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UNIVERSIDAD DR. JOSÉ MATÍAS DELGADO ESCUELA DE DISEÑO ROSEMARIE VÁZQUEZ LIÉVANO DE ÁNGEL

LICENCIATURA EN DISEÑO DEL PRODUCTO ARTESANAL

Autores

Ana Evelyn González Hernández Blanca Lidia Escobar Orellana

Antiguo Cuscatlán, La Libertad. Julio 2015

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MONOGRAFÍA UNIVERSIDAD DR. JOSÉ MATÍAS DELGADO

UNIVERSIDAD DR. JOSÉ MATÍAS DELGADO

FACULTAD DE CIENCIAS Y ARTES “FRANCISCO GAVIDIA”

ESCUELA DE DISEÑO “ROSEMARIE VÁZQUEZ LIEVANO DE ÁNGEL”

Proceso de teñido del CEMENTO utilizando tinte extraído de la ESTOPA DE COCO

(Cocos nucifera l)

Monografía presentada para optar al título de

LICENCIATURA EN DISEÑO DEL PRODUCTO ARTESANAL

Por

ANA EVELYN GONZÁLEZ HERNÁNDEZ

BLANCA LIDIA ESCOBAR ORELLANA

Asesores:

Lic. JORGE ARTURO COLORADO Lic. NOÉ SAMAEL RIVERA

Lic. CELINA IVETTE ANDINO

ANTIGUO CUSCATLÁN, LA LIBERTAD, JULIO 2015

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AUTORIDADES

Dr. David Escobar Galindo RECTOR

Dr. José Enrique Sorto Campbell

VICERRECTOR ACADÉMICO

Arq. Luis Salazar Retana DECANO DE LA FACULTAD DE

CIENCIAS Y ARTES “FRANCISCO GAVIDIA”

Licda. Sandra Lisseth Meléndez Martínez COORDINADORA ESCUELA DE DISEÑO

“ROSEMARIE VÁZQUEZ LIÉVANO DE ÁNGEL”

COMITÉ EVALUADOR

Licda. KATHYA LEMUS COORDINADOR COMITÉ EVALUADOR

Lic. FERNANDO MEDINA

MIEMBRO DEL COMITÉ EVALUADOR

Licda. ANA MARÍA IRAHETA MIEMBRO DEL COMITÉ EVALUADOR

Lic. JORGE ARTURO COLORADO

Lic. NOÉ SAMAEL RIVERA Lic. CELINA IVETTE ANDINO

ASESORES

ANTIGUO CUSCATLÁN, LA LIBERTAD, JULIO 2015

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Re

sum

en

sta investigación tiene como principal motivación el exponer las bondades del tinte natural de origen vegetal, aplicado en cuerpos bases no tradicionales como el cemento. Se realizaron experimentos demostrativos, en base a la interrogante

principal: ¿Cuál es el proceso de teñido del cemento utilizando tinte extraído de la estopa de coco?

Dicha experimentación nace en la cátedra Acabados del Producto 2 de la Escuela de Diseño de la Universidad Dr. José Matías Delgado en el año 2012, motivo por el cual se amplió este conocimiento en este trabajo de investigación. La experimentación duró 28 días, se realizaron cuerpos bases con 2 tipos de cemento usando cal como modificador de color en ambos tipos de cemento, teniendo como resultado 4 experimentos. Cada prueba realizada, tuvo un resultado diferente en cuanto a la absorción del tinte natural proveniente de la estopa de coco, como alternativa ecológica y rescate cultural de los tintes naturales de origen vegetal aplicados al cemento.

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l presente trabajo está dedicado a los investigadores del producto artesanal, por su constante búsqueda de innovación para la creación de nuevos productos con materias primas no convencionales. A la micro, pequeña y mediana empresa del

sector artesanal para la implementación de esta investigación con la finalidad de ser una opción viable de utilización con modalidad ecológica.

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Introducción 08

Capítulo 1

Planteamiento del problema 11 Justificación 14

Objetivos 15 Delimitación del tema 16 Delimitación temporal 16

Delimitación geográfica 17 Alcances 17

Límites 17

Capítulo 2

Marco referencial 21 El cemento 23

Tipos de cemento 23 El proceso de fabricación del cemento 24

Historia 25 El cemento en el salvador 28

Holcim 29 El coco 30

Tipos de cocotero 32 Propagación del coco 32

Cultivo del coco en el salvador 32 Utilización del coco 33

Características y ventajas 33 La estopa de coco como material reutilizable 34

Colorantes minerales 35 Aspectos generales 35

Características de los pigmentos minerales 36 Reseña histórica de los colorantes minerales 38

Medición de la colorimetría 39 Sistema de notación y color munsell 39

Sistema cielab 40 Componentes de los pigmentos 41

Variedad de componentes según la mezcla 41 Proceso de fabricación de pigmentos minerales 42

Distribuidoras de colorante mineral en el salvador 42 Empresas con servicio de aplicación 43

de colorantes minerales o sulfatos Tintes naturales 44

Tinte natural de origen vegetal 44 Reseña histórica 44

Categorías de los tintes naturales 46 Cualidades físicas de los tintes naturales 46

Extracción de tintes naturales 46 Extracción de tinte por medio acuoso 46

Tinte de alcohol 46

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Cuerpos bases tradicionales y no tradicionales Cualidades químicas de los tintes naturales Experimentación de calor con la cal El teñido artesanal en el salvador Extracción de tintes naturales de origen vegetal

Capítulo 3

Diseño metodológico

Investigación bibliográfica y documentación Equipo e instrumentos Proceso experimental Preparación de cuerpo base Proceso de teñido del cemento Hoja de verificación Análisis de resultados

Hipótesis del proyecto

Capítulo 4

Experimento Proceso y preparación de cuerpos bases

Proceso de preparación de cuerpo base con cemento Holcim 5000 Proceso de preparación de cuerpo base con cemento Cemex Proceso de preparación de cuerpo base con cemento Holcim 5000+ cal Proceso de preparación de cuerpo base con cemento cemex + cal

Métodos de tinción Experimento de tinción Receta y preparación de tinte Tinte extraído de la estopa de coco (cocos nucifera)

Procedimiento y registro fotográfico holcim 5000 Procedimiento y registro fotográfico cemex Procedimiento y registro fotográfico holcim 5000+ cal Procedimiento y registro fotográfico cemex + cal Tabulación de resultados Análisis de la experimentación

Capítulo 5

Conclusiones Recomendaciones Bibliografía

Capítulo 6

Glosario Anexos Ín

dic

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Intr

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l presente trabajo de investigación, tiene como base el rescate del uso de tintes naturales de origen vegetal, e innovación en el proceso de aplicación del tinte. Dada la importancia de la documentación de procesos en el teñido con tintes

naturales, ya que es un proceso inédito, al demostrar que el cemento puede ser teñido con un tinte natural de origen vegetal.

Es por ello que al coco (Cocos Nucífera L.) se le considera una opción viable para la utilización del mismo, como materia prima. Es decir, que la extracción del tinte proviene de la estopa, siendo esta la parte del coco que se desecha. En El Salvador actualmente no se le da utilidad, ni procesamiento para extracción de esta fibra; debido a la falta de una empresa dedicada a ello, ni maquinaria óptima para procesarla. A pesar de todo, la probabilidad de extraer el tinte de forma artesanal o semi-industrial sin tener costos elevados, es la forma innovadora de aplicación en un cuerpo base tradicional y no tradicional.

Por este motivo, y basado en la experimentación, la aplicación por inmersión o baño acuoso es la alternativa capaz de dar un color estable, y ésta no representa daños, ni consecuencias significativas a la salud y al medio ambiente. Permitiendo de esta manera, aplicar con efectividad el tinte natural extraído de la estopa de coco, como forma alternativa de color en el cemento, y en particular, identificar el tipo de cemento óptimo para el éxito en la aplicación del tinte.

Es una forma de reutilizar el desecho o basura de estopa de coco, ya que lamentablemente en El Salvador no hay ninguna forma de procesar dicho desperdicio, ni forma de utilización en su estado de desecho, clasificándolo como basura. En otro sentido, al reutilizarlo sería una fuente colorante que puede ser viable para la extracción del tinte y aplicación en diferentes cuerpos bases.

En el capítulo uno contiene el planteamiento del problema, justificación, objetivos, y entre otros temas, menciona antecedentes sobre las diferentes técnicas de cómo darle color al cemento, tratamientos estéticos de prefabricación y aplicaciones de mezcla directa; definiendo que son dos clases de pigmento los que se han clasificado de la siguiente manera: los obtenidos por yacimiento natural mineral y de manufactura sintética. Sin embargo, se amplían datos relevantes a la manipulación de los materiales minerales y sintéticos, como los riesgos y consecuencias al tener contacto directo prolongado con estos.

Es debido a los múltiples hallazgos que se plantea el uso de materias primas colorantes como el coco con capacidades viables de explotación ecológica en El Salvador, siendo el uso de la estopa el objeto clave de obtención de color. En el capítulo dos, se manifiestan una gran diversidad de fuentes bibliográficas, como cimiento de la investigación. Fue necesario comprender y conocer conceptos básicos sobre el cemento, el coco y los teñidos naturales de origen vegetal; así como también las bondades y límites encontrados de cada uno de estos temas. Siendo la finalidad de este, sistematizar el proceso de teñido del cemento utilizando el tinte extraído del coco.

En el capítulo tres la investigación se trata desde un enfoque cuantitativo, determinando que mediante la recolección de datos específicos, se obtiene un análisis de comportamiento; a manera de comprobar las teorías planteadas. También sigue pasos de tipo experimental, la cual permite la manipulación intencional para lograr como consecuencia un efecto positivo en la experimentación, como parte del diseño metodológico.

Siempre en el capítulo tres, se describen los instrumentos y utensilios necesarios para los experimentos, ya que se utilizó estopa de coco (Cocos Nucífera L.), y se trabajó con cemento Holcim de alto desempeño 5000 y cemento Cemex blanco Portland. Posteriormente se realizó una experimentación preliminar la cual se describe paso a paso, a partir de este proceso se generó una serie de hipótesis que guiaron el experimento hacia un resultado, el cual tiene mayor amplitud en el capítulo cuatro.

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Planteamiento del

PROBLEMA l cemento es una mezcla de diferentes materiales que contienen variedad de silicatos y cal. Es utilizada en la ingeniería civil para diferentes usos como pavimentados, muros y bloques para construcción, entre otros. A lo largo del

tiempo, la resistencia, la maleabilidad y la durabilidad han sido las características esenciales del concreto.

CAPÍTULO 1

Siendo los aspectos estéticos del cemento coloreado muy poco utilizado en la construcción, por considerarse un material con alto estándar de precios, y una razón ostentosa y poco realista para una ingeniería acostumbrada a colocar pintura al finalizar las obras. Sin embargo, el cemento posee un color natural, siendo este el resultado químico de los elementos que lo componen, es el motivo por el cual el material es de color gris y frío al tacto. En resumen, al cemento se le conoce por la variedad de tipos que existen, según las mezclas combinadas, y la popularidad alcanzada, ya que se le considera como uno de los materiales más versátiles del mercado industrial; capaz de asumir cualquier textura, forma, tamaño o color (Paris & Chusid, 1998).

En cuanto a los diferentes aspectos estéticos, según el escrito de Paris & Chusid, existe una técnica en particular que permite realizarse de distintas maneras, dicha técnica brinda color al concreto. En sus inicios se aplicó en la etapa previa al uso en mezcla conocido como la prefabricación del concreto, hasta la década de los años 1980 cuando se hicieron aplicaciones de color directas en mezcla.

1 Cuerpo base: Es la materia prima a teñir y en su mayoría son producto de origen natural. Cuerpo base no convencional: Es la materia prima a teñir,

que tiene poca experimentación o nula. Según el lenguaje técnico práctico utilizado en la materia de Acabados del Producto 2 de la Escuela de Diseño

de Universidad Dr. José Matías Delgado.

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Actualmente se puede clasificar en dos clases de pigmentos: Los obtenidos en yacimientos naturales minerales y los de manufactura sintética. Los pigmentos obtenidos en yacimientos naturales minerales, son los conocidos como óxidos o sulfatos. Estos se reconocen por los colores rojo, café, amarillo y negro. Es también utilizado en el teñido de textiles, concretos, metalurgia, industria farmacéutica y tratamientos de aguas residuales. Entre otros, el óxido de cobalto del cual se pueden obtener pigmentos verdes o celestes.

Los pigmentos de óxido ferroso o sulfato ferroso al ser aplicados al cemento, tienen la capacidad de causar daños colaterales en seres humanos y animales; siendo algunas de las sustancias más peligrosas por ser de origen químico corrosivo. Los pigmentos sintéticos son llamados así debido a que se obtienen después de determinadas reacciones químicas, partiendo de materias primas minerales. El desarrollo de dicha técnica tuvo lugar en Europa desde finales del siglo XIX (Alphabetical Order List of Extremely Hazardous Substances).

La diferencia de pigmentos de naturaleza orgánica o sintética, es primordialmente la resistencia y calidad de los tonos obtenidos, ya sea por su solidez y durabilidad ante la exposición al clima o a la falta de estabilidad de los materiales que componen el pigmento.

Los riesgos que se producen al manipular materiales minerales y sintéticos son los siguientes:

1. Al tener contacto con la piel y ojos puede causar quemaduras e irritación.

2. Al ser inhalado puede irritar la nariz o garganta y en el caso de personas con asma, puede causar un ataque respiratorio.

3. Si estuviera en contacto prolongado con los ojos puede causar descoloración o manchas color marrón. La exposición repetida podría ser causa de acumulación excesiva de hierro en el organismo; causando nauseas, dolor de estómago, vómitos, estreñimiento y heces negras. El riesgo más significativo es la probabilidad del 50% que causa daños en el hígado (Sustancias Peligrosas, Departamento de salud y servicios para personas mayores de New Jersey, 1997).

Por esta razón, muchos laboratorios químicos han tratado de minimizar dichos riesgos y consecuencia del uso de los pigmentos con bases ferrosas y corrosivas. El inicio de una solución saludable sería, un pigmento que no produzca daños al medio ambiente; basándose en el proceso de extracción o de aplicación del mismo. Es debido a estos hechos que se consideraría el uso de tintes naturales para la aplicación en cemento y sus derivados.

En distintas culturas han realizado teñidos con tintes naturales, a materias primas como fibras de origen vegetal o pelo animal, pero muy pocas han utilizado los tintes de origen vegetal de manera directa. Debido a esto y a la escasa información existente, sobre la aplicación de tintes naturales en materiales no convencionales1 , esto actúa como un factor negativo para proponer un proceso de teñido utilizando el cemento como materia prima, con un tinte natural de origen vegetal.

En el año 2012, se llevó a cabo una experimentación de teñido natural vegetal en la materia de Acabados del Producto 2 de la Escuela de Diseño de la Universidad Dr. José Matías Delgado; en la cual se realizaron diversas pruebas a materias primas no convencionales. Entre los cuerpos base utilizados para teñir se encuentran: Cuero, piedra arsénica blanca, pashte, tusa, malla de coco y cemento. A los diferentes materiales utilizados como cuerpos base, se aplicaron procesos similares partiendo de un mordentado previo al proceso de tinción, luego se procedió a teñir el material en el tinte natural de origen vegetal por medio de inmersión.

En el análisis del resultado, surgió una afirmación en el proceso. El cemento, en efecto permite positivamente la coloración superficial en la aplicación de varios tintes naturales; con aproximadamente 1.5 mm de absorción superficial en todos sus lados cuadrados. Sin embargo, se obtuvo una reacción atípica en el proceso de teñido, al utilizar como materia prima vegetal al “árbol volador” (Terminalia oblonga). Se observó una reacción adversa a los demás tintes, ya que mostró debilitar significativamente la consistencia del cemento, durante el proceso; de manera se volvió un material más poroso y quebradizo.

Para lograr los resultados obtenidos en la aplicación de tintes naturales sobre cemento, se realizó una serie de cambios en la forma de aplicación, y la receta para la obtención del tinte. Dando como resultado la absorción de colorante natural por la técnica de inmersión. Por lo cual, se observó que la aplicación de tinte por cocción es muy limitada para esta materia prima, aunque existen otras técnicas como: El tinte por sustitución de agua en las mezclas de cementos, tinte a base de alcohol por medio de aplicación en capas y también tinte por inmersión o baño acuoso.

De lo anteriormente dicho, para ésta investigación se plantea la siguiente interrogante:

¿Cuál es el proceso de teñido del cemento utilizando tinte extraído de la estopa de coco?

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Justificación El presente trabajo de investigación tiene como base el rescate del uso de tintes naturales de origen vegetal e innovación en el proceso de aplicación del tinte, dados los resultados obtenidos en la cátedra de Acabados del Producto 2, de la carrera Diseño del Producto Artesanal en la Universidad Dr. José Matías Delgado en 2012; dichos resultados demuestran la factibilidad de dar color al cemento, esto abre las puertas hacia la innovación e importancia de la documentación de procesos en el teñido con tintes naturales, ya que es un proceso de documentación inédito, al demostrar que el cemento puede ser teñido con un tinte natural de origen vegetal.

Siendo el coco (Cocos Nucífera L.), una de las materias primas colorantes con capacidades de explotación (Acosta, Figueroa , 2014). Por consiguiente se le considera una opción viable. Es decir, que la extracción del tinte proviene de la estopa, siendo así la parte del coco que se desecha. En el país actualmente no se le da utilidad, ni procesamiento para extracción de esta fibra; debido a la falta de una empresa dedicada a ello, ni maquinaria óptima para procesarla. A pesar de todo, la probabilidad de extraer el tinte de forma artesanal o semi-industrial sin tener costos elevados, es la forma innovadora de aplicación en un cuerpo base tradicional y no tradicional.

Por este motivo y basado en la experimentación, la aplicación por inmersión o baño acuoso es la alternativa capaz de dar un color estable, y ésta no representa daños, ni consecuencias significativas a la salud y al medio ambiente. Permitiendo de esta manera, aplicar con efectividad el tinte natural extraído de la estopa de coco, como forma alternativa de color en el cemento, y en particular, identificar el tipo de cemento óptimo para el éxito en la aplicación del tinte.

Es una forma de reutilizar el desecho o basura de estopa de coco, ya que lamentablemente en El Salvador no hay ninguna forma de procesar dicho desperdicio, ni forma de utilización en su estado de desecho, clasificándolo como basura. En otro sentido, al reutilizarlo sería una fuente colorante que puede ser viable para la extracción del tinte y aplicación en diferentes cuerpos bases.

Es por ello que en esta investigación, se pretende realizar un aporte a una de las técnicas artesanales y culturales más importantes en la historia del país, como lo son los tintes naturales, que en la actualidad están desapareciendo. Mediante la recolección de datos y experimentación para demostrar la efectividad que tiene el tinte extraído de la estopa de coco aplicado en el cemento.

Ahora bien, se considera necesario reactivar dicha industria artesanal, por medio del rescate de técnicas ancestrales e innovar las diferentes formas de aplicación. Es necesario obtener datos que describan el conocimiento de antepasados, y como alternativa para cuidar el medio ambiente (Membreño, 2012).

El aporte a futuro es que se tenga como una alternativa el uso de los colorantes naturales de estopa de coco en productos o espacios hechos de cemento.

Objetivos OBJETIVO GENERAL

Sistematizar el proceso de teñido del cemento utilizando tinte extraído de la estopa de coco (Cocos nucifera L).

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Demostrar que el cemento puede ser teñido por un tinte natural de origen vegetal.

2. Demostrar la efectividad que tiene el tinte extraído de

la estopa de coco aplicado en el cemento.

3. Documentar el proceso de la experimentación del cemento teñido con tinte extraído de la estopa de coco.

4. Definir cuál es el cemento que tiene mejor reacción al

proceso de tinción ya sea Portland blanco (Cemex) o cemento de alto desempeño 5000 (Holcim).

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DELIMITACIÓN del tema

DELIMITACIÓN TEMPORAL

Este estudio se delimita en el teñido de cemento por medio del tinte extraído de la estopa de coco utilizando la técnica de inmersión o baño acuoso. La investigación realizada se llevó a cabo entre los meses de febrero a junio del año 2015. Se dividió en cuatro capítulos con tiempos pre-establecidos.

En el primer y segundo capítulo se trabajó desde febrero a marzo, utilizando diferentes fuentes bibliográficas para obtener todos los antecedentes y las referencias que le dan vida a este proyecto.

A partir de abril a mayo se trabajó en el segundo y tercer capítulo, marco referencial y desarrollo de experimentación. Se adquirió y procesó la muestra de cemento y la extracción del tinte de estopa de coco. Se llevó acabo la experimentación y se describió cada procedimiento y resultado obtenido.

Al final se analizan los resultados, se concluyeron las hipótesis y se realizaron una serie de recomendaciones que darían paso a la continuación y pruebas de esta investigación. En este capítulo se culminó el documento escrito en donde se describen los procesos los realizados.

DELIMITACIÓN GEOGRÁFICA

Las experimentaciones preliminares se llevaron a cabo en la fábrica y ferretería “Peniel”, ubicada en carretera a Candelaria de la Frontera km 73+300 mts. En donde se estableció que el tinte extraído de coco de la variedad Cocos Nucífera L. favorecía la factibilidad de solidez tonal en el cemento. Para el proceso de experimentación se necesitó de una serie de ladrillos de tipo azulejo (10x10 cm), los cuales se realizaron en la fábrica de ladrillo de piso “El Puente”. Los cuales se compactaron con una máquina industrial, para que cumplan las normas de calidad de producción en fábrica según la Directiva Europea 89/106/CE y las especificaciones establecidas (Certificación de calidad 2+).

ALCANCES

Se establece documentar y sistematizar el proceso de teñido en el cemento y el proceso de coloración del mismo utilizando tinte extraído de la estopa de coco.

A través de la aplicación de colorante natural de origen vegetal, se abre la posibilidad de presentar nuevas formas de tinción en el cemento, para evitar daños al medio ambiente y al ser humano por el uso de tintes de tipo ferroso (Sustancias Peligrosas, Departamento de salud y servicios para personas mayores de New Jersey, 1997).

LÍMITES

En la experimentación preliminar se utilizaron únicamente plantas con propiedades tintóreas existentes en El Salvador.

Esta investigación se limita específicamente a establecer una documentación en el proceso de teñido en el cemento y el proceso de coloración del mismo utilizando tinte extraído de la estopa de coco.

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Marco

REFERENCIAL l siguiente compilado de información contiene diversas fuentes bibliográficas, como cimiento de esta investigación experimental. Fue necesario comprender y conocer conceptos básicos sobre el cemento, el coco y los teñidos naturales de origen

CAPÍTULO 2 vegetal; así como también las bondades y límites encontrados de cada uno de estos temas. Siendo la finalidad de este, sistematizar el proceso de teñido del cemento utilizando el tinte extraído del coco. Por esta razón, se incluyen datos sobre normas internacionales de calidad, instrumentos y procesos industriales y semi-industriales; con la idea de complementar la experimentación mediante un orden de procesos, cuyo registro se torna un aporte significativo para ser retomada posteriormente.

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ASPECTOS GENERALES El cemento es una mezcla no metálica compuesta, conocido en la industria como un conglomerante hidráulico. Se comprende por una formación de material inorgánico, cal, fierro y sílice finamente mezclado y molido (Aplicaciones, 2013).

DEFINICIÓN El cemento es un conglomerante hidráulico. Es la unión de varios componentes que mezclado con agua forma una pasta que fragua y endurece, dando lugar a productos hidratados mecánicamente resistentes y también estables al aire libre y bajo el agua.

TIPOS DE CEMENTO “Los cementos son materiales conglomerantes obtenidos por calentamiento hasta la clinkerización (sinterización) de carbonato cálcico, sílice y alúmina” (Badiola, 2007-2008).

CEMENTOS NATURALES Los cementos de tipo natural se rigen y categorizan según la norma UNE 80309-2006 que regula “definiciones, clasificación y especificaciones de los cementos naturales” (Badiola, 2007-2008).

