PRODUCTOS CERAMICOS - TMT102

MATERIALES APLICADOS II
FACULTAD DE CIENCIAS DEL HABITAT, DISEÑO Y ARTE
Arq. Eric Fernandez CocaUniversidad Autónoma
Gabriel René Moreno

AVANCE
• TEMA N°1.
PRODUCTOS CERAMICOS
• TEMA N°2.
MADERAS
• TEMA N°3.
MATERIALES AGLOMERADOS
• TEMA N°4.
PINTURAS Y BARNICES
• TEMA N°5.
VIDRIOS
• TEMA N°6.
PLASTICOS
Arq. Eric Fernandez C.
“MATERIALES
APLICADOS II”
Universidad Autónoma

PRODUCTOS CERAMICOS
Definición.-
Se entiende por materiales cerámicos el producto de diversas
materias primas, especialmente arcillas, que se fabrican en forma
de polvo o pasta (para poder darles forma de una manera sencilla)
y que al someterlo a cocción sufre procesos físico-químicos por los
que adquiere consistencia pétrea. Dicho de otro modo mas
sencillo, son materiales solidos inorgánicos no metálicos
producidos mediante tratamiento térmico.
“MATERIALES
APLICADOS II”
PRODUCTOS
CERÁMICOS
- DEFINICIÓN
- Propiedades físico
mecanicas
- Proceso de
producción
- Clasificacion

La técnica de cocer arcillas para producir ladrillos y baldosas tiene
mas de 4000 años. Se basa en que los suelos arcillosos
experimentan reacciones irreversibles, calentándolos a 850-1000 °C,
en los cuales las partículas se entrelazan mediante un material
cerámico vidrioso.
Antecedentes históricos del amasado y cocido de arcillas:
a ) cacharrería ( Egipto, 3.000 A.C. )
b ) gres y porcelana ( China , 100 A.C.)
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PRODUCTOS
CERÁMICOS
- DEFINICIÓN
mecanicas
- Proceso de
producción
- Clasificacion

• Todos ellos se obtienen al hornear materiales naturales, como la arcilla o
el caolín, junto con una serie de aditivos, como colorantes, desengrasantes,
etc., todo ello mezclado y cocido en un horno sucesivas veces.
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PRODUCTOS
CERÁMICOS
- DEFINICIÓN
mecanicas
- Proceso de
producción
- Clasificacion

GRES
Término genérico que designa una pasta cerámica, formada por arcillas,
materiales desgrasantes, como el sílice y fundentes, como el feldespato.
Sus principales características son su dureza y su baja absorción de agua
una vez cocido a su temperatura de sinterización vítrea.
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PRODUCTOS
CERÁMICOS
- DEFINICIÓN
mecanicas
- Proceso de
producción
- Clasificacion

Los feldespatos son un grupo de minerales tecto y
aluminosilicatos que corresponden en volumen a
tanto como el 60 % de la corteza terrestre.
El feldespato es un componente esencial de muchas
rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas de tal
modo que muchas de estas rocas se clasifican según
su contenido de feldespato.
El cuarzo es un mineral compuesto de sílice (SiO2).
Tras el feldespato es el mineral más común de la
corteza terrestre estando presente en una gran
cantidad de rocas ígneas, metamórficas y
sedimentarias. Destaca por su dureza y resistencia a
la meteorización en la superficie terrestre.
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PRODUCTOS
CERÁMICOS
- DEFINICIÓN
mecanicas
- Proceso de
producción
- Clasificacion

PROPIEDADES FISICO MECANICAS
• PESO ESPECIFICO
• ABSORSION DE AGUA
• RESISTENCIAS MECANICAS
• RESISTENCIA AL DESGASTE (P.E.I.)
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CERÁMICOS
- Definición
- PROPIEDADES
FÍSICO
MECÁNICAS
- Proceso de
producción
- Clasificación

PESO ESPECIFICO DEL MATERIAL CERAMICO
El peso especifico se define como el peso por unidad de volumen y
se obtiene al dividir el peso de un sistema entre el volumen que
ocupa.
• Ladrillos cerámicos macizos 1800kg/m3
• Ladrillos cerámicos de 6 huecos 1300kg/m3
• Ladrillos refractarios 2700kg/m3
• Porcelana 2400kg/m3
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- Definición
- PROPIEDADES
FÍSICO
MECÁNICAS
- Proceso de
producción
- Clasificación

