Piso Ceramico y Mayolicas

PISOS CERÁMICOS Y MAYOLICAS

QUIMICA

DEDICATORIA Dedicamos el esfuerzo y los conocimientos adquiridos al realizar este trabajo monográfico A nuestros profesores que se esmeran en instruirnos para enfrentar no sólo en el reto de conocimientos profesionales, sino también la adecuada integración en la sociedad y la búsqueda de nuevas ideas para el desarrollo del País Seleccionando nuestras metas para aplicar los conocimientos adquiridos en las distintas universidades e institutos superiores para luego esclarecer los caminos a seguir por el futuro y a desarrollar nuestra habilidad profesionalmente. Así como a nuestros Padres que con ahínco han sentado la base de nuestra existencia y nos han enseñado a superar las dificultades para integrar nuestra sociedad actual en su situación competitiva.

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ÍNDICE Pág. Introducción

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Resumen

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Objetivo

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Descripción del producto

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Tipos y clasificación del producto

7-10

Composición química del producto

12

Característica física y químicas

14

Normales técnicas

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Descripción de materiales primas

16

Composición química

17-20

Características físicas y químicas

21-22

Proceso del producto

23-24

Descripción del proceso

25-29

Aplicación en la construcción

30-32

Empresas que producen estos productos

33-34

Conclusiones

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Recomendaciones

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Bibliografía

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Anexo

38-39

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INTRODUCCIÓN Los materiales cerámicos son materiales inorgánicos no metálicos, constituidos por Elementos metálicos y no metálicos enlazados principalmente mediante enlaces iónicos y/o covalentes. Las composiciones químicas de los materiales cerámicos varían considerablemente, desde compuestos sencillos a mezclas de muchas fases complejas enlazadas. Las propiedades de los materiales cerámicos también varían mucho debido a las diferencias en los enlaces. En general, los materiales cerámicos son típicamente duros y frágiles con baja tenacidad y ductilidad. Los materiales se comportan usualmente como buenos aislantes eléctricos y térmicos debido a la ausencia de electrones conductores. Normalmente poseen temperaturas de fusión relativamente altas y, asimismo, una estabilidad química relativamente alta en muchos más agresivos debido a la estabilidad de sus fuertes enlaces. Debido a estas propiedades, los materiales cerámicos son indispensables para muchos de los diseños en ingeniería. En general, los materiales cerámicos usados para aplicaciones en ingeniería pueden clasificarse en dos grupos: materiales cerámicos tradicionales y materiales cerámicos de uso específico de ingeniería. Son aquellos materiales que combinan las características y las ventajas de la cerámica tradicional, por ejemplo inercia química, capacidad a alta temperatura, y dureza, con la capacidad de soportar una tensión mecánica significativa. Como toda cerámica, están formados por compuestos inorgánicos y no metálicos; además, a menudo son mezclas de varios componentes y/o materiales de fase múltiple que tienen estructuras cristalinas como lejas. Estos materiales se realizan generalmente para ser completamente densos y para tener tolerancias dimensionales ajustadas. Además de ser diseñados soporta niveles substancialmente más altos de la tensión mecánica y térmica, hay otras características importantes que hacen a la cerámica estructural avanzada diferente de las cerámicas tradicionales. Los polvos, las composiciones, el procesado, y micro estructura que resulta se deben controlar cuidadosamente para proporcionar los niveles requeridos del funcionamiento. Por lo tanto, la cerámica estructural avanzada es más costosa que cerámica tradicional. La mayoría de la cerámica estructural avanzada bajo desarrollo se basa hoy en el Nitruro de silicio, Si3N4; carburo del silicio, Sic; Zro2; o alúmina, Al2o3. Además, materiales tales como diborato de titanio TiB2; Nitruro de aluminio, AlN; oxinitrato de aluminio de silicio, SiAlON; y algunos otros carburos y nitruros de cerámica se clasifican a menudo como cerámicas avanzadas o de alta tecnología debido a los métodos de procesado o usos. Los compuestos de matriz cerámica

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también están aumentando sus aplicaciones como cerámica estructural avanzada. El Nitruro de silicio, el carburo del silicio, y las zirconias monolíticas representan una familia de materiales más bien que un solo compuesto. Una amplia gama de microestructuras y las características se pueden adaptar dentro de cada familia, con modificaciones de las composiciones o procesado, para optimizar el funcionamiento de los materiales para usos específicos. El enchape o alicatado de mayólicas, cerámicos, azulejos, etc. en exteriores e interiores es un recurso arquitectónico muy antiguo. Los primeros mosaicos cerámicos encontrados en Egipto, Persia y China datan hace unos 3500 años. Las baldosas cerámicas fascinan por su belleza de superficies y destacan sus ventajas funcionales, su resistencia al agua y a otras cargas, su durabilidad y su facilidad de limpieza. Todo ello ha convertido a las baldosas en uno de los principales materiales de revestimiento de suelos y paredes en el sector de la construcción. En el año 1995 se fabricaron y se colocaron en todo el mundo alrededor de 2900 millones de m 2 de baldosas. Los mercados más importantes fueron (Asia 1293 millones m2), Europa (963 millones de m2) y América (698 millones de m2). La mayólica es una cerámica con un acabado vítreo especial. La terracota es la base de los trabajos de cerámica y en este caso se le aplica un esmalte metálico compuesto de sílice, cenizas sódicas calcinadas, plomo y estaño.

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RESUMEN Los actuales sistemas restauradores cerámicos sin base metálica son una realidad creciente debido a las inmejorables propiedades ópticas y estéticas que presentan gracias a su comportamiento con la luz, la capacidad para mimetizar con los dientes naturales, etc. A pesar de las ventajas indiscutibles que poseen todavía presentan algunos problemas de tipo mecánico y funcional (como la fragilidad, la fractura, la abrasión de los antagonistas, etc.) que limitan actualmente su uso generalizado como materiales restauradores. Tanto los nuevos materiales cerámicos, como los innovadores métodos de procesamiento asistidos por ordenador auguran un futuro próximo donde el uso de porcelanas libres de metal sea masivo en el quehacer diario de la profesión odonto estomatológica. Nuestro objetivo a la hora de abordar este tema es revisar los conceptos actuales sobre las porcelanas sin metal. Material y metodología: se realiza en base a una revisión bibliográfica del tema propuesto y que se estructurará en los siguientes apartados: Descripción del producto. Descripción de las materias primas.

Proceso de producción.

Aplicación en la etapa de construcción

Empresas nacionales que producen di-

y/o post-construcción.

chos productos.

La palabra cerámica deriva del vocablo griego keramos, cuya raíz sánscrita significa "quemar". En su sentido estricto se refiere a la arcilla en todas sus formas. Sin embargo, el uso moderno de este término incluye a todos los materiales inorgánicos no metálicos que se forman por acción del calor. Hasta los años 1950, los materiales más importantes fueron las arcillas tradicionales, utilizadas en alfarería, ladrillos, azulejos y similares, junto con el cemento y el vidrio. El arte tradicional de la cerámica se describe en alfarería. También puede buscarse la historia del rakú, singular técnica milenaria oriental. Históricamente, los productos cerámicos han sido duros, porosos y frágiles. El estudio de la cerámica consiste en una gran extensión de métodos para mitigar estos problemas y acentuar las potencialidades del material, así como ofrecer usos no tradicionales. Esto también se ha buscado incorporándolas a materiales compuestos como es el caso de los cermets, que combinan materiales metálicos y cerámicos. La mayólica es una cerámica con un acabado vítreo especial. La terracota es la base de los trabajos de cerámica y en este caso se le aplica un esmalte metálico compuesto de sílice, cenizas sódicas calcinadas, plomo y estaño.

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OBJETIVOS 

Conocer los diferentes materiales de piso cerámico y mayólicas así como sus componentes principales.



Adquirir conocimientos acerca del uso del piso cerámico y los usos diversos en la construcción.



Los pisos cerámicos son muy importantes en cuanto a la ingeniería civil, ya que aporta y ayuda mucho al momento de ejecutar proyectos puesto que le da un excelente y adecuado acabado.



Los pisos cerámicos son compuestos o soluciones compuestas.



Químicamente sus átomos se unen mediante enlaces iónicos y covalentes.



Los pisos cerámicos y mayólicas son duros y frágiles, de alto punto de fusión.



Son malos conductores, baja conductividad térmica y eléctrica.



Pisos cerámicos son de estabilidad química y eléctrica.



Son resistentes a la compresión.



Se recabo la información del proceso de producción del piso cerámico.



De acuerdo a las investigaciones realizadas se encontraron diversos tipos y/o variedad de pisos cerámicos.

DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO

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La cerámica (palabra derivada del griego κεραμικός keramikos, "Sustancia Quemada") es el arte de fabricar recipientes, vasijas y otros objetos de barro, loza y porcelana. También es el nombre de dichos objetos. El término se aplica de una forma tan amplia que ha perdido buena parte de su significado. No sólo se aplica a las industrias de silicatos (grupo de minerales de mayor abundancia, pues constituyen más del 95% de la corteza terrestre), sino también a artículos y recubrimientos aglutinados por medio del calor, con suficiente temperatura como para dar lugar al sinterizado. Este campo se está ampliando nuevamente incluyendo en él a cementos y esmaltes sobre metal. Cerámica: La cerámica es el material más utilizado, ya que se comercializa con diferentes acabados, diseños y estilos. Se compone de arcillas, fundentes, sílice, productos colorantes y otros materiales. Es un material muy duro y resistente, en función del grosor. Resiste muy bien los productos de limpieza y los rayones, además son impermeables. ¿QUÉ SE ENTIENDE POR MATERIAL CERÁMICO? Una definición amplia de materiales cerámicos diría que son sólidos inorgánicos no Metálicos producidos mediante tratamiento térmico. Comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles y no oxidables Pueden utilizarse en ambientes con temperatura alta, corrosivos y tribológicos. En dichos ambientes muchas cerámicas exhiben buenas propiedades electromagnéticas, Ópticas y mecánicas. Una característica fundamental del término material incluye que puedan fabricarse en formas con dimensiones determinadas. CLASIFICACIÓN El producto obtenido dependerá de la naturaleza de la arcilla empleada, de la temperatura y de las técnicas de cocción a las que ha sido sometido. Así tenemos: Los materiales cerámicos son buenos aislantes y que además tienen la propiedad de tener una temperatura de fusión y resistencia en compresión elevadas. Así mismo, su módulo de Young (pendiente hasta el límite elástico que se forma en un ensayo de tracción) también es muy elevado (lo que llamamos fragilidad). Todas estas propiedades, hacen que los materiales cerámicos sean imposibles de fundir y de mecanizar por medios tradicionales (fresado, torneado, brochado, etc.). Por esta razón, en las cerámicas realizamos un tratamiento de sintetización. Este proceso, por la naturaleza en la cual se crea, produce poros que pueden ser visibles a simple vista. Un ensayo a tracción, por los po-

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ros y un elevado módulo de Young (fragilidad elevada) y al tener un enlace iónico covalente, es imposible de realizar. Existen materiales cerámicos cuya tensión mecánica en un ensayo de compresión puede llegar a ser superior a la tensión soportada por el acero. La razón, viene dada por la compresión de los poros/agujeros que se han creado en el material. Al comprimir estos poros la fuerza por unidad de sección es mayor que antes del colapso de los poros. Las propiedades de un material cerámico dependen de la naturaleza de la arcilla empleada, de la temperatura y de las técnicas de cocción a las que ha sido sometido. Así tenemos: MATERIALES CERÁMICOS POROSOS. No han sufrido vitrificación, es decir, no se llega a fundir el cuarzo con la arena. Su fractura (al romperse) es terrosa, siendo totalmente permeables a los gases, líquidos y grasas. Los más importantes: - Arcillas cocidas.- De color rojizo debido al óxido de hierro de las arcillas que la componen. La temperatura de cocción es de entre 700 a 1.000 °C. Si una vez cocida se recubre con óxido de estaño (similar a esmalte blanco), se denomina loza estannífera. Se fabrican: baldosas, ladrillos, tejas, jarrones, cazuelas, etc. - Loza italiana.- Se fabrica con arcilla entre amarillenta y rojiza mezclada con arena, pudiendo recubrirse de barniz transparente. La temperatura de cocción varía entre 1.050 a 1070 °C. - Loza inglesa.- Fabricada de arcilla arenosa de la que se elimina mediante lavado el óxido de hierro y se le añade silex (25-35%), yeso, feldespato (bajando el punto de fusión de la mezcla) y caolín para mejorar la blancura de la pasta. La cocción se realiza en dos fases: 1) Cocido entre 1.200 y 1.300 °C. 2) Se extrae del horno y se cubre de esmalte. El resultado es análogo a las porcelanas, pero no es impermeable. - Refractarios.- Se trata de arcillas cocidas porosas en cuyo interior hay unas proporciones grandes de óxido de aluminio, torio, berilio y circonio. La cocción se efectúa entre los 1.300 y los 1.600 °C. El enfriamiento se debe realizar lenta y progresivamente para no producir agrietamientos ni tensiones internas. Se obtienen productos que pueden resistir temperaturas de hasta 3.000 °C. Las aplicaciones más usuales son: a) Ladrillos refractarios: que deben soportar altas temperaturas en el interior de hornos.

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b) Electro cerámicas: Con las que en la actualidad se están llevando a cabo investigaciones en motores de automóviles, aviones, generadores eléctricos, etc., con vistas a sustituir elementos metálicos por refractarios, con los que se pueden obtener mayores temperaturas y mejor rendimiento. Una aplicación no muy lejana fue su uso por parte de la NASA para proteger la parte delantera y lateral del Challenger en el aterrizaje. MATERIALES CERÁMICOS IMPERMEABLES Y SEMI IMPERMEABLES. Se los ha sometido a temperaturas bastante altas en las que se vitrifica completamente la arena de cuarzo. De esta manera se obtienen productos impermeables y más duros. Los más destacados: - Gres cerámico común.-Se obtiene a partir de arcillas ordinarias, sometidas a temperaturas de unos 1.300 °C. Es muy empleado en pavimentos. - Gres cerámico fino.- Obtenido a partir de arcillas refractarias (conteniendo óxidos metálicos) a las que se le añade un fundente (feldespato) con objeto de rebajar el punto de fusión. Más tarde se introducen en un horno a unos 1.300 °C. Cuando está a punto de finalizar la cocción, se impregnan los objetos de sal marina. La sal reacciona con la arcilla y forma una fina capa de silicoalunminato alcalino vitrificado que confiere al gres su vidriado característico. - Porcelana.- Se obtiene a partir de una arcilla muy pura, denominada caolín, a la que se le añade fundente (feldespato) y un desengrasante (cuarzo o sílex). Son elementos muy duros soliendo tener un espesor pequeño (de 2 a 4 mm), su color natural es blanco o translucido. Para que el producto se considere porcelana es necesario que sufra dos cocciones: una a una temperatura de entre 1.000 y 1.300 °C y otra a más alta temperatura pudiendo llegar a los 1.800 °C. Teniendo multitud de aplicaciones en el hogar (pilas de cocina, vajillas, etc.) y en la industria (toberas de reactores, aislantes en transformadores, etc.). Según la temperatura se distinguen dos tipos: Porcelanas blandas. Cocidas a unos 1.000 °C, se sacan se les aplica esmalte y se vuelven a introducir en el horno a una temperatura de 1.250 °C o más. Porcelanas duras. Se cuecen a 1.000º C, a continuación se sacan, se esmaltan, y se reintroducen en el horno a unos 1.400 °C o más. Si se decoran se realiza esta operación y luego se vuelven a introducir en el horno a unos 800 ºC.