Según Badiola, las margas son una roca compuesta por un 35% a 65% de carbonato cálcico y el resto por minerales arcillosos, incluso contiene pocas cantidades de yeso, sal y desechos minerales de origen humano. En otras palabras, los cementos de origen natural son el resultado de la calcinación de margas a unos 1000ºC. Ahora bien, su compresión química no es estable, pero si tiene menos cal que los cementos artificiales. Es por ello, que pueden utilizarse en cualquier estructura pero por su poca resistencia, no son apropiados para elementos estructurales y no indicados para su uso bajo el agua.

CEMENTOS ARTIFICIALES Los cementos de tipo artificial son la mezcla de piedra caliza y diferentes tipos de arcillas en cantidades proporcionadas (Ídem). De ahí que, son más predecibles y constantes en su composición que los cementos naturales. Por otra parte, la cocción llega a una temperatura entre 1450°C y 1480ºC; a la mezcla obtenida ya procesada se le conoce también como clínker, y se convierte en el componente básico e indispensable para la fabricación del cemento. Según el escrito “Materiales de Construcción” de Gonzalo Badiola, los cementos de tipo artificial se dividen en:

Portland: Posee silicatos cálcicos llamados clinker, posteriormente se le añade yeso tras la cocción. Debido a esto, se tiene como resultado un cemento de desempeño medio, óptimo para construcción de interiores.

Aluminato Cálcico: Es fabricado con caliza y bauxita (alúmina), obteniéndose aluminatos cálcicos. Dicho cemento se volvió popular en la arquitectura española entre los años 1950 y 1970, ya que muchos de los edificios actuales de ese país están construidos con materiales prefabricados con esta mezcla.

Siderúrgico: Mezcla de clinker de Portland, yeso y escoria de alto horno. En síntesis es considerado como cemento de grado corriente según la norma ASTM C-595 (USA)

Puzolánico: Mezcla de clinker de Portland, yeso y puzolana (material silíceo que mezclado con cal y agua produce compuestos hidráulicos). Al contrario de los anteriores, este es un cemento de larga resistencia porque su proceso de compactación es muy prolongado, ya que sobrepasa los 52 días.

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CEMENTOS DEPENDIENDO DE LA COMPOSICIÓN CEM I: Más de 95 % de clinker. CEM II: Entre 65 y 94 % de clinker (resto adiciones). CEM III: 20-64 % de clinker y 36-80 % escorias horno. CEM IV: 45-89 % de clinker y 11-55 % puzolanas. CEM V: Compuesto de clinker, escoria y puzolana.

EL PROCESO DE FABRICACIÓN DEL CEMENTO El proceso inicia con la extracción de piedra caliza y arcillas en las canteras, seguidamente pasa por la trituración de estos para reducir el tamaño de las rocas hasta partículas de aproximadamente 25 mm. Con el mismo propósito, el material triturado (arcilla y caliza) se junta con el mineral de hierro, y se almacena en sacos de papel; posteriormente se transporta en bandas hidráulicas hacia los molinos en estado crudo. En consecuencia se obtiene un material muy fino, conocido como harina cruda (Holcim Ecuador, 2012).

La siguiente etapa consiste en la calcinación de los materiales, dicho proceso se realiza en hornos a una temperatura de hasta 1450°C, de ahí que se producen reacciones químicas tales como: Óxido de Calcio (CaO), Dióxido de Silicio (SiO2), Óxido de Aluminio (Al2O3), Óxido Férrico (Fe2O3). Y es así como se forma el clinker, producto de la calcinación de caliza y arcilla. Con el mismo propósito, el clinker, junto con el yeso y las adiciones, se transportan a los molinos donde se mezclan y como resultado se obtiene el cemento (ídem). Luego de esto, se almacena en silos y se distribuye a los clientes en sacos o al granel.

COMPONENTES DEL CEMENTO PORTLAND Son compuestos de óxidos de silicio, aluminio y calcio.¨ (Aplicaciones, 2013)

Silicato tricálcico (SC3): Aporta resistencia inicial. Silicato bicálcico (SC2): Aporta resistencia a largo plazo. Aluminato tricálcico (AlC3): Aporta resistencias iniciales, acelera la velocidad de fraguado (el yeso controla su proceso de hidratación). Ferroaluminato tetracálcico (FAlC4): Acelera el fraguado. Los óxidos de hierro: actúan como fundentes y dan el color gris al cemento (no se incluyen en los cementos blancos). (Badiola, 2007-2008)

CARACTERÍSTICAS DEL CEMENTO PORTLAND Molido Facilita la hidratación del cemento, esto permite que la mezcla sea dócil. Tiempo de fraguado Este es el tiempo en que la mezcla toma fuerza y se vuelve rígido, puede tardar de 1 a 3 horas dependiendo del estado acuoso de la mezcla. PH Es la cantidad de alcalinidad que contiene el cemento (por la presencia de portlandita). Calor de hidratación Depende de la velocidad del fraguado. Debido a que la mezcla puede cambiar de temperatura, de calor a frío (según los componentes del cemento). Resistencia mecánica La pasta al fraguar adquiere rigidez, y con el tiempo gana resistencia. La resistencia puede tardar de 5 a 25 días. Tomando en cuenta, que los tipos de cemento actuales no son clinker puro, todos llevan adiciones minerales. Las más conocidas son:

Filler calizo (L, LL) Cenizas volantes (V, W) Escorias (S) Puzolanas (P, Q) Humo de sílice o Microsílice (D) (Ponce O. A., 2012)

Historia En investigaciones más antiguas, se han encontrado datos sobre el uso de mezclas cementantes que datan desde el 7000 y 6000 a. C. pertenecientes a las regiones árabes y hasta la antigua Yugoslavia. De ahí que se encontraron vestigios de los primeros pisos de concreto, a partir de piedra caliza calcinada.

Como ejemplo de ello, se encontró que la pirámide de Guiza (2.600 a.C.) fue construida con hormigón. Por su parte, los escritos muestran que en el año 1950 a. C. se emplearon mezclas muy similares, utilizadas para rellenar grietas y golpes en muros de piedra. Precisamente se cree, que de esta manera se construyó el mural de Tebas en Egipto, donde hay plasmadas escenas de hombres fabricando una mezcla de lo que se cree es hormigón (Ponce O. A., 2012).

Los primeros vestigios de conglomerantes datan del siglo XVIII, entre los compuestos se incluían yeso y cal hidráulica. Según John Smeaton, se tenía la inquietud de buscar mezclas a las que se le adhería partes de tierra con otros materiales. Por lo tanto, se adjudica que el padre del cemento fue Vicat, ya que a su experticia se debe el sistema de fabricación que se utiliza en la actualidad, el cual lo propuso en 1817 (Badiola, 2007-2008).

Fue precisamente en 1818 cuando se publicó su escrito llamado “Recherches experimentales” y en 1928 “Mortiers et ciments calcaires” (ídem). En consecuencia de dichos libros, es de donde los investigadores han tomado bases, para seguir haciendo pruebas de la teoría del cemento y la fragua. En efecto, esto sucedió hasta lograr la amplia gama de cementos que hay en la actualidad.

Badiola menciona, que el sistema probado por Vicat fue de vía húmeda; ya que según sus escritos, inició en 1853 a estudiar la acción destructiva del agua de mar, sobre el mortero y hormigón. Debido a esto, en1824 el investigador Joseph Aspdin, comprueba y nombra el cemento portland y patentó un material pulverulento que amasado con agua y arena se endurecía. A consecuencia de ello se formó un conglomerado de aspecto parecido a las calizas de la isla de Portland.

Piramides del desierto de Giza, El Cairo. Fotografía de carácter ilustrativo. http://www.depaisajes.com/

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Con el mismo propósito, el autor asevera que fue gracias al desarrollo masivo de la revolución industrial, y debido a la construcción de ferrocarriles, puentes, puertos, diques, entre otros; que en la mitad del siglo XIX cuando tuvo un mayor auge el uso del cemento, es por ello que se popularizó la fabricación de éste, especialmente el cemento de tipo natural.

El cúmulo de popularidad del cemento, tuvo lugar durante el siglo XX, enfatizando su uso como aglomerante. Es por esta razón, que hoy en día el cemento es el aglomerante hidráulico más empleado en la construcción, desplazando a los asfaltos y a otras mezclas que servían anteriormente como aglomerantes. Es así como surgen los cementos con “adición”. Es decir, que dichos ingredientes lo hacen un producto más noble, más económico y le brindan propiedades que lo mejoran desde el punto de vista de la construcción. Fue hasta en 1900 cuando los cementos portland se utilizaron más en la ingeniería y decayó el cemento natural (Ponce O. A., 2012).

El Edificio Flatiron en construcción, Nueva York en julio de 1901 Uno de los primeros rascacielos construidos de

cemento. Fotografía de carácter ilustrativo. http://historiadelosrascacielosdenuevayork.blogspot.com/

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EL CEMENTO EN EL SALVADOR A inicios de 1949, surge en El Salvador una organización sin nombre; conformada por empresarios e ingenieros, con la única idea de fabricar cemento en el país. Es precisamente el 17 de octubre de 1949, cuando dicha organización se legaliza y es llamada Cemento de El Salvador. En un principio el proyecto tendría fundación en la ciudad de Metapán, en el cual se montaría la fábrica, debido a que el lugar cuenta con grandes yacimientos de piedra caliza. A pesar de los planes, el país aún no contaba con carreteras en buen estado y muy pocas estaban pavimentadas (Holcim, El Salvador).

Los escritos de Holcim mencionan, que fue precisamente a esto y al poco desarrollo de la ciudad de Metapán, también al insuficiente suministro de energía eléctrica para el funcionamiento de la maquinaria, entre otros improvistos. Fue debido a esto que se instaló la primera planta de cemento en la playa las Flores, Acajutla, Departamento de Sonsonate.

Sin embargo, no fue hasta el 5 de enero de 1953, que la planta entró en operaciones. En la historia de Holcim se narra cómo fue que se hizo uso del horno rotativo No.1 para preparar insumos, ya que el 27 de marzo del mismo año se inició la venta de cemento. Por consiguiente, en el mes de julio de 1956, se instala el horno No.2, de esta manera aumentaba la producción de cemento; y no es hasta 1965 que dicho consorcio logró colocar la planta denominada “El Ronco” en la ciudad de Metapán, como se había planificado en un principio.

El progreso fue notable para la fábrica, debido a esto en 1967 se construyó el horno No.3 y posteriormente, el 27 de abril de 1979 el horno No.4. Gracias a la producción incesante, Cemento de El Salvador mantuvo una producción substancial, a pesar de la guerra en el país. Razón por la cual se pausó el crecimiento de la empresa, y no fue hasta el año 1997 cuando se expandió la fábrica y se agregó el horno No.5. Finalmente, en 1998 debido a una transición empresarial, pasa de ser Cemento de El Salvador a Holcim, según sus archivos.

Oficinas administrativas Holcim El Salvador. https://commons.wikimedia.org

CONCRETOS HOLCIM, EL SALVADOR Es una empresa con dependencia Suiza la cual produce cementos, hormigones y combustibles de alta calidad, la cual tiene reconocimiento a nivel mundial. Fue fundada en 1912 en la villa de Holderbank, Suiza, nombrada así por el lugar donde estaba ubicada la empresa. Era conocido como “Cementos y Concretos Holderbank” hasta 2001 y cuando cambia de nombre a Holcim, refiriéndose a una mezcla entre el nombre de la villa y la palabra cemento. En efecto, convirtiéndose en el número uno a nivel mundial (Holcim Ecuador, 2012).

A su vez manteniéndose a la vanguardia en la industria cementera respecto a sus competencias significativas como Lafarge y de CEMEX (ídem). Por otro lado, Holcim fue extendida a setenta países con planta productora, y cincuenta más a quienes importan producto; cumpliendo su centenario de fundación en el año 2012.

El Salvador cuenta con una amplia gama de clases de cemento, según Holcim El Salvador se dividen en:

Holcim Fuerte Cemento de uso general utilizado en: Zapatas, soleras, columnas, vigas, losas, nervios, morteros, suelo cemento, etc. Alcanza resistencias mayores a los 4,200 psi a los 28 días. Fabricado con base en la Norma ASTM C1157 Tipo GU (GU= uso general)

Holcim Cessa Cuscatlán Cemento para uso en albañilería, utilizado para construcción de aceras, cunetas, bases de suelo cemento, etc. Alcanza resistencias mayores a los 3,000 psi a los 28 días. Fabricado con base en la Norma ASTM C91 Tipo M.

Holcim Cessa 5000 Cemento sin adiciones, es está compuesto únicamente de Clinker. Este cemento desarrolla resistencia a los 28 días arriba de 5000 psi, lo cual lo hace ideal cuando se requiere de estructuras con altas resistencias que serán sometidas a grandes cargas. Fabricado con base en la Norma ASTM C150 Tipo I.

Holcim Cessa Pav Plus Cemento recomendado para la construcción de pavimentos y autopistas. Alcanza resistencias mayores a los 5,500 psi a los 28 días. Fabricado con base en la Norma ASTM C1157 Tipo HE. (HE= Alta resistencia inicial)

Holcim Cessa A.R.I. 5000 Cemento de Alta Resistencia se usa para: Bloques, tubos, adoquines, viviendas de concreto, vigas de puentes, etc. Es recomendado para la fabricación de concretos estructurales. Su uso es avalado por el ACI 318. Alcanza resistencias mayores a los 5,500 psi a los 28 días. Fabricado con base en la Norma ASTM C1157 Tipo HE. (HE= Alta resistencia inicial)

Holcim Cessa Marino A.R.S. Cemento puzolánico desarrollado sin yeso, con alto contenido de álcalis y agua con alto contenido de azufre. Fabricado con base en la Norma ACTM C1157 Tipo HS (Alta resistencia a sulfatos).

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El COCO

DESCRIPCIÓN BOTÁNICA Nombre Científico: Cocos Nucifera L. (Arecaceae) Nombres Comunes: Coco, palma de coco.

Es una palmera compuesta por un tronco único, que puede llegar a medir entre 10 y 20 metros de altura. Posee alrededor de 50 centímetros de grosor en la base, la cual se va reduciendo hasta la parte superior. En la copa se producen alrededor de 30 hojas, y es en los meses de noviembre a marzo cuando tiende a florecer y reproducir abundante fruto. El coco es proveniente de las Islas del Pacífico, y en la actualidad es comúnmente cultivado en cualquier zona con clima tropical (Bolaños y Girón, 2005).

Bolaños y Girón también mencionan que el coco está formado por una capa lisa y de consistencia dura, de 4 o 5 centímetros de espesor interno. Una capa fibrosa y arraigada a la nuez a la que se le denomina estopa. Una capa delgada que protege la pulpa blanca en su interior, esta es comestible y contiene un líquido dulce conocido como agua de coco.

El fruto de la palmera puede categorizarse por género masculino y femenino según su forma,

esta puede ser ovoide o redonda respectivamente. Por este motivo, las diferencias entre especies de coco se miden según el tamaño del fruto; siendo este el factor indicador de la cantidad de fibra interna que posee (Landaverde, 2008).

Con el mismo propósito, Landaverde menciona que la fibra del coco se reconoce por su color, siendo esta de color blanco en su estado prematuro, y alcanzando una tonalidad café en su madurez. Por otra parte, en El Salvador se extrae la fibra de forma manual; de tal manera que el coco es golpeado con un instrumento afilado (machete) hasta romper la parte exterior por completo, por consiguiente la extracción de la fibra se realiza con las manos.

ASPECTOS MORFOLÓGICOS El cocotero se compone por un tallo único de base hinchada, que crece en disminución hacia la base de la palmera. Por esta razón es que según el autor, la especie de palmera así se identifica el ancho de la base, lo que determina la disponibilidad de agua que el fruto producirá. No obstante, las condiciones en las que se desarrolle la planta y la edad de producción es la variable de una buena cosecha.

Según menciona la investigación de Doris Landaverde, igualmente la raíz del cocotero se identifica por el ancho de su base, a pesar de que es de tipo monocotiledónea, es decir que carece de una raíz principal, las raíces crecen de forma horizontal rodeando la base del cocotero.

Por su parte, el autor menciona también que las hojas de la palmera particularmente pueden llegar a medir de 6 a 10 metros de longitud y pueden generar una sombra de 7 a 8 metros cuadrados. La hoja está compuesta por 200 a 500 foliolos alargados que crecen y disminuyen su tamaño desde la base a la punta. La hoja de palmera tiene una base alargada en el centro de la misma a la que le llama vena o nervio medial, esta puede llegar a medir 1.30 metr os. A su vez, cada foliolo tiene un nervio central, más delgado que la hoja que lo rodea. Siendo así, el crecimiento de hojas en un cocotero es de 14 a 16 por año, y pueden sobrevivir hasta 4 años después de cortadas.

El cocotero también está compuesto por una etapa de florecimiento, estas son de género femenino y masculino de tipo polygamomonoecious que surgen del mismo racimo (ídem). Las flores del cocotero surgen continuamente, produciendo semillas únicamente las de género femenino. Al contrario de la raíz, los racimos nacen debajo de la yema axilar de las hojas; y consta de una serie de ramas llamadas espádices que poseen a su vez entre 20 a 60 espigas que nacen las flores. Dicha etapa de floración en las especies enanas tiene inicio al tercer año después de la siembra, mientras que en las especies altas se da entre el quinto y el séptimo año.

ORÍGEN DEL COCOTERO El cocotero como muchas especies en las zonas tropicales, es de origen desconocido debido a que con el tiempo se conoció que dichas especies se reproducen por medio de la semilla. Es por ello, que dentro de las incógnitas referentes al origen de las especies de cocotero, se dice que proviene del sur o sudeste del continente asiático, específicamente en la región indio-pacífico. Debido a estas investigaciones regionales, es que por medio de descubrimientos antropológicos se han encontrado fósiles de nueces de coco en lugares que tienen una antigüedad de millones de años (Portillo, 2008).

Se ha establecido la relación entre la región indio-pacífico debido a la diseminación de diversas especies a las áreas costeras, es de ahí cuando se reproduce hacia los continentes. Al mismo tiempo, Portillo explica sobre la introducción del cocotero a la región americana, esta data desde 1539 aproximadamente, con la siembra del mismo en la región costera de México, utilizando semilla proveniente de las costas panameñas, debido a que según el cuido que se le brinde el tipo de cocotero brinda varias cosechas al año.

En El Salvador se conoce que el cocotero tuvo surgimiento desde el puerto de Acajutla, reproduciéndose en mayor cantidad en la zona de Sonsonate, debido al clima húmedo de la zona y las fértiles tierras costeras que posee. Debido a esto y a su versatilidad botánica, en Asia se le considera como una de las materias primas naturales más útiles, hasta ahora afirman conocerse cerca de 360 usos domésticos, menciona Portillo.

Las diversas enfermedades que el cocotero puede llegar a padecer son:

Amarillamiento letal (insecto chicharrita) Anillo rojo (ácaro del cocotero)

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TIPOS DE COCOTERO Dentro de los muchos tipos de palmeras, Landaverde menciona que se conocen tipos decorativos, de producción frutal, de altura, entre otros. Actualmente se denominan en el mundo al menos 80 variedades de cocotero, los cuales se conocen por ser nativos de la zona o por ser de tipo ecológico. En general se pueden clasificar de las siguientes maneras:

Variedad de tipo alto, en botánica se le conoce como cocotero de polinización cruzada. Se les conoce por poseer un tronco grueso y por su longevidad de 60 a 80 años, su característica principal es que no producen fruto sino hasta 6 o 10 años después de sembrado, estableciéndose una vida útil de 15 o 20 años. En el país se conoce la variedad Alto del Pacífico o cocotero común, el cual tiene particularidades como una producción de fruto que posee agua en abundancia y del cual también se obtiene aceite de gran calidad.

Variedad de tipo enana, están compuestas por las palmeras que son de característica autopolinizante, principalmente porque son de menor tamaño que la variedad Alto del Pacífico. Este tipo de variedad, se distingue por el color que brinda el fruto: verde, amarillo, rojo y dorado. Sin embargo, el sabor del agua que produce el fruto es dulce y agradable, no así la calidad de la estopa. Algunas especies presentes en el país son: Amarillo de Malasia, Verde de Brasil de Río Grande del Norte, Enana de la India.

Variedad de tipo híbridos, se definen por ser el resultado del cruce vegetal de las variedades antes mencionadas. Al contrario que las anteriores, a El Salvador se introdujo la especie Maypan Vic procedente de Costa Rica, la cual es resultado de la mezcla de Enano Malasino y Alto de Panamá. A su vez, produce frutos de tamaño regular, agua dulce y estopa de buena calidad.

PROPAGACIÓN DEL COCO El coco en estado joven se entierra hasta la mitad en un suelo húmedo, este debe mantener aún la cáscara que lo protege y se debe mantener la humedad en el ambiente por medio de riego continuo. El brote de las semillas se da a partir de los dos o tres meses de sembrado. Este tipo de hábitat es también utilizado para el sembradillo de grama verde (Cynodon dactylon), la cual permite mantener el nivel de humedad necesaria para que el coco sobreviva en parajes soleados (Bolaños y Girón, 2005).

CULTIVO DEL COCO EN EL SALVADOR DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA En la zona costera del país se generan anualmente entre 1500 y 2000 mm de lluvia, al mismo tiempo que la temperatura ambiente se mantiene en un intervalo de entre los 22°C y 30°C. Por lo anterior se hace posible el cultivo del cocotero, y que la tierra tenga las condiciones necesarias para su sano crecimiento (Landaverde, 2008).

Por consiguiente, los cultivos de cocotero en El Salvador están ubicados en las costas, algunas islas pertenecientes al departamento de Usulután, en especial la zona de la Bahía de Jiquilisco y en la cual se han cultivado cerca del 65% de plantación del cocotero en el país. En igual sentido el autor da la explicación sobre la planta del coco, que se adapta fácilmente en valles, hasta una altura máxima de 400 metros sobre el nivel del mar. La variedad de Alto del Pacífico se encuentra principalmente en los departamentos de Usulután, La Paz, La Libertad y Sonsonate; por otro lado la variedad de Enano Malasino es más común en San Vicente y Usulután, aunque en menor porcentaje en La Paz y La Libertad.

Mapa de zonificación para cultivo de cocoteros.

UTILIZACIÓN DEL COCO El cocotero es una planta muy versátil, de la cual se pueden obtener diferentes substancias y producto orgánico útil. Por ejemplo, se conoce como copra a la pulpa seca extraída del fruto que contiene entre un 60% y 70% de lípidos, estos se transforman en manteca, aceite y carbón. Por consiguiente, en la industria los productos resultados del proceso de extracción son para uso alimenticio, de higiene personal y productos cosméticos (Portillo, 2008).

En el ámbito de la ganadería, Portillo menciona la extracción del aceite de coco como poseedor de una sub-producción la cual se dedica a la fabricación de harina de coco y se utiliza como alimento para ganado. Así mismo, en la agricultura se utiliza la estopa pulverizada para fertilizar la tierra, lo que permite mejorar la retención del agua ideal para sembrar. Además de la reutilización de desperdicios de la estopa y el aceite para la elaboración de abonos orgánicos.

CARACTERÍSTICAS Y VENTAJAS La fibra del coco contiene principalmente celulosa y el leño, como resultado de esto el cocotero es fuerte, rígido y la dureza de su tronco. Entre sus características se encuentran: la baja conductividad al calor, alta resistencia al impacto, resistencia a bacterias y al agua, entre otras. La diversidad de la palmera de coco tiene las siguientes ventajas:

No electroestática Inodora Resistente a la humedad No atacable por roedores o termitas No produce hongos Reduce ruidos de percusión según su espesor.

Apto para el cultivo NO Apto para el cultivo

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Las diferentes ventajas que la experticia del uso ha brindado a través del tiempo, el cocotero es utilizado para la construcción de casas, puentes, granjas, etc. Así como también, la utilización de la yema de la palma o palmito, raíz, la nuez, el hueso del fruto, la estopa, las palmas y agua del fruto (Portillo, 2008).

