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MATERIALES CERÁMICOS

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MATERIALES CERMICOSMateriales obtenidos con tierras arcillosas previamente moldeadas que adquieren consistencia ptrea al ser sometidas a coccin. MATERIAS PRIMAS Estn divididas en compuestos plsticos (arcillas y caolines) y compuestos no plsticos o desgrasantes (fundentes). Las arcillas provienen de la descomposicin de rocas feldespticas, motivada por la accin de los agentes atmosfricos y el agua (sobre todo el cido carbnico que posee sta). Al producirse esta descomposicin, las a rcillas estn formadas por diversos silicatos de almina. Las partculas de arcilla tienen una dimensin mxima de 5 micrones. stas partculas son de composicin laminar y escamosa. Esta caracterstica confiere a la arcilla la propiedad de plasticidad mediante el agregado de agua, que penetra entre las escamas formando meniscos que desarrollan una tensin superficial tal que tiende a mantener unidas a las partculas entre s. A medida con que aumenta la humedad, aumenta la plasticidad de la arcilla. Una vez plastificada, a la arcilla se le da una forma adecuada y se la deseca, con lo que adquiere una cierta resistencia que vuelve a perder si es sometida a la accin de la humedad nuevamente. Si la humedad es demasiada la arcilla puede desintegrarse. Pero si la arcilla es sometida a la accin del calor y este alcanza una temperatura adecuada y acta durante cierto tiempo, sufre cambios en su composicin fsica y qumica que hacen que adquiera una estructura coherente o aglutinada y pierda la posibilidad de plastificarse nuevamente por la accin de las aguas. ACCIN DEL CALOR SOBRE LAS ARCILLAS La arcilla contiene dos tipos de agua: Una de combinacin que integra las molculas de arcilla propiamente dicha, Otra de impregnacin que es la que est entre las molculas provocando la atraccin y que le confiere plasticidad. Cuando se produce la desecacin de la arcilla se evapora parte del agua y llega un punto donde las partculas no pueden deslizarse entre s y entonces adquiere una forma slida y no plstica. Las arcillas admiten entre un 15% y un 50% de agua para formar la masa plstica. Durante la desecacin lenta la humedad se va eliminando de adentro hacia fuera con una velocidad que depende de la higroscopicidad, de la temperatura, de la corriente de aire seco y de la naturaleza del material. Primero se elimina el agua de impregnacin, esto produce una aproximacin de las partculas que llevan a una retraccin; luego se elimina el agua de combinacin producindose otra retraccin. Todo esto produce una retaccin de r 8% lineal en una pasta de 75% de arcilla y 25% de agua. Todo este proceso de retraccin debe ser previsto antes de comenzar con la fabricacin para fijar el tamao que compense la prdida de volumen. Los fenmenos observados durante la coccin de la arcilla son los siguientes: y De 0C a 400C: Se elimina el residuo de humedad de desecacin, se quema la materia orgnica. Hasta los 100C se dilata. A los 200C pierde la capacidad de volverse nuevamente plstico. Hasta ac no hay cambios qumicos. y De 400C a 600C: Se desprende el agua qumicamente combinada, la arcilla se descompone en xidos. Comienza la contraccin de volumen. y De 600C a 900C: Formacin de metacaolin muy inestable que tiende a formar almina. Aqu el material es muy higroscpico. y De 900C a 1000C: Reacciona la almina con la slice formndose el silicato alumnico. y Ms de 1000C: Se produce la cristalizacin en agujas muy finas. La temperatura de fusin de la arcilla es de unos 1800C, por lo que los productos cermicos son fabric ados en una coccin con temperaturas mximas de entre 1200C y 1400C. y y MATERIAS PRIMAS NO PLSTICAS O IMPUREZAS A la arcilla se la adicionan otras sustancias para corregir defectos o mejorar caractersticas. Por lo tanto las materias primas son tierras arcillosas. Entre estos materiales auxiliares podemos encontrar los desengrasantes (slice en forma de cuarzo), usados para reducir la plasticidad de la arcilla, con efecto de disminuir las contracciones del material. Otros materiales son los fundentes (carbonato de calcio y xido de hierro), que tienen como objeto reducir la temperatura de fusin de la arcilla y por lo tanto de todo el proceso de coccin, hacindolo mas econmico.

