CIDEAD. TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I. 3º Trimestre.El caucho artificial, se obtiene a partir del Butadiendo. Las características mecánicas de los cauchos, artificiales o naturales,

CIDEAD. TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I. 3º Trimestre.Tema 11 .- Los Plásticos, las Fibras Textiles, materiales Cerámicos y de Construcción.

Desarrollo del tema :

1. Obtención de los plásticos. Aditivos y sus propiedades.

2. La clasificación de los plásticos.

3. Transformación de los plásticos.

4. El reciclado de los plásticos.

5. Las fibras textiles. Sus clases.

6. Propiedades de las fibras textiles.

7. El corte y confección.

8. Los materiales pétreos : piedras, áridos y vidrios.

9. Clases de vidrios.

10. Materiales cerámicos.

11. Los aglomerados y los morteros.

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1. Obtención de los plásticos. Aditivos y sus propiedades.

Los materiales plásticos pueden sustituir prácticamente a toda la clase de materiales, puesto que sus propiedades son muy diversas y pueden poseer una gran variedad de formas y colores, utilizándose en prácticamente todos los sectores de producción.

Los plásticos proceden de la industria petroquímica ya que se forman por la unión de compuestos orgánicos sencillos (monómeros) que mediante una reacción de polimerización se obtienen largas cadenas de compuestos orgánicos que, a modo de fibra, se puede condensar entre ellas formando estructuras tridimensionales de muy diversas propiedades. Los monómeros se obtienen de las refinerías de petroleo y básicamente son HC como el vinilo (etileno), el propileno, el estireno, las amidas , etc.

Los monómeros son compuestos orgánicos de un numero pequeño de átomos de carbono, teniendo, al menos, un doble enlace que es la zona reactiva de polimerización.

Los primeros plásticos se obtuvieron de la naturaleza, a partir de la celulosa o sustancias resinosas como era el caucho. En la actualidad los plásticos se obtienen por vía sintética.

El proceso de unión de los monómeros para dar lugar el polímero es un proceso químico que se realiza de las siguiente forma:

T, p, catalizadorCH2 = CH2 (gas) CH3 - ( CH2 )n - CH3

polimerizaciónEtileno PE ( polietileno)

Otros monómeros son:

CH3 - CH = CH2 (Propileno) PP (Polipropileno)

CH2 = CH Cl (Cloruro de vinilo) PV C(Policloruro de vinilo)

CH = CH2 (Estireno) PES ( Poliestireno)

Los polímeros pueden ser:Naturales como el almidón, la celulosa (constituidos por unidades de glucosa) o el algodón, constituido por celulosa, proteínas y minerales.Artificiales o sintéticos, que son los diferentes plásticos y se obtienen a partir del petróleo, del GN, del carbón, por destilación de la hulla.

Los aditivos que se añaden a los plásticos, son resinas que mejoran sus propiedades. Estas pueden ser plastificantes, estabilizantes, el aumento de cargas, los pigmentos y los lubrificantes.

Los plastificantes, aumentan la plasticidad de los plásticos, hacen que estos sean m´s flexibles y menos rígidos

Los estabilizantes impiden la degradación de sus propiedades con el tiempo.Las cargas son sustancias minerales que se añaden a los plásticos para mejorar las

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propiedades de las resinas. Estos minerales pueden ser el talco, la mica, la fibra de vidrio, el amianto, o el papel o el algodón.

Los pigmentos son colorantes que dan color al plástico.Los lubrificantes se utilizan para una mejor manipulación del plástico en una ulterior

conformación.Dentro de las propiedades de los plásticos, la más importante es la capacidad de ser

moldeada a una determinada temperatura, que permite moldear cualquier pieza y son fáciles de mecanizar.

En la siguiente tabla, destacamos las propiedades más relevantes de algunos plásticos.

2. La clasificación de los plásticos.

Se pueden considerar tres tipos diferentes de plásticos: los termoplásticos, los termostables y los elastómeros.

1. Plásticos termoplásticos. Son aquellos que cuando se calientan a altas temperaturas, se ablandan y se endurecen cuando disminuyen su temperatura. Este proceso puede efectuarse varias veces sin que se descomponga ni se alteren sus propiedades. Entre los plásticos termoplásticos se encuentran el PE, el PP, el PES, el cloruro de vinilo, el polimetacrilato, el policarbonato, las poliamidas, etc.

