Nuevos Productos de Arcilla

5/11/2018 Nuevos Productos de Arcilla - slidepdf.com

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A través de la Historia es posible observar la

importancia que los materiales han tenido en la vida del hombre. Si bien los primeros

materiales que utilizó fueron aquellos que

estaban a su alcance, materiales naturales,

éstos fueron rápidamente modificados y adaptados a sus necesidades, como, entre

nosotros, los materiales cerámicos …

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Introducción

Termoarcilla

Arcilla expandida

Fachadas ventiladas

Ladrillos de cenizas volantes (flyash)

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Introducción

Termoarcilla

Arcilla expandida

Fachadas ventiladas


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Los primeros ladrillos para la

construcción se emplearon en

Mesopotamia.

Los primeros ladrillos cocidos

empezaron a aparecer en el año 3000

A.C.

El cambio se ha iniciado hace

aproximadamente cien años, después

de la introducción de las primeras

máquinas motrices, con las que ha sido

posible mecanizar las operaciones de

preelaboración y moldeo, aumentando

la capacidad de producción y el

rendimiento mecánico de las

instalaciones.

Las últimas decenas de años, a lo largo

de las cuales se ha desarrollado, en

este campo, un enorme progreso

tecnológico que permita la elaboración

los nuevos materiales cerámicos

correspondientes a las necesidades de

hoy y del ambiente.

Es de dominio público que la arcilla enlas construcciones se emplea en las

siguientes formas, fig. 1:

Ladrillos y bloques para paredes

portantes o no;

Tejas y tejas acanaladas para

cubiertas;

Bloques ligeros para pavimento, o

para todas aquellas obras de

construcción de superficies

horizontales o, en algún casos

inclinados;

Termoarcillas para los edificios de

muros de carga de hasta tres

alturas, de aproximadamente tres

metros entre forjados, para usoresidencial.

Otros usos del ladrillo, importantes en

cuanto a función, pero menos

frecuentes en su empleo.

Fig.1 Utilización de las piezas cerámicas

Las propiedades más importantesen los materiales cerámicos son:

Color y aspecto;

Densidad y porosidad. La

densidad real es del orden de2g/cm3;

Absorción;

Heladicidad;

Resistencia mecánica.

■ LOS MATERIALES CERÁMICOS DE CONSTRUCCIÓN

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Hoy en día la ecología es un tema que gana adeptos entre la

población y, por extensión, entre todos los sectores de la actividad

productiva.

Utilizar energías sostenibles y menos contaminantes, minimizar el

consumo energético y utilizar las condiciones del entorno natural

para crear casas bioclimáticas, junto a materiales tradicionales y

otros procedentes de la recuperación de residuos o de lainnovación, constituyen la base de la actual y, sobre todo, futura

concepción de la edificación sostenible, más de acorde con el

entorno medioambiental.

Uno de los elementos básicos en la construcción biológica actual

es la arcilla. En el ámbito occidental, básicamente europeo y

mediterráneo, la arcilla ha sido desde tiempo inmemorial uno delos principales elementos constructivos tradicionales, que ahora

ha pasado a formar parte de los productos que podrían

denominarse ecológicos.

La puesta en marcha del Código Técnico de la Edificación (CTE) ha

facilitado la introducción de nuevos materiales y técnicas

constructivas que sean más sostenibles y ecológicos.

■ LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Y EL IMPACTO AMBIENTAL

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Introducción

Termoarcilla

Arcilla expandida


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■ TERMOARCILLA

Fueron los países de la Europa central y del norte los primeros a desenvolver el bloque cerámico alveolar de perforación vertical,

con condiciones adecuadas al uso estructural.

Un termoarcilla es un bloque cerámico de baja densidad y mayor grosor que el ladrillo convencional, que se utiliza como

alternativa a otros materiales de construcción más comunes, como los ladrillos o los bloques de hormigon.