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CLASIFICACIN GENERAL DE LOS MATERIALES CERMICOS y CERMICA ORDINARIA COMN

Se fabrica con tierras arcillosas ordinarias entre cuyas impurezas figura el xido de hierro, que le da un color rojo caracterstico. Es de estructura porosa y su resistencia es variable. Es rayable por una punta de acero. y GRES CERMICO

Se fabrica con tierras arcillosas formadas por: - 30% a 70% de hidrosilicato de almina - 30% a 60% de cuarzo - 5% a 25% de feldespato Este material es molido y mezclado en forma mas controlada que en el caso de la cermica ordinaria, para evitar deformaciones durante la coccin. El gres cermico terminado es de estructura vitrificada, muy resistente a la accin de las cargas, a la abrasin y a la accin de la intemperie. No se raya con una punta de acero. Tiene una absorcin del agua de entre 0,5% y 3% de su peso. y LOZA

Finalizada su coccin presenta un color blanco o a lo sumo amarillento. Puede ser porosa o vitrificada. La ltima es un producto similar a la porcelana pero en vez de ser traslcida es opaca. La absorcin del agua es de entre un 3% y un 6% de su peso. y PORCELANA

Casi no se usa en la construccin. Es la cermica de mayor calidad. El producto final es altamente compacto pero vitrificado. Es traslcida. La absorcin del agua es de 0%. PROCESO GENERAL DE LA FABRICACIN DE LOS MATERIALES CERMICOS 1. Extraccin de la materia prima: y Tierra vegetal o humus mas materia ligante como paja o viruta y Tierras arcillosas mas grasas, con cohesin propia y Arcillas seleccionadas con bajo tenor de humedad 2. Preparacin de la materia prima: y Depuracin de elementos indeseables y Dosificacin y mezcla de desengrasantes y fundentes y Agregado de agua y Homogenizacin de la pasta 3. Moldeo o conformado: y Se completa la homogenizacin de la pasta amasando la misma. y Se procede a la operacin de moldeo (a mano con pastas mas blandas o a mquina con pastas mas duras) 4. Desecado: y Eliminacin del agua de amasado y Puede ser efectuada en forma natural (exposicin de las piezas moldeadas al aire) o por circulacin forzada de aire con control de su humedad y temperatura para lograr un secado g radual. 5. Coccin: y Ac se convierte la materia prima en un material cermico y A mayor temperatura de coccin, mayor calidad de producto final 6. Esmaltado: y Se utiliza cuarzo, feldespato, creta o caoln. Estos son fundidos, pulverizados y mezclados con xidos metlicos para dar pigmentacin y Los productos esmaltados son producidos en un proceso de monococcin o coccin nica. 7. Seleccin: y Es el proceso de clasificacin de los materiales