El PE.- Es uno de los plásticos más utilizados. Se distinguen entre el PE de baja densidad

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(LDPE), que se emplea para la fabricación de bolsas de plástico y de alta densidad. ( HDPE) que se utiliza en la fabricación de envases, juguetes, aislamientos eléctricos, tiene un tacto sedoso y es difícil de pegar.

El teflón .- La composición es parecida a la del PE pero se sustituyen los átomos de hidrógeno por los de flúor. Posee una gran estabilidad química y térmica . Es un buen aislante eléctrico y posee un coeficiente de rozamiento muy bajo. Se utiliza para recubrir el fondo de utensilios de cocina, aislamiento de motores, forrado de recipientes para tintorerías, rodamientos, juntas de fontanería, etc.

El PP (polipropileno).- Es un plástico tenaz y ligero, se puede unir mediante el pegado con adhesivo termoplástico y doblar varias veces sin romperse. Se utiliza en la carcasa de los electrodomésticos, cubos, maletas, tableros de coches,cuerdas, etc.

El cloruro de polivinilo (PVC).- Se utiliza como forma rígida o flexible. De forma flexible se usa para el recubrimiento de conductores eléctricos. En forma rígida, se utiliza como tuberías para la conducción de las aguas pluviales y residuales de las viviendas. Ademas se fabrican botellas de agua, perfiles de ventanas, en envases y en los discos antiguos.

El Poliestireno (PS) .-Es un plástico bastante frágil y resistente a la humedad y a los agentes externos. Se utiliza como aislante térmico en las cámaras frigoríficas; para la fabricación de utensilios para dibujo, bandejas, envases de yogur o hueveras, etc.

El EPS (poliestireno expandido).- Es el porexpán o corcho blanco. Se obtiene espumando nódulos de PS con gas. Es un material muy ligero y aislante térmico usándose como protector en embalajes de determinados productos.

El acronitrilo-butadieno-estireno (ABS) .- Es un plástico formado por tres monómeros diferentes: el acrilonitrilo : CH2 = CH – CN , el butadieno CH2 = CH – CH = CH2 y el estireno . Pertenece a la familia de l estireno . Es muy resistente y metalizable . Se utiliza en las carcasas de los teléfonos fijos, cascos de protección, carcasas de televisores y ordenadores, parachoques, tableros de coches, etc.

Las poliamidas (PA) .- Se fabrican a partir del fenol. La más conocida es el nailon que es muy resistente y tenaz. Se utilizan en la fabricación de fibras textiles, hilos de pescar, cuerdas y redes. Resiste muy bien la tracción, al agua caliente y a los detergentes. Las correas de transmisión se fabrican de nailon, engranajes, cojinetes, cinturones de seguridad, etc.

El polimetacrilato (PMMA) es el metacrilato . Es un plástico transparente, que se comercializa en forma de láminas transparentes; tiene un aspecto parecido al cristal . El nombre comercial es el plexiglás. Como aplicaciones más importantes son la fabricación de claraboyas, lentes de contacto, vitrinas, luces de coches, accesorios para el cuarto de baño, etc.

Los poliésteres (PET).- Se aplican en la fabricación de botellas de bebidas gaseosas, relleno

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de anoraks o sacos de dormir.

Los policarbonatos.- Son materiales de gran resistencia mecánica, térmica y a los agentes químicos . Se fabrican cascos, viseras de los cascos, cristales de gafas, discos CD o DVD, raquetas de tenis, etc.

Los plásticos termostables son aquellos que no se pueden modificar su estructura una vez que se han sometido al calor, ya que ésto los carboniza y no los ablanda. Los plásticos termostables son los siguientes:

Las resinas de poliéster (UP) . Son resinas que asociadas con las fibras de vidrio, de carbono o de boro, originan los composites, utilizados en la fabricación de cascos de barco, piscinas, depósitos, etc.

