Creación, innovación y evolución de los materiales
“Historia del cemento y su relevancia a lo largo de la humanidad hasta llegar ser indispensable en la vida cotidiana”
Integrantes: Diego Basaure Sol Campos Diego Valle
Profesor: Julio Miranda
Fecha Entrega: 29 de noviembre de 2020 Asignatura: Liderazgo, innovación y creatividad
ÍNDICE
ÍNDICE 2
Contexto 3
Introducción 5
Desarrollo 6
Contraargumentación 10
Conclusión 12
Bibliografía 13
Contexto
El cemento es parte de nuestra vida diaria. Es un elemento más que establece nuestra realidad. Existe en las paredes de nuestras casas, edificios, piscinas y caminos de entrada, pero ¿Cuándo aparece realmente el cemento? Su historia se remonta a 5000 años atrás, cuando apareció el primer lote de tallas de piedra que formaban las paredes de las chozas indígenas en el norte de Chile. Estos se añaden mediante ligantes hidráulicos derivados de la calcinación de algas. Este fue el primer uso de muchos edificios que luego se utilizaron en otras partes del mundo, como Egipto o Roma.
De Egipto a Roma, Se dice que los egipcios han utilizado yeso y mortero de cal para construir monumentos en Egipto, mientras que en Troya se utilizaron muros de piedra y arcilla para construir muros, pero este hormigón se hizo con la menor técnica, y apareció en En la bóveda cien años más alta que Cristo. Los romanos descubrieron aún más el cemento que fabricaban mezclando ceniza volcánica con cal viva y dieron un paso adelante. Este cemento se puede encontrar hoy en Pozzuoli. De hecho, el Panteón de Roma se construyó con este cemento y su cúpula de 44 metros de luz fue de hormigón.
En la Edad prehistórica: Los primeros materiales usados por la humanidad fueron las piedras, ramas y pieles de animales, estos eran mayormente utilizados para protección de los peligros de esa época, el frío, ataques de los distintos depredadores que acechaban a los primeros homo sapiens, luego empezaron a mezclar la tierra con otros elementos de su entorno como el agua, cal y arena para crear el adobe material que sirve para facilitar la construcción de viviendas.
Edad antigua: Ellos utilizaban una base de mármol por ser maleable que recubrían con madera, el coliseo romano acá se crea el mortero, cal, arena y fragmentos de piedra, las pirámides de adobe y piedra tallada:
Edad media: Elaboración de materiales más especiales; piedra finamente tallada, larga masa, arena, cal y agua para juntar las rocas entre sí, especial cuidado con la madera, luego materiales cerámicos tales como los azulejos, piedras labradas, mármol, yeso y pintura, hormigón y ladrillos barro cocidos al finalizar la edad media utilizaban el vidrio para catedrales.
Edad Moderna los mismos materiales que la edad media, pero con la excepción que se enfocaron en perfeccionar los usos en la madera y su utilidad en base para pisos de casas o edificaciones más resistentes.
Edad contemporánea; uso de hierro para hacer acero y aluminio, el acero toma las riendas de las construcciones; Fundición es el proceso de producción de piezas metálicas a través del vertido del hierro calado a una aleación fundida sobre un molde hueco, en una aleación de hierro y carbono realizado en altos hornos resulta que es más económico que el mismo hierro, posteriormente el cemento es un aglomerante que permite crear una pasta capaz de unir piezas y elementos
constructivos es una mezcla de caliza y arcilla, luego vino la invención del hormigón armado, se trata de un hormigón que se hace con cemento portland, hierro y áridos, con el tiempo el cristal tomó relevancia porque abre el paso de la luz hacia los grandes espacios, es así como podemos observar la gran evolución de los materiales de construcción que hoy en dia a partir del inicio del hombre que ha venido evolucionando junto a las necesidades de la humanidad y la demografía de las grandes civilizaciones a lo largo de la historia.