Su sistema de colocación -sencillo y ágil- permite reducir los costes de ejecución, ahorrar energía y realizar una construcción mássostenible.

■ PROCESSO DE PRODUCCIÓN

El proceso de fabricación del bloque Termoarcilla es similar

al de cualquier material cerámico (ladrillos, tejas, bovedillas,

etc.) exceptuando la adición de componentes granulares en

la masa arcillosa durante el amasado de la misma.

Estos componentes granulares que se añaden a la masa

arcillosa, suelen ser: bolitas de poliestireno expandido

(porexpan), residuos vegetales, etc.

Bolitas depoliestireno

Masaarcillosa Macroporos visibles

Mezcla dearcilla con

componentesgranulares

Cocción+ 850ºC

Combustióncomponentes

granulares

BloqueTermoarcilla

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■ DIMENSIONES Y VENTAJAS

El bloque Termoarcilla tiene grandes dimensiones. Esto

conduce a que los muros se construyen con menor número

de juntas de mortero, y por lo tanto se reducen los puentes

térmicos. La pieza principal de la serie concebida para

desarrollar los muros, denominada pieza base, tiene lasmedidas modulares de 30 cm de longitud y 19 cm de altura,

presentándose con varios espesores (14, 19, 24 ó 29 cm). El

espesor de la pieza coincide con el del muro, pues

normalmente se construyen muros de una sola hoja.

Piezas de la termoarcilla

Ventajas

Buen aislamiento térmico

Buen aislamiento acústico (obtienen mejoras de

hasta 2 dB con respecto a otras de masa

equivalente)

Elevada resistencia al fuego

Vivienda sin toxicidad, radiaciones, o alergias

Coste reducido de puesta en obra

Rapidez de ejecución

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■ UNAS OBRAS REALIZADAS CON TERMOARCILLAVivienda Unifamiliar sostenible en Ames (A Coruña)

Un sistema de cerramiento de una sola hoja de termarcilla

de 19 cm de espesor con 6 cm de poliestireno por el exterior.

Están eliminados los puentes térmicos y fomentado el

ahorro energético pasivo, ya que la calefacción calentará los

muros de la vivienda, y serán estos los que disipen este calor

solo hacia el interior de la vivienda. En la situación de

verano, la vivienda está pensada para la refrigeración natural

mediante la ventilación cruzada de sus espacios.

Casa “Cadenas y Bermejo”, vivienda unifamiliar aislada ypiscina en Martos (Jaén)

Cerramiento vivienda hecho con bloque de termoarcilla, de

primera calidad, solventándose el acondicionamiento

térmico del conjunto, siempre con bloques enteros. Los

cantos de forjados se recubren con piezas de 6 cm del

sistema termoarcilla, evitando puentes térmicos.

Todas estas piezas se traban con un mortero monocapa de

manera que se garantiza un perfecto acabado.

Tabiquería hecha con bloque de termoarcilla espesor 14 cm.

■ CONCLUSIÓN

El bloque Termoarcilla facilita, por su naturaleza porosa, que las superficies de un edificio respiren de manera que la humedad

salga al exterior. Gracias a esa función, este material modera la variación de la temperatura interior y la humedad mediante la

absorción y difusión del calor y del vapor de agua.

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Termoarcilla

Arcilla expandida

Fachadas Ventiladas


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■ LAS ARCILLAS EXPANDIDAS Y SUS PROPIEDADES

El uso de áridos ligeros ha venido ampliándose bastante en las últimas décadas, principalmente, en los países de tecnología

avanzada.

En 1958, la utilización de arcilla expandida fue utilizada en Europa, cuando la construcción civil empezó a utilizar este compuesto

para la creación de hormigones ligeros, reduciendo el peso de las estructuras y, en el caso de piezas prefabricadas/moldeadas,

contribuyendo a una más fácil manipulación de las mismas, luego reduciendo el tiempo de montaje/instalación.En América Latina, ya en la década de los sesenta de este siglo, Brasil empezó a emplear los áridos de arcilla expandida en

diversas obras de pavimentación y también en la construcción civil.

