Caracterización tecnológica de una arcilla utilizada en la fabricación de productos de mampostería para la construcción

Palabras clave: Arcillas, Materia prima, Cerámica, Ladrillos, Optimización

Resumen

En la presente investigación se llevó a cabo la caracterización física, mecánica y química de la materia prima utilizada en dos empresas dedicadas a la fabricación de ladrillos macizos en la región del Cesar, Colombia. Inicialmente, se llevó a cabo el ensayo de hidrometría a cinco muestras de arcilla de diferentes canteras con los cuales se determinaron los porcentajes de arenas, limos y arcillas. Estos porcentajes fueron ubicados en el diagrama de Winkler para identificar los tipos de arcillas existentes según su textura y los tipos de productos que se pueden fabricar. Posteriormente, se realizó la caracterización química a través de las pruebas de difracción y fluorescencia de rayos X, con la finalidad de determinar las fases y elementos presentes en dos de las muestras óptimas para la fabricación de los ladrillos que pueden surgir durante el proceso de cocción. Los resultados del ensayo de resistencia mecánica a la compresión en unidades de ladrillo macizo, demostraron que las arcillas utilizadas actualmente por la empresa no cumplen los requerimientos mínimos para la elaboración de ladrillos de arcilla macizo, acorde a los parámetros de la norma técnica Colombiana NTC 4205-09. Con esta investigación se espera poder pronosticar el comportamiento de la materia prima en las etapas del proceso productivo, con lo que evidentemente se mejoraran los recursos ambientales y económicos de las empresas. Resultado de la caracterización de la materia prima permitirá predecir el comportamiento estructural, y realizar modelos de diseño y reforzamiento en edificación indispensables y de atención a la comunidad.

Referencias bibliográficas

C. A. Pacheco Flórez and J. Severiche Cruz, “Plan de negocios para la producción comercialización de ladrillos ecológicos - ecoladrillo,” Universidad de Santander, 2015.

R. A. Muñoz, J. A. Muñoz, P. Mancilla, and J. E. Rodríguez, “Caracterización fisicoquímica de arcillas del municipio de Guapi- costa pacífica caucana (Colombiana),” Química, vol. 31, pp. 537–544, 2007.

J. Barranzuela, Proceso productivo de los ladrillos de arcilla producidos en la región piura. 2014.

S. A. Jácome Manzano, Evaluación termodinámica del proceso de cocción y análisis de gases en hornos a cielo abierto y Hoffman en Ocaña, Universida. Ocaña: Repositorio ufpso, 2012.

R. A. García-León and E. Flórez Solano, “Determinación de la ventana del proceso productivo en la fabricación de bloques H-10 en Ocaña Norte de Santander y la región,” Ingenio UFPSO, vol. 9, no. 2011–642X, pp. 35–43, 2016.

R. A. García-León, R. Bolívar, and E. Flórez, “Validación de las propiedades físico-mecánicas de bloques H-10 fabricados en Ocaña Norte de Santander y la región,” Ingenio UFPSO, vol. 10, no. 2011–642X, pp. 17–26, 2016.

E. Velasco Sánchez, M. Sánchez Lozano, R. Peral Orts, and G. AME, Libro de articulos del XXI Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica, Universita. Elche. España, 2016.

O. Riojas Castillo and N. E. Rodríguez Montaña, “Características de hornos para productos cerámicos del Parque Minero Industrial El Mochuelo, localidad 19 de Bogotá, D.C.,” Con-Ciencias, 2004.

T. V. Rodríguez, Los minerales industriales en Castilla y León., Domènech e., vol. 1, no. 1500. España, 2007.

R. A. García-León, C. H. Acevedo-Peñaloza, and J. P. Rojas-Suarez, Metodología para la fabricación del bloque H-10 para la industria cerámica de Norte de Santander, ECOE Ed. Bogota-Colombia, 2019.

H. Gutiérrez Pulido and R. De La Vara Salazar, Análisis y diseño de experimentos., McGraw-Hil., vol. 1. Mexico, 2015.

M. Coronado, A. M. Segadães, and A. Andrés, “Combining mixture design of experiments with phase diagrams in the evaluation of structural ceramics containing foundry by-products,” Appl. Clay Sci., vol. 101, pp. 390–400, Nov. 2014.

J. Sánchez, J. A. Orozco, and L. Peñaloza, “Evaluación de mezclas de arcillas para la fabricación de ladrillos refractarios que sirvan para la reconversión tecnológica de los hornos utilizados en Norte de Santander.,” Rev. Investig. - Univ. del Quindío, vol. 26, no. 1, pp. 57–64, 2014.

L. Cely-Illera, “Raw materials for the ceramics industry from norte de santander. I. Mineralogical, chemical and physical characterization,” Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia, no. 80, pp. 31–37, 2016.