LA ESTOPA DE COCO COMO MATERIAL REUTILIZABLE En El Salvador el potencial en la agroindustria tiene una amplia visión de desarrollo, según un estudio realizado por el Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA), presentado por La Prensa Gráfica en el mes de septiembre del año 2013, una de las zonas con mayor potencial y condición para desarrollar el cultivo es la franja costera, y algunas zonas de los valles intermedios. Esto es debido al posicionamiento de la tierra, a 400 m sobre el nivel del mar.

Entre los que se encuentran zonas con hectáreas de 1.4 manzanas de terreno, pero en la actualidad se cultivan 5,600 manzanas solamente, lo que según el estudio que presentó Medardo Lizano, especialista del IICA, se aprovecha un 1.5% del potencial de la tierra. Teniendo como ventaja la posibilidad de que la especie de cocotero puede coexistir fácilmente con muchas otras especies y tipos de cultivo afines al mismo clima.

Entre los productos con potencial de venta destacados se encuentra la fibra y sustrato de coco, así como también aceite virgen, madera, y agua de coco envasada. Por esta razón se hace énfasis en el prodigioso futuro para el uso de la estopa, ya que uno de los usos más comunes actualmente, es como sustituto de tierra en invernaderos; mientras que el precio de los demás productos alcanza una competencia mundial, entre los 365 usos aproximados que esta especie posee. (Boletín de Mercado IICA, 2011)

A partir de la investigación mencionada, el presidente de COEXPORT Juan Pablo Durán, afirma que los productos derivados del coco podrían generar una oferta exportadora al país. (Boletín IICA, 2013) Así como también Ramón Mejía, presidente de la Asociación Cooperativa La Unción (El rosario, La Paz), consiente que las propuestas del IICA son favorables, ya que la cooperativa que preside realiza tres cosechas al año, cada una con una producción de entre 18,000 y 20,000 cocos (Pastrán, 2013).

Colorantes

MINERALES OXIDO La palabra óxido tiene el significado de “ácido” y surge de la combinación de oxígeno y un metal (Larousse, 2003).

Existen óxidos naturales de yacimientos minerales y otros que son creados por el hombre llamados sintéticos, los óxidos naturales son tierras de color rojizo y con alta densidad de pH.

MINERAL Del latín “minera”. Se denomina minerales a los compuestos con estructura cristalina natural (ídem).

ÓXIDO DE HIERRO Son finas partículas inertes, las cuales dan color al material al que se añaden. Es por ello, que son la característica primordial de los pigmentos, ya que para brindar color al cemento u hormigón es necesario que sean insolubles. De esta forma, los pigmentos se presentan en una diversidad de colores, los cuales contienen principalmente óxidos de hierro y cromo, de ahí proviene su habilidad de cambiar o modificar las tonalidades de color; sin embargo, el color más estable de todos es el denominado rojo bermellón (Düsseldorf, 2003).

Los colores que se pueden obtener de los óxidos de hierro son: Rojo bermellón Violeta Negro Amarillo

Los óxidos de cromo son la combinación de oxigeno con cobalto, níquel, zinc, titanio y aluminio, de los cuales se obtienen los colores:

Verdes Azul Café

Los óxidos de hierro son aquellos colorantes solubles en un medio o vehículo normalmente acuoso. En otras palabras al ser una substancia soluble, se limita su aplicación a productos alimenticios principalmente. El autor resume, que debido a su naturaleza es casi siempre orgánica, y puede ser de origen natural o sintético.

Pigmentos minerales en polvo. http://www.crisartecorp.com

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CARÁCTERÍSTICAS DE LOS PIGMENTOS MINERALES Los pigmentos de origen mineral, necesitan soportar la agresividad de la pasta de cemento; esto es debido a que posee un alto contenido alcalino. Es por ello, los pigmentos deben superar diversas fases, por ejemplo: Resistencia al roce, a las aguas lluvias, y a la luz (ídem). Sin embargo, hay características peculiares en este tipo de pigmento, ya que una partícula de óxido tiene propiedades ópticas, las cuales reflejan la luz de manera intensa. Por esta razón es que los colorantes de origen mineral son más brillantes que los otros tipos de pigmento (Hormigones, 2013. Rev. 4ª). \ Hay dos tipos de óxidos, los de origen mineral y los de origen sintético:

Los de origen mineral tienen características peculiares: Mala solidez a la luz. Ácidos y álcalis menores. Elevada fuerza del colorante. Tonos limpios.

Características de los de origen sintético: Buena solidez y resistencia. Resistente a los ácidos y álcalis. Tonos sucios. Facilidad de dispersión. Suelen ser más resistentes

(Düsseldorf, 2003).

Las principales características de los óxidos de origen mineral, como de los de tipo sintético son el tamaño y la forma de las partículas que lo componen, y principalmente la capacidad de absorción de agua.

Los óxidos minerales naturales y sintéticos, se pulverizan hasta alcanzar los siguientes niveles:

Óxido mineral: 100% molido bajo tamiz 0.080 mm Óxido sintético: 100% molido bajo tamiz 0.045 mm

Esto corresponde a una graduación de granulometría comprendida entre las cantidades 0.01 mm y 10.2 mm (Hormigones, 2013. Rev. 4ª).

Por lo anterior, los antecedentes microscópicamente revelan que las partículas de los pigmentos tienen diferente forma unos de otros, aunque pasen por el mismo proceso, por ejemplo: El óxido de hierro amarillo tienen forma de aguja. El óxido de hierro negro y rojo, así como las del dióxido de titanio, óxido de cromo y aluminato de cobalto tienen una forma cúbica a esférica. Es así, como estos hechos intervienen en la tonalidad de los pigmentos en la aplicación al cemento, según el ancho o el largo que posean las partículas, así reflejarán la luz. En base a la teoría básica del espectro de la luz solar (Düsseldorf, 2003).

Sin embargo, químicamente la calidad del color se debe a la forma de las partículas, también es necesario que tengan el tamaño adecuado. Debido a que el cambio de tamaño se afecta el color y la absorción de agua, aspectos que son requisito de las normas ASTM 281. Por otra parte, el agua presenta cambios en la fórmula, debido a una medida aproximada según el peso y tamaño de las partículas (Hormigones, 2013. Rev. 4ª).

COLOR DEL PIGMENTO

ABSORCIÓN DE AGUA (%)

ROJO 22 - 34

NEGRO 21 - 33

AMARILLO 26 - 80

CAFÉ 29 - 38

VERDE 13 - 18

BLANCO 13 - 16 Tabla 2: Absorción de agua, sobre su propio peso. (Guiachetti, 2005)

Tabla 3: Estudios realizados por Bayer. ¨Demuestran que la adición complementaria de agua no tiene mayor relevancia si no se supera el 10% de pigmento. Esta consideración no incluye al óxido de hierro amarillo, ya que la demanda de agua adicional se puede incrementar incluso en un 20%¨ (Guichetti, 2005).

En esta tabla se observa el crecimiento en la demanda de agua en cada porcentaje de pigmento.

Por lo anteriormente dicho, aunque los óxidos absorban una cantidad de agua mayor que su peso, se considera que son los pigmentos más estables que existen el óxido de hierro y el óxido de cromo son duraderos, pero en ocasiones se ven afectados por los cambios climáticos (Düsseldorf, 2003).

Tabla 1: Tamaño promedio de las partículas de acuerdo a su color. (Guiachetti, 2005)

COLOR DEL PIGMENTO

TAMAÑO MEDIO DE LAS PARTICULAS

ROJO 0.019 a 0.07 mm

NEGRO 0.15 a 0.6 mm

AMARILLO 0.1 x 0.8 a 0.2 x 0.8 mm

VERDE 0.3 a 0.35 mm

BLANCO 0.3 a 0.35 mm

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DESPLEGABLE

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MEDICIÓN DE LA COLORIMETRÍA

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RESEÑA HISTÓRICA DE LOS COLORANTES MINERALES A lo largo del tiempo, uno de los pigmentos más antiguos es el denominado “azul egipcio”, el cual se conoce por tener una base de óxido de hierro y una mezcla sintética; para cuya elaboración se usa una parte de óxido de silicio (arena SiO2) y carbonato de sodio (sosa Na2CO3) o carbonato de potasio (potasa K2CO3). Antiguamente la sosa se conocía como natrón, y se encontraba en el territorio egipcio de Uadi, lugar que se explotaba para la extracción de la sosa (San Andrés, 2008).

Sin embargo, los arqueólogos encontraron indicios de pigmentos y herramientas relacionadas, que se cree tienen entre 350.000 y 400.000 años en la gruta de Twin Rivers, en las cercanías de Lusaka, Zambia.

En la antigüedad, los pigmentos eran de difícil adquisición, y debido a su naturaleza eran utilizados y comercializados en mayor cantidad los pigmentos minerales, que los de origen natural vegetal. Por lo anterior, el autor sugiere que las técnicas de obtención del color eran principalmente la pulverización o triturado de la piedra o mineral, ejemplo de ello es la piedra preciosa lapislázuli, que generaba un pigmento azul brillante. En este sentido, el problema más significativo de utilizar solamente este tipo de pigmento, era el remoto acceso a las cavernas de lapislázuli u otros minerales.

Lapis Lazuli http://www.marmidicarrara.org/ http://www.visitacantabria.com/ocio/muse Cueva de Altamira

Los siguientes datos son parte de la investigación realizada en el centro de Denganthza (Hidalgo, México) y publicado por la Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas (Domínguez y colegas, 2012).

El color es una de las características más importantes, en la identificación morfológica y taxonómica de los suelos, siendo este un elemento que guarda una relación bastante estrecha con los componentes sólidos (textura o composición mineralógica). Dichos sólidos son principalmente metales de transición, los que pueden dotar a los suelos de características particulares.

Existen varias técnicas para medir la colorimetría del suelo, entre ellas están: El sistema de notación Munsell y el código CIELab.

SISTEMA DE NOTACIÓN Y COLOR MUNSELL La escala de color Munsell, está conformada por todos los matices que forman el rango visible del espectro electromagnético. Debido a ello, para la medición tonal en suelos, se utiliza sólo alrededor de la quinta parte del rango total de matices. La escala de Munsell está compuesta por tablas con gradaciones tonales, representando cada una de ellas un matiz específico del espectro. Dicha variedad tonal representa la claridad y la pureza del color, las cuales son representadas de manera ascendente.

En igual sentido San Andrés menciona que el uso del color azul, violeta y otros colores de naturaleza brillante, era un lujo que solo estaba disponible para personas nobles. Por esta razón, el precio exorbitante del color azul hizo que se buscaran alternativas a menor costo, y fue así que se utilizó otro mineral (azurita) que daba como resultado una tonalidad celeste. De ahí que a causa de la popularidad de éste y su significado para diversas culturas, se usaron los tintes biológicos (índigo) alrededor del 1580 a.C. en el antiguo Egipto.

No obstante, las tierras colorantes se utilizaron en las pinturas rupestres, este es el caso más antiguo donde el hombre hizo uso del óxido de hierro natural. Por consiguiente, en algunos territorios se les dio el nombre de tierras colorantes legendarias, entre ellas están: los Sienas de Italia y Francia, ocres de Vaucluse o Nièvre, sombras de Chipre, y rojos de España. Fue hasta en 1879 que se descubren las primeras pinturas rupestres, en el techo de una cueva en Altamira (Santander, España), esto se describe como: Un conjunto de bisontes multicolores (Hormigones, 2013. Rev. 4ª).

Los primeros pigmentos naturales y minerales encontrados, produjeron un impacto en cuanto al resultado obtenido mediante su uso. Como muestra de la eficiencia y duración, existen aún las pinturas rupestres del Paleolítico y el Neolítico en diversos lugares del planeta. Posteriormente, la revolución industrial y científica, explotó los pigmentos minerales y sintéticos en base a los resultados que las sociedades pasadas marcaron (Guichetti, 2005).

Por otro lado, Guichetti asevera que los tintes sintéticos son fabricados a partir de copias idénticas de los minerales naturales, con un porcentaje del 15 al 20% de tinte natural de origen mineral. Es así, como los tintes sintéticos son usados en fines comerciales y artísticos. Al mismo tiempo, el primer pigmento sintético creado fue el denominado “azul ultramar” en el año 1704; a pesar de todo, no fue hasta en 1856 cuando se crean las “anilinas”, a partir de un derivado de los óxidos de hierro. No obstante, fue comercializada en pequeños empaques para uso doméstico y semi- industrial, debido al uso del color en los textiles estuvo en boga (siglo XII d.C.).

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Verde

Azul

Negro

Amarillo

COLORC

Rojo

Café

Oxido de cromo

Oxido de cobalto

Óxido de hierro

Óxido de hierro

OMPENENTE

Óxido de hierro

Óxido de hierro

Cr203

Co (Al Cr) 204

Fe304

Fe00H

FORMULA COMERCIAL

Fe 2O3

Fe203, - Fe00H y/o Fe304

SISTEMA CIELab Este sistema de medición de color, fue creado en 1978 por la Comisión Internacional de L’Eclairage (CIE), que establece definir las magnitudes colorimétricas derivadas de valores matemáticos denominados triestímulos. Es en resumen, la respuesta numérica al estímulo luminoso, en gran medida imitando lo que se observa con el ojo humano; sin embargo, este resultado depende del tipo de estímulo y de la cantidad de blanco que se observa. Se denomina triestímulo a los factores iluminantes, trasladando el objeto iluminado a un sistema tridimensional. Es decir, el ojo humano observa cualquier objeto en tres dimensiones, lo que se considera matemáticamente como los planos Xn, Yn, Zn; cuyas ecuaciones se describen por cada uno de los puntos en el plano de la siguiente manera: L= 116 (Y/Yn)1/3 - 6 si (Y/Yn) > 0.008856 903.3 (Y/Yn) si (Y/Yn) < 0.008856 a= 500 [ (X/Xn)1/3 - (Y/Yn)1/3 ] b= 200 [ (Y/Yn)1/3 - (Z/Zn)1/3]

Dónde: [Xn, Yn, Zn] corresponde con el blanco de referencia. L representa los valores de [0,100], mientras que a y b en [-60, 60]. La conversión inversa se representa como: Y= [(L + 16)/116]3Yn; X= [- a /500 + (Y/Yn)1/3]3 Xn: y Z= [- b /200 + (Y/Yn)1/3]3 Zn.

Gráfica de espectro de color

COMPONENTES DE LOS PIGMENTOS En la industria, los pigmentos naturales han sido sustituidos por los sintéticos. Por su parte, los pigmentos sintéticos contienen mezclas de dos o más minerales naturales más un compuesto creado químicamente.

Azul Tabla 4: La composición química de los pigmentos (Guiachetti, 2005).

VARIEDAD DE COMPONENTES SEGÚN LA MEZCLA Debido a lo anterior, los pigmentos obtenidos en yacimientos naturales minerales y los de manufactura sintética, varían su coloración tonal según la materia prima con mayor abundancia en cada yacimiento; como por ejemplo, el dióxido de titanio, que también se obtiene de yacimientos minerales. Sin embargo, los pigmentos naturales son tierras coloreadas de manera natural por óxidos o hidróxidos metálicos, principalmente hierro, entre los cuales los más conocidos son los de tonalidad ocre (Guichetti, 2005).

Es así como los pigmentos naturales que provienen de extracciones mineras, localizadas en distintas regiones del mundo, se calcinan a elevadas temperaturas y se pasan por sucesivas cribas para reducir el tamaño de la partícula y controlar su color (ídem). Debido a esto, la tierra natural calcinada se tamiza hasta conseguir un tamaño uniforme de los granos, y los fabricantes de dichos pigmentos deben garantizar que las partículas tengan una dimensión regular.

Guichetti menciona que en la industria, los denominados pigmentos naturales válidos son los derivados de óxidos de metales, y siendo de manera casi exclusiva los de tipo ferroso para la gama de los negros, rojos, amarillos, y ocres en combinación con los dos anteriores. Siendo el dióxido de titanio utilizado para el blanco, así como el óxido natural de cromo para la obtención del color verde; y únicamente, los minerales puros garantizan no afectar la resistencia del pigmento.

Cr203 Oxido de cromo Verde

Fe203, - Fe00H y/o Fe304 Óxido de hierro Café

Fe304 Óxido de hierro Negro

Fe00H Óxido de hierro Amarillo

FORMULA COMERCIAL

Fe 2O3

OMPENENTE

Óxido de hierro

COLORC

Rojo

Blanco

L*

b* Amarillo

-a* a* Verde

Rojo -b* Azul

Gris

Negro

Co (Al Cr) 204 Oxido de cobalto

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En general, el autor hace énfasis en que los pigmentos sintéticos básicamente consisten en óxidos de hierro, cromo, cobalto y titanio. De igual modo, se deben escoger óxidos técnicamente puros, sin aditivos ni constituyentes secundarios, en gran manera colorante; cualidad que depende de la naturaleza y pureza, así como de su finura de la partícula.

Si bien estos pigmentos tienen el mismo origen mineralógico que los naturales, al ser obtenidos por procesos controlados y estandarizados, tienen la ventaja de otorgar alta pureza, elevado brillo y gran poder de coloración. Según Guichetti estos pigmentos son estables a la intemperie, es decir a la luz ultravioleta, al ácido carbónico, a cambios fuertes en la humedad y la temperatura, a los ácidos, a los álcalis y sobre todo a los componentes del cemento.

PROCESO DE FABRICACIÓN DE PIGMENTOS MINERALES La reducción de los sedimentos de óxidos, se lleva a cabo en un horno denominado comúnmente como de horno alto. De esta forma se añaden los minerales de hierro, en presencia de coque y carbonato de calcio (CaCO3), que actúa como escorificante. Finalmente, se produce la combustión y desulfuración (eliminación de Azufre) mediante la entrada de aire. Por último se separan dos fracciones: La escoria y el arrabio, es decir, hierro fundido; que a su vez es la materia prima que se emplea en la industria (Fe3C + CO2) (Promocom).

DISTRIBUIDORAS DE COLORANTE MINERAL EN EL SALVADOR Según relatos confidenciales, actualmente en El Salvador existen dos empresas que se dedican a la distribución de colorantes minerales, una de ellas se dedica a la distribución de marcas importadas; sin embargo, la otra es una empresa anónima dedicada a la distribución de colorantes de origen fabricación artesanal ¨según un informante que se mantiene en el anonimato¨. Dicha fábrica fantasma de pigmentos no puede ser aprobada, debido a que no cumple con las normas ASTM (régimen internacional), principalmente porque el tipo de óxido ferroso, proviene de la limpieza de metal chatarra y no de origen mineral o sintético.

Por esta razón, los pigmentos de origen artesanal no pueden ser vendidos legalmente, pero de igual manera, los productores de materiales de construcción los compran por su bajo costo. En consecuencia, existe una rivalidad entre las empresas distribuidoras de colorante, aunque ambas empresas tienen diferente cartera de clientes, distintos productos con una similitud de calidad.

ADITIVOS EN EL SALVADOR La distribución de productos químicos para la construcción, inició en El Salvador alrededor de 1955. Uno de los pioneros en distribuidores de colorantes son los productos SIKA, vendiendo aditivos para concreto, selladores impermeabilizantes, curadores, pigmentos, desmoldantes y muchos otros productos relacionados con la industria de la construcción. De ahí que la combinación de buenos productos y la prestación de asesoría técnica especializada han sido fundamentales en sus ventas (Concreto.sv).

PROMOTORA COMERCIAL Esta empresa le apuesta al conocimiento y preparación de su equipo, con atención a domicilio en: Proyectos, obras, fábricas, talleres, etc. Dicha empresa cuenta con certificación ISO y ASTM, posee un departamento especializado para enseñanza de las técnicas de aplicación de sus pigmentos y otros productos. Además cuenta con un equipo, integrado por comerciales, técnicos, laboratorios y personal de logística hacen que todo el círculo de servicio esté plenamente garantizado (Grupo Promocom, 1998).

EMPRESAS CON SERVICIO DE APLICACIÓN DE COLORANTES MINERALES O SULFATOS

KEMIKO Es una empresa de origen mexicano con más de 60 años de experiencia, y que en 1999 se expandió hacia los Estados Unidos y Centroamérica. Entre sus servicios cuentan con instaladores certificados y distribuidores. Además los acabados y procesos que la empresa Kemiko ofrece, cuenta con la garantía de facilidad de mantenimiento, hecho que los hace la opción más viable para la pequeña y gran industria que los consume. Los productos Kemiko, son ideales para oficinas, centros comerciales, iglesias, tiendas, museos, restaurantes, agencias, discotecas, etc. (Kemiko, 1956).

EMPRESA FUNES Son considerados como innovadores en pisos de concreto con valor agregado. Empresa Funes nace en 1996, dedicándose a diseñar, construir y asesorar en todo lo relativo a pisos y pavimentos de concreto decorativo, pisos industriales, estacionamientos y calles de concreto hidráulicos. En síntesis, tiene como especialidad el concreto estampado, pisos coloreados, Superfloor, pisos industriales, pavimentos de concreto, color integral, toppings, micro concreto, spray deck entre otros (Concreto.sv).

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Tintes

NATURALES TINTE NATURAL DE ORIGEN VEGETAL Los colorantes naturales son aquellos pigmentos obtenidos de fuentes naturales, ya sea de origen animal, vegetal o mineral. Debido a esto, se denomina como sustancia que da color, siendo natural y no creada a base de productos químicos ni sintéticos. Actualmente se utilizan una diversidad de plantas para realizar el teñido de fibras. Sin embargo, se utilizan partes específicas para extraer el tinte, como por ejemplo: Hojas, corteza, flores, frutos, cáscaras del fruto, semillas y raíces (Morales, 2007).

Morales explica, que a pesar de las bondades que la naturaleza ofrece, una gran parte de la humanidad se opone al uso de tintes naturales de origen vegetal, ya que discrepan con que puede haber un desequilibrio ecológico, no obstante, la mayor parte de materia prima que se usa para tinción son desechos de las plantas, por ejemplo: Para extraer el tinte de aguacate, se utiliza únicamente la pepita, así como del coco se usa la cáscara.

RESEÑA HISTÓRICA Desde la prehistoria se utilizan los tintes naturales, de ahí que cuando los humanos primitivos se valían de lo que encontraban en su medio natural para pintar pieles y tejidos. Los primeros materiales descubiertos fueron los minerales, encontraron que las tierras coloreaban al tocarlas; luego en base a los accidentes y experimentaciones, descubrieron que las propiedades vegetales teñían, al igual que los animales (Soza, 2002).

Las primeras fibras teñidas con tintes naturales, aparecen alrededor del año 1000 a.C. debido a diversos factores, estos teñidos fueron simples con poca solidez, más la resistencia al lavado y a la luz. Posteriormente fueron desarrollados teñidos más sofisticados, produciéndose colores con mejor solidez y con nuevos tonos. En consecuencia a esto, el uso del color se encuentra a través de la historia en: Pinturas de tumbas egipcias que datan de 1500 años a.C., así como también, el vino que se coloreaba artificialmente siglos antes del nacimiento de Cristo, al igual que las especies y condimentos (Morales, 2007).

Morales menciona lo siguiente:

¨Se encontró que el registro escrito más antiguo del uso de tintes naturales en China de fecha 2600 a.C. Las pruebas químicas de telas de color rojo encontrados en la tumba del rey Tutankamón en Egipto muestran la presencia de alizarina, un pigmento extraído de la rubia. En tiempos más modernos, Alejandro Magno menciona haber encontrado vestidos de púrpura que data de 541 a.C. en el tesoro real cuando conquistó Susa.¨

En los tiempos antiguos, los atuendos de familia noble se permitían decoración elaborada, y el uso del color purpura se volvió exclusivo (ídem). Dicho pigmento se extrae de un pequeño molusco gasterópodo que se encuentra en todos los mares o de un crustáceo de una clase similar, los cuales se encontraban en el las costas mediterráneas con mayor frecuencia. Se estima que aproximadamente unos 8.500 moluscos morían para producir un gramo del colorante púrpura.

Igualmente, en el siglo XV se popularizaron los tintes de cochinilla y de kermes, también se encontró que en el blanqueo de ropa se utilizaban algas en Escocia del siglo XIX. Aunque la planta más conocida para teñir en este tiempo, fue la denominada raíz de rubia. El color rojo obtenido de las diversas mezclas, se consideró tan popular como el púrpura, por su brillantez y exótica tonalidad. Dicha planta continuó siendo utilizada para teñir hasta mediados de la década de 1800, cuando se desarrolló un sustituto sintético (Álvarez, 2012).