Introducción
En este trabajo daremos a conocer todo lo relevante en información sobre el cemento, sus orígenes, la evolución de los materiales hasta llegar al cemento portland, sus innovaciones en construcciones, usos diarios en nuestro entorno y todo lo relacionado con los elementos de materiales.
Entregando datos de la historia de los materiales en las civilizaciones antiguas, sus usos en construcciones y la evolución de estos.
Nosotros como grupo estamos de acuerdo que el cemento es un material predominante hoy en día siendo uno de los principales elementos de mezclas para endurecer las edificaciones, aportando firmeza y durabilidad sobre todo en las construcciones de distintos indoles, ha ayudado a la innovación y evolución de los materiales cosas que iremos explicando y detallando a lo largo de este informe.
La historia del cemento es el reflejo del hombre por la búsqueda de un espacio para vivir buscando día a día la mayor comodidad, seguridad, y protección posible.
Desarrollo
Antecedentes generales
La construcción es un claro indicador de desarrollo económico ya que tiene relación directa con los avances económicos del país. Actualmente podemos dividir en tres tipos de materiales para la construcción, los cuales son:
1) Materiales metálicos: Hierro, cobre, aluminio níquel y titanio
2) material cerámico: Ladrillos, el vidrio, la loza (Estos materiales generan una desventaja ya que no son buenos conductores de electricidad y calor)
3) Materiales Poliméricos: Caucho, plástico y variedades de adhesivos, estos materiales son originados del petróleo o productos agrícolas
Ahora entrando en un contexto histórico los principales materiales que se usaban para la construcción eran la piedra y los ladrillos de barro cocido, para su posterior evolución la cual llegó al ladrillo y así comenzó la construcción de las grandes ciudades. Con el tiempo se fueron incorporando nuevos materiales como el polvo mezclado con agua, la puzolana y el hierro.
Las primeras civilizaciones fueron evolucionando en cuanto a los materiales según sus tecnologías, queremos destacar las principales civilizaciones y sus tipos de construcciones:
a) Mesopotamia: La antigua Mesopotamia desarrollo su construcción a base de ladrillos con una diferenciación al aplicar esmaltes a los ladrillos además de ser los primeros en integrar el plástico
b) Roma: Los romanos crearon el “Material milagroso” al combinar el polvo con agua que convierte en piedra llamado “La puzolana”, con este material se edificaron los principales edificios de la ciudad el más destacado El panteón (edificio dedicado a los dioses) que hasta el día de hoy sigue generando espectadores de todo el mundo.
Ya con más avances tecnológicos los romanos implementaron el hierro a sus construcciones y el vidrio aplicado en los edificios
c) Grecia: Principalmente piedra y ladrillo, siendo los materiales preferidos por esta civilización para la construcción de viviendas, templos y obras públicas.
d) Egipto: Con sus imponentes pirámides construidas a base de piedra era el principal material utilizado y hasta el día de hoy se mantienen en conservación gracias al clima árido. También se destacó la madera, arcilla y el yeso. Utilizaban un mortero mezcla de arena y materia cementosa (limos) para unir bloques y losas de piedra al levantar sus construcciones.
Hasta el día de hoy se mantienen vigente las grandes construcciones que se realizaron muchos siglos atrás con unos conocimientos precarios en construcción y tecnología, ahora bien, la gran duda que se presente es como movían grandes cantidades de peso, lo más sensato de pensar es la utilización de poleas para el transporte de grandes cantidades de piedras como también el uso excesivo de los esclavos para estos trabajos forzosos
Padre del cemento: Tenemos una figura clave en la historia del cemento, el científico y comunicador de masas francés Louis Joseph Vicat (Louis Joseph Vicat) es considerado el padre del cemento. Mientras estudiaba los efectos destructivos del agua de mar en el mortero y el hormigón, inventó el sistema de fabricación en húmedo en 1817, que todavía se utiliza en la actualidad. En 1818 publicó su
"Experimento Recherches" y en 1928, "Mortiers et ciments calcaires". Estos trabajos han determinado las pautas a seguir en la producción de cemento con una mezcla de piedra caliza y arcilla mezcladas en proporciones adecuadas y trituradas juntas.
