Cerámica Flashcards
1
Q
Naturaleza inorgánica formadas por elementos químicos metálicos y no metálicos, unidos principalmente por enlaces iónicos y/o
covalentes.
A
Composición de cerámica
2
Q
“ Piedra artificial ” obtenida en caliente, por cocción
(deshidratación irreversible) a temperaturas variables de arcillas, y
otros componentes, como arena y/o feldespatos*.
A
Cerámica
3
Q
- Son duros y frágiles
- Poco tenaces y poco dúctiles
- Débil resistencia a tracción. Buena resistencia a compresión
- No conducen electricidad ni el calor (aislantes)
- Temperaturas de fusión relativamente altas
A
Propiedades generales de la cerámica
4
Q
- Extracción de materias primas/mezclas en mina o cantera.
- Desmenuzado y molienda primaria (pala excavadora)
- Esponjamiento en pudridero
- Disgregación mediante 2ª molienda. Producción de polvo.
- Recomposición añadiendo otros ingredientes correctores.
- Amasado con agua hasta una humedad total del 20-25%
- Moldeo: Extrusión de la cerámica cruda a través de molde
- Secado
- Cocción
A
Proceso de fabricación de la cerámica
5
Q
o en pudridero (nave fría con poca luz) para
completar la meteorización, homogeneizar humedad para
permitir su amasado y mezcla con agua
A
Esponjamiento
6
Q
si procede por granulometría requerida
A
Disgregación (2ª molienda)
7
Q
Corrección proporción arcilla/arena e impurezas
A
Recomposición
8
Q
Tras añadir agua el material se vuelve plástico y flexible, pudiendo ser moldeado sin fisuración al atravesar la boquilla •La consistencia de la mezcla aguaarcilla debe ser tal que asegure la estabilidad de la pieza moldeada durante manipulación y secado. • Ej: Extrusión.
A
Moldeo por conformación
hidroplástica.
9
Q
Polvo prensado en matriz metálica. Refractarios.
A
Moldeo por prensado.
10
Q
Difusión de las moléculas de agua hasta la superficie donde ocurre la
evaporación
Tras conformación hay porosidad y agua remanente (producto verde)
• Defectos de secado: distorsiones y grietas.
• Riesgo contracción excesiva según: >espesor pieza, > cantidad agua
,< tamaño de partícula
A
Secado
11
Q
- Pieza llega con una humedad del 3-5%
- Temperaturas de 600ºC a 1.400ºC
- Hornos continuos tipo túnel con quemadores en techo
A
Cocción
12
Q
• Uniformidad de la temperatura en el horno (sección) • Control de la curva de coccio ́ n durante el calentamiento y enfriamiento, ya que pueden presentarse tensiones que produzcan roturas. • Atmo ́ sfera del horno controlada.
A
Condiciones para una buena cocción
13
Q
- Deshidroxilación
- Destrucción de la estructura cristalina de las materias primas
- Sinterización, vitrificación, formación de nuevas fases cristalinas
A
Fases de la cocción
14
Q
Tratamiento termico de un material policristalino, en polvo o bien
compacto, a temperatura inferior a la de fusion del principal
constituyente, con el proposito de aumentar su densidad y/o
resistencia a traves de la union de las particulas o granos.
A
sinterización
15
Q
Sinterización con presencia de fase/s líquida/s además de sólida/s.
La densificación se alcanza por el flujo viscoso de una cantidad
suficiente de fase líquida como para llenar los espacios ocupados
por los poros entre los granos sólidos.
