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UNIVERSIDAD “CESAR VALLEJO” - TRUJILLO
Facultad de IngenieríaEscuela Profesional de Ingeniería Civil
TEMA : ADITIVOS Y CERAMICA
NOMBRE DEL CURSO : TECNOLOGIA DE LOS MATERIALESPROFESOR : ING. ROBERTO C. SALAZAR ALCALDEFECHA : TRUJILLO 11 DE JUNIO DEL 2015
INTEGRANTES NOTA EXP. NOTA FINALNOMBRES Y APELLIDOSAugusto Carrasco Acaro
Fredy Madalangoitia Alvites
Wilian Angel Trigoso Cortegana
OBSERVACIONES :
1.- ……………………………………………………………………………………………………………………………………
2.- ……………………………………………………………………………………………………………………………………
3.- ……………………………………………………………………………………………………………………………………
4.- ……………………………………………………………………………………………………………………………………
INFOR:……............................. ................................................
EN NUMERO EN LETRA FIRMA DEL PROFESOR
Informe Nº…2015-I - UCV/FAI/EIC/(w.a.t.c)
De : (wilian angel trigoso cortegana )
Al : Ing. Roberto C. Salazar Alcalde
Asunto : “ADITIVOS YCERAMICA”
Fecha : Trujillo 11 de JUNIO.2015.
(En esta oportunidad me dirijo a usted para presentarle el informe
correspondiente a la semana académica que trata sobre los aditivos y la
cerámica, presentándole sus definiciones, sus usos en la construcción, us
cualidades y clasificación, esperando que sirva para un mejor estudio del tema
le presento el siguiente informe.)
Atentamente
FIRMA
INTRODUCCION.
En la actualidad gracias al progreso de la industria química y recientemente la
nanotecnología, los aditivos han sido incorporadas al concreto, y actualmente
podemos encontrar un sin número de productos en el mercado que satisfacen
la gran mayoría de las necesidades para los usuarios de concreto.
El éxito al usar los aditivos depende mucho de la forma de uso y de la acertada
elección del producto apropiado.
Se ha progresado mucho en este campo y es conveniente que se informen ya
que la eficacia depende en gran parte de esto .Es por eso que en el presente
informe estudiaremos su uso en la construcción, así como también hablaremos
de la cerámica.
Históricamente, los cerámicos se cuentan entre los materiales más antiguos
hechos por el Hombre. Si bien su invención data del Neolítico, el primer pueblo
que desarrolló técnicas para elaborar la cerámica fue el chino, pasando el
conocimiento a Japón, la India, Medio Oriente, Egipto, Grecia y finalmente
Europa. Estas civilizaciones, en contraposición a las culturas prehistóricas que
simplemente dejaban secar las piezas de cerámicas al sol o junto a una fogata,
fueron desarrollando métodos de cocción en hornos, lo que mejoró las
prestaciones del material y sus bondades estéticas, obteniendo hoy en día una
diversidad de tipos de cerámicas, los cuales mencionaremos en nuestro
informe.
1. MEMORIA.
1.1 ANTECEDENTES.
El primer antecedente de los aditivos químicos modernos se
encuentran en el empleo ocasional del sulfonato naftaleno
formaldehido, que fue utilizado en 1930 para actuar como
dispersante en concretos con adiciones negro de humo, destinados
a carriles de pavimentos que por su coloración pudieran llamar la
atención de ¡os conductores de vehículos. Si bien en 1932 se
registró una patente de los EE.UU. no se aplicó por su elevado costo
y exceder los requerimientos de las construcciones de concreto de
esa época.
Las primeras noticias que se tienen de la aparición de la cerámica es
durante el periodo neolítico, alrededor del año 6.400 antes de
nuestra era. Es una cerámica muy rudimentaria hecha a mano que
imita la cestería.
1.2 OBJETIVO GENERAL
Conocer los diferentes usos en la construcción de la cerámica y los
aditivos.
1.3 OBJETIVOS ESPESIFICOS.
Determinar la definición de aditivos.
Determinar la definición de cerámica.
