Arcilla Cocida

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  • 7/25/2019 Arcilla Cocida

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    Materiales y medio Ambiente

    ARCILLA COCIDA

    Es una tcnica producida por la coccin de la arcilla natural que es

    utilizada para la produccin de materiales solidos como ladrillos,baldosas, tejas, etc.

    Estos materiales tienen cierto impacto ambiental por la energaconsumida en la coccin, que aunque no es muy alta, supone enconjunto valores signifcativos. on materiales inocuos y reciclables,previa trituracin. e utilizan como !ridos en rellenos, pavimentos y"ormigones pobres. #omo elemento di$erenciado est! la arcillae%pandida. Mediante un proceso de $abricacin determinado seconsiguen unas peque&as bolas de arcilla cocida muy ligeras, que sonutilizadas como !rido en rellenos y "ormigones 'puede llegar a unareduccin del peso en un ()*+. us propiedades resistentes yaislantes "acen de este producto un material muy utilizado, tanto enre"abilitaciones como en obra nueva. Es un material qumicamenteneutro, que no desprende gases ni malos olor.

    a tcnica de la arcilla cocida en la produccin de ladrillos y tejas paraconstruccin tiene m!s de -,))) a&os. e basa en el principio que lossuelos arcillosos 'que contienen de ) a /)* de arcilla+ e%perimentanreacciones irreversibles, cuando son quemados a 0/)12)))3#, con locual las partculas se unen unas a otras como un material cer!mico

    vidrioso.

    4ara este proceso "ay una gran variedad de suelos adecuados, siendola propiedad esencial la plasticidad para $acilitar el moldeado. Aunqueesto depende del contenido de arcilla, las proporciones e%cesivas dearcilla pueden causar $uertes contracciones y agrietamientos, lo quees inadecuado en la $abricacin de ladrillos. a calidad de losproductos de arcilla cocida vara no slo de acuerdo al tipo y cantidadde los otros componentes del suelo sino tambin con el tipo delmineral de la arcilla. 4ara producir tejas y ladrillos de buena calidad

    se necesitan realizar cuidadosos ensayos del suelo.a produccin de ladrillos cocidos "a alcanzado un alto nivel demecanizacin y automatizacin en muc"os pases, pero los mtodostradicionales de produccin en peque&a escala a5n est!n biene%tendidos en la mayora de pases en desarrollo. As, "ay una granvariedad de mtodos mecanizados y no mecanizados para lae%traccin, preparacin, moldeado, secado y cocido de la arcilla, quesolo podr! tratarse brevemente en este manual.

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    Extraccin de Arcilla8 os depsitos de arcilla se encuentran al pie de colinas o en tierraagrcolas cercanas a ros 'lo cual naturalmente generan interesescon9ictivos entre el empleo de la tierra para $abricacin de ladrillos ypara la agricultura+.

    8 os criterios para seleccionar una localizacin adecuada son lacalidad de la arcilla, disponibilidad a nivel superfcial y la cercana deuna carretera transitable para el transporte.

    8 a e%cavacin manual en plantas de produccin de peque&a ymediana escala generalmente se realiza a una pro$undidad menor de m. ':espus de e%cavar grandes !reas, estas pueden volver aemplearse para la agricultura.+.

    8 4ara plantas de $abricacin de ladrillos en gran escala se necesitanmtodos mec!nicos que emplean dragalinas y e%cavadoras decuc"aras de di$erentes tipos. Estos mtodos requierenproporcionalmente menos !rea de e%cavacin, pero "acen cortespro$undos en el paisaje.

    Preparacin de la Arcilla8 Esto incluye la seleccin, trituracin, cernido y proporcionamiento,antes que el material sea mezclado, "umedecido y atemperado.

    8 a seleccin se realiza recogiendo las races, piedras, pedazos decaliza, etc., o en algunos casos lavando el suelo.

    8 a trituracin es necesaria pues la arcilla seca usualmente $ormaterrones duros En laboratorios es com5n mac"acarla manualmente.

