SUELOS-ARCILLA

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TECNOLOGA DE LOS MATERIALES

INTRODUCCIN

El presente informe muestra el conocimiento de los recursos naturales, su ubicacin, sus caractersticas y su potencial, es uno de los prerrequisitos para encarar una planificacin eficiente que conduzca al desarrollo armnico.Elsueloes considerado como uno de losrecursosnaturales ms importantes, de ah la necesidad de mantener suproductividad, para que a travs de l y las prcticas agrcolas adecuadas se establezca unequilibrioentre laproduccindealimentosy el acelerado incremento del ndice demogrfico.El suelo es esencial para la vida, como lo es elaireyel agua, y cuando es utilizado de manera prudente puede ser considerado como un recurso renovable. Es un elemento de enlace entre los factores biticos y abiticos y se le considera unhbitat para eldesarrollode lasplantas.La Arcilla es un tipo de Roca Natural Sedimentaria. Proviene de la descomposicin de las Rocas Feldespato, siendo un silicato alumnico hidratado. Puede ser un elemento suelto o puede estar formando una masa en estado slido, puede ser coherente o incoherente. Es un material terroso de grano generalmente fino y capas de convertirse en una masa plstica al mezclarse con cierta cantidad de agua.Conserva su forma inicial despus del secado, adquiriendo a la ves la suficiente dureza par ser manejada. La Arcilla no se transforma en cermica hasta que toda el agua que contiene de manera natural y qumica se elimina por el calor; cuando esto sucede al cocerlo en el horno, el producto que resulta posee una dureza y un estado inalterable a veces incluso mayor que el de algunas clases de piedra.

MEMORIA

1.- ANTECEDENTESLas arcillas se producen por la descomposicin de rocas silcicas, feldespatos de las rocas lignas, las mismas que tienen xido de hierro, feldespato que viene hacer el sodio, potasio y calcio, tambin presentan cuarzo.El trabajo de la arcilla es uno de los grandes inventos de la humanidad, a nivel general, su importancia es elevada, ya que sus formas y tipos determinan muchas veces la poca o pueblo al que pertenecieron. La variedad de formas y tipos ha sido enorme a lo largo de todo el mundo y han definido diferentes culturas y pocas en funcin de sus caractersticas. Los objetos de cermica han llegado hasta nuestros das y sobre ella siempre se han aplicado nuevos descubrimientos, como los barnices y otros acabados aprovechando la tecnologa.

2.- OBJETIVO GENERALAnalizar las principales funciones y aplicaciones que presenta la arcilla como material de construccin.

3.- OBEJETIVOS ESPECIFICOS Detallar la clasificacin de los suelos y estudiar los deferentes tipos de suelos. Conocer las principales caractersticas de la arcilla y su historia. Evaluar las propiedades de la arcilla y su ayuda para la construccin. Determinar los procedimientos de obtencin de la arcilla. Explicar y detallar los principales usos de la arcilla.

JUSTIFICACIN

La importancia del suelo tiene que ver con que es en esta superficie donde el ser humano puede cultivar y crecer sus alimentos ms bsicos, pero tambin es de muy importancia como material para la construccin y edificacin de viviendas. Al mismo tiempo, es en el suelo donde naturalmente crecen las plantas y vegetales.Desde un punto de vista utilitario las arcillas han sido los materiales preferidos por el hombre para la manufactura de utensilios que sirven en la coccin y el consumo de sus alimentos, de vasijas de barro para almacenar y aejar el vino, y de uso como ladrillos al momento de edificar una vivienda.

SUELOS

El suelo es la parte superficial de la corteza terrestre, biolgicamente activa, que proviene de la desintegracin fsica y qumica de las rocas, como se inform en el tema anterior de materiales ptreos. Se forman por la combinacin de cinco factores interactivos como son el material parental, clima, topografa, organismos vivos y tiempo.Los suelos constan de cuatro grandes componentes, que son la mineral, materia orgnica, agua y aire; la composicin volumtrica aproximada es de 45.5, 25 y 25 por ciento respectivamente.

