrestre. Algunos
metales son tan poco reactivos que es posible encontrarlos directamente en forma
elemental, este es el caso del oro, la plata y el platino. Otros se encuentran formando
parte de distintos compuestos químicos. En general presentan propiedades muy
peculiares que los han diferenciado desde hace siglos de las restantes sustancias, tales
como: ser excelentes conductores del calor y la electricidad en estado sólido, ser
fácilmente deformables (lo que permite trabajarlos y fabricar con ellos objetos de
distintas formas). Por otra parte suelen presentarse como sólidos de dureza variable,
con muy diversos puntos de fusión y ebullición (el galio, por ejemplo, funde a 2978°
mientras que otro metal, el tantalio, lo hace a casi3000°).
MATERIALES UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCION
Los materiales utilizados en ingeniería se dividen en tres grupos principales
materiales metálicos, polímeros, y cerámicos. Y además de estos tres grupos de
materiales se tomaron en cuenta dos más los materiales compuestos y materiales
electrónicos dada su gran importancia dentro de la ingeniería
Materiales metálicos.
Son sustancias inorgánicas compuesto por uno o más elementos metálicos como el
hierro, el acero, el cobre, el aluminio, el níquel, y el titanio y pueden contener elementos
no metálicos como carbono, nitrógeno y oxígeno. Los metales tienen una estructura

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cristalina en donde los átomos están acomodados de una forma ordenada. En general
los metales son buenos conductores térmicos y eléctricos son resistentes y dúctiles y
suelen dividirse en dos clases aleaciones y metales ferrosos o aleaciones y metales no
ferrosos.
Materiales polímeros.
Constan de largas cadenas o redes moleculares que frecuentemente se basan en
compuestos orgánicos y la mayoría de los polímeros no son cristalinos pero hay mezclas
con regiones cristalinas y no cristalinas su resistencia y ductilidad varían
considerablemente estos materiales son malos conductores y por lo cual se usan como
aislantes.
Materiales cerámicos.
Son materiales inorgánicos formados por elementos metálicos y no metálicos enlazados
químicamente entre sí y tienen una estructura donde pueden ser cristalinos o no
cristalinos o ambos tienen una gran dureza soportan altas temperaturas pero tienen una
desventaja son muy frágiles. Sus ventajas industriales su peso ligero, gran resistencia
al desgaste, dureza, y resistencia a altas temperaturas y además tienen propiedades
aislantes
Materiales compuestos.
Puede definirse como dos o más materiales integrados para formar un material nuevo
los constituyentes conservan sus propiedades pero el nuevo compuesto tendrá nuevas
y distintas propiedades.
MATERIALES DE CONSTRUCCION DONDE SE PRESENTAN LOS TIPOS DE
ENLACES QUMICOS, ENTRE ELLOS TENEMOS:
EN LOS AFREGADOS
Se entiende por agregados a una colección de
partículas de diversos tamaños que se pueden
encontrar en la naturaleza, ya sea en forma de
finos, arenas y gravas o como resultado de la
trituración de rocas. Cuando el agregado proviene
de la desintegración de las rocas debido a la
acción de diversos agentes naturales se le llama

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agregado natural, y cuando proviene de la desintegración provocada por la mano del
hombre se le puede distinguir como agregado de trituración, pues éste método es el que
generalmente se aplica para obtener el tamaño adecuado.
Los agregados naturales y los de trituración se distinguen por tener por
lo general un comportamiento constructivo diferente, sin embargo se pueden llegar a
combinar teniendo la mezcla a su vez características diferentes.
Los agregados que se emplean más en la construcción se derivan de las rocas ígneas,
de las sedimentarias y de las
metamórficas, y es de esperarse
que las cualidades físicas y
mecánicas de la roca madre se
conserven en sus agregados.
En la actualidad es posible
producir algunos tipos de
agregado de manera artificial,
como por ejemplo la perlita y la vermiculita que se obtienen de la cocción de espumas
volcánicas, otro ejemplo lo constituye el agregado ligero que se obtiene de la expansión
por cocción de nódulos de arcilla, en general a estos agregados se les puede llamar
agregados sintéticos. Existen otros materiales resultado de la actividad industrial que
bajo ciertas condiciones pudieran usarse como agregados (en lugar de almacenarse
como desperdicio), como la escoria de alto horno, la arena sílica residual del moldeo de
motores, la ceniza de carbón quemado y otros.
Los agregados ya sean naturales, triturados o sintéticos se emplean en una gran
variedad de obras de ingeniería civil, algunas de las aplicaciones pueden ser:
construcción de filtros en drenes, filtros para retención de partículas sólidas del agua,
rellenos en general, elaboración de concretos hidráulicos, elaboración de concretos
asfálticos, elaboración de morteros hidráulicos, construcción de bases y subbases en
carreteras, acabados en general, protección y decoración en techos y azoteas, balasto
en ferrocarriles y otras.
CONCRETO