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TIPOS DE MATERIALES CERÁMICOS Una cerámica material puede ser definida como cualquier material de óxido cristalino inorgánico. Es sólido e inerte. Los materiales cerámicos son frágiles, duro, resistente a la compresión, la debilidad en la esquila y la tensión. Sean capaces de soportar la erosión química que se produce en un ambiente ácido o sosa cáustica. En muchos casos, resistir la erosión causada por el ácido y la base se le aplica. Cerámica en general, pueden soportar temperaturas muy altas, tales como temperaturas que oscilan entre los 1.000 ° C y 1.600 º C (1.800 ° F a 3000 ° F). Las excepciones son los materiales inorgánicos que no tienen el oxígeno como el carburo de silicio. De vidrio, por definición, no es una cerámica, ya que es un sólido amorfo (no cristalino). Sin embargo, el vidrio consta de varios pasos del proceso de la cerámica y sus propiedades mecánicas se comportan de manera similar a los materiales cerámicos. Materias primas tradicionales de cerámica incluyen minerales de la arcilla como la caolinita, los materiales más recientes incluyen el óxido de aluminio, más comúnmente conocido como alúmina. Los modernos materiales de cerámica, que se clasifican como cerámicas avanzadas, son de carburo de silicio y carburo de tungsteno. Ambos son valorados por su resistencia a la abrasión, y por lo tanto son útiles en aplicaciones tales como las placas de desgaste de equipos de trituración en las operaciones mineras. Cerámicas avanzadas también se utilizan en la medicina, la industria eléctrica y electrónica. CERÁMICA CRISTALINA.- Materiales cerámicos cristalinos no son susceptibles de una amplia gama de procesamiento. Métodos para tratar con ellos tienden a caer en una de las dos categorías - supeditar la cerámica en la forma deseada, por la reacción in situ, o por "formar" los polvos en la forma deseada, y luego de sinterización . para formar un cuerpo sólido de cerámica que forman las técnicas incluyen la configuración de forma manual (a veces incluso un proceso de rotación llamado "lanzar"), barbotina , colaje en cinta (usado para hacer condensadores de cerámica fina, etc.) de moldeo por inyección, prensado en seco, y otras variaciones. (Véase también Cerámica técnicas de formación. Los detalles de estos procesos se describen en los dos libros mencionados a continuación.) Algunos métodos utilizan un híbrido entre los dos enfoques. NO CRISTALINA CERÁMICA.- No cristalinas de cerámica, siendo las gafas, tienden a formarse a partir de fundidos. El vidrio se forma cuando sea completamente fundido, con una férula, o cuando en un estado de caramelo-como la viscosidad, por métodos como la voladura de un molde. Si más tarde el calor tratamientos causa este vaso para convertirse en parte cristalino, el material resultante se conoce como la cerámica de vidrio .

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PROPIEDADES DE LA CERAMICA Propiedades mecánicas.-Los materiales cerámicos son generalmente frágiles o vidriosos. Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de tensión y presentan poca elasticidad, Propiedades térmicas.- Esta propiedad se fundamenta en tres características de los materiales cerámicos: elevado punto de fusión, bajo coeficiente de dilatación y baja conductividad térmica. Propiedades ópticas. Propiedades eléctricas.-Los materiales cerámicos tienen una propiedad de aislamiento eléctrico Propiedades magnéticas. Propiedades químicas. PROPIEDADES MECÁNICAS: Los materiales cerámicos son generalmente iónicos o covalentes materiales en condiciones de servidumbre, y puede ser cristalina o amorfa . Un material se mantienen unidos por uno u otro tipo de bonos tienden a la fractura antes de que la deformación plástica se lleva a cabo, lo que se traduce en pobres dureza de estos materiales. Además, debido a que estos materiales tienden a ser porosas, los poros y otras imperfecciones microscópicas actúan como concentradores de esfuerzos , la disminución de la resistencia más allá, y la reducción de la resistencia a la tracción . Estos se combinan para dar fallos catastróficos , a diferencia de la que normalmente mucho más suaves modos de falla de los metales. Estos materiales se muestran deformación plástica . Sin embargo, debido a la estructura rígida de los materiales cristalinos, no se dispone de muy pocos sistemas de deslizamiento de las dislocaciones para moverse, por lo que se deforman muy lentamente. Con el no-cristalinos (vidriosos), los materiales, viscoso flujo es la principal fuente de deformación plástica, y también es muy lento. Por tanto, es descuidado en muchas aplicaciones de los materiales cerámicos. PROPIEDADES ELÉCTRICAS Semiconductores.- Hay una serie de cerámicas que son semiconductores . La mayoría de estos son los óxidos de metales de transición que son semiconductores II-VI, como el óxido de zinc . Mientras se habla de hacer azul LED de óxido de zinc , ceramistas están más interesados en las propiedades eléctricas que muestran los efectos del límite de grano. Cerámica semiconductores también se emplean como sensores de gas . Cuando varios gases son pasados por una cerámica

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poli cristalina, su resistencia eléctrica cambia. Con ajuste a las mezclas de gas que sea posible, los dispositivos de muy bajo costo se pueden producir. Superconductividad.- Bajo ciertas condiciones, tales como temperaturas extremadamente bajas, algunas cerámicas muestran superconductividad de alta temperatura . La razón exacta de esto no se conoce, pero hay dos grandes familias de la cerámica superconductora. Ferro electricidad y Súper series.- Piezoelectricidad , un vínculo entre la actividad eléctrica y mecánica, es exhibida por un gran número de materiales cerámicos, incluyendo el cuarzo utilizado para medir el tiempo en los relojes y otros aparatos electrónicos. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS 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. La composición química de los cerámicos generalmente es: Nitruro de silicio (Si3N4), utilizado como polvo abrasivo. Carburo de boro (B4C), usado en algunos helicópteros y cubiertas de tanques. Carburo de silicio (SiC), empleado en hornos microondas, en abrasivos y como material refractario. Diboruro de magnesio (MgB2), es un superconductor no convencional. Óxido de zinc (ZnO), un semiconductor. Ferrita (Fe3O4), es utilizado en núcleos de transformadores magnéticos y en núcleos de memorias magnéticas. Óxido de uranio (UO2), empleado como combustible en reactores nucleares Óxido de itrio, bario y cobre (YBa2Cu3O7-x), superconductor de alta temperatura. talio-bario-calcio

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL ELECTRO PORCELANA El electro porcelano es el más importante de los materiales cerámicos empleados en electrotecnia. Esta sustancia se obtiene mediante la mezcla de: 1)

El caolín o tierra de porcelana que es un silicato de aluminio hidratado, cuya composición corresponde aproximadamente a la fórmula Al2O3 - 2SiO2 - 2H2O.

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2)

El cuarzo u óxido de silicio de fórmula SiO2

3)

El feldespato, nombre genérico de un grupo de minerales petrogenéticos o formadores de rocas. Todos los feldespatos son silicatos anhidros de aluminio, con potasio, sodio y calcio. El feldespato potásico es el m s empleado en la fabricación de la porcelana y su fórmula química aproximada es K2O - Al2O3 - 6SiO2

Las proporciones de estas sustancias en la mezcla determinan las propiedades eléctricas, mecánicas y térmicas de los productos obtenidos después de la cocción. La mezcla de estos productos se realiza en proporciones que se establecen por diferentes métodos, el más común es el de diagrama de composición

COMPOSICIÓN QUIMICA DE ESTRUCTURA DE LOS CERÁMICOS CRISTALINOS. La composición de Estructura Perovskite: Se encuentra en varios cerámicos eléctricos. En este tipo de celdas están 3 tipos de iones, que son iones de bario, iones de oxígeno y iones de titanio. La distorsión de la celda unitaria produce una señal eléctrica, lo que permite que ciertos titanitos sirvan como transductores. Entonces estará compuesto por iones de: Bario (Ba) Oxigeno (O) Titanio (Ti) La composición de Estructura del corindón: Es similar a una estructura hexagonal compacta. Algunos cerámicos tienen esta estructura como son: Cr2O3 y Fe2O3. La composición de Estructura de espinel: Tiene una celda unitaria cúbica, en cada uno de sus cubos menores hay iones de oxígeno, hay 4 intersticiales octaédricos y 8 sitios intersticiales tetraédricos, de los cuales los cationes ocupan 3. En los espineles inversos, el ión bivalente y la mitad de los iones trivalentes se localizan en los sitios octaédricos. La composición de estructura de los silicatos cristalinos:

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En el sílice, el enlace covalente requiere que los átomos de silicio tengan junto 4 átomos de oxígeno, creando así una estructura tetraédrica, esta es la unidad estructural fundamental del sílice, de las arcillas y de silicatos vítreos. Los compuestos de silicatos forman una serie de soluciones sólidas conocidas como olivinos y orto silicatos. La composición de Estructuras laminares: Cuando la relación O, resulta en la fórmula Si2O3 Los tetraedros se combinan para formar estructuras laminares, en una formación ideal, 3 átomos de oxígeno formando un patrón hexagonal. La caolinita que es una arcilla común está compuesta por láminas de silicato enlazadas iónicamente a una hoja compuesta por ciertos grupos, las arcillas son componentes importantes de muchos cerámicos. La composición de Sílice: Conforme incrementa la temperatura, el sílice cambia de cuarzo alfa a cuarzo beta a tridimita beta a cristobalita beta y a líquido, la transformación de cuarzo alfa a beta crea un cambio de dimensión en el sílice, acompañado por esfuerzos altos e incluso por agrietamiento. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS CERÁMICOS: Es necesario conocer las características físicas y químicas de los materiales rígidos modulares tanto para discriminar la calidad de unos productos respecto de otros, como para poder deducir su adecuación al uso, en función de las exigencias previstas o previsibles en el lugar de destino. Para todos los materiales rígidos modulares destinados a un recubrimiento debemos tomar en consideración características relacionadas con: Las características asociadas a cada grupo deben disponer de métodos de ensayo normalizados o al menos reconocidos en reglamentos nacionales, y ello no siempre es posible pues las normas de producto sólo contemplan aquellas características seleccionadas por los fabricantes como fundamentales para sus fines empresariales. Podemos citar como características especiales: La resistencia a la corrosión en niebla salina (según ISO 9227) El comportamiento en atmósfera de SO2 (según UNE-EN ISO 6988) La permeabilidad frente a la lluvia (medida según BS431, Apéndice A) La conductividad eléctrica La resistencia al crecimiento de moho