ABSORSION DE AGUA
• El ensayo tiene como objetivo determinar la capacidad de absorción
de agua de las baldosas cerámicas relacionando la masa de la pieza
en seco y la masa saturada en agua e inmersión.
• Este ensayo es fundamental a los efectos de clasificar los distintos
tipos de materiales cerámicos e influye sobre otras características de
los mismos.
• La prueba consiste en someter un numero determinado de baldosas
a impregnación en agua, determinando la cantidad de agua que ha
sido capaz de absorber cada una de ellas.
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- Definición
- PROPIEDADES
FÍSICO
MECÁNICAS
- Proceso de
producción
- Clasificación

ABSORSION DE AGUA
En que consiste
1.- Para llevar a cabo el ensayo se tiene que proceder a secar las baldosas hasta
alcanzar una masa constante (diferencia inferior a 0,02 % entre dos pesadas en un
intervalo de 24 horas) y enfriarlas a temperatura ambiente en un desecador con
hielo de sílice.
2.- Pesadas las piezas y secadas, con precisión 0,01 g, se colocan en un calentador
lleno de agua sin que se lleguen a tocar unas con las otras, de manera que el nivel
del agua, por encima y por debajo de las baldosas, sea de 5 cm.
3.- El agua alcanza la ebullición y se mantiene en un espacio de dos horas. Retirar
la fuente de calor y dejar enfriar las piezas a temperatura ambiente,
manteniéndolas completamente sumergidas durante 4h ± 15 minutos.
4.- La pieza es luego escurrida y secada superficialmente a los efectos de ser
pesada, y medir así el % de variación de peso sufrido contra el peso de la misma
pieza totalmente seca.
- Porosas, Absorben y difunden agua de lluvia, vapor de agua hasta un 18% de su
peso
- Vítreas, Absorben hasta un 0.12 % de su peso. Condensan.
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- Definición
- PROPIEDADES
FÍSICO
MECÁNICAS
- Proceso de
producción
- Clasificación

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- Definición
- PROPIEDADES
FÍSICO
MECÁNICAS
- Proceso de
producción
- Clasificación
RESISTENCIAS MECANICAS
Las características mecánicas son las determinantes en especial en los
ladrillos.
Consiste en ver con la resistencia a los esfuerzos simples y su dureza a
través de la cantidad de presión a la que puede ser sometida el
material cerámico antes de su ruptura.
En general estos se emplean para trabajar a la compresión por lo que
este es el ensayo que más se realiza (con probetas)

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- Definición
- PROPIEDADES
FÍSICO
MECÁNICAS
- Proceso de
producción
- Clasificación
RESISTENCIAS AL DESGASTE (P.E.I)
Es el desgaste causado por la abrasión en función al tránsito de las
personas sobre el pavimento cerámico o baldosa instalada en el piso
En que consiste:
Consiste en someter a una probeta de material a la accion abrasiva
conjunta de una rueda con polvo de corindón.
Luego de un tiempo determinado (200 revoluciones) se procede a
medir el hueco dejado en el material, en mm3. a menor volumen del
material removido, mayor resistencia del material ensayado.
- Porosos : mala.
- Vítreos : aceptable a buena.

P.E.I.
La sigla PEI, viene dada por Porcelain & Enamel Institute, U.S.A., es la que
clasifica según la resistencia al desgaste abrasivo a todos los revestimientos
cerámicos esmaltados, con esta tabla, uno puede determinar un producto
para ciertos ambientes específicos, ya que de esto va a depender la duración
y el aspecto superficial de la cerámica. Esta tabla aplica solo para los
productos de piso, ya que en el caso de paredes no tienen un desgaste
abrasivo importante.
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CERÁMICOS
- Definición
- PROPIEDADES
FÍSICO
MECÁNICAS
- Proceso de
producción
- Clasificación

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- Definición
- PROPIEDADES
FÍSICO
MECÁNICAS
- Proceso de
producción
- Clasificación
PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES CERÁMICOS
• Comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles
y no oxidables.
• Su gran dureza los hace un material ampliamente utilizado como
abrasivo y como puntas cortantes de herramientas.
• Gran resistencia a altas temperaturas, con gran poder de aislamiento
térmico y, también, eléctrico.
• Gran resistencia a la corrosión y a los efectos de la erosión que
causan los agentes atmosféricos.
• Alta resistencia a casi todos los agentes químicos.
• Una característica fundamental es que pueden fabricarse en formas
con dimensiones determinadas
• Los materiales cerámicos son generalmente frágiles o vidriosos. Casi
siempre se fracturan ante esfuerzos de tensión y presentan poca
elasticidad.