    8 El cernido es necesario para retirar todas las partculas m!s grandes

    de / mm para ladrillos, o de ).; mm para tejas de tec"o.

    8 El proporcionamiento es requerido si la distribucin granulomtricao el contenido de arcilla es insatis$actorio. En algunos casos se a&adea la arcilla cascara de arroz que sirve como combustible, para obtenerladrillos m!s livianos y m!s uni$ormemente cocidos.

    8 Es necesario un mezclado completo y una correcta cantidad deagua.

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    Este proceso, conocido como =atemperamiento>, permite que serealicen cambios qumicos y $sicos, mejorando las caractersticaspara su moldeado. a arcilla debe mantenerse cubierta para evitar unsecado prematuro.

    FUSIBILIDAD DE LA ARCILLA

    Es el punto o grado de coccin de la arcilla.

    eg5n esta caracterstica podramos "ablar de dos tipos de arcilla?

    o Arcillas re$ractarias? Arcillas y caolines cuyo punto de $usin

    est! comprendido entre 2.;)) y 2.(/)@#. 4or lo general sonblancas, grises y poco coloreadas despus de su coccin.

    o Arcillas $usibles o arcillas de al$arera? Arcilla cuyo punto de

    $usin se alcanza por encima de los 2.2))@#. on de colorcasta&o, ocre, amarillo o marfl tras su coccin y se suelenencontrar cerca de la superfcie del suelo. uelen contener

    ilita acompa&ado de una proporcin de caliza, %ido de"ierro y otras impurezas.

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    ARCILLAS MAGRAS Y GRASAS

    Estos materiales contienen cierto grado de impurezas, lo que a$ectasus propiedades pl!sticas, es decir, que a mayor contenido deimpurezas se obtiene una pasta menos pl!stica 'arcilla magra+ alamasarla con agua.

    ARCILLAS MAGRAS

    on arcillas muy puras y duras lo que les "ace di$ciles de trabajar ydar $orma. e las conoce como #aoln, material de color blanco y al

    que se le ve como una sola masa y sirve para trabajoseminentemente de cer!mica.

    Absorben poca agua y poseen una baja plasticidad. Al secarse noe%perimentan muc"a contraccin. Ba acompa&ada de abundantearena.

    ARCILLAS GRASAS

    on arcillas demasiado pl!sticas, incluso para peque&as "umedades.

    4resentan en su constitucin una gran concentracin de mineralesarcillosos y una baja concentracin en arenas silceas. Adem!s

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    contienen gran cantidad de componentes en estado coloidal, puedenabsorber muc"a agua, al secarse su$ren de contracciones demasiadoconsiderables. Este tipo de arcillas se moldean con $acilidad, pero sugran ad"erencia impide el desmoldeo correcto del productoelaborado.

    on arcillas impuras de colores entre ca$, grises, rojizos oamarillentos, se encuentran $ormando capas y se las conoce comoceraturo o tierra arcillosa

    Para la fabricacin de cer!ica "e e!plean d#" tip#"de arcilla"$ !a%ra" & %ra"a"'

    as magras se caracterizan por ser !speras, m!s arenosas, di$ciles de

    modelar, dan piezas m!s porosas, tiene poca retraccin, no se pega almolde, se corrigen mezclando con arcilla m!s pura o $undentes, y seusan pre$erentemente para ladrillos "uecos que "an de ir revestidos.

    as grasas decir que son suaves, m!s arcillosas, ad"erentes y lentasde secar que las magras. on $!ciles de modelar, dan piezas m!sresistentes, pero tambin poseen mayor retraccin y riesgo de rotura.e corrigen con arena y c"amota, y se utilizan para ladrillos vistos,bovedillas y otras piezas especiales.

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    LADRILLOS AR(ESA)ALESadrillo $abricado con procedimientos predominantemente manuales.El amasado o moldeado es "ec"o a mano. El ladrillo producidoartesanalmente se caracteriza por variaciones de unidad a unidad.