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Las tres primeras suelen considerarse en materiales destinados a revestimientos exteriores, la cuarta en solados y alicatados que precisen equipotencial dad eléctrica o un nivel de conductivdad eléctrica que permita evacuar a tierra cargas electrostáticas que pueden generar explosiones o incendio. Normales técnicas Las normas Técnicas establecen los niveles de calidad y seguridad y son un medio óptimo para facilitar la transparencia en el mercado, y en elemento fundamental para competir. Por este motivo el CID del INDECOPI, contribuye a la mejora de la Competitividad - País, poniendo a disposición de las empresas, Pymes, consultores, estudiantes y ciudadanía en general el “CATÁLOGO DE NORMAS TÉCNICAS PERUANAS SOBRE PRODUCTOS CERÁMICOS PARA EDIFICACIÓN” aprobadas por el Indecopi a través de la Comisión de Normalización y de Fiscalización de Barreras Comerciales No Arancelarias. La presentación del catálogo es amigable y de fácil ubicación, está clasificada por áreas temáticas de acuerdo a la Clasificación Internacional de Normas y dentro de estas en orden correlativo por código de NTP, con un resumen del contenido de la misma.

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DESCRIPCION DE LAS MATERIAS PRIMAS MATERIAS PRIMAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CERÁMICAS En las cerámicas tradicionales se utilizan materias primas de depósitos naturales Arcillas, feldespatos, cuarzo estos son poco purificadas. La materia prima es: La arcilla: El agua: La sílice: El plomo: El estaño: Se forman múltiples fases en la cocción Para cada composición se dan muchas aplicaciones. En las cerámicas técnicas materias primas son de pureza alta y presentan fase única cada composición tiene una aplicación especificada. Una pasta cerámica básicamente contiene: La arcilla. está constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratados, siendo blanca cuando es pura. Surge de la descomposición de rocas que contienen feldespato, originada en un proceso natural que dura decenas de miles de años. La fórmula química es Al2O3 · 2SiO2 · H2O Feldespato. Carbonato de calcio (caliza).La caliza es una roca sedimentaria porosa de origen químico, formada mineralógicamente por carbonatos. La fórmula de la caliza es CaMg(CO3)2. Chamota (residuo obtenido en el horno). Chamota de ladrillo. Rotura cruda.

Clasificación de la Arcilla. Las arcillas pueden clasificarse de acuerdo al proceso geológico que las originó y a la ubicación del yacimiento en el que se encuentran. Se puede reconocer: Arcilla primaria. Se utiliza esta denominación cuando el yacimiento donde se encuentra es el mismo lugar en donde se originó. El caolín es la única arcilla primaria conocida. Granulometría. Dentro de la clasificación granulométrica de las partículas del suelo, las arcillas ocupan el siguiente lugar:

Feldespato: El feldespato es el mineral más común sobre la corteza terrestre, ¡de manera que es muy posible que lo encuentres entre las rocas que coleccionas! 16

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Se encuentra en cada uno de los tres tipos de rocas, pero es más común encontrarlo en las rocas ígneas intrusivas, como el granito, en donde los cristales son blancos o rosados. Hay diferentes tipos de feldespato. Las características de los dos tipos más comunes se dan a continuación. Excepto por su color, estos dos tipos comunes de feldespato son difíciles de diferenciar. El color puede ser de gran ayuda, pero hay que tener en cuenta que el mismo mineral puede tener colores diferentes. La mejor manera de diferenciar estos dos, es mediante la observación de la superficie de los cristales, y ver si tienen estriaciones delgadas paralelas. El feldespato de plagioclasa tiene estriaciones, y el feldespato ortoclase no tiene. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS MATERIAS PRIMAS Algunos cerámicos como la porcelana, productos arcillosos estructurales y algunos componentes electrónicos contienen una fase cristalina. Durante el tratamiento a elevadas Temperaturas de este tipo de materiales sólidos cerámicos, tiene lugar un proceso llamado Vitrificación, por medio del cual la fase cristalina se licúa y rellena los poros del material. Esta Fase cristalina líquida puede reaccionar con alguno de los sólidos restantes del material refractario. Bajo enfriamiento, la fase liquida solidifica para formar una matriz vítrea que une las partículas que no han fundido.

CERÁMICOS TRADICIONALES. Los cerámicos tradicionales están constituidos por tres tipos básicos: Arcilla, sílice (sílex) y feldespato. La arcilla está compuesta principalmente por silicatos de Al hidratados (Al2O3, Si O2, H20) con pequeñas cantidades de otros óxidos, como TiO2, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O.

En esta imagen podemos percibir la formación de un cuello durante la sinterización de

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dos partículas pequeñas. La difusión atómica tiene lugar en la superficie de contacto y alarga el área de contacto para formar un cuello. En al siguiente imagen observamos como al porosidad da frente al tiempo de compactos de MgO dopados con un 0.2% en peso del CaO y sinterizado en aire estatico a 1.330 y 1.430 oC nótese que una mayor temperatura de sinterizado produce una disminución más rápida de la porosidad y un nivel de porosidad más bajo.

La sílice (Si O2): También llamada Sílex o Cuarzo. El feldespato potásico, que tiene la composición básica K2O, Al2O3, 6SiO2, se funde a bajas temperaturas, y se transforma en vidrio cuando la mezcla cerámica se somete a alta temperatura y une los componentes refractarios. TABLA 1 Porcentaje en pesos de los óxidos principales

Tipo

Al2O2

Si O2

Fe2O3

TiO2

CaO

MgO

Na2O

K 2O

H 20

Pérd. por ignición

Caolín

37.4

45.5

1.68

1.3

0.004

0.03

0.011 0.005

Arc. Plástica de ten

30.9

54

0.74

1.5

0.14

0.2

0.45

0.72

…

11.4

Arc. Plástica de Ky

32

51.7

0.9

1.52

0.21

0.19

0.38

0.89

…

12.3

13.9

CERÁMICOS DE INGENIERÍA. En contraste con los cerámicos tradicionales, que se basan principalmente en la arcilla, los cerámicos técnicos o de ingeniería están constituidos por compuestos puros o casi puros; principalmente óxidos carburos o nitruros. TABLA 2

Tipo de pasta Porcelana Dura Art. Aislantes Eléctricos Art. Sanitarios Vítreos Aislantes Eléctricos Tejas Vítreas Porcelana Fina Semivítrea Porcelana inglesa

Caolín 40 27 30 23 26 23 25

Arcilla Plástica 10 14 20 25 30 30 …

Feldespato

Sílex

25 26 34 34 32 25 15

25 33 18 18 12 21 22

Otros

2CaC O3 Loza para hoteles Porcelana dental

31 5

10 …

22 95

35

Alguno de los cerámicos de ingeniería más importantes contienen compuestos como: 18

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Alúmina (Al2O3). Nitruro de Silicio (Si3N4). Carburo de silicio (SiC). Zirconita (ZrO2). A continuación se ofrece una breve descripción de algunos compuestos, procesos y aplicaciones de varios materiales cerámicos importantes en ingeniería. Alúmina (Al2O3).La alúmina se desarrolló originalmente para tubos refractarios y crisoles dealta pureza de utilización a elevadas temperaturas; pero ahora tiene aplicaciones mucho más variadas. Un ejemplo clásico de la utilización de la alúmina es en materiales aislantes de las bujías. El óxido de aluminio se dopa con óxido de Mg se prensa en frío y se sinteriza. La alúmina se emplea frecuentemente para aplicaciones eléctricas de buena calidad, donde se precisan bajas pérdidas dieléctricas y alta resistividad.