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CERÁMICOS
- Definición
mecánicas
- PROCESO DE
PRODUCCIÓN
- Clasificación
PROCESO DE
PRODUCCION

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- Definición
mecánicas
- PROCESO DE
PRODUCCIÓN
- Clasificación
PROCESO DE PRODUCCION
• Extracción.
Se extraen de canteras por medio de explotaciones a cielo abierto, es
necesario eliminar una capa de espesor de la tierra vegetal que no es
apto para la fabricación de la cerámica.
• Procesos químicos y físicos.
Estos procesos se realizan o no, de acuerdo al proceso de realización
de la pieza correspondiente a cada fabricante.
- METEORIZACION: consiste en someter a la arcilla a la acción de elementos
atmosféricos. Se deja al aire libre y sufre por el agua de lluvia un lavado que
disuelve y elimina las sales e impurezas.
- PUDRICIÓN: consiste en amontonar arcilla en un lugar de poca luz y sin
circulación de aire, procurando que tenga un humedad constante. Por medio
de la fermentación se origina un gel actuando de aglomerante entre
partículas, aumentando la trabazón y además se obtiene una mayor
plasticidad.

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PRODUCTOS
CERÁMICOS
- Definición
mecánicas
- PROCESO DE
PRODUCCIÓN
- Clasificación
• Preparación
Consiste en la molienda primero y la mezcla de las diferentes
materias primas que componen el material. La composición
variará en función de las propiedades requeridas por la pieza de
cerámica terminada. Las partículas y otros constituyentes tales
como aglutinantes y lubricantes pueden ser mezclados en seco
o húmedo. Para productos cerámicos tales como ladrillos
comunes, tuberías para alcantarillado y otros productos
arcillosos, la mezcla de los ingredientes con agua es una
practica común. Para otros materiales cerámicos, las materias
primas son tierras secas con aglutinantes y otros aditivos.

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CERÁMICOS
- Definición
mecánicas
- PROCESO DE
PRODUCCIÓN
- Clasificación
Preparación de la pasta.
• Se mezclan los tres elementos principales (arcilla, desengrasantes y
agua).este proceso es necesario que cumplan 4 condiciones:
• DEPURACIÓN la pasta no puede tener guijarros, nódulos de cal, sales
solubles, etc. que producirían una perturbación en el tratamiento mecánico
posterior y darían anormalidades en el sacado y la cocción. Además tiene
una acción química que hace rebajar la calidad del producto fabricado.
• DIVISIÓN es necesario reducir el tamaño de los pequeños fragmentos a
polvo por medio de trituración y molido.
• HOMOGENEIDAD la arcilla y el desengrasante deben mezclarse
íntimamente.
• HUMEDAD se necesita la cantidad justa de agua que permita un perfecto
mezclado con la arcilla y el desengrasante, y además que este apta para
resistir los diversos procesos químicos y físicos a los que serán sometidos.

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- Definición
mecánicas
- PROCESO DE
PRODUCCIÓN
- Clasificación
• Conformación o Modelado
Los métodos de modelado de cerámica que se utilizan mas comúnmente
son:
• Prensado. La materia prima puede ser prensada en estado seco, plástico o
húmedo, dentro de un troquel para formar productos elaborados como por
ejemplo los azulejos o porcelanatos.
• Prensado en seco: este método se usa frecuentemente para productos refractarios
(materiales de alta resistencia térmica) y componentes cerámicos electrónicos. El
prensado en seco se puede definir como la compactación simultanea y la
conformación de los polvos granulados con pequeñas cantidades de agua y/o
pegamentos orgánicos. Después del estampado en frío, las partículas son
normalmente calentadas a fin de que se consigan la fuerza y las propiedades
microestructurales deseadas. El prensado en seco se utiliza mucho debido a que
permite fabricar una gran variedad de piezas rápidamente con una uniformidad y
tolerancias muy pequeñas.
• Extrusión. La pasta cerámica es expuesta a un embutido mecánico que genera las
secciones transversales sencillas y las formas huecas de los materiales cerámicos en
estado plástico a través de un troquel de embutir.

