INDICE

INTRODUCCION----------------------------------------------------------------------------------------------1

TEMA #10--------------------------------------------------------------------------------------------------2-12

PLASTICOS, OBSTENCION, TRANSFORMACION Y APLICACIÓN------------------------2-7

COMPORTAMIENTO CONSTRUCTIVO Y ESTRUCTURAL---------------------------------7-12

PROCEDIMIENTO DE ELABORACION, MOLDEADOS, EXTRUSION Y SOPLADO12-13

TEMA #11-------------------------------------------------------------------------------------------------13-20

RESINAS Y FIBRA DE VIDRIOS-------------------------------------------------------------------13-15

OBTENCION, TRANSFORMACION Y APLICACIÓN-----------------------------------------15-20

COMPORTAMIENTO CONSTRUCTIVO Y ESTRUCTURAL-------------------------------20-21

TEMA #12-------------------------------------------------------------------------------------------------21-38

ARCILLA, ALFARERIA Y CERAMICAS-----------------------------------------------------------21-24

OBTENCION, TRANSFORMACION Y APLICACIÓN-----------------------------------------24-34

COMPORTAMIENTO CONSTRUCTIVO Y ESTRUCTURAL-------------------------------34-37

CONCLUSION-----------------------------------------------------------------------------------------------38

ANEXO----------------------------------------------------------------------------------------------------39-40

INTRODUCCION

La realización del presente trabajo, se basa en la importancia de los materiales que nos

ofrece la naturaleza, para la utilización de manera razonable, para los que aceres diario

de cada persona, estos materiales son de tal importancia para la vida diaria sobre todo

en la construcción de viviendas, objetos, vehículos, entre otros y es por ello que en el

presente materiales que se le brinda con gran entusiasmo se habla de manera clara

directa y muy explícita para que el receptor, se dé cuenta de lo importante de estos

materiales que la misma naturaleza nos brinda para su uso, en este material se habla

sobre el plástico, la resina y la fibra de vidrio se plasma su uso, su producción, su

elaboración, su uso en la industria de la construcción entre otros etc.…

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PLASTICOS:

OBSTENCION, TRANSFORMACION Y APLICACIÓN Plástico

El término plástico en su significado más general, se aplica a las sustancias de similares

estructuras que carecen de un punto fijo de evaporación y poseen, durante un intervalo

de temperaturas, propiedades de elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y

adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Sin embargo, en sentido concreto, nombra

ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos de polimerización o

multiplicación semis-natural de los átomos de carbono en las largas cadenas

moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias

naturales. La palabra plástico se usó originalmente como adjetivo para denotar un

escaso grado de movilidad y facilidad para adquirir cierta forma, sentido que se conserva

en el término plasticidad.

Historia

El invento del primer plástico se origina como resultado de un concurso realizado en

1860, cuando el fabricante estadounidense de bolas de billar Phelan and Collarder

ofreció una recompensa de 10 000 dólares a quien consiguiera un sustituto del marfil

natural, destinado a la fabricación de bolas de billar. Una de las personas que

compitieron fue el inventor norteamericano John Wesley Hyatt, quien desarrolló el

celuloide disolviendo celulosa (material de origen natural) en una solución de alcanfor y

etanol. Si bien Hyatt no ganó el premio, consiguió un producto muy comercial que sería

vital para el posterior desarrollo de la industria cinematográfica de finales de siglo XIX.

En 1909 el químico norteamericano de origen belga Leo Hendrik Baekeland sintetizó un

polímero de gran interés comercial, a partir de moléculas de fenol y formaldehído. Se

bautizó con el nombre de baquelita y fue el primer plástico totalmente sintético de la

historia, fue la primera de una serie de resinas sintéticas que revolucionaron la

tecnología moderna iniciando la «era del plástico». A lo largo del siglo XX el uso del

plástico se hizo popular y llegó a sustituir a otros materiales tanto en el ámbito

doméstico, como industrial y comercial.

En 1919 se produjo un acontecimiento que marcaría la pauta en el desarrollo de los

materiales plásticos. El químico alemán Hermann Staudinger aventuró que éstos se

componían en realidad de moléculas gigantes o macromoléculas. Los esfuerzos

realizados para probar estas afirmaciones iniciaron numerosas investigaciones

científicas que produjeron enormes avances en esta parte de la química.

Propiedades y características

Botella de plástico.

Los plásticos son sustancias químicas sintéticas denominadas polímeros, de estructura

macromolecular que puede ser moldeada mediante calor o presión y cuyo componente

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Principal es el carbono. Estos polímeros son grandes agrupaciones de monómeros

unidos mediante un proceso químico llamado polimerización. Los plásticos proporcionan

el balance necesario de propiedades que no pueden lograrse con otros materiales, por

ejemplo: color, poco peso, tacto agradable y resistencia a la degradación ambiental y

Biológica.

De hecho, plástico se refiere a un estado del material, pero no al material en sí: los

polímeros sintéticos habitualmente llamados plásticos, son en realidad materiales

sintéticos que pueden alcanzar el estado plástico, esto es cuando el material se

encuentra viscoso o fluido, y no tiene propiedades de resistencia a esfuerzos mecánicos.

Este estado se alcanza cuando el material en estado sólido se transforma en estado

plástico generalmente por calentamiento, y es ideal para los diferentes procesos

productivos ya que en este estado es cuando el material puede manipularse de las

distintas formas que existen en la actualidad. Así que la palabra plástico es una forma de

referirse a materiales sintéticos capaces de entrar en un estado plástico, pero plástico no

es necesariamente el grupo de materiales a los que cotidianamente hace referencia esta

palabra.

Las propiedades y características de la mayoría de los plásticos (aunque no siempre se

cumplen en determinados plásticos especiales) son estas:

fáciles de trabajar y moldear,

tienen un bajo costo de producción,

poseen baja densidad,

suelen ser impermeables,

buenos aislantes eléctricos,

aceptables aislantes acústicos,

buenos aislantes térmicos, aunque la mayoría no resisten temperaturas muy

elevadas,

resistentes a la corrosión y a muchos factores químicos;

algunos no son biodegradables ni fáciles de reciclar, y si se queman, son

muy contaminantes

Proceso productivo

La primera parte de la producción de plásticos consiste en la elaboración de polímeros

en la industria química. Hoy en día la recuperación de plásticos post-consumidor es

esencial también. Parte de los plásticos determinados por la industria se usan

directamente en forma de grano o resina. Más frecuentemente, existen varias formas de

procesado de plásticos. Una de ellas es la extrusión de perfiles o hilos, la cual permite

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Generar un producto extenso y continuo. Otra forma de procesado es por moldeo (por

inyección, compresión, rotación, inflación, etc.). También existe el termo conformado, un

proceso que usa un material termoplástico previamente producido a través del

procesado de extrusión. Este tipo de procesado tiene diferentes variantes: termo

conformado al vacío, a presión y el termo conformado mecánico.

