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“USO DEL VIDRIO RECICLADO-CALCICOCOMO REFORZANTESODO EN LADRILLOS DE ARCILLA
COCIDA”
RESUMEN
El presente trabajo tiene por objetivo la obtención de ladrillos de arcilla cocida reforzados con vidrio reciclado tipo sodo-cálcico con
mejores propiedades como resistencia a la compresión y menor temperatura de cocción.
Para la fabricación de ladrillos se preparó la materia prima según el análisis granulométrico, siguiendo los parámetros de la técnica
artesanal, se utilizó un molde metálico para dar forma a las muestras. na vez obtenidas las muestras secas se llevo a la mufla a !"" a una velocidad de calentamiento de %.%% #$ min
-& para su cocción.
'e caracterizó la materia prima, las muestras obtenidas a !"" #$ y las muestras obtenidas a diferentes temperaturas determinando las
propiedades f(sicas y )u(micas.
Es posible utilizar el vidrio reciclado tipo sodo-calcico como un componente en la producción de ladrillos de arcilla cocida cumpliendo la
función de reforzante con el %"* de vidrio, +"* de tierra de cacra y "* de greda a !""#$ se obtuvo el máimo resultado de resistencia a
compresión de / 0Pa1 y como agente fundente con una temperatura de cocción de /""#$1 con una resistencia a la compresión de &20Pa y
según la norma de 3lba4iler(a E-""2 seria catalogado tipo de ladrillo 5 mejor resistencia a la compresión.
• 0arin 6"&"7, concluye )ue los relaves de mina pueden ser
1. INTRODUCCIONutilizados como un componente en la fabricación de arcilla
cocida, mejora la resistencia a la compresión en un &.8 *
9a presencia de los vidrios es tan común )ue raramente notamoscomparado con un ladrillo artesanal, se obtuvieron mejores
su eistencia, el vidrio está presente en formas tan diversas como:
propiedades con 8"* de relave de mina, 8"* de tierra de
ventanas, vasos, envases de todo tipo, telescopios, en la industria
cacra y "* de greda a una temperatura de cocción de !+"
nuclear como escudo de radiación, en electrónica como sustrato
#$.;&%<
sólido para circuitos, en la industria del transporte, de la
• 5orrada et al. 6""!7, $oncluye )ue es factible destinar a
construcción etc. Por sus caracter(sticas intr(nsecas 6brillantez,
vidrios reciclados planos como un componente en la
resistencia al uso, transparencia, etc.7, el vidrio es un materialfabricación de ladrillos de arcilla cocida. 9os vidrios reciclados
dif(cilmente sustituible 6y a veces, realmente insustituible7 en la
pueden estar mezclados con arcilla en proporciones
mayor(a de sus aplicaciones. =gualmente remarcable es la
diferentes para preparar ladrillos de buena calidad. 9a
disponibilidad y bajo costo de las materias primas usadas para
temperatura correcta de )uemado es &&"" #$
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producirlo, especialmente su componente más importante, la
• >ucci et al. 6""87, demostrarón los beneficios de agregar
s(lice 6)ue se encuentra en la arena7.
polvos de vidrio sodo-cálcico en pe)ue4as cantidades en
El vidrio es &""* reciclable infinitas veces, sin embargo solo se
mezclas de baldosas, vasijas de gres, porcelana, los cuales
reciclan botellas y envases, siendo un problema ambiental los
generalmente re)uieren temperaturas altas de )uemado. El
residuos de vidrios comunes 6vidrios de ventanas sodo-cálcico,
estudio demostró )ue los vidrios sodo-cálcico podr(an actuar
sector automotriz, etc.7 no se reciclan, son llevados para sucomo un buen agente fundente y el reemplazo de vidrios por
disposición final a botaderos y rellenos sanitarios. $onsidérese )ue
&" * en peso resultó con mejores caracter(sticas mecánicas.
en la ciudad de 3re)uipa se generan ".2? @gAab.Ad(a, un total de
??.88 >nAd(a de residuos sólidos
En la actualidad ay aproimadamente 8"" productores
3gregando diferentes porcentajes de vidrio molido a mezclas de
artesanales dedicados a la producción de diferentes tipos de
arcillas comunes se obtuvo el máimo resultado de resistencia a la
ladrillo, prevaleciendo entre ellos el ladrillo Bing Bong, sin
compresión de / 0Pa1 y como agente fundente con unaembargo no cuentan con técnicas de producción por lo )ue
temperatura de cocción de /""#$1 con una resistencia a la
resultan ladrillos de baja calidad. 9os factores )ue determinan
compresión de &20Pa y según la norma de 3lba4iler(a E-""2 seria
la calidad de los ladrillos son la formulación de mezcla y la
catalogado tipo de ladrillo 5 mejor resistencia a la compresión.
cocción.
