Procesamiento de arcilla roja



Facultad de Ingeniería

LABORATORIO CIENCIA DE MATERIALES I
PROCESAMIENTO DE MATERIALES CERÁMICOS. PRENSADO DE ARCILLA ROJA


OBJETIVO GENERAL
Obtener una pieza de arcilla roja por el método de prensado, posteriormente se sinteriza y se le evalúa su resistencia a la flexión, contracción lineal y absorción.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Lograr una pieza de arcilla roja por el método deprensado uniaxial.
Calcular el porcentaje de absorción y de contracción de la pieza.
Analizar la gráfica obtenida de la prueba de flexión.
Realizar adecuadamente el proceso de preparación de los materiales de la pieza de arcilla roja con las cantidades requeridas.

MARCO CONCEPTUAL
Se conoce como arcilla a toda fracción de grano con un tamaño inferior a los 2 µm pero para tener unadefinición más exacta podemos definir una arcilla como un mineral natural que al mezclarse con agua en una cantidad específica se convierte en una pasta plástica; son constituyentes esenciales del suelo conociéndose así como filosilicatos los cuales presentan en su estructura capas de tetraedros de dimensión infinita en el espacio, esta estructura se presenta debido a que los grupos tetraédricos oiones silicato (SiO4)-4 donde el silicio puede ser reemplazado por cationes de aluminio o hierro y que se unen debido a que comparten tres de sus oxígenos con los demás iones que se encuentran a su lado formando capas como dijimos anteriormente infinita. Este tipo de estructura y tamaño del material le permite adoptar diferentes propiedades como lo son:
Capacidad de intercambio catiónico: Que sedefine como la capacidad que tiene la estructura de una arcilla para absorber un determinado pH mediante la suma de sus cationes de cambio, es decir la capacidad de cambiar los iones de la superficie de la estructura cristalina para sustituirlos por los de las soluciones acuosas con las que son mezcladas.
Absorción: Capacidad de absorber agua u otro tipo de moléculas en sus espacios laminares paradarle características específicas como lo son la superficie de la estructura y la porosidad del material.
Hidratación: Propiedad de algunas arcillas de absorber agua para generar grandes espacios entre cada lamina, dando lugar al hinchamiento para incrementar el grado de dispersión e incrementar sus propiedades coloidales.
Plasticidad: Esta característica se obtiene gracias a que el aguaproduce un efecto lubricante, envolviendo las partículas laminares, separándola en los diferentes estados los cuales se miden en los índices de Atterberg como o son límite líquido, límite plástico y límite de retracción.
Tixotropía: Esta cualidad se define como la pérdida de resistencia de un coloide al amasarlo, este fenómeno se puede generar en algunas arcillas si su cantidad de líquido es cercano asu límite líquido.
Entre las arcillas más comunes utilizadas en la industria se encuentra la arcilla roja la cual consta de materiales marinos como lo son calcáreos y el polvo volcánico; su color rojo se debe a los componentes férricos como el óxido y los hidróxidos de hierro. Es utilizada en el campo de la construcción debido a su alto grado de absorción y también cuenta con propiedadesastringentes y cicatrizantes en la medicina natural.

PROCEDIMIENTO
Realizamos un probeta de arcilla roja, que contiene óxidos de hierro, de ahí su color rojo y silicato de aluminio y silicato de magnesio, pesamos 200 g, después de eso debemos agregarle agua para obtener un 13% de humedad en la mezcla, el cual corresponde a 26 mL, empezamos a mezclar el agua con la arcilla, después de tener lamezcla de arcilla más agua la ponemos en el macho luego de haberle aplicado el lubricante, le ponemos le hembra encima y el aplicamos la carga de 13.5 toneladas durante 30 segundos, le retiramos la hembra y la bajamos del macho, posteriormente medimos la pieza prensada y le hacemos cuatro puntos para medir la contracción que tenga después del tratamiento térmico.
La pieza prensada se debe dejar...