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mecánicas
- PROCESO DE
PRODUCCIÓN
- Clasificación
Secado.
Las piezas recién moldeadas se romperían si se sometieran inmediatamente
al proceso de cocción, por lo que es necesario someterlas a una etapa de
secado con el propósito es eliminar el agua antes de ser sometida a altas
temperaturas. Generalmente, la eliminación de agua se lleva a cabo a
menos de 100ºC y puede tardar tanto como 24h. para un trozo de cerámica
grande.

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mecánicas
- PROCESO DE
PRODUCCIÓN
- Clasificación
TIPOS DE SECADO.
• NATURAL.
Es el tipo de secado más antiguo, se realiza al aire libre y se colocan de tal manera
que quede espacio entre los ladrillos para que circule el aire.
A veces los lugares de secado están cubiertos y permiten una elemental
regulación de sombras y corrientes de aire. La velocidad de secado de esta
manera depende mucho de las condiciones ambientales a las cuales esta
sometido.
• ARTIFICIALES.
La principal ventaja de este sistema es el secado continuo durante todo el año,
además se consigue un secado mas uniforme y los desperdicios son menos.
• POR TUNEL.
Es aquel en el que los ladrillos recién moldeados son colocados sobre vagonetas
que se desplazan a lo largo de un túnel del que salen secos.
Este sistema tiene la gran ventajas de una manipulación menor y con condiciones
controladas.
En estos secaderos se introduce aire caliente procedente de los hornos que luego
es eliminado por medio de una chimenea. En la primera mitad pierde un 20 % de
agua, en tanto que en la otra mitad pierde el 80% restante.

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- Definición
mecánicas
- PROCESO DE
PRODUCCIÓN
- Clasificación
COCCIÓN.
La acción del calor es el fundamento de la industria cerámica. La cocción se
realiza a una marcha lenta y prudente, siendo factores determinantes el
producto a cocer y el horno.
Este proceso se realiza a temperaturas elevadas y la dosificación del calor se
realiza de acuerdo a los distintos tipos de arcilla y a los características del
producto a obtener, distinguiéndose tres etapas:
• Calentamiento uniforme
• Cocción
• Enfriamiento.
• HORNOS. Pueden ser de numerosos tipos y formas. Debe ser construido
en un sitio suficientemente drenado para borrar todo indicio de
humedad. La bóveda debe ser suficientemente refractaria para resistir
altas temperaturas, y las frecuentes expansiones y contracciones. Existen
hornos de combustibles líquidos gaseosos o sólidos.

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- Definición
mecánicas
- PROCESO DE
PRODUCCIÓN
- Clasificación
Al cocer las arcillas a alta temperatura se producen una serie de
reacciones que desembocan en una consistencia pétrea y una
durabilidad adecuada para el fin para el que se destinan. Como antes
mencionado, la temperatura dependerá del tipo de material.

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- Definición
mecánicas
- PROCESO DE
PRODUCCIÓN
- Clasificación
ESMALTADO
• Esmalte y esmaltado, como técnica del esmalte vidriado o esmalte
porcelánico en arte, cerámica y otras artesanías, es el resultado de
la fusión de cristal en polvo con un sustrato a través de un proceso
de calentamiento, normalmente entre 750 y 850 °C.1 El polvo se
funde y crece endureciéndose formando una cobertura suave y
vidriada muy duradera en el metal, el vidrio o la cerámica.

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- Definición
mecánicas
- Proceso de
producción
- CLASIFICACIÓN
CLASIFICACION.
1- POR SU TEXTURA.
2- PARA USO ESTRUCTURAL.
3- PARA PISOS Y REVESTIMIENTOS.
4- PARA CUBIERTAS.
5- REFRACTARIOS.