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CLASIFICACIN O LISTADO DE LOS PRODUCTOS CERMICOS PRODUCTO Ladrillo comn Ladrillo de mquina o prensado Ladrillo reprensado Ladrillo cermico hueco Bloque cermico hueco Ladrillo refractario Tejas cermicas (Francesa, Colonial, Plana, Portuguesa) Baldosas de azotea o cermica roja Cermica esmaltada (Bicoccin, Monococcin) Azulejos Porcelanato Artefactos sanitarios MATERIALES DE MAMPOSTERA Es una obra de mampuestos colocados y ajustados entre si sin regularidad conservando una determinada ley de trabas. Pueden ser: y Mampostera ordinaria: con mortero como elemento de unin entre mampuestos y Mampostera en seco: se colocan los mampuestos sin mezcla La dureza y resistencia del mortero a utilizar (determinada por el tipo y cantidad de aglomerante), tiene que ser acorde a la resistencia requerida por la mampostera debido a la funcin que la misma deba cumplir. El espacio entre mampuestos ocupado por mortero se denomina junta. MAMPUESTOS Es un ptreo pequeo, paraleleppedo, de poco peso, que puede ser manejado y colocado con las manos. Es el denominado ladrillo, fabricado utilizando tierras arcillosas como materia prima. Podemos clasificarlos de la siguiente forma: y LADRILLOS MACIZOS o COMUNES Para su fabricacin se utiliza la arcilla superficial (de inferior calidad). sta es amasada en los pisaderos y por medio de carretillas de madera se lo transporta a las canchas, donde es desmoldada y depositada para que se seque. El molde donde se coloca la arcilla para darle forma es de madera y debe ser mojado en cada operacin para impedir la adherencia de la arcilla. Su tamao es mayor al que va a tener el ladrillo finalizado. Luego de un tiempo prudencial (4 das en verano, ms en invierno) ya se produjo la evaporacin de la humedad, y el ladrillo pasa a ser un elemento que posee cierta resistenci , se denomina adobe. Luego estos adobes son a colocados sobre una superficie preparada especialmente, y se los va apilando formando un pirmide truncada de 10 a 15 metros de largo, por 6 a 10 metros de ancho y una altura de 3,50 a 6 metros. Se obtienen entre 50.000 y 100.000 ladrillos por horneada. El horno de campaa es tapado exteriormente con chapas y barro para mantener dentro el calor. Los cerramientos o paredes efectuados con ladrillos comunes o con cualquier tipo de ladrillo cermico macizo pueden ser portantes, si tienen el espesor adecuado. 3 TIPO DE CERMICO Cermica ordinaria (No entre en la clasificacin) MATERIA PRIMA Tierras arcillosas de baja calidad, incluso humus Tierras arcillosas de mejor calidad, sin humus Tierras arcillosas mas puras con alto contenido de slice Tierras arcillosas de mejor calidad, sin humus. La Francesa puede ser esmaltada Tierras arcillosas de buena calidad con pasta semi-dura Arcillas seleccionadas, pasta dura Arcillas seleccionadas, pasta dura Arcillas seleccionadas con agregado de xidos metlicos como pigmentos, pasta dura Arcillas seleccionadas, pasta dura

Cermica ordinaria Intermedio entre cermica ordinaria y gres Gres cermico Loza porosa esmaltada Gres cermico aporcelanado Loza porosa o vitrificada esmaltada

Caractersticas de los ladrillos comunes: Tamao corriente aproximado: y L = 26,5 a 27,5 cm y A = 12,5 a 13,5 cm y E = 4,5 a 5,5 cm y Junta = 1,5 cm Proporciones: y 2A + J = L Formas regulares Caras planas Pasta de grado fino Color rojo intenso Sonido campanil Defectos corrientes en ladrillos: Cochura insuficiente (color asalmonado) Cochura excesiva total o parcial Pasta no homognea Defectos de moldeo o desecado o LADRILLOS DE MQUINA La pasta de arcilla y agregados se introducen en la mquina por medio de una tolva y es impulsada a salir a presin por el extremo opuesto. La forma de la boquilla de salida da los diferentes formatos de ladrillos. Por medio de rodillos es transportado el prisma de arcilla, y con un alambre se va cortando de forma y tamao regulares los ladrillos. Luego de esta operacin los ladrillos van a ingresar al horno para su cochura. Las dimensiones de los ladrillos de mquina son: L = 26 cm, A = 12 cm y E = 5,5 cm. o LADRILLOS PRENSADOS Son de fabricacin similar a los denominados de mquina, pues su prensado se debe a la fuerza que se produce sobre la masa contra la boquilla. Sus dimensiones son: L = 23 cm, A = 11 cm y E = 6,5 cm. Esto se consigue con la colocacin de otra boquilla. Estos ladrillos tienen una cochura ms pareja, ya que se emplean hornos de temperatura uniforme. Tambin se usan arcillas de mejor calidad, extradas de canteras, sin humus. o LADRILLOS REPRENSADOS La calidad de estos es similar a la de los prensados, pero al ser fabricados por medio de una prensa se les confiere mayor resistencia. La prensa debe ser mojada constantemente con gasoil o un producto similar para impedir que la pasta de arcilla se adhiera a la misma. Estos ladrillos suelen ser utilizados para solados, debido a la resistencia que ofrecen al desgaste al trnsito que soportan. o LADRILLOS REFRACTARIOS Estos ladrillos debido a su gran resistencia a soportar altas temperaturas son utilizados para construir hornos. En su fabricacin se utilizan arcillas extradas de canteras de mayor profundidad y por consiguiente esta arcilla es ms pura. Estn compuestas de: Slice = 45% a 70%, Almina = 18% a 40%, Agua = 10% a 20%. y LADRILLOS HUECOS