Las resinas fenólicas(PF). La más conocida es la baquelita, que es un aislante térmico y eléctrico, con una dureza y rigidez elevadas. Se construyen con este material los pomos, mangos de cazos, en la fabricación de circuitos impresos, en elementos eléctricos y como contrachapados en las maderas.

Las resinas de melamina (MF). Resisten my bien el calor, la luz y la humedad; son opacos y son combustibles. Se utiliza para chapar la madera y fabricar encimeras, armarios, muebles de cocina . Comercialmente se conocen como formica y melaminas.

Las resinas epóxido (EP). Se utilizan como lubrificantes. Se usan como adhesivos y recubrir las baterías de los coches.

Los plásticos elástómeros.- Son plásticos que debido a su estructura molecular, poseen una gran elasticidad. Son plásticos no se funden o disuelven, pero algunos disolventes los hinchan. Resisten muy bien el calor. Entre los elastómeros citamos a las siliconas, el poliuretano, el neopreno y el caucho natural o sintético.

Las siliconas (SI) son polímeros orgánicos cuya base es el silicio. Resisten muy bien los agentes atmosféricos, el calor, la luz, los disolventes y los ácidos. Una de sus propiedades es su estabilidad mecánica y química. Se utilizan como fluidos térmicos, antiadherentes, para recubrimientos y juntas antihumedad de puertas, ventanas, etc. También se utilizan como aislantes, conductores eléctricos, etc.

El poliuretano(PUR). Es un material que se obtiene por la poliadicción de un poliester que se denomina desmofén y un derivado bencénico. En función de la proporción, se obtienen diferentes aplicaciones : colchones, cojines, asientos, adhesivos, etc.

El caucho (CA) .- Puede ser natural o artificial. El caucho natural, se obtuvo inicialmente del latex cortical del árbol del caucho (Ficus elástica). Éste árbol, frondoso y aparrasolado, de buen porte, solamente se puede “sangrase” cada cuatro años, por lo que la producción de latex es pequeña. Posteriormente, se obtuvo el caucho del lates de otro árbol de mucho menor porte, más acuminado : Hevea barsiliensii, que se podía cultivar y “sangrar” todos los años.

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El caucho artificial, se obtiene a partir del Butadiendo. Las características mecánicas de los cauchos, artificiales o naturales, se mejoran considerablemente, realizando el proceso de vulcanización, que consiste en triturar el caucho y mezclarlo con azufre a una temperatura superior a la de fusión del azufre. Cuanto mayor azufre exista, aumentará la dureza, mayor resistencia ala tracción , a los agentes físicos y a la oxidación .

El neopreno (PCP). Es un caucho sintético que posee una buena resistencia química y no es

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combustible. Se utiliza para recubrir conductores y en prendas de vestir especiales como el caso de submarinistas o bomberos.

A continuación se resume en una tabla la simbología de los plásticos:

3. Transformación de los plásticos.

El plástico sale de la fábrica en forma de gránulos, sacos de polvo o bidones de líquidos más o menos viscosos. La transformación de los plásticos se realizan en las pequeñas y medianas empresas. Las técnicas de transformación son el moldeo por inyección, la extrusión, la extrusión por soplado, el calandrado, el termoconformado, la espumación, etc. Lo primero que hay que hacer es ablandar el granulado, la conformación de la masa plástico y el enfriamiento y solidificación.

1. Prensado. Se utiliza para moldear los plásticos termostables. Se utilizan un molde y un contramolde que encajan herméticamente y dejan un vacío destinado al material plástico. Se añade el plástico granulado o en forma de polvo, se cierra a presión y se calienta hasta conseguir la forma deseada. Se utiliza este sistema en la fabricación de mangos de cazo de baquelita, accesorios eléctricos( enchufes,cajas de conexiones, etc).

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2. Moldeo por inyección.- El sistema consiste en un depósito o tolva donde se introduce el plástico granulado, Mediante un tornillo sinfín y unos calentadores, conseguimos que el plástico salga por la boquilla en estado líquido .

3. Moldeo por extrusión.- Se introduce resina granulada de plástico en un depósito en forma de tolva. A continuación se arrastra mediante un tornillo sinfín y calentado hasta el estado líquido. Al salir por la boquilla, se enfría por la acción del agua, hasta conseguir una masa moldeable. A continuación mediante una extrusión se van obteniendo diferentes molduras. También se suele utilizar para la obtención de cableado eléctrico.

