materiales, equipos y herramientas

8/18/2019 Materiales, Equipos y Herramientas

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INTRODUCCION A LA INGENIERIA CIVIL Página 1

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INTRODUCCION A LA INGENIERIA CIVIL

“MATERIALES, EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DECONSTRUCCION”

DOCENTE : ING. SALAZAR HUAMAN, ERLYN

ALUMNO :

CICLO :

CAJAMARCA, febrero del 2016


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I. INTRODUCCION:

Desde la Edad de Piedra hasta el presente, a través de la historia el hombre haido cambiando sus métodos de hacer las cosas basándose en nuevos

entendimientos del mundo y creando nueva tecnología que responda mejor a

los problemas que surgen del diario vivir. Todas las disciplinas han

evolucionado y mejorado buscando ser más eficientes y menos costosas. En la

construcción, la piedra, el barro, la madera, el acero y las herramientas como el

martillo, el serrucho han evolucionado en ladrillos, tablas, bloques de cemento,

taladros, caladoras, sierras, etc.

Con la nueva tecnología viene una nueva generación, una nueva construcción,

nuevos materiales sintéticos y químicos. Los nuevos materiales tienen

propiedades altamente deseables para la construcción como lo son el bajo

peso, extraordinariamente baja conductividad térmica, resistencia al desgaste,

impermeabilidad, aislación acústica, resistencia al fuego, entre otros. Estos

materiales se combinan para crear SISTEMAS compuestos como el Sistema

CONCRETEK en donde todos sus componentes aportan sus ventajasindividuales al beneficio del resultado final del Sistema.

El Sistema CONCRETEK ha sido desarrollado para resolver los problemas de

construcción de una forma más eficiente y económica. Aunque el Sistema

CONCRETEK es un producto que utiliza una tecnología avanzada es bien

sencillo de usar, fácil y rápido. El procedimiento de construcción es tan simple

que puede adiestrarse una cuadrilla de construcción en muy poco tiempo.


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II. OBJETIVOS:

A. Objetivo general:

Conocer los materiales, equipos y herramientas más utilizados en

obras de infraestructura civil.

B. Objetivos específicos:

Saber diferenciar entre equipos livianos y equipos pesados.

Conocer los elementos principales en la construcción de ladrillos

y cemento.

Saber qué tipos de agregados y materiales usar de forma

correcta en una construcción.


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III. DESARROLLO DE CONTENIDO:

A. Materiales de construcción:

CONCEPTO:

Un material de construcción es una materia prima o con más frecuencia un

producto manufacturado, empleado en la construcción de edificios u obras de

ingeniería civil.

1. Orígenes:

Desde sus comienzos, el ser humano ha modificado su entorno para adaptarlo

a sus necesidades. Para ello ha hecho uso de todo tipo de materiales naturales

que, con el paso del tiempo y el desarrollo de la tecnología, se han ido

trasformando en distintos productos mediante procesos de manufactura de

creciente sofisticación. Los materiales naturales sin procesar (arcilla, arena,

mármol) se suelen denominar materias primas, mientras que los productos

elaborados a partir de ellas (ladrillo, vidrio, baldosa) se denominan: materiales

de construcción.

No obstante, en los procesos constructivos muchas materias primas se siguen

utilizando con poco o ningún tratamiento previo. En estos casos, estas materias

primas se consideran también materiales de construcción propiamente dichos.

Por este motivo, es posible encontrar un mismo material englobado en distintas

categorías: por ejemplo:


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• La arena puede encontrarse como material de construcción (lechos o

camas de arena bajo algunos tipos de pavimento), o como parte integrante de

otros materiales de construcción (como los morteros), o como materia prima

para la elaboración de un material de construcción distinto (el vidrio, o la fibra

de vidrio).

• Los primeros materiales empleados por el hombre fueron el barro, la

piedra, y fibras vegetales como madera o paja.

• Los primeros "materiales manufacturados" por el hombre probablemente

hayan sido los ladrillos de barro (adobe), que se remontan hasta el 13.000 a. C,

mientras que los primeros ladrillos de arcilla cocida que se conocen datan del

4.000 a. C.