Clasificación de los plásticos

Según el monómero base

En esta clasificación se considera el origen del monómero del cual parte la producción

del polímero.

Naturales: Son los polímeros cuyos monómeros son derivados de productos de origen

natural con ciertas características como, por ejemplo, la celulosa, la caseína y el caucho.

Dentro de dos de estos ejemplos existen otros plásticos de los cuales provienen:

Los derivados de la celulosa son: el celuloide, el celofán y el cellón.

Los derivados del caucho son: la goma y la ebonita.

Sintéticos: Son aquellos que tienen origen en productos elaborados por el hombre,

principalmente derivados del petróleo como lo son las bolsas de polietileno

Según su comportamiento frente al calor

Termoplásticos

Un termoplástico es un plástico que, a temperatura ambiente, es plástico o deformable,

se convierte en un líquido cuando se calienta y se endurece en un estado vítreo cuando

se enfría suficiente. La mayoría de los termoplásticos son polímeros de alto peso

molecular, los que poseen cadenas asociadas por medio de débiles fuerzas Van der

Waals (Polietileno); fuertes interacciones dipolo-dipolo y enlace de hidrógeno; o incluso

anillos aromáticos apilados (poliestireno). Los polímeros termoplásticos difieren de los

polímeros termoestables en que después de calentarse y moldearse éstos pueden

recalentarse y formar otros objetos, ya que en el caso de los termoestables o

termoduros, su forma después de enfriarse no cambia y este prefiere incendiarse..

Sus propiedades físicas cambian gradualmente si se funden y se moldean varias veces.

Los principales son:

Resinas celulósicas: obtenidas a partir de la celulosa, el material constituyente de la

parte leñosa de las plantas. Pertenece a este grupo el rayón.

Polietilenos y derivados: Emplean como materia prima el etileno obtenido del craqueo del

petróleo que, tratado posteriormente, permite obtener diferentes monómeros como

Acetato de vinilo, alcohol vinílico, cloruro de vinilo, etc. Pertenecen a este grupo el PVC,

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el poliestireno, el metacrilato, etc.

Derivados de las proteínas: Pertenecen a este grupo el nailon y el perlón, obtenidos a

partir de las diamidas.

Derivados del caucho: Son ejemplo de este grupo los llamados comercialmente

pliofilmes, clorhidratos de caucho obtenidos adicionando ácido clorhídrico a los

Polímeros de caucho.

Termoestables

Los plásticos termoestables son materiales que una vez que han sufrido el proceso de

calentamiento-fusión y formación-solidificación, se convierten en materiales rígidos que

no vuelven a fundirse. Generalmente para su obtención se parte de un aldehído.

Polímeros del fenol: Son plásticos duros, insolubles e infusibles pero, si durante su

fabricación se emplea un exceso de fenol, se obtienen termoplásticos.

Resinas epoxi.

Resinas melamínicas.

Baquelita.

Aminoplásticos: Polímeros de urea y derivados. Pertenece a este grupo la melamina.

Poliésteres: Resinas procedentes de la esterificación de polialcoholes, que suelen

emplearse en barnices. Si el ácido no está en exceso, se obtienen termoplásticos.

Según la reacción de síntesis

También pueden clasificarse según la reacción que produjo el polímero:

Polímeros de adición: Implican siempre la ruptura o apertura de una unión del monómero

para permitir la formación de una cadena. En la medida que las moléculas son más

largas y pesadas, la cera parafínica se vuelve más dura y más tenaz. Ejemplo:

2n H2C=CH2 → [-CH2-CH2-CH2-CH2-]n

Polímeros de condensación: Son aquellos donde los monómeros deben tener, por lo

menos, dos grupos reactivos por monómero para darle continuidad a la cadena. Ejemplo:

R-COOH + R'-OH → R-CO-OR' + H2O

Polímeros formados por etapas

La cadena de polímero va creciendo gradualmente mientras haya monómeros

disponibles, añadiendo un monómero cada vez. Esta categoría incluye todos los

Polímeros de condensación de Carothers y además algunos otros que no liberan moléculas pequeñas pero sí se forman gradualmente, como por ejemplo los poliuretanos

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Según su estructura molecular

Amorfos: Son amorfos los plásticos en los que las moléculas no presentan ningún tipo de

Orden; están dispuestas desordenadamente sin corresponder a ningún orden. Al no

tener orden entre cadenas se crean unos huecos por los que la luz pasa, por esta razón

los polímeros amorfos son transparentes.

Semicristalinos: Los polímeros semicristalinos Tienen zonas con cierto tipo de orden

junto con zonas amorfas. En este caso al tener un orden existen menos huecos entre

cadenas por lo que no pasa la luz a no ser que posean un espesor pequeño.

Cristalizables: Según la velocidad de enfriamiento, puede disminuirse (enfriamiento

rápido) o incrementarse (enfriamiento lento) el porcentaje de cristalinidad de un polímero

semicristal no, sin embargo, un polímero amorfo, no presentará cristalinidad aunque su

velocidad de enfriamiento sea extremadamente lenta.

Comodities: Son aquellos que tienen una fabricación, disponibilidad, y demanda mundial,

tienen un rango de precios internacional y no requieren gran tecnología para su

fabricación y procesamiento.

De ingeniería: Son los materiales que se utilizan de manera muy específica, creados

prácticamente para cumplir una determinada función, requieren tecnología especializada

para su fabricación o su procesamiento y de precio relativamente alto.

Elastómeros o cauchos

Los elastómeros se caracterizan por su gran elasticidad y capacidad de estiramiento y

rebote, recuperando su forma original una vez que se retira la fuerza que los deformaba.

Comprenden los cauchos naturales obtenidos a partir del látex natural y sintético; entre

estos últimos se encuentran el neopreno y el poli butadieno.

Los elastómeros son materiales de moléculas grandes las cuales después de ser

deformadas a temperatura ambiente, recobran en mayor medida su tamaño y geometría

al ser liberada la fuerza que los deformara.

Codificación de plásticos

Existe una gran variedad de plásticos y para clasificarlos, se usa un sistema de

codificación que se muestra en la Tabla 1. Los productos llevan una marca que consiste

en el símbolo internacional de reciclado Recycling symbol.svg con el código

correspondiente en medio según el material específico. El objetivo principal de este

código es la identificación del tipo de polímero del que está hecho el plástico para su

Correcto reciclaje.

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El número presente en el código, está designado arbitrariamente para la identificación

del polímero del que está hecho el plástico y no tiene nada que ver con la dificultad de

reciclaje ni dureza del plástico en cuestión.