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producción
- CLASIFICACIÓN
POR SU TEXTURA
Dependiendo de la naturaleza y tratamiento de las materias primas y del
proceso de cocción, se distinguen dos grandes grupos de materiales
cerámicos:
Las cerámicas porosas y las cerámicas compactas.
▪ Materiales cerámicos porosos o gruesos. No han sufrido vitrificación,
es decir, no se llega a fundir el cuarzo con la arena debido a que la
temperatura del horno es baja. Frágil a romperse, pero totalmente
permeables a los gases, líquidos y grasas.
Un ejemplo de este tipo de cerámicas son los Refractarios, estos se
fabrican a partir de arcillas mezcladas con óxidos de aluminio, torio,
berilio y circonio. La cocción se efectúa entre los 1.300 y los 1.600 °C,
seguidos de enfriamientos muy lentos para evitar agrietamientos y
tensiones internas. Se obtienen productos que pueden resistir
temperaturas de hasta 3.000 °C. Las aplicaciones más usuales son:
ladrillos refractarios (que deben soportar altas temperaturas en los
hornos) y electrocerámicas usados en automoción, aviación.

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- Proceso de
producción
- CLASIFICACIÓN
Materiales cerámicos porosos o gruesos.

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- Proceso de
producción
- CLASIFICACIÓN
POR SU TEXTURA
▪ Materiales cerámicos compactos.- Son los que se someten a
temperaturas suficientemente altas como para vitrificar
completamente la arena de cuarzo. Así, se obtienen productos
impermeables y más duros. Los más importantes son:
• Cerámico común: obtenido a partir de arcillas ordinarias, sometidas a
temperaturas de unos 1.300 °C. Es muy empleado en pavimentos y
paredes.
• Cerámico fino: Obtenido a partir de arcillas conteniendo óxidos
metálicos a las que se le añade un fundente (feldespato)
• Porcelana: Obtenido a partir de una arcilla muy pura, caolín, mezclada
con fundente (feldespato) y un desengrasante (cuarzo o sílex). Su
cocción se realiza en dos fases: una a una temperatura de entre 1.000 y
1.300 °C y, tras aplicarle un esmalte otra a más alta temperatura
pudiendo llegar a los 1.800 °C.

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- Proceso de
producción
- CLASIFICACIÓN
Materiales cerámicos compactos

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- Proceso de
producción
- CLASIFICACIÓN
PARA USO ESTRUCTURAL.
los cerámicos estructurales es un grupo especial de materiales
cerámicos, su estudio va encaminado a suplir la fragilidad que
presentan los materiales cerámicos convencionales, quebrándose
con cargas de impacto relativamente bajas. Lo que busca esta
disciplina es obtener materiales de alta resistencia a la fractura,
permitiendo su utilización en la fabricación de elementos que
tengan que trabajar a altas temperaturas.

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- Proceso de
producción
- CLASIFICACIÓN
PARA PISOS Y REVESTIMIENTOS
Los pisos y revestimientos cerámicos se obtienen preparando una
composición de materias primas depuradas formado por silicatos
alumínicos y arcillas, dando como base una pasta roja o blanca, la
cual es recubierta por un esmalte.

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- Proceso de
producción
- CLASIFICACIÓN

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- Definición
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- Proceso de
producción
- CLASIFICACIÓN
PARA CUBIERTAS
Las cerámicas para cubiertas son elementos de cobertura para colocación
discontinua sobre tejados en pendiente. Se pueden definir como piezas obtenidas
mediante prensado o extrusión, secado y cocción, de una pasta arcillosa.
Teja Francesa Tradicional Soler
Características: Fácil y rápida colocación sobre madera y
losas de diversos tipos. Excelente terminación, durabilidad,
resistencia e impermeabilidad.
Rendimiento: 14 x m²
Peso: 3,2 Kg.; 44,8 Kg./m²
Presentación: Pallets de 208 unidades
Teja Colonial
Características: Selección de arcillas y cocción en hornos de
última tecnología, se combinan para convertir a la Teja
Colonial Soler en la más dura y menos porosa del país.
Rendimiento: 25,0 x m²
Peso: 2,2 Kg.; 55 Kg./m²
Presentación: Pallets de 700 unidades

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mecánicas
- Proceso de
producción
- CLASIFICACIÓN
CERAMICOS REFRACTARIOS
Un material refractario es un material no metálico que conserva su
resistencia y no funde a altas temperaturas.
Se define a los refractarios como "materiales no metálicos que poseen
tales propiedades químicas y físicas que los hacen aplicable para
estructuras, o como componentes de sistemas que están expuestos a
entornos por encima de 1,000 ° C.

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