    LADRILLOS SEMI*I)DUS(RIALESEs el ladrillo $abricado con procedimientos manuales, donde elproceso de moldeado se realiza con maquinaria elemental que enciertos casos e%truye, a baja presin, la pasta de arcilla. El ladrillosemi1industrial se caracteriza por presentar una superfcie lisa.

    LADRILLOS I)DUS(RIALESEs el ladrillo $abricado con maquinaria que amasa, moldea y prensa oe%truye la pasta de arcilla. El ladrillo producido industrialmente secaracteriza por su uni$ormidad.

    as $ormas de produccin artesanal y semi1industrial, tienen losmismos pasos o secuencias, 5nicamente variando en losinstrumentos, mtodos y "erramientas utilizadas para la produccin.a principal variacin se da en el proceso de moldeado, como ya see%plic en la defnicin, para el ladrillo semi1industrial se utiliza

    maquinaria que e%truye la pasta de arcilla, por lo que se obtienenunidades de superfcie lisa.

    El proceso industrial se di$erencia de los dos primeros procesos de$abricacin no solo en la utilizacin de maquinaria para el proceso demoldeado sino en el empleo de "ornos m!s sofsticados para la $asede coccin. En estos "ornos se lleva un control de temperatura,logrando una mayor efciencia en la produccin de unidades de arcillacon una mejor calidad fnal.

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    PIEDRA POME+

    4iedra de color gris!ceo, muy porosa y !spera, que se $orma a partirde la espuma de ciertas lavasC se emplea para pulir y limpiar.a piedra pmez es un e%celente abrasivo empleado para eliminardurezas o manc"as en la pielC algunas islas del arc"ipilago canariodestacan por la abundancia de piedra pmez.

    a pumita tambin llamada piedra pmez es una roca

    gneavolc!nicavtrea, con baja densidad y muy porosa, de color

    blanco o gris. #uando se refere a la piedra pmez en lo que respecta

    a sus posibles aplicaciones industriales, tambin puede ser conocidacomo puzolana. En su $ormacin, la lavaproyectada al aire su$re una

    gran descompresin. #omo consecuencia de la misma se produce una

    desgasifcacin quedando espacios vacos separados por delgadas

    paredes de vidrio volc!nico.

    Es una roca e$usivajoven, de terciaria a reciente, que contiene

    $eldespatopot!sico cuarzoy plagioclasasC pasta de grano fno a

    vtreo en las que cristales de biotita$orman $enocristales.

    as lluvias de piedra pmez son comunes en las erupciones detipo vesubiano, donde llegan a sepultar grandes e%tensiones de

    terreno e incluso pueden romper tejados al acumularse en gran

    n5mero sobre ellos

    U"#" en la c#n"tr,ccin

    Driturada se puede utilizar para la $abricacin de morterosu

    "ormigones de !ridos ligeros, destinados a mejorar las condiciones

    trmicas y ac5sticas. :ebido a su alta durezase utiliza

    6acultad de 7ngeniera #ivil 4!gina (

    https://es.wikipedia.org/wiki/Roca_%C3%ADgneahttps://es.wikipedia.org/wiki/Roca_%C3%ADgneahttps://es.wikipedia.org/wiki/Roca_volc%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Puzolanahttps://es.wikipedia.org/wiki/Lavahttps://es.wikipedia.org/wiki/Roca_volc%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Feldespatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Cuarzohttps://es.wikipedia.org/wiki/Plagioclasahttps://es.wikipedia.org/wiki/Biotitahttps://es.wikipedia.org/wiki/Fenocristalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Volc%C3%A1n#Vesubianohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mortero_(construcci%C3%B3n)https://es.wikipedia.org/wiki/Durezahttps://es.wikipedia.org/wiki/Roca_volc%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Puzolanahttps://es.wikipedia.org/wiki/Lavahttps://es.wikipedia.org/wiki/Roca_volc%C3%A1nicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Feldespatohttps://es.wikipedia.org/wiki/Cuarzohttps://es.wikipedia.org/wiki/Plagioclasahttps://es.wikipedia.org/wiki/Biotitahttps://es.wikipedia.org/wiki/Fenocristalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Volc%C3%A1n#Vesubianohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mortero_(construcci%C3%B3n)https://es.wikipedia.org/wiki/Durezahttps://es.wikipedia.org/wiki/Roca_%C3%ADgneahttps://es.wikipedia.org/wiki/Roca_%C3%ADgnea
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    $recuentemente como abrasivo en los tratamientos superfciales de

    las rocasC apomazado.