Nitruro de silicio (Si3N4).Los materiales cerámicos con base de nitruro tienen una combinación muy útil de propiedades mecánicas ingenieriles, como resistencia razonable, resistencia al impacto, y propiedades refractarias. El Si3N4se disocia significativamente a temperaturas por encima de los 800°C y, por consiguiente, no se puede sinterizar directamente. Sin embargo, a lo largo de los últimos años se han desarrollado otros métodos de fabricación delSi3N4.Se han desarrollado cuatro procesos principales para el nitruro de silicio: procesos por reacción de unión (RBSN), procesos de compactación en caliente de nitruro de silicio (HPSN), proceso de nitruro de silicio sinterizado (SSN), proceso de nitruro de silicio de compactación isostática en caliente (HIP-SN). En el proceso por reacción de unión, un polvo compacto de silicio se nitrura en una corriente de gas nitrógeno. Este proceso produce un Si3N4, microporoso y con moderadaresistencia Propiedades de algunos cerámicos de nitruro de silicio (TABLA 3) RSBN

SSN

SIALON

HIP-SN

Densidad Mg/m3

2.7

3.3

3.3

3.3

Módulo de Yung, GPa

200

300

300

300

Resistencia en RT, MPa

300+

900+

800+

900++

2

6

6.5

5.5-6.5

Desgaste por fatiga de contacto

N/A

Bajo

Moderado

Extremadamente bajo

Constante Dieléctrica a 1010Hz

6-7

6.5

…

6.5-7.5

El menor

Medio

Medio

El mayor

Kic, Mpa.m1/2

$/pieza de forma neta

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RSBN= Nitruro de Silicio con enlace por reacción. SSN= Nitruro de silicio sinterizado. HIP-SN= Nitruro de silicio. Comprimido en caliente isostáticamente. + Flexión en cuatro puntos. ++ Tracción directa Carburo de silicio (SiC).Los cerámicos de altas prestaciones del tipo SiC, tiene propiedades muy

importantes, ya que su dureza es elevada, son inertes químicamente, tiene buena resistencia a la abrasión, y a la oxidación a altas temperaturas. Sin embargo, el SiC es relativamente quebradizo por su baja resistencia al impacto y es difícil producir piezas cerámicas densas de grano fino. Para hacer carburo de silicio sinterizado por reacción, se infiltra un polvo compacto de SiC y carbono (grafito) con silicio fundido, que reacciona con el carbono para formar SiC, uniendo los granos originales de SiC. El proceso no puede continuarse hasta que todos los poros que se encuentran entre los granos originales se llenen, ya que el silicio debe ser capaz de infiltrarse. Así, el producto final contiene entre un 8% y un 20% de Si libre. El SiC se puede sinterizar usando polvo de SiC alfa de calidad adecuada sin aplicación de presión externa, si se añaden ayudas al sinterizado. Para el sinterizado sin presión del SiC se utilizan comúnmente compuestos de boro y aluminio. Zirconio (ZrO2).La zirconita pura es polimorfa y experimenta transformaciones desde una estructura tetragonal a otra monoclínica, sobre los 1170°C acompañada de una expansión de volumen y posible ruptura. Sin embargo, combinando ZrO2 con otros óxidos refractarios, tales como CaO, MgO e Y2O3, la estructura cúbica se puede estabilizar a temperatura ambiente y se han encontrado algunas aplicaciones donde se requiere alta resistencia a impactos. LOS VIDRIOS DE LOS CERAMICOS Un vidrio es un material cerámico que se fabrica a partir de materiales inorgánicos a altas temperaturas. Sin embargo, se distingue de otros cerámicos en que sus constituyentes se calientan hasta la fusión y después se enfrían hasta un estado rígido sin cristalización. Una de sus características es que tiene una estructura cristalina o amorfa. Las moléculas de vidrio no están colocadas en un orden repetitivo de largo alcance como en el caso de un sólido cristalino. Composición de los vidrios. El vidrio de sílice fundido presenta una alta transmisión espectral y no está sujeto a daños de radiación que origina coloración en otros vidrios. Es por tanto el vidrio ideal para la luna de los vehículos espaciales y de túneles aerodinámicos y para sistemas ópticos en dispositivos espectrofotométricos. Sin embargo, los vidrios de sílice son caros y difíciles de procesar.

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CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LAS MATERIAS PRIMAS Las importantes aplicaciones industriales de este grupo de minerales radican en sus propiedades físico-químicas. Dichas propiedades derivan, principalmente, de: * Su extremadamente pequeño tamaño de partícula (inferior a 2 mm) * Su morfología laminar (filosilicatos) * Las sustituciones isomórficas, que dan lugar a la aparición de carga en las láminas. Por otra parte, la existencia de carga en las láminas se compensa, como ya se ha citado, con la entrada en el espacio interlaminar de cationes débilmente ligados y con estado variable de hidratación, que pueden ser intercambiados fácilmente mediante la puesta en contacto de la arcilla con una solución saturada en otros cationes, a esta propiedad se la conoce como capacidad de intercambio catiónico y es también la base de multitud de aplicaciones industriales. Superficie específica: La superficie específica o área superficial de una arcilla se define como el área de la superficie externa más el área de la superficie interna (en el caso de que esta exista) de las partículas constituyentes, por unidad de masa, expresada en m2/g. Las arcillas poseen una elevada superficie específica, muy importante para ciertos usos industriales en los que la interacción sólido-fluido depende directamente de esta propiedad. A continuación se muestran algunos ejemplos de superficies específicas de arcillas: Caolinita de elevada cristalinidad hasta 15 m2/g. Caolinita de baja cristalinidad hasta 50 m2/g. Halloisita hasta 60 m2/g. Illita hasta 50 m2/g. Montmorillonita 80-300 m2/g. Sepiolita 100-240 m2/g. Paligorskita 100-200 m2/g. Capacidad de Intercambio catiónico: Es una propiedad fundamental de las esmectitas. Son capaces de cambiar, fácilmente, los iones fijados en la superficie exterior de sus cristales, en los espacios interlaminares, o en otros espacios interiores de las estructuras, por otros existentes en las soluciones acuosas envolventes.

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* Sustituciones isomórficas dentro de la estructura. * Enlaces insaturados en los bordes y superficies externas. * Disociación de los grupos hidroxilos accesibles. A continuación se muestran algunos ejemplos de capacidad de intercambio catiónico (en meq/100g): Caolinita: 3-5 Halloisita: 10-40 Illita: 10-50 Clorita: 10-50 Vermiculita: 100-200 Montmorillonita: 80-200 Sepiolita-paligorskita: 20-35 Los materiales primas de los cerámicos son Minerales compuestos y elementos químicos formados mediante procesos inorgánicos. Las propiedades de los minerales se estudian bajo las correspondientes divisiones: mineralogía química, mineralogía y física.

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PROCESO DE PRODUCCION PROCESADO DE MATERIALES CERÁMICOS Las cerámicas no cristalinas (vidriosas) suelen ser formadas de fundiciones. El vidrio es formado por cualquiera de los siguientes métodos: soplado, prensado, laminado, estirado, colado o flotado y galvanizado. Los materiales cerámicos cristalinos no son susceptibles de un variado rango de procesado. Los métodos empleados para su manejo tienden a fallar en una de dos categorías -hacer cerámica en la forma deseada, pro reacción in situ, o por formación de polvos en la forma deseada, y luego sinterizados para formar un cuerpo sólido. Algunos métodos usados son un híbrido de los dos métodos mencionados. Manufactura in situ El uso más común de este método es en la producción de cemento y concreto. Aquí, los abrasivos deshidratados son mezclados con agua. Esto da comienzo a las reacciones de la hidratación, las cuales resultan en cristales grandes, interconectados formándose alrededor de los agregados. Pasado un tiempo, esto resulta en una cerámica sólida. El mayor problema con este método es que la mayoría de las reacciones son tan rápidas que no es posible hacer una buena mezcla, lo que tiende a impedir la construcción en gran escala. Sin embargo, los sistemas a pequeña escala pueden ser realizados mediante técnicas de depósito, en donde los diferentes materiales son introducidos sobre un sustrato, donde se produce la reacción y la cerámica se forma sobre este sustrato. Conformado de los polvos El objetivo principal del conformado es dar forma y consistencia a la masa de polvos que dé lugar a un aumento de la densidad y, por lo tanto, a una mejora de las propiedades mecánicas. Existen dos formas de realizar el conformado: mediante la aplicación de presión y temperaturas elevadas. Con la aplicación de presión y temperatura, el proceso es similar a si no aplicásemos altas temperaturas, pero obtenemos productos más densos y homogéneos a la vez que ahorramos materias primas. Prensado uniaxial: (en caliente o en frío). Consiste en la aplicación de presión en una única dirección hasta conseguir la compactación de los polvos cerámicos. La pieza así conformada tendrá la forma de la matriz y las superficies con las que se aplica la presión.

