Ceramica

Influencia de la adición de carbonato de calcio en la
eficiencia energética de la producción de ladrillos de
cerámica roja

The influence of the addition of calcium carbonate on the
energy efficiency of fired clay bricks manufacture

Dania Betancourt**, Fernando Martirena**, Robert Day***, Yosvany
Diaz****
* Facultad de Construcciones de la Universidad Central de Las Villas. CUBA
**Subdirector del Centro de Investigación y Desarrollo de las Estructuras y los
Materiales de Construcción (CIDEM) de la Facultad de Construcciones de la
Universidad Central de Las Villas. CUBA *** Universidad de Calgary, Alberta,
CANADÁ
**** Centro de Investigación y Desarrollo de las Estructuras y los Materiales de
Construcción (CIDEM) de la Facultad de Construcciones de la Universidad Centralde Las Villas. CUBA
Autor de correspondencia/Corresponding autor:

RESUMEN
Se presentan los resultados de un estudio sobre el efecto de la adición de pequeñas
cantidades de carbonato de calcio como fundente en la producción de ladrillos rojos
de cerámica cocida, con el objetivo de mejorar el perfil energético de la producción
a través de la disminución de la temperatura y el tiempo dequema. La adición de
cantidades de carbonato de calcio que oscilen entre el 2-5% de la masa de arcilla
mejora la resistencia a compresión de los ladrillos a temperaturas cercanas a los
900°C, y tiempos de sinterización de 1-3 horas. Este efecto se atribuye a las
modificaciones de las reacciones que se producen en las arcillas durante el
tratamiento térmico por la presencia del mineral calcita, quepermite que la
sinterización ocurra a temperaturas más bajas en las arcillas estudiadas, que tienen
composición mineralógica donde predomina el mineral motmorillonita. El trabajo
hizo un amplio estudio de los cambios en las propiedades físico-químico-mecánicas
que se producen a escala microscópica y macroscópica. Estos estudios muestran un
incremento consistente de la resistencia mecánica,que se atribuye a la formación
de la fase anorthita entre los productos de reacción. Los resultados del trabajo
fueron puestos a prueba en talleres prototipo reales, donde se demostró que se
producen incrementos de la resistencia a compresión entre 40-50%, y una
reducción de los costos energéticos que oscilan entre un 30-50%.
Palabras Clave: Ladrillos cocidos, agentes fundentes, eficienciaenergética,
propiedades mecánicas, carbonato de calcio

ABSTRACT
The results of a study that assesses the effect of adding small amounts of calcium
carbonate as fluxing agent on fired Clay bricks are presented. The paper aims to
improve the energy demand of fire clay bricks manufacture through the reduction
of firing temperature and process duration. The paper shows that additions in therange of 2-5 % (wt) of clay improves compressive strength of bricks fired at
temperature around 900 °C and sintering times between 1-3 hours. This effect
would be caused by modifications of the mineralogical transformations through
which clay minerals undergo in the presence of calcite. which reduces sintering
temperature in clays containing mainly montmorillonite. This paper presents a
broadstudy of the changes of phisico-chemical-mechanical properties at both
macroscale and microscale levels. The results show a consistent increase in
compressive strength, associated with the formation of the phase anorthite within
the reaction products. These results were tested in real prototypes, where the
compressive strength of the manufactured bricks increased by 40-50%, while the
energydemand decreased by 30-50%
Keywords: Fired Clay bricks, fluxing agents, energy efficiency, mechanical
properties, calcium carbonate

1. Introducción
Los ladrillos de cerámica roja adquieren la resistencia mecánica a través del
tratamiento térmico de la arcilla usada en un proceso conocido como sinterización,
el cual se produce cuando los puntos de contacto de los granos adyacentes se
funden...