Cerámicos


Los materiales cerámicos son compuestos químicos o soluciones complejas, que contienen elementos metálicos y no metálicos. Tienen amplias propiedades mecánicas y físicas. Debido a sus enlaces iónicos o covalentes, los cerámicos son duros, frágiles, con un alto punto de fusión, baja conductividad eléctrica y térmica, buena estabilidad química, resistencia a la compresión.
Se caracterizan por ser:

  • Químicamente inertes
  • Plásticos cuando se introducen en agua
  • Duros y frágiles en ausencia de agua
  • Resisten altas temperaturas
  • Baja porosidad

Clasificación de los materiales Cerámicos

Los materiales cerámicos se clasifican como:
  • Cerámicos porosos: No han sufrido vitrificación (que adoptan un aspecto similar al vidrio), pues no llega a fundirse el cuarzo con la arena. Destaca la arcilla cocida y la loza (cuya materia prima es la arcilla).
  • Cerámicos impermeables: Ha sufrido vitrificación, pues la mezcla ha sido sometida a altas temperaturas y el cuarzo llega a fundirse con la arena. Destacan el gres y la porcelana (cuya materia prima es el caolín).

Materiales Cerámicos más usados


Ladrillos y Teja
Ladrillos y Teja


Ladrillos y tejas
Fabricados con arcilla de muy diversa calidad, según la zona geográfica de procedencia. Una vez moldeados se secan y cuecen a 900 – 1200oC, lo que aumenta su resistencia mecánica. Existen muchas calidades y formas según la aplicación deseada.
Azulejos
Azulejos



Azulejos y pavimentos cerámicos: hechos con arcillas especiales que, durante su moldeo, se prensan a altas presiones y se revisten de un material (barniz coloreado) que, tras el proceso de cocido presenta una dureza alta.

Porcelana
Porcelana


Porcelana y loza: a base de caolín, arcillas blancas, sílice y feldespato finamente pulverizados. La porcelana está totalmente vitrificada tras ser sometida a dos procesos de cocción; sin embargo, la loza sólo presenta su cara externa vitrificada. Poseen una especial resistencia al calor y a agentes químicos por lo que, más que en construcción, se emplean para material de cocina y sanitarios (loza), laboratorio, aislantes eléctricos (porcelana)…

LadrillosRefractarios
LadrillosRefractarios


Materiales refractarios: Formados por arcillas refractarias, de alto contenido en sílice. Se usan para revestimiento de hornos industriales (altos hornos y convertidores) y otras aplicaciones, donde deben resistir altas temperaturas sin fracturarse. Soportan entre 1400 – 1600
oC. Para temperaturas superiores se añade un aglomerante orgánico.



Vidrio: material cerámico formado por la fusión a altas temperaturas (>1000
oC) de:
  • Arena o sílice (SiO2), un 75%, es el elemento principal, le confiere resistencia
mecánica
  • Sosa (NaCO3), un 15%, actúa como fundente, bajando el punto de fusión
  • Caliza (CaCO3) en un 10%, es un estabilizante. Le suministra dureza y brillo
  • Otros componente que dependerán del tipo de vidrio a obtener (colorantes,…)
Es un material duro, transparente, con estructura amorfa (no cristalina) y con elevada resistencia
a la tracción.

  • Fibra de vidrio: Se obtiene mediante extrusión de la masa de vidrio a través de unas
    Fibra de > Vidrio
    Fibra de > Vidrio
boquillas con diámetro inferior a 0,1 mm. Los hilos obtenidos se deshilachan con vapor
recalentado y posteriormente se secan. A continuación unos rodillos los estiran para
aumentar su resistencia. Se les somete a una ligera torsión y se enrollan en una bobina.
Con la fibra de vidrio se producen filamentos a partir de los que se obtienen tejidos y fieltros
que se emplean como aislantes térmicos y acústicos. También se usan para reforzar planchas de
escayola y distintos tipos de plásticos
Existen algunas enfermedades generadas por la manipulación de materiales cerámicos y
que pertenecen a grupo de las neumoconiosis (polvo de minerales: acero,…). De ellas, la silicosis
es producida como consecuencia de la inhalación prolongada de polvo de sílice (expectoración,
fatiga, descompensación cardiaca y muerte)

Aglomerantes

Definición de materiales aglomerantes

Se llaman materiales aglomerantes aquellos materiales que, en estado pastoso y con consistencia variable, tienen la propiedad de poderse moldear, de adherirse fácilmente a otros materiales, de unirlos entre sí, protegerlos, endurecerse y alcanzar resistencias mecánicas considerables.
Estos materiales son de vital importancia en la construcción, para formar parte de casi todos los elementos de la misma.

Clasificación de materiales aglomerantes

Los materiales aglomerantes se clasifican en:
  • Materiales aglomerantes pétreo, como pueden ser yeso, cal, magnesia, ect...
  • Materiales aglomerantes hidráulicos como pueden ser el cemento, cal hidráulica, hormigón, baldosa hidráulica, ect...
  • Materiales aglomerantes hidrocarbonados como pueden ser alquitrán, betún, ect...

