Caracterización tecnológica de una arcilla utilizada en la fabricación de productos de mampostería para la construcción
En la presente investigación se llevó a cabo la caracterización física, mecánica y química de la materia prima utilizada en dos empresas dedicadas a la fabricación de ladrillos macizos en la región del Cesar, Colombia. Inicialmente, se llevó a cabo el ensayo de hidrometría a cinco muestras de arcilla de diferentes canteras con los cuales se determinaron los porcentajes de arenas, limos y arcillas. Estos porcentajes fueron ubicados en el diagrama de Winkler para identificar los tipos de arcillas existentes según su textura y los tipos de productos que se pueden fabricar. Posteriormente, se realizó la caracterización química a través de las pruebas de difracción y fluorescencia de rayos X, con la finalidad de determinar las fases y elementos... Ver más
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Universidad Francisco de Paula Santander - 2020
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Caracterización tecnológica de una arcilla utilizada en la fabricación de productos de mampostería para la construcción Arcillas Respuestas Universidad Francisco de Paula Santander Artículo de revista 2 25 Optimización Ladrillos Materia prima Cerámica Afanador-García, Nelson En la presente investigación se llevó a cabo la caracterización física, mecánica y química de la materia prima utilizada en dos empresas dedicadas a la fabricación de ladrillos macizos en la región del Cesar, Colombia. Inicialmente, se llevó a cabo el ensayo de hidrometría a cinco muestras de arcilla de diferentes canteras con los cuales se determinaron los porcentajes de arenas, limos y arcillas. Estos porcentajes fueron ubicados en el diagrama de Winkler para identificar los tipos de arcillas existentes según su textura y los tipos de productos que se pueden fabricar. Posteriormente, se realizó la caracterización química a través de las pruebas de difracción y fluorescencia de rayos X, con la finalidad de determinar las fases y elementos presentes en dos de las muestras óptimas para la fabricación de los ladrillos que pueden surgir durante el proceso de cocción. Los resultados del ensayo de resistencia mecánica a la compresión en unidades de ladrillo macizo, demostraron que las arcillas utilizadas actualmente por la empresa no cumplen los requerimientos mínimos para la elaboración de ladrillos de arcilla macizo, acorde a los parámetros de la norma técnica Colombiana NTC 4205-09. Con esta investigación se espera poder pronosticar el comportamiento de la materia prima en las etapas del proceso productivo, con lo que evidentemente se mejoraran los recursos ambientales y económicos de las empresas. Resultado de la caracterización de la materia prima permitirá predecir el comportamiento estructural, y realizar modelos de diseño y reforzamiento en edificación indispensables y de atención a la comunidad. García-León , Ricardo Andrés Crespo-Guerra, María Teresa R. A. Muñoz Meneses, J. A. Muñoz Chaves, P. Mancilla, and J. E. Rodríguez Páez, “Caracterización físico-química de arcillas del municipio de Guapi, Costa Pacífica Caucana (Colombia),” Rev. la Acad. Colomb. ciencias exactas, físicas y Nat., vol. 31, no. 121, pp. 537–544, 2007. R. A. García-León, E. Flórez-Solano, and M. M. Rodríguez-Castilla, “Diseño de mezclas para la fabricación de productos de mampostería en la industria cerámica,” Rev. Politécnica, vol. 14, no. 26, pp. 19–28, 2018. J. Sánchez, J. A. Orozco, and L. Peñaloza, “Evaluación de mezclas de arcillas para la fabricación de ladrillos refractarios que sirvan para la reconversión tecnológica de los hornos utilizados en Norte de Santander.,” Rev. 