FORMACIN DEL SUELO

El suelo procede de la interaccin entre la atmsfera, y biosfera. El suelo se forma a parir de la descomposicin de la roca madre, por factores climticos y la accin de los seres vivos. Esto implica que el suelo tiene una parte mineral y otra biolgica, lo que le permite ser el sustento de multitud de especies vegetales y animales.La descomposicin de la roca madre puede deberse a factores fsicos y mecnicos, o por alteracin, o descomposicin qumica. En este proceso se forman unos elementos muy pequeos que conforman el suelo, los coloides y los iones. Dependiendo del porcentaje de coloides e iones, y de su origen, el suelo tendr unas determinadas caractersticas.La materia orgnica procede, fundamentalmente, de la vegetacin que coloniza la roca madre. La descomposicin de estos aportes forma el humus bruto. A estos restos orgnicos vegetales se aaden los procedentes de la descomposicin de los aportes de la fauna, aunque en el porcentaje total de estos son de menor importancia.

CLASIFICACIN DE SUELOSEl suelo se clasificar segn su textura: fina o gruesa, y por su estructura: floculada, agregada o dispersa, lo que define su porosidad que permite una mayor o menor circulacin del agua, y por lo tanto la existencia de especies vegetales que necesitan concentraciones ms o menos elevadas de agua o de gases.

El suelo tambin se puede clasificar por sus caractersticas qumicas, por su poder de

absorcin de coloides y por su grado de acidez (pH), que permite la existencia de una vegetacin ms o menos necesitada de ciertos compuestos.

Los suelosno evolucionadosson suelos brutos, muy prximos a la roca madre y apenas tienen aporte de materia orgnica. Son resultado de fenmenos erosivos o de la acumulacin reciente de aportes aluviales. De este tipo son los suelos polares y los desiertos, tanto de roca como de arena, as como las playas.

Los suelospoco evolucionadosdependen en gran medida de la naturaleza de la roca madre. Existen tres tipos bsicos: rnker, rendzina y los suelos de estepa. Los suelos rnker son ms o menos cidos, como los suelos de tundra y los alpinos. Los suelos rendzina se forman sobre una roca madre carbonatada, como la caliza, suelen ser fruto de la erosin y son suelos bsicos. Los suelos de estepa se desarrollan en climas continentales y mediterrneo subrido. El aporte de materia orgnica es muy alto. Segn sea la aridez del clima pueden ser desde castaos hasta rojos. En lossuelos evolucionadosencontramos todo tipo de humus, y cierta independencia de la roca madre. Hay una gran variedad y entre ellos se incluyen los suelos de bosques templados, los de regiones con gran abundancia de precipitaciones, los de climas templados y el suelo rojo mediterrneo. En general, si el clima es propicio y el lugar accesible, la mayora de estos suelos estn hoy ocupados por explotaciones agrcolas.

TIPOS DE SUELOS SUELOS ARENOSOS:Estn formados principalmente por arena. Son suelos que no retienen agua. Tienen muy poca materia orgnica y no son aptos para la agricultura.

SUELOS ARCILLOSOS:Principalmente estn formados por arcilla, de granos muy finos color amarillento, retienen el agua formando charcos. Si se mezclan con humus pueden ser buenos para cultivar.

SUELOS CALIZOS:Tienen abundancia de sales calcreas. Son de color blanco, son secos y ridos y no son buenos para la agricultura.

SUELOS PEDREGOSOS:Formados por rocas de todos los tamaos. No retienen el agua y no son buenos para el cultivo.

SUELOS HUMFEROS:En su composicin abunda la materia orgnica en descomposicin o descompuesta (humus). Son de color oscuro, retienen bien el agua y son buenos para el cultivo.

Para que un suelo posea verdadero valor agrcola, debe reunir tres condiciones fundamentales. Contener suficientes partculas pequeas (arcilla y limo) para que retengan la humedad alrededor de las races de las plantas. Contener bastantes partculas mayores (grava y arena) para que sea poroso y as las races reciban suficiente aire para mantener viva la planta. Poseer los elementos qumicos necesarios para nutrir las plantas. Cuando el suelo no posee estos nutrientes, pueden agregarse fertilizantes o abonos.

Estas condiciones hacen de los suelos el mejor de los recursos naturales, pero es bueno tambin recordar que el suelo es un recurso natural que se agota como se agota el agua y debemos cuidarlo y protegerlo, no slo para nosotros, sino para las generaciones futuras.