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Prensado isostático en caliente o en frío: Consiste en compactar los polvos encerrándolos herméticamente en moldes elásticos típicamente de goma, látex o PVC, aplicándoles presión hidrostática mediante un fluido que puede ser agua o aceite. El fundamento de este proceso es el Principio de Pascal, de este modo conseguimos compactar uniformemente y en todas las direcciones el material. Slip Casting: Se fundamenta en el moldeo por barbotina de la cerámica tradicional, mediante el cual obtenemos piezas de espesores pequeños utilizando moldes porosos. Métodos basados en la sinterización Los principios de los métodos basados en la sinterización son sencillos: Una vez que la materia prima es acondicionada para su procesamiento (hornada), es introducida en el horno, con lo que el proceso de difusión compacta a la materia prima. Los poros se achican, resultando un producto más denso y fuerte. El quemado se hace a una temperatura por debajo del punto de derretimiento de la cerámica. Siempre queda alguna porosidad, pero la verdadera ventaja de este método es que la hornada puede ser producida de cualquier modo imaginable, e incluso puede ser sinterizado. Esto lo hace una ruta muy versátil. Existen miles de posibles refinamientos de este proceso. Algunos de los más comunes involucran presionar la hornada para darle la densidad, la quema reduce el tiempo de sinterización necesario. A veces, se añaden elementos orgánicos junto a la hornada, que son disueltos durante la quema. Algunas veces, se agregan lubricantes orgánicos durante el proceso para incrementar la densidad. No es raro combinarlos, agregando materia orgánica y lubricantes a una hornada, y luego presionar. (La formulación de estos aditivos químico orgánicos es un arte en sí mismo). Esto es particularmente importante en la manufactura de cerámica de alto rendimiento, tales como las usadas para la electrónica, en condensadores, inductores, sensores, etc. Puede realizarse una mezcla de componentes en vez de usar un solo polvo, y luego verterlo en el molde deseado, dejándolo secar y luego sinterizarlo. De hecho, en la alfarería tradicional es hecho de esta forma, usando una mezcla plástica que es trabajada con las manos. Si una mezcla de materiales diferentes componentes es utilizada en una cerámica, algunas veces la temperatura de sinterización es mayor a la temperatura de fundición de alguno de sus componentes (fase líquida de sinterización). Esto genera un período más corto de sinterización comparado con el estado sólido sinterizado.

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DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN. LA FABRICACIÓN PROCESO: Una vez que las materias primas que se procesan una serie de medidas llevará a cabo para obtener el producto terminado. Estos pasos incluyen la dosificación, mezcla y molienda, secado por aspersión, formando, secado, esmaltado y cocción. Muchos de estos pasos se realizan ahora con equipos automatizados. De procesamiento por lotes: Un caso de muchos productos de cerámica, incluyendo mosaico, de la composición corporal se determina por la cantidad y el tipo de materias primas. Las materias primas también determinan el color del cuerpo del azulejo, que puede ser rojo o blanco, dependiendo de la cantidad de hierro que contienen materias primas empleadas. Por lo tanto, es importante mezclar las cantidades correctas en conjunto para lograr las propiedades deseadas. Cálculos por lotes por tanto necesario, que debe tener en cuenta tanto las propiedades físicas y composición química de las materias primas. Una vez que el peso adecuado de cada materia prima se determina, las materias primas deben ser mezclados. Mezcla y molienda: Una vez que los ingredientes se pesan, que se suman en un mezclador de shell, mezclador de cinta, o un mezclador intensivo. Un mezclador de shell se compone de dos cilindros unidos en forma de V, que gira a caer y mezclar el material. Un mezclador de cinta utiliza aspas helicoidales y un mezclador intensivo utiliza hará rápidamente renovables. Este paso más muele los ingredientes, dando como resultado un tamaño de partícula más fina que mejora el proceso de formación posterior (ver paso 4 a continuación). A veces es necesario agregar agua para aumentar la mezcla de un lote con varios ingredientes, así como para lograr la molienda fina. Este proceso se denomina molienda húmeda y con frecuencia se realiza mediante un molino de bolas. El resultado lleno de agua, mezcla que se llama una papilla o deslizamiento. El agua se extrae de la suspensión pulsando filtro (que elimina el 40-50 por ciento de la humedad), seguida de molienda en seco. De secado por aspersión: Si la molienda húmeda es utilizada por primera vez, el exceso de agua suele ser removido a través de secado por aspersión. Esto implica el bombeo de la lechada con un atomizador que consiste en un disco que gira rápidamente o la boquilla. Las gotas de la hoja se secan a medida que se calientan con una columna de aire ascendente caliente, formando pe-

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queños gránulos, de libre movimiento que dan como resultado un polvo susceptible de conformación. Cuerpos de baldosas también se puede preparar por molienda en seco seguido de granulación. Granulación se utiliza una máquina en la cual se mezcla la mezcla de material previamente seco molido con agua para formar las partículas en gránulos, que a su vez formar un polvo listo para su formación. La formación: La mayoría de baldosas está formada por prensado en seco. En este método, el polvo de flujo libre que contiene aglutinante orgánico o un bajo porcentaje de humedad se deriva de una tolva en la matriz de la formación. El material se comprime en una cavidad de acero por émbolos de acero y luego es expulsado por el émbolo de la parte inferior. Prensas automatizadas se utilizan para presiones de trabajo de hasta 2.500 toneladas. Varios otros métodos también se utilizan en el cuerpo del azulejo está en húmedo, la forma más moldeable. Extrusión, además de perforación se utiliza para producir baldosas de forma irregular y más delgada de baldosas más rápida y económica. Esto implica la compactación de una masa de plástico en el cilindro de presión alta y obligando a que el material fluya hacia fuera de la botella en las babosas cortó. Estas balas son entonces un puñetazo en una o más fichas con troquelado hidráulico o neumático. RAM presionando a menudo se utiliza para la baldosa muy perfilada. Con este método, las baldosas excluidas por el cuerpo del azulejo se presionan entre dos mitades de un molde duro o porosa montada en una prensa hidráulica. El formó parte se elimina por la primera aplicación de vacío a la mitad superior del molde para liberar la parte de la mitad inferior, seguido forzando el aire a través de la parte de arriba para liberar la parte superior. El exceso de material debe ser removido de la pieza y acabado adicional puede ser necesario. Otro proceso, conocido como cristal de presión, se ha desarrollado recientemente. Este proceso combina el cristal y dar forma a la vez pulsando el esmalte (en forma de polvo atomizado) directamente en la matriz llena con el polvo del cuerpo de baldosas. Las ventajas incluyen la eliminación de líneas de esmaltado, así como el material de desecho cristales (llamados lodos) que se produce con el método convencional. El secado: baldosas de cerámica por lo general debe ser secado (con una humedad relativa alta) después de la formación, sobre todo si un método húmedo se utiliza. Secado, lo que puede llevar varios días, se quita el agua a una velocidad lo suficientemente lenta como para evitar las

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grietas por contracción. Los secadores continuos o túneles que se utilizan son calentados con gas o aceite, lámparas de infrarrojos, o energía de microondas. Secado por infrarrojos es más adecuado para baldosas finas, mientras secado por microondas que funciona mejor para más gruesa de baldosas. Otro método, el secado impulso, utiliza pulsos de aire caliente que fluye en la dirección transversal en vez de manera continua en la dirección del flujo de materiales. Acristalamiento: Para preparar el glaseado, los mismos métodos que para el cuerpo del azulejo. Después de una formulación de lotes se calcula, las materias primas se pesan, se mezclan y seco o húmedo molido. Los esmaltes molidos se aplican mediante uno de los métodos disponibles. En el acristalamiento de centrífuga o arado de discos, el esmalte se alimenta a través de un disco giratorio que arroja o lanza el esmalte en el azulejo. En el método de la campana / cascada, una corriente de barniz se cae en el azulejo al pasar sobre una cinta transportadora por debajo. A veces, el esmalte es simplemente rociado en. Para aplicaciones de esmalte múltiples, impresión en pantalla, por debajo o entre las baldosas que se han mojado cristal se utiliza. En este proceso, esmalte es forzada a través de una pantalla por una rasqueta de goma u otro dispositivo. Acristalamiento en seco también se está utilizando. Esto implica la aplicación de polvos, fritas trituradas (materiales de vidrio), y esmaltes granulada en una superficie de baldosas mojadas acristalamiento. Después de la cocción, las partículas de esmalte se funden entre sí para producir una superficie como el granito. Disparo: Después de cristal, el azulejo se debe calentar intensamente para fortalecerlo y darle la porosidad deseada. Hay dos tipos de hornos, o Después de la formación, el archivo se seca poco a poco (durante varios días) y con una humedad alta, para evitar el agrietamiento y la contracción. A continuación, el barniz se aplica, a continuación, el azulejo se cuece en un horno o estufa. Aunque algunos tipos de baldosas requiere un proceso de cocción en dos etapas, húmedo molido baldosas se dispara una sola vez, a una temperatura de 2.000 grados Fahrenheit o más. Después de la cocción, el azulejo es empacado y enviado. Los hornos se utilizan para la cocción de baldosas. Azulejo de la pared, o azulejo que es preparado por molienda en seco en lugar de molienda húmeda, requiere generalmente un proceso de dos pasos. En este proceso, el azulejo pasa a través de un disparo de baja temperatura llamada sopa de fuego antes de acristalamiento. Este paso elimina los volátiles de la materia y la mayor parte o la totalidad de la contracción. El cuerpo y el esmalte luego se disparó en un proceso llamado despido glost. Tanto los procesos de cocción tienen lugar en un túnel o un horno continuo, que consta de una cámara a través del cual poco a poco el software se trasladó en un