Conocer los tipos de cerámicas.
Conocer la clasificación de los aditivos .
2. JUSTIFICACION.
La cerámica y los aditivos son temas que estarán relacionados siempre
a la construcción civil, ya que en todo proceso de construcción de
cualesquier edificación u obra en cualquier momento se utilizarán.
Y para nosotros como alumnos de ingeniería civil y futuros ingenieros es
fundamental estar informados sobre este tema ,siendo esta la única
manera de hacer el uso adecuado de dichos productos cuando lo
tengamos que utilizar ya cuando estemos en el campo de trabajo .
De esta manera estando informados sobre el tema obtendremos
resultados de calidad en nuestras obras que realizaremos en un futuro.
3. MARCO TEORICO.
3.1. LOS ADITIVOS.
Definición
Los aditivos son productos que se adicionan en pequeña proporción al
concreto durante el mezclado en porcentajes entre 0.1% y 5% (según el
producto o el efecto deseado) de la masa o peso del cemento, con el
propósito de producir una modificación en algunas de sus propiedades
originales o en el comportamiento del concreto en su estado fresco y/o
en condiciones de trabajo en una forma susceptible de ser prevista y
controlada. Esta definición excluye, por ejemplo, a las fibras metálicas,
las puzolanas y otros. En la actualidad los aditivos permiten la
producción de concretos con características diferentes a los
tradicionales, han dado un creciente impulso a la construcción y se
consideran como un nuevo ingrediente, conjuntamente con el cemento,
el agua y los agregados. Existen ciertas condiciones o tipos de obras
que los hacen indispensables.
Tanto por el Comité 116R del ACI como por la Norma ASTM C 125
definen al aditivo como: “Un material distinto del agua, de los agregados
y cemento hidráulico que se usa como componente del concreto o
mortero. Las dosis en las que se utilizan los aditivos, están en relación a
un pequeño porcentaje del peso de cemento, con las excepciones en las
cuales se prefiere dosificar el aditivo en una proporción respecto al agua
de amasado”.
El uso de aditivos está condicionado por:
a) Que se obtenga el resultado deseado sin tener que variar
sustancialmente la dosificación básica.
b) Que el producto no tenga efectos negativos en otras propiedades del
concreto.
c) Que un análisis de costo justifique su empleo.
Clasificación
Debido a que sus efectos son muy variados, una clasificación así es muy
extensa, además debido a que un solo aditivo modifica varias características
del concreto, además de no cumplir todas las que especifica.
4.1. Según la norma técnica ASTM-C494 es:
a) TIPO A: Reductor de agua
b) TIPO B: Retardante
c) TIPO C: Acelerante
d) TIPO D: Reductor de agua retardante
e) TIPO E: Reductor de agua acelerante
f) TIPO F: Súper reductor de agua
g) TIPO G: Súper reductor de agua retardante
4.2. Según el comité 212 del ACI
Los clasifica según los tipos de materiales constituyentes o a los efectos
característicos en su uso:
a) Aditivos acelerantes.
b) Aditivos reductores de agua y que controlan el fraguado.
c) Aditivos para inyecciones.
d) Aditivos incorporadores de aire.
e) Aditivos extractores de aire.
f) Aditivos formadores de gas.
g) Aditivos productores de expansión o expansivos.
h) Aditivos minerales finamente molidos.
i) Aditivos impermeables y reductores de permeabilidad.
j) Aditivos pegantes (también llamados epóxicos).
k) Aditivos químicos para reducir la expansión debido a la reacción entre los
agregados y los alcalices del cemento. Aditivos inhibidores de corrosión.
l) Aditivos fungicidas, germicidas o insecticidas.
m) Aditivos floculadores.
n) Aditivos colorantes.
4.3. Según la norma francesa AFNOR P 18-123 “Betons: Definitions et
Marquage des Adjuvants du Betons”
Establecen una clasificación más amplia:
4.3.1. Aditivos que modifican las propiedades reológicas del concreto fresco:
- Plastificantes – Reductores de agua.
- Incorporadores de aire.