A
Vitrificación
16
Q
Arcilla cruda (Al2O3*2SiO2*2H2O)(A2S2H)+Cuarzo (SiO2) Deshidratación de la arcilla e inicio de transformación cuarzo
A
200-450ºC
17
Q
Metacaolín (AL2O3*2SiO2)(A2S)+ Cuarzo (SiO2)
• Metacaolín: Pérdida del agua en forma OH y empieza disociar sílice
A
450-800ºC
18
Q
Espinela (2Al2O3.3SiO2) (2A3S)+ Cuarzo (SiO2)
Formación de espinela a partir del metacaolín
Espinela inicia la disociación de SiO2
A
800-1100ºC
19
Q
Mullita (3Al2O3*2SiO2)(3A2S)+ Cristobalita (SiO2 fundida)
Vitrificación de feldespatos. Fase liquida fluye y rellena huecos. Formación de Mullita
A
1100-1400ºC
20
Q
• Fundentes pasan a fase liquida, que fluye y rellena huecos. • Temperatura depende de fundentes. • Evitar completa vitrificación. Cuerpo blando que colapsaría. • Mullita 3A2S
A
Proceso de fabricación: Vitrificació
21
Q
950ºC color vivo y uniforme sonido metálico o campanil Ca<6% Resist. Compresión (15-60Mpa)
A
Indicios de buena cocción
22
Q
. Cerámica porosa o “basta o “ de alfarería
A
Ladrillos, bloques, tejas
23
Q
. Cerámica vidriada o impermeabilizada superficialmente
A
• mediante esmaltado superficial a una cara (lozas)
24
Q
Cerámica vitrificada o impermeable o compacta
A
• mediante impermeabilización total
25
Cerámica refractaria
• Revestimiento de hornos
26
Clase de reacción al fuegode la cerámica
A1
27
Cocida en el intervalo de temperatura comprendida entre 600 a 900ºC (aprox).
• Composición:
Arcillas illíticas y caoliníticas arenosas
Carbonatos como fundentes: 15-25%
Oxido Férrico (color ocre rojizo): 2-5%
• Porosidad: Usualmente < 25 % -> Coef. de absorción 12 a 20 %
• Productos: Ladrillos, bovedillas, tejas, ladrillos gran formato, bloques de
arcilla aligerada (“termoarcilla”) y la terracota
• Cerámica porosa o de albañilería
28
Cocida en el intervalo de temperatura comprendida entre 600 a 900ºC (aprox).
• Composición:
Arcillas illíticas y caoliníticas arenosas
Carbonatos como fundentes: 15-25%
Oxido Férrico (color ocre rojizo): 2-5%
• Porosidad: Usualmente < 25 % -> Coef. de absorción 12 a 20 %
• Productos: Ladrillos, bovedillas, tejas, ladrillos gran formato, bloques de
arcilla aligerada (“termoarcilla”) y la terracota
• Cerámica porosa o de albañilería
29
Cerámica porosa de pasta roja (rica en óxidos de hierro) sin esmaltar,
cocida a mayor temperatura. Colores uniformes y duraderos.
Características de terracota
30
Piezas cerámicas ortoédricas, que el albañil maneja con
| una sola mano, para ejecutar fábricas (muros, tabiques, etc)
Ladrillos
31
Ladrillos perforados.
Ladrillos huecos
Ladrillos huecos de gran formato
Tipo s de ladrillos
32
Piezas cerámicas de colocación discontinua sobre tejados
inclinados y para revestimientos de muros que se obtiene por
conformación (extrusión o prensado) secado y cocción de una
pasta arcillosa, que contenga o no aditivos (UNE EN 1304)
Tejas no esmaltadas ni vtrificadas (klinker)
33
* Estándar: Para resolver parte general
* Teja árabe o curva
* Teja marsellesa o alicantina
* Teja mixta
* Teja plana
* Auxiliares: Para puntos singulares
* Coordinadas: Encaje dimensional necesario con estándar
* No coordinadas: Encaje dim. no necesario con estándar
Tipos de piezas klinker
34
Pieza estándar extruida con
forma cilíndrica (tras corte parece cónica), y espesor constante,
prevista para posición de canal y de cobija.
Teja curva o árabe (UNE EN 1304)
35
: Pieza estándar
| moldeada de forma plana y espesor variable, conformada para permitir evacuación de agua y apropiados encaje
Teja “plana” marsellesa o alicantina / monocanal
36
Pieza estándar moldeada con
formas curva y plana en la misma unidad, prevista para permitir
evacuación de agua y apropiados encaje
Teja mixta de doble encaje
37
Pieza estándar moldeada con forma plana,
| prevista para permitir evacuación de agua y apropiados encaje
Teja plana lisa
38
Cerámica porosa esmaltada superficialmente
| (impermeabilizada) por una cara, prevista para revestir paredes
Cerámica impermeabilizada (vidriada superficialmente)
39
Capa de arcilla o pasta clara con el que se cubre la cara vista de
la baldosa para tapar su tono mas oscuro.