LA ARCILLA

HISTORIALa tierra arcillosa ha sido utilizada para construir en todos los continentes y en todas las edades de la humanidad, desde que los hombres primitivos decidieron juntarse en asentamientos permanentes. Lo que quiere decir que tiene unos 10.000 aos de historia! En la edad moderna, se ha estimado que entre un tercio y la mitad de la poblacin del mundo vive en casas hechas de tierra.En el Yemen frica, hoy en da sigue habiendo edificios de ms de 12 pisos de altura, hechos de arcilla no-cocida. En Taos, New Mxico Estados Unidos hay edificaciones de ms de 900 aos que an se estn utilizando. La Alambra de Granada est construida con tierra.Aqu, en la pennsula, se ha trabajado con el tapial, el adobe (una mezcla de arcilla, arena y paja), y la paja. No deberamos perder estas tcnicas naturales y eficaces.

DEFINICINLaarcillaes un suelo o roca sedimentaria constituida por agregados desilicatosdealuminiohidratados, procedentes de la descomposicin de rocas que contienen feldespato, como el granito. Presenta diversas coloraciones segn las impurezas que contiene, desde el rojo anaranjado hasta el blanco cuando es pura.Fsicamentese considera uncoloide, de partculas extremadamente pequeas y superficie lisa. El dimetro de las partculas de la arcilla es inferior a 0,002mm. En la fraccin texturalarcillapuede haber partculas no minerales, losfitolitas.Se caracteriza por adquirirplasticidadal ser mezclada conagua, y tambin sonoridad ydurezaal calentarla por encima de 800C. La arcilla endurecida mediante la accin del fuego fue la primeracermicaelaborada por los seres humanos, y an es uno de los materiales ms baratos y de uso ms amplio.Ladrillos, utensilios de cocina, objetos de arte e incluso instrumentos musicales como laocarinason elaborados con arcilla. Tambin se la utiliza en muchos procesos industriales, tales como en la elaboracin depapel, produccin decementoy procesos qumicos.

CARACTERSTICAS Material de estructura laminar. Sumamente hidroscpico. Su masa se expande con el agua. Con la humedad se reblandece y se vuelve plstica. Al secarse su masa se contrae en un 10% Generalmente se le encuentra mezclada con materia orgnica. Adquiere gran dureza al ser sometida a temperaturas mayores a 600C.

CLASIFICACIN

Cada una de las propiedades de la Arcilla puede dar lugar a una clasificacin distinta. As pues, puede clasificarse segn su color, su temperatura de coccin, sus propiedades plsticas, su porosidad despus de la coccin, su composicin qumica, etc.

Segn su uso prctico se clasifica en:

Tierras Arcillosas; se vuelven vidriosas incluso a 900C, contiene elevados porcentajes de partculas silicuas o calizas.Arcillas comunes; son fusibles y se usan a temperatura comprendidas entre 900 y 1050C. Contienes grandes cantidades de Carbonato Clcico y xidos de Hierro.Arcillas para losa: se usan hasta temperaturas de 1250C, casi no contiene impurezas y contiene ms de 25% de caolinita.Arcillas para gres: funde a temperaturas elevadas, pero sintetizan y compactan a temperaturas inferiores, originando productos de nula porosidad y vitrificados.Arcillas para porcelana: tienen un punto de vitrificacin muy elevado por lo que se aaden un nmero elevado de fundentes.

Segn su fusibilidad y color de arcilla se clasifican en:

Caolines: su componente principal es la caolinita, puede usarse a temperaturas superiores a 1300C.Arcillas refractarias: son arcillas que pueden usarse hasta los 1500C. Su composicin y color son variables aunque el contenido en Slice es elevado.

Arcillas gresificables: son arcillas bastante refractarias. Pueden usarse a temperaturas elevadas. Son ms plsticas que las refractarias, dando lugar a los productos de nula porosidad.Arcillas blancas grasas: Se usan a temperaturas inferiores a los 1250C y poseen elevada plasticidad y gran encogido durante el secado. Toman color blanco o marfil despus de la coccin.Arcillas rojas fusibles: son arcillas de alta fusibilidad. Son plsticas. Su composicin es muy variable, pero siempre con alto contenido de hierro. Segn su origen geolgico: Arcillas primarias: son aquellas que se encuentran en el mismo lugar de su formacin. Por lo general solo podemos considerar, arcillas primarias, a los caolines. Arcillas secundarias o sedimentarias: son aquellas que no se encuentran en el lugar de formacin por haber sido arrastradas y posteriormente sedimentadas. Estas Arcillas por lo general, estn impurificadas con materiales muy diversos, lo que produce la gran diversidad de Arcillas que puedan encontrarse.