COMPORTAMIENTO CONSTRUCTIVO Y ESTRUCTURAL

Usos más comunes

Aplicaciones en el sector industrial: piezas de motores, aparatos eléctricos y

electrónicos, carrocerías, aislantes eléctricos, etc.

En construcción: tuberías, impermeabilizantes, espumas aislantes de poliestireno, etc.

Industrias de consumo y otras: envoltorios, juguetes, envoltorios de juguetes, maletas,

artículos deportivos, fibras textiles, muebles, bolsas de basura, etc.

Reciclado

Cestas para clasificación de desperdicios que pueden ser reciclados.

Los desechos plásticos no son susceptibles de asimilarse de nuevo en la naturaleza.

Debido a esto, se ha establecido el reciclado de tales productos de plástico, que ha

consistido básicamente en recolectarlos, limpiarlos, seleccionarlos por tipo de material y

fundirlos de nuevo para usarlos como materia prima adicional, alternativa o sustituta para

el moldeado de otros productos.

De esta forma la humanidad ha encontrado una forma adecuada para luchar contra la

contaminación de productos que por su composición, materiales o componentes, no son

fáciles de desechar de forma convencional. Su efectividad y aceptación social se pueden

considerar discutibles.

Se pueden salvar grandes cantidades de recursos naturales no renovables cuando en

los procesos de producción se utilizan materiales "reciclados". En correcto uso, estos

materiales reciclados pueden evitar la sobreexplotación de recursos aun considerados

renovables como los bosques, evitando impactos graves para los ecosistemas como la

deforestación, erosión y desertificación. La utilización de productos reciclados disminuye

el consumo de energía. Cuando se consumen menos combustibles fósiles, se genera

menos dióxido de carbono y se previene el efecto invernadero. Además, la producción

de otros gases nocivos provenientes de dichas combustiones también se reducen, tales

como los óxidos de azufre y nitrógeno productores de la lluvia ácida o la contaminación

de ozono troposférico.

Desde el punto de vista financiero: Un buen proceso de reciclaje es capaz de generar

ingresos. Por lo anteriormente expuesto, se hace ineludible mejorar y establecer nuevas

tecnologías en cuanto a los procesos de recuperación de plásticos y buscar solución a

este problema tan nocivo para la sociedad y que día a día va en aumento deteriorando al

Medio ambiente. En las secciones siguientes se plantea el diseño de un fundidor para

polietileno de baja densidad, su uso, sus características, recomendación y el impacto

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positivo que proporcionará a la comunidad.

Algunos plásticos no son recuperables, como el poliestireno cristal o la baquelita.

Plásticos biodegradables

A fines del siglo XX el precio del petróleo disminuyó, y de la misma manera decayó el

interés por los plásticos biodegradables. En los últimos años esta tendencia se ha

revertido, además de producirse un aumento en el precio del petróleo, se ha tomado

mayor conciencia de que las reservas petroleras se están agotando de manera

alarmante. Dentro de este contexto, se observa un marcado incremento en el interés

científico e industrial en la investigación para la producción de plásticos biodegradables o

EDPs (environmentally degradable polymers and plastics). La fabricación de plásticos

Biodegradables a partir de materiales naturales, es uno de los grandes retos en

diferentes sectores; industriales, agrícolas, y de materiales para varios servicios. Ante

esta perspectiva, las investigaciones que involucran a los plásticos obtenidos de otras

fuentes han tomado un nuevo impulso y los polihidroxialcanoatos aparecen como una

alternativa altamente prometedora.

La sustitución de los plásticos actuales por plásticos biodegradables es una vía por la

cual el efecto contaminante de aquellos, se vería disminuido en el medio ambiente. Los

desechos de plásticos biodegradables pueden ser tratados como desechos orgánicos y

eliminarlos en los depósitos sanitarios, donde su degradación se realice en exiguos

períodos de tiempo.

Los polímeros biodegradables se pueden clasificar de la siguiente manera:

Polímeros extraídos o removidos directamente de la biomasa: polisacáridos como

almidón y celulosa. Proteínas como caseína, queratina, y colágeno.

Polímeros producidos por síntesis química clásica utilizando monómeros biológicos de

fuentes renovables.

Polímeros producidos por microorganismos, bacterias productoras nativas o modificadas

genéticamente.

Dentro de la última categoría se hallan los plásticos biodegradables producidos por

bacterias, en este grupo encontramos a los PHAs y al ácido poliláctico (PLA). Los PHAs

debido a su origen de fuentes renovables y por el hecho de ser biodegradables, se

denominan “polímeros doblemente verdes”. El PLA, fenómero natural producido por vías

fermentativas a partir de elementos ricos en azúcares, celulosa y almidón, es

polimerizado por el hombre.

Los bioplásticos presentan propiedades fisicoquímicas y termoplásticas iguales a las de

los polímeros fabricados a partir del petróleo, pero una vez depositados en condiciones

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Favorables, se biodegradan.

Ácido poliláctico (PLA)

El almidón es un polímero natural, un gran hidrato de carbono que las plantas sintetizan

durante la fotosíntesis que sirve como reserva de energía. Los cereales como el maíz y

trigo contienen gran cantidad de almidón y son la fuente principal para la producción de

PLA. Los bioplásticos producidos a partir de este polímero tienen la característica de una

resina que puede inyectarse, extruirse y termoformarse.

La producción de este biopolímero empieza con el almidón que se extrae del maíz, luego

los microorganismos lo transforman en una molécula más pequeña de ácido láctico o 2

hidroxi-propiónico (monómero), la cual es la materia prima que se polimeriza formando

cadenas, con una estructura molecular similar a los productos de origen petroquímico,

que se unen entre sí para formar el plástico llamado PLA

El PLA es uno de los plásticos biodegradables actualmente más estudiados, se

encuentra disponible en el mercado desde 1990. Es utilizado en la fabricación de

botellas transparentes para bebidas frías, bandejas de envasado para alimentos, y otras

numerosas aplicaciones.

Polihidroxialcanoatos

Historia

Los PHAs son producidos generalmente por bacterias Gram negativas, aunque existen

bacterias Gram positivas también productoras en menor escala. El primer PHA

descubierto fue el PHB, que fue descrito en el instituto Pasteur en 1925 por el

microbiólogo Lemoigne quien observó la producción de PHB por Bacillus megaterium.

Posteriormente, en 1958 Macrae e Wildinson observaron que Bacillus megaterium

acumulaba el polímero cuando la relación glucosa/nitrógeno en el medio de cultivo no se

encontraba en equilibrio y observaron su degradación cuando existía falta o deficiencia

de fuentes de carbono o energía. A partir de este hecho, se encontraron inclusiones de

PHA en una extensa variedad de especies bacterianas. En la actualidad se conocen

aproximadamente 150 diferentes polihidroxialcanoatos.