    MA(ERIAL PU+OLA)ICOas puzolanas son materiales silceos o aluminio1silceos a partir delos cuales se produca "istricamente el cemento, desde laantigedad Fomana "asta la invencin del cemento 4ortland en elsiglo G7G. Hoy en da el cemento puzol!nico se considera un

    ecomaterial.

    El trmino se aplica popularmente a las !reas de $renado para salidasde pista durante competiciones automovilsticas, principalmente de$rmula 2, pues originalmente eran de puzolana, si bien "oy da seemplean otros materiales como grava calibrada de distinto origen.

    Principale" tip#" de p,-#lana"

    P,-#lana" nat,rale"

    Focas volc!nicas, en las que el constituyente amor$o es vidrioproducido por en$riamiento brusco de la lava. 4or ejemplo las cenizasvolc!nicas, las tobas, la escoria y obsidiana.

    Focas o suelos en las que el constituyente silceo contiene palo, yasea por la precipitacin de la slice de una solucin o de los residuosde organismos de lo cual son ejemplos las tierras de diatomeas, o lasarcillas calcinadas por va natural a partir de calor o de un 9ujo delava.

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    adrillos de bloque slido combustible siendo incinerados paraproducir ceniza con caractersticas puzol!nicas.

    P,-#lana" arti.ciale"

    #enizas volantes? las cenizas que se producen en la combustin de

    carbn mineral 'lignito+, $undamentalmente en las plantas trmicasde generacin de electricidad.

    Arcillas activadas o calcinadas artifcialmente? por ejemplo residuosde la quema de ladrillos de arcilla y otros tipos de arcilla que "ayanestado sometidas a temperaturas superiores a los 0)) 3#.

    Escorias de $undicin? principalmente de la $undicin de aleaciones$errosas en altos "ornos. Estas escorias deben ser violentamenteen$riadas para lograr que adquieran una estructura amor$a.

    #enizas de residuos agrcolas? la ceniza de cascarilla de arroz, cenizadel bagazo y la paja de la ca&a de az5car. #uando son quemadosconvenientemente, se obtiene un residuo mineral rico en slice yal5mina, cuya estructura depende de la temperatura de combustin.

    Me/#ra en la" pr#piedade" del ce!ent# p,-#lnic#

    El cemento puzol!nico se produce a partir de mezclar ntimamente ymoler en un molino de bolas "asta fno polvo una mezcla de "idratode cal y puzolana, con una proporcin promedio de ()* de puzolanay )* de cal. El material producido requiere tener una fnura similar a

    la del cemento 4ortland ordinario '/)1)) IgJmK ensayo Llaine+

    La" 0enta/a" 1,e #frece el ce!ent# p,-#lnic# "#bre el re"t#"e detallan a c#ntin,acin$

    Mayor durabilidad del cemento.

    Mejora en la resistencia $rente al agua de mar.

    Mejor de$ensa ante los sul$atos y cloruros.

    Aumento en la resistencia a la traccin.

    7ncremento de la impermeabilidad por la reduccin de grietas

    en el $raguado. :isminucin del calor de "idratacin.

    Mejora en la resistencia a la abrasin.

    Aumento la resistencia del acero a la corrosin.

    Menor necesidad de agua.