Segn su trabajabilidad:

Arcillas grasas: Son arcillas impuras de colores entre caf, grises, rojizos o amarillentos, se encuentran formando capas y se las conoce como ceraturo o tierra arcillosa.Magras: Son arcillas muy puras y duras lo que les hace difciles de trabajar y dar forma. Se las conoce como Caoln, material de color blanco y al que se le ve como una sola masa y sirve para trabajos eminentemente de cermica.

Segn las caractersticas de las Arcillas Crudas:

Arcillas bituminosas: son de color negro, gris o azulado debido al alto contenido de substancias orgnicas.Caolines: son de coloro blanco, amarillento o ligeramente azulado. Se adhieren mucho a la lengua y con agua forman una masa moldeable pero que no se adhiere a los objetos en contacto con ella.Arcillas emcticas: Son aquellas que se diferencian de los caolines en que con agua forman una masa no moldeable y absorben con gran avidez las grasas y aceites.

Arcillas plsticas: son de color amarillento o pardo. Tienen tacto graso y se pulimentan con la ua. Con agua forman una masa muy plstica, permitiendo incluso la formacin de anillos a partir de pequeas barras cilndricas. En su composicin puede haber algo de arena o mica e hidrxido frrico.Arcillas limosas: son de color amarillo o pardo, se adhieren a la lengua pero no tienen tacto graso, ni pueden pulimentarse ni son lo suficientemente plsticas como para poder formar anillos sin romperse.Loess: son de colores grises y amarillentos. Se adhieren a la lengua. No son muy trabajables. Tienen alto contenido en compuestos de hierro y algo de cal. Sus partculas son de grano muy fino.Arcillas Figulinas: Actualmente se tiende a incluirlas con las arcillas plsticas, ya que su nica diferencia es un mayor contenido en cal y hierro, son menos plsticas, sus partculas son de granos muy finos.Magras: Son de color variable como gris, verdoso, amarillento, etc. Se adhieren a la lengua y contienen gran cantidad de caliza. Las verdaderas magras no rayan el vidrio. Son fusibles y se reconocen por la efervescencia que se produce al agregarse algunas gotas de cido.Gredas: son de color variado, generalmente blanco. Se adhieren a la lengua, son de grano bastante grueso y contienen un alto porcentaje de cuarzo.

PROCEDIMIENTO DE OBTENCIN DE LA ARCILLALas arcillas se producen por la descomposicin de rocas silcicas, feldespatos de las rocas gneas, las mismas que tienen xido de hierro, feldespato (sodio, potasio y calcio) y cuarzo. El sistema de explotacin que se utiliza es el de cielo abierto, por el mtodo de banco nico. Este mtodo es el que ms de adecua a las caractersticas geolgicas y estructurales del yacimiento arcilloso.La arcilla se extrae a menudo a cielo abierto, pero otras veces se extrae de minas subterrneas. En los yacimientos a cielo abierto, el mtodo de extraccin depende de la calidad del material y la profundidad del depsito; algunas veces se requiere el uso de herramientas neumticas manuales, pero, siempre que sea posible, la mina debe estar mecanizada, utilizndose excavadoras, palas mecnicas, cortadoras de arcillas, mquinas dragadoras de profundidad, etc. La arcilla se saca a la superficie con camiones o transportndola por cable. Una vez en la superficie, puede someterse a un proceso preliminar antes de su expedicin (secado, triturado, amasado, mezclado, etc.) o venderse tal cual. En ocasiones, como ocurre en muchas fbricas de ladrillos, el