En 1824, el constructor Joseph Aspdin constructor de Leeds (Inglaterra) lo llamó cemento "Portland" y obtuvo una patente. El material se mezcló con agua y arena y se endureció para formar un cemento similar. Conglomerado de piedra caliza en la isla de Portland. En particular, debido a la baja temperatura utilizada para la cocción, el material que solicita Aspdin puede ser piedra caliza hidráulica.
Muchos años después, el ingeniero británico Isambard K. Brunel utilizó el cemento de la fábrica de Aspdin en 1838, Este logró la sinterización parcial eligiendo la temperatura de cocción adecuada. Este cemento será el que luego se utilizará para la construcción de túneles bajo el Támesis en Londres, entre otras edificaciones.
El uso del cemento se expande en la industria: Si continuamos estudiando la historia para comprender los orígenes del cemento moderno, encontraremos que fue producido a escala industrial por Isaac Johnson, quien en 1845 logró lograr lo suficiente para madurar la mezcla de arcilla y piedra caliza utilizada como materia prima. temperatura. Por lo tanto, hasta la segunda mitad del siglo XIX, los ferrocarriles, puentes, puertos y otros edificios se desarrollaron rápidamente. Preste especial atención al cemento. La fábrica comenzó a expandirse, desde 1900, el cemento Portland se utiliza en ingeniería, hoy se ha convertido en el material industrializado más consumido. Así damos paso al proceso evolutivo de la civilización.
También podemos decir que el cemento aportó un valor en la sociedad, a continuación, se mencionan algunos de ellos:
Contribución al desarrollo de las comunicaciones
El hormigón ha demostrado ser un elemento clave para el desarrollo de las infraestructuras permitiéndonos salvar obstáculos y facilitar la comunicación con la construcción de carreteras, túneles y puentes más seguros y durables, mejorando la calidad de vida de la sociedad. (oficemen, 2017)
Contribución a la salud
Alrededor del siglo XX, los ingenieros municipales comenzaron a introducir los sistemas colectores e instalaciones de tratamiento a gran escala y el uso del hormigón para su fabricación redujo drásticamente la mortalidad por enfermedades relacionadas con la calidad del agua.
(oficemen, 2017)
Contribuci ón a la seguridad
La humanidad ha construido estructuras para minimizar las consecuencias de los cambios de clima repentinos y los desastres naturales, siendo el hormigón uno de los principales materiales empleados con este fin por sus características de durabilidad y resistencia. (oficemen, 2017)
Contraargumentación
No podemos olvidar que es un material con posibles efectos nocivos para la salud en el caso del polvo de cemento u hormigón, en su mayoría es por la exposición al contacto con la piel, los ojos o por inhalación. Contacto con la piel: Polvo de hormigón o cemento húmedo en contacto con la piel puede causar quemaduras, irritación o erupciones, en otros casos pueden desarrollar alergias al material durante un periodo de tiempo largo. Contacto con los ojos: El contacto del cemento u hormigón con los ojos puede causar irritación inmediata, esto depende de cuánto tiempo haya durado el contacto, los efectos pueden variar desde enrojecimiento hasta quemaduras químicas dolorosas o ceguera temporal. En el caso de la inhalación de polvo de cemento que podría ocurrir cuando vacían sacos de cemento para conseguir hormigón, al cortar, lijar, taladrar o demoler el hormigón, ese polvo es igual de peligroso que el polvo de cemento. Sus consecuencias podrían causar irritación en la nariz y la garganta, también depende del tiempo de exposición, pero si es a largo plazo el polvo de hormigón que contiene sílice cristalina puede resultar en una enfermedad incapacitadora, debido a que afecta a los pulmones y esta es conocida como silicosis. Existen 3 tipos de silicosis; Crónica: En un periodo después de 20 años de estar en contacto con niveles ínfimos de sílice cristalina. Este tipo de silicosis es del más común, se aprecia con mayor frecuencia en los trabajadores de minería. Silicosis acelerada: Resultado de estar en continuo contacto con niveles más altos de sílice cristalina y se presenta entre 5 a 15 años después de estar en contacto. Silicosis aguda: Por lo general se manifiesta entre los 6 meses a 2 años de estar en constante contacto con niveles muy altos de sílice cristalina. En este caso los pulmones se expanden bastante causando que se llenen de un líquido que dificulta la respiración y baja los niveles de oxígeno en la sangre. Esto compromete al sistema renal, hepático y esplénico. La mayoría de estos problemas que presenta el polvo de cemento u hormigón se ven afectados los trabajadores que en algunas ocasiones no poseen los implementos necesarios o no entienden las consecuencias de manipular el cemento u hormigones entonces no están preparados para ejecutar un trabajo sin riesgo a enfermedades.