Engobe
40
Capa a base de fritas, aditivos y pigmentos, que funde total o
parcialmente a temperaturas superiores a 650ºC, y gracias a esta
vitrificación se une íntimamente al soporte (ej. pasta cerámica roja, blanca)
Esmalte
41
Material vítreo que resulta de un proceso de fundido de una
mezcla de materias primas (naturales o sintéticos como óxidos, silicatos,
carbonatos, aluminosilicatos, etc.,) a alta temperatura (Tª fusión: 1350-
1550ºC ) en un horno de fusión.
El material fundido cae en forma líquida sobre un receptáculo de agua,
que enfría la mezcla bruscamente, solidificándola en forma de pequeños
trozos de vidrio, de apariencia similar a la de los cristales rotos
Fritas cerámicas
42
Polvos de óxidos de diferentes elementos (aluminio,
antimonio, cadmio, cinc, hierro, etc), que se mezclan con
sustancias orgánicas líquidas con el fin de adherir los colores
cerámicos al sustrato. Durante la cocción las sustancias orgánicas
desaparecen y los colores cerámicos se funden y reaccionan con
la superficie cerámica.
Pigmentos para cerámica
43
* Principalmente a base de arcilla ilítica rica en Fe (bizcocho rojo)
* Esmalte transparente o mogate (galena SPb, ClNa, arena, sosa)
* Monococción a baja temperatura (≈1000ºC)
* Coeficiente de absorción de agua Ca: 10 – 20 %
* Ej. Vierteaguas de alfarero, útiles de cocina
Loza común o grosera
44
• C. absorción: 10 – 20 % (cara no esmaltada)
Azulejo de pasta roja (tradicional) (cerámica impermeabilizada)
45
* Arcilla rica en caolín y alúmina (bizcocho blanco)
* Esmalte transparente u opaco
* Bicocción (~1000-1200ºC)
* Coeficiente de absorción Ca :15-18 % (cara no esmaltada)
Loza fina (o blanca).
46
• Calcárea: (40-45% caolín, 5-20% carbonato cálcico, 40% cuarzo)
Blanca, ligera, blanda
• Feldespática: (40-45% caolín, 3-5% feldespato, 40-55% cuarzo)
Más dura
• Azulejo (actual) de pasta blanca. Composiciones:
47
Baldosa ceramica con alta absorcion de
agua por la caras no vista y laterales,
prensadas en seco, esmaltadas y fabricadas
por bicoccion
azulejo
48
* Teja curva árabe esmaltada
* Teja mixta de doble encaje esmaltada
* Teja plana esmaltada
Cerámica impermeabilizada. Tejas
49
* Materias primas muy seleccionadas
* Temperatura de cocción 1200-1500ºC
* Mayor grado de vitrificación
* Da= 2,3-2,5 g/cm3
* Cabs ≤ 6%
Cerámica impermeable / vitrificada (en masa) o compacta
50
* Clínker (klinker) cerámico: Ladrillos, adoquines, plaquetas, tejas
* Gres (rústico, esmaltado, porcelánico)
Cerámica vitrificada ejemplos
51
• Temperatura de cocción 1200 ºC-1260 ºC;
• Mayor grado de sinterización y vitrificación
• Dap > 2 g/cm3
• Resist.compresión: ≥ 40 MPa
• Coef.abs. < 6 %
• Más duros; no heladizos ni eflorescibles
• Para fachadas de calidad y obras
industriales
Clinker cerámico :
| Fabricación. Propiedades
52
.3. Gres. Gres porcelánico
• Materias primas:
• Caolinita (a veces ilita)+ Cuarzo +Feldespato
• Prensado en húmedo 35-40 MPa
• Tº Cocción > 1200ºC 45-60 min → Ca< 0,5%
• Dureza Mohs > 5 → Las mas duras admiten pulimento
Gres. Gres porcelánico
53
Productos de baño y cocina (ej: fregaderos, lavabos,…)
• Masa porosa a partir de arcillas + chamota
• Cubierta por un baño de engobe
• Esmaltada superficialmente
Gres. Gres sanitario
54
Mosaico formado por teselas de pequeño tamaño para
revestimiento de piscinas y paramentos
• Comp: Caolinita + Cuarzo +Feldespato + Óxidos metálicos
Gresite
55
```
• Producto cera
́
mico completamente
vitrificado, duro, impermeable (incluso sin
esmaltar), blanco o artificialmente
coloreado
• Composición Caolín + Cuarzo +
Feldespato
• Ejemplo: Porcelana sanitaria
• Ca< 0,75%
• Fabricación:
• Moldeo de barbotina
• Desmoldeo
• Secado + Esmaltado
```
Porcelana
56
Suspensión de arcilla y/o
| otros minerales no plásticos en agua
• Barbotina
57
```
Son materiales que tienen
alta resistencia y estabilidad
mecánica e inercia química a
temperaturas altas (en general
superior a 1400ºC).