La primera patente de PHB fue pedida en los Estados Unidos por J. N. Baptist en 1962.

En 1983 ocurrieron dos acontecimientos importantes, primero fue el descubrimiento por

De Smet, de una cepa de Pseudomonas oleovorans (ATCC 29347) productora de PHB,

y consecutivamente se dio la primera producción del primer biopoliéster de uso

comercial. Un copolímero formado por monómeros de cuatro y cinco carbonos,

denominados PHB y PHV, respectivamente, este producto se denominó comercialmente

“Biopol” y se produce utilizando Ralstonia eutropha, a partir de glucosa y ácido

propiónico. Este bioplástico en la actualidad ya es sintetizado a partir de una sola fuente

de carbono en bacterias recombinantes; y exhibe un alto potencial de biodegradabilidad

y propiedades termo mecánicas mejores que el PHB puro.

En general los PHAs son insolubles en agua, biodegradables, no tóxicos, por lo cual uno

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De los principales beneficios que se obtienen de la aplicación de PHAs, es el ambiental.

La utilización de estos productos, reduce la dependencia del petróleo por parte de la

industria plástica, provoca una disminución de los residuos sólidos y se observaría una

reducción de la emisión de gases que provocan el efecto invernadero.

Los puntos de interés en cuanto a aplicaciones de bioplásticos, de acuerdo con la IBAW

(Asociación Internacional y Grupo de Trabajo de Polímeros Biodegradables) se centran

en los sectores de empaque, medicina, agricultura y productos desechables. Sin

embargo, con el avance de esta industria se ha ampliado la utilización de biomateriales

aplicándose en: teléfonos celulares, computadores, dispositivos de audio y video. De

acuerdo a esta información se ha establecido que el 10 % de los plásticos que

actualmente se emplean en la industria electrónica pueden ser reemplazados por

biopolímeros.

Problemas relacionados con el plástico

En la vida moderna el plástico ha constituido un fenómeno de indudable trascendencia.

Hoy en día el hombre vive rodeado de objetos plásticos que en siglos anteriores no eran

necesarios para la vida cotidiana. Los plásticos se han fabricado para satisfacer las

demandas de una gran variedad de usos, dando lugar a una vasta industria donde la

civilización debería llamarse la civilización del plástico, debido al papel determinante que

ha desempeñado este material en su desarrollo, en el mejoramiento de las condiciones

de la vida del hombre y el acelerado crecimiento de la ciencia y la tecnología.

En general, las personas tienen muy poco conocimiento sobre lo que es un plástico,

cómo se obtiene, cuáles son los tipos de plástico y sus aplicaciones, y cuáles son los

procesos de transformación del mismo. Estas informaciones son importantes para

quienes trabajan en la comercialización de plásticos, e industrias de producción o

trasformación del plástico, o apenas curiosos por el asunto. De tal forma surge como

necesidad en este proyecto mostrar a una parte importante de la población las graves

consecuencias del mal uso del plástico que va desde la manera de obtención, hasta los

procesos que se utilizan para reciclarlos.

Cabe destacar que el plástico es una sustancia muy importante para el desarrollo de la

industria ya que su material sintético o natural que contiene como ingredientes

esenciales sustancias orgánica de elevada masa molecular llamada polímero.

Problemas medioambientales

La sopa de plástico, situada en el giro oceánico del Pacífico norte, es el mayor vertedero

de materiales plásticos del mundo. Se estima que tiene un tamaño de 1.400.000 km².

Actualmente estos plásticos son muy utilizados como envases o envolturas de

sustancias o artículos alimenticios que al desecharse sin control, tras su utilización, han

originado gigantescos basureros marinos, como la llamada «sopa de plástico», el mayor

vertedero del mundo.

De este modo, surge el problema asociado la contaminación ambiental, muchas veces

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Producto del desecho de los plásticos de alta y baja densidad. Las características

moleculares (tipos de polímeros) del plástico contribuyen a que presenten una gran

resistencia a la degradación ambiental y con mayor razón a la biodegradación. La

radiación UV del sol es la única forma de degradación natural que hace sentir sus

efectos en el plástico a mediano plazo, destruyendo los enlaces poliméricos y tornándolo

frágil y quebradizo.

Como es evidente el desecho acumulativo de estos plásticos al ambiente trae graves

consecuencias a las comunidades como lo son las enfermedades entre las cuales se

encuentra el dengue; producida por el acumulamiento de basura y estancamiento de

aguas negras sirviendo éstos como criaderos del zancudo pata blanca. Entre otras de las

consecuencias importantes se pueden mencionar son las obstrucciones de las tuberías

de aguas negras. Aunado a ello el desecho de estos materiales plásticos al ambiente

provoca la disminución del embellecimiento de algunas áreas, establecimientos,

Municipios, ciudades y estados.

Los plásticos arrojados al mar que presentan flotabilidad son un gran problema en las

zonas de calmas ecuatoriales, ya que se van reuniendo en esos sectores acumulándose

en grandes cantidades..

Muchas de las ventajas de los productos plásticos se convierten en una desventaja en el

momento que desechamos ya sea el envase porque es descartable o bien cuando

tiramos objetos de plástico porque se han roto.

Si bien los plásticos podrían ser reutilizados o reciclados en su gran mayoría, lo cierto es

que hoy estos desechos son un problema de difícil solución, fundamentalmente en las

grandes ciudades. Es realmente una tarea costosa y compleja para los municipios

encargados de la recolección y disposición final de los residuos ya que a la cantidad de

envases se le debe sumar el volumen que representan.

Por sus características los plásticos generan problemas en la recolección, traslado y

disposición final. Algunos datos nos alertan sobre esto. Por ejemplo, un camión con una

capacidad para transportar 12 toneladas de desechos comunes, transportará apenas 5 o

6 toneladas de plásticos compactados, y apenas 2 de plástico sin compactar.

Dentro del total de plásticos descartables que hoy van a la basura se destaca en los

últimos años el aumento sostenido de los envases de PET, proveniente

fundamentalmente de botellas descartables de aguas de mesa, aceites y bebidas

alcohólicas y no alcohólicas. Las empresas vienen sustituyendo los envases de vidrio por

los de plástico retornables en un comienzo, y no retornables posteriormente. Esta

decisión implica un permanente cambio en la composición de la basura. En Uruguay este

proceso se ha acelerado desde mediados de 1996, agravándose durante 1997 cuando

además, muchos envases retornables de vidrio se transformaron en vidrio descartable.

De esta manera, resulta claro que el abandono de estos materiales al medio ambiente

representa un grave problema ambiental.