• Entre los primeros materiales habría que mencionar también tejidos y

pieles, empleados como envolventes en las tiendas, o a modo de puertas y

ventanas primitivas.

2. Características:

Los materiales de construcción se emplean en grandes cantidades, por

lo que deben provenir de materias primas abundantes y baratas. Por

ello, la mayoría de los materiales de construcción se elaboran a partir de

materiales de gran disponibilidad como arena, arcilla o piedra.

Además, es conveniente que los procesos de manufactura requeridos

consuman poca energía y no sean excesivamente elaborados. Esta es

la razón por la que el vidrio es considerablemente más caro que el

ladrillo, proviniendo ambos de materias primas tan comunes como laarena y la arcilla, respectivamente.

Los materiales de construcción tienen como característica común el ser

duraderos. Dependiendo de su uso, además deberán satisfacer otros

requisitos tales como la dureza, la resistencia mecánica, la resistencia al

fuego, o la facilidad de limpieza.

Por norma general, ningún material de construcción cumple

simultáneamente todas las necesidades requeridas: la disciplina de la


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construcción es la encargada de combinar los materiales para satisfacer

adecuadamente dichas necesidades.

3. Propiedades de los materiales:

Con objeto de utilizar y combinar adecuadamente los materiales de

construcción los proyectistas deben conocer sus propiedades. Los

fabricantes deben garantizar unos requisitos mínimos en sus productos,

que se detallan en hojas de especificaciones. Entre las distintas

propiedades de los materiales se encuentran:

Densidad: relación entre la masa y el volumen

Higroscopicidad: capacidad para absorber el agua

Coeficiente de dilatación: variación de tamaño en función de latemperatura

Conductividad térmica: facilidad con que un material permite el paso delcalor

Resistencia mecánica: capacidad de los materiales para soportar esfuerzos

Elasticidad: capacidad para recuperar la forma original al desaparecer elesfuerzo

Plasticidad: deformación permanente del material ante una carga oesfuerzo

Rigidez: capacidad de los materiales de soportar cargas con pocadeformación, es la resistencia a la deformación

4. Regulación:

En los países desarrollados, los materiales de construcción están

regulados por una serie de códigos y normativas que definen las

características que deben cumplir, así como su ámbito de aplicación.


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El propósito de esta regulación es doble: por un lado garantiza unos

estándares de calidad mínimos en la construcción, y por otro permite a

los arquitectos e ingenieros conocer de forma más precisa el

comportamiento y características de los materiales empleados.

Las normas internacionales más empleadas para regular los materiales

de construcción son las normas ISO.

En España existe la entidad certificadora AENOR con el mismo

propósito.

5. Nomenclatura:

Puesto que los productos deben pasar unos controles de calidad antes

de poder ser utilizados, la totalidad de los materiales empleados hoy día

en la construcción están suministrados por empresas. Para los

materiales más comunes existen multitud de fábricas y marcas

comerciales, por lo que el nombre genérico del material se respeta

(cemento, ladrillo, etc). Sin embargo, cuando el fabricante posee una

parte importante del mercado, es común que el nombre genérico sea

sustituido por el de la marca dominante. Este es el caso del

fibrocemento (Uralita), del cartón yeso (Pladur), o de los suelos

laminados (Pergo). Tampoco es inusual que determinados productos,

bien sea por ser más específicos, minoritarios, o recientes, sólo sean

suministrados por un fabricante.

6. Tipos:

Atendiendo a la materia prima utilizada para su fabricación, los materiales de

construcción se pueden clasificar en diversos grupos:

Arena: Se emplea arena como parte de morteros y hormigones. El

principal componente de la arena es la sílice o dióxido de silicio (SiO2).

De este compuesto químico se obtiene:

Vidrio, material transparente obtenido del fundido de sílice.


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Piedra: La piedra se puede utilizar directamente sin tratar, o como

materia prima para crear otros materiales. Entre los tipos de piedra más

empleados en construcción destacan:

Granito, actualmente usado en suelos (en forma de losas), aplacados yencimeras. De esta piedra suele fabricarse:

Adoquín, ladrillo de piedra con el que se pavimentan algunascalzadas.

