Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

Materiales de Construcción - Introducción (Primera Parte)

CONSTRUCCIÓN

Construcción es el arte de construir, es decir, realizar con los elementos y maquinaria necesarios, y siguiendo un plan previamente establecido, las obras requeridas para la ejecución de una edificación, una infraestructura (puente, presa, etc), una máquina,  etc, empleando los materiales adecuados y las correspondientes normas técnicas según el caso.

Partiendo de elementos simples como ladrillos, cemento, áridos, vidrio, madera, acero, plásticos, etc, y utilizando combinaciones adecuadas de los mismos, se proyectan otros conjuntos parciales como cimentaciones, muros, pilares, vigas, forjados, etc, que en su totalidad completarán el conjunto final que no será sino el edificio que se pretende construir.

A la hora de diseñar una estructura o dispositivo, el ingeniero dispone de una amplia gama de materiales a su disposición (de 40000 a 80000), por lo que debe conocer como seleccionar los materiales o combinación de ellos, que mejor se ajusten a las demandas de su diseño o a su propósito, proporcionándole las propiedades que el requiere. Los errores pueden causar desastres. 

Por tanto, el ingeniero de diseño debe:

1.- Conocer como seleccionar los materiales que mejor se ajusten a las demandas de su diseño (Económicas, estéticas, resistencia, durabilidad, etc.). 

2.- Conocer las propiedades y limitaciones de los distintos tipos de materiales y seleccionar aquellos que le proporcionen valores adecuados de las propiedades que el requiere. Para ellos existen ensayos normalizados para su determinación.

Introducción a la Ingeniería Civil

La ingeniería se define como la profesión en la cual los conocimientos de las matemáticas y las ciencias naturales obtenidos a través del estudio, la experiencia y la práctica, son aplicados con criterio y con conciencia al desarrollo de medios para utilizar económicamente con responsabilidad social y basados en una ética profesional, los materiales y las fuerzas de la naturaleza para beneficio de la humanidad. Ingeniería civil Es la rama de la Ingeniería que se ocupa de planear, diseñar, construir, conservar y operar los elementos físicos del medio en que vivimos, tales como caminos, puentes, túneles, canales, estructuras de edificios, acueductos, alcantarillados, sistema de riegos, medios para la regulación del tránsito y el saneamiento ambiental entre otras cosas.

El Ingeniero Civil es un profesional universitario capaz de resolver los problemas que se derivan de la necesidad de controlar y convertir nuestros grandes recursos naturales para la producción de bienes y servicios en satisfacción de necesidades humanas, aplicando procedimientos técnicos y científicos que minimicen los costos y ocasionen los menores daños al medio ambiente, en beneficio de las generaciones presentes y futuras. La tendencia de las Escuelas de Ingeniería Civil del país, por no decir casi todas, es la formación del Ingeniero Civil Generalista como visión mas ajustada a la realidad y necesidad actual. La especialización se deja para la etapa del postgrado, cuando el ingeniero ha definido sus preferencias y tiene una experiencia profesional en el área elegida. Especialidades: - Ingeniería Estructural - Ingeniería Hidráulica - Ingeniería Vial - Ingeniería Sanitaria

Química General - Nociones Básicas (Segunda Parte)

Propiedades de la Materia

Las propiedades son las características que permiten reconocer y distinguir una sustancia de otra sustancia. Las propiedades de la materia se clasifican en propiedades físicas y en propiedades químicas.

propiedades físicas de la materia son aquellas que podemos observar o medir sin cambiar la identidad y la composición de la sustancia. Por ejemplo: color, olor, densidad, punto de fusión, punto de ebullición.

propiedades químicas se refieren a la capacidad de una sustancia de transformarse en otras. Ejemplo: inflamabilidad (cuando una sustancia arde en presencia de Oxigeno), una propiedad química del metal zinc, es que reacciona con los ácidos para producir hidrógeno. Las propiedades también se clasifican de acuerdo con su dependencia con la masa de la muestra.

Las propiedades (temperatura, punto de fusión y densidad) que no dependen de la cantidad de materia analizada son llamadas

Propiedades Intensivas y muchas de ellas sirven para identificar las sustancias. (Por ejemplo densidad, punto de fusión, punto de ebullición)

Propiedades Extensivas de las sustancias son aquellas que dependen de la cantidad de la muestra presente (por ejemplo masa y volumen).

Los valores de una misma propiedad extensiva se pueden sumar (ejemplo: masa y longitud), en cambio, las propiedades intensivas son no aditivas. Las sustancias diferentes se distinguen por sus propiedades intensivas.

