Los ingenieros de materiales son responsables de seleccionar, especificar y realizar el control de calidad de los materiales que van a emplear en su trabajo. Estos materiales tienen que cumplir determinados criterios o propiedades (Ashby y Iones, 1980). Entre los tipos de criterios se incluyen los siguientes:
• Factores económicos.
• Propiedades mecánicas.
• Propiedades no mecánicas.
• Consideraciones de producción/construcción.
• Propiedades estéticas.
Al seleccionar el material para una aplicación específica, los ingenieros tienen que tener en cuenta diversos criterios y llegar a ciertos compromisos. Tanto el cliente como el propósito de la instalación o estructura dictan, hasta cierto punto, el énfasis que habrá que poner en cada uno de los criterios.
Los ingenieros civiles y de la construcción deben estar familiarizados con los materiales usados en la construcción de un amplio rango de estructuras. Entre los materiales más frecuentemente utilizados se incluyen el acero, los áridos, el hormigón, la mampostería, el asfalto y la madera. Otros materiales menos utilizados son el aluminio, el vidrio, los plásticos Ylos compuestos de fibra reforzados. Los ingenieros geotécnicos suelen insistir en que es el propio terreno el material más ampliamente utilizado en ingeniería.
Sin embargo, en este texto, no se estudian las propiedades de los terrenos, porque normalmente suele ser el tema de un curso independiente.
Avances recientes en la tecnología de los materiales utilizados en ingeniería civil han dado lugar al desarrollo de materiales de mejor calidad, más económicos y más seguros.
Estos materiales se denominan habitualmente materiales de alto rendimiento.
Gracias a que cada vez se sabe más acerca de la estructura molecular de los materiales ya los continuos esfuerzos de investigación de científicos e ingenieros, nuevos materiales como los polímeros, adhesivos, compuestos, geotextiles, recubrimientos, metales conformados en frío y distintos productos sintéticos, están compitiendo con los materiales tradicionales empleados en ingeniería civil. Además, los materiales existentes se han mejorado, cambiando sus estructuras moleculares o incluyendo aditivos con el fin de mejorar su calidad, coste y rendimiento. Por ejemplo, los superplastificantes han hecho avanzar a la industria del hormigón, permitiendo la producción de hormigón mucho más robusto. Las uniones realizadas con materiales elastoméricos han mejorado la seguridad de las estructuras de gran altura en áreas donde se producen terremotos.
Los agregrados sintéticos ligeros han disminuido el peso de las estructuras de hormigón, permitiendo que los componentes tengan áreas con una sección transversal pequeña.
Se han mezclado polímeros con asfalto, lo que ha hecho que los pavimentos duren más tiempo y sean más resistentes al efecto de las cargas de los vehículos y las condiciones ambientales.