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4. Extrusión por soplado. El tubo de plástico líquido, que sale de la extrusora, se introduce en un molde de dos piezas. La acción del aire a presión dentro el tubo hace que se adapte a las paredes del molde y adquiera la forma requerida. Cuando el plástico está frío, se abre el molde y se obtiene la pieza.

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5. La hilatura sintética.- Es un tipo de extrusión; se transforma una masa líquida plástica, en forma de jarabe viscoso, en un material filamentoso. Esta masa líquida se hace pasar por unas hileras con unos orificios calibrados con unas centésimas de milímetro de diámetro, al final se obtiene un hilo o conjunto de hilos.

6. El calandrado.- Es el proceso mediante el cual, el granulado de plástico se ablanda sin llegar a fundirse, pasando posteriormente por unos rodillos para obtener un aspecto laminar. Si se desea estampar un grabado, se realiza la misma operación con varias láminas superpuestas. Se consigue por este procedimiento, portafolios, transparencias, bobinas para fabricar bolsas, etc.

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N2PolímeroEn polvo


El termoconformado.- Se conforma el plástico partiendo de una plancha del mismo, usando un molde o contramolde, unas resistencias calefactoras o radiación IR y de un sistema de vacío, para que la lámina, una vez ablandada por calor, se adapte al molde preparado.

4.El reciclado de los plásticos.

Todos los plásticos se identifican de acuerdo a unas letras indicativas y un número dentro de un triángulo. De acuerdo a éste símbolo, un plástico se encontrará perfectamente identificado y será posible su reciclado para evitar la contaminación del medio ambiente. Los códigos de identificación de los plásticos son los siguientes:

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Rodillosguía


El número que se encuentra dentro del triángulo, junto con las siglas que aparecen en la parte inferior, indican el tipo de plástico el que se ha construido el objeto y que es reciclable.

Existen tres procedimientos de reciclado:1. Reciclado mecánico.- Los objetos de plástico se recogen y clasifican. Se limpian y trituran,

posteriormente, para obtener un granulado, utilizado en la fabricación de nuevos plásticos.. Por ejemplo, las botellas de polietileno de alta densidad (las botellas de agua), su material triturado, se utilizará para fabricar más botellas de agua. Varios plásticos mezclados entre si, permiten obtener un derivado, igual que se hacía con el aglomerado de la madera, que se utiliza para diversos fines, como son la de fabricar asientos para jardines, mobiliario urbano, suelos plastificados, etc

2. Reciclado químico.- Consiste en recuperar los derivados químicos de los plástico, descomponiéndolos y volviéndolos a utilizar como materia prima.

3. Vaporización energética.- El plásticos se puede usar como combustible energético, ya que su poder calorífico es similar al gas natural o al fuel., usándose como combustibles en las incineradoras.

Del petróleo se van a obtener los plásticos, por lo que no sería una buena política usar derivados del petroleo para combustible dentro de las incineradoras.

En el siguiente esquema se aprecia las distintas fases del reciclado de los plásticos:

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5. Las fibras textiles. Sus clases.

Se define como fibra textil a un material de longitud muy superior a su diámetro que puede ser hilada y tejida. El hilo es el arrollamiento o torcido de la fibras textiles. Para formarse el hilo, lasfibras deben de enrollar o torcer unas junto a otras, asociándose el final de una de ellas con el principio de la otra. Los tejidos se consiguen entrelazando los hilos ordenadamente.

Las fibras pueden ser de origen natural o artificial.