- Polvos minerales Plastificantes
- Estabilizadores
4.3.2.Aditivos que modifican el fraguado y endurecimiento:
- Aceleradores de fraguado y/o Endurecimiento.
- Retardadores de Fraguado.
4.3.3. Aditivos que modifican el contenido de aire:
- Incorporadores de Aire
- Antiespumantes.
- Agentes formadores de Gas.
- Agentes formadores de Espuma.
4.3.4. Aditivos que modifican la resistencia a las acciones físicas:
- Incorporadores de Aire.
- Anticongelantes.
- Impermeabilizantes.
4.3.5. Aditivos misceláneos
- Aditivos de cohesión – emulsiones
- Aditivos combinados
- Colorantes
- Agentes formadores de espuma
Debido a que esta clasificación está hecha desde el punto de vista de su
influencia en determinadas propiedades del concreto, algunos productos
utilizados para confeccionar estos aditivos se repiten en más de un grupo.
Usos en la construcción.
Los aditivos en la construcción se usa para:
1. Mejorar la trabajabilidad de las mezclas de concreto.- El objetivo general es
lograr que el concreto pueda ser transportado, colocado, vibrado y
acabado sin problemas de segregación.
2. Acelerar la ganancia en resistencia a edades tempranas.- Cualquiera que
sea el motivo de carácter constructivo (descimbrado rápido por escasez de
cimbra, urgencia por poner la obra en servicio, etc.), se busca en este caso
lograr que el concreto gane resistencia rápidamente.
3. Aumentar la resistencia. Generalmente esto se logra reduciendo la relación
agua- cemento (menos agua), sin detrimento en la consistencia de la mezcla.
4. Retardar o acelerar el fraguado inicial.- Especialmente en climas extremosos
resulta benéfico el retrasar (clima caluroso), o acelerar (clima frío) el fraguado
inicial para dar el tiempo adecuado en los trabajos de colocación y acabado del
concreto.
5. Retardar o reducir el calor de hidratación.- Especialmente cuando las
condiciones climáticas pueden incidir en la generación de un exagerado calor
de hidratación y de un agrietamiento nocivo.
6. Modificación del tiempo de sangrado o la capacidad de sangrado. Los
beneficios que se buscan están estrechamente relacionados con las
técnicas de acabado y/o la uniformidad que se busca en la capa
superficial de concreto.
7. Aumentar la durabilidad.- Se busca en este caso que el concreto resista sin
deterioro las inclemencias del tiempo (resistencia al intemperismo), esta
protección se debe dar a
los concretos que estarán al aire libre.
8. Control de la expansión producida por la reacción álcali-agregado.
9. Disminuir el flujo capilar del agua en el concreto.
10. Mejorar la impermeabilidad del concreto.
11. Fabricación de concreto celular. El aditivo favorece la creación de una
estructura celular (porosa) que disminuye notablemente el peso volumétrico del
material, reduce consecuentemente la resistencia del concreto.
12. Favorecer la bombeabilidad del concreto, la penetración en cavidades y la
reducción del problema de segregación en los morteros para relleno (grouts).
13. Provocar ligeras expansiones compensadoras en el concreto,
especialmente cuando se aplica en morteros que se emplean para el relleno de
ductos en concreto pre esforzado, en morteros para asentamiento y nivelación
de maquinaria, o en todo tipo de rellenos de huecos en el concreto endurecido.
14. Aumento de adherencia entre el concreto y el acero de refuerzo.
15. Aumento de adherencia entre el concreto viejo y el concreto nuevo.
16. Dar color al concreto o al mortero.
17. Inhibir la corrosión del acero de refuerzo.
18. Controlar el agrietamiento.
19. Favorecer los trabajos de acabado o texturizado en el concreto.
3.2. LA CERAMICA.
Definición.
El concepto de materiales cerámicos a que nos referimos es aquel material de
carácter inorgánico que se ha obtenido de una materia prima mineral, no
metálica, que ha sido moldeado en frío y que ha sido consolidado de modo
irreversible por la acción de la temperatura mediante una cocción.