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transportador de rollos de refractarios estantes construidos con materiales que son resistentes a temperaturas altas o en contenedores denominados gacetas. Cocción en un horno túnel puede tomar de dos a tres días, con temperaturas alrededor de disparar 2.372 grados Fahrenheit (1.300 grados Celsius). Para el azulejo que sólo requiere un único disparo, por lo general de baldosas que se prepara por vía húmeda de rodillos para moler los hornos se utilizan generalmente. Estos hornos se mueven las mercancías de un transportador de rodillos y no necesitan muebles horno, tales como bloques o gacetas. Los tiempos de encender en los hornos de rodillos pueden ser tan bajos como 60 minutos, con temperaturas de cocción alrededor de 2.102 grados Fahrenheit (1.150 grados Celsius) o más. Después de la cocción y las pruebas, el azulejo está listo para ser empaquetados y enviados. Subproductos: Una variedad de contaminantes se generan durante las etapas de fabricación diferentes, estas emisiones deben ser controladas para cumplir con las normas de control de aire. Entre los contaminantes que produce en la fabricación de baldosas están compuestos de flúor y el plomo, que se producen durante la cocción y vidriado. Los compuestos de plomo se han reducido significativamente con el reciente desarrollo de esmaltes sin plomo o de bajo plomo. Las emisiones de flúor pueden ser controladas con los depuradores, los dispositivos de aerosol que, básicamente, los gases con agua para eliminar los contaminantes dañinos. También se puede controlar con procesos en seco, como los filtros de tela recubierta con cal. Esta cal puede ser reciclada como materia prima para el azulejo en el futuro. La industria del azulejo es también el desarrollo de procesos para reciclar las aguas residuales y lodos generados durante el mecanizado automático, vidrios, y el secado por atomización. Ya que algunas plantas de reciclaje el exceso de polvo generado durante el prensado en seco, así como el rocío producido durante el acristalamiento. Residuos de barniz y teja rechazó también se devuelven al proceso de preparación del cuerpo para su reutilización. Control de calidad: La mayoría de fabricantes de baldosas utilizan ahora el control estadístico de procesos (SPC) para cada paso del proceso de fabricación. Muchos de ellos también trabajan estrechamente con sus proveedores de materia prima para asegurar que se cumplan las especificaciones antes de que el material se utilice. Control estadístico del proceso consiste en las cartas que se utilizan para controlar diversos parámetros de procesamiento, tales como el tamaño de las partículas, el tiempo de molienda, la temperatura de secado y el tiempo, presión de com-

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pactación, dimensiones después del prensado, la densidad, la temperatura de cocción y el tiempo, y similares. Estas cartas identificar problemas con el equipo, fuera de las condiciones de especificación, y ayudar a mejorar el rendimiento antes de que el producto final esté terminado. El producto final debe cumplir con ciertas especificaciones en relación con propiedades físicas y químicas. Estas propiedades están determinados por las pruebas estándar establecido por la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM). Propiedades medidas incluyen resistencia mecánica, resistencia de abrasión, resistencia química, absorción de agua, su estabilidad dimensional, resistencia al hielo, y el coeficiente de expansión térmica lineal. Más recientemente, el antideslizante, que se puede determinar midiendo el coeficiente de fricción, se ha convertido en una preocupación. Sin embargo, no existe una norma se ha establecido todavía, porque otros factores (tales como el diseño del suelo y el cuidado apropiados) puede hacer que los resultados sin sentido.

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APLICACIÓN EN LA ETAPA DE CONSTRUCCION Y/O POST-CONSTRUCCION Su uso inicial fue, fundamentalmente, la elaboración de recipientes empleados para contener alimentos o bebidas. Más adelante se utilizó para modelar figurillas de posible carácter simbólico, mágico, religioso o funerario. También se empleó como material de construcción en forma de ladrillo, teja, baldosa o azulejo, conformando muros o revistiendo paramentos. La técnica del vidriado le proporcionó gran atractivo, se utilizó también en escultura. Actualmente también se emplea como aislante eléctrico y térmico en hornos, motores y en blindaje. Cerámicas se utilizan en la fabricación de cuchillos. La hoja del cuchillo de cerámica permanecerá fuerte por mucho más tiempo que el de un cuchillo de acero, a pesar de que es más frágil que se abrocha por la caída sobre una superficie dura. Cerámicas como alúmina y carburo de boro se han utilizado en balística chalecos blindados para repeler gran calibre rifle de fuego. Dichas placas se conocen comúnmente como de armas pequeñas inserciones de protección (SAPI). Material similar se utiliza para proteger las cabinas de algunos aviones militares, debido a su bajo peso del material. Las bolas de cerámica se puede utilizar para sustituir el acero en rodamientos de bolas. Su mayor dureza que significa que son mucho menos susceptibles al desgaste y puede ofrecer más de vida triple. También se deforman menos en el sentido de carga que tienen menos contacto con las paredes de retención del rodamiento y puede rodar más rápido. En las aplicaciones de muy alta velocidad, el calor de la fricción durante la rodadura puede causar problemas para los rodamientos de metal, los problemas que se reducen por el uso de la cerámica. La cerámica es también más resistente a los químicos y puede utilizarse en ambientes húmedos, donde los rodamientos de acero se oxidaban. El mayor inconveniente de utilizar la cerámica es un costo mucho más elevado. En muchos casos sus propiedades de aislamiento eléctrico también puede ser valiosa para los rodamientos. En la década de 1980, Toyota investigó la producción de una adiabática motor de cerámica que pueden funcionar a una temperatura de más de 6000 ° F (3300 ° C). Motores cerámicos no necesitan un sistema de enfriamiento y por lo tanto permiten una importante reducción de peso y la eficiencia de combustible por lo tanto, mayor. La eficiencia del combustible del motor es también más alta a alta temperatura, como se muestra por Carnot teorema. En un motor metálico convencional, mucha de la energía liberada por el combustible debe ser disipada como calor residual con el fin de evitar un colapso de las partes metálicas. A pesar de todas estas propiedades deseables, tales motores no están en producción, ya que la fa-

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bricación de piezas de cerámica de la precisión necesaria y la durabilidad es difícil. Imperfecciones en la cerámica lleva a las grietas, que puede conducir a fallas en los equipos potencialmente peligrosos. Estos motores son posibles en el laboratorio, pero la producción en masa no es factible con la tecnología actual. Se está trabajando en el desarrollo de piezas cerámicas para turbinas de gas motores . En la actualidad, incluso las hojas hechas de avanzadas aleaciones de metales utilizados en la sección de los motores calientes requieren temperaturas de refrigeración y cuidadosos que limitan la de. Motores turbina hizo con cerámicas podía operar más eficientemente, dando aviones mayor alcance y payload por un importe conjunto de combustible. Recientemente, se han producido avances en la cerámica que incluyen bio-cerámica, tales como los implantes dentales y huesos sintéticos. hidroxiapatita , el componente mineral natural del hueso, se ha hecho de forma sintética a partir de una serie de fuentes biológicas y químicas y se pueden transformar en materiales cerámicos. Implantes ortopédicos a partir de estos bonos de materiales fácilmente a los tejidos óseos y otras partes del cuerpo sin rechazo o reacciones inflamatorias. Debido a esto, son de gran interés para la entrega de genes y la ingeniería de tejidos andamios. La mayoría de la cerámica de hidroxiapatita son muy porosas y la falta de resistencia mecánica y se utilizan para dispositivos ortopédicos capa de metal para ayudar en la formación de un enlace con el hueso o como relleno óseo. También se utilizan como relleno de tornillos ortopédicos de plástico para ayudar a reducir la inflamación y aumentar la absorción de estos materiales de plástico. Se está trabajando para hacer fuerte y bien densa nano cristalina de materiales cerámicos de hidroxiapatita para dispositivos ortopédicos que soportan peso, en sustitución de metales y materiales plásticos extranjeros ortopédico con un material sintético, pero de origen natural, mineral de los huesos. En última instancia, estos materiales cerámicos se pueden utilizar como sustitutos de hueso o con la incorporación de la proteína colágeno, huesos sintéticos. Cerámica de alta tecnología se utiliza en relojería para la producción de cajas de relojes. El material se valora por los relojeros por su ligereza, resistencia al rayado, resistencia y tacto suave. CBI es una de las marcas que ha iniciado el uso de la cerámica en la relojería. El caso de la CBI edición 2007 de Top Gun de la Vigilancia de la Pilot cronógrafo doble se hace a mano en cerámica de alta tecnología negro