Química General - Nociones Básicas (Primera Parte)

¿Por qué Química en las carreras de Ingeniería y Ciencias Exactas?

La Química es la ciencia que estudia la composición y estructura de la materia y los cambios que puede sufrir. El centro de esta ciencia es la reacción química. El conocimiento de las estructuras permite deducir, generalmente, las propiedades de las sustancias y materiales, a partir de lo cual se pueden proyectar aplicaciones de utilidad para la ciencia y el desarrollo tecnológico. Cada avance en la Ingeniería y en las Ciencias Exactas origina una nueva demanda química o bien espera progresos químicos para su introducción. En el Área de las carreras de Ingeniería y de las Ciencias Exactas, la Química aporta:

a) conceptos básicos significativos para entender las propiedades de los materiales, sus formas de conservación, deterioro y posibles formas de contaminación ambiental.

b) la posibilidad de que el futuro profesional pueda comunicar a los especialistas los problemas relacionados con la Química de los materiales.

c) una formación básica adecuada para que como ciudadano responsable ayude a formar opinión consciente en su entorno.

La Química opera en tres niveles:


Nivel Macroscópico.- Que se ocupa de las propiedades de los objetos grandes y visibles.


Nivel Microscópico.- En el cual la química interpreta los fenómenos macroscópicos en términos de reordenamientos de átomos.



Nivel Simbólico, en el que se expresan los fenómenos químicos a través de símbolos químicos y ecuaciones matemáticas. Este nivel mantiene unidos a los otros dos niveles.

Materia y Cuerpo

Materia

Es el componente físico del universo. Es cualquier cosa que tiene masa y ocupa espacio. Todo aquello que podemos ver y tocar (un libro, nuestro cuerpo, agua, tierra) o no (como el aire, material de las llamas, estrellas) son diferentes formas de materia.

La enorme variedad de materia, se debe a combinaciones de algo más de cien sustancias básicas o elementales, llamadas elementos químicos.

Cuerpos

Son porciones limitadas de materia con forma propia. Según su  estado físico, la materia se presenta como  sólido, líquido o gas. El término vapor designa a la forma gaseosa de una sustancia que es normalmente un sólido o un líquido (vapor de agua por ejemplo). Según su composición se clasifica en elemento, compuesto o mezcla.

Análisis Matemático - Relaciones y Funciones (Segunda Parte)

Dominio y rango de una relación

El dominio de una relación es el conjunto de preimágenes; es decir, el conjunto formado por los elementos del conjunto de partida que están relacionados. Al conjunto de imágenes, esto es, elementos del conjunto de llegada que están relacionados, se le denomina recorrido o rango.

Ejemplo 3

Sea A = {1, 2, 3, 4}  y B = {4, 5, 6, 7, 8} y R la relación definida de A en B determinada por la regla “y  es el doble de x” o  “y = 2x”, encontrar dominio y rango de la relación.

Solución

El total de pares ordenados que podemos formar, o producto cartesiano es:

A x B =  {(1, 4), (1, 5), (1, 6), (1, 7), (1, 8), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (2, 7), (2, 8), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (3, 7), (3, 8), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (4, 7), (4, 8)}

Pero los pares que pertenecen a la relación R (y = 2x) son solo:

                                                 R = {(2, 4), (3, 6), (4, 8)}

En esta relación vemos que: “4 es el doble de 2”; esto es, “4 es la imagen de 2 bajo R”, dicho de otro modo, “2 es preimagen de 4”.

Así, el dominio y rango son:

                                              D = {2, 3, 4}

                                              Rg = {4, 6, 8}

Según lo que vemos, ¿Qué relación hay entre el Dominio y el conjunto de partida?

En el Dominio falta el elemento 1 del conjunto de partida, por lo tanto el Dominio es un subconjunto de A.

Otra pregunta: ¿Todo elemento del conjunto de llegada es elemento del rango?

La respuesta es no, pues en el rango faltan el 5 y el 7.

Representación gráfica de las relaciones

Los pares ordenados se pueden representar gráficamente por medio de diagramas sagitales o por medio de puntos en el plano cartesiano. Veamos el siguiente ejemplo.

Ejemplo 4

Si  A = {1, 2, 3, 4, 5} y B = {1, 3, 5, 7, 9} y  R la relación definida por la regla      

R = {(x, y) / y = 2x + 1}, graficar  R.

Solución

Los pares ordenados que pertenecen  a la relación (que cumplen con y = 2x + 1) son:

                                        R = {(1, 3), (2, 5), (3, 7), (4, 9)}

Y la gráfica correspondiente es la siguiente:

Videos Explicativos

Fuente:

http://www.profesorenlinea.cl

Análisis Matemático - Relaciones y Funciones (Primera Parte)

Entender los conceptos de Relación y de Función es de suma importancia en Matemática.