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El concreto se constituye aproximadamente de entre 70-80% de agregados (grava y
arena) en volumen, el resto es pasta de
cemento. La pasta de cemento a su vez
se compone de un 30-50% de cemento
en volumen y el resto es agua muestra
esquemáticamente la
estructura del concreto.
Como se puede observar el agregado ocupa el mayor volumen del
concreto, este ingrediente es uno de los más abundantes en la corteza terrestr
e, aunque no necesariamente él más barato, especialmente cuando se requiere
someterlo a un proceso de trituración, cribado y/o lavado. El cemento, es sin lugar a
dudas el ingrediente más caro con el que se elabora el concreto, gran parte de los
conocimientos que contiene la tecnología del concreto van encaminados hacia el uso
racional de este ingrediente. El cemento se debe emplear sólo en las cantidades
adecuadas para cumplir con la resistencia y durabilidad concebidas para la aplicación
en particular, los excesos generalmente acarrean efectos colaterales ya sea en el estado
fresco o en el estado endurecido, además de que encarece las obras. Es una impresión
personal del autor, que en México la gran masa de consumidores empíricos de
materiales como el cemento y el acero desperdician cada año una gran cantidad de
dinero en el uso excesivo (sin control) de
estos dos materiales (la creencia de que más acero y más cemento dan por
resultado una construcción más fuerte, ha sido y continúa siendo un gran error).
Por otro lado, el agua, la cual
también tiene un precio que no
hay que subestimar, es un
recurso natural cada vez más
escaso y difícil de conseguir. El
agua potable es más que
suficiente para elaborar
concreto, sin embargo, por la
necesidad tan grande de

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reservar este preciado recurso para consumo humano, en algunas ciudades como la de
México, en el futuro y por ley, algunas industrias como la del concreto premezclado
tendrán que emplear el efluente de las plantas de tratamiento de aguas residuales para
elaborar su concreto. Esto plantea un gran reto en el control de la calidad tanto de las
aguas tratadas como del concreto elaborado con dicho ingrediente.
Como parte de la estructura del concreto se debe incluir el aire que se encuentre en la
masa. El aire puede ser aquel que se produce en forma natural durante el mezclado y
colocación del concreto en las cimbras, en cuyo caso se llama aire atrapado, este aire
constituye hasta un 2% en volumen, pero puede ser más, especialmente si la colocación
ha sido defectuosa. La forma de las burbujas de aire atrapadas es irregular. Por otro
lado cuando se introduce intencionalmente aire en el concreto, generalmente por medio
de un aditivo, la forma de las burbujas es esférica. El aire introducido se genera durante
el mezclado, este tipo de aire se introduce intencionalmente en el concreto para
protegerlo contra los efectos del intemperismo, la cantidad de aire varía entre 4 y 6 %.
EL ACERO
Acero no Aleado
La 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

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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
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:
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%
OTRAS APLICACIONES DE LOS ACEROS
Acero 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
Tiene cantidad < 0.5% C
Han de aguantar cargas a cortante y
flexión
Resistencia a tracción: 391-590 MPa
Mínimo límite elástico: 235-314 MPa
Tornillos de alta resistencia:
Las dos partes son conectadas por fricción
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

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CONCLUSIONES
Que los enlaces químicos están presentes en toda materia y sobretodo en los materiales
utilizados para la construcción.
Como futuros ingenieros tener y conocer las consecuencias positivas y negativas que
producen los enlaces químicos en los materiales de construcción, y así poder tomar
buenas decisiones al elegir materiales
SUGERENCIAS
A los estudiantes de ingeniería civil, que siempre se debe tomar en cuenta las cusas
positivas y negativas que puedan producir los materiales de construcción en el
ambiente.