El autor menciona que durante el siglo XIX, también se utilizó una planta llamada “hierba pastel” que crecía salvajemente en las calles de Europa, cuyo proceso de extracción era parecido al añil; estudios sugieren, que es precisamente el añil el que suplantó a esta hierba. Sin olvidar, que los resultados del teñido con añil se usaba sin necesidad de mordiente, lo que permitía bajar costos a la industria.

Según Morales, fue entonces cuando Adolf von Baeyer, fue galardonado con el Premio Nobel de química en 1905, por el descubrimiento de la estructura molecular del añil y cuyos estudios provenían desde 1865. El desarrollo de un proceso para producirlo sintéticamente. El colorante natural fue rápidamente reemplazado por el nuevo sintético a principios del siglo XX, poniendo fin a una historia botánica antigua y honrada.

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CATEGORÍAS DE LOS TINTES NATURALES Los tintes naturales se categorizan de acuerdo a su origen, así como también de características físicas o químicas.

Origen mineral Son tierras, sedimentos y rocas de diferente color que por lo general son muy frágil, también se obtienen de sales, metales y silicatos. Origen animal Son tintes extraídos de los cuerpos de animales, en su mayoría insectos y moluscos, también se pueden encontrar en los huesos, dientes y cuernos. Origen vegetal Son aquellos que se obtienen directamente de hojas, flores, corteza, raíces, frutos, etc. (Álvarez, 2012).

CUALIDADES FÍSICAS DE LOS TINTES NATURALES Según el manual de tintes naturales de Ana Roquero, las cualidades físicas de estos son:

Solubles en agua Son aquellos tintes que se pueden extraer de una forma muy sencilla a través de un medio acuoso, es decir, hirviendo la planta en agua. Insolubles en agua Son tintes naturales que no son solubles directamente en agua, por lo que se puede dejar en reposo durante uno o más días en agua para que se produzca la fermentación, y es cuando se logra obtener el tinte. Substantivos Los tintes que tiñen por sí mismos sin necesidad de un medio de extracción. Estos pueden ser en su mayoría frutas, por lo general como la zarzamora y cerecilla. Tintes mordentados Son tintes que necesitan de un vehículo intermedio para que se puedan extraer el color. El vehículo que se utiliza se conoce como mordiente, que es la preparación del cuerpo base previamente.

EXTRACCIÓN DE TINTES NATURALES Se refiere al método que se emplea para extraer un determinado pigmento o colorante, esto depende de la materia a teñir. Por ejemplo, si el cuerpo base a utilizar es tela de algodón, por lo general se usan extracciones por medios acuosos. Sin embargo, si fuese jícara (morro) el elemento a teñir, lo que se necesita para la aplicación directa del tinte, es realizar la extracción del tinte por medio de alcohol. Los siguientes apartados tienen base en las experimentaciones del manual de tintes naturales de Ana Roquero:

EXTRACCIÓN DE TINTE POR MEDIO ACUOSO Este sucede cuando se le agrega agua a la materia prima; este se puede dejar en reposo o exponer el agua y la materia prima al calor, hasta alcanzar la ebullición. Dicho proceso puede durar de 1 a 3 horas, según la dificultad de la materia prima.

TINTE DE ALCOHOL Este tipo de extracción se obtiene colocando la planta tintórea en frascos de conserva hermética, luego se le agrega alcohol 90 y se deja reposar en baño maría durante 20 o 40 minutos (Espinoza Membreño, 2013).

CUERPOS BASES TRADICIONALES Y NO TRADICIONALES Estos términos son parte del lenguaje técnico-práctico que se utilizan en la cátedra de Acabados del Producto 2, de la Escuela de Diseño de la Universidad Dr. José Matías Delgado. Lo que denomina que se nombre “cuerpos bases tradicionales” es la popularidad del material en el entorno artesanal salvadoreño, estos pueden ser: Telas con un porcentaje de algodón, mimbre, fibra de tule, bambú, jícara, fibra de plátano, entre otras. Mientras que los “cuerpos bases no tradicionales” son aquellos que nunca o pocas veces se han utilizado para el teñido con tinte natural, de los cuales se pueden mencionar los siguientes: Madera, cerámica blanca, cemento, entre otros.

En base a las experimentaciones dentro de la cátedra, han surgido varias interrogantes respecto a los tintes naturales en cuerpos bases no tradicionales; los cuales se han desarrollado como temas de investigación. Entre ellos están:

Estudio experimental de la solidez del color a la luz natural de piezas cerámicas en arcilla blanca teñidas con el tinte proveniente de la hoja de almendro, (Terminalia catappa L.). Realizada por Patricia Isabel Meléndez Álvarez.

Descripción del proceso de elaboración de tintes base alcohol utilizando en pigmentos obtenidos de la teca (Tectona Grandis L.F.) para su aplicación en madera de pino. Realizada por Espinoza Waldina Grettel Membreño, José Fernando Medina Arias, Sonia Carolina Castillo Campos.

La aplicación del añil en la cerámica decorativa. Realizada por Cecilia Eugenia Vanegas Gallegos.

Documentación de tintes naturales aplicables a la cerámica de Guatajiagua. Realizada por Celina Ivette Andino Quintanilla

CUALIDADES QUÍMICAS DE LOS TINTES NATURALES FLAVONOIDES Proviene del latín “lavus” que significa amarillo. Los flavonoides son pigmentos vegetales y se dividen en cuatro grupos principales: lavonol, lavona, calcona y antocianina.

GRUPO COLOR PROCEDENCIA

Flavonol Amarillo Bidens

Flavonona Crema amarillo Perejil

Calcona Rojo y amarillo Cártamo

Antocianina Rojo y Violeta Tinantia

Fuente: Colorantes Naturales, Shirato Yoshiko, Biblioteca Nacional de Antropología

(INAH) México 1996.

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Según el documento de Andino 2004 los flavonoides se dividen en:

Antiocianina Los flavonoides se encuentran ampliamente distribuidos en las plantas verdes, son pigmentos que se encuentran en frutas, estas van desde el rojo hasta el azul. Calcona Este es un derivado de la lavona y se presenta con un color amarillo intenso. Se puede encontrar en varios tonos, como por ejemplo en el cártamo y la dalia amarilla. Flavonona Este grupo es uno de los más importantes, firmes y resistentes. Su coloración principal es el amarillo. Y los cuerpos que contienen lavonona son el crisantemo y la dalia, con una solución alcalina, cambian a color café.

CARETONOIDES Son pigmentos vegetales y animales, estos se dividen en dos grupos principales: Caroteno y xantoila. De tal manera, que la naturaleza fabrica cada año alrededor de 100 millones de toneladas, distribuidas especialmente en algas y en las partes verdes de los vegetales.

GRUPO COLOR PROCEDENCIA

Caroteno Anaranjado Zanahoria

Xentofila Amarillo Achiote

Fuente: Colorantes Naturales, Shirato Yoshiko, Biblioteca Nacional de Antropología (INAH)

México 1996.

Según el documento de Andino 2004 los caretonoides se dividen en: Caroteno El licopeno es el colorante rojo perteneciente al tomate, y los carotenos se encuentran en los vegetales como la zanahoria, los colorantes carotenoides son utilizados con más frecuencia en la tecnología alimentaria. Debido a que actualmente, los consumidores están rechazando cada vez más los colorantes artificiales y prefieren su color natural sin alterar. Xantoila Son derivados de los carotenoides, se distinguen porque son solubles en el alcohol y se encuentran en los vegetales, estos contienen coloraciones amarillas y naranjas.

QUINONAS Son pigmentos amarillos que se encuentran el jugo celular de plantas con flores, hongos, líquenes y bacterias.

GRUPO COLOR PROCEDENCIA

Antraquinona Rojo Rubia Cochinilla

Naftoquinona Violeta Henna

Fuente: Colorantes Naturales, Shirato Yoshiko, Biblioteca Nacional de Antropología (INAH)

México 1996.

Según el documento de Andino 2004 las quinonas se dividen en:

Antraquinona Se considera el grupo más importante de los colorantes naturales y está compuesto por más de 200 grupos, dentro de los que se encuentran los principales:

Raíz de rubia: Produce alizarina Grana de cochinilla: Produce ácido carmínico Kermes: Produce ácido kermínico Laca: Produce ácido laccaico

Naftoquinona Conocida comúnmente como vitamina k, la cual es el ingrediente principal de verduras como la col, brócoli, espárragos y cebollines. Esta se divide en subgrupos, los cuales son:

Colorantes provenientes de Indol: Este consta de dos grupos, los que provienen del índigo y los que provienen del bromindigo.

El índigo está compuesto por indigotina, químico que se utiliza industrialmente para teñir productos alimenticios como dulces, para poder obtener el color azul, se tiene que llevar a cabo el proceso de oxidación del aire.

El bromindigo se extrae de moluscos marinos como el caracól plicopúrpura pansa.

Colorantes provenientes de Dihidropirano Estos pigmentos se extraen principalmente de árboles, y la gama de tonos que se obtienen van desde el rojo, el violeta hasta el negro. A su vez, el tono rojizo se puede obtener de la brasilina al mezclarse con una solución alcalina, contrario al tono amarillo que se obtiene cuando hace contacto son una solución ácida.

Colorantes provenientes de Betaleina: Podemos encontrar dos colorantes provenientes de la betaleina, los cuales son: La betacianina y la betaxantina. Los pigmentos betacianina y betaxantina dan un color rojo, y se encuentran en cuerpos vegetales como la remolacha.

Colorantes provenientes de Xantona: Son colorantes de tono amarillento y lo podemos encontrar en cortezas de árboles, raíces, cáscaras, vegetales y algunos líquenes.

El teñido con Añil o Indigo, es un ejemplo de la utilización actual de tintes naturales

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TANINOS Vocablo proveniente del francés “tanín” y del alemán “tanna”. Los taninos son compuestos polifenólicos, de origen vegetal cuya masa molecular es elevada, de sabor astringente, los cuales son conocidos y empleados desde hace muchos siglos por su propiedad de ser capaces de convertir la piel de animales en cuero utilizables por el humano (Morales, 2007).

Los compuestos polifenólicos son aquellos que contienen más de un grupo fenol, alcohol, por molécula y se dividen en dos: hidrolizables y los taninos condensados.

Taninos hidrolizables Conocidos por gálicos o por pirogálicos. Estos taninos se hidrolizan con facilidad, tanto por ácidos y álcalis como por vía enzimática. Estos se localizan en dicotiledóneas de preferencia en las fagaceae, anacardiaceae y leguminosae. Por consiguiente, este tipo de taninos se encuentran los polímeros del ácido gálico, es un polímero con moléculas de ácido y los taninos elagicos o elagitaninos con moléculas de ácido hexahidroxidifenico y sus derivados. El ácido hexahidroxidifenico se forma por acoplamiento oxidativo de dos moléculas de ácido gálico (Álvarez, 2012). Taninos condensados Son los que no se disuelven en agua se encuentran en catecú, acacia catechu y de la corteza de ciertas especies de eucalipto, eucalyptus rostrata. Álvarez explica, que para saber si un tinte es tanino condensando se puede someter a una prueba casera, esta prueba consiste en preparar una infusión del material tintóreo y mezclar con acetato de hierro. Si el líquido se torna oscuro o negro, la planta si contiene tanino. Los taninos pueden ser utilizados como tintes que ayudan a fijar otros tintes y los más comunes de distinguir son los foto oxidantes.

MODIFICADORES DE COLOR Según Ana Roquero, se pueden modificar los colores con mordientes orgánicos e inorgánicos todo depende del grado de acidez que contenga el modificador, o por el contrario, bajando a un nivel de 12 la alcalinidad. Como consecuencia, se producen alteraciones en la tonalidad del color del tinte. A mayor alcalinidad, hace florecer los tonos carmesí hacia purpura o morado, y una mayor acidez hacia escarlata (Roquero, 1981).

LA CAL En la antigua Roma, los arquitectos bizantinos enseñaron el secreto del fuego griego como tecnología marítima, alrededor del año 668 d.C. Entre las teorías del fuego griego se encuentra el uso de la cal viva (óxido de calcio) en la mezcla de combustión, por lo que se cree que los griegos hacían una mezcla de cera, aceite de bálsamo y piedra de cal triturada; de esta manera el aceite preservaba la calidad de combustión de la cal, mientras que la cera le brindaba la forma, en resumen, la cal podía alcanzar cerca de 150°C al incendiarse (Croddy, 2002).

Actualmente se usa como modificador de color, este modificador da un giro hacia los rosa o rojos y a los tintes foto oxidantes hacia el morado, se puede implementar en tres fases del teñido, utilizándolo como premordentado, posmordentado y fijador. Ana Roquero explica, que un modificador cambia de color de uno a tres segundos, si no cambia el teñido en este tiempo, no cambiara aunque se deje durante mucho tiempo, tiene unas propiedades ricas en potasio y una alcalinidad aproximadamente de 9, es tan fuerte como el óxido de hierro pero totalmente natural.

Carta de colores para revestimientos estructurales de cal.

Fotografía de carácter ilustrativo. http://www.pavistamp.com

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DESPLEGABLE

CAL

EXPERIMENTACIÓN de calor en la

“La propiedad de liga de las pastas de cemento se debe a la reacción química entre el cemento y el agua, llamado hidratación, la cual provoca una reacción exotérmica que produce calor”. Olga Ananbela Díaz Ponce (La Evolución de la Industria del Cemento con Énfasis en Latinoamérica).

Debido a este hecho histórico-científico, se decidió realizar una experimentación de calor en la cal, haciendo una medición de temperatura al mezclar los siguientes elementos: Cal + agua, cemento + agua, y cal + cemento + agua.

Materiales: Probeta Depósitos para mezclar Termómetro Cuchara medidora Cuchara de madera Taza medidora Agua Cal Cemento Holcim 5000 Cemento Portland blanco

Experimento

Fórmula 60 gramos de cal 30 gramos de cemento Holcim 5000 30 gramos de cemento Portland blanco 474 ml de agua

1. Prueba de cal + agua: Se agrega un 30 gramos de cal en un depósito, más 118.5 ml de agua y se procede a mezclar homogéneamente e introducir el termómetro en el mismo instante. Dicha prueba mostró que durante la mezcla el termómetro marcó 70°C de 25°C que se encontraba la temperatura ambiente, y descendió a 67°C en el lapso de 10 segundos. 2. Prueba de cemento Holcim + agua: Se agrega un 30 gramos de cemento Holcim 5000 en un depósito, más 118.5 ml de agua y se procede a mezclar homogéneamente e introducir el termómetro en el mismo instante. Dicha prueba mostró que durante la mezcla el termómetro marcó 30°C de 25°C que se encontraba la temperatura ambiente, y descendió a 28°C en el lapso de 10 segundos. 3.Prueba de cemento Portland + agua: Se agrega un 30 gramos de cemento Portland blanco en un depósito, más 118.5 ml de agua y se procede a mezclar homogéneamente e introducir el termómetro en el mismo instante. Dicha prueba mostró que durante la mezcla el termómetro marcó 30°C de 25°C que se encontraba la temperatura ambiente, y descendió a 27°C en el lapso de 10 segundos. 4.Prueba de cal + cemento Holcim + agua: Se agrega un 30 gramos de cemento Holcim 5000 y 30 gramos de cal en un depósito, más 118.5 ml de agua y se procede a mezclar homogéneamente e introducir el termómetro en el mismo instante. Dicha prueba mostró que durante la mezcla el termómetro marcó 70°C de 25°C que se encontraba la temperatura ambiente, y descendió a 52°C en el lapso de 10 segundos. 5.Prueba de cal + cemento Portland + agua: Se agrega un 30 gramos de cemento Portland blanco y 30 gramos de cal en un depósito, más 118.5 ml de agua y se procede a mezclar homogéneamente e introducir el termómetro en el mismo instante. Dicha prueba mostró que durante la mezcla el termómetro marcó 70°C de 25°C que se encontraba la temperatura ambiente, y descendió a 60°C en el lapso de 10 segundos.

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EL TEÑIDO ARTESANAL EN EL SALVADOR En un inicio la cooperación japonesa presente en El Salvador, contribuyó a la reconstrucción post guerra por medio de un equipo de voluntariado en diversas áreas. Debido a ello, Sawako Tamura, voluntaria japonesa para el JICA, realizó una recopilación de los diferentes tintes naturales utilizados por ella en marzo de 1998, los cuales se encuentran dentro del territorio salvadoreño. Para esto contó con la ayuda de los artesanos de Casa Blanca (Chalchuapa), donde se impartió un pequeño taller de teñido de añil, para mejorar la técnica de los salvadoreños que teñían en este centro arqueológico. Así mismo, se realizó la búsqueda de diferentes árboles propios de la zona para ver si en estos se encontraba material tintóreo (Álvarez, 2012).

Los árboles con los que experimentaron fueron los siguientes:

EXTRACCIÓN DE TINTES NATURALES DE ORÍGEN VEGETAL Para poder extraer un tinte vegetal, es muy importante saber cuáles son las partes de las plantas a utilizar y el tiempo en que se recolectara, ya que puede afectar la obtención del color. Esto se debe a que según el clima, así será también la concentración del tinte que se obtendrá; si es invierno el tinte será más pobre de color pero más fácil de obtener, mientras que si es en verano el tinte tiene una concentración alta. Sin embargo, hay que darle varias horas de espera, para poder obtener el tinte. No obstante, las condiciones óptimas para obtener colorantes naturales incluyen, la abundancia de planta tintórea y también desde el fácil acceso hasta su bajo costo (Andino, 2004).

Según el documento de Andino, las partes de las plantas de las cuales se obtiene el pigmento son:

Hojas: Son la parte más importante, ya que absorben energía y la transforman en alimento (fotosíntesis). Estas retienen mayor cantidad de pigmento en la época de floración de la planta, pero hay que considerar la cantidad de hojas, para poder teñir satisfactoriamente. Flores: Cuando la flor está por abrirse, se puede obtener color más fuerte, a su vez se pueden utilizar secas o recogidas en el mismo momento de teñir. Corteza: La corteza es la parte externa de las plantas, la parte leñosa en los árboles. Y su mayor concentración de tinte está en la parte central de la corteza, es donde se obtienen colores con mucha concentración y puros.

Yuquilla/Cúrcuma Curcuma longa

Tempate Jatropha Curcas Teca Tectona grandis

Taray Tamarix gallica Quebracho Pentaclethra macroloba

Pino Pinus pseudostrobus Palo de mora Chlorophora tinctoria

Nance Byrsomima crassifolia Nacascol Caesalpinia coriaria

Marigol o Flor de Muerto Calendula arvensis Mangollano Pithecolobium dulce

Mango Mangifera indica Madrecacao Gliricidia sepium

Jiote Bursera simaruba Guayabo Psidium guajava L

Guachipilín Dyphisa robinioides Eucalipto Eucaliptus robusta

Conacaste Enterolobium cyclocarpum Cochinilla Dactylopius coccus

Cedro Cedrela odorata Cebolla Allium cepa

Capulín Muntingia calabura Canela Cinnamomum zeylanicum

Cancerina Hemiangium excelsum Caoba Cinnamomum zeylanicum

Café Coffea arabica Brasil Oreopanax xalapensis

Bálsamo Saxifraga geranoides Almendro Terminalia catappa L.

Aguacate Persea americana Achiote Bixa Orellana

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3 Metodológico

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L

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Diseño

Metodológico

1. INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA Y DOCUMENTACIÓN a investigación consiste en un enfoque cuantitativo, determinando que mediante la recolección de datos específicos, se obtiene un análisis de comportamiento; de esta manera se prueban una o varias teorías. Se establece de tipo experimental,

la cual permite la manipulación intencional de las variables causantes (variables independientes), para lograr como consecuencia un efecto positivo (variables dependientes). Por consiguiente analizar los resultados derivados de las hipótesis formuladas (Sampieri, 2010).

CAPÍTULO 3 En otros términos, se fundamentó el sostenimiento de las bases teóricas, que permitieron enriquecer el desarrollo de las interrogantes y el cumplimiento de los objetivos planteados.

La investigación consiste en realizar la sistematización del proceso de teñido del cemento por medio de la utilización de técnicas de teñido artesanal; de esta manera, el tinte es de la estopa de coco (Cocos Nucífera L.) y aplicado mediante la técnica de inmersión al cemento. La motivación de documentar el proceso durante esta investigación, surge principalmente por ser un experimento nuevo, a razón de cimentar este procedimiento utilizando materiales no convencionales en el teñido tradicional, específicamente con tinte de origen natural vegetal.

La búsqueda bibliográfica consiste en establecer un sustento teórico a partir de la literatura existente según Sampieri, por lo cual se recopiló una serie de documentos e información como tesis de pregrado, referentes al procesamiento del coco, distribución geográfica y manipulación de la estopa, entre otros. A manera de establecer las bases de un antecedente exponiendo fichas técnicas, y datos esenciales como las propiedades naturales del coco.

Además de obtener información relevante sobre el cemento, los tintes minerales de tipo ferroso, teñido natural de origen vegetal, entre otros temas. Se adquirió también información sobre el trasfondo histórico de los temas anteriormente dichos, detalles de componentes químicos y sus reacciones, información sobre la utilización de diversos materiales como la estopa de coco y la cal. Para ello se utilizaron diversas fuentes primarias como libros de texto y documentos pertenecientes a la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad de San Carlos (Guatemala); y otras fuentes secundarias como artículos de periódicos y documentos de la web.

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2. Equipo e Instrumentos Las experimentaciones preliminares utilizando estopa de coco (Cocos Nucífera L.), se trabajó con cemento Holcim de alto desempeño 5000 y cemento Cemex blanco Portland. Seguidamente, con la finalidad que no cambien los resultados del experimento se usó estopa del mismo proveedor, para un mejor desempeño del tinte y para prevenir variaciones por mezcla de especie de coco.

Cocotera “Bendición de Dios” ubicada en el Cantón La Arenera, polígono “G” Lote #8, Departamento de Sonsonate. Los instrumentos utilizados son:

Gradilla de hierro (10x10 cm) Cuchara de albañilería Prensa de golpe Plástico de 40g Agua potable Cal hidratada Holcim Contenedores plásticos Olla peltre de 25 Lt. Cuchara de madera de 30 cm Báscula de gramos y kilogramos Mesa de trabajo

La documentación gráfica de la experimentación, se realizó mediante grabaciones audiovisuales y fotografías con una cámara digital semi-profesional.

arena cal carpeta guantes recipiente coco medidora

cemento CEMEX

cuchara de madera

cemento HOLCIM

cuchara plástica

colador

cucharas medidoras

cubeta plastica

cuchillo de sierra

olla de peltre

taza medidora

papel toalla

termómetro

prensa

tierra blanca

probeta

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DESPLEGABLE

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3. PROCESO EXPERIMENTAL

Obteniendo tres tipos de resultados:

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La experimentación preliminar constó en la obtención de tinte de origen vegetal de las siguientes plantas tintóreas:

1.Achiote (Bixa orellana) 2.Aguacate (Persea americana L) 3.Caoba (Swietenia macrophylla King) 4.Caimito (Chrysophyllum cainito L) 5.Cedro (Cadrela adorate) 6.Ciprés (Cupressus sempervirens L) 7.Chichipince (Citrus limon (L.) Burm) 8.Chupamiel (Digitalis purpurea) 9.Conacaste (Enterolobium cyclocarpum ) 10.Cola de caballo (Equisetum arvense L) 11.Copinol (Sloanea terniflora) 12.Cotonron (Enterolobium cyclocarpum) 13.Cujín (Calliandra schultzii Hams) 14.Cúrcuma (Curcum domestica) 15.Durazno (Prunus persica) 16. Eucalipto (Eucalyptus camaldulensis Dehn) 17. Escobilla (Callistemon citrinus) 18. Flor de fuego (Brachychiton acerifolius) 19.Guachipilín (Fabaceae Altura ) 20.Güiligüiste (Chorisia crispiflora) 21.Granada (Punica granatum) 22.Guarumo (Cecropia obtusifolia Bertol) 23.Laurel (Laurus nobilis L.) 24.Madre cacao (Gliricidia sepium) 25.Mandarina (Citrus reticulata) 26.Mango (Mangifera indica L) 27.Maquilishuat (Tabebuia Rosea) 28.Marañón Rojo (Anacardium occidental) 29.Memble (Artocarpus altilis) 30. Mora (Morus nigra) 31. Nance (Byrsonima crassifolia) 32.Nogal (Juglans neotropica Diels) 33.Noni (Morinda citrifolia L) 34.Plumajillo (Rosmarinus officinalis) 35.Quebracho (Schinopsis balansae) 36.San Andrés (Tecoma stans (L.) 37.Shaquireo (Podocarpus oleifolius) 38.Sincuya (Annona purpurea) 39.Sunza (Licania platypus) 40.Teca (Tectona grandisLinn F) 41.Tusa morada (Cercis silicuastrum) 42.Volador (Terminalia oblonga) 43.Zarza (Rubus ulmifolius) 44.Zarzamora (Morus nigra)

Plantas tintóreas, tuvieron como resultado ser no funcional para la tinción en cemento. Plantas tintóreas, tuvieron como resultado ser no funcional para la experimentación semi-industrial debido al daño que causaría al medio ambiente por deforestación. Plantas tintóreas, tuvieron como resultado ser no funcional debido a que daña la materia prima (el cemento) con su reacción en reposo.