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Lima- Perú,” Universidad Nacional de Ingeniería. Lima, Peru., 2003. L. Cely-Illera, “Raw materials for the ceramics industry from norte de santander. I. Mineralogical, chemical and physical characterization,” Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia, no. 80, pp. 31–37, 2016. J. F. Gelves and J. Sánchez, “Comportamiento de las arcillas del Área Metropolitana de Cúcuta sometidas a proceso de moldeo por extrusión.,” Respuestas, vol. 14, no. 2, pp. 32–38, 2009. R. A. García-León and R. Bolívar, “Caracterización Hidrométrica de las Arcillas Utilizadas en la Fabricación de Productos Cerámicos en Ocaña , Norte de Santander,” INGE CUC, vol. 13, no. 1, pp. 53–60, 2017. R. A. García-León, E. Flórez-Solano, and Y. Medina-Cárdenas, “Caracterización física de las arcillas utilizadas en la fabricación de productos de mampostería para la construcción en Ocaña Norte de Santander,” Espacios, vol. 39, no. 53, pp. 1–6, 2018. J. Morales Gúeto, Tecnologia de los Materiales Ceramicos, Diaz Santo. España, 2005. N. Afanador G, M Carrascal D, and M J Bayona Ch, "Experimentación, comportamiento y modelación de la tapia pisada." Revista Facultad de Ingeniería, vol. 22, no. 35 pp. 47-59, 2013. R. A. García-León, E. N. Flórez-Solano, and C. H. Acevedo-Peñaloza, “Clay surface characteristics using atomic force microscopy Características superficiales de la arcilla utilizando microscopía de fuerza atómica,” no. 87, pp. 23–34, 2018. ICONTEC, “NTC-4205. Unidades de mamposteria de arcilla cocida. Ladrillos y bloques ceramicos,” Norma Técnica Colomb., no. 571, p. 14, 2000. E. Espinel-Blanco, E. Flórez-Solano, and R. A. García-León, “Caracterización Físico-Química De Un Material Arcilloso Proveniente De La Región Nororiental De Colombia, Para La Fabricación De Bloques H-10,” Respuestas, vol. 25, no. April, pp. 20–28, 2020. R. A. García-León, E. Flórez-Solano, and C. H. Acevedo-Peñaloza, “Physical-ceramic characterization of clays used in the manufacture of mansory products for construction,” Respuestas, vol. 23, no. 2, pp. 12–21, 2018. N. Afanador G., A. Ibarra and C. López, "Caracterización de arcillas empleadas en pasta cerámica para la elaboración de ladrillos en la zona de Ocaña, Norte de Santander". Épsilon [Online], no. 20 pp. 101-119, 2013. H. Gutiérrez Pulido and R. De La Vara Salazar, Análisis y diseño de experimentos., McGraw-Hil., vol. 1. Mexico, 2015. info:eu-repo/semantics/article http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1 http://purl.org/redcol/resource_type/ART info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Text M. Coronado, A. M. Segadães, and A. Andrés, “Combining mixture design of experiments with phase diagrams in the evaluation of structural ceramics containing foundry by-products,” Appl. Clay Sci., vol. 101, pp. 390–400, Nov. 2014. J. Barranzuela, Proceso productivo de los ladrillos de arcilla producidos en la región piura. 2014. R. A. García-León, C. H. Acevedo-Peñaloza, and J. P. Rojas-Suarez, Metodología para la fabricación del bloque H-10 para la industria cerámica de Norte de Santander, ECOE Ed. Bogota-Colombia, 2019. Inglés In the present investigation, the physical, mechanical, and chemical characterization of the raw material used in two companies dedicated to the manufacture of solid bricks in the region of Cesar, Colombia, was carried out. Initially, the hydrometric test was performed on five clay samples from different quarries with which the percentages of sand, silt, and clays were determined. These percentages were placed in the Winkler diagram to identify the types of existing clays according to their texture and the types of products that can be manufactured. Subsequently, the chemical characterization was carried out through the X-ray diffraction and fluorescence tests, to determine the phases and elements present in two of the optimal samples for the manufacture of the bricks that may arise during the cooking process. The results of the test of mechanical resistance to compression in solid brick units showed that the clays currently used by the company do not meet the minimum requirements for the production of solid clay bricks, according to the parameters of the Colombian technical standard NTC 4205-09. With this research, we expect to predict the behavior of the raw material in the stages of the production process, which will obviously improve the environmental and economic resources of the companies. The