1. DEFINICIÓN
Los cerámicos pueden definirse como materiales cristalinos inorgánicos. Son
fabricados a partir de materiales terrosos cocidos.
La materia prima para su elaboración es la arcilla, que le proporciona
resistencia; o caolín, que es un tipo de arcilla muy pura que le aporta color
blanco y textura fina. Una vez moldeada, se somete a un proceso de secado y
posterior cocción con el fin de generar pérdida de agua y convertirla en un
material duro y resistente, pero también muy frágil.
Arcillas. (remediados.com)
2. OBTENCIÓN
Esta se compone principalmente por arcilla, uno de los
minerales más abundantes el cual está compuesto por sílice, agua y alúmina.
También puede estar conformada por la arcilla blanca (caolín), compuesta por
cuarzo y feldespato. Luego de ser moldeadas se llevan a cocción volviéndolas un
material resistente y con ciertas propiedades.
3. TIPOS DE
MATERIALES CERÁMICOS
Se pueden diferenciar dos grandes grupos de materiales cerámicos:
- Cerámicas tradicionales.
- Cerámicas técnicas ( ingenieriles, avanzadas o tecnológicas)
Las cerámicas tradicionales se usan para fabricar ladrillos, vajillas,
artículos sanitarios, pavimentos, revestimientos, refractarios (resistentes al
calor) y porcelanas (aislantes o decorativas).
Ladrillos.
(webquest.es)
Los cerámicos avanzados son obtenidos refinando cerámicos naturales con
otros procesos especiales. Son utilizados para una amplia variedad de
tecnologías:
- Aeroespacial: materiales ligeros de alta resistencia mecánica y alta temperatura para motores, aviones, transbordadores espaciales.
- Biomédica: huesos, dientes, materiales de implante.
- Óptica/fotónica: lentes, amplificadores láser, fibras ópticas.
- Electrónica: condensadores, aislantes.
- Energía: celdas de combustible sólidas, combustible nuclear.
Cerámicas avanzadas. (creces.cl)
4. PROPIEDADES MECÁNICAS
- Son frágiles o vidriosos, poca elasticidad mantiene las propiedades mecánicas a altas temperaturas.
- Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de tensión dado que tienden a ser materiales porosos.
- Químicamente inertes.
- Poseen propiedades térmicas lo cual los hace refractarios, propiedades ópticas como la reflectividad mayor índice de refracción menos es la entrada de luz al material, la ferrita y granates poseen propiedades magnéticas, llamadas cerámicas ferrimagnéticas.
-
fallas mecánicas:
Se da por imperfecciones como pequeñas grietas,
porosidad, tamaño grande del grano que se produce en el proceso de manufactura.
5. PROPIEDADES FÍSICAS
- Pesan menos que los metales, pero más que los polímeros.
- Baja conductividad eléctrica.
- Baja conductividad térmica.
- Baja expansión y fallas térmicas.
Densidad y porosidad: son en todo análogas en lo definido
para piedras naturales. La densidad real es del orden de 2g/cm3. (Lobato, 2005)
Absorción: se llama absorción específica al porcentaje en
peso de agua absorbida respecto de una pieza seca. Con esta se relación la
permeabilidad.
Resistencia mecánica: es la resistencia a la compresión y módulo de elasticidad.
6. CARACTERÍSTICAS
Se caracterizan por ser aislantes (dieléctricos), alta
dureza y tenacidad, tener enlaces covalente e iónico, son más livianos y duros
a comparación de los metales, su densidad varía dependiendo del tipo de
cerámica y grado de porosidad, son
relativamente frágiles debido a su tipo de enlace, alta resistencia al
rozamiento, corrosión y desgaste, son refractarios (soportan altas
temperaturas), materia prima barata pero no su procesamiento.
7. ALEACIONES CERÁMICAS
- Las cerámicas al igual que los metales forman
aleaciones unas con otras.