El detalle de estos grupos es el siguiente:

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4. PREPARACIÓN DE CUERPO BASE Se preparó una mezcla 3x1(2) con los siguientes materiales:

1lb de cemento 1lb de arena de río 1lb de tierra blanca

1. Posteriormente se mezclaron los componentes y se agregó agua, se siguió mezclando hasta obtener una mezcla homogénea. 2. La mezcla obtenida se colocó en la gradilla de hierro con la ayuda de una cuchara para albañilería, se deslizó hasta los bordes y se quitó los excesos, luego se pasó por una prensa para compactación. 3. Se retiró la gradilla y de dejó fraguar el cemento hasta el día siguiente, donde se inició con el proceso de tinción.

5. PROCESO DE TEÑIDO DEL CEMENTO 1. Se recolectó la materia prima. 2. Seguidamente se cortó en partes pequeñas, se lavó con abundante agua. 3. Previamente se colocó agua a hervir y se agregó la estopa de coco, dejándolo reposar hasta que alcance punto de ebullición. Se dejó reposar durante 1 hora aproximadamente, hasta que se observó el tinte, esto es debido al cambio de coloración en el agua. 4. Se dejó enfriar la olla, y se almacenó el tinte en un recipiente plástico con tapa. Luego, se dejó reposar un día para que su concentración fuese mayor. 5. Se comenzó el proceso al día siguiente de extraído el tinte, inició con la inmersión de los cuerpos bases durante 2 minutos, tres veces al día, hasta que se obtuvo el color deseado (el cual se midió en la escala de grises de Munsell), luego se cambió el tinte por agua y se mojó tres veces al día durante 2 minutos hasta que completó los 28 días.

6. HOJA DE VERIFICACIÓN Se estableció el uso de una hoja de verificación para la obtención de datos específicos cuantificables, respecto a la medición de la experimentación. La cual medirá el peso de la pieza en húmedo y en seco, la absorción del tinte bajo la escala tonal de Munsell, la factibilidad de la solidez en intemperie y sombra. Así como también pesos y medidas según la receta experimentada.

7. ANÁLISIS DE RESULTADOS Mediante los datos obtenidos en la experimentación, se establece un análisis cuantitativo a partir de dichos resultados, añadiendo un cuadro de validación de procesos alcanzados. Es decir, comprobando el cumplimiento de las hipótesis y objetivos trazados.

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Hipótesis

HIPÓTESIS 1 H1: El cemento podrá adquirir color al ser teñido por un tinte natural de origen vegetal. H1 nula: El cemento no podrá adquirir color al ser teñido por un tinte natural de origen vegetal.

OPERACIONALIZACIÓN DE LA HIPÓTESIS 1 Son variables cuantitativas porque buscan obtener la medición tonal a través del colorante extraído de la estopa de coco por medio de la técnica de inmersión.

Indicador: Sí se podrá, no se podrá. Técnica e instrumento para obtención de datos:

Verificación del peso de la pieza de cemento en húmedo y seco. Resistencia del tinte sobre la pieza de cemento en exterior e interior. Factibilidad del proceso de tinción en la pieza de cemento.

Unidad de análisis 1: El cemento Portland. Variable independiente: El cemento obtendrá color, por la experimentación con el tinte extraído de la estopa de coco. Variable dependiente: El cambio de color se dará por la absorción del tinte extraído de la estopa de coco.

HIPÓTESIS 2 H2: El cemento Portland blanco (CEMEX) obtendrá color más claro que el cemento de alto desempeño 5000 (HOLCIM). H2 nula: El cemento Portland blanco (CEMEX) no obtendrá color más claro que el cemento de alto desempeño 5000 (HOLCIM).

OPERACIONALIZACIÓN DE LA HIPÓTESIS 2 Son variables cuantitativas porque buscan obtener la medición tonal a través del colorante extraído de la estopa de coco por medio de la técnica de inmersión.

Indicador: Sí se obtendrá, no se obtendrá. Técnica e instrumento para obtención de datos:

Verificación del peso de la pieza de cemento en húmedo y seco. Resistencia del tinte sobre la pieza de cemento en exterior e interior. Factibilidad del proceso de tinción en la pieza de cemento.

Unidad de análisis 1: El cemento Portland blanco (CEMEX) y el cemento de alto desempeño 5000 (HOLCIM). Variable independiente: El cemento de alto desempeño 5000 (HOLCIM) obtendrá mejor color, porque tiene un nivel más rápido de absorción que el cemento Portland blanco (CEMEX). Variable dependiente: El cambio de color se dará por la aplicación de tinte, porque los dos tipos de cemento tienen el mismo componente, el único cambio es que el cemento Portland (CEMEX) es de color blanco y el cemento de alto desempeño 5000 (HOLCIM) es de color gris.

HIPÓTESIS 3 H3: Al realizar una mezcla que contenga un porcentaje de cal en ambos tipos de cementos, se obtendrán colores rojizos y violetas en tonalidad intensa. H3 nula: Al realizar una mezcla que contenga un porcentaje de cal en ambos tipos de cementos, no se obtendrán colores rojizos e intensos.

OPERACIONALIZACIÓN DE LA HIPÓTESIS 3 Son variables cuantitativas porque buscan obtener la medición tonal a través del colorante extraído de la estopa de coco por medio de la técnica de inmersión.

Indicador: Sí se obtendrá, no se obtendrá. Técnica e instrumento para obtención de datos:

Verificación del peso de la pieza de cemento en húmedo y seco. Resistencia del tinte sobre la pieza de cemento en exterior e interior. Factibilidad del proceso de tinción en la pieza de cemento.

Unidad de análisis 1: El cemento Portland blanco (CEMEX) y el cemento de alto desempeño 5000 (HOLCIM). Variable independiente: Debido a la mezcla con cal, se obtendrá colores más rojizos por que la cal es un modificador de color. Variable dependiente: El cambio de color se dará porque la cal tiene la capacidad de enrojecer los pigmentos por ser un modificador de color natural.

HIPÓTESIS 4 H4: A mayor cantidad de inmersiones el cemento absorberá más color y se lograra un valor estable. H4 nula: A mayor cantidad de inmersiones el cemento no absorberá más color y no se lograra un valor estable.

OPERACIONALIZACIÓN DE LA HIPÓTESIS 4 Son variables cuantitativas porque buscan obtener la medición tonal a través del colorante extraído de la estopa de coco por medio de la técnica de inmersión.

Indicador: Sí se obtendrá, no se obtendrá. Técnica e instrumento para obtención de datos:

Verificación del peso de la pieza de cemento en húmedo y seco. Resistencia del tinte sobre la pieza de cemento en exterior e interior. Factibilidad del proceso de tinción en la pieza de cemento.

Unidad de análisis 1: El cemento Portland blanco (CEMEX) y el cemento de alto desempeño 5000 (HOLCIM). Variable independiente: El color se irá modificando día a día por cada inmersión porque cada día absorberá un porcentaje de color. Variable dependiente: El color cambia según la cantidad de inmersiones porque el cemento absorbe el 45% de su peso en los primeros 28 días y lo que absorberá es el pigmento del tinte (Ponce O. A., 2012)

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4 Experimentación

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El

CAPÍTULO 4 EXPE RIMENTO

roceso y preparación de cuerpos bases, preparación del tinte, métodos de tinción y proceso de teñido de la pieza.

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P

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Proceso de preparación de cuerpo base con cemento Holcim 5000 Materiales:

Cemento Holcim 5000 Arena de río (Río Acelhuate, Soyapango) Tierra blanca Agua potable Cuchara de albañilería Zaranda para arena fina Pala cuadrada Mezcladora artesanal Gradilla de metálica de 10x10 cm Guantes de hule Cubeta de 5 galones Depósito de 1.5 litros Lona plástica de 250g

Procedimiento: Después de recolectar los materiales se inicia con el proceso de colado de la arena de río y la tierra blanca en la zaranda para arena fina, con el fin de quitar las rocas de tamaño grande y dejar solo la arena y la tierra más fina. Luego, se calculan los materiales según la medida estándar artesanal:

1 bolsa de cemento de 42.5 Kg 10 paladas* de tierra blanca 10 paladas de arena

Posteriormente, estos materiales se colocan en una mezcladora artesanal y se le agrega 2 cubetas de agua de 5 galones cada una, se mezcla constantemente de 3 a 5 minutos.

Se pone la pieza de madera sobre una superficie plana, sobre la pieza de madera se coloca la lona plástica y luego la gradilla. La mezcla obtenida se coloca en la gradilla metálica, se distribuye homogéneamente y se quitan los excesos. Luego la mezcla en la gradilla pasa por la prensa de golpe para compactarla, se retira de la gradilla y se pone a temperatura ambiente durante 6-9 horas, luego se riega con agua durante 1-2 minutos tres veces al día.

(*) Palada: Se refiere a una medida artesanal utilizada en la albañilería salvadoreña, esta es equivalente a 2.5 Lbs. Aproximadamente.

PROCESO DE PREPARACIÓN DE CUERPO BASE CON CEMENTO CEMEX Materiales:

Cemento portland CEMEX Arena de río (Río Acelhuate, Soyapango) Tierra blanca Agua potable Cuchara de albañilería Zaranda para arena fina Pala cuadrada Mezcladora artesanal Gradilla de metálica de 10x10 cm Guantes de hule Cubeta de 5 galones Depósito de 1.5 litros Pieza de madera de 30 x30 cm Lona plástica de 250g

Procedimiento: Después de recolectar los materiales se inicia con el proceso de colado de la arena de río y la tierra blanca en la zaranda para arena fina, con el fin de qui tar las rocas de tamaño grande y dejar solo la arena y la tierra más fina.

1 bolsa de cemento de 42.5 Kg 10 paladas de tierra blanca 10 paladas de arena

Posteriormente, estos materiales se colocan en una mezcladora artesanal y se le agrega 2 cubetas de agua de 5 galones cada una, se mezcla constantemente de 3 a 5 minutos.

Se pone la pieza de madera sobre una superficie plana, sobre la pieza de madera se coloca la lona plástica y luego la gradilla. La mezcla obtenida se coloca en la gradilla metálica, se distribuye homogéneamente y se quitan los excesos. Luego la mezcla en la gradilla pasa por la prensa de golpe para compactarla, se retira de la gradilla y se pone a temperatura ambiente durante 6-9 horas, luego se riega con agua durante 1-2 minutos tres veces al día.

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PROCESO DE PREPARACIÓN DE CUERPO BASE CON CEMENTO HOLCIM 5000+ CAL Materiales:

Cemento Holcim 5000 Cal viva Arena de río (Río Acelhuate, Soyapango) Tierra blanca Agua potable Cuchara de albañilería Zaranda para arena fina Pala cuadrada Mezcladora artesanal Gradilla de metálica de 10x10 cm Guantes de hule Cubeta de 5 galones Depósito de 1.5 litros Pieza de madera de 30 x30 cm Lona plástica de 250g

Procedimiento: Después de recolectar los materiales se inicia con el proceso de colado de la arena de río y la tierra blanca en la zaranda para arena fina, con el fin de quitar las rocas de tamaño grande y dejar solo la arena y la tierra más fina.

1 bolsa de cemento de 42.5 Kg 10 paladas de tierra blanca 10 paladas de arena ½ bolsa de cal viva (21.25 Kg)

Posteriormente, estos materiales se colocan en una mezcladora artesanal y se le agrega 2 cubetas de agua de 5 galones cada una, se mezcla constantemente de 3 a 5 minutos.

Se pone la pieza de madera sobre una superficie plana, sobre la pieza de madera se coloca la lona plástica y luego la gradilla. La mezcla obtenida se coloca en la gradilla metálica, se distribuye homogéneamente y se quitan los excesos. Luego la mezcla en la gradilla pasa por la prensa de golpe para compactarla, se retira de la gradilla y se pone a temperatura ambiente durante 6-9 horas, luego se riega con agua durante 1-2 minutos tres veces al día.

PROCESO DE PREPARACIÓN DE CUERPO BASE CON CEMENTO CEMEX + CAL Materiales:

Cemento portland CEMEX Cal viva Arena de río (Río Acelhuate, Soyapango) Tierra blanca Agua potable Cuchara de albañilería Zaranda para arena fina Pala cuadrada Mezcladora artesanal Gradilla de metálica de 10x10 cm Guantes de hule Cubeta de 5 galones Depósito de 1.5 litros Pieza de madera de 30 x30 cm Lona plástica de 250g

Procedimiento: Después de recolectar los materiales se inicia con el proceso de colado de la arena de río y la tierra blanca en la zaranda para arena fina, con el fin de quitar las rocas de tamaño grande y dejar solo la arena y la tierra más fina.

1 bolsa de cemento de 42.5 Kg 10 paladas de tierra blanca 10 paladas de arena ½ bolsa de cal viva (21.25 Kg)

Posteriormente, estos materiales se colocan en una mezcladora artesanal y se le agrega 2 cubetas de agua de 5 galones cada una, se mezcla constantemente de 3 a 5 minutos.

Se pone la pieza de madera sobre una superficie plana, sobre la pieza de madera se coloca la lona plástica y luego la gradilla. La mezcla obtenida se coloca en la gradilla metálica, se distribuye homogéneamente y se quitan los excesos. Luego la mezcla en la gradilla pasa por la prensa de golpe para compactarla, se retira de la gradilla y se pone a temperatura ambiente durante 6-9 horas, luego se riega con agua durante 1-2 minutos tres veces al día.

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MÉTODOS DE TINCIÓN Se realizó tres tipos de pruebas para comprobar cuál era el proceso óptimo para teñir el cemento.

Prueba 1 Materiales:

Pieza de cemento Olla de peltre de 10 a 12 Lt 1.5 Lt de tinte natural de origen vegetal de la estopa de coco enano malasino. Cocina de gas.

Procedimiento: Se agrega el tinte en la olla de peltre y se pone a temperatura alta (120 a 130°C) hasta soltar hervor lego se agrega la pieza de cemento y se deja hervir de 20 a 45 minutos, luego se separa el ladrillo del tinte y se deja secar. Este procedimiento se hace una sola vez. Este procedimiento si funciona, pero es de difícil aplicación para piezas grandes.

Prueba 2 Este experimento se realizó en la construcción del ladrillo del cemento. Materiales:

Cemento Holcim 5000 Arena de río (Río Acelhuate, Soyapango) Tierra blanca 5 Lt de tinte natural de origen vegetal de la estopa de coco enano malasino. Cuchara de albañilería Zaranda para arena fina Pala cuadrada Mezcladora artesanal Gradilla de metálica de 10x10 cm Guantes de hule Cubeta de 5 galones (18.9 Lt) Recipiente plástico de 1.5 litros Pieza de madera de 30 x30 cm Lona plástica de 250g

Procedimiento: Después de recolectar los materiales se inicia con el proceso de colado de la arena de río y la tierra blanca en la zaranda para arena fina, con el fin de quitar las rocas de tamaño grande y dejar solo la arena y la tierra más fina. Luego, se calculan los materiales según la medida estándar artesanal: 1 bolsa de cemento de 42.5 Kg, 10 paladas de tierra blanca y 10 paladas de arena.

Posteriormente, estos materiales se colocan en una mezcladora artesanal y se le agrega los 5 Lt de tinte natural de origen vegetal de la estopa de coco enano malasino., se mezcla constantemente de 3 a 5 minutos.

Se pone la pieza de madera sobre una superficie plana, sobre la pieza de madera se coloca la lona plástica y luego la gradilla. La mezcla obtenida se coloca en la gradilla metálica, se distribuye homogéneamente y se quitan los excesos. Luego la mezcla en la gradilla pasa por la prensa de golpe para compactarla, se retira de la gradilla y se pone a temperatura ambiente durante 6-9 horas, luego se riega con agua durante 1-2 minutos tres veces al día. Los resultados de este experimento fue aceptable pero no el deseado por que el color es muy suave.

Prueba 3. Materiales:

Ladrillo de cemento de 6 a 8 horas de fabricado 1.5 Lt de tinte natural de origen vegetal de la estopa de coco enano malasino. Contenedor plástico.

Procedimiento: Procedimiento de baño en frío: Se agregó 1.5 Lt de tinte natural de origen vegetal de la estopa de coco enano malasino en el contenedor plástico, se metió el ladrillo de 1-2 min, se observaron los resultados y las reacciones fueron a los 0.30 segundos. Este procedimiento se repitió tres veces al día durante 15 días.

Este procedimiento no representa mayor problema y es de fácil aplicación, además el color es más intenso que en las otras dos aplicaciones.

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DESPLEGABLE

RECETA Y PREPARACIÓN DE TINTE TINTE EXTRAÍDO DE LA ESTOPA DE COCO (Cocos nucifera) Materiales:

Estopa de Coco Enano Malasino Agua potable Cuchillo de cierra Guantes de hule Cubeta de 5 litros Olla de peltre de 10-12 litros Toallas de papel Cocina de gas Sal de cocina Báscula

Preparación: Se recolecta la estopa de coco y se limpian con papel toalla, luego con el cuchillo de cierra se corta en pequeñas partes y se lavan con abundante agua quitando rápidamente el exceso de agua, ya que la estopa de coco se oxida en esta etapa, obteniendo de esta manera el tinte.

Posteriormente se colocan 6 litros de agua en la olla de peltre y 4 libras de estopa de coco desmenuzadas, luego se deja hervir a temperatura alta (120 a 130°C) de 45 minutos a una 1 ½ hora, después se deja enfriar y se cuela para agrega una onza de sal.

El tinte se puede usar frío o si se prefiere se calienta, aunque el resultado no cambia.

PROCESO DE TEÑIDO DE PIEZA DE CEMENTO CON TINTE EXTRAÍDO DE ESTOPA DE COCO Materiales:

Pieza de cemento de 10x 10 cm Tinte extraído de la estopa de coco enano malasino Cubeta cuadrada de 15x15 cm Guantes de hule

Procedimiento: Para el proceso de tinción el ladrillo debe estar completamente seco, para ello se debe esperar 6 horas aproximadamente, luego se agrega el tinte en la cubeta y se introduce el ladrillo de cemento máximo 1-2 minutos, este procedimiento se realiza 3 veces al día durante 28 días.

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FOTOS

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Tabulación de

RESULTADOS

Holcim 5000

Tabla 1: Teñido de piezas de cemento con cemento Holcim 5000

Holcim 5000 + Cal

Tabla 3: Teñido de piezas de cemento con cemento Holcim 5000 + Cal.

En la tabla se presenta una escala de teñido durante los 28 días del experimento, donde se observan 5 niveles en los que incrementa la absorción del color. El primer nivel se logra del día 1 al día 2, el segundo nivel del día 3 al día 7, el tercer nivel del día 8 al día 10, el cuarto nivel del día 11 al día 15 y el quinto nivel es del día 16 al día 28.

En la tabla se presenta una escala de teñido durante los 28 días del experimento, donde se observan 5 niveles en los que incrementa la absorción del color. El primer nivel se logra en el día 0 al día 1, el segundo del día 2 al día 4, el tercer nivel del día 5 al día 7, el cuarto nivel del día 8 al día 13 y el quinto nivel es del día 14 al día 28.

CEMEX CEMEX + Cal

Tabla 2: Teñido de piezas de cemento con cemento portland CEMEX

En la tabla se presenta una escala de teñido durante los 28 días del experimento, donde se observan 5 niveles en los que incrementa la absorción del color. El primer nivel se logra del día 1 al día 3, el segundo del día 4 al día 7, el tercer nivel del día 8 al día 15, el cuarto nivel del día 15 al día 17 y el quinto nivel es del día 18 al día 28.

Tabla 4: Teñido de piezas de cemento con cemento portland CEMEX + Cal.

En la tabla se presenta una escala de teñido durante los 28 días del experimento, donde se observan 5 niveles en los que incrementa la absorción del color. El primer nivel se logra en el día 0 al día 1, el segundo del día 2 al día 4, el tercer nivel del día 5 al día 10, el cuarto nivel del día 11 al día 13 y el quinto nivel es del día 14 al día 28.

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EXPERIMENTO COMPLETO

Tabla 5: Fusión de pruebas realizadas en los cuatro experimentos.

En la tabla se presentan los cuatro experimentos anteriormente realizados durante los 28 días. En el resultado de este grupo se aprecia, que en los experimentos a los cuales se les agregó la cal como modificador de color, el teñido generó un nivel de aceleración de color mayor que ambos cementos puros.

ANÁLISIS DE LA EXPERIMENTACIÓN Los resultados que se obtuvieron en esta fase de experimentación han sido diversos, debido a que se realizaron una serie de pruebas con dos tipos de cemento y la cal como modificador de color. Fue determinante conocer el cemento y sus reacciones ante el teñido de coco de origen vegetal. El tiempo dedicado a analizar las reacciones del teñido fue importante, pues de ellas dependía alcanzar los objetivos planteados en el proyecto.

Se inició por preparar las mezclas, establecidas por cementos puros y por dos mezclas con cal utilizada como modificador de color. Es por esto, que en las mezclas hay una pequeña variante entre ambas mezclas con modificador de color quedan más compactas y lisas. Mientras que en los cuerpos bases de cemento el teñido es muy parecido, aunque el cemento Holcim 5000 presenta desde el día 3 un color mucho más fuerte y homogéneo. Mientras que el cemento Cemex presenta dificultades para teñir, ya que en el cuerpo base se observó una mancha más clara en el centro.

Los cambios de color se dieron a causa de la foto oxidación, ésta es la reacción que se produce en la estopa de coco al ser cortada, tiene efecto al entrar en contacto con la luz y aire. Por lo tanto, al exponerse a la luz, la corteza recién cortada es de un color blanco o amarillo claro, el cual se torna café claro con la luz y al ser exhibido al aire, obtiene un color el café obscuro a los pocos segundos.

Ésta misma reacción que sucede en las muestras de cemento. Se tiñe la pieza de cemento en el tiempo establecido, posteriormente se retira la pieza del baño acuoso y es en los minutos siguientes que se produce el teñido por oxidación, el cual puede tardar aproximadamente entre 30 segundos a 10 minutos para ver el cambio de color.

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Al mismo tiempo, se realizaron mezclas con un porcentaje de cal, hecho que produjo cambios evidentes al usarlo como modificador de color. Por otro lado, los cuerpos bases obtuvieron aspectos muy similares visualmente, mientras que en el teñido absorben el tinte de diferente forma, ambos cuerpos bases presentan manchas y después de los 28 días el ladrillo suelta el color en forma arenosa. Otro cambio en el cemento sucedió durante el proceso de teñido, esto se aprecia en que los experimentos que incluyen cal como modificador de color, obtienen un nivel de aceleración de color mayor que el teñido que contiene solamente el cemento puro, sin cal.