Para lograr esa comprensión es necesario adentrarnos en la noción de Correspondencia, ya que esta tiene un papel fundamental en las relaciones y funciones.

Lo primero es entender que Correspondencia es equivalente a Relación. En nuestra lengua, decir “en relación a”, es equivalente a decir “corresponde a”.

Ejemplos:

En una tienda comercial, cada artículo está relacionado con su precio; o sea, a cada artículo le corresponde un precio.

En la guía telefónica, cada cliente está relacionado con un número; o sea, a cada nombre de la guía le corresponde un número.

Definición matemática de Relación y de Función

En matemática, Relación es la correspondencia de un primer conjunto, llamado Dominio, con un segundo conjunto, llamado Recorrido o Rango, de manera que a cada elemento del Dominio le corresponde uno o más elementos del Recorrido o Rango.

Por su parte, una Función es una relación a la cual se añade la condición de que a cada valor del Dominio le corresponde uno y sólo un valor del Recorrido.

De las definiciones anteriores podemos deducir que todas las funciones son relaciones, pero no todas las relaciones son funciones.

También debemos agregar que toda ecuación es una Relación, pero no toda ecuación es una Función.

Todas las Relaciones pueden ser graficadas en el Plano Cartesiano.


Ver Plano 1

Ver Plano 2

Dados dos conjuntos A y B una relación definida de A en B es un conjunto de parejas ordenadas (par ordenado) que hacen verdadera una proposición; dicho de otro modo, una relación es cualquier subconjunto del producto cartesiano A x B

Ejemplo 1.

Si A = {2, 3} y B = {1, 4, 5}, encontrar tres relaciones definidas de A en B.

Solución

El producto cartesiano de A x B está conformado por las siguientes parejas o pares ordenados:

A x B = {(2, 1), (2, 4), (2, 5), (3, 1), (3, 4), (3, 5)}

Y cada uno de los siguientes conjuntos corresponde a relaciones definidas de A en B:

R1 = {(2, 1), (3, 1)}

R2 = {(2, 4), (2, 5), (3, 4), (3, 5)}

R3 = {(2, 4), (3, 5)}

La relación R1 se puede definir como el conjunto de pares cuyo segundo elemento es 1, esto es, R1 = {(x, y) / y = 1}.

La relación R2 está formada por los pares cuyo primer componente es menor que el segundo componente, R2 = {(x, y) / x < y}

Y la relación R3 está conformada por todos los pares que cumplen con que el segundo componente es dos unidades mayor que el primer componente, dicho de otro modo, R3 = {(x, y) / y = x + 2}

Así, se puede continuar enumerando relaciones definidas a partir de A x B. Como se puede ver, la regla que define la relación se puede escribir mediante ecuaciones o desigualdades que relacionan los valores de x e y. Estas reglas son un medio conveniente para ordenar en pares los elementos de los dos conjuntos.

Ejemplo 2.

Dados los conjuntos C = {1, –3} y D = {2, 3, 6}, encontrar todos los pares ordenados (x, y) que satisfagan la relación

R = {(x, y) / x + y = 3}

Solución

El producto cartesiano de C x D está formado por los siguientes pares ordenados

C x D = {(1, 2), (1, 3), (1, 6), (–3, 2), (–3, 3), (–3, 6)}

Las parejas ordenadas que satisfacen que la suma de sus componentes sea igual a 3 son:

R = {(1, 2), (–3, 6)}

Toda relación queda definida si se conoce el conjunto de partida, el conjunto de llegada y la regla mediante la cual se asocian los elementos. En el ejemplo anterior, el conjunto de partida corresponde al conjunto C, el conjunto de llegada es el conjunto D y la expresión x + y = 3 es la regla que asocia los elementos de los dos conjuntos.






Fuente:


http://www.profesorenlinea.cl

Geología - Conceptos (Parte 2)

¿Qué son las Aguas Subterráneas?

Las aguas subterráneas se forman a partir de la infiltración de las lluvias y por aportes de los cursos superficiales. Viajan en forma vertical por la fuerza de la gravedad, generalmente hasta encontrar un piso impermeable, y luego discurren horizontalmente hasta desaguar en los colectores mayores que la llevaran al mar para reiniciar su ciclo.

¿Qué son las Aguas Superficiales?

El agua superficial es aquella que se encuentra circulando o en reposo sobre la superficie de la tierra. El agua superficial es la proveniente de las precipitaciones, que no se infiltra ni regresa a la atmósfera por evaporación o la que proviene de manantiales o nacimientos que se originan de las aguas subterráneas.