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Por consiguiente existe la inquietud de elaborar un equipo con la capacidad de recuperar

dichos plásticos que han sido desechados por la sociedad, los cuales son considerados

no reutilizables.

De este modo surge como propósito diseñar un equipo que utilice energía térmica por

inducción fundiendo el polietileno de baja densidad que se encuentren depositados en el

mismo, una vez fundidos, aglomerados y en estado líquido pasan a ser vertidos a un

molde para elaborar otros productos que serán utilizados en otras aplicaciones.

Un material candidato a sustituir al petróleo es el cáñamo, utilizable para todos los usos

petroquímicos, pero que además es 100 % biodegradable y altamente reciclable.

Madera plástica

Otra de las soluciones que se han planteado ante la acumulación de residuos plásticos

ha sido la madera plástica. Esta ha sido una innovación desde hace ya una década

surgiendo del abandono de desperdicio de madera como tarimas de carga, muebles

Deteriorados y desde luego la acumulación de desechos plásticos en nuestros

vertederos. Los materiales compuestos de madera (MCM) y plástico son materiales

formados generalmente por plástico reciclado y maderas como pino, cedro, etc. Su

composición tiene una mezcla plástica continua denominada matriz (incluye PE, PP,

PVC, etc.) y otra constituida de fibra o polvo de madera. Ambas son construidas en

hornos a 230 °C para la fusión de ambas. Además de fibras de madera y plástico,

pueden contener otros materiales de relleno (ligno-celulósico o inorgánico). Por otro lado

algunas fibras que pueden sustituir un porcentaje de la madera o/y el plástico pueden ser

rellenos a base de fibras, ejemplo fibras de celulosa, cáscara de maní, bambú, paja, etc.

Además cabe resaltar que se ha disminuido la tala de árboles para la construcción de

muebles para el hogar y cocina, haciendo estos materiales ecológicos y más duraderos

en comparación con los elaborados de madera en su totalidad.

Este tipo de madera es utilizada para elaborar bases para pizarrones escolares,

escritorios, etc.

PROCEDIMIENTO DE ELABORACION, MOLDEADOS, EXTRURSION Y SOPLADO Métodos de obtención de productos plásticos:

La fabricación de productos sintéticos se realiza sin arranque de viruta. Normalmente se

lleva a cabo a partir de la materia prima que procede del plástico reciclado; o bien, de un

proceso químico. Posteriormente, el producto plástico se hace pasar por unos molinos,

que los convierte en escamas, polvo o gránulos. A continuación se introducen en moldes

con la forma de la pieza a obtener. Las piezas salen de él, prácticamente terminadas,

esto quiere decir que no necesitan un proceso posterior. Los principales métodos de

obtención son:

Prensado: se emplea para materiales termoestables. Con este sistema, el material

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Pulverizado, se introduce en la parte inferior del molde; a continuación, se prensa y se le

aplica calor para que se vuelva plástico y llene los espacios huecos del molde, una vez

que la pieza está endurecida, se quita el molde.

Inyección: se emplea normalmente para los materiales termoplásticos. La materia prima

se introduce en un recipiente, que por medio de un émbolo, comprime la masa y la hace

pasar al interior del molde, y después de haber endurecido, se abre el molde y se quita la

pieza.

Termo conformado: este método se emplea para materiales termoplásticos. Las piezas

se fabrican a partir de planchas por deformación en caliente, una vez que se cierra el

molde a la temperatura deseada, se aplica el vacío o presión; y cuando el material está

frío se desmolda.

Extrusión y soplado: se emplea en materiales termoplásticos, para la fabricación de

cuerpos hueco. El proceso consiste en lo siguiente:

1º.-El material sale en estado plástico por un conducto tubular.

2º.-El material extraído se recoge entre las mitades de un molde.

3º.-Al cerrar el molde, queda la forma del molde. Las rebabas que quedan, se cortan y se

expulsan automáticamente al cubrir el molde.

4º.-En el caso del soplado, por la cabeza del molde se insufla aire caliente, por lo cual, el

material adquiere la forma interna del molde.

PLÁSTICOS:

Los elementos de plástico representan la mayor variedad de uso de la construcción de

edificios. Algunos de los principales problemas con los plásticos son su falta de

resistencia al fuego, escasa rigidez, expansión térmica e inestabilidad química o física

con el tiempo.

Algunos de los usos importantes en la construcción son:

- Sustituto del vidrio

- Revestimiento

- Adhesivos

- Elementos moldeados

- Espumas

RESINAS Y FIBRA DE VIDRIOS

Resina

La resina es una secreción orgánica que producen muchas plantas, particularmente los

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Árboles del tipo conífera. Es muy valorada por sus propiedades químicas y sus usos

asociados, como por ejemplo la producción de barnices, adhesivos y aditivos

alimenticios. También es un constituyente habitual de perfumes o incienso. En muchos

países, entre ellos España, es frecuente referirse a la "resina" como "resina de pino" ya

que esta conífera es su principal fuente.

Definiciones

No existe acuerdo en la denominación de la resina y sus derivados. En este artículo se

utilizará la aceptada por la Academia de la Lengua Española. Cuando pueda dar origen a

confusión se incluyen los sinónimos utilizados con más frecuencia.

Resina: es la sustancia sólida o de consistencia pastosa, insoluble en el agua, soluble en

el alcohol y en los aceites esenciales, y capaz de arder en contacto con el aire, obtenida

naturalmente como producto que fluye de varias plantas.

Trementina: es un jugo casi líquido, pegajoso, odorífero y de sabor picante, que fluye de

los pinos, abetos, alerces y terebintos. Se emplea principalmente como disolvente en la

industria de pinturas y barnices.

También se conoce como miera y algunas veces como resina.

Aguarrás: Aceite volátil de trementina, usado principalmente como disolvente de pinturas

y barnices.

También se la conoce como trementina o esencia de trementina.

Colofonia: Resina sólida, producto de la destilación de la trementina, empleada en

farmacia y para otros usos.

A veces se utiliza el término resina para nombrar a este producto sólido.

Pez (femenino): Sustancia resinosa, sólida, lustrosa, quebradiza y de color pardo

amarillento, que se obtiene echando en agua fría el residuo que deja la trementina al

acabar de sacarle el aguarrás.

Es una colofonia más o menos impurificada.

El término incluye también sustancias sintéticas con propiedades similares a las resinas

naturales. De esta forma las resinas se dividen en: resinas naturales y resinas sintéticas.