- En las aleaciones de metales se busca aumentar:
- límite elástico.
- la resistencia a la fatiga
- ó la resistencia a la
corrosión.
- En las aleaciones cerámicas se busca:
- Mejorar tenacidad.
- Conseguir densificación
total.
Algunas aleaciones de los cerámicos pueden ser:
- VIDRIOS CERÁMICOS
- Se caracterizan por su
ordenación atómica en cortas distancias.
- Método de obtención de una
cerámica vítrea. Temperatura de transición vítrea.
- CERÁMICAS VÍTREAS
- Una cerámica vítrea es por
definición una cerámica parcialmente cristalina, de grano muy fino y que se
obtiene por calentamiento de un vidrio cerámico susceptible de experimentar una
cristalización controlada.
- No todos los vidrios
cerámicos pueden experimentar cristalización parcial por tratamiento térmico.
- ARCILLA COCIDA
- Constituidos por
aluminosilicatos.
- Poseen en su red agua
enlazada químicamente.
- Abundan otros elementos y
estructuras.
“Son conglomerados
hidráulicos, esto es materiales artificiales de naturaleza inorgánica y
minerales que finamente molidos y convenientemente amasados con agua forman
pastas que fraguan y endurecen a causa de las reacciones de hidrólisis e
hidratación de sus constituyentes dando lugar a productos hidratados mecánicamente
resistentes y estables, tanto al aire como bajo el agua.
8. SOLDADURA CERÁMICA
El proceso de "soldadura cerámica" (´Ceramic
Welding´) es un atractivo método para la reparación de materiales refractarios
en hornos industriales. En todos los casos (industrias del hierro y el acero,
de metales no-ferrosos, del vidrio), las operaciones normales producen un
deterioro progresivo de origen térmico, mecánico y/o químico de los
refractarios.
El proceso de soldadura cerámica consiste en proyectar a presión
sobre el material refractario a alta temperatura una masa de soldadura e polvo
que, además de contener material similar al del sustrato refractario, contiene partículas
metálicas finalmente divididas las cuales actúan como agentes exotérmicos en el
proceso. La proyección se hace con corriente de oxigeno o aire, de acuerdo a la
calidad del producto que se desea obtener.
9. PRODUCTOS
CERÁMICOS EMPLEADOS EN LA CONSTRUCCIÓN.
Los productos cerámicos son piedras artificiales formadas
por medio de la cocción de materiales
arcillosos previamente tratados.
Las piezas cerámicas que se emplean en la construcción son muy variadas y aún
tienen mucha demanda, aunque sus usos se han visto restringidos por la
presencia del concreto hidráulico y de los productos derivados del cemento.
- Tejas de Barro.
Las tejas de
barro se emplean
mucho para construir
tejados, estos elementos
se sobreponen unos con otros hasta lograr un techo perfectamente
impermeable contra la lluvia, existe una gran variedad de tejas, la teja
generalmente lleva un vidriado en la cara superior para aumentar la
impermeabilidad, aunque también puede no llevar dicho tratamiento.
(el constructor civil)
- Celosías Cerámicas.
Las celosías se forman con la unión de piezas de diferente
forma, todas ellas unidas logran integrar verdaderas mallas cuyo propósito
puede ser separar o dar sombra sin obstruir totalmente la vista.
- Los Mosaicos y Azulejos.
Una variedad de piezas cerámicas que se han usado
tradicionalmente en las cocinas y los baños son los mosaicos y los azulejos.
Estas piezas son generalmente de color o están decoradas, el tratamiento se
protege con un vidriado que las vuelve impermeables y fáciles de limpiar. Las
piezas son generalmente pequeñas y con espesores hasta de 9 milímetros. Cuando
las piezas son muy
pequeñas vienen adheridas
a un papel
para facilitar su
colocación. En la actualidad el
empleo de las piezas cerámicas puede ser muy variado y no es nada extraño que
se empleen baldosas o
losetas en los
mismos baños, basta
con que sean lo
suficientemente impermeables para dar un buen servicio, por otro lado la
textura de estas piezas las hace más antideslizantes y fáciles de limpiar ya
que por ser más grandes generan un menor número de juntas. Invariablemente, los
mosaicos y azulejos se colocan mejor con adhesivos preparados.