La arcilla expandida es un agregado liviano artificial obtenido

cuando determinados tipos de suelos son sometidos a altas

temperaturas bien controladas. El producto resultante es un

agregado celular, poroso, de gran resistencia estructural,

limpio y que puede ser clasificado en diferentes

granulometrías, conforme a los diferentes usos previstos.

Las arcillas expandidas presentan materiales cerámicos,

ligeros y resistentes, que además de proporcionar un

excelente aislamiento térmico y acústico.

Las arcillas expandidas se obtienen, sometiendo arcillas

especiales a una temperatura de 1.200 grados centígrados,

en grandes hornos rotatorios.

Propiedades:

70 % más liviano que los agregados convencionales

Resistente al fuego

Aislante del ruido y del calor

Microporoso, no corrosivo y estable

Amigo del ambiente

De múltiples aplicaciones en la industria de la

construcción.

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■ APLICACIONES DE LAS ARCILLAS EXPANDIDAS

Construcción prefabricados

Una de las mas importantes aplicaciones de las arcillas

expandidas son los bloques prefabricados livianos, quienes

brindan además de una reducción de aproximadamente 35%en tiempos de construcción, propiedades de aislamiento

térmico y acústico.

Agroindustria y Horticultura

Gracias a las propiedades de las arcillas expandidas estas

pueden ser usadas en los cultivos de hidroponía, también

conocidos como cultivos sin tierra, enmiendas, jardinería en

general, etc. Se pueden agregar directamente a la tierra, lo

que permite airearla y mantener su humedad.

1

2

Beneficios Bloques Ligeros:

1. Aislamiento Térmico.

2. Aislamiento Acústico.

3. Resistencia al fuego.4. Trabajabilidad.

5. Estabilidad.

6. Menor Peso: Aumento de la productividad en

Mano de Obra.

Propiedades:

1. Ligero: Se pueden utilizar en jardines en los balconesy los techos de edificios.

2. Drenaje: Garantiza un perfecto drenaje debajo de la

capa de tierra vegetal.

3. Porosidad: Genera gran poder de aireación, por

tener un 90% de porosidad, igualmente permite por

capilaridad tener mayor absorción de nutrientes.

4. Inercia Biológica: Evita enfermedades radiculares.

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Aplicaciones Geotécnicas

Las arcillas expandidas son una alternativa costo eficiente

para relleno de suelos en aplicaciones geotécnicas, debido a

su bajo peso el cual es 50% inferior al peso de los rellenos

tradicionales, igualmente, las arcillas expandidas reducen

presiones laterales, por lo que se pueden construir muros decontención mas económicos.

Construcción Obras Civiles

Las arcillas expandidas como relleno dentro de los Concretos

Estructurales, generan una reducción aproximada de un 30%

del peso total de la estructura sin afectar la resistencia, lo

cual permite hacer cálculos de secciones estructurales

menores que con áridos pesados, ahorrando materia prima y

obteniendo menores costos de fundación.

3

4

Propiedades:

1. Ligero.

2. Resistente y durable.

3. Estable, gran capacidad de

compactación.

4. Químicamente Inerte.5. Gran capacidad de drenaje.

6. Facilidad de puesta en obra.

Rellenos sobreestructuras enterradas

Rellenos en muros decontención

Rellenos sobre suelos depoca estabilidad

Muros decontención de agua

Aplicaciones:

1. Hormigones Estructurales Livianos para construcción

de edificaciones.