En trabajos anteriores fueron reportados diferentes componentes
)ue mejoran las propiedades de ladrillos de arcilla cocida como laEn nuestra investigación se le da un valor agregado al vidrio
resistencia a la compresión y )ue vidrios reciclados pueden ser
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5idrio
IeforzanteA
H%
".&"".%"
desengrasante
2.2 !t"#"s
Para la obtención de ladrillos de arcilla cocida reforzado con vidrioreciclado tipo sodo-calcico con resistencia a la compresión elevada y
menor temperatura de cocción es necesario primero caracterizar las
materias primas para ello se determinaron las propiedades f(sicas
como:
el análisis granulométrico
* de umedad
limite de 3tterberg y densidad
el análisis elemental mediante Jluorescencia de Iayos H
6JIH7 y
mineraogico por difraccion de rayos H GIH
na vez caracterizada la materia prima se procedió con e
dise4o eperimental y se aplico el algoritmo de 0c 9ean3nderson para mezclas de tres componentes. 'e preparó
materias primas según el análisis granulométrico, se tami
la greda, la tierra de cacra y el vidrio pasados por la mal2". na vez obtenida la materia prima se procedió a lafabricación de ladrillos a nivel laboratorio pero siguiendo
parámetros de la técnica artesanal se mezclaron las mater
primas con agua y se amaso asta obtener la pasta adecua
para moldear las muestras, se utilizo un molde metálicocubico de +.% +.% +.% cm. K de acuerdo al método
eperimental se fabrico ladrillos de arcilla cocida en &%
blo)ues y cada blo)ue con sus respectivas repeticiones en
diferentes concentraciones de vidrio molido en los cualesevaluaron las caracter(sticas f(sicas en fresco y seco.
na vez obtenidas las muestras secas se llevo a la mufla
!"" #$ con una velocidad de calentamiento de $ seg-&,
luego se realizaron ensayos f(sicos de los )ue se obtuvo pla mezcla +"%"" el máimo resultado en Iesistencia a la
$ompresión / 0Pa y se volvieron a fabricar tres blo)ue
con tres repeticiones de igual mezcla 6+""%"7 las )ue se
llevaron a cocción a diferentes temperaturas 2+", /"", /+!""#$, se realizó análisis microscópico 0EL, Gifracción
Iayos H para la caracterización mineralógica y
Jluorescencia de Iayos H para el análisis elemental.
FABRICACION DE MUESTRAS DE LADRILLOS
Para la elaboración de las probetas de arcilla reforzada covidrio se siguió la técnica artesanal como se eplico en
%.%.%, la única diferencia es )ue se trabajó a nivel laborat
con moldes cúbicos de +.% +.% +.% cm de forma
manual y la cocción fue en una mufla eléctrica paracontrolar la temperatura de cocción.
$. RESULTADOS % DISCUSI&N E'sa(" #e Resiste')ia a laC"*resi+'
>iene como objetivo determinar la resistencia a la compresión
de las muestras para ello el ensayo se realizó en el laboratorio
de ensayos de materiales de 'EC$=$M bajo la C>P %%!.&?%.
ANALISIS A ME,OR MUESTRA A DIFERENTESTEMPERATURA A'-lisis Fsi)"
'e realizaron bajo las mismas caracter(sticas )ue las materias primas y como se muestra en la figura 8.&& diferente coloración
de las muestras a mayor temperatura más coloración rojiza.
Res/lta#"s #e Fl/"res)e')ia #e Ra("s X
Res/lta#" #e A'-lisis #e Di0ra))i+' #e Ra("s X
Gesde el punto de vista mineralógico se pueden diferenciar los
materiales en la figura +.+ se muestra los diferentes difractogram
para las materias primas del análisis cualitativo. 9a greda presenfases mineralógicas como la albita 6a7, anortita 637, caolinita 6B
6N7 cuarzo y ortoclasa 6M7, lo )ue indica la presencia de feldesp
y filosilicatos1 sin embargo en el difractograma de la tierra de
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cacra no están presentes caolinita 6B7, lo )ue indica la
presencia mayoritaria de feldespatos y el difractograma del
vidrio indica )ue es amorfo por presentarse un cumulo deintensidades y no presenta picos caracter(sticos.