La cerámica es un objeto hecho de arcilla calentado a altas temperaturas en
hornos especiales, es por ello que se llama keramike o sea sustancia quemada
en griego. Durante la era neolítica se comienza a usar la arcilla en la península
coreana . En la era de los Tres Reinos , la utilización de barro para los objetos
de uso diario era muy común. Durante la dinastía de Tongil Silla, se
diversificaron las formas de los diseños de las vasijas de barro y comenzaron
aparecer las decoraciones. Las cerámicas tiene su historia, está apegada a la
historia de todas las ciudades y tradiciones. En la era Neolítica la cerámica se
hacía a mano y se ponía a secar al sol o al fuego, es por ello que sus
superficies estaban defectuosas, mientras pasaban los años se fueron
decorando con figuras geométricas, mientras estos trabajo comenzaron a tener
publicidad muchas personas tenían la necesidad de tener cerámicas es por ello
que aparece el alfarero que es la persona que se dedica hacer cerámicas.
Luego de esta era aparecieron los chinos, estos comenzaron a elaborar
cerámicas pero con técnicas más avanzadas a la era Neolítica, desde china se
distribuyó los conocimiento de las creaciones de cerámicas y es por ello que el
occidente de Persia y África conocen y practican esta técnica , en cada país los
alfareros tenían formas diferente de trabajar, unos eran más elegante y otros
más duraderos. etc. La forma de elaborar la cerámica se desarrolló con el
invento del torno que es una maquina adecuada para fabricar piezas de forma
geométrica. A principio este solo era una rueda en un eje, que se hacía girar
por medio de un palo introducido en un agujero con el cual se daban vueltas
hasta coger la velocidad suficiente para realizar la pieza, pero está a cambiado
ya que hoy el artesano permanece sentado y solo hace girar en torno a partir
del pedaleo de los pies. Las civilizaciones de Egipto y Mesopotámica
influenciaron a los ceramistas griegos para que les trabajen a las cerámicas, es
importante saber que los griegos realizaron hermosos trabajos, lleno de dibujos
que narraba la vida y costumbre de su época y de su pueblo. La loza
Hispanoamérica apareció cuando el arte de la cerámica llego a la península
ibérica a través del norte de África. La cerámica se utilizaba como recipiente de
alimentos, se usó para hacer figuras supuestamente de carácter mágico,
religioso o funerario. También se empleó como material de construcción en
forma de ladrillo, teja, baldosa o azulejo. Se utilizó también para la escultura.
Para fabricar cerámicas lo principal que necesitamos es tener un torno y un
horno, además utilizaremos para decorar pinceles y varillas, ahora bien se han
utilizados desde tiempos remotos muchas técnicas para dar un acabado
perfecto y lleno de decoración estos son: Terracota se utiliza tanto para la
vajilla, como para la decoración arquitectónica y la realización de esculturas
Propiedades.
Las propiedades más importantes en los materiales cerámicos son:
• Color y aspecto: el color depende de las impurezas (óxido de hierro) y de los
aditivos que se empleen con la finalidad de ornamentar en la construcción.
• Densidad y porosidad: son en todo análogas en lo definido para piedras
naturales. La densidad real es del orden de 2g/cm3.
• Absorción: recibe el nombre de absorción específica al % en peso de agua
absorbida respecto de una pieza seca. Con ella está relacionada la
permeabilidad.
• Heladicidad: es la capacidad de recibir las bajas temperaturas sin sufrir
deterioros en las caras expuestas al frío.
• Resistencia mecánica: usualmente la exigencia se refiere a la resistencia a
compresión y módulo de elasticidad, magnitudes muy relacionadas con la
porosidad. Cabe así mismo señalar la aceptable resistencia a tracción del
material cerámico.
• Dureza: presentan una gran resistencia mecánica al rozamiento, al desgaste
y a la cizalladura.
• Temperatura: Son capaces de soportar altas temperaturas, elevado punto de
fusión, bajo coeficiente de dilatación y baja conductividad térmica.
• Estabilidad y resistencia: Tienen gran estabilidad química y son resistentes
a la corrosión
• Características eléctricas: Poseen una amplia gama de cualidades
eléctricas.