2. Piezas Pretensadas y Postensados.

3. Hormigones Refractarios.

4. Capas de Compresión de Losas Cerámicas.

5. Contrapisos Aislantes Livianos.

6. Concretos Asfálticos para Uso Vial.

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■ CLASIFICACIÓN

■ ALGUNAS OBRAS REALIZADAS

Relleno de lostúneles de la

M-50 Madrid

Terraplén ligero enla nueva Avenida

de Asturias,

Madrid

Obra record en España y segunda a nivel

Europeo Relleno sobre falso

túnel de Boadilla M-

50, Madrid. Radiales

UTE (ACS, FCC, OHL y

SACYR). 100.000m3

Relleno sobre falso túnel de Villafranca del Bierzo,

Autovía A-6. ACS-NECSO,

5.500 m3

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Termoarcilla

Arcilla expandida

Fachadas ventiladas


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■ FACHADAS VENTILADAS

Un caso paradigmático de la evolución de los materiales

cerámicos más recientes y de su incorporación en sistemas

constructivos se tiene en la creciente importancia de las

fachadas ventiladas. Las plaquetas de materiales cerámicos

es bien conocido que tienen desde hace tiempo una

implantación extendida y bien reconocida como pavimentos

y revestimientos tanto en edificación como en construcción

de obra pública.

La fachada de un edificio es lo primero que salta a la vista de

cualquier observador. Es la “imagen del edificio”. La fachada

cumple además una función medioambiental, en el sentido

de favorecer el equilibrio térmico del edificio.

La fachada ventilada es un sistema constructivo que se ha

ido consolidando con gran aceptación creciente entre

arquitectos y constructores, sobre todo por su elevada

calidad, posibilidades estéticas y por sus indiscutibles

ventajas de aislamiento térmico. El sistema de fachada

ventilada consta del muro soporte, una capa de aislante

anclado o proyectado sobre el soporte y por una capa de

revestimiento vinculada al edificio mediante una estructura

de anclaje, generalmente de aluminio.

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■ GRES PORCELÁNICO (GP)

Las composiciones posibles para un gres son muy variadas,

pero las del gres normal se distinguen por el hecho de

emplear elevados porcentajes, a veces hasta un 70% de

arcillas secundarias naturales, en general arcillas illíticas y

caoliníticas con bastante plasticidad y alta resistencia enverde.

El gres porcelánico por sus características decorativas y

prestaciones tecnológicas se ha revelado como un materialideal para su uso en los nuevos sistemas constructivosrealizados con fachadas ventiladas.

Su porosidad extremadamente baja, le confiere excelentes

propiedades mecánicas y químicas, resistencia a la helada.

Presenta gran resistencia a los agentes químicos y productosde limpieza, y además, muy buena resistencia a la abrasión.

En la actualidad, las materias primas básicas utilizadas en

España para la fabricación de gres porcelánico, presentan los

siguientes intervalos de variación:

Arcillas 25-55%Feldespatos 35-50%Arenas feldespáticas 0-20%Caolines 0-20%

La función de las arcillas es la de favorecer la operación deconformado y la de proporcionar a la pieza obtenida una

resistencia mecánica .

La principal función de los caolines es la de mejorar la

blancura en cocido de las composiciones cerámicas.

Los feldespatos desempeñan en las pastas cerámicas el

papel de fundentes, ya que proporcionan las primeras fases

líquidas que aparecen durante la cocción, favoreciendo la

gresificación de las piezas.

En general, las arenas feldespáticas actúan como

desgrasantes de las pastas cerámicas, reduciendo su

plasticidad y mejorando su compacidad .

Estos son los formatos básicos de las piezas Large, Mid,

Solid, Shingle, y Baguette. Varían entre los 30-60 cm deancho y los 120-180 cm de largo. Las piezas más esbeltas

(Baguette) tienen una sección de 40×40 y de 50x50mm.

También existen piezas especiales de remates y esquinas.

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■ SISTEMA DE FACHADA VENTILADA - VENTAJAS

AHORRO ENERGÉTICO■ Aislamiento térmico. Reducción de la

dispersión del calor.

■ Menor absorción de calor en los

meses cálidos

■

Menores costes deacondicionamiento.

DURABILIDAD TÉCNICA Y ESTÉTICA■ Resultados inmejorables frente a la

corrosión o deterioro por polución.