o LADRILLOS HUECOS La fabricacin de estos ladrillos es mecnica y similar a los ladrillos macizos de mquina. El objeto de estos es obtener un material ms liviano y cubrir mas superficie con menos material, logrando una economa en la obra. Adicionalmente se obtiene un material que es ms aislante trmico. Exteriormente son estriados, para facilitar la adherencia de los morteros. Este tipo de ladrillo es utilizado para tabiques de SOLO CERRAMIENTO y no portantes. o BLOQUES PORTANTES Se emplean para la ejecucin de muros portantes. Sus dimensiones son mayores que la de los ladrillos huecos usados habitualmente. Los huecos de los bloques portantes son verticales y mucho ms compactos. Tienen un gran nmero de celdillas y elementos verticales divisorios distribuidos preferentemente en sus bordes. o BLOQUES DE CEMENTO Son de utilizacin en la construccin en reemplazo de los cermicos, la calidad de los mismos en inferior, se los emplea en construccin de viviendas econmicas. 4

OTROS MATERIALES CERMICOS TEJAS Piezas de cermica ordinaria fabricadas y destinadas especficamente a la ejecucin de cubiertas. Hay de varias formas: planas, coloniales y francesas o mecnicas. Las planas son fabricadas haciendo una lmina plana continua que se va cortando a la medida adecuada. Su forma es rectangular y tiene dos orificios en el extremo superior para su clavado. El tamao vara alrededor de 15 cm de ancho y 25 a 28 cm de largo. Requieren gran superposicin para evitar la penetracin de agua, por lo que se coloca una 2 gran cantidad de tejas por m y conforman una cubierta pesada. Las coloniales son piezas de cermica ordinaria de forma tronco cnica de 40 a 42 cm de largo, 14 a 16 cm de ancho en el extremo menor y 18 a 20 cm en el extremo mayor. Se fabrican tambin como lmina plana continua que luego antes del secado y coccin se conforma dndola la curvatura caracterstica. Se colocan por superposicin y se 2 necesitan aproximadamente 30 tejas por m y mayor cantidad de listones para clavado, por lo tanto es una cubierta pesada. Las mecnicas se caracterizan por su conformacin especial en la que aparecen una serie de resaltos y ranuras que sirven para permitir la impermeabilidad de la cubierta con una pequea superposicin entre teja y teja, logrando una cubierta mas liviana. Estas se fabrican prensadas en mquinas de molde y troquel individual. Tie nen unos 25 cm de ancho y unos 40 cm de largo. BALDOSAS (CERMICAS ROJAS) Son materiales cermicos en forma de piezas planas destinados al revestimiento de solados. Las ms comunes son las cuadradas de 20 x 20 cm y espesor variable (12 a 15 mm), stas ti nen caractersticas de cermica ordinaria. e Otro tipo muy comn son pequeas piezas de 8 x 16 cm, con caractersticas mas cercanas al gres cermico y en algunos casos esmaltadas en su superficie. Las destinadas a azoteas se fabrican en forma similar a los ladrillos prensados. Son de menor resistencia y mas porosas, y por ello suelen ser de mas espesor. En tanto que las llamadas baldosas de piso se fabrican por prensado con un troquel de la pasta ubicada en un molde, pieza por pieza. Se obtiene un producto m compacto y mas duro, con as formas mas regulares. Todos estos productos son de cermica roja, es decir tierras arcillosas de relativamente buena calidad pero poco depuradas con gran contenido de hierro y temperatura de coccin