yacimiento de arcilla est situado junto a la fbrica donde se elaboran los productos terminados.La explotacin se inicia desde la parte superior, descapotando el poco estril, que se encuentra sobre los estratos arcillosos y se contina hasta encontrar la parte superior del estrato arcilloso. El estril se lleva a un botadero.La potencia del recubrimiento a remover vara de unos yacimientos a otros, pero, generalmente, en la mayor parte de las explotaciones son inferiores a los 15 m, se procede a la extraccin mediante potentes cargadores frontales, separando previamente las impurezas, tierras vegetales y evitando la contaminacin con otro tipo de arcillas no deseadas como la aparicin de cualquier vestigio de carbonato de calcio, enemigo terrible de la obra cocida ya que produce las temibles eflorescencias.Una vez extradas se transportan a fbrica mediante camiones volcadores. El procesado industrial del producto de cantera es generalmente sencillo, reducindose a un machaqueo previo y eliminacin de la humedad y finalmente, a una molienda hasta los tamaos de partcula deseados. La temperatura de secado depende de la utilizacin posterior.

USOS DE LA ARCILLA

Para cualquier uso de la arcilla primero se le debe dar un tratamiento determinado dependiendo del uso que se le quiera dar. Por ejemplo en la cermica se le combina o mezcla distintos tipos de arcillas, fundentes, y otros elementos dependiendo directamente en el uso al que se vaya a destinar la que se vaya a destinar la mezcla.Es utilizada en la produccin de aislantes elctricos puesto que no transmiten la electricidad (para esto se utilizan arcillas que no contengan xidos de hierro.)Dentro del campo de la construccin, la arcilla no es utilizada directamente sino ms bien se la usa en la fabricacin de baldosas, ladrillos, sanitarios, tejas, y en la mezcla de las pinturas, etc.La arcilla tambin es utilizada dentro del campo de la odontologa para la fabricacin de rplicas de dientes y elaboracin de dentfrico bucal aunque en muy reducidas proporciones.La arcilla es uno de los principales componentes de los adobes (tierra arcillosa.)Es muy utilizada en la fabricacin de elementos decorativos, para fabricar vajillas, elementos aislantes de temperatura y en una gran variedad de elementos de alfarera.

INJERENCIA EN EL MEDIO AMBIENTELa mitad de los materiales empleados en la industria de la Construccin proceden de la corteza terrestre, produciendo anualmente en el mbito de la Unin Europea (UE) 450 millones de toneladas de residuos de la construccin y demolicin (RCD); esto es, ms de una cuarta parte de todos los residuos generados. Este volumen de RCD aumenta constantemente, siendo su naturaleza cada vez ms compleja a medida que se diversifican los materiales utilizados. Este hecho limita las posibilidades de reutilizacin y reciclado de los residuos, que en la actualidad es slo de un 28, lo que aumenta la necesidad de crear vertederos y de intensificar la extraccin de materias primas.Si bien es cierto que el procesado de materias primas y la fabricacin de los materiales generan un alto coste energtico y medioambiental, no es menos cierto que la experiencia ha puesto de relieve que no resulta fcil cambiar el actual sistema de construccin y la utilizacin irracional de los recursos naturales, donde las prioridades de reciclaje, reutilizacin y recuperacin de materiales, brillan por su ausencia frente a la tendencia tradicional de la extraccin de materias naturales. Por ello, se hace necesario reconsiderar esta preocupante situacin de crisis ambiental, buscando la utilizacin racional de materiales que cumplan sus funciones sin menoscabo del medio ambiente.

Conocido es que los materiales de construccin inciden en el medio ambiente a lo largo de su ciclo de vida, desde su primera fase; esto es, desde la extraccin y procesado de materias primas, hasta el final de su vida til; es decir, hasta su tratamiento como residuo; pasando por las fases de produccin o fabricacin del material y por la del empleo o uso racional de estos materiales en la Edificacin.El impacto producido por las canteras y graveras en el paisaje, su modificacin topogrfica, prdida de suelo, as como la contaminacin atmosfrica y acstica, exigen un estudio muy pormenorizado de sus efectos a fin de adoptar las medidas correctoras que tiendan a eliminar o minimizar los efectos negativos producidos.