J. F. Gelves and J. Sánchez, “Comportamiento de las arcillas del Área Metropolitana de Cúcuta sometidas a proceso de moldeo por extrusión.,” Respuestas, vol. 14, no. 2, pp. 32–38, 2009.

R. A. García-León, E. Flórez-Solano, and Y. Medina-Cárdenas, “Caracterización física de las arcillas utilizadas en la fabricación de productos de mampostería para la construcción en Ocaña Norte de Santander,” Espacios, vol. 39, no. 53, pp. 1–6, 2018.

D. Maldonado, “Estudio de la arcilla para la fabricación del ladrillo cocido Huancayo y Pucallpa. Lima- Perú,” Universidad Nacional de Ingeniería. Lima, Peru., 2003.

R. A. Muñoz Meneses, J. A. Muñoz Chaves, P. Mancilla, and J. E. Rodríguez Páez, “Caracterización físico-química de arcillas del municipio de Guapi, Costa Pacífica Caucana (Colombia),” Rev. la Acad. Colomb. ciencias exactas, físicas y Nat., vol. 31, no. 121, pp. 537–544, 2007.

J. D. Santos Amado, P. Malgon Villafrades, and E. Cordoba Tuta, “Cerámicas para la fabricación de tejas y ladrillos en la región de Barichara, Santander,” DYNA, vol. 78, no. 167, pp. 50–58, 2011.

R. A. García-León, E. Flórez-Solano, and E. Espinel-Blanco, “Conductividad térmica de polvos de arcillas utilizadas en la industria cerámica en Ocaña Norte de Santander y la región,” Ingenio UFPSO, vol. 13, no. 1, pp. 29–37, 2017.

R. A. García-León, E. Flórez-Solano, and M. M. Rodríguez-Castilla, “Diseño de mezclas para la fabricación de productos de mampostería en la industria cerámica,” Rev. Politécnica, vol. 14, no. 26, pp. 19–28, 2018.

ICONTEC, “NTC-4630. Metdodo de ensayo para la determinación del límite liquido, del límite plástico y del índice de plasticidad de los suelos cohesivos.,” Norma Técnica Colomb., pp. 1–10, 1999.

INV.E–125, “Determinación del límite líquido de los suelos,” Normas Invias, vol. 1999, pp. 1–13.

INV.E–126, “Límite plástico e índice de plasticidad de los suelos,” Normas Invias, pp. 1–7, 1999.

J. Morales Gúeto, Tecnologia de los Materiales Ceramicos, Diaz Santo. España, 2005.

R. A. García-León and R. Bolívar, “Caracterización Hidrométrica de las Arcillas Utilizadas en la Fabricación de Productos Cerámicos en Ocaña , Norte de Santander,” INGE CUC, vol. 13, no. 1, pp. 53–60, 2017.

R. A. García-León, E. N. Flórez-Solano, and C. H. Acevedo-Peñaloza, “Clay surface characteristics using atomic force microscopy Características superficiales de la arcilla utilizando microscopía de fuerza atómica,” no. 87, pp. 23–34, 2018.

ICONTEC, “NTC-4205. Unidades de mamposteria de arcilla cocida. Ladrillos y bloques ceramicos,” Norma Técnica Colomb., no. 571, p. 14, 2000.

E. Espinel-Blanco, E. Flórez-Solano, and R. A. García-León, “Caracterización Físico-Química De Un Material Arcilloso Proveniente De La Región Nororiental De Colombia, Para La Fabricación De Bloques H-10,” Respuestas, vol. 25, no. April, pp. 20–28, 2020.

R. A. García-León, E. Flórez-Solano, and C. H. Acevedo-Peñaloza, “Physical-ceramic characterization of clays used in the manufacture of mansory products for construction,” Respuestas, vol. 23, no. 2, pp. 12–21, 2018.

N. Afanador G., A. Ibarra and C. López, "Caracterización de arcillas empleadas en pasta cerámica para la elaboración de ladrillos en la zona de Ocaña, Norte de Santander". Épsilon [Online], no. 20 pp. 101-119, 2013.

N. Afanador G, M Carrascal D, and M J Bayona Ch, "Experimentación, comportamiento y modelación de la tapia pisada." Revista Facultad de Ingeniería, vol. 22, no. 35 pp. 47-59, 2013.

Cómo citar
Crespo-Guerra, M. T., García-León , R. A., & Afanador-García, N. (2020). Caracterización tecnológica de una arcilla utilizada en la fabricación de productos de mampostería para la construcción. Respuestas, 25(2). https://doi.org/10.22463/0122820X.2327

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.
Publicado
2020-05-01
Sección
Artículos de Investigación

Artículos más leídos del mismo autor/a