result of the characterization of the raw material will allow us to predict the structural behavior and to carry out indispensable design and reinforcement models in building and attention to the community. Clays Raw Material Ceramics Bricks Optimization Journal article application/pdf text/html O. Riojas Castillo and N. E. Rodríguez Montaña, “Características de hornos para productos cerámicos del Parque Minero Industrial El Mochuelo, localidad 19 de Bogotá, D.C.,” Con-Ciencias, 2004. T. V. Rodríguez, Los minerales industriales en Castilla y León., Domènech e., vol. 1, no. 1500. España, 2007. https://revistas.ufps.edu.co/index.php/respuestas/article/view/2327 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 Universidad Francisco de Paula Santander - 2020 E. Velasco Sánchez, M. Sánchez Lozano, R. Peral Orts, and G. AME, Libro de articulos del XXI Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica, Universita. Elche. España, 2016. R. A. García-León, R. Bolívar, and E. Flórez, “Validación de las propiedades físico-mecánicas de bloques H-10 fabricados en Ocaña Norte de Santander y la región,” Ingenio UFPSO, vol. 10, no. 2011–642X, pp. 17–26, 2016. R. A. García-León and E. Flórez Solano, “Determinación de la ventana del proceso productivo en la fabricación de bloques H-10 en Ocaña Norte de Santander y la región,” Ingenio UFPSO, vol. 9, no. 2011–642X, pp. 35–43, 2016. S. A. Jácome Manzano, Evaluación termodinámica del proceso de cocción y análisis de gases en hornos a cielo abierto y Hoffman en Ocaña, Universida. Ocaña: Repositorio ufpso, 2012. Technological characterization of a clay used in the manufacture of masonry products for construction R. A. Muñoz, J. A. Muñoz, P. Mancilla, and J. E. Rodríguez, “Caracterización fisicoquímica de arcillas del municipio de Guapi- costa pacífica caucana (Colombiana),” Química, vol. 31, pp. 537–544, 2007. C. A. Pacheco Flórez and J. Severiche Cruz, “Plan de negocios para la producción comercialización de ladrillos ecológicos - ecoladrillo,” Universidad de Santander, 2015. Publication Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0. https://revistas.ufps.edu.co/index.php/respuestas/article/download/2327/3258 2020-05-01 2020-05-01T00:00:00Z 2020-05-01T00:00:00Z 61 49 0122-820X 2422-5053 10.22463/0122820X.2327 https://doi.org/10.22463/0122820X.2327 https://revistas.ufps.edu.co/index.php/respuestas/article/download/2327/2989 |
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En la presente investigación se llevó a cabo la caracterización física, mecánica y química de la materia prima utilizada en dos empresas dedicadas a la fabricación de ladrillos macizos en la región del Cesar, Colombia. Inicialmente, se llevó a cabo el ensayo de hidrometría a cinco muestras de arcilla de diferentes canteras con los cuales se determinaron los porcentajes de arenas, limos y arcillas. Estos porcentajes fueron ubicados en el diagrama de Winkler para identificar los tipos de arcillas existentes según su textura y los tipos de productos que se pueden fabricar. Posteriormente, se realizó la caracterización química a través de las pruebas de difracción y fluorescencia de rayos X, con la finalidad de determinar las fases y elementos presentes en dos de las muestras óptimas para la fabricación de los ladrillos que pueden surgir durante el proceso de cocción. Los resultados del ensayo de resistencia mecánica a la compresión en unidades de ladrillo macizo, demostraron que las arcillas utilizadas actualmente por la empresa no cumplen los requerimientos mínimos para la elaboración de ladrillos de arcilla macizo, acorde a los parámetros de la norma técnica Colombiana NTC 4205-09. Con esta investigación se espera poder pronosticar el comportamiento de la materia prima en las etapas del proceso productivo, con lo que evidentemente se mejoraran los recursos ambientales y económicos de las empresas. Resultado de la caracterización de la materia prima permitirá predecir el comportamiento estructural, y realizar modelos de diseño y reforzamiento en edificación indispensables y de atención a la comunidad.