■ Nula absorción de polvo y suciedad.

■ Mantenimiento simple con agua y

jabón

■ Favorece la dispersión de la humedad.

■

Estabilidad cromática frente a losagentes atmosféricos

PROTECCIÓN FRENTE A LA HUMEDAD■ Protección de los cerramientos y

forjados frente a la entrada de agua

pluvial y a las heladas. Material en

estructura primaria y secundaria

resistente a la corrosión.

IDEAL PARA REHABILITACIÓN■ Posibilidad de colocación sin

necesidad de eliminar el paramento

existente.

■ Cambio extraordinario de estética

ofreciendo una transformación

espectacular.

■ Importante mejora de aislamiento

térmico/acústico

■ Ejecución rápida.

■ Eficiencia energética: reducción

racional del consumo consiguiendo un

importante ahorro doméstico además

de un bienestar térmico.

■ Importante incremento del valor del

patrimonio.

ENTORNO MÁS SALUDABLE■ Incremento del confort del usuario,

acorde con las exigencias básicas de

salubridad en cuanto a higiene, salud y

protección del medio ambiente.

■ CONCLUSIÓN

Cada vez más utilizado en la construcción moderna, el sistema de fachada ventilada se asume en la actualidad como la solución

más eficiente en la solución de los problemas de aislamiento térmico de los edificios, al tiempo que permite diseñar proyectos

de alta calidad estética y funcional.

El adjetivo “VENTILADA" se deriva precisamente, de esta cámara de aire que permite la ventilación natural y continua de la

pared del edificio a través del efecto de chimenea (aire frío entra por la parte inferior y caliente por la parte superior).

La Fachada Ventilada tiene, todavía , como otras ventajas el montaje fácil y la posibilidad de colocación de las instalaciones

eléctricas y sanitarias en el espacio entre la pared y el revestimiento.

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Termoarcilla

Arcilla expandida

Fachadas ventiladas


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■ CENIZAS VOLANTES (FLY ASH)

La introducción del término "cenizas volantes" (cenizas

volantes de carbón) en la literatura científica se debió a un

estudio realizado por el American Concrete Institute, de 1937.

Hasta el presente, sus características y el uso han sido objeto

de mucha atención debido al impacto ambiental de su

producción - principalmente de la quema de carbón encentrales térmicas. En general, el impacto ambiental del

carbón es muy grande.

La ceniza se obtiene por precipitación electrostática o la

captura mecánica en los filtros de saco o dispositivos

similares, del polvo contenido en el humo producido por la

quema de combustible en las centrales eléctricas de carbón.

El proceso se describe en la siguiente figura 2.

■ LADRILLO VERDE

Entre nuevas tecnologías de aprovechamiento de Fly ash es

utilización de los para el fabrico de un nuevo tipo de material

de construcción muy específico designado “ladrillo verde”.

El "ladrillo verde" tiene un uso similar a los ladrillos de arcilla

convencional. Es decir, se puede utilizar en múltiples aspectos

de la construcción, tales como paredes (interior y exterior)

muros y vallas, pavimentación o revestimiento de túneles y

tuberías.

Ventajas El costo de producción de materias primas (cenizas

volantes) es igual a cero (térmica);

El impacto ambiental positivo - todas las cenizas volantes

pueden ser utilizados sin relleno o ensilajes;

Un aire más limpio - el "ladrillo ecológico" absorbe el

mercurio generadas por la quema de carbón.

Fig. 2. Proceso de producción de cenizas volantes

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ceramica.wmv

■ VIDEO

http://ceramica.wmv/

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El desarrollo de nuevos materiales ha

permitido un aumento en el nivel de vida del

hombre y, no sólo ha incrementado sino que en

muchos casos, ha superado sus expectativas en

un gran número de áreas.

Materiales del Nuevo Milenio Vivimos en la Edad de los Materiales de alta

tecnología

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