• Resistencia a los agentes químicos: La estructura atómica de los
materiales cerámicos es la responsable de su gran estabilidad química, que se
manifiesta en su resistencia a la degradación ambiental y a los agentes
químicos. Las aplicaciones de los diferentes tipos de materiales dependen de
su estructura y de los agentes químicos a que vayan ser sometidos. La alúmina
de elevada pureza se emplea en prótesis o implantes óseos o dentales por su
resistencia al desgaste y a la corrosión, y su gran estabilidad a lo largo del
tiempo.
Tipos de cerámicas y usos en la construcción
La cerámica en la construcción tiene diferentes usos como en pisos.
Baños, paredes, fachadas, lavatorios, piscinas, cisternas, etc.
Entre las cerámicas más habituales, encontramos.
azulejos. Tienen un acabado brillante, vitrificado, que facilita su
limpieza y resulta muy impermeable, siendo así el elegido para cuartos
de baño y lavanderos. También se los escoge para los revestimientos
verticales en la cocina, en especial cerca de la zona de cocción.
Cerámica rústica: Tiene un aspecto más natural, es más opaca y es la
adecuada para pisos del interior. Aunque es impermeable, es
susceptible a algunas manchas por humedad, por lo que se recomienda
plastificarlas o aplicar ceras especiales. Se presenta en el mercado en
bloques, baldosas y baldosones.
Gres: El gres es otro de los elegidos, en especial en su variante
conocida como porcelánica. Es más resistente y se presenta en
acabados brillante, semi mate y mate. Es adecuado tanto para interior
como para exterior (a excepción del porcelanato, elegido para interiores
por su belleza y fragilidad). También podrás hallarlo en una variedad de
texturas y capacidades de permeabilidad, por lo que se lo suele elegir
para pisos, aunque también para revestimientos verticales en salas
familiares o habitaciones.
Gresite y venecitas : son un acabado mucho más elegante y llamativo.
No son cerámicos en sí, sino que son preparados de vidrio cocido,
aunque su colocación y características las hacen integrarse al grupo de
cerámicas para la construcción. Puedes colocarse en plancha o de
manera individual, y son muy resistentes a la humedad. Son las elegidas
para cuartos de baño, piscinas y en guardas o detalles decorativos.
Fabricación
La fabricación de componentes cerámicos tiene lugar de la siguiente
manera:
La materia prima es la arcilla. Se emplea agua, sílice, plomo,
estaño y óxidos metálicos (dependiendo del tipo de cerámica).
Se procede a molerlos hasta conseguir un polvo finísimo o se
mezcla en la proporción más adecuada.
Se introduce el polvo en el molde que conformará la pieza.
Se somete a la prensa estática (llamada así porque actúa en
todas las direcciones) a presiones muy altas, hasta 3.000 kilos
por centímetro cuadrado.
Se cuece al horno a una temperatura de entre 1.600 y 2.000
grados centígrados. El proceso de prensado y cocción se
denomina sinterización.
Sin embargo las piezas no salen absolutamente perfectas de la
prensa y a algunas se las impone un posterior ajuste de
calibración. La enorme dureza del material se convierte ahora en
un inconveniente, ya que solo se puede utilizar el diamante en su
tallado. Incluso con este tipo de herramientas la remecanización
resulta lenta y trabajosa y desgaste rápidamente el utillaje, lo que
encarece notablemente los costes. Como alternativa se está
investigando nuevos métodos de tratamiento de las superficies
cerámicas basado en ultrasonidos.
La última fase del proceso de fabricación es el control de calidad.
4. RESUMEN DEL MARCO TEORICO.
4.1 ADITIVOS.
Definición
Los aditivos son productos que se adicionan en pequeña proporción
al concreto durante el mezclado en porcentajes entre 0.1% y 5%
(según el producto o el efecto deseado) de la masa o peso del
cemento, con el propósito de producir una modificación en algunas
de sus propiedades originales o en el comportamiento del concreto
en su estado fresco y/o en condiciones de trabajo en una forma
susceptible de ser prevista y controlada.