¿Qué son los Problemas Geológicos?

Es toda condición, proceso, fenómeno o evento que debido a su localización y frecuencia, puede causar heridas, enfermedades o la muerte de seres humanos, y puede provocar daños al medio ambiente.

Tipos de Problemas Geológicos

• Los originados directamente por la dinámica de los procesos geológicos internos (volcanes, terremotos y tsunamis)
• Los derivados directamente de la dinámica de los procesos geológicos externos (inundaciones y movimientos gravitacionales)
• Los riesgos geológicos inducidos, provocados por la intervención y modificación directa del ser humano sobre el medio geológico o la dinámica de diversos procesos geológicos naturales.

¿Qué es un Dique?

Un dique es una formación ígnea intrusiva de forma tabular. Su espesor es generalmente mucho menor que sus restantes dimensiones y puede variar de algunos milímetros hasta muchos metros, mientras que su extensión lateral puede alcanzar muchos kilómetros. Las intrusiones de diques se suelen producir a favor de fracturas de carácter distintivo.

¿Qué es una Sedimentación?

La sedimentación es el proceso por el cual el sedimento en movimiento se deposita. Un tipo común de sedimentación ocurre cuando el material sólido, transportado por una corriente de agua, se deposita en el fondo de un río, embalse, canal artificial, o dispositivo construido especialmente para tal fin.

¿Qué es la Socavación del Suelo?

Se denomina socavación a la excavación profunda causada por el agua, uno de los tipos de erosión hídrica.

Geología - Conceptos (Parte 1)

La Geología es la ciencia que estudia el planeta Tierra en su conjunto, describe los materiales que la forman para averiguar su historia y su evolución e intenta comprender la causa de los fenómenos endógenos y exógenos.

El estudio de la Tierra de manera aislada fue objeto de interés en la antigüedad, pero la Geología como ciencia se inicia en los siglos XVII y XVIII obteniendo su mayor desarrollo en el siglo XX, donde diversas ramas de la Geología se encargan del anterior propósito.

Los estudios geológicos son también necesarios en obras de ingeniería civil, como presas, autopistas y edificaciones y sobretodo en los trabajos relacionados con el ordenamiento del territorio y la conservación del medio ambiente.

¿Qué es un talud?

Es una superficie cuya extensión en altura separa dos planos.

¿Qué es la erosión?

Es el proceso de sustracción de roca al suelo intacto, generalmente por acción de corrientes superficiales de agua o viento, por cambios  de temperatura o por gravedad.

Fisica I - Conceptos Básicos (Parte 2)

Sean Bienvenidos de nuevo a mi blog, donde encontrarán la información relacionada con los primeros semestres en la carrera de Ingeniería Civil.

Como estábamos viendo anteriormente, existen dos tipos de magnitudes principales: las fundamentales y las derivadas; ahora bien continuaremos con Las Magnitudes Derivadas

• Magnitudes Derivadas.- Son las unidades que dependen de las magnitudes fundamentales, es decir, dependen de otras expresiones matemáticas. Entre las más conocidas tenemos:

Velocidad  

Aceleración

Fuerza

Trabajo

Densidad

Potencia

Presión

Dentro de las Unidades Derivadas encontramos las Unidades Derivadas SI con nombres y símbolos especiales, estos constan en la siguiente tabla.

• Unidad.- Es el medio de expresión de las magnitudes, existen tres sistemas de unidades

1. MKS.- Se refiere al sistema métrico de unidades (METRO KILOGRAMO SEGUNDO)
2. CGS.- Se refiere al sistema cesagecimal de unidades (CENTIMETRO GRAMO SEGUNDO)
3. FPS.- Se refiere al sistema completamente inglés cuyas siglas significan "foot-pound-second" (PIE LIBRA SEGUNDO)

Hasta aquí la segunda parte de los conceptos básicos de Física I, espero les sea de mucha ayuda.

Física I - Conceptos Básicos (Parte 1)

Para comenzar con Física, primero aprenderemos los conceptos básicos que se aplican en esta materia, tenemos entonces.

• Magnitud.- Es el nombre de todo lo susceptible a medirse como: tiempo, distancia, fuerza, energía, aceleración, velocidad, intensidad, etc.
• Dimensión.- Es el símbolo que posee una magnitud.