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In the present investigation, the physical, mechanical, and chemical characterization of the raw material used in two companies dedicated to the manufacture of solid bricks in the region of Cesar, Colombia, was carried out. Initially, the hydrometric test was performed on five clay samples from different quarries with which the percentages of sand, silt, and clays were determined. These percentages were placed in the Winkler diagram to identify the types of existing clays according to their texture and the types of products that can be manufactured. Subsequently, the chemical characterization was carried out through the X-ray diffraction and fluorescence tests, to determine the phases and elements present in two of the optimal samples for the manufacture of the bricks that may arise during the cooking process. The results of the test of mechanical resistance to compression in solid brick units showed that the clays currently used by the company do not meet the minimum requirements for the production of solid clay bricks, according to the parameters of the Colombian technical standard NTC 4205-09. With this research, we expect to predict the behavior of the raw material in the stages of the production process, which will obviously improve the environmental and economic resources of the companies. The result of the characterization of the raw material will allow us to predict the structural behavior and to carry out indispensable design and reinforcement models in building and attention to the community.
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R. A. Muñoz Meneses, J. A. Muñoz Chaves, P. Mancilla, and J. E. Rodríguez Páez, “Caracterización físico-química de arcillas del municipio de Guapi, Costa Pacífica Caucana (Colombia),” Rev. la Acad. Colomb. ciencias exactas, físicas y Nat., vol. 31, no. 121, pp. 537–544, 2007. R. A. García-León, E. Flórez-Solano, and M. M. Rodríguez-Castilla, “Diseño de mezclas para la fabricación de productos de mampostería en la industria cerámica,” Rev. Politécnica, vol. 14, no. 26, pp. 19–28, 2018. J. Sánchez, J. A. Orozco, and L. Peñaloza, “Evaluación de mezclas de arcillas para la fabricación de ladrillos refractarios que sirvan para la reconversión tecnológica de los hornos utilizados en Norte de Santander.,” Rev. Investig. - Univ. del Quindío, vol. 26, no. 1, pp. 57–64, 2014. INV.E–126, “Límite plástico e índice de plasticidad de los suelos,” Normas Invias, pp. 1–7, 1999. INV.E–125, “Determinación del límite líquido de los suelos,” Normas Invias, vol. 1999, pp. 1–13. ICONTEC, “NTC-4630. 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Acevedo-Peñaloza, “Clay surface characteristics using atomic force microscopy Características superficiales de la arcilla utilizando microscopía de fuerza atómica,” no. 87, pp. 23–34, 2018. ICONTEC, “NTC-4205. Unidades de mamposteria de arcilla cocida. Ladrillos y bloques ceramicos,” Norma Técnica Colomb., no. 571, p. 14, 2000. E. Espinel-Blanco, E. Flórez-Solano, and R. A. García-León, “Caracterización Físico-Química De Un Material Arcilloso Proveniente De La Región Nororiental De Colombia, Para La Fabricación De Bloques H-10,” Respuestas, vol. 25, no. April, pp. 20–28, 2020. R. A. García-León, E. Flórez-Solano, and C. H. Acevedo-Peñaloza, “Physical-ceramic characterization of clays used in the manufacture of mansory products for construction,” Respuestas, vol. 23, no. 2, pp. 12–21, 2018. N. Afanador G., A. Ibarra and C. López, "Caracterización de arcillas empleadas en pasta cerámica para la elaboración de ladrillos en la zona de Ocaña, Norte de Santander". 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