    Pr#piedade" de la p,-#lana

    as propiedades de las puzolanas dependen de la composicinqumica y la estructura interna. e prefere puzolanas con

    composicin qumica tal que la presencia de los tres principales

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    %idos 'iN, AlN, 6eN+ sea mayor del ()*. e trata que lapuzolana tenga una estructura amor$a.

    En el caso de las puzolanas obtenidas como desec"os de la

    agricultura 'cenizas de la ca&a de az5car y el arroz+, la $orma m!sviable de mejorar sus propiedades es realizar una quema controladaen incineradores r5sticos, donde se controla la temperatura decombustin, y el tiempo de residencia del material.

    i la temperatura de combustin est! en el rango entre -))1(;) 3#,"ay garanta de que la slice se $orma en $ases amor$as, de muc"areactividad. 4ara temperaturas superiores comienzan a $ormarse$ases cristalinas de slice, poco reactivas a temperatura ambiente.

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    CAL GRASA

    Es la m!s blanca, $abricadas con piedra #aliza de gran pureza y que

    contenga menos de /* de Arcilla, que en presencia de Aguareaccionan con $uerte desprendimiento de calor.

    on las m!s blancas, $abricadas con piedras calizas de gran pureza,que en presencia de agua reaccionan con $uerte desprendimiento decalor.

    CALES MAGRAS

    on las que proceden de la #aliza que aunque contengan menos del/* de Arcilla, contienen m!s del 2)* de Magnesia. Estas cales ala&adirles Agua para "acer la cal apagada se deslen y disuelven, porlo que no se usan en la #onstruccin.

    on m!s amarillentas, m!s impuras porque poseen sustancias comoarcilla, %ido de magnesio, etc., que en presencia de agua reaccionancon poco desprendimiento de calor.

    CALES 2IDRAULICAS

    4roceden de la calcinacin de la #aliza que contienen m!s del 2)* deArcilla y tiene la propiedad de poder $raguar en sitios "5medos y a5ndebajo del Agua.

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    EL USO DE LA CAL E) LA CO)S(RUCCI3)=#al> es un trmino que normalmente podramos escuc"ar en temasde construccin pues se usa como material para algunas obras yaplicaciones. in embargo el uso de esta es la =caliza pulverizada>,una piedra $ormada de carbonato de calcio o carbonato de calcio ymagnesio que posee propiedades completamente distintas a la #al,es un o%ido o "idr%ido de calcio o magnesio manu$acturado en"ornos a temperaturas apro%imadas a los 2,)))3#, el productoresultante? la =cal viva>, es usada para el Mortero, trans$orm!ndolo enuna especie de masilla mezcl!ndolo con agua convirtindola en =cal

    "idratada>.

    as pr!cticas de mampostera actuales e%igen que la #al usada'=caliza pulverizada>+ debe cumplir con una buena retencin de agua'seg5n la norma ADM # )(+ esto es vital para evitar $uturasinfltraciones en las paredes o estructuras de la mampostera, ascomo "acer que la mezcla cuente con la debida viscosidad,permitiendo el $!cil manejo y trabajabilidad para que los alba&ilespuedan "acer uso efcaz con la cuc"ara, ad"irindolo sobre lassuperfcies y teniendo m!s efcacia en su trabajo.

    Es por esto que la =#al "idratada> es una de las mejores opcionespara las construcciones ya que mejora la plasticidad del mortero, laretencin del agua, la capacidad de contenido de arena, la ad"erenciay la 9e%ibilidad, ayudando adem!s a evitar la e9orescencia curandoautom!ticamente las fsuras peque&as.

    =Orupo #alidra> produce #al para mezclas as$!lticas y laestabilizacin de suelos.

    4ara las mezclas as$!lticas reduce la sensibilidad a la "umedad,incrementa el endurecimiento inicial y evita la o%idacin prematura,

    el resultado son pavimentos m!s durables.

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    En la estabilizacin de suelos, modifca las propiedades del suelo demanera permanente reduciendo el ndice de plasticidad,incrementando BF y la resistencia a la compresin. Dodo esto a bajoscostos sin dejar atr!s la calidad.

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