Las fábricas de cemento afectan al ecosistema debido al gran uso de maquinaria afectando la vida de los habitantes y los animales.
La producción de cemento Portland, el tipo más común, no solo implica la extracción de piedra en canteras, lo que contamina el aire por la emisión de polvo, sino que también requiere el uso de enormes hornos, que consumen grandes cantidades de energía. El proceso químico de la fabricación del cemento genera grandes cantidades de CO2 con un aproximado de 8% en el mundo, según un estudio británico realizado por Chatham House.
Conclusión
● Podemos concluir que los materiales de construcción han estado en constante avances desde las primeras civilizaciones hasta el día de hoy, ya que con sus limitaciones tecnológicas de la época fueron capaces de construir edificaciones imponentes que son la base de las ciudades más importantes del mundo como las pirámides en Egipto, el Coliseo Romano entre otros. Actualmente se utilizan distintos materiales de construcción que son la base de los edificios actuales como el ya mencionado cemento (Todo esto gracias a Louis Joseph Vicat), vidrio o hierro. Ejemplos como el Costanera Center en Chile, El Apple Park en California y Wuhan Center Tower en China.
● Esto no hubiera sido posible gracias a los experimentos realizados por Louis Joseph Vicat, gracias a su investigación logró la creación del cemento a base de piedra caliza y arcilla mezclada, las cuales fueron evolucionando con el tiempo pasando por investigaciones por parte de Isaac Johnson y Isambard K. Brunel que con su cemento Portland es utilizado en construcciones hasta el dia de hoy.
● Además de avances tecnológicos y económicos por las calidades de construcción también se mejoró un aspecto bastante importante el cual es la salud, ya que gracias al cemento se redujo considerablemente las enfermedades que se ocasionan por la contaminación del agua provocados por la calidad de materiales que eran utilizados antes del cemento y también mejorando la seguridad en la calidad de la construcción ya que el material era más resistente ante alguna adversidad provocada desastres naturales.
● No obstante el contacto con el material en estado húmedo o polvo puede ocasionar daños a la salud como irritación en nariz o garganta como también ceguera temporal al contacto con los ojos por lo que se debe ser bastante
cuidadoso y no estar expuesto al material sin un conocimiento previo sobre equipamiento necesario.
Bibliografía
Bibliografía
(oficemen, 2017)
[ CITATION Ceh10 \l 3082 ] [ CITATION cem19 \l 3082 ] [ CITATION Hon18 \l 3082 ] [ CITATION 36020 \l 3082 ] [ CITATION Iec17 \l 3082 ] [ CITATION Scr20 \l 3082 ] [ CITATION Onu19 \l 3082 ] [ CITATION Hoy08 \l 3082 ] [ CITATION Cui20 \l 3082 ]