Resinas naturales

Ámbar, Resina verdadera, Gomorresinas, Oleorresinas, Bálsamos, Lacto resinas,

Resinas sintéticas, Resina.jpg, Poliéster Poliuretano, Resina epox, acrílicos Viniléster y

Composites

Composición

La resina es una mezcla compleja de terpenos, ácidos resínicos, ácidos grasos y otros

-14-

Componentes complejos: alcoholes, ésteres... La proporción de cada componente es

función de la especie arbórea y el origen geográfico. Valores típicos son:

60-75 % de ácidos resínicos.

10-15 % de terpenos.

5-10 % de sustancias varias y agua.

Por destilación a presión ambiente, es posible separar dos fracciones:

60 - 75 % de Colofonia.

15 - 25 % de aguarras y agua.

Resinero

El oficio de resinero era muy común entre los pueblos de montaña durante gran parte del

siglo pasado. De los extensos pinares se extraía la resina que era vendida a buen precio

en el mercado, puesto que su utilización en la industria era muy variada. Las nuevas

técnicas de producción, y los nuevos materiales han relegado este oficio al olvido.

La provincia de Segovia, por estar encuadrada dentro de la comarca Tierra de Pinares,

ha sido la mayor productora de resina en España,2 destacando la villa de Cuéllar, que su

alta producción permitía el abastecimiento de parte de Castilla y Andalucía.3 Además, en

el año 1958, la imagen de la Virgen del Henar, patrona de la Comunidad de Villa y Tierra

de Cuéllar fue proclamada patrona de los resineros de España por el sumo pontífice Pío

XII.4 Otro importante foco de producción en la provincia fue la villa de Coca, y ambas

volvieron a restablecer la industria en la zona en el siglo XXI.5 6

En Molinicos (Albacete) la industria resinera extraía grandes cantidades de este material

de los extensos pinares existentes en el municipio. Aún hoy podemos observar la huella

de esta industria en los troncos de los pinos.

OBTENCION, TRANSFORMACION Y APLICACION

Formación de la fibra

La fibra de vidrio se conforma de hebras delgadas hechas a base de sílice o de

formulaciones especiales de vidrio, extruidas a modo de filamentos de diámetros

diminutos y aptos para procesos de tejeduría. La técnica de calentar y elaborar fibras

finas a partir de vidrio se conoce desde hace milenios; sin embargo, el uso de estas

fibras para aplicaciones textiles es mucho más reciente: sólo hasta ahora es posible

fabricar hebras y fibras de vidrio almacenadas en longitudes cortadas y estandarizadas.

La primera producción comercial de fibra de vidrio ocurrió en 1936; en 1938 Owens-

Illinois Glass Company y Corning Glass Works se unieron para formar la Owens-Corning

Fiberglas Corporation. Cuando ambas compañías se unieron para producir y promover la

-15-

Fibra de vidrio, introdujeron al mercado filamentos continuos de fibra de vidrio.1 Owens-

Corning continúa siendo el mayor productor de fibra de vidrio en el mercado actual.

Los tipos de fibra de vidrio usados más comúnmente son las de vidrio clase E (E-glass:

vidrio de alumino-borosilicato con menos de 1% peso/peso de óxidos alcalinos,

principalmente usada para GRP), pero también se usan las clases A (A-glass: vidrio

alcali-cal con pocos o ningún óxido de boro), clase E-CR (E-CR glass: de silicato álcali-

cal con menos de 1% peso/peso de óxidos alcalinos, con alta resistencia a los ácidos),

clase C (C-glass: vidrio álcali-cal con alto contenido de óxido de boro, usadas por

ejemplo en fibras de vidrio con filamentos cortos), clase D (D-glass: vidrio de borosilicato

con una constate dieléctrica alta), clase R (R-glass: vidrio de aluminio silicatos sin MgO

ni CaO con altas prestaciones mecánicas) y la clase S (S-glass: vidrio de aluminio

silicatos sin CaO pero con alto contenido de MgO con alta resistencia a la tracción).3

Química de la fibra de vidrio

La fibra de vidrio útil para tejido tiene como base el compuesto sílice, SiO2. En su forma

pura el dióxido de silicio se comporta como polímero (SiO2)n. Es decir, no tiene un punto

de fusión verdadero pero se suaviza a 1200 °C, punto en el que comienza a

descomponerse y a 1713 °C la mayoría de las moléculas presentan libertad de

movimiento. Si el vidrio ha sido extruido y enfriado de forma rápida desde esta

temperatura, es imposible obtener una estructura ordenada.4 En su estado de polímero

se forman grupos de SiO4 que están configurados con estructura tetrahédrica con el

átomo de silicio en el centro, y cuatro átomos de oxígeno en las puntas. Estos átomos

luego forman una red de enlaces en las esquinas que comparten los átomos de oxígeno.

Los estados vítreos y cristalinos de la sílice (vidrio y cuarzo) tienen niveles energéticos

similares en sus bases moleculares, lo que implica que en su forma vidriosa es

extremadamente estable; en orden de reducir la cristalización, debe ser calentado a

temperaturas superiores a los 1200 °C por períodos prolongados de tiempo.

Estructura molecular teórica del vidrio

Aunque la sílice pura es perfectamente viable para hacer vidrio y fibra de vidrio, debe ser

procesada a temperaturas muy altas, lo cual es un inconveniente a menos que sus

propiedades químicas específicas sean necesarias. Parecería inusual introducir

impurezas al vidrio, sin embargo añadir algunos materiales contribuye a bajar su

temperatura de trabajo; estos materiales también añaden otras propiedades al vidrio que

pueden ser benéficas en aplicaciones diferentes. El primer tipo de vidrio usado para

hacer fibra fue el vidrio de cal sodada o el vidrio Clase A, que no es muy resistente a

compuestos alcalinos; para corregir esto, un nuevo tipo conocido como Clase E, se

desarrolló como un vidrio de alumino-borosilicato que es libre de elementos alcalinos

(<2%);5 esta fue la primera formulación de vidrio usada para la formación de filamentos.

El vidrio de clase E constituye aún la principal forma de producción de fibra de vidrio y

sus compuestos particulares pueden tener ligeras variaciones que deben permanecer

bajo cierto rango. La letra E es usada debido a que se desarrolló principalmente para

-16-

Aplicaciones eléctricas. El vidrio Clase S es una formulación cuya característica principal

es la alta resistencia a la tracción y por lo mismo recibe su letra (de tensile strength). El

vidrio clase C fue desarrollado para resistir el ataque químico, principalmente de ácidos

que destruirían un vidrio clase E (su letra proviene entonces de chemical resistance). El

vidrio de Clase T, es una variante comercial de North American Fiberglass del vidrio de

Clase C. El vidrio Clase A es una referencia industrial para denominar al vidrio reciclado,

muchas veces de botellas, que se usa para hacer lana de vidrio. La clase AR es un vidrio

resistente a compuestos alcalinos (AR de alkali-resistant). La mayoría de las fibras de

vidrio tienen una solubilidad limitada en agua pero esto cambia en relación al pH. Los

iones de cloruro también pueden atacar y disolver superficies de vidrio Clase E.