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Las fibras de origen natural pueden proceder de:

1. Animales.- Poseen una base protéica y se obtienen del pelo de algunos animales o bien de los filamentos segregados por ciertos insectos. Entre ellos caben destacar:a. La lana, se obtiene de ciertos ovinos como son las ovejas o las cabras (Cachemira) , de ciertos camélidos, como es el camello bactriano o la Vicuña o del pelo de Angora. Para obtener la lana, se somete al esquilado de los animales y después se trata convenientemente.b. La seda, se obtiene de las glándulas del gusano de seda(Bombix morii) que en la fase de crisálida se envuelve en un capullo para su protección y proseguir su metamorfosis hasta mariposa.2. Vegetales.- Están constituidas básicamente por celulosa. Se puede obtener del:a. Del fruto (F2) , como por ejemplo el algodón (Gossipium herbaceum) que se presenta como finos filamentos blanquecinos que enrollan a las semillas del frutó en cápsula.b. Del tallo, como es el caso del lino, el cáñamo o el yute.c. De la hoja, como es el caso del esparto o el sisal.3 Mineral.- como es el caso del amianto o fibra de vidrio, usados en tejidos industriales, para resistir elevadas temperaturas, y los hilos de oro y plata, para confeccionar tejidos de alta costura.

Las fibras artificiales aparecen como consecuencia del avance de la técnica, concretamente de la industria petroquímica, obteniéndose fibras con diferentes propiedades. Las fibras artificiales pueden ser:

Utilizando materias primas de origen natural, como puede ser la caseína o la celulosa, obteniéndose el rayón y la fibrana.Utilizando materias primas de origen artificial, los monómeros de la industria petroquímica, obteniéndose productos como el tergal, el nailon, el dralón, la lycra y las fibras acrílicas.

6. Propiedades de las fibras textiles.

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Las fibras textiles comerciales más importantes son las siguientes:

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7. El corte y confección.

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8. Los materiales pétreos : piedras, áridos y vidrios.

La piedra es un cuerpo mineral sólido y duro, no metálico, que posee una composición variada. Está formada por diferentes minerales como son el cuarzo, feldespato, la mica, la cal, etc, contiene sales y óxidos metálicos, a los que debe su coloración, formando las rocas.

La piedra es un trozo de material mineral, de mayor o menor tamaño que se desprende de forma natural de una roca o se extrae de ella de manera artificial. Aunque resisten muy bien las condiciones atmosféricas, es un material caro en la extracción; resisten los esfuerzos de gran compresión y poseen poca resistencia a la tracción. Hay dos tipos de piedra: natural y artificial. La piedra natural se obtiene de las canteras, en forma de bloques como son el mármol o el granito. La piedra artificial, es una pieza con aspecto de piedra natural. Se fabrica con mortero y áridos seleccionados para darle el color o la textura apropiada. También se pueden prensar o pulir; se usa como revestimiento de edificios o para darles el acabado final.

Los áridos pueden ser finos como las arenas; son pequeños granos obtenidos por la disgregación de las rocas, pasados posteriormente por un tamiz para seleccionar el grano. La malla del tamiz ha de tener un tamaño de 6 mm. de diámetro. Los áridos gruesos son las gravas, cuyo grano es superior a 6 mm. e inferiores a 8 mm. Se utilizan en las carreteras y para afianzar el suelo de los caminos y en la ejecución de los pavimentos.

El vidrio es una materia amorfa que no posee estructura cristalina. Fue usado por primera vez por los egipcios en el año 4000 antes de Jesucristo. Es una sustancia que posee una densidad de 2.5 g/cm3, y que se obtiene a partir de mezclas de elementos vitrificantes ( la sílice o el óxido de boro), elementos fundentes, álcalis(carbonato de sodio) y elementos estabilizantes como la cal. El vidrio se disuelve en ácido fluorhídrico.

Para fabricar el vidrio, lo primero que hay que hacer es la selección de las materias primas como son la sílice, la roca calcárea, la sosa, la potasa y el vidrio recuperado. Además de éstas sustancias vitrificantes, se utilizan colorantes como son los óxidos metálicos y los fundentes, empleándose el borax, para homogeneizar la mezcla y anular las tensiones que se producen al solidificarse el vidrio.

En la trituración se mezclan los diferentes elementos y se introducen en el horno. En el horno de cubeta, con un sistema de recuperadores de calor y utilizando quemadores de gas, se calienta la mezcla hasta conseguir una sustancia pastosa a la temperatura de 1500º C. Al salir el vidrio del horno, se logra manipularle y conformarle a temperatura de 800º C.