- Los Pisos Cerámicos.
Existe una gran variedad de piezas cerámicas que se emplean
para construir pisos, las piezas en general se caracterizan por tener un
espesor delgado en comparación con sus otras dos dimensiones (ya sea cuadradas,
rectangulares o de otra geometría). Las piezas cerámicas comunes en pisos son
las baldosas, las losetas y sus piezas complementarias para formar los zoclos.
Las baldosas son generalmente más gruesas que las losetas.
- El Barrobloque en Losas.
El barrobloque es un producto cerámico que se emplea mucho
como aligerado de peso, especialmente en losas de entrepiso o en techos, existe
una gran variedad de formas y dimensiones en estas piezas. Las piezas se forman
por la extrusión de una pasta arcillosa de consistencia lo suficientemente seca
para permitir la formación de paredes delgadas en el bloque.
- Tabique en Muros.
El tabique es una pieza sólida de arcilla cocida, su forma
prismática (el estándar de 7x14x28 cm) permite la construcción de muros y otros
elementos estructurales. Existe una gran variedad de tabiques
10. CUIDADOS
Los materiales cerámicos no se deben exponer a productos
abrasivos como detergente, gasolina, entre otros. Se pueden cubrir con un
impermeabilizarle translucido para dar brillo en el caso de los pisos
cerámicos. (el constructor civil)
11. NTC (Norma Técnica
Colombiana)
- NTC 623: MATERIALES REFRACTARIOS.
Esta norma tiene por objeto establecer la clasificación general de
los materiales naturales y artificiales, no metálicos, con propiedades
refractarias, utilizados en la construcción de hornos, hogares o protección de
equipos donde se procesen diversos productos generalmente a altas temperaturas.
Comprende los ladrillos y piezas de caras planas y formas
prismáticas.
- NTC 674: MÉTODOS DE ENSAYO PARA DETERMINAR POROSIDAD APARENTE, ABSORCIÓN DE AGUA, GRAVEDAD ESPECÍFICA APARENTE Y DENSIDAD APARENTE POR AGUA EN EBULLICIÓN DE LADRILLOS REFRACTARIOS Y PIEZAS REFRACTARIAS QUEMADAS
Este método
cubre la determinación de las siguientes propiedades de ladrillos refractarios
quemados:
- Porosidad aparente
- Absorción de agua
- Gravedad específica aparente
- Densidad aparente
- Estos métodos no son aplicables en refractarios que sean atacados por agua.
La porosidad aparente, la absorción de agua, la gravedad
específica aparente y la densidad aparente son propiedades fundamentales de los
ladrillos refractarios y de las piezas refractarias quemadas. Estas propiedades
son muy utilizadas en la evaluación y comparación de la calidad del producto y
como parte de los criterios de selección y uso de los productos refractarios en
variedad de aplicaciones industriales.
- NTC 676: REFRACTARIOS. MÉTODOS DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL TAMAÑO, MEDIDAS DIMENSIONALES Y DENSIDAD APARENTE DE LADRILLOS REFRACTARIOS Y AISLANTES
Estos métodos de ensayo cubren los procedimientos para medir el
tamaño, medidas dimensionales, densidad aparente, alabeo y ortogonalidad de
ladrillos refractarios rectangulares tanto densos como aislantes.
Los ladrillos refractarios se utilizan como unidades modulares en
construcción de hornos y no deben desviarse significativamente de la
configuración pretendida con respecto al tamaño, densidad aparente, superficies
planas y ángulos rectos.