Mármol, piedra muy apreciada por su estética, se emplea enrevestimientos. En forma de losa o baldosa.

Pizarra, alternativa a la teja en la edificación tradicional. También usadaen suelos.

La piedra en forma de guijarros redondeados se utiliza como acabado

protector en algunas cubiertas planas, y como pavimento en exteriores.

También es parte constitutiva del hormigón.

Grava, normalmente canto rodado. Mediante la pulverización y

tratamiento de distintos tipos de piedra se obtiene la materia prima para

fabricar la práctica totalidad de los conglomerantes utilizados en

construcción:

Cal, Óxido de calcio (CaO) utilizado como conglomerante en morteros, o

como acabado protector.

Yeso, sulfato de calcio semihidratado (CaSO4 1/2H2O), forma

los guarnecidos y enlucidos.

Escayola, yeso de gran pureza utilizado en falsos techos y molduras.

Cemento, producto de la calcinación de piedra caliza y otros óxidos. El

cemento se usa como conglomerante en diversos tipos de materiales:

Terrazo, normalmente en forma de baldosas, utiliza piedras de mármolcomo árido.


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Piedra artificial, piezas prefabricadas con cemento y diversos tipos de

piedra.

Fibrocemento, lámina formada por cemento y fibras prensadas.

Antiguamente de amianto, actualmente de fibra de vidrio.

El cemento mezclado con arena forma el mortero: una pasta empleada

para fijar todo tipo de materiales (ladrillos, baldosas, etc), y también

como material de revestimiento (enfoscado) cuando yeso y cal no son

adecuados, como por ejemplo en exteriores, o cuando se precisa una

elevada resistencia o dureza.

Mortero:

Mortero monocapa, un mortero prefabricado, coloreado en masa

mediante aditivos

El cemento mezclado con arena y grava forma:

Hormigón, que puede utilizarse solo o armado.

Hormigón, empleado sólo como relleno.

Hormigón armado, el sistema más utilizado para erigir estructuras

GRC, un hormigón de árido fino armado con fibra de vidrio

Bloque de hormigón, similar a un ladrillo grande, pero fabricadocon hormigón.

El yeso también se combina con el cartón para formar un material deconstrucción de gran popularidad en la construcción actual, frecuentemente

utilizado en la elaboración de tabiques:

Cartón yeso, denominado popularmente Pladur por asimilación con su

principal empresa distribuidora, es también conocido como Panel Yeso.

Otro material de origen pétreo se consigue al fundir y estirar basalto,

generando:


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Lana de roca, usado en mantas o planchas rígidas como aislante

térmico.

Metálicos:

Los más utilizados son el hierro y el aluminio. El primero se alea con

carbono para formar:

Acero, empleado para estructuras, ya sea por sí solo o con hormigón,

formando entonces el hormigón armado.

Perfiles metálicos Redondos

Acero inoxidable

Acero cortén

Otros metales empleados en construcción:

Aluminio, en carpinterías y paneles sandwich.

Zinc, en cubiertas.

Titanio, revestimiento inoxidable de reciente aparición.

Cobre, esencialmente en instalaciones de electricidad y fontanería.

Plomo, en instalaciones de fontanería antiguas. La ley obliga a su

retirada, por ser perjudicial para la salud.

Orgánicos:

Fundamentalmente la madera y sus derivados, aunque también se utilizan o

se han utilizado otros elementos orgánicos vegetales, como paja, bambú,

corcho, lino, elementos textiles o incluso pieles animales.

Madera

Contrachapado

OSB

Tablero aglomerado


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Madera cemento

Linóleo suelo laminar creado con aceite de lino y harinas de madera o

corcho sobre una base de tela.

Sintéticos:

Fundamentalmente plásticos derivados del petróleo, aunque

frecuentemente también se pueden sintetizar. Son muy empleados en la

construcción debido a su inalterabilidad, lo que al mismo tiempo los

convierte en materiales muy poco ecológicos por la dificultad a la hora

de reciclarlos.