```
Cerámica refractaria
58
• Materiales capaces de soportar altas tº y ataques químicos,
sin fundir ni descomponerse.
• Buena inercia térmica.
• A partir de arcillas y polvos cerámicos especiales.
• Bajo coeficiente de dilatación.
• Buena resistencia física y mecánica a alta temperatura.
• D.aparente= 2-3 g/cm3;
• Buena resistencia química.
Ladrillos refractarios. Propiedades
59
• Tratamiento con siliconatos que repele la humedad,
reduciendo la absorción de agua líquida pero permitiendo la
permeabilidad al paso del vapor
• Por aspersión: únicamente por una cara
• Por inmersión: Toda la masa
• Reduce aparición de eflorescencias, helacidad, suciedad…
• Menor adherencia con mortero, no deben mojarse.
Ladrillos hidrofugados
60
Depósitos superficiales formados por cristalización de sales muy
solubles en agua, que aparecen en forma de velo y situadas en el
centro o los bordes de la cara vista del ladrillo, e incluso a veces la
junta de mortero.
Eflorescencias
61
```
• Retracciones: Disminuciones
fuera de tolerancia de
volumen por la cocción.
• Fisuras
• Caliches
```
Defectos De fabricación
62
* Agua:
* Heladicidad
* Ataque de sales:
* Eflorescencias
* Criptoeflorescencias
Defectos Debidos a la patología de los
| edificios
63
```
Cristalizaciones
de sulfatos
potásicos
(cristalizaciones
prismáticas
planas) y
sulfatos sódicos
(cristalizaciones
redondeadas)
```
Eflorescencias
64
son depósitos interiores en los poros del material, son mas
peligrosas que las eflorescencias ya que en combinación con agua
y hielo puede producir el deterioro del material.
La mayoría se eliminan mediante lavado con agua o productos
adecuados para su eliminación y cepillado.
Criptoeflorescencias
65
Son defectos causados por la expansión de partículas o granos de óxido de
calcio (cal viva), procedentes de caliza en la composición de la mezcla y
producidas durante la cocción, que al hidratarse por meteorización,
expande su volumen
Desconchamiento por caliches
66
• Depende del tipo de cerámica y del uso previsto.
• Depende de la porosidad del material
• Depende del acabado superficial aplicado
En general: Excelente
Durabilidad de materiales cerámicos.
67
```
Resistencia a la abrasión*:
Longitud máx. huella (mm)
Uso individual: 28
Uso colectivo leve: 26
Uso colectivo intenso-lento: 22
Uso colectivo intenso-rápido: 18
*Valores máximos recomendados.
Autor: López Mesones
```
Ensayo de abrasión profunda
67
```
Resistencia a la abrasión*:
Longitud máx. huella (mm)
Uso individual: 28
Uso colectivo leve: 26
Uso colectivo intenso-lento: 22
Uso colectivo intenso-rápido: 18
*Valores máximos recomendados.
Autor: López Mesones
```
Ensayo de abrasión profunda.
| Baldosas
68
Ensayo resbaladicidad.
Baldosas.
69
• Reducir el consumo de electricidad
(aire acondicionado) mediante tejas
denominadas “autoventiladas“
Tejas autoventiladas
70
```
• La habitabilidad del espacio bajo
cubierta o desván
• Agilizar la puesta en obra del
elemento de cobertura y sin arriesgar
la estanquidad
```
Sistemas de cobertura industrializados
71
• Agilizar la puesta en obra del elemento de cobertura y sin
| arriesgar la estanquidad.
Sistemas de cobertura industrializados: Tejas
72
• La habitabilidad del espacio bajo cubierta o desván
• Agilizar la puesta en obra del elemento de cobertura y sin
arriesgar la estanquidad.
Sistemas de cobertura industrializados: Tejas