mxima de unos 850C. REVESTIMIENTOS CERMICOS Piezas planas, con caractersticas de gres cermico, esmaltadas y destinadas a revestir solados y paredes, dependiendo este uso de la resistencia mecnica de la cermica y de la resistencia a la abrasin del esmalte obtenido. Se fabrican a partir de arcillas a las que se les suele adicionar una proporcin controlada de carbonato de calcio para darles mas estabilidad dimensional durante su coccin. Para obtener un material perfectamente homogneo la materia prima pasa por un proceso de molienda hmeda, en molinos de bolas y luego en tanques cilndricos. Una vez obtenida esta mezcla homognea se atomiza (se somete a una corriente de aire caliente) y se guarda en silos en un estado de polvo casi seco. Este material posteriormente se moldea en prensas de gran presin. Una vez moldeado se dispone para su coccin aplicando previamente las pastas que van a producir el esmalte. Estas piezas se fijan a superficies planas regularizadas, es decir sobre revoques gruesos en paredes y sobre carpetas en solados, usando adhesivos cementicios con una capa de poco espesor. Estos productos generan revestimientos bastante resistentes a la accin mecnica, muy resistentes a ataques qumicos, muy higinicos dada su superficie impermeable y altamente decorativos. PORCELANATO Similar a los revestimientos cermicos. Es producido en piezas planas destinadas a revestir pisos y paredes, pero su caracterstica como material cermico es el de un gres cermico aporcelanado y sin esmaltar. El producto terminado es una masa homognea, muy compacta, que tiene en su superficie el mismo material que en todo el espesor de la pieza, mucho mas duro que el gres cermico comn. Este producto se obtiene partiendo de una mezcla seleccionada de caolines, arcillas, feldespato y xidos metlicos varios. Luego se sigue un proceso similar al descripto para los cermicos pero la presin de moldeo y la 2 temperatura mxima de coccin son mucho mas elevados (500 kg/cm y ms de 1200C) Al salir las placas del horno, una vez enfriadas, se obtiene un material muy compacto con una dureza superior al gres cermico (8 a 9 Mohs) y gran resistencia a la abrasin. Las piezas son cuadradas o rectangulares, tienen los bordes biselados y en general son de dimensiones de 30 x 30 cm y con espesores menores a los 10 mm, lo que hace que sea un revestimiento liviano. AZULEJOS

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Es un producto desplazado en la actualidad por los revestimientos cermicos, que poseen mucha mayor resistencia mecnica. Estn compuestos por una base que es el material cermico y un esmalte superficial en una de sus caras. La base es una loza porosa producida con arcillas muy puras que se moldean por prensa y troquel y pasan a coccin. Luego de la coccin se aplica el esmalte sobre el bizcocho y se vuelve a hornear. Se presenta en placas de 15 x 15 cm de reducido espesor (5 a 6 mm). No pueden ser usados para revestimiento de solados por su poca resistencia mecnica. APARATOS SANITARIOS Son fabricados en loza porosa y luego esmaltados del color deseado. Se obtienen moldeando lapasta arcillosa en moldes de yeso, dado que tienen formas complejas. Una vez seca la masa se retira del molde y se somete a coccin. Luego se procede al esmaltado y horneado final.

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