También se utilizan alquitranes y otros polímeros y productos sintéticos

de diversa naturaleza. Los materiales obtenidos se usan en casi todas

las formas imaginables: aglomerantes, sellantes, impermeabilizantes,

aislantes, o también en forma de pinturas, esmaltes, barnices y lasures.

PVC o policloruro de vinilo, con el que se fabrican carpinterías y redesde saneamiento, entre otros.

Suelos vinílicos, normalmente comercializados en forma deláminas continuas.

Polietileno. En su versión de alta densidad (HDPE ó PEAD) es muyusado como barrera de vapor, aunque tiene también otros usos.

Poliestireno empleado como aislante térmico Poliestireno expandido material de relleno de buen aislamiento

térmico.

Poliestireno extrusionado, aislante térmico impermeable.

Polipropileno como sellante, en canalizaciones diversas, yen geotextiles.

Poliuretano, en forma de espuma se emplea como aislante térmico.Otras formulaciones tienen diversos usos.


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Poliéster, con él se fabrican algunos geotextiles.

ETFE, como alternativa al vidrio en cerramientos, entre otros.

EPDM, como lámina impermeabilizante y en juntas estancas.

Neopreno, como junta estanca, y como "alma" de algunos panelessandwich

Resina epoxi, en pinturas, y como aglomerante en terrazos y productosde madera.

Acrílicos, derivados del propileno de diversa composición y usos:

Metacrilato, plástico que en forma trasparente puede sustituir alvidrio.

Pintura acrílica, de diversas composiciones.

Silicona, polímero del silicio, usado principalmente como sellante eimpermeabilizante.

Asfalto en carreteras, y como impermeabilizante en forma de lámina yde imprimación.

B. Maquinaria y equipo:

a) Tipo: principal, secundario, auxiliar.

b) Aplicación: explanación, conformación, pavimentación.

c) Operación: operación, cargue, transporte, fabricación de material,

extensión y colocación, equipos de compactación.

A continuación observamos algunas de la maquinaria y equipos más utilizados:


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1. Andamio: estructura o armazón metálica o de madera empleado para

facilitar el trabajo en niveles altos de difícil alcance para la altura del

trabajador.

Los metálicos son de estructura desarmable y modular, de fácil uso

gran seguridad. Los hay fijos y colgantes.

Fuente: Google

2. Banco para figurar hierro: madero grueso en forma de tablón muy

resistente. Tiene patas como de una mesa donde se le adaptan taches o

platinas que sirven como punto de apoyo para doblar platinas o varillasde hierro.

Fuente: Google

3. Batea o artesa: recipiente en forma de bandeja, de diferentes tamaños y

materiales, empleada para revolver mezclas de construcción.


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Fuente: Google

4. Bulldozer: máquina para excavación y empuje de tierra, su rendimiento

depende de la potencia que tenga el tractor y el tipo de cuchilla.

Es una maquina utilizada para trabajos de tala, empuje, corte,

nivelación, perfilado y construcción de terraplenes.

Tipos de cuchilla:

Recta: empuja cargas importantes.

Universal: empuja cargas a gran distancia.

Amortiguable: evita golpe de material.

Angulable: no desborda material.

Fuente: Google


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5. Cilindro de 55 galones: recipiente metálico por lo general empleado para

recolectar agua, remojar ladrillo y en ocasiones sirve como andamio.

Fuente: Google

6. Cargador: equipo compuesto por un tractor (sobre oruga o sobre

neumáticos), equipado con una cuchara cuyo movimiento de elevación

se hace por ejes articulados laterales.

La cuchilla viene de diferentes tipos de acuerdo con el tipo de trabajo.

Se utiliza para cargue de materiales .

El cargador sobre oruga se utiliza para trabajar en terrenos flojos,

difíciles, remoción de material duro, desplazamiento a sitios cercanos.

El cargador sobre neumáticos se utiliza para trabajar en terrenos duros,

desplazamiento a sitios lejanos, superficies que no se deben dañar.

Fuente: Google


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Fuente: Google

7. Cizalla: compuesta por dos cuchillas, una fija y otra móvil. Se emplea

para cortar láminas y varillas metálicas. También las hay a manera de

tijeras grandes para dos mismos usos. Está diseñada según el diámetro

o espesor del metal que se desea cortar.