El vidrio de clase E no puede derretirse realmente, pero a cambio se suaviza,

definiéndose su punto de ablandamiento como "la temperatura a la que una fibra con un

diámetro entre 0.55 y 0.77mm de 235mm de longitud, se alarga con su propia carga a

una rata de 1mm/min cuando está suspendida verticalmente y se ha calentado a una

tasa de 5 °C por minuto".6 El punto de deformación se alcanza cuando el vidrio tiene una

viscosidad de 1014.5 poise. El punto de atenuación (enfriamiento), que es la temperatura

en la que las tensiones internas se reducen a un límite comercialmente aceptable de 15

minutos, está determinado por una viscosidad de 1013 poise.

Las fibras de vidrio son buenos aislantes térmicos debido a su alto índice de área

superficial en relación al peso. Sin embargo, un área superficial incrementada la hace

mucho más vulnerable al ataque químico. Los bloques de fibra de vidrio atrapan aire

entre ellos, haciendo que la fibra de vidrio sea un buen aislante térmico, con

conductividad térmica del orden de 0.05 W/(m·K)7

Tensión

Tipo

de

Fibra

Tensió

n de

rotura

(MPa)8

Esfuerzo de

Compresió

n

(MPa)

Densida

d

(g/cm3)

Dilatació

n térmica

µm/(m°C)

T de

ablandamient

o

(°C)

Precio

dólar/k

g

Vidri

o

clase

E

3445 1080 2.58 5.4 846 ~2

Vidri

o

clase

4890 1600 2.46 2.9 1056 ~20

S-2

La tensión del vidrio usualmente se comprueba y reporta para fibras "vírgenes" o

Prístinas—aquellas que se acaban de fabricar. Las fibras recién hechas, más delgadas,

son las más fuertes debido a que son más dúctiles. Cuanto más se raye su superficie,

menor será la tenacidad resultante.5 Debido a que el vidrio presenta una estructura

amorfa, sus propiedades son isotrópicas, es decir, son las mismas a lo largo y ancho de

la fibra (a diferencia de la fibra de carbono, cuya estructura molecular hace que sus

propiedades sean diferentes a lo largo y ancho, es decir, anisotrópicas).4 La humedad es

un factor importante para la tensión de rotura; puede ser adsorbida fácilmente y causar

rupturas y defectos superficiales microscópicos, disminuyendo la tenacidad.

A diferencia de la fibra de carbono, la de vidrio puede soportar más alargamiento antes

de romperse; existe una relación de proporcionalidad entre el diámetro de doblez del

filamento, al diámetro del filamento en sí. La viscosidad del vidrio fundido es muy

importante para el éxito durante la fabricación; durante la conformación (tirando del vidrio

para reducir el espesor de la fibra) la viscosidad debe ser relativamente baja; de ser muy

alta, la fibra se puede romper mientras se tira. Sin embargo, de ser muy baja, el vidrio

puede formar gotas en vez de convertirse en filamentos útiles para hacer fibra.

Procesos de fabricación

Fundición

Hay dos tipos principales de fabricación de fibra y dos tipos de resultados. La primera, es

fibra hecha a partir de un proceso de fundición directo y la segunda un proceso de

refundición de canicas. Ambas comienzan con el material en su forma sólida; los

materiales se combinan y se funden en un horno. Luego, para el proceso con canicas, el

material fundido se separa mediante tensión cortante y se enrolla en canicas que están

enfriadas y empacadas. Las canicas se llevan a las instalaciones donde se elabora la

fibra donde se insertan dentro de contenedores para refundirse; el vidrio fundido se

extruye en espirales roscados (similares a insertos roscados) para conformar la fibra. En

el proceso de fundición directo, el vidrio derretido en el horno va directamente a la

formación de los insertos.

Formación

La placa donde se enroscan los insertos es el componente principal en el maquinado de

la fibra. Consiste en una placa de metal caliente en la que están situadas las boquillas

mediante las cuales se hará fibra a partir de los insertos introducidos en ellas. Casi

siempre esta placa está hecha de una aleación de platino y rodio por motivos de

durabilidad. El platino se usa debido a que el vidrio fundido tiene una afinidad natural

-18-

Para humectarlo. Las primeras placas que se usaban para este propósito eran 100% de

platino y el vidrio las penetraba tan fácilmente que empapaba la placa y se acumulaba

como residuo a la salida de las boquillas. También se usa esta aleación platino-rodio

debido al costo del platino y su tendencia a desgastarse con facilidad; en el proceso de

fundición directa, las placas también cumplen la función de colectar el vidrio fundido. Se

usan ligeramente calientes para mantener el vidrio a una temperatura correcta,

adecuada para la formación de la fibra. En el proceso de fundición de canicas, la placa

actúa más como un distribuidor de calor, en el sentido en que funde la mayoría del

material.

Estas placas representan el mayor costo en la producción de fibra de vidrio. El diseño de

las boquillas también es importante; el número de boquillas abarca un rango desde 200 a

4000 en múltiples de 200. Una de las dimensiones más importantes a tener en cuenta en

la elaboración de filamentos continuos, es el espesor de las paredes de las boquillas en

su salida; se descubrió que añadiendo un ensanchamiento de la cavidad antes del

orificio, se reducía el empapamiento. Actualmente, las boquillas están diseñadas para

tener un espesor de pared lo más delgado posible al final; a medida que el vidrio fluye

por la boquilla forma una gota que se suspende verticalmente y, a medida que cae, deja

un hilo conectado por el menisco a la boquilla, que será tan largo como lo permita el

diseño de la boquilla. Cuanto menor sea el anillo de la boquilla (la parte final de las

paredes que rodean el orificio de salida) más rápido permitirá la formación de la gota que

cae y más baja es la tendencia a que empape la parte vertical de la boquilla.1 La tensión

superficial del vidrio es lo que influye en la formación del menisco; para el vidrio de Clase

E debe ser de aproximadamente 400mN por minuto.

La velocidad de atenuación (enfriamiento) es importante en el diseño de la boquilla.

Aunque bajar esta velocidad permitiría hacer fibra más dura, no es viable

económicamente operar a bajas velocidades y a las que las boquillas no están

diseñadas.

Proceso de filamentos continuos

En el proceso de filamento continuo, luego de ser atenuada, a la fibra se le aplica un

apresto especial que permite que pueda ser embobinada o enrollada. La adición de este

compuesto también puede tener relación con su uso destinado, ya que algunos de ellos

son co-reactivos (pre impregnados) con ciertos tipos de resina cuando la fibra va a ser

usada para conformar un material compuesto.6 El apresto que se añade usualmente

tiene una relación de entre 0.5 y 2% de peso. El enrollado posterior se realiza a una tasa

de 1000 m por minuto.

