Las Ceramicas
1. Estructura y propiedades de las cerámicas. Procesos de fabricación. 2. Productos de cerámica, normativa, designación y sus aplicaciones. 3. Estructura y propiedades del vidrio. Fabricación. 4. Productos de vidrio, designación y sus aplicaciones en construcción.
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Curso 2009-2010. Escuela Técnica Superior de Arquitectura.Profesor Gonzalo Barluenga Badiola
Objetivos Docentes del Tema 7:
• “Conocer la estructura y propiedades de los materiales cerámicos, los productos de construcción, normativa, designación y aplicaciones.” • “Conocer la estructura y propiedades del vidrio, los productos de construcción, designación y aplicaciones.”
La Cerámica
• Familia de materiales y productos de naturaleza inorgánica, nometálica, tratados a temperaturas elevadas. • Tienen muchas aplicaciones en ingeniería (chips, aeroespacial, medicina, etc.). • En construcción, se usan cerámicas procedentes de mezcla de arcillas y agua, cocida a alta temperatura (sinterizadas). • La mezcla húmeda presenta un comportamiento plástico que permite el moldeo de los productos. • La cocción produce un material estable, frágil, duro yresistente a compresión y a la abrasión.
Materia prima: Las Arcillas
• Son materiales minerales laminares de partículas muy pequeñas de silicatos hidratados de alúmina. • Los minerales principales son: caolín, montmorillonita e illita. La presencia de óxidos modifica el color. • Propiedades: Plasticidad (viscosidad) Anisotropía (microscópica) Capacidad aglutinante Retracción Resistencia mecánica enseco
Tipos de Cerámica
• Hay dos clases : porosa y compacta (vitrificada). • La porosidad depende de: la temperatura de cocción, la presión de moldeo y la granulometría de la mezcla base. • Dependiendo de la temperatura de cocción se obtienen distintos tipos de cerámicas con diferente absorción:
Tipos Porcelana Gres Cerámico Semi-Gres Loza Porosa Absorción 0% 0,50 % a 3,00% 3,00% a 6,00% >6,0% Temperatura de cocción > 1200 º C (vitrificación) 1050-1200 ºC (gresificación) 1050-1200 ºC (gresificación) 890-1050 ºC (sinterización)
Tipos de Cerámica
Estructura de una cerámica porosa
Características de las Cerámicas
• Dependen de la composición y temperatura de cocción. • Las características requeridas dependen de la aplicación: Absorción de agua: depende de la porosidad.Condiciona la resistencia, la densidad y la heladicidad. Resistencia a compresión: Ladrillos y bloques. Resistencia a flexión: pavimentos y revestimientos. Desgaste: Pavimentos (Índice PEI). Dilatación térmica: obras de fábrica y revestimientos. Resistencia a ataques químicos: pavimentos.
Fabricación de productos cerámicos
• Consta de varias fases: Preparación de la mezcla base: Homogeinizaciónmediante molienda, mezclado y reposo (10-15 días). Conformación: Vía húmeda (extrusionado y moldeado) Vía seca y semiseca (prensado) Secado: Aumento de resistencia Cocción: Sinterización, gresificación y vitrificación. Esmaltado (opcional): Capa superficial vitrificada. (Monococción o bicocción) Enfriamiento: Lento hasta 500 ºC; rápido hasta 50 ºC.
Preparación de la mezcla base (vía seca)Preparación de la mezcla base (vía húmeda)
Conformación por extrusión (vía húmeda)
Conformación por extrusión (vía húmeda)
Conformación por extrusión (vía húmeda)
Secado (vía húmeda)
Horno de Cocción Problemas del proceso de cocción
Efectos de la temperatura: (1) probeta seca (sin cocer); (2) a 850ºC; (3) a 950ºC; (4) a 1050ºC; (5) a 1150ºC.
Desconchados por caliche (impurezasde carbonatos)
Productos cerámicos para Construcción
• Productos cerámicos para albañilería:
Ladrillos cerámicos Bloques cerámicos Ladrillos huecos de gran formato
• Otras aplicaciones:
Bovedillas cerámicas (forjados) Losetas y adoquines cerámicos (pavimentos) Baldosas cerámicas, placas y azulejos (revestimientos) Paneles cerámicos (tableros de cubierta y cerramientos) Tejas cerámicas...
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