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Revestimiento con cerámico: Las cerámicas se comercializan clasificadas con un número de tono; cuando compre las cajas verifique una por una para evitar contratiempos a la hora de su colocación. Para lograr el equilibrio de coloración es aconsejable mezclar las piezas antes de su colocación. En este sentido vaya sacando una cerámica de cada caja y colóquelas en este orden, ya que siempre existe una pequeña variación de matiz de una caja a otra, pero que no se notará cuando se hallen instaladas. En cuanto a los sistemas de colocación, existen dos alternativas: el sistema mortero tradicional (prácticamente en desuso) y el sistema de capa fina. El primero requiere sumergir la cerámica en agua limpia durante unos minutos como paso previo a su colocación. Si opta por este método recuerde que la cerámica no debe introducirse en el agua con su envase de cartón, ya que podría mancharse como consecuencia de la acción de la tinta del envoltorio o de la oxidación de los ganchos de cierre. En este sistema es imprescindible también mojar los revoques de los muros y las carpetas de los pisos.

Si emplea el segundo sistema, que se trabaja sobre la base de un adhesivo cementicio, no será necesario mojar la cerámica ni los revoques. No obstante, independientemente del método de colocación utilizado, usted deberá verificar que las cerámicas estén libres de polvo antes de su instalación. En el piso no sólo deberá tener en cuenta la junta entre una cerámica y otra, sino también una separación perimetral, que para superficies pequeñas debe llegar a los 15 milímetros. Las juntas entre cerámicas deben sellarse con cemento Portland mezclado con arena, marmolina o cuarzo molido. Si quiere dar color a la junta recuerde que no es conveniente utilizar colorantes hidrosolubles, como óxido de hierro o negro de humo, porque pueden manchar la cerámica.

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EMPRESAS NACIONALES QUE PRODUCEN DICHOS PRODUCTOS Las Compañía Cerámica o empresa líder en la producción de mayólicas y pisos cerámicos han tenido como objetivo de mejorar la calidad de información, minimizar esfuerzos y recursos, reducir costos y brindar un mejor servicio al cliente que quiere adquirir estos productos para ello tenemos algunas empresas nacionales descritos en esta investigación:

COMPAÑÍA DE CERÁMICA S.A. CELIMA: Es empresa líder en la producción de mayólicas y pisos cerámicos desde 1982.Cerámica Lima S.A., “Celima” es una empresa cimentada en la tradición milenaria de las culturas Nazca, Moche y Chavín para el dominio de la cerámica, cuenta con personal altamente calificado y tecnología de punta que le ha permitido ingresar a los mercados más exigentes del mundo, tales como la Comunidad Económica Europea, Estados Unidos, Canadá, Australia, Centro América y Sud-América. Actualmente, CELIMA tiene una capacidad de producción mensual de 1’100,000 m2 entre azulejos y pisos cerámicos.

CERÁMICA SAN LORENZO – PERÚ: inicia la construcción de su planta en mayo de 1999 con los más altos estándares de seguridad ambiental y tecnología italiana de vanguardia. Con una inversión inicial de 17 millones de dólares, iniciándose con una producción mensual de 200,000 m 2 de revestimiento cerámico para pisos. Año y medio después amplia su capacidad productiva, ésta se incrementa a 440,000 m 2 al mes, innovando en la producción del Revestimiento Cerámico de Pared, permitiendo así abastecer la demanda insatisfecha de los revestimientos de Pared que no disponía anteriormente con una inversión aproximada de 10 millones de dólares.

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Luego con el objetivo de desarrollar un mercado de exportación a Estados Unidos donde el grupo ha iniciado operaciones a través de Cerámica San Lorenzo I.N.C. (U.S.A.) se invierte en una nueva línea de esmaltado otorgándole así flexibilidad a la producción siendo ésta una alternativa de disminución de tiempo en el cambio de producto y se suma a ella la reducción de ciclos de proceso de cocción aumentando así la velocidad de la producción llegando a producir 620,000 m2 mensuales. También dentro de los proyectos importantes tenemos el montaje y puesta en marcha de la planta de productos de tercer fuego los cuales complementan nuestra línea actual de revestimientos. Línea de alto perfil, desarrollar una serie de piezas especiales como son zócalos, lístelos en sus distintas medidas, insertos, tacos, etc. Debido al sostenido aumento de las ventas y con el fin de obtener el liderazgo en el mercado del cerámico, actualmente Cerámica San Lorenzo a incrementado su capacidad de producción con una inversión de 12 millones de dólares en una ampliación de planta de 420,000 m 2 de cerámicos mensuales bajo el concepto de “alta productividad”, considerando en el proceso de producción la molienda de arcillas por vía seca, ahorrando así gas natural y energía eléctrica. Hoy Cerámica San Lorenzo logra ofrecer una amplia gama de productos cerámicos de alta calidad con una producción superior al millón de metros cuadrados.

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CONCLUSIONES: 

Se logro obtener la mayor y suficiente información acerca del tema pisos cerámicos y mayólicas.

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Se logro obtener conocimiento del tema a presentar en este trabajo “pisos cerámicos y mayólicas” ya que este tema en discusión es de mucha importancia para nuestra carrera profesional.

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Se logro obtener la información suficiente del tema en investigación estructurado en los siguientes apartados: descripción del producto, descripción de las materias primas, proceso de producción, aplicación en la etapa de construcción y/o post-construcción, empresas nacionales que producen.

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Los cerámicos son muy importante y aportan al desarrollo y a la comodidad de la humanidad, así como para la ingeniería es muy importante ya que aporta a los acabados en construcciones.

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Por el presente trabajo de investigación se adquirió nuevos conocimientos en cuanto al material llamado pisos cerámicos y mayólicas.

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Aprendimos cuales son los materias primas para la fabricación de las cerámicas.

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Aprendimos las aplicaciones en la construcción y en la post construcción.

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RECOMENDACIONES: 

Se recomienda el uso adecuado y mesurado de la información en investigación.

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Es más factible hacer trabajos de investigación de materiales ya conocidos y/ comunes que se usan en el proceso de construcción y post construcción.

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Los integrantes del grupo deben trabajar adecuadamente y con seriedad, para que no se produzca mayor y aprender a trabajar en equipo.

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Este trabajo fue realizado con mucho esmero y dedicación, ya que el tema en investigación es muy importante para nuestra carrera profesional.

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Observar y realizar un resumen de la información recabada de acuerdo al tema en investigación, así como recabar nueva y reciente información.

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En posteriores trabajos de investigación tomar más implicancia y verificar los avances de los trabajos de investigación y detallar las dificultades de cada grupo, así como los errores y así realizar un mejor u buen trabajo de investigación.

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En posteriores trabajos de investigación organizar de mejor manera a los alumnos para una buena y mejor elaboración de los trabajos.

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BIBLIOGRAFIA: 

Castaldo Paris, Lluis.- Necesidad e importancia de la cerámica como manifestación humana.

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www.casadellibro.com

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www.taringa.net/posts/ebooks.../libro-de-Quimica.html

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www.librosaulamagna.com/Quimica-libros.

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www.books.google.com/books/about/topografía_abreviada.html?hl=es&id.

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www.google.com

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www.monografias.com

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www.wiquipedia.com

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www.visionlearning.com/

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www.segemar.gov.ar/

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http://www.educared.net/

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http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=140&l=s

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Introducción a la ciencia e ingeniería de los materiales, W.D. Callister

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Materiales Estructura, propiedades y aplicaciones, Saja Saez – Rodríguez Perez – Rodríguez Mendez

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ANEXOS:

Pisos cerámicos en viviendas

Pisos cerámicos en ss.hh

Pisos cerámicos en lugares Públicos

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Pisos cerámicos en lugares Públicos

Pisos cerámicos en Inst. Públicos

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