Cuando la homogeneización es en forma líquida, el vidrio se conforma mediante:a. Laminación .- Para consiguir el vidrio plano.b. Estampación.- En la utilización de plantillas para obtener piezas iguales.c. Centrifugado.- Para obtener piezas vacías. También se suele utilizar aire a presión para adaptar al molde el vidrio.d. Soplado.- Es una técnica artesanal, haciendo soplar aire sobre un recipiente de vidrio al rojo.e. Prensado.- La conformación se realiza utilizando moldes o matrices; de esta forma, se

obtienen platos, ceniceros, etc.

Cuando se ha realizado la conformación de la pieza se somete al acabado y que consiste en el templado y el grabado (actuando sobre la superficie de la pieza).

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En el siguiente esquema permite explicar la forma de obtención del vidrio:

Los óxidos metálicos son los responsables de la coloración de los vidrios, así por ejemplo:

Óxido de hierro , vidrio de color amarillo. Óxido de estaño, vidrio de color blanco opaco. Óxido de cobalto, vidrio de color azul. Óxido de plomo, vidrio transparente. Óxido de oro, se obtiene vidrio de color rubí dorado.

9. Clases de vidrios.

Los tipos de vidrio más comunes son:1. El vidrio plano delgado. Se obtiene por estiramiento de la masa en forma de cinta continua, arrastrada por diferentes rodillos. La proporción es de 72% en silicio, 12-14% de sosa y 9-11% en calcio.2. El vidrio plano grueso. Se realiza vertiendo el vidrio fundido sobre una mesa obteniéndose un grosor adecuado; posteriormente se lamina y se realiza una nueva cocción. Se utiliza para fabricar lunas, escaparates,etc.

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Esquema de fabricación de vidrio flotado

En el horno a 1500º Cse mezclan arena, álcaliy óxidos metálicos


3. Fibras de vidrio estirado Se obtienen por estiramiento.4. Cristales. Se emplean en objetos de decoración. Se obtienen por una mezcla de sílice, óxidos de plomo y de potasio. En ocasiones se suele utilizar minio, sílice y carbonato de potasio, cuando se utilizan para la decoración.5. Vidrio translúcido. Se hace por laminación al pasar el vidrio procedente del horno entre rodetes metálicos grabados con el dibujo deseado.6. Vidrio armado. Es un vidrio translucido que se ha introducido en el interior una malla metálica soldada. Se aplica en las claraboyas.7. Vidrios de seguridad. Se calientan láminas de diferente grosor a temperaturas de 750ºC y se dejan enfriar rápidamente. Las juntas son elementos elásticos plastificados.8. Vidrios técnicos. Son vidrios de una características ópticas apropiadas, usadas en óptica, para la construcción de lentes.9. Vidrios templados. Tienen una resistencia muy superior al vidrio normal y en caso de rotura se fragmentan en trozos pequeños. Se utilizan en la industria del automóvil y en el menaje de cocina (duralex).10. Vidrios laminados. Son dos o mas vidrios planos pegados entre si con una lámina de plástico transparente. Poseen una alta resistencia mecánica. Se utilizan en los parabrisas de los coches.11. Fibras de lana de vidrio. Son fibras de 0.003 mm de diámetro y longitud variable. Se utilizan como aislante o para la construcción de los composites mezclados con poliester que sirven para la construcción de cascos de barco, piscinas, etc.

10. Materiales cerámicos.

Los materiales cerámicos son materiales fabricados a partir de sustancias terrosas cocidas. Básicamente las sustancias terrosas son arcilla o caolín que poseen propiedades plásticas y refractarias. Además se suelen utilizar en su fabricación la arena o el cuarzo, fundentes como el feldespato, corindón o la bauxita y colorantes metálicos (óxidos).

Para su fabricación se realiza primeramente el amasado, mezclando la arcilla con cierta cantidad de agua, hasta obtener una masa pastosa. Este proceso se realiza en unas mezcladoras. A continuación se conforma, mediante moldes, o en tornos alfareros, si las piezas son artesanales y redondeadas.

Seguidamente se procede al secado para eliminar una gran cantidad de agua superficial y finalmente se cuecen las piezas en el horno, a temperaturas de 1000 o 1400ºC, si se pretende obtener una pieza porosa y refractaria (ladrillos) o se pretende obtener porcelana (1400ºC). En esta fase se añaden los productos vitrificantes para mejorar la calidad.

