Download - Nuevos Productos de Arcilla
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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
Ladrillos de cenizas volantes (flyash)
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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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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
Ladrillos de cenizas volantes (flyash)
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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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■ 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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■ VIDEO
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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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