RESUMEN

SUELOSSe denominasueloa la parte superficial de lacorteza terrestre, biolgicamente activa, que tiende a desarrollarse en la superficie de lasrocas emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos.ETAPAS DE FORMACIN DEL SUELO Disgregacin mecnica de las rocas. Meteorizacin qumica de los materiales regolticos liberados. Instalacin de los seres vivos sobre ese sustrato inorgnicoLosrocosos de la meteorizacin se mezclan con elaire, agua y restos orgnicos provenientes deplantas yanimalespara formar suelos.La formacin del suelo es un proceso en el que las rocas se dividen. Los ciclos de hielo-deshielo, por la lluvia y por otras fuerzas del entorno: El lecho de roca madre se descompone cada vez en partculas menores. Los organismos de la zona contribuyen a la formacin del suelo desintegrndolo cuando viven en l y aadiendo materia orgnica tras su muerte. Al desarrollarse el suelo, se forman capas llamadas horizontes. El horizonte A, ms prximo a la superficie, suele ser ms rico en materia orgnica, mientras que el horizonte C contiene ms minerales y sigue parecindose a la roca madre. Con el tiempo, el suelo puede llegar a sustentar una cobertura gruesa de vegetacin reciclando sus recursos de forma efectiva Cuando el suelo es maduro suele contener un horizonte B, donde se almacenan los minerales lixiviados.CLASIFICACION

Suelos arenosos: No retienen el agua, tienen muy poca materia orgnica y no son aptos para la agricultura. Suelos calizos: Tienen abundancia de sales calcreas, son de color blanco, secos y ridos, y no son buenos para la agricultura. Suelos pedregosos: Formados por rocas de todos los tamaos, no retienen el agua y no son buenos para el cultivo.

Suelos mixtos: tiene caractersticas intermedias entre los suelos arenosos y los suelos arcillosos. Suelos humferos (tierra negra): Tienen abundante materia orgnica en descomposicin, de color oscuro, retienen bien el agua y son excelentes para el cultivo. Suelos arcillosos: Estn formados por granos finos de color amarillento y retienen el agua formando charcos. Si se mezclan con humus pueden ser buenos para cultivar.ARCILLALa arcilla est constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratado, procedente de la descomposicin de minerales de aluminio. Presenta diversas coloraciones segn las impurezas que contiene, siendo blanca cuando es pura. Surge de la descomposicin de rocas que contienen feldespato. La arcilla pura es el silicato de aluminio llamado CAOLIN.

USOS DE LA ARCILLA Es utilizada en la produccin de aislantes elctricos. (para esto se utilizan arcillas que no contengan xidos de hierro.) Es muy utilizada en la fabricacin de elementos decorativos, para fabricar vajillas, elementos aislantes de temperatura y en una gran variedad de elementos de alfarera. Dentro del campo de la construccin, la arcilla no es utilizada directamente sino ms bien se la usa en la fabricacin de ladrillos, sanitarios, en la mezcla de las pinturas, etc. La arcilla tambin es utilizada dentro del campo de la odontologa para la fabricacin de rplicas de dientes y elaboracin de dentfrico bucal aunque en muy reducidas proporciones.

INJERENCIA EN EL MEDIO AMBIENTEEn los estudios de contaminacin, no basta con detectar la presencia de contaminantes sino que se han de definir los mximos niveles admisibles y adems se han de analizar posibles factores que puedan influir en la respuesta del suelo a los agentes contaminantes.

CONCLUSIONES

Los diferentes tipos de suelos que podemos encontrar en la tierra nos son utilices para infinidades de proyectos, desde realizar artesana hasta la construccin o edificacin. La arcilla ha sido trabajo a lo largo de mucho tiempo desde las principales culturas antiguas hasta nuestra era contempornea. La arcilla tiene diversos tipos de propiedades, estas al ser mezcladas con diferentes agregados nos da como resultado bloques para la construccin como es un gran ejemplo el ladrillo. La arcilla se extrae a menudo a cielo abierto, pero otras veces se extrae de minas subterrneas. Para cualquier uso de la arcilla primero se le debe dar un tratamiento determinado dependiendo del uso que se le quiera dar, como desde la fabricacin de un molde de cermica hasta la infraestructura de una vivienda.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

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http://www.arquba.com/monografias-de-arquitectura/la-arcilla/

http://www.rena.edu.ve/SegundaEtapa/ciencias/tiposuelo.html

http://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtml#ixzz2eYI1iznC

ANEXOS