Entre los materiales cerámicos caben destacar :

a. Los cerámicos porosos, cuya pasta no ha sufrido vitrificación, es decir, que el cuarzo no se ha fundido con la arena. Para eliminar la porosidad, se suelen tintar con un barniz . Se obtiene jarrones, cántaros, etc.

b. Arcillas cocidas. Se utilizan para la fabricación de las baldosas, tejas, ladrillos. Se utiliza la arcilla que seleccionada y mezclada con agua, se obtiene el grado de plasticidad adecuada. El proceso es una mezcla, conformado mediante moldes, secado al aire libre o por ventilación forzada y cocido en hornos con temperaturas de 800 a 140'0º C

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En el siguiente esquema se obtienen los ladrillos mediante extrusión

Los principales elementos cerámicos usados en construcción son:1. Los ladrillos. Son materiales usados para la construcción de diferentes tipos de paredes, pilares y estructuras. Los ladrillos colocados de canto se construyen paredes finas, para separar estancias.2. Las bovedillas. Se encajan en las vigas de hormigón armado, de acero o de madera. Sirven de base para la solera.3. Las baldosas. Son ladrillos planos recubiertos de esmalte vitrificado, transparente y brillante. El gres es especial arcilla vitrificada a alta temperatura.4. La loza. Es una cerámica de pasta arcillosa blanda y porosa recubierta de un barniz vitrificado, transparente u opaco. Se utiliza para fabricar material decorativo.5. La loza italiana. Se utiliza arcilla de color amarillo y arena. Se le aplica un barniz vitrificado y transparente u opaco. Cuece a 1050 o 1070ºC.6. La loza inglesa. Se utiliza arcilla y arena , sin óxido de hierro, con silex, yeso y caolín para darle el color blanco. Se le aplica un barniz vitrificado y se pinta con elementos decorativos. La temperatura de cocción es de 1200 a 1300ºC.7. Elementos refractarios. Se utilizan para el revestimiento interior de los hornos. Las arcillas poseen grandes cantidades de óxidos metálicos (Al, Be, Zr, Ti); la temperatura de cocción varía entre los 1300 a 1650ºC.

En el siguiente esquema se aprecia los diferentes elementos cerámicos usados en la

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construcción:

c. Cerámicos impermeables. Consiste en vitrificar el producto final a altas temperaturas. La base común de las cerámicas es la arcilla y el caolín, entre estos materiales caben destacar:

1. Gres cerámico. Se obtiene de arcillas ordinarias, opaca y dura. Las temperaturas de cocción son del orden de los 1200 a 1400ºC, se vitrifican y se hacen impermeables a los líquidos.2. Gres cerámico fino. Se obtienen a partir de las cerámicas refractarias que se introducen óxidos metálicos con feldespato y cocidos a 1300ºC. Terminada la cocción se le añade sal , formando una capa vitrificada. Se utilizan para el revestimiento de baldosas, sanitarios, etc. La porcelana se fabrica con caolín; en la primera cocción se produce el esmaltado. La porcelana, en la segunda cocción adquiere las propiedades definitivas.

11. Los aglomerados y los morteros.

Estos materiales se obtienen de la propia naturaleza. Se distingue el yeso, la escayola, la cal, los cementos, etc. Se pueden distinguir:

1. El yeso. El yeso es sulfato de calcio hidratado que se encuentra en la piedra de yeso. Una

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vez calcinada y triturada, se convierte en diferentes productos usados en la construcción. Es un mortero simple, amasado con agua, que se emplea en en enlucido de las paredes interiores. Entre las aplicaciones está el yeso fino que se endurece rápidamente, usado para inmovilizar determinadas partes del cuerpo, el yeso negro, para enlucir paredes y techos y la escayola( yeso calcinado) que se utiliza para fabricar molduras, muebles, estanterías, etc.la cal. Se produce por calcinación el carbonato de calcio(piedras calizas). Se utiliza para la fabricación de morteros. Conviene destacar la diferencia entre la cal viva( Ca O) de la cal muerta ( Ca (OH)2 ) y la cal hidráulica que se emplea en forma de polvo o mezclada con cemento, junto al agua para obtener el mortero. Para fabricar la cal, se procede primeramente a la trituración de la piedra caliza, hasta conseguir un tamaño de granulo de 2 cm. A continuación, se procede a su calcinación, para descomponer el carbonato de calcio:

Ca C O3 Ca O + C O2

El resultado es la obtención de la cal viva.A continuación se procede al tamizado para homogeneizar el polvo obtenido.El proceso es el siguiente:

El cemento.