- NTC 682: REFRACTARIOS. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN EN FRÍO Y EL MÓDULO DE RUPTURA DE REFRACTARIOS
Estos métodos de ensayo cubren la determinación de la resistencia
a la compresión en frío y el módulo de ruptura de piezas refractarias secas o
cocidas de todo tipo.
La
resistencia en frío de un material refractario es una indicación de su
conveniencia para el uso en construcciones refractarias.
Estos métodos de ensayo son para determinar la resistencia a la
flexión a temperatura ambiente aplicada en tres puntos (módulo de ruptura en
frío) o la resistencia a la compresión (resistencia a la compresión en frío), o
ambas, para todos los productos refractarios.
- NTC 688: REFRACTARIOS. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL CAMBIO POR RECALENTAMIENTO DE LADRILLOS REFRACTARIOS
Este método de ensayo cubre la determinación del cambio lineal
permanente de ladrillos refractarios cuando se calientan bajo las condiciones
prescritas.
Los ladrillos y formas refractarias de diferentes composiciones
presentan cambios lineales permanentes únicos después del calentamiento o
recalentamiento. Este método de ensayo suministra un procedimiento estándar
para calentar varias clases de refractarios con programas adecuados de
calentamiento.
- NTC 702: MATERIALES REFRACTARIOS. TERMINOLOGÍA
Esta norma tiene por objeto establecer la terminología relativa a
las materias primas y minerales utilizados en la fabricación de materiales
refractarios, a los productos elaborados, a sus propiedades y a los ensayos.
- NTC 714: MATERIALES REFRACTARIOS. DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO REAL
Esta norma tiene por objeto establecer el método para determinar
el peso específico real (densidad relativa) de materiales refractarios no
atacados por el agua potable en ebullición.
- NTC 744: LADRILLOS REFRACTARIOS DE SEMISÍLICE. ESPECIFICACIONES
Esta norma tiene por objeto establecer los requisitos que deben
cumplir los ladrillos refractarios de semisílice.
- NTC 764: LADRILLOS Y PIEZAS REFRACTARIAS MOLDEADAS. TOMA DE MUESTRAS
Esta norma establece el muestreo para ladrillos y piezas
refractarias moldeadas de semisílice, silico-aluminosos y de alta alúmina.
- NTC 767: MATERIALES REFRACTARIOS. TOMA DE MUESTRAS
Esta norma establece los métodos de extracción de muestras y los
criterios para la inspección y recepción de materiales refractarios, tales como
arcillas, morteros, concretos u otros materiales molidos, envasados o a granel.
- NTC 773: INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA. CLASIFICACIÓN DE LADRILLOS REFRACTARIOS: DE ARCILLA REFRACTARIA Y DE ALTA ALÚMINA
Esta norma cubre lo hecho con ladrillos refractarios de arcilla
refractaria y de alta alúmina y su propósito es de señalar los diferentes tipos
y clases de materiales de acuerdo con las propiedades y características esenciales
para su uso.
- NTC 815: REFRACTARIOS. CLASIFICACION DE LADRILLOS AISLANTES
Esta clasificación comprende el material aislante térmico conocido
como ladrillo aislante. Este material es adecuado para revestir ciertos tipos
de hornos industriales.
- NTC 817: LADRILLOS REFRACTARIOS DE ALTA ALUMINA
Esta norma
establece los requisitos que deben cumplir los ladrillos refractarios de alta
alúmina. Esta norma se aplica a los ladrillos refractarios de alta alúmina,
efectrofundidos.
- NTC 859: REFRACTARIOS. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL CAMBIO POR RECALENTAMIENTO DE LADRILLOS AISLANTES
Este método de ensayo cubre la determinación del cambio lineal
permanente (y en volumen) de ladrillos aislantes después del recalentamiento
bajo las condiciones prescritas.
- NTC 862: INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA. MATERIALES REFRACTARIOS. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AGUA Y DEL ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO
Esta norma establece un método por vía húmeda y uno por vía seca
para el análisis granulométrico de materiales refractarios, empleando tamices
estándar ASTM o de la serie Tyler equivalente.