Fuente: Google

8. Compactadora:

Maquina utilizada para apretar los materiales del suelo y hacer que estos

tengan mayor estabilidad, compactación y resistencia a las cargas que deben

soportar:

Tipos:


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i. Pata de cabra: se utiliza en compactación de arcillas y limos, en

espesores de hasta 30 cm, la compactación se logra de abajo hacia

arriba.

Fuente: Google

ii. Cilindro vibratorio: usado en compactación de arenas de granulometría

uniforme, en suelos que contengan bastante agua, y en terrenos con

pendiente alta.

Fuente: Google


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iii. Cilindro liso: tres ruedas, usado en compactaciones de materiales

pétreos, bases elaboradas de rocas triturada y en terminación de

pavimentos fríos.

Fuente: Google

iv. Comprensor: equipo que consta de un motor, por lo general eléctrico

que comprime aire en un cilindro metálico al que está conectada una

manguera y una pistola al que va anexado un recipiente en donde se

coloca la pintura o el líquido que se va a aplicar , que al recibir el aire a

presión hace expandir el contenido por medio de una boquilla, tiene

diversas aplicaciones en construcción.

Fuente: Google


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v. Excavadora: maquina compuesta de una cuchara con el cual se

efectúan labores de desmonte y excavación de tierras.

La cuchara sirve también para realizar los trabajos de degrado ósea de

remoción de arenas, grava, cieno, etc. De los fondos de los cursos de

agua.

Fuente: Google

vi. Motoniveladora: maquina utilizada para la limpieza de capa vegetal,

extensión, conformación, nivelación, perfilado y bombeo.

Se utiliza además para la conservación de caminos y operaciones

finales de nivelación (refine). Para excavación de zanjas en V. para

terminado de canales de fondo plano.

Fuente: Google


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vii. Mototraílla: maquina dotada de dispositivos para corte, carga y

transporte de materiales.

Compuesta por un tractor y una trailla de llantas.

Es una maquina indispensable en la construcción de obras civiles.

Fuente: Google

viii. Dumper: utiliza para el transporte de materiales (pétreos y de

excavación) en grandes volúmenes.

Fuente: Google

ix. Carrotanque: utilizado para el transporte de líquidos como combustibles,

asfalto líquido y agua.


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Fuente: Google

x. Vibrador: equipado con un motor eléctrico o a gasolina. Transmite

vibraciones. En construcción se emplea para lograr una compactación

uniforme de la mezcla.

Fuente: Google

xi. Zaranda: marco metálico o de madera al cual va adherida una malla

para cernir material granulares como la arena. Se diferencia entre sí por

la forma y tamiz de la malla. Esta última característica, es la distancia

que existe entre los alambres que conforman la malla.

Fuente: Google


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C. Herramientas:

i. Pala: Es un instrumento o herramienta de mano compuesta de una placa

metálica y un cabo de madera, la placa puede terminar recta y en este

caso sirve para cavar zanjas, para hacer revolturas, morteros y mezclas,

emparejar superficies, etc. O puede terminar redondeada y en punta

sirviendo entonces principalmente para excavar. Puede tener cabo recto

y largo o más corto y terminando en un mango para ahí tomar la pala

con la mano y con la otra el cabo.

Fuente: Google

ii. Pico: es una herramienta consistente en un cabo o mango de madera

con una pieza larga de fierro en su extremo. Esta pieza puede terminar

en dos puntas o en una punta, en un extremo y un corte angosto en el

otro.

Fuente: Google

iii. Mazo: se conoce como un marro a una masa de fierro provista de un

mango. Se les denomina según el peso de la masa de hierro y los hay

de muchos tamaños, los más pequeños tienen el mango corto y se usan


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con una mano para clavar estacas o bien los albañiles lo emplean para

rastrear piedras toscamente.

Fuente: Google

iv. Cuña: Barra de acero cilíndrica corte de 30 a 40cm. De largo y de 38 a51mm. De diámetro terminada en punta o como cincel que se usa para

romper piedras colocándola en las gritas y golpeando con un marro.