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Es un material obtenido después de la trituración de bloques de roca caliza, el yeso y arcillas, sometidos a cocción en un horno a temperaturas superiores a los 1450º C para eliminar el agua de cristalización.

Entre los cementos más utilizados se encuentra:

a. El cemento Portland; es el más utilizado para la fabricación de morteros y hormigones, para el revestimiento de paredes (enfoscado) o para argamasa en paredes de ladrillos o pilares de hormigón armado. Para fabricarlo, se mezcla la caliza con arcillas; esta mezcla se somete a cocción en un horno, calcinándolo a una temperatura entre los 1400 – 1450º C. El producto obtenido se denomina clinker; finalmente, se enfría y se mezcla con la proporción de yeso adecuada.

b. El cemento blanco. Es el Griffi; se utiliza para los acabados y la fabricación de los morteros coloreados.

c. El cemento cola. Se denomina Pegoland. Se utiliza para pegar las baldosas, mezclando el cemento con agua y para enfoscar las paredes.

En la fabricación del cemento, se realizan una serie de operaciones continuas, empleándose grandes estructuras mecánicas y de control. El proceso consta:

a. La extracción y trituración.- Las piedras de las canteras, calizas, arcillas y arena silícea, se trituran en quebrantadores, se mezclan con agua y se almacenan por separado.b. Dosificación y molienda.- Se procede a continuación a su dosificación de acuerdo a las características de las materias primas, se muelen en un molino y se obtienen finalmente un tamaño de grano muy fino que se denomina harina cruda.c. Almacenamiento.- La harina cruda se almacena en silos hasta que es utilizada.d. Cocción. Se calienta la harina cruda en un horno a temperatura de 1400-1500ºC, hasta la fusión. El producto obtenido recibe el nombre de clinker, que se enfría y almacena.e. Molienda.- El clinker se muele junto al yeso que actúa como regulador del endurecimiento. Finalmente se obtiene un polvo muy fino de color grisáceo, el cemento, que está listo para ser comercializado.

A partir del cemento se pueden obtener diferentes aglomerados como son:

a. El mortero. Se denomina argamasa; es una mezcla de cemento, arena y agua. Permite pegar diferentes elementos constructivos como son los ladrillos, las baldosas, las tejas, etc. Se pueden enfoscar con él las fachadas y los pavimentos.

b. El hormigón, es una mezcla de cemento, arena, grava y agua. Presenta un aspecto pastoso. Una vez formado, se debe de dejar un tiempo para que fragüe la pasta o se endurezca. Es un material con gran resistencia a la compresión pero una resistencia a la flexión y a la tracción muy limitada. El amasado normalmente se hacen con máquinas: las hormigoneras.

c. El hormigón armado. Para aumentar la resistencia del hormigón a la tracción, se suele introducir barras de acero corrugadas formando el hormigón armado. Se puede adaptar la forma que se desee usando moldes o encofrados.

d. El hormigón pretensado. Consiste en someter a las barras o cables de acero, mediante gatos hidráulicos, a una tensión (tracción) antes de verter el hormigón en el encofrado. Una vez que se ha endurecido, se elimina la tensión y se consigue un hormigón pretensado con gran resistencia a la flexión.

e. El fibrocemento. Es la uralita. Consiste en mezclar el cemento con polvo de amianto. Se

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utilizan comercialmente para la fabricación de planchas onduladas destinadas a cubiertas, depósitos, tuberías.

En el siguiente esquema se va a explicar la fabricación del cemento.

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CIDEAD. TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I. 3º Trimestre.El caucho artificial, se obtiene a partir del Butadiendo. Las características mecánicas de los cauchos, artificiales o naturales,