Clasificación
Debido a que sus efectos son muy variados, una clasificación así es
muy extensa, además debido a que un solo aditivo modifica varias
características del concreto, además de no cumplir todas las que
especifica.
TIPO A: Reductor de agua
TIPO B: Retardante
TIPO C: Acelerante
TIPO D: Reductor de agua retardante
TIPO E: Reductor de agua acelerante
TIPO F: Súper reductor de agua
TIPO G: Súper reductor de agua retardante
Aditivos formadores de gas.
Estabilizadores
Aceleradores de fraguado y/o Endurecimiento.
Retardadores de Fraguado.
Usos en la construcción.
Los aditivos en la construcción se usa para:
Mejorar la trabajabilidad de las mezclas de concreto
Acelerar la ganancia en resistencia a edades tempranas.
Aumentar la resistencia.
Retardar o acelerar el fraguado inicial.
Retardar o reducir el calor de hidratación.
Modificación del tiempo de sangrado o la capacidad de sangrado.
Aumentar la durabilidad.
Disminuir el flujo capilar del agua en el concreto.
Mejorar la impermeabilidad del concreto.
Provocar ligeras expansiones compensadoras en el concreto.
Aumento de adherencia entre el concreto y el acero de refuerzo.
Aumento de adherencia entre el concreto viejo y el concreto nuevo.
Dar color al concreto o al mortero.
Inhibir la corrosión del acero de refuerzo.
Controlar el agrietamiento.
Favorecer los trabajos de acabado o texturizado en el concreto.
4.2. CERÁMICA.
Definición.
El concepto de materiales cerámicos a que nos referimos es aquel material de
carácter inorgánico que se ha obtenido de una materia prima mineral, no
metálica, que ha sido moldeado en frío y que ha sido consolidado de modo
irreversible por la acción de la temperatura mediante una cocción.
Propiedades.
• Color y aspecto
• Densidad y porosidad
• Absorción
• Heladicidad
• Resistencia mecánica
• Dureza
• Temperatura
• Estabilidad y resistencia
• Características eléctricas
• Resistencia a los agentes
químicos
Tipos de cerámicas y usos en la construcción
La cerámica en la construcción tiene diferentes usos como en pisos.
Baños, paredes, fachadas, lavatorios, piscinas, cisternas, etc.
Entre las cerámicas más habituales, encontramos.
o azulejos.
o Cerámica rústica
o Gres
Gresite y venecitas
Fabricación.
Las fases principales en la fabricación de la cerámica son:
Obtención de la materia prima
Preparación de la materia prima
Modelado de la vasija
Tratamientos anteriores a la cocción
Secado
Cocción
Control de calidad.
5. CONCLUSIONES.
Los aditivos son productos que se adicionan en pequeña
proporción al concreto durante el mezclado en porcentajes entre
0.1% y 5%
La cerámica es un material de carácter inorgánico que se ha
obtenido de una materia prima mineral, no metálica, que ha sido
moldeado en frío y que ha sido consolidado de modo irreversible
por la acción de la temperatura mediante una cocción.
La cerámica tiene propiedades como: Color y aspecto, Densidad
y porosidad, Absorción, Heladicidad, Resistencia mecánica,
Dureza, Temperatura, Estabilidad y resistencia, Características
eléctricas, Resistencia a los agentes químicos.
Los aditivos tienen dos grandes grupos retardantes y acelerantes.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
http://ingecivilcusco.blogspot.com/2009/07/aditivos-aspectos-
generales.html
http://fjq.cl/2010/01/propiedades-de-la-ceramica.html
http://ideasparaconstruir.com/n/4079/tipos-y-usos-de-la-ceramica-en-
construccion.html
http://www.arqhys.com/arquitectura/ceramicas-construccion.html
http://www.upo.es/tym/WebCT/Materiales/page_09.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Cer%C3%A1mica
ANEXOS
Proceso de fabricación de la cerámica.
Cerámica en pisos.
Aditivos para concreto.
Agregando aditivos a la mescla.