G=JI3$>MDI303' GE 93' 03>EI=3' PI=03'
Res/lta#" #e Resiste')ia a la C"*resi+'
Tabla .1 Promedios de Iesistencia a la $ompresión
N3M/estrasPr"e#i"
1
00_8020
&8./2
2
1030_5020
/.%!
3
2025_6015
&.?!
4
3010_8010
&/."&
5
4028_5517
".??
6
5020_6515
&/.88
7
6029_5219
8.+&
8
7018_7012
&/.8
9
8026_5713
".2
10
9019_6714
".?8
11
10022_6315
&2.%&
12
11021_6514
".%
13
12023_6114
&.2%
Fi/ra .5 Resiste')ia a la )"*resi+' 6ers/s el ti*" #e/estra.
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RESULTADOS DE LOS ANALISIS A LA MUESTRA CON
ME,OR RESISTENCIA
Res/lta#" #e Di0ra))i+' #e Ra("s X
$M0P3I3$=MC GE G=JI3$>MDI303'
Fi/ra .17 C"*ara)i+' #e Di0ra)t"raas #e Ra("s X #e/estra 8$72779 a )")i#as 85773C9 ( si' )")er: #"'#e 8a9albita: 8A9 a'"rtita ( 8;9 )/ar
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B
",%
",2",&+
&,&+
$a
",&8
&,"+&,-!
-,8/
Je
",!8
&,+
",&+
-,+!
03>I=O
/!.+
!",2
!",-!&,8
Mi)r"s)"*ia Ele)tr+'i)a #e Barri#" MEB
0icrofotograf(as de 0EL comparando la morfolog(a la
muestra %"+"" con la muestra de referencia sin vidrio cocidas
a !""#$ y a diferentes aumentos
RESULTADO DE LOS ANALISIS DE MUESTRASCOCIDAS A DIFERENTES TEMPERATURAS
Tabla .27 Promedios de Iesistencia a la compresión a diferentemperaturas
M/estras
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Resiste')ia
2+"
!.8/
".!%
/""
&2."%
"./+
/+"
&.8
.?"
!""
/.%!."8
Fi/ra .12 Resiste')ia a la )"*resi+' #e /estras8$72779 a #i0ere'tes te*erat/ras
$omparación de resultados ladrillo sin vidrio- con %"* devidrio sodo-calcico.
Fi/ra .1 S/*er0i)ie #e res*/esta estia#a
Fi/ra .1 C"'t"r'"s #e s/*er0i)ie #e res*/esta estia
DISCUSIONES
'egún 5orrada et al. 6""!7, obtuvieron )ue con adiciones d
vidrio menores al %" * en peso y temperatura de )uemado d&&""#$ tuvieron resultado de resistencia a la compresión de
a 8&0Pa y de acuerdo al desarrollo eperimental del presen
estudio los resultados obtenidos para el uso de vidrio recicla
sodo-calcico como reforzante en la elaboración de ladrillos darcilla cocida es de %"* en peso de vidrio sodo-calcico, "*
de greda y +"* de tierra de cacra cocidas a una temperatur
de !""#$ se tuvieron resultados de / 0Pa y a /""#$ de &2
0Pa en la resistencia a la compresión1 por lo )ue ayconcordancia en las dos investigaciones ya )ue los resultado
son similares, lo )ue genera la confianza para utilizar el vidr
reciclado sodo-calcico como un componente 6reforzante7 enindustria ladrillera.
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LADRILLO SIN
LADRILLO CON $7PROPIEDADES
VIDRIO
VIDRIO SODOBCALCICO
CONTRACCION&".&2&.8+.?!".+/
?UMEDAD8.&&
&.88&".%-.+%
ABSORCION DE A>UA
&8.!%
&.28
.8/
8.+8
POROSIDAD
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Engineering Qournal &, &"%T&&.
DA@: A.: RAMRE@: ,.: 6"&"7 'st%dio ,eoló(ico 'conómico de -ocas Minerales /nd%striales de #re0%ipa
#lrededores Lolet(n 'erie L 6/-+/ pp.7. 9ima Deolog(a
Económica =CDE00E>.
DONDI: M.: >UARINI: >.: RAIMONDO: M.:@ANELLI: C.: 6""!7. Iecycling P$ and >5 asteglass in clay bric@s and roof tiles. Raste 0anagement!, &!8
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