Existen dos tipos principales de magnitudes: Las Magnitudes Fundamentales y Las Magnitudes Derivadas

• Magnitudes Fundamentales.- Son las unidades que no dependen de otras expresiones matemáticas y son 7:

1. Masa
2. Longitud
3. Tiempo
4. Temperatura
5. Corriente Eléctrica
6. Cantidad de Sustancia
7. Intensidad Luminosa

TABLA DE UNIDADES FUNDAMENTALES (SI)

Las 7 Unidades o Magnitudes Fundamentales del Sistema Internacional (SI) han sido seleccionadas por razones históricas y prácticas. Las siguientes 6 unidades fundamentales; metro, segundo, amperio, kelvin, mole y candela; están definidos por métodos de experimentos físicos de la siguiente manera:

1. Metro.- Es la unidad de longitud del trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un intervalo de tiempo (1/299 792 458) de segundo.
2. Segundo.- Es la duración 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre 2 niveles hiperfinitos del estado fundamental del átomo de Cs (cesio) 133.
3. Amperio.- Es la intensidad de una corriente constante mantenida en 2 conductores paralelos rectilíneos de longitud infinita de sección circular despreciable, y colocados a un metro de distancia uno del otro en el vacío, producida entre estos 2 conductores una Fuerza igual a  2x10^-7  Newtons por metro de longitud
4. Kelvin.- Fracción (1/273,16) de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
5. Mol.- Es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en o.012 Kg de Carbono (C) 12.
6. Candela.- Es la intensidad luminosa en una dirección dada de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia  540 x 10¹²  Hz (Hertzio) y en donde la intensidad radiante en esa dirección es (1/683) Watt (vatio) por cada sr (esterradián).

La Séptima Unidad Fundamental que corresponde a la masa y que se refiere al Kg está definida por medio del prototipo internacional del kilogramo. Un cilindro hecho de una aleación de Platino (fracción de masa 0.9 o 90%) e Iridio (fracción de masa 0.1 o 10%), este es guardado en la oficina internacional de pesos y medidas.

Hasta aquí la primera parte de los conceptos básicos de Física I, espero que les sea de mucha ayuda cualquier comentarios o sugerencia será bien recibida, Gracias.

¿Qué encontraré en este Blog?

Para comenzar con los conocimientos básicos de un Ingeniero Civil, en este Blog encontraremos en primer lugar, información relacionada con las materias más básicas y generales en nuestra carrera como son:

• Física
• Matemática
• Química

Como podemos observar estás materias son las más básicas y las que ya hemos visto en el colegio pero no está de más dar un breve resumen de lo visto antes.

Cada determinado tiempo subiré información relacionada primeramente con estas materias, a medida que avancemos encontraremos otras como:

• Geología
• Materiales de Construcción
• Estadística

Y de esta forma, de acuerdo al conocimiento que adquiera iré actualizando el Blog, creado para ayudar a los futuros ingenieros civiles.

¿A qué se dedica un Ingeniero Civil?

El Ingeniero Civil es un profesional con amplios y sólidos conocimientos que le permiten: comprender la naturaleza de las fuerzas y de los materiales para evaluar sus respuestas; planificar, diseñar, ejecutar, supervisar y administrar obras civiles, bajo normas, especificaciones, legislación y aspectos financieros prácticos; diseñar obras de pequeña y gran magnitud; todo ello complementado con conocimientos en informática, legislación específica y el adecuado manejo de un idioma extranjero.

Debe ser un auténtico líder y por ello está obligado a desarrollar una imagen positiva que le brinde seguridad en todas las manifestaciones tanto profesionales como personales que le permitan emprender, realizar e innovar proyectos originales y dar solución a los diferentes problemas que debe enfrentar. Ser socialmente responsable y estar comprendido con las soluciones de los pequeños y grandes problemas de la comunidad, orientados a un constante desarrollo del país.Su formación humanística, ética y moral, le permitirán complementar su educación científico-técnica en beneficio de sí mismo y de la comunidad.

Campo Ocupacional

Los Ingenieros Civiles, están en capacidad de ejecutar: diseños estructurales, sanitarios, hidráulicos, estudios de suelos, topografía, tránsito y transportes, puentes, pavimentos, diseño geométrico y trazado de vías, construcción, fiscalización y supervisión de obras civiles, administración de proyectos y elaboración de presupuestos de construcción, programación de obra, docencia universitaria e investigación, etc. Actividades requeridas en:

• El libre ejercicio de la profesión en la industria de la construcción.
• En empresas o compañías privadas de Consultoría y Construcción de Obras Civiles.
• En instituciones gubernamentales tales como: Ministerios, Municipios, Consejos Provinciales; Organismos Regionales, otros Organismos de Desarrollo y ONG’

Video Relacionado

Fuentes

Universidad Nacional de Chimborazo, Oferta Académica

http://www.youtube.com/watch?v=X1AwJovgRVY