Fuente: Google

v. Paletas: En principio las llanas dibujadas al lado son suficientes para

realizar cómodamente. A estas la mayor parte de sus trabajos. Se les

llama también “llanas” para alisar las juntas.

Fuente: Google


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vi. Cuchara de albañil: se conoce como cuchara de albañil a una hoja de

acero de forma triangular con un mango de madera que se utiliza en

múltiples trabajos de albañilería, los más grandes se emplean para

mampostear y hacer aplanados y las más pequeñas para trabajar

detalles.

Fuente: Google

vii. Plana: Rectángulo de madera de unos 30cm de lado largo por unos

15cm de ancho y de dos a tres de gruesos que sirve para hacer

acabados ásperos en aplanados y recubrimientos.

Fuente: Google

viii. Llana: Placa de acero rectangular de unos 25cm de largo por 15cm de

ancho. Consiste de un mango que sirve para hacer acabados finos.


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Fuente: Google

ix. Pisón de mano: Se utiliza para que un hombre compacte materiales que

pueden ser de terracerías plantillas, fondos de zanjas, relleno de zanjas,

acostillado de tubos, etc. consiste en una masa pesada provista de una

barra en posición vertical.

Fuente: Google

x. Carretilla de mano: En esencia puede decirse que es un carrito de mano

con una rueda adelante sostenido en un eje apoyado a su vez en dos

largueros de los cuales se empuja y con una caja metálica gruesa para

transportar materiales de construcción de todas clases o de tercería,

trabajo sobre el principio de la palanca.

Fuente: Google


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xi. Manguera: Es un tubo flexible para transportar el agua de un lugar a

otro, es utilizada tanto para el proceso constructivo como para la

limpieza del área de trabajo.

Fuente: Google

xii. Alicate: Es una herramienta manual, que se utiliza para doblar, cortar o

sujetar. Del diseño original similar a una tijera se han derivado otros con

usos más específicos en fontanería, electricidad y mecánica entre otros.

Es una herramienta muy utilizada en la construcción para el ensamble

de las armazones de varillas

.

Fuente: Google

xiii. Desatornilladores: Es una herramienta manual utilizada para sacar o

aflojar tornillos pequeños, los tipos de desatornilladores están en función

de la forma de la cabeza, los más usuales son los planos o los tipo

Philips.


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Fuente: Google

xiv. Plomada: Es una pesa sujeta a una cuerda que por acción de la

gravedad genera una línea perpendicular al suelo.

Fuente: Google

xv. Cinta métrica: Es un instrumento de medición elaborado normalmente de

una cinta metálica flexible cubierta por un cascaron plástico. Existen de

muchos tamaños en función de la longitud, las más usuales ven de 2 a

10 metros.

Fuente: Google

xvi. Nivel: Es un instrumento utilizado para corroborar la horizontalidad o

verticalidad de un elemento, funciona con una burbuja de aire en dentro

de un recipiente lleno con algún líquido y algunas marcas en el exterior,


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cuando la burbuja se encuentra a la misma distancia de las marcas

centrales se está a nivel. También en distancias largas se utiliza una

manguera transparente llena de agua que funciona por la diferencia de

presiones entre sus extremos.

Fuente: Google

xvii. Sierras: En la construcción lo más usual es encontrar dos tipos de

sierras el serrucho y la segueta, la primera es usado normalmente para

cortar madera y la segunda para el corte de acero y plástico, ambas

cuentan con una hoja dentada que es la encargada de acerrar.

Fuente: Google


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IV. CONCLUSIONES:

Se logró reconocer materiales equipos y herramientas que antes no se

conocían como es el caso del comprensor, vibrador mecánico y sus

utilidades en el campo de la ingeniería.

Ahora se sabe que existen equipos livianos y pesados en el caso de

equipos pesados tenemos a la motoniveladora que nos sirve para nivelar

superficies; en equipos livianos tenemos a la cizalla que se utiliza para

cortar acero y varían depende a su tamaño.

V. BIBLIOGRAFIA:

Página Web de SENCICO

Modulo alternativa de desarrollo sostenible CRC Corporación

Autónoma Regional Del Cauca “ La Guadua”

materiales, equipos y herramientas

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