Definicion del Yeso

Es el producto resultante de la deshidratación total o parcial del aljez o piedra pómez. Esta piedra se muele y se lleva a un horno giratorio en cuyo interior se deshidrata, calcina y cristaliza entre 400o C y 500º C, con posterioridad el producto obtenido se enfría y se reduce a polvo en molinos de bolas. Este polvo amasado con agua fragua y endurece con extraordinaria rapidez (mortero de yeso).
  • Proceso de obtención del yeso:
La fabricación del yeso consta de cuatro fases importantes:
Yeso
Yeso

  1. Extraccion o arranque de piedra. Se extrae fácilmente con la ayuda de barrenos de pólvora de mina. Según la situación del filón, la cantera puede ser a cielo abierto o en galerías.
  2. Fragmentacion y trituración de la piedra de yeso. Para esto, se emplean molinos de martillos. Se introducen en ellos la roca fragmentada y es triturada al golpeo de los martillos. Se emplean también las machacadoras de mandíbula, que consisten en una gruesa placa de acero fija y otra móvil, accionada por una biela-manivela. La apertura
    de estas mandíbulas es graduable, con lo que se consigue una granulometría diferente de la roca triturada.
  3. Deshidratacion y cocción de la piedra. Primitivamente se realizaba formando montones de piedras de yeso, en capas alternas de combustible y piedra, o, también, colocándola en unos huecos en las laderas de los montes, y empleando, con material de combustible, madera de los bosques próximos. El yeso así obtenido contiene las cenizas del combustible y muchas impurezas, por lo que se llama yeso negro; se emplea para construcciones no vistas.

  • Clasificación de los yesos:
-Yeso gris o negro. Se obtiene calcinando la piedra algez en contacto con los combustibles. Los humos y las impurezas(cenizas, carbón, etc...), aparte de las que lleva consigo la piedra de yeso(se emplea un algez con muchas impurezas), ennegrecen el producto. La finura de molido es muy deficiente. Resulta el yeso de peor calidad, por lo que solo se emplea en obras no vistas.
-Yeso blanco. Se obtiene a partir de un algez con pequeñas proporciones de impurezas, después de calcinado y vitrificado es finamente molido hasta el punto de no quedar retenido mas de un 10% en un tamiz de dos décimas de mm. Es muy blanco y en mortero se utiliza para el enlucido de paredes y techos de interiores.
-Yeso escayola. Es un yeso blanco de la mejor calidad, tanto en purezas como en fineza del grano



Definición de la Cal

Es un producto resultante de la descomposición de las rocas calizas por la acción del calor. Estas rocas calentadas a mas de 900º C producen o se obtienen el óxido de calcio, conocido con el nombre de cal viva, producto sólido de color blanco y peso especifico de 3.4 kg./dm. Esta cal viva puesta en contacto con el agua se hidrata (apagado de la cal) con d
Calcita
Calcita
esprendimiento de calor, obteniéndose una pasta blanda que amasada con agua y arena se confecciona el mortero de cal o estupo, muy empleado en enfoscado de exteriores. Esta pasta limada se emplea también en imprimacion o pintado de paredes y techos de edificios y cubiertas.
Obtención de la cal:

Se puede obtener mediante las fases siguientes:
-Extracción de la roca. El arranque de la piedra caliza puede realizarse a cielo abierto o en galería y por distintos medios, según la disposición del frente. Los bloques obtenidos se fragmentan para facilitar la cocción.
-Cocción o calcinación. El carbonato de calcio (CO
2Ca), componente principal de las calizas, al someterlo a la acción del calor se descompone en anhídrido carbónico y oxido de calcio o cal viva, produciéndose la reacción química:

CO3Ca+calorCO2+OCa
Clases de cal:
Las rocas calizas casi nunca se encuentran puras (CO
3Ca) en la naturaleza, sino que van acompañadas de materias orgánicas, arcilla u óxidos, impurezas que, al no volatilizarse en el proceso de calcinación, comunican a la cal distintas propiedades. La proporción de estas impurezas produce distintos tipos de cal.
-Cal aérea o grasa. Si la piedra caliza es pura o tiene un contenido máximo en arcilla de un 5%, produce una clase de cal muy blanca, que forma una pasta muy fina y untuosa cuando se apaga.
-Cal magra o ácida. Si la cal no supera el 5% de la arcilla, pero contiene mas de un 10% de magnesia (Oxido de magnesio, sustancia terrosa, ect.), se tiene una cal de características ácidas. La pasta que se forma al mezclarla con agua es de color grisáceo. Esta cal no se emplea en construcción, porque la pasta se disgrega al secarse.


Definición de Cemento y Hormigón

-Cemento:El cemento se considera un aglomerante (especie de pegamento) en forma de polvo que tiene la propiedad de endurecer (fraguar) una vez que se le ha añadido agua y se ha dejado secar, incluso en ausencia de oxígeno. Cuando fragua adquiere una buena resistencia a la compresión.
  • Obtención del cemento
A continuación,dejaremos un video para observar como se obtiene el cemento desde el principio:




















- Hormigon:es la mezcla de cemento, arena y agua al que se le suele añadir grava. Las proporciones de los componentes depende del tipo de hormigón que se desee (dureza, tiempo de fraguado, resistencia a agentes ambientales,…). La cantidad de cemento/m3 de hormigón
influye en su impermeabilidad y en su resistencia mecánica, pero a la vez aumenta su contracción durante el fraguado provocando grietas, por lo que no debe sobrepasarse el límite de 460kg/m3.

  • Obtención del hormigón
A continuación,dejaremos un video sobre como se obtiene el hormigón desde el inicio:















Aquí dejamos nuestros apuntes de Tecnología Industrial 1 para si tenéis alguna duda o simplemente queréis contrastar la información.



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