También hay que considerar, que la cantidad de pH en los cuerpos bases influyó en el color que adquirió cada prueba. A mayor cantidad de pH se obtuvo un color violáceo más oscuro, y a menor cantidad de pH un color café rojizo claro. Esto sucedió debido a la cantidad de pH en la mezcla de cemento que contenía cal, el nivel de alcalinidad es mayor. A simple vista la mezcla se compactó, es decir, que los poros lucen más cerrados; por lo que el tinte no logró penetrar la misma profundidad (0.02 mm) que la mezcla con cemento sin cal (1.5 mm). Sin embargo en un inicio se ve más oscuro, pero al pasar 5 o 10 minutos, el color disminuye. El secado de las piezas es uniforme día a día, vale mencionar que las piezas con cal secan más rápido después de cada inmersión en el tinte, lo que muestra ser como resultado una impermeabilización en la mezcla. Mientras que la forma de secado es de las orillas hacia el centro, el tiempo de este proceso es más lento que el secado de un ladrillo de mezcla sin cal.

Posteriormente se observó, que los cuerpos bases que contienen cal presentan moho (Aspergillus flavus) en la parte central de la pieza después de los 28 días, y por esta razón atrae pequeños insectos hacia él, mientras que en las pruebas sin cal no hay ninguna variante.

Las piezas teñidas después de los 28 días, se logra apreciar que las piezas que contienen cal, experimentan desprendimiento de color en forma de polvo y grumos en la capa superior del ladrillo. También estas piezas presentan moho (Aspergillus flavus), insectos producidos por el mismo, y es de color blanco con pequeñas protuberancias redondas que crecieron por lo general en el centro.

Se realizaron cuatro grupos de tintes, equivalente a un tinte por cada uno de los cuatro experimentos, de esta manera se evitó la contaminación entre ellos; además se les agregó 20 gramos de sal a cada baño tintóreo para evitar la fermentación durante los 28 días de la experimentación. Las piezas hechas de cemento puro no obtuvieron cambios; sin embargo, los cuerpos bases que contenían cal como modificador de color, si generaron fermentación paulatinamente.

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5 Conclusiones

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Conclusiones

CAPÍTULO 5

lo largo de la investigación se logró documentar y sistematizar procesos, tanto de extracción de la estopa de coco, y también de la utilización del tinte en cemento, como un material no convencional. De esta manera se supo identificar aciertos en las diferentes hipótesis planteadas; así como también descubrimientos que

fundamentan la información compartida en el documento.

De acuerdo al presente trabajo de investigación se aclara, que ninguno de los componentes utilizados para las experimentaciones tiene consecuencias graves de salud, y son totalmente permitidas para la utilización, venta y fabricación con las mismas. Basado en el decreto N° 408, tomo N° 341 de la Asamblea Legislativa de El Salvador, publicado en el Diario Oficial N° 188 del 9 de octubre de 1998.

Dentro de las interrogantes encontradas al inicio del experimento, estuvo muy presente el demostrar que el cemento puede ser teñido con un tinte natural de origen vegetal, y fue un logro el poder demostrar que efectivamente, que se pueden teñir piezas de cemento con tinte natural de origen vegetal. Es por ello que parte de la investigación bibliográfica permitió analizar las propiedades y características del coco, cemento, tintes minerales, y tintes naturales.

A continuación, los resultados encontrados durante la experimentación son:

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A

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HIPÓTESIS 1 H1: El cemento podrá adquirir color al ser teñido por un tinte natural de origen vegetal. H1 nula: El cemento no podrá adquirir color al ser teñido por un tinte natural de origen vegetal.

Aceptable H1 Se comprobó que el cemento podría adquirir color al ser teñido por un tinte natural de origen vegetal, para su futura implementación como producción artesanal para mini empresas salvadoreñas. El proceso se describe paso a paso, con la finalidad que pueda ser replicado por los artesanos o posibles investigadores, contribuyendo a la conservación del medio ambiente y a reducir los desechos orgánicos.

HIPÓTESIS 2 H2: El cemento Portland blanco (CEMEX) obtendrá color más claro que el cemento de alto desempeño 5000 (HOLCIM). H2 nula: El cemento Portland blanco (CEMEX) no obtendrá color más claro que el cemento de alto desempeño 5000 (HOLCIM).

Aceptable H2 El cemento Portland blanco (CEMEX) obtuvo color más claro que el cemento de alto desempeño 5000 (HOLCIM), durante el periodo de tinción, pero el color no es tan estable a comparación del cemento de alto desempeño 5000.

HIPÓTESIS 3 H3: Al realizar una mezcla que contenga un porcentaje de cal en ambos tipos de cementos, se obtendrán colores rojizos y violetas en tonalidad intensa. H3 nula: Al realizar una mezcla que contenga un porcentaje de cal en ambos tipos de cementos, no se obtendrán colores rojizos e intensos.

Aceptable H3 Se realizó una mezcla con un porcentaje de cal, en ambos tipos de cementos, se obtuvieron colores rojizos y violetas muy intensos durante los primeros días de tinción, este proceso permite una aceleración durante el proceso de teñido. Aunque ambas mezclas presentan mayor cantidad de manchas que las mezclas con cemento puro y también cuando se termina de teñir a los 28 días el tinte se desprende en forma de arena, agregando que el teñido en cuerpos bases con un porcentaje de cal es inconsistente en cuanto a color.

HIPÓTESIS 4 H4: A mayor cantidad de inmersiones el cemento absorberá más color y se lograra un valor estable. H4 nula: A mayor cantidad de inmersiones el cemento no absorberá más color y no se lograra un valor estable.

Aceptable H4 Mediante las inmersiones el cemento absorbió más color y se logró un valor estable. Se observaron cinco cambios de color significativos, durante los 28 días, cada día las pruebas presentaban un progreso en el teñido, hasta lograr un café quemado, debido al proceso de foto oxidación.

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Acercamiento al resultado de uno de los experimentos . Fotografía de carácter ilustrativo.

RECOMENDA

CIONES

SECTOR ARTESANAL, MICRO, PEQUEÑA Y MEDIANA EMPRESA DE EL SALVADOR:

Se recomienda el apoyo y la apertura de nuevas investigaciones experimentales, que permita ser cimiento para crear nuevas materias primas para líneas de productos y de esa manera contribuir con la mejora económica y cultural de El Salvador.

Llamado a las empresas a impulsar el esfuerzo de los estudiantes para trabajar en conjunto de la mano para mejorar el sector artesanal y dar a conocer los datos de esta investigación, para dejar una huella el área artesanal.

PARA LA UNIVERSIDAD DR. JOSÉ MATÍAS DELGADO: Impulsar la investigación experimental en la carrera de Diseño de Producto Artesanal y permitir una mezcla de diferentes áreas y competencias académicas que complementen la investigación sin entorpecer el conocimiento.

Mejora de instalaciones y equipo para futuros proyectos e investigaciones que tengan bases en el teñido natural de origen vegetal.

Implementación de cátedras y módulos que sean afines al pensum, como química aplicada al diseño; sobre todo para sustentar el conocimiento adquirido durante la carrera.

PARA DISEÑADORES O INVESTIGADORES INTERESADOS: A los resultados obtenidos en esta investigación, recomendamos realizar pruebas de resistencia de peso, abrasión, fuego, a la intemperie, tensión paralela a la superficie, sol, absorción del agua, etc.

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6 Anexos

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CAPÍTULO 6 GLOSARIO

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A Absorción: Propiedad de los tejidos orgánicos de aspirar sustancias externas a ellos. Agua residual: Las procedentes de desagües o de actividades industriales, que contienen residuos y suciedad. Alizarina: Es un compuesto orgánico, cuya fórmula es C 14H 8O4, que ha tenido un rol destacado como tinte, obteniéndose originalmente de las raíces de las plantas de rubia. Alúmina: es el óxido de aluminio (Al2O3). Junto con la sílice, es el componente más importante en la constitución de las arcillas y los esmaltes, confiriéndoles resistencia y aumentando su temperatura de maduración. Aluminato: Es un compuesto químico existente en el clinker de los cementos Portland (de 7% a 15%). Reacciona muy rápidamente con el agua, es el que posee una cinética reactiva de mayor velocidad entre los componentes silicatos del Clinker. Anilinas: Es usada para fabricar una amplia variedad de productos como por ejemplo la espuma de poliuretano, productos químicos agrícolas, pinturas sintéticas, antioxidantes, estabilizadores para la industria del caucho, herbicidas, barnices y explosivos. Asfaltos: es una mezcla sólida y compacta de hidrocarburos y de minerales que mayormente es empleada para construir el pavimento de las calzadas. Autopolinizante: Cuando el polen de los estambres de una planta cae sobre el estigma de la misma planta.

B Baño acuoso: Elemento en agua o parecido a ella. Bauxita: Es un mineral, que puede ser tanto blando como duro, compuesta por óxidos de aluminiohidratados.

C Cal hidráulica: Es una cal en polvo y parcialmente apagada que puede fraguar en sitios húmedos y debajo del agua. De baja resistencia mecánica, su valor depende de la proporción de arcilla que contengan. Por encima del 21,8% se obtiene ya un Cemento de fraguado lento. Calcinación: Es el proceso de calentar una sustancia a temperatura elevada, (temperatura de descomposición), para provocar la descomposición térmica o un cambio de estado en su constitución física o química. El proceso, que suele llevarse a cabo en largos hornos cilíndricos, tiene a menudo el efecto de volver frágiles las sustancias Capa fibrosa: Es la cáscara del coco, está compuesta de dos capas, la capa fibrosa superior externa, la siguiente capa es la cáscara interior, una capa rígida pertenece al “hueso” y envuelve a las partes comestibles, que son la pulpa y el agua. Cártamo: Es una planta que aunque originalmente era cultivada por sus flores (usadas como colorante), hoy en día se cultiva principalmente por sus semillas, de las cuales se extrae un aceite vegetal comestible. Cemento puzolánico: Este tipo de cemento es de mayor resistencia a los agentes químicos, se caracteriza por desarrollar menos calor al fraguar, tener menor dilatación y ser más impermeable que el Cemento Portland, disminuyendo la exhudación y segregación. Cerecilla: Llamada comúnmente como acerola o semeruco, nombre que recibe su fruto, es una especie de la familia Malpighiaceae que crece espontáneamente en América Central, las Antillas y en las zonas tropicales húmedas de Sudamérica.

Clinker: O cliker Portland es el principal componente del cemento Portland, el cemento más común y, por tanto, del hormigón. Cribas: Es un utensilio que se emplea para limpiar el grano (principalmente del trigo) de la paja, el polvo y otros sólidos no deseados con que se haya mezclado. A esta operación se la llama ahechar. Coloración: Disposición y tonalidad de los colores de una cosa. Colorimetría del suelo: Es la ciencia que estudia la medida de los colores de la tierra y que desarrolla métodos para la cuantificación los suelos, es decir la obtención de valores numéricos del color. Conglomerante hidráulico: son materiales capaces de unir fragmentos de una o varias sustancias y dar cohesión. Cunetas: es una zanja o canal que se abre a los lados de lasvías terrestres de comunicación (caminos, carreteras, autovías ...) y que, debido a su menor nivel, recibe las aguas pluviales y las conduce hacia un lugar que no provoquen daños o inundaciones.

D Descoloración: f. Pérdida o disminución del color. Desmoldantes: Aditivos para separar materias primas de moldes. Diseminación: Extender los elementos de un conjunto sin orden y en diferentes direcciones. Dióxido de Silicio: (SiO2) Es un compuesto de silicio y oxígeno, llamado comúnmente sílice. Este compuesto ordenado espacialmente en una red tridimensional (cristalizado) forma el cuarzo y todas sus variedades. Si se encuentra en estado amorfo constituye el ópalo, que suele incluir un porcentaje elevado de agua, y el sílex. Durabilidad: f. Característica de lo que dura o posibilidad de durar mucho.

E Ebullición: f. Movimiento agitado y con burbujas de un líquido, que tiene lugar al elevar su temperatura. Electroestática: Es la rama de la Física que analiza los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica, es decir, el estudio de las cargas eléctricas en equilibrio.

F Fierro: Metal maleable y resistente de color gris azulado. Finura: O fineza de un metal precioso se refiere a la razón del metal primario sin ningún tipo aditivos o impurezas. Foliolo: Se llama así a cada una de las piezas separadas en que a veces se encuentra dividido el limbo de una hoja. Cuando el limbo foliar está formado por un solo folíolo, es decir no está dividido, se dice que la hoja es una hoja simple. Fragua: Es el proceso de endurecimiento y pérdida de plasticidad del hormigón, sumergidos en agua.

G Gasterópodo: gastrópodos o univalvos constituyen la clase más extensa del filo de los Moluscos.

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Granel: Es un conjunto de bienes que se transportan sin empaquetar, ni embalar en grandes cantidades. Granulometría: Es la medición y graduación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica.

H Holderbank: Es una comuna suiza del cantón de Soleura, situada en el distrito de Thal. Limita al norte con las comunas de Mümliswil-Ramiswil y Langenbruck, lugar donde inicio Holcim la producción de cemento en 1912. Hormigón: Es un material compuesto empleado en construcción, formado esencialmente por un aglomerante al que se añade partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos.

I Inmersión: f. Introducción de algo en un líquido. Inorgánico: Un vocablo que halla su origen en el latín organ cus, posee múltiples usos. Dicho de un cuerpo, por ejemplo, refiere a aquello que presenta condiciones o aptitudes para tener vida.

J Jícara: Crescentia cujete es un árbol de la zona intertropical de la familia de las bignoniáceas, originario de América, de unos 5 metros de altura.

M Machete: Es un cuchillo grande pero más corto que una espada o un sable. Comúnmente mide menos de 60 cm y tiene un solo filo. Se utiliza para segar la hierba, cortar la caña de azúcar, podar plantas, abrirse paso en la selva o como arma blanca. Maleabilidad: f. Material que se le puede dar otra forma sin romperlo. Margas: Es un tipo de roca sedimentaria compuesta principalmente de calcita y arcillas, con predominio, por lo general, de la calcita, lo que le confiere un color blanquecino con tonos que pueden variar bastante de acuerdo con las distintas proporciones y composiciones de los minerales principales. Mineralógica: Es la rama de la geología que estudia las propiedades físicas y químicas de los minerales que se encuentran en el planeta en sus diferentes estados de agregación. Mimbre: Es una fibra vegetal que se obtiene de un arbusto de la familia de los sauces y que se teje para crear muebles, cestos y otros objetos útiles. Monocotiledónea: son una clase de plantas fanerógamas angiospermas, con los embriones de las semillas presentando un solo cotiledón u hoja inicial.

Mordentado: proceso empleado en tintorería que sirve para fijar los colores en los productos textiles. La función del mordiente es favorecer la fijación del colorante en las fibras. Es usado principalmente en la industria textil para designar a aquellas sales metálicas (de aluminio, hierro, plomo ...), ácidos (el ácido tánico, usado para fijar colores básicos), sustancias orgánicas (caseína, gluten, albúmina, ...), etcétera, que sirven para fijar los colores de estampados en los textiles. Mordiente: Es una sustancia empleada en tintorería que sirve para fijar los colores en los productos textiles. La función del mordiente es favorecer la fijación del colorante en las fibras. Este término es usado principalmente en la industria textil para designar a aquellas sales metálicas (de aluminio, hierro, plomo ...), ácidos (el ácido tánico, usado para fijar colores básicos), sustancias orgánicas (caseína, gluten, albúmina, ...), etcétera, que sirven para fijar los colores de estampados en los textiles. Morfológica: Es la disciplina encargada del estudio de la estructura de un organismo o sistema en un contexto comparativo. Se distingue de la anatomía en que la morfología compara unas estructuras determinadas con otras de un mismo individuo en su ontogénesis, o bien con estructuras homólogas de especies emparentadas. Se recurre usualmente a comparaciones morfofuncionales o fisiológicas. Mortero: Es un compuesto de conglomerantes inorgánicos, áridos y agua, y posibles aditivos que sirven para pegar elementos de construcción tales como ladrillos, piedras, bloques de hormigón, etc.

N No convencional: Algo no tradicional. Normas ASTM: Es un organización de normas internacionales que desarrolla y publica, acuerdos voluntarios de normas técnicas para una amplia gama de materiales, productos, sistemas y servicios. Existen alrededor de 12,575 acuerdos voluntarios de normas de aplicación mundial.

O Óxido de Aluminio: (Al2O3) es un compuesto químico de aluminio y oxígeno con la fórmula química Al2O3. Es el que ocurre más frecuentemente de varios óxidos de aluminio, y específicamente identificado como óxido de aluminio. Es comúnmente llamado alúmina, y también puede ser llamado aloxide, aloxite, o alundo dependiendo de las formas o aplicaciones particulares. Óxido de Calcio: (CaO) Es un metal suave grisáceo, y es el quinto más abundante en masa en la corteza terrestre. También es el ion más abundante que se encuentra disuelto en el agua de mar tanto como por su molaridad y masa, después del sodio, cloruros, magnesio y sulfatos. Oxido de cobalto: CoO, utilizado para la fabricación de esmaltes de colores en la industria cerámica. Oxido ferroso: FeO, compuesto químico formado por hierro y oxígeno.

P Pashte: fruto de Luffa es una planta con flores perteneciente a la familia Cucurbitaceae. Las plantas y sobre todo sus frutos son conocidos como estropajos o esponjas vegetales. Pepita: Semilla de plantas cultivadas o silvestres que, por su sabor generalmente dulce-acidulado, por su aroma intenso y agradable, y por sus propiedades nutritivas, suelen consumirse mayormente en su estado fresco, como jugo o como postre (y en menor medida, en otras preparaciones), una vez alcanzada la madurez organoléptica, o luego de ser sometidos a cocción.

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Piedra arsénica: Roca sedimentaria de tipo detrítico, de color variable, que contiene clastos de tamaño arena. Piedra caliza: Son rocas sedimentarias compuestas mayoritariamente por carbonato de calcio (CaCO3), generalmente calcita, aunque frecuentemente presenta trazas de magnesita (MgCO3) y otros carbonatos. Pigmento: m. Materia colorante que, disuelta o en forma de gránulos, se encuentra en el protoplasma de muchas células vegetales o animales. Polinización: Es el proceso de transferencia del polen desde los estambres hasta el estigma o parte receptiva de las flores en las angiospermas, donde germina y fecunda los óvulos de la flor, haciendo posible la producción de semillas y frutos. Polifenólicos: son un grupo de sustancias químicas encontradas en plantas caracterizadas por la presencia de más de un grupo fenol por molécula. Los polifenoles son generalmente subdivididos en taninos hidrolizables, que son ésteres de ácido gálico de glucosa y otros azúcares; y fenilpropanoides, como lalignina, flavonoides y taninos condensados. Polygamomonoecious: Es una especie de población que contiene plantas que son polígamos y plantas que son monoicas. Las palmas de coco son un buen ejemplo de una especie polygamomonoecious. Poroso: Fracción de huecos son espacios vacíos en un material, y es una fracción del volumen de huecos sobre el volumen total, entre 0-1, o como un porcentaje entre 0-100%. Portlandita: Es un mineral de la clase de los minerales óxidos, y dentro de esta pertenece al llamado “grupo de la brucita”. Propiedades tintóreas: Son partes de plantas que contienen en uno o en sus diferentes órganos (raíz, tallo, ramas, hojas, flores, frutos, semillas) altas concentraciones de principios colorantes como alcoholes, fenólicos, taninos, flavonoides y antraquinonas. Puzolana: Son materiales silíceos o alumino-silíceos a partir de los cuales se producía históricamente el cemento, desde la antigüedad Romana hasta la invención del cemento Portland en el siglo XIX. Hoy en día el cemento puzolánico se considera un ecomaterial.

Q Quebradizo: adj. Fácil de quebrarse o romperse.

R Resistencia: f. Que resiste o es capaz de resistir.

S Sílice: Combinación de silicio con oxígeno que constituye un sólido vítreo, incoloro o blanco, insoluble en agua y que se encuentra en ciertos minerales Soleras: Armadura de hierro, cubierta de hormigón. Sosa: Es un hidróxido cáustico usado en la industria (principalmente como una base química) en la fabricación de papel, tejidos, y detergentes. Además, se utiliza en la industria petrolera en la elaboración de lodos de perforación base agua. Sulfato ferroso: FeSO4, es un compuesto químico iónico. También llamado caparrosa verde, vitriolo verde, vitriolo de hierro, melanterita o Szomolnokita, el sulfato ferroso se encuentra casi siempre en forma de sal heptahidratada, de color azul-verdoso.

T Taxonómica: Ciencia que se ocupa de los principios, métodos y fines de la clasificación. Tinción: proceso que requiere el uso no solamente de colorantes y químicos, sino también de varios productos especiales conocidos como auxiliares de teñido. Tamiz: Utensilio que se usa para separar las partes finas de las gruesas de algunas cosas y que está formado por una tela metálica o rejilla tupida que está sujeta a un aro. Tusa: Residuo producido luego de desgranar la mazorca del maíz.

Z Zapatas: es un tipo de cimentación superficial (normalmente aislada), que puede ser empleada en terrenos razonablemente homogéneos y de resistencias a compresión medias o altas. Zarzamora: Rubus ulmifolius, o mora, entre otros numerosos nombres, es una especie de arbusto aculeado de la familia de las rosáceas y es popularmente conocido por sus frutos comestibles.

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ANEXO 1

Universidad de San Carlos de Guatemala

Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil

LA EVOLUCIÓN DE LA INDUSTRIA DEL CEMENTO

CON ÉNFASIS EN LATINOAMÉRICA Por: Olga Anabela Díaz Ponce

Cemento Portland pág: 3-4

El clínker de cemento portland se obtiene por sintonización de una mezcla de materias primas (crudo, pasta o harina finamente dividido, íntimamente mezclado y homogéneo) conteniendo elementos, normalmente expresados en forma de óxidos, CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 y pequeñas cantidades de otras materias.

Las materias primas para la fabricación del cemento Portland consisten esencialmente en caliza, marga, arena silícea y arcilla. También se emplean otras adiciones tales como yeso o materiales puzolánicos. Las calizas y margas aportan el óxido de calcio y las arcillas son responsables del aporte de los óxidos metálicos.

El proceso de elaboración consiste en mezclar las rocas calcáreas y las arcillas en proporciones adecuadas y molerlas finamente, de manera que el CaO de la caliza y los compuestos de la arcilla (SiO2, Al2O3 y Fe2O3) resulten homogenizados adecuadamente.

El producto resultante, denominado polvo crudo, se calcina en un horno a temperaturas de 1450°C-1600°C, donde se produce la fusión incipiente del producto resultante, denominado clínker. El clínker está compuesto fundamentalmente por los cuatro óxidos anteriormente mencionados y conocidos como se describe en la tabla I.

ANEXO 2

Fuente: MASSANA GUITART, D. Jordi. Durabilidad de morteros de cemento en contacto con purines de cerdo. p. 30.

Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Civil

LA EVOLUCIÓN DE LA INDUSTRIA DEL CEMENTO

CON ÉNFASIS EN LATINOAMÉRICA Por: Olga Anabela Díaz Ponce

Tiempo de fraguado Pág: 9-10

Tiempo que tarda la pasta de cemento en adquirir rigidez, desde el inicio hasta el fin del fraguado. La velocidad de fraguado de un cemento viene limitada por las normas, estableciendo un período de tiempo, a partir del amasado, dentro del cual deben producirse, como se dijo ya, el inicio y el fin del fraguado.

Ambos conceptos se definen de un modo convencional, mediante la aguja de Vicat, ya que el fraguado es un proceso continuo que inicia al amasar el cemento y se prolonga por el endurecimiento, sin solución de continuidad.

Las penetraciones de la aguja de Vicat sobre una probeta de pasta normal de cemento, en función del tiempo, dan referencia del proceso de fraguado. El límite inferior que marca la tabla II para el comienzo del fraguado es pequeño y puede resultar insuficiente para muchas obras de hormigón, en las que las distancias de transporte sean grandes. Debe comprobarse, en tales casos, que el principio de fraguado del cemento se aleja del mínimo admitido.

El fraguado es más corto y rápido en su comienzo cuanto más elevada es la finura del cemento. La meteorización de este (almacenamiento prolongado) aumenta la duración del fraguado.