Proceso de fibra corriente

Para la producción de fibra de vidrio corriente (útil también para hacer «lana de vidrio»),

existen diversos métodos de manufactura. El vidrio puede ser soplado o rociarse con

calor o vapor luego de salir de la máquina de conformado (fundido); usualmente esta

fibra se convierte en cierto tipo de textil, similar a un fieltro. El proceso más común es el

proceso rotativo, en el que el vidrio entra en un rotor que, por acción de la fuerza

centrífuga, dispara el vidrio en trozos horizontalmente mientras que chorros de aire lo

-19-

Empujan hacia abajo, donde recibe un aglutinante. Luego esta felpa es succionada en

una cortina que le da forma, y el aglutinante se cura usando un horno.

Salud

La fibra de vidrio se hizo muy popular desde que se descubrió que los asbestos son

causantes de cáncer, y fueron eliminados de muchos productos. Sin embargo, la

seguridad de la fibra de vidrio también se puso en duda debido a que investigaciones

muestran que la composición de este material (tanto los asbestos como la fibra de vidrio

son fibras de silicato) puede causar una toxicidad similar a la de los asbestos.

Estudios realizados con ratas en la década de 1970, mostraban que vidrio en fibra de

menos de 3 micras de diámetro y con una longitud superior a las 20 micras constituían

un "cancerígeno en potencia". Igualmente en el Centro Internacional de Investigación de

Cáncer CIRC se encontró que "podría anticiparse razonablemente como un cancerígeno"

en 1990. Por otra parte en la American Conference of Governmental Industrial Hygienist,

se estipula que no hay evidencia suficiente y que la fibra de vidrio se encuentra en el

listado de la asociación dentro del grupo A4: "No clasificado como un cancerígeno

humano".

Plástico reforzado con fibra de vidrio

El plástico reforzado con fibra de vidrio es un material compuesto o un plástico reforzado

por fibra (FRP) hecho de polímero armado con fibras de vidrio delgadas. Al igual que el

plástico reforzado con fibra de carbono, sufre de una sinécdoque que simplifica su

enunciación como fibra de vidrio, al referirse al material compuesto. Puede usarse la

fibra presentada en CSM (chopped strand mat) que es en esencia una tela en rollos

hecha de trozos sueltos (diferentes a la lana de vidrio que se caracteriza por su

apariencia de algodón, mucho más esponjosa), o como una tela tejida (a veces llamada

mat).

Como muchos otros materiales compuestos (por ejemplo el hormigón armado) los dos

materiales actúan al mismo tiempo, cada uno complementando las propiedades del

otro.18 Mientras las resinas poliméricas son fuertes a cargas de compresión física, son

relativamente débiles a la tensión de rotura; la fibra de vidrio es muy fuerte en tensión

pero tiende a no resistir la compresión; así que al combinar ambos materiales, la GRP se

convierte en un material que resiste tanto compresión como tensión en rangos

aceptables y determinados.

COMPORTAMIENTO CONSTRUCTIVO Y ESTRUCTURAL

Usos

El uso normal de la fibra de vidrio incluye aislamiento acústico, aislamiento térmico y

aislamiento eléctrico en recubrimientos, como refuerzo a diversos materiales, palos de

tiendas de campaña, absorción de sonido, telas resistentes al calor y la corrosión, telas

-20-

de alta resistencia, pértigas para salto con garrocha, arcos y ballestas, tragaluces

translúcidos, partes de carrocería de automóviles, palos de hockey, tablas de surf,

cascos de embarcaciones, y rellenos estructurales ligeros de panal (técnica de armado

con honeycomb). Se ha usado para propósitos médicos en férulas. La fibra de vidrio es

ampliamente usada para la fabricación de tanques y silos de material compuesto.3 19

Importancia del reciclaje del vidrio para fabricar fibra

Los fabricantes de fibra de vidrio para aislamiento pueden usar vidrio reciclado. La fibra

que produce Owens Corning es en un 40% procedente de vidrio reciclado. En 2009 esta

compañía comenzó un programa de reciclaje de vidrio para enviar residuos de vidrio

reciclado desde Kansas City a la planta de Owens Corning para ser usado como materia

prima para fabricar fibra de vidrio clase A.

Comportamiento de la fibra de vidrio AR para aplicaciones estructurales en la

construcción.

El vidrio AR y su presentación en forma de fibras de refuerzo, fue diseñado para ser

inerte a los álcalis de los cementos. Por este motivo se viene utilizando desde hace

varias décadas como refuerzo de morteros y hormigones en forma de fibra corta. El

ensimaje que estas fibras de vidrio de refuerzo A R presentaba en su origen no era

compatible con resinas de tipo sintéticas, por lo que el refuerzo era exclusivo para

cementos y hormigones fuera cual fuera la aplicación, formato o proceso productivo.

Recientemente, gracias al desarrollo específico de ensimajes especiales acordes a las

fibras de vidrio AR ha aparecido la misma tipología de vidrio AR como refuerzo en forma

de fibra continua compatible con resinas sintéticas, lo cual abre el espectro de las

aplicaciones estructurales del material compuesto fibra de vidrio con matriz orgánica

como refuerzo dentro del hormigón. En este artículo se van a estudiar las propiedades

mecánicas de los materiales compuestos de fibra de vidrio AR. Primeramente se

estudiará el comportamiento de este tipo de fibra bajo una solicitación de corrosión bajo

tensión. Se comparará su pérdida de masa frente a las fibras de vidrio tipo E, C y sin

boro. A continuación se describirán los ensayos mecánicos de flexión 3 puntos y viga

corta llevados a cabo con laminados fibra de vidrio AR/poliéster con objeto de determinar

su módulo de Young y sus resistencias tanto a flexión como a cortadura interlaminar. Se

compararán los resultados de estos ensayos con los obtenidos para el material

compuesto de fibra de vidrio E/poliéster y se analizará su utilización como material

estructural en el ámbito de la construcción.

ARCILLA, ALFARERIA Y CERAMICAS

Arcilla

La arcilla es un suelo o roca sedimentaria constituida por agregados de silicatos de

aluminio hidratados, procedentes de la descomposición de rocas que contienen

feldespato, como el granito. Presenta diversas coloraciones según las impurezas que

contiene, desde el rojo anaranjado hasta el blanco cuando es pura.

-21-

Arcilla del período cuaternario (400.000 años), Estonia.

Físicamente se considera un coloide, de partículas extremadamente pequeñas y

superficie lisa. El diámetro de las partículas de la arcilla es inferior a 0,002