- Análisis granulométrico por vía húmeda
El agua favorece la desaglomeración
de la arcilla y ayuda a retirar los granos finos, separándolos de los granos
grandes. Este método se recomienda para uso con materiales que requieren
adición de agua y que se desaglomeran para uso industrial normal.
- Análisis granulométrico por vía seca:
El método seco no es tan efectivo
como el húmedo para determinar la cantidad de material fino presente. Se
recomienda para (1) arcillas, cuando la acción desaglomerante del agua no es
recomendable, (2) cuando el material se tiene en estado calcinado molido en
grano grueso, y (3) cuando la arcilla se va a emplear de una forma tal que el
tamaño final del grano es de importancia secundaria.
- NTC 916: VAJILLERÍA CERÁMICA DE USO INSTITUCIONAL
Esta norma establece los requisitos que deben cumplir las piezas
de vajillería para uso institucional.
- NTC 1402: VAJILLAS DE PORCELANA
Esta norma establece los requisitos que deben cumplir las piezas
de vajillería de porcelana para uso institucional o doméstico.
- NTC 1432: MATERIALES REFRACTARIOS. DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA AL CHOQUE TÉRMICO
Esta norma establece un método para determinar la resistencia al
choque térmico de los materiales refractarios: sílico-aluminosos, de sílice y
alta alúmina.
- NTC 4413: INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA. BALDOSAS PARA PISOS. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL ESPESOR DE MATERIALES DE PISOS RESILIENTES DE SUPERFICIE PLANA
Este método de ensayo cubre la determinación del espesor de
recubrimientos para piso no textil resiliente, incluyendo baldosas y láminas que
tienen superficies planas. Este método de ensayo no es adecuado para ser usado
en materiales que tengan soporte de espuma.
- NTC 4863: REFRACTARIOS. ESPECIFICACIÓN PARA UNIDADES DE MAMPOSTERÍA QUÍMICAMENTE RESISTENTES
Esta
especificación cubre los ladrillos y baldosas macizas hechas de arcilla,
arcillolita, o mezclas de ellos cocidos en hornos adecuados, para su uso en
exteriores e interiores en la construcción de mampostería sometida a ambientes
químicos.
Las propiedades físicas y químicas de los ladrillos y baldosas
difieren de proveedor a proveedor, principalmente porque su composición está
determinada por la fuente de materias primas. Sin importar las diferencias, los
ladrillos y baldosas se consideran de los siguientes tres tipos:
- Tipo I. Para utilizar donde no son factores importantes una baja absorción y una alta resistencia a los ácidos.
- Tipo II. Para utilizar donde se requiere una más baja absorción y una mayor resistencia a los ácidos.
- Tipo III. Para utilizar donde se requiere una mínima absorción y una máxima resistencia a los ácidos.
- NTC 5572: MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL MÓDULO DE RUPTURA DE MATERIALES REFRACTARIOS A TEMPERATURAS ELEVADAS
Este método
de ensayo comprende la determinación del módulo de rotura a temperaturas
elevadas de ladrillos refractarios o de materiales refractarios monolíticos en
una atmósfera oxidante y bajo acción de una fuerza o esfuerzo que se incrementa
con una rata constante. Esta norma no pretende tratar todos los asuntos de
seguridad, si hay alguno, asociados con su uso.
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http://www.slideshare.net/PepePotamo2/materiales-petreos-yceramicos1
INTEGRANTES:
Maria Fernanda Agudelo Martinez
Cesar Camelo
Maria Camila Jurado Montoya
Alberto Rafael Perez Oñate
Laura Estefany Restrepo Serna
INTEGRANTES:
Maria Fernanda Agudelo Martinez
Cesar Camelo
Maria Camila Jurado Montoya
Alberto Rafael Perez Oñate
Laura Estefany Restrepo Serna