La presencia de materia orgánica (que puede provenir del agua o de arena) retrasa el fraguado y puede llegar a inhibirlo. A menor cantidad de agua de amasado, así como a mayor sequedad del aire ambiente, corresponde un fraguado más corto.

Alta, Media y Baja >60 <12

Tabla II. Tiempo de fraguado de acuerdo con la resistencia mecánica

Fuente: Universidad de Castilla- La Mancha. http://www.uclm.es/area/ing_rural/Trans_const/Cementos_RC08.pdf. Consulta: 13 de septiembre de 2011.

Tabla I. Principales óxidos de clínker

COMPUESTO FORMULA ABREVIATURA

Cal CaO C

Sílice SiO S

Alúmina Al2O3 A

Hierro Fe2O3 F

Agua H2O H

Anhídrido Sulfúrico SO3

Óxido Magnésico MgO M

Óxido Sódico Na2O N

Óxido Potásico K2O K

RESISTENCIA DEL CEMENTO

PRINCIPIO DEL FRAGUADO (MIN)

FINAL DEL FRAGUADO (HORAS)

Muy alta >45 <12

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González y Escobar, Junio 2015 MONOGRAFÍA UNIVERSIDAD DR. JOSÉ MATÍAS DELGADO

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ANEXO 3

UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE

FACULTAD DE CS. DE LA INGENIERIA

INSTITUTO DE OBRAS CIVILES

ESCUELA DE CONSTRCCION CIVIL

HORMIGÓN CON PIGMENTOS DE

COLOR

Por: Marcela Castro Guiachetti

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS PIGMENTOS Pág 17-21

De acuerdo a su composición química, los pigmentos presentan una amplia variedad de colores, los cuales provienen de óxidos de hierro y cromo.

En los pigmentos de óxido de hierro, los más conocidos se encontrarán en diferentes tonos y colores. Así, los óxidos de hierro rojo variarán de tonalidad desde el bermellón hasta el violeta, mientras que los otros óxidos de hierro proporcionan negro o amarillo.

El óxido ferroso color rojo, es el más estable de todos los diferentes grados de oxidación del hierro.

Con la excepción de los pigmentos ocres y sienas, todos los pigmentos, óxidos de algún mineral, son, en principio, de composición uniforme. A esto hay que añadir dos excepciones: los colores verdes y azules.

El color verde viene, en su mayor parte, del óxido de cromo. No obstante, complejas formulaciones en las que interviene el cobalto, níquel, zinc, titanio y aluminio, se utilizan para obtener un verde más luminoso y estable a la luz. El color azul, derivado del cobalto, puede presentar incompatibilidad con la pasta de hormigón, por lo que en su situación se utiliza la Pthalocianina con óxidos de cobre.

Tabla Nº1. Composición Química de algunos pigmentos más comunes.

En la tabla se aprecia que, a excepción de los colores en cuya composición intervienen el cromo y cobalto, en la composición química de los pigmentos intervienen componentes similares a los presentes en la composición de los cementos. Esto de las primeras directrices en cuanto a que la composición química de los pigmentos no debería afectar las propiedades del hormigón.

CLASES DE PIGMENTOS. Existen dos clases de pigmento, los obtenidos de manera natural de yacimientos minerales y los obtenidos por manufactura sintética a través de procesos estandarizados. La materia prima para la obtención de algunos pigmentos sintéticos como el dióxido de titanio, también se obtiene de yacimientos minerales.

Los pigmentos naturales son tierras coloreadas de manera natural por óxidos o hidróxidos metálicos (principalmente hierro). Los más conocidos son los ocres. Hay minas de óxidos de hierro naturales aún en explotación. El óxido de cromo natural no es explotable por su baja concentración.

Los pigmentos naturales de procedencia de extracciones mineras, localizadas en distintas regiones del mundo, se calcinan a elevadas temperaturas y se hacen pasar por sucesivos tamices para reducir el tamaño de la partícula y controlar su color. La tierra natural calcinada se tamiza hasta conseguir un tamaño uniforme de los granos de unos 5 a 7 mm.

Posteriormente se hacen pasar por varios rodillos que reducen el tamaño, hasta alcanzar un rango de partícula que va desde las 10 hasta las 50 micras. Los fabricantes de dichos pigmentos deben garantizar que el 99.99% de las partículas no superan dicho tamaño. El control de uniformidad del pigmento tiene lugar en este proceso de refinado.

Los únicos pigmentos naturales válidos son los derivados de óxidos de metales y de manera casi exclusiva, los óxidos ferrosos y férricos para la gama de negros, rojos y amarillos, y ocres como combinación de los dos anteriores, el dióxido de titanio para el color blanco y los óxidos naturales de cromo para la obtención del color verde.

Únicamente los minerales puros garantizan no afectar la resistencia. Aquellos componentes que en su formulación entra algún hidroxilado, ávido de oxígeno, como puede 20 ser el humus, azúcares, alcoholes o almidones, quedan terminantemente excluidos de usarse como colorantes en el hormigón. En general este grupo de pigmentos es poco utilizado en hormigones, ya que generalmente vienen mezclados con arcillas, cuarzos y otras impurezas.

Además, son de un tamaño de partícula relativamente grande, de tonalidades opacas, de baja viveza, de bajo rendimiento o poder de coloración y de color variable, por lo que su uso puede afectar seriamente las características intrínsecas del hormigón.

Los pigmentos sintéticos son principalmente óxidos de hierro, cromo, cobalto y titanio. Se debe escoger óxidos técnicamente puros, sin aditivos ni constituyentes secundarios. Así mismo se debe buscar pigmentos con gran poder colorante, el cual no sólo depende de la naturaleza y pureza del pigmento sino también de su finura. Sólo una prueba de laboratorio mezclando una cantidad fija de pigmento con una cantidad definida de cemento de acuerdo con la Norma DIN 53 237 (5), o una mezcla preparada bajo condiciones prácticas, puede proveer una información confiable de esto.

Si bien estos pigmentos tienen el mismo origen mineralógico que los naturales, al ser obtenidos por procesos controlados y estandarizados, tienen la ventaja de otorgar alta pureza (no contienen ningún tipo de carga), elevado brillo y alto poder de coloración (debido a su pequeño tamaño de partícula). Estos pigmentos son estables a la intemperie (a la luz UV, al ácido carbónico, a cambios fuertes en la humedad y la temperatura, etc.), a los ácidos, a los álcalis y a los componentes del cemento.

Diversos estudios, realizados en el extranjero, a hormigones coloreados con pigmentos sintéticos han comprobado de estos no influyen negativamente en las propiedades del hormigón, provocando en algunos casos, disminuciones en el asentamiento de cono y en ningún caso disminuyen la resistencia del hormigón.

Por otra parte, estudios realizados en Chile revelan que la adición de pigmentos a

morteros provoca una notable disminución de la 21 resistencia mecánica de éstos. De aquí surge la necesidad de verificar que tendencia siguen los hormigones chilenos. Por este motivo se usaron colores como amarillo, ocre, negro y azul para determinar las variaciones del hormigón coloreado con respecto al hormigón sin pigmento.

DENOMINACION NOMBRE COMUN

Óxido Ferroso Hermatita

Óxido Férrico Magnetita

- Linonita

Hidróxido Ferroso Goetita

- Siderita

- Pirita

- Lepidocroquita

Óxido de Cromo -

Aluminato de Cobalto -

Aluminato de Cobalto -

Dióxido de Titanio -

COLORF ORMULA

Rojo Fe2O3

Negro Fe3O4

Amarillo Fe2O3H2O

Amarillo FeOOH

Marrón FeCO3

Marrón negro FeS

Café FeOOH + Fe3O4 y/o Fe2O3

Verde Cr2O3

Azul CoAl2O4

Azul Co(Al,Cr)2O4

Blanco TiO2

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ANEXO 4 PIGMENTACIÓN DE MORTEROS Y HORMIGONES. Edición 07/2013. Rev.0. Revista Cemento Hormigón. PIGMENTACIÓN DE MORTEROS Y HORMIGONES

PIGMENTOS, COLORANTES Y NOCIONES DEL COLOR Pág: 2-4

Una parte de los usuarios suele utilizar la denominación de “colorante” para referirse al producto que colorea el mortero, sin embargo, su descripción correcta es la de pigmento. Un colorante es aquella sustancia soluble en un medio o vehículo (normalmente acuoso) que por sus propiedades ópticas colorea dicho medio a menudo reaccionando con él. Por ser solubles, limita su aplicación a productos alimenticios principalmente. Su naturaleza es casi siempre orgánica, y puede ser de origen natural o sintético.

Un pigmento sin embargo, es una sustancia insoluble. La forma y tamaño de su partícula le confieren unas propiedades ópticas tales que la luz que reflejan es muy intensa. Por supuesto, si cambiamos el iluminante, es decir la longitud de onda de la luz, las propiedades ópticas se modificarán. Por tanto, las sustancias que añadimos a un producto cementoso confiriéndole a este color, son necesariamente pigmentos. El color que percibimos de los objetos es fruto de una interpretación de nuestro cerebro a un estímulo del ojo al recibir la luz reflejada por un objeto que está siendo iluminado.

La luz solar blanca como sabemos se compone de varias longitudes de onda que constituyen el espectro isible. Cada franja de longitudes de onda determina un color. Podemos conseguir descomponer la luz blanca en una serie de colores al hacerla pasar por un prisma. El arco iris surge por la descomposición que experimenta la luz blanca al atravesar la gota de agua, que actúa como un prisma. Nuestro ojo es sensible solo a los colores cuya longitud de onda esta aproximadamente entre 400 y 700 nm (espectro visible), los ultravioletas (por debajo de 400) y los infrarrojos (por encima de 700) no podemos verlos. Un objeto negro es el que no refleja ningún color, es decir, absorbe todas las longitudes de onda de la luz blanca. Asimismo, un objeto verde, absorberá todos los colores de la luz blanca excepto el verde.

Espectro visible

Para colorear los productos a base de cemento tenemos las limitaciones que nos marcarán las tonalidades de los pigmentos que podamos emplear. Como los óxidos de hierro (amarillos, rojos y negros) ocupan un lugar hegemónico en este caso y las opciones de azul son prohibitivas, normalmente encontraremos en el hormigón los tonos puros del óxido de hierro o sus combinaciones. También en menor medida los verdes de óxido de cromo.

Pirámide Cromática

Echemos un vistazo a las tonalidades que se pueden conseguir con los mencionados pigmentos de óxido de hierro: Amarillos con tonalidades más o menos rojizas, pero sin grandes variaciones entre los distintos grados.

Rojos con tonalidades que van desde tonos muy anaranjados hasta violetas pasando por rojos más o menos azulados.

Negros con tonalidades desde rojizas a azuladas, pero como ocurre en el caso de los amarillos, sin grandes diferencias. En realidad, con los negros de óxido de hierro solo podemos conseguir en los productos de cemento tonos de gris. Un negro de verdad solo se podrá conseguir con el empleo de un pigmento de negro de humo.

Marrones o pardos. Como mínimo se van a componer de rojo + negro. Cuando se persiguen tonalidades cuero o madera, se añade también amarillo. La gran variedad de tonalidad bien diferenciada que hay entre los rojos, hace casi infinita las posibilidades. A veces también se recurre a utilizar en la misma mezcla más de un tipo de rojo. Con naranja y cemento gris también se obtienen marrones.

Naranjas o salmones. Se obtienen mediante la combinación de amarillo como color mayoritario y rojos.

Verde. Se puede conseguir una tonalidad apagada y sucia añadiendo pequeñas cantidades de negro al amarillo, o simplemente usando amarillo con cemento gris.

PIGMENTACIÓN DE MORTEROS Y HORMIGONES. Edición 07/2013. Rev.0. Revista Cemento Hormigón. PIGMENTACIÓN DE MORTEROS Y HORMIGONES

PIGMENTOS APROPIADOS PARA PRODUCTOS ELABORADOS A BASE DE CEMENTO Y/O CAL Pág: 10-14

Los pigmentos orgánicos, si bien en algunas ocasiones se utilizan, caso de los azules se Ftalocianina tratados con humectantes, no son estables por su mayor reactividad unas veces, por el reducido tamaño de su partícula, o su baja resistencia a la intemperie, que es el principal lugar donde se aplica color a los morteros y hormigones.

Estos pigmentos terminan transformándose en otros compuestos sin propiedades pigmentarias o migrando a la superficie, por lo que unos tonos iniciales a veces bastante espectaculares terminan desapareciendo casi por completo después de algún tiempo.

Serán por tanto los pigmentos inorgánicos, si bien no de forma general, los que mantienen la estabilidad en los morteros y hormigones.

Los pigmentos adecuados deben:

Tener resistencia elevada a los álcalis (el cemento y la cal son de naturaleza alcalina). Resistencia a la acidez, pues muchos elementos de cemento se pueden encontrar sometidos a condiciones ambientales de cierta acidez. Resistencia a la radiación solar. Ser compatibles con los sistemas acuosos, ya que los morteros y hormigones necesitan agua para fraguar.

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Con todo lo anterior podemos establecer la siguiente tabla donde relacionamos los principales pigmentos utilizados para colorear morteros y hormigones:

Principales pigmentos utilizados en productos cementosos.

Blanco Dióxido de Titanio (TiO2). Pigment White 6. Pigmento que se obtiene de forma sintética desde 1927 partiendo del mineral Ilmenita, que contiene óxido de titanio y óxido de hierro. Entre todos los pigmentos usados en la actualidad, es el más importante y utilizado, teniendo un comportamiento muy satisfactorio en prácticamente todas las aplicaciones. En principio para la aplicación que nos ocupa son válidos tanto las estructuras anatasa como rutilo, aunque aportan más estabilidad estos últimos. Que se hayan obtenido por el proceso sulfato o cloruro es indiferente en este caso.

Amarillos Óxido de hierro amarillo o hidróxido de hierro (FeOOH). De matiz ligeramente rojizo, comúnmente llamado ocre. Diversos minerales como la Limonita se han utilizado desde la prehistoria, pero el auténtico desarrollo se dió desde principios del siglo pasado con la obtención sintética junto con las versiones de rojo y negro de óxido de hierro. Este grupo de óxidos de hierro constituyen después del Dióxido de Titanio los segundos pigmentos más utilizados.

Amarillo de Titanio y Níquel. Tiene extraordinarias cualidades de solidez. Su principal campo de aplicación es plásticos. Su tono es más puro que el amarillo de óxido de hierro, mientras su fuerza colorante es mucho más baja.

El precio es muy superior al del hidróxido de hierro, lo que limita mucho su empleo, por ejemplo, en morteros y hormigones.

Rojos Óxido de hierro rojo (Fe2O3). Desde hace aproximadamente cuatro décadas, los obtenidos sintéticamente superan en consumo a los de origen natural. Ello es debido a las mejores prestaciones de color (total regularidad en el tono), mayor fuerza colorante y también por reducción de la diferencia de precio. Los de origen natural dan tonalidades achocolatadas, es decir, son tonos sucios.

La producción sintética puede ser por precipitación o bien por calcinación de negro o amarillo de óxido de hierro. Los sintéticos han permitido disponer de una amplísima gama de tonalidades que van desde el rojo anaranjado hasta el rojo violeta.

Considerado como tono no claro, el comportamiento al usarlo con cemento gris es bastante aceptable.

Negros Óxido de hierro negro (Fe3O4). Al igual que sus homólogos rojo y amarillo, existen los de origen natural (magnetita) y los sintéticos.

En la aplicación que nos ocupa, incluso al usar cemento gris y dosificando a saturación (del orden del 8% sobre cemento) lo más que conseguiremos serán tonos de gris más o menos intensos, pero nunca un negro verdadero, el cual no es posible conseguir de forma estable con ningún pigmento conocido.

Negro carbón (también llamado negro de humo). Este pigmento que químicamente posee una gran estabilidad, y consigue pigmentaciones auténticamente negras en morteros y hormigones, si bien se sigue utilizando, genera un efecto de pérdida de intensidad progresiva especialmente en la intemperie. Esto se debe a que el reducido tamaño de este pigmento impide una adecuada fijación en la estructura del mortero u hormigón. En consecuencia las partículas van abandonando el hormigón por los efectos atmosféricos.

Negro sólido. Espinela de mezcla de óxidos metálicos [Cu(Cr,Fe)2O4]. Pigmento muy estable, por supuesto utilizable con el cemento, pero de fuerza colorante escasa y alto precio, lo que reduce su empleo prácticamente a cero en esta aplicación.

Verdes Óxido de Cromo Verde (Cr2O3). Pigmento de enorme estabilidad que solo se puede obtener de manera sintética a partir de dicromatos.

Espinela inversa de mezcla de óxidos metálicos [(Co,Ni,Zn)2] y [(Ti,Al)O4]. Al igual que el resto de espinelas, goza de muy alta estabilidad. Su elevadísimo precio solo justifica su empleo en productos de cemento cuando se requiere un tono más limpio que el aportado por el verde de óxido de cromo. Su fuerza colorante es baja.

Verde de hierro. Se trata de una mezcla de amarillo de óxido de hierro con azul de Ftalocianina tratada con humectantes. El precio es considerablemente más bajo que el del óxido de cromo, pero no tiene garantías de estabilidad. El azul de Ftalocianina se degrada y por tanto el producto coloreado va progresivamente ganando tonalidad amarilla.

Laca P.G. 8. Se trata de un producto orgánico con poca estabilidad, pero que se ha utilizado para casos muy concretos dados la mayor limpieza de tono y fuerza colorante que el óxido de cromo verde.

Azules Azules de Cobalto, espinela. Alta estabilidad y alto precio. Es la única opción plenamente estable. Su fuerza colorante es baja. Matices desde amarillo verdoso a rojizo. Existen las siguientes variantes:

Pigment Blue 36 [Co (Al, Cr)2 O4] Pigment Blue 28 (Co Al2O4) Pigment Blue 72 [(Co,Zn)Al2O4]

Azules ultramar Pigment Blue 29. Pigmento con baja estabilidad a los ácidos y al agua en presencia de iones de Calcio, lo que los limita en aplicaciones cementosas. Baja fuerza colorante. Matices desde rojizos a violáceos.

Azules de Ftalocianina. Pigment Blue 15.3. Para usarlo en cemento, se ha tratado con humectantes para hacerlo compatible con un medio acuoso. Estos pigmentos no tienen mucha estabilidad en los hormigones debido a su naturaleza orgánica y a su extremadamente pequeño tamaño. Se usan por tanto en casos muy particulares (morteros de junta o baldosas de interior pulidas) ya que son los únicos con los que se pueden conseguir tonalidades intensas de azul.

Marrones y Naranjas Estos pigmentos se obtienen sin dificultad mediante mezclas de los tres tipos de óxidos de hierro. Luego en realidad, si bien se podrían obtener directamente por precipitación, en la práctica es más cómodo y exacto recurrir a mezclas pre elaboradas o adicionando las bases a la mezcla.

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ANEXO 5

La siguiente información puede obtenerse a través del: New Jersey Department of Health and Senior Services

Occupational Health Service PO Box 360 Trenton, NJ 08625-0360-(609) 984-1863-(609) 984-7407 (fax)

Dirección web: http://www.state.nj.us/health/eoh/odisweb/

Nombre común: ÓXIDO DE HIERRO Número CAS: 1309-37-1 Número DOT: No tiene Categoría de riesgo DOT: No tiene

(IRON OXIDE) Número de la substancia RTK: 1036 Fecha: mayo de 2007 Traducción: diciembre de 2007

RESUMEN DE RIESGOS El óxido de hierro puede afectarle al inhalarlo.

La exposición a los humos de óxido de hierro puede causar fiebre de los humos metálicos, que es parecida a la influenza. Los síntomas de esta enfermedad incluyen sabor metálico, fiebre, escalofríos, dolores, opresión en el pecho y tos.

El contacto prolongado o repetido puede decolorar los ojos, causando tinción permanente por el hierro.

La exposición repetida al humo o al polvo de óxido de hierro puede causar neumoconiosis (siderosis) con tos, falta de aire y cambios en la radiografía de tórax.

El óxido de hierro como óxido férrico (Fe2O3) no es combustible, salvo que esté finamente pulverizado. Sin embargo, el óxido ferroso (FeO) es extremadamente inflamable y reactivo, y puede encenderse espontáneamente en el aire.

IDENTIFICACIÓN El óxido de hierro es un cristal negro o polvo marrón rojizo. Se usa en compuestos pulidores, pigmentos y en metalurgia. El humo del óxido de hierro se produce cuando los materiales que contienen hierro se calientan, como en las soldaduras con arco. Número DOT UN 1376 se refiere al óxido ferroso (FeO), óxido de hierro (gastado) o hierro esponjoso. El óxido ferroso (FeO) puede formarse en atmósferas con niveles limitados de oxígeno, en el gas de combustión y en la purificación del gas de hulla. El óxido de hierro (gastado) o el hierro esponjoso se produce cuando se calienta el mineral de hierro por debajo del punto de fusión del hierro. Con más procesamiento, puede convertirse en hierro pudelado.

RAZONES PARA MENCIONARLO

El óxido de hierro figura en la Lista de Substancias. Peligrosas (Hazardous Substance List) ya que está sujeto a reglamentos de la OSHA y ha sido citado por la ACGIH, el NIOSH y la IARC.

Las definiciones se encuentran en la página 5.

CÓMO DETERMINAR SI USTED ESTÁ EN RIESGO DE EXPOSICIÓN La Ley del Derecho a Saber de New Jersey (New Jersey Right to Know Act) exige a la mayoría de los empleadores que rotulen los recipientes de las substancias químicas en el lugar de trabajo y exige a los empleadores públicos que proporcionen a sus empleados información y capacitación acerca de los peligros y controles de las substancias químicas.

La norma federal de la OSHA Comunicación de Riesgos (Hazard Communication), 29 CFR 1910 sección 1200, exige a los empleadores privados que proporcionen a sus empleados capacitación e información similares.

La exposición a substancias peligrosas debe ser evaluada en forma periódica. Esta evaluación podría incluir la recolección de muestras de aire a nivel individual y del local. Usted puede obtener ejemplares de los resultados de la evaluación del empleador. Tiene el derecho a esta información según la norma de la OSHA Acceso a los Registros de Exposición e Historia Clínica del Empleado (Access to Employee Exposure and Medical Records), 29 CFR 1910 sección 1020.

Si usted cree que tiene algún problema de salud relacionado con el trabajo, consulte a un médico capacitado en reconocer las enfermedades ocupacionales.

LÍMITES DE EXPOSICIÓN LABORAL

A continuación están los límites de exposición al óxido de hierro (medidos como hierro): OSHA: El PEL, límite legal de exposición admisible en el aire, es de 10 mg/m3 como promedio durante un turno laboral de 8 horas. NIOSH: El límite de exposición recomendado en el aire es de 5 mg/m3 como promedio durante un turno laboral de 10 horas. ACGIH: El límite de exposición recomendado en el aire es de 5 mg/m3 (como fracción respirable) como promedio durante un turno laboral de 8 horas.

MANERAS DE REDUCIR LA EXPOSICIÓN Donde sea posible, encierre las operaciones y use ventilación por extracción localizada en el lugar de las emisiones químicas. Si no se usa ventilación por

ÓXIDO DE HIERRO Extracción localizada ni se encierran las operaciones, deben usarse respiradores.

Use ropa de trabajo protectora. Lávese a fondo al final del turno laboral. Exhiba información sobre los peligros y advertencias en el área de trabajo.

Además, como parte de una campaña continua de educación y capacitación, comunique a los trabajadores que pudieran estar expuestos toda la información sobre los riesgos de salud y seguridad del óxido de hierro.

Esta Hoja Informativa es una fuente de información resumida sobre todos los riesgos potenciales para la salud, especialmente los más graves, que puedan resultar de la exposición. La duración de la exposición, la concentración de la substancia y otros factores pueden afectar su sensibilidad a cualquiera de los posibles efectos que se describen a continuación. El metal y los compuestos y aleaciones metálicos se usan a menudo en las operaciones “en caliente” en el lugar de trabajo.

Estas operaciones pueden incluir, pero no se limitan a la soldadura (incluidas la fuerte y la blanda), la galvanoplastia, el corte y la metalización. Cuando estas operaciones alcanzan altas temperaturas, a menudo los metales forman humos metálicos, que tienen efectos sobre la salud y normas de exposición diferentes a los del metal o del compuesto metálico originales y requieren controles especializados. Se puede determinar la presencia de ciertos humos que quizás se generen en su lugar de trabajo. Consulte las correspondientes. Hojas Informativas sobre Substancias Peligrosas del Departamento de Salud y Servicios para Personas mayores de New Jersey.

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INFORMACIÓN SOBRE LOS RIESGOS PARA LA SALUD Efectos agudos sobre la salud Los siguientes efectos agudos (a corto plazo) sobre la salud pueden ocurrir inmediatamente o poco tiempo después de la exposición al óxido de hierro:

La exposición a los humos del óxido de hierro puede causar fiebre de los humos metálicos, que es parecida a la influenza. Los síntomas de esta enfermedad incluyen sabor metálico, fiebre, escalofríos, dolores, opresión en el pecho y tos.

Efectos crónicos sobre la salud Los siguientes efectos crónicos (a largo plazo) sobre la salud pueden ocurrir algún tiempo después de la exposición al óxido de hierro y pueden durar meses o años:

Riesgo de cáncer A pesar de que el óxido de hierro ha sido sometido a pruebas, no se puede clasificar su potencial de causar cáncer.

Riesgo para la reproducción Según la información actualmente disponible al Departamento de Salud y Servicios para Personas Mayores de New Jersey, no se han realizado pruebas para determinar si el óxido de hierro tiene la capacidad de afectar a la reproducción.

Otros efectos a largo plazo

El contacto prolongado o repetido puede decolorar los ojos, causando tinción permanente por el hierro. La exposición repetida al humo o al polvo de óxido de hierro puede causar neumoconiosis (siderosis) con tos, falta de aire y cambios en la radiografía de tórax.

RECOMENDACIONES MÉDICAS Exámenes médicos Antes de comenzar un trabajo y en adelante a intervalos regulares, si la exposición es frecuente o si existe la posibilidad de alta exposición (la mitad del PEL o una cantidad superior) se recomienda lo siguiente:

Pruebas de función pulmonar Toda evaluación debe incluir una cuidadosa historia de los síntomas anteriores y actuales, junto con un examen. Los exámenes médicos que buscan daños ya causados no sirven como sustituto del control de la exposición. Pida fotocopias de sus exámenes médicos. Tiene el derecho a esta información según la norma de la OSHA Acceso a los Registros de Exposición e Historia Clínica del Empleado (Access to Employee Exposure and Medical Records), 29 CFR 1910 sección 1020.

Exposiciones combinadas Ya que el fumar puede causar enfermedades cardíacas, así como cáncer de pulmón, enfisema y otros problemas respiratorios, puede agravar las afecciones respiratorias causadas por la exposición química. Aunque lleve mucho tiempo fumando, si deja de fumar hoy su riesgo de sufrir problemas de salud será reducido.

CONTROLES Y PRÁCTICAS LABORALES A menos que se pueda reemplazar una substancia peligrosa por una substancia menos tóxica, los CONTROLES DE INGENIERÍA son la manera más eficaz de reducir la exposición. La mejor protección es encerrar las operaciones o proveer ventilación por extracción localizada en el lugar de las emisiones químicas. También puede reducirse la exposición aislando las operaciones. El uso de respiradores o equipo de protección es menos eficaz que los controles ya mencionados, pero a veces es necesario.

Al evaluar los controles existentes en su lugar de trabajo, considere: (1) cuán peligrosa es la substancia, (2) la cantidad de substancia emitida en el lugar de trabajo y (3) la posibilidad de que haya contacto perjudicial para la piel o los ÓXIDO DE HIERRO página 3 de 6 ojos. Debe haber controles especiales para las substancias químicas sumamente tóxicas o si existe la posibilidad de exposición significativa de la piel, los ojos o el aparato respiratorio.

Además, se recomiendan las siguientes medidas de control:

Donde sea posible, transfiera el óxido de hierro automáticamente desde los tambores u otros recipientes de almacenamiento a los recipientes de proceso.

Antes de entrar en un espacio confinado donde podría haber óxido ferroso (FeO), verifique que no haya una concentración explosiva.

Las buenas PRÁCTICAS LABORALES pueden facilitar la reducción de exposiciones peligrosas. Se recomiendan las siguientes prácticas laborales:

Los trabajadores cuya ropa ha sido contaminada por el óxido de hierro deben cambiarse sin demora y ponerse ropa limpia.

No lleve a casa ropa de trabajo contaminada. Podría exponer a sus familiares.

La ropa de trabajo contaminada debe ser lavada por individuos que estén informados acerca de los peligros de la exposición al óxido de hierro.

El área de trabajo inmediata debe estar provista de lavaojos para uso de emergencia.

Si existe la posibilidad de exposición de la piel, deben suministrarse instalaciones de duchas de emergencia.

Si el óxido de hierro entra en contacto con la piel, lávese o dúchese inmediatamente para eliminar la substancia química.

No coma, fume o beba donde se manipula, procesa o almacena el óxido de hierro, ya que puede tragarse la substancia química. Lávese las manos cuidadosamente antes de comer, beber, maquillarse, fumar o usar el año.

EQUIPO DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL ES MEJOR TENER CONTROLES EN EL LUGAR DE TRABAJO QUE USAR EQUIPO DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL. Sin embargo, para algunos trabajos (tales como trabajos al aire libre, trabajos en un área confinada, trabajos que se hacen sólo de vez en cuando, o trabajos realizados mientras se instalan los controles en el lugar de trabajo), puede ser apropiado usar un equipo de protección individual.

La norma de la OSHA Equipo de Protección Individual (Personal Protective Equipment), 29 CFR 1910 sección 132, exige a los empleadores que determinen el equipo de protección individual apropiado para cada situación riesgosa y que capaciten a sus empleados sobre cómo y cuándo usar equipo de protección.

Las siguientes recomendaciones sirven sólo de guía y quizás no se apliquen a todas las situaciones.

Ropa Evite el contacto de la piel con el óxido de hierro. Use guantes y ropa de protección. Los proveedores o fabricantes de equipos de seguridad pueden ofrecer recomendaciones acerca del material para guantes o ropa que provea la mayor protección para su función laboral.

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Toda la ropa de protección (trajes, guantes, calzado, protección para la cabeza) debe estar limpia, disponible todos los días y debe ponerse antes de comenzar a trabajar. Protección para los ojos Use protección antiimpacto con coberturas laterales paralos ojos o gafas de protección. Protección respiratoria EL USO INCORRECTO DE LOS RESPIRADORES ES PELIGROSO. Este equipo sólo debe usarse si el empleador tiene un programa por escrito que tome en cuenta las condiciones laborales, los requisitos de capacitación de los trabajadores, las pruebas de ajuste de los respiradores y los exámenes médicos, según se describen en la norma de la OSHA Protección Respiratoria (Respiratory Protection), 29 CFR 1910 sección 134.

Si existe la posibilidad de exposición superior a 5 mg/m3 (como hierro), use un respirador purificador de aire aprobado por el NIOSH con un filtro de partículas N95. Un respirador de pieza facial completa ofrece mayor protección que un respirador de media máscara y una protección aun mayor es provista mediante un respirador purificador de aire forzado.

Abandone el área inmediatamente si usted (1) puede oler el óxido de hierro, percibir su sabor, o detectarlo de cualquier manera mientras usa un respirador de filtro o cartucho, (2) experimenta una resistencia respiratoria anormal mientras usa un filtro de partículas, o (3) siente irritación ocular mientras usa un respirador de pieza facial completa. Revise el respirador para asegurarse que no haya fuga de aire entre la cara y los extremos de la máscara. Si no hay fuga, cambie el filtro o cartucho. Si entra aire, puede necesitar otro respirador.

Tenga en cuenta toda exposición ocupacional posible. Puede necesitar una combinación de filtros, prefiltros o cartuchos para protegerse contra las diversas formas de una substancia química (tales como vapor o neblina) o contra una mezcla de substancias químicas.

Si existe la posibilidad de exposición superior a 50 mg/m3 (como hierro), use un respirador de pieza facial completa con suministro de aire, aprobado por el NIOSH, operado en una modalidad de presión-demanda u otra modalidad de presión positiva. Para mayor protección, úselo en combinación con un aparato de respiración autónomo con cilindro de escape, operado en una modalidad de presióndemanda u otra modalidad de presión positiva.

La exposición a 2500 mg/m3 (como hierro) constituye un peligro inmediato para la vida y la salud. Si existe la posibilidad de exposición superior a 2500 mg/m3 (como hierro), use un respirador autónomo de pieza facial completa, aprobado por el NIOSH, operado en unamodalidad de presión-demanda u otra modalidad de ÓXIDO DE HIERRO presión positiva, equipado con un cilindro de escape para uso de emergencia.

MANIPULACIÓN Y ALMACENAMIENTO Antes de trabajar con el óxido de hierro, debe estar capacitado en el almacenamiento y la manipulación apropiados de esta substancia química.

El óxido de hierro, en forma de polvo, no es compatible con HIPOCLORITO DE CALCIO; MONÓXIDO DE CARBONO; ÁCIDO NÍTRICO; DIÓXIDO DE AZUFRE; ALUMINIO; ÓXIDO DE ETILENO; HIDRACINA; PERÓXIDO DE HIDRÓGENO; ACETILUROS; SULFURO DE HIDRÓGENO; ÁCIDO PERFÓRMICO; CARBURO DE CESIO; y PENTAFLUORURO DE BROMO.

Almacene en recipientes bien cerrados, en un área fresca, bien ventilada y lejos de CALOR o temperaturas superiores a 140oF (60oC).

PREGUNTAS Y RESPUESTAS P: Si sufro efectos agudos sobre mi salud ahora, ¿sufriré efectos crónicos más adelante? R: No siempre. La mayoría de los efectos crónicos (a largo plazo) resultan de exposiciones repetidas a una substancia química. P: ¿Puedo tener efectos a largo plazo sin haber tenido jamás efectos a corto plazo? R: Sí, ya que los efectos a largo plazo pueden deberse a exposiciones repetidas a una substancia química, a niveles que no son suficientemente altos como para enfermarle de inmediato. P: ¿Qué probabilidades tengo de enfermarme después de haber estado expuesto a substancias químicas? R: Cuanto mayor sea la exposición, más aumentará la probabilidad de enfermarse debido a substancias químicas. La medida de la exposición está determinada por la duración de la exposición y la cantidad de material a la cual la persona está expuesta. P: ¿Cuándo es más probable que ocurran las exposiciones más altas? R: Las condiciones que aumentan el riesgo de exposición incluyen operaciones en que se suelta polvo (molienda, mezclado, demolición, vertido, etc.), otros procesos físicos y mecánicos (calentamiento, vaciado, rociado, y derrames y evaporación a partir de superficies grandes, tales como contenedores abiertos) y exposiciones en espacios confinados (tanques, reactores, calderas, cuartos pequeños, etc.). P: ¿Es mayor el riesgo de enfermarse para los trabajadores que para los miembros de la comunidad? R: Sí. Las exposiciones en la comunidad, salvo posiblemente en el caso de incendios o derrames, generalmente son mucho más bajas que las que ocurren en el lugar de trabajo. Sin embargo, los miembros de una comunidad pueden estar expuestos por largos períodos de tiempo a agua contaminada así como también a productos químicos en el aire, lo que podría ser problemático para los niños o las personas que ya están enfermas.

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Información sobre la higiene industrial Los higienistas industriales están a su disposición paracontestar sus preguntas acerca del control de las exposiciones a substancias químicas mediante el uso de ventilación exhaustiva, prácticas laborales específicas, buenas prácticas de limpieza y mantenimiento, buenas prácticas de higiene, y equipo de protección individual, que incluye los respiradores.

Además, pueden facilitar la interpretación de los resultados de datos obtenidos en encuestas e inventarios sobre la higiene industrial.

Evaluación médica Si usted cree que se está enfermando debido a la exposición a substancias químicas en su lugar de trabajo, puede llamar al Departamento de Salud y Servicios para Personas Mayores de New Jersey (New Jersey Department of Health and Senior Services), Servicio de Salud Ocupacional (Occupational Health Service), que podrá ayudarle a encontrar la información que necesite.

Presentaciones públicas Se pueden organizar presentaciones y programas educativos sobre la salud ocupacional o la Ley del Derecho a Saber para sindicatos, asociaciones comerciales y otros grupos.

Información y recursos del programa Derecho a Saber La persona que conteste la Línea de Información del programa del Derecho a Saber, (609) 984-2202, puede responder a sus preguntas sobre la identidad de las substancias químicas y sus efectos potenciales sobre la salud, la lista de los materiales educativos sobre la salud ocupacional, las referencias usadas para preparar las Hojas Informativas, la preparación del inventario del Derecho a Saber, los programas de educación y capacitación, los requisitos de rotulación y pueden proporcionarle información general sobre la Ley del Derecho a Saber. Las violaciones a dicha ley deben ser comunicadas al (609) 984-2202.

ÓXIDO DE HIERRO

DEFINICIONES La ACGIH es la Conferencia Norteamericana de Higienistas Industriales Gubernamentales (American Conference of Governmental Industrial Hygienists). Recomienda los límites máximos de exposición (los TLV) a substancias químicas en el lugar de trabajo. Un carcinógeno es una substancia que causa cáncer. El número CAS es el número único de identificación asignado a una substancia química por el Servicio de Resúmenes Químicos (Chemical Abstracts Service). El CFR es el Código de Regulaciones Federales (Code of Federal Regulations), que consta de los reglamentos del gobierno estadounidense. Una substancia combustible es un sólido, líquido o gas que se quema. Una substancia corrosiva es un gas, líquido o sólido que causa daño irreversible a sus recipientes o al tejido humano. El DEP es el Departamento de Protección del Medio Ambiente (Department of Environmental Protection) de New Jersey. El DOT es el Departamento de Transporte (Department of Transportation), la agencia federal que regula el transporte de substancias químicas. La EPA es la Agencia de Protección del Medio Ambiente (Environmental Protection Agency), la agencia federal responsable de regular peligros ambientales. La FDA es la Administración de Alimentos y Fármacos (Food and Drug Administration), la agencia federal que regula alimentos, fármacos, aparatos médicos, productos biológicos, cosméticos, fármacos y alimentos para animales y productos radiológicos. Un feto es un ser humano o animal no nacido. La GRENA es la Guía norteamericana de respuesta en caso de emergencia. Ha sido realizada en conjunto por Transporte Canadá (Transport Canada), el Departamento de Transporte Estadounidense (DOT) y la Secretaría de Comunicaciones y Transporte de México. Es una guía para los que responden primero a un incidente de transporte, para que puedan identificar los peligros específicos o generales del material, y para que puedan protegerse a ellos mismos, así como al público en general, durante la fase inicial de respuesta al incidente. La IARC es la Agencia Internacional para Investigaciones sobre el Cáncer (International Agency for Research on Cancer), que consta de un grupo científico que clasifica las substancias químicas según su potencial de causar cáncer. Una substancia inflamable es un sólido, líquido, vapor o gas que se enciende fácilmente y se quema rápidamente. El IRIS es el Sistema Integrado de Información sobre Riesgos (Integrated Risk Information System). Es una base de datos mantenida por la EPA federal. mg/m3 significa miligramos de una substancia química por metro cúbico de aire. Es una medida de concentración (peso/volumen). Una substancia miscible es un líquido o gas que se disuelve uniformemente en otro líquido o gas. Un mutágeno es una substancia que causa mutaciones. Una mutación es un cambio en el material genético de una célula del organismo. Las mutaciones pueden llevar a malformaciones en recién nacidos, abortos espontáneos o cáncer. La NFPA es la Asociación Nacional para la Protección contra Incendios (National Fire Protection Association). Clasifica las substancias según su riesgo de incendio y explosión. El NIOSH es el Instituto Nacional para la Salud y Seguridad en el Trabajo (National Institute for Occupational Safety and Health). Prueba equipos, evalúa y aprueba los respiradores, realiza estudios sobre los peligros laborales y propone normas a la OSHA. La NRC es la Comisión de Regulación Nuclear (Nuclear Regulatory Commission), una agencia federal que regula las centrales nucleares comerciales y el uso civil de materiales nucleares. El NTP es el Programa Nacional de Toxicología (National Toxicology Program), que examina los productos químicos y estudia los indicios de cáncer.

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La OSHA es la Administración de Salud y Seguridad en el Trabajo (Occupational Safety and Health Administration), la agencia federal que promulga las normas de salud y seguridad y vigila el cumplimiento de dichas normas. El PEL es el límite de exposición admisible, que puede ser exigido por la OSHA. La PIH es la designación que el DOT asigna a las substancias químicas que presentan un peligro de intoxicación por inhalación (Poison Inhalation Hazard). ppm significa partes de una substancia por un millón de partes de aire. Es una medida de concentración por volumen de aire. La presión de vapor es una medida de la facilidad con la que un líquido o sólido se mezcla con el aire en su superficie. Una presión de vapor alta indica una concentración elevada de la substancia en el aire y por lo tanto aumenta la probabilidad de respirarla. El punto de inflamabilidad es la temperatura a la cual un líquido o sólido emite vapores que pueden formar una mezcla inflamable con el aire. Una substancia reactiva es un sólido, líquido o gas que emite energía en ciertas condiciones. El STEL es el Límite de Exposición a Corto Plazo (Short-Term Exposure Limit), que se mide durante un período de 15 minutos y que nunca debe excederse durante el día laboral. Un teratógeno es una substancia que puede causar daño al feto y malformaciones en recién nacidos. El TLV es el valor umbral límite (Threshold Limit Value), el límite de exposición laboral recomendado por la ACGIH.

INFORMACIÓN DE EMERGENCIAS

Nombre común: ÓXIDO DE HIERRO Número DOT: No tiene Categoría de riesgo DOT: No tiene Código GRENA: No se cita Número CAS: 1309-37-1 Evaluación del riesgo NJDHSS NFPA INFLAMABILIDAD 0 (Fe2O3) 4 (FeO) REACTIVIDAD 0 (Fe2O3) 2 (FeO)

NO ARDE. EN UN INCENDIO, LOS RECIPIENTES PUEDEN EXPLOTAR. Claves para la evaluación del riesgo: 0=mínimo; 1=poco;2=moderado; 3=grave; 4=extremo

PELIGROS DE INCENDIO

El óxido de hierro (óxido férrico o Fe2O3) no es combustible. El óxido de hierro o el óxido ferroso (FeO) de la purificación del gas de hulla y del gas de combustión son inflamables y combustibles espontáneamente en el aire. Extinga el fuego mediante un agente que sea adecuado contra el tipo de incendio circundante. EN UN INCENDIO, LOS RECIPIENTES PUEDEN EXPLOTAR. Use agua rociada para mantener fríos los recipientes expuestos al incendio. Si son los empleados quienes deben extinguir los incendios, deben estar capacitados y equipados según se estipula en la norma de la OSHA Cuerpos de Bomberos (Fire Brigades),29 CFR 1910 sección 156.

DERRAMES Y EMERGENCIAS En caso de derrame de óxido de hierro, tome las siguientes medidas:

Evacue al personal. Controle e impida el acceso a la zona. Reúna el material pulverizado de la manera más conveniente y segura y deposite en recipientes herméticos. Quizás sea necesario contener y eliminar el óxido de hierro como DESECHO PELIGROSO. Para obtener recomendaciones específicas, comuníquese con el

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Departamento de Protección del Medio Ambiente (DEP) de su estado, o con la oficina regional de la Agencia de Protección del Medio Ambiente (EPA) de los Estados Unidos. Si se requiere que los empleados limpien los derrames, deben estar capacitados y equipados adecuadamente. Puede aplicarse la norma de la OSHA Manejo de Desechos Peligrosos y Respuesta de Emergencia (Hazardous Waste Operations and Emergency Response), 29 CFR 1910 sección 120.

MANIPULACIÓN Y ALMACENAMIENTO (Consulte la página 4.) PRIMEROS AUXILIOS Para INFORMACIÓN SOBRE INTOXICACIONES llame al (800) 222-1222 Contacto con los ojos

Enjuague inmediatamente los ojos con abundante agua por un mínimo de 15 minutos, levantando en forma periódica los párpados superiores e inferiores. Busque de inmediato atención médica.

Contacto con la piel

Quite la ropa contaminada. Lave la piel contaminada con agua y jabón.

Respiración Retire a la persona del lugar de la exposición. Inicie la respiración de rescate (utilizando precauciones universales) si la respiración se ha detenido y la RCP (reanimación cardiopulmonar) si la acción del corazón se ha detenido. Traslade sin demora a la víctima a un centro de atención médica.

DATOS FÍSICOS Solubilidad en agua: Insoluble OTROS NOMBRES USADOS Nombre químico: Óxido de hierro (Fe2O3) Otros nombres: Óxido de hierro (III); óxido férrico; tierra de siena quemada; rojo joyero

Esta información no debe ser copiada ni vendida con propósitos comerciales.

NEW JERSEY DEPARTMENT OF HEALTH AND SENIOR SERVICES Right to Know Program PO Box 368, Trenton, NJ 08625-0368

(609) 984-2202

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ANEXO 6

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Este documento fue de gran importancia en la investigación, ya que brindó apoyo teórico en cuanto al conocimiento del cemento y hormigón, su historia, tratamiento y evolución en la industria. Debido a que tiene énfasis en los hechos latinoamericanos, el amplio rango de

observación dentro de los capítulos da la pauta para seguir la línea de tiempo que ahí se indica, y sobre todo el trayecto que la industria tuvo para formar en El Salvador y el resto de américa las

bases de Holcim, entre otros.

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ANEXO 7

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ANEXO 8

Foto 1. Profundidad de tinte: 1.5 cm Foto 2. Cemento Holcim teñido con coco, a los 28 días Foto 3. Cemnto CEMEX Portland + Cal, teñido con coco, a los 28 días Foto 4. Cemento Holcim teñido con coco, a los 28 días

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Le agradezco a Dios por su infinita misericordia en mi vida.

A mi madre, por ser siempre el pilar que sostiene mi vida, por su amor, valiosos consejos y apoyo incondicional en mi vida y en este proceso.

A mi compañera Evelyn González por tu mente prodigiosa, por compartir este maravilloso tema conmigo, por depositar su confianza y cariño en mí, porque juntas somos un magnífico equipo.

Muy especialmente a mi familia, a mis amigos y a mi novio por siempre apoyarme incondicionalmente, es siempre un privilegio contar con su amistad, guía y ayuda.

Y agradezco a mis asesores Jorge Colorado y Noé Rivera, por su incesable paciencia y consejo en este proceso de monografía. Gracias de corazón Msc. Celina Andino por su invaluable buen criterio y asesoría a lo largo de estos años, sin usted ésta investigación no hubiese sido la misma.

Lidia Escobar

A Dios por haberme acompañado, por ser mi fortaleza en los momentos de debilidad y por brindarme una vida llena de salud, aprendizajes, experiencias y sobre todo felicidad.

A mis padres Israel y Mari por apoyarme a lo largo de la carrera, por haberme dado la oportunidad de tener una excelente educación en el transcurso de mi vida y ser mi ejemplo a seguir. A mi hermano, cuñada y sobrinos por alegrar mis días.

A Abiel Sorto por su gran paciencia, su apoyo incondicional, ayudarme a lograr mis sueños y desvelarse con migo en mis noches de trabajo.

A mi compañera de Monografía Lidia Escobar por su paciencia y tener la habilidad de ampliar mis palabras, y consentir mis antojos, también a su madre Lidia Orellana por estar pendiente de mí y por recibirme en su casa.

A mis asesores Jorge Colorado y Noé Rivera por cada corrección e intervención que me hicieron durante la investigación.

Msc. Celina Andino por dejarme experimentar con este cuerpo base en el año 2012 y sacarme de mi zona de confort, sin usted no existiera esta investigación, mil gracias.

A mis artesanos por acompañarme en esta locura, aunque me dijeron: ¨El cemento no lo va a poder teñir con agua de un palo¨. Después de la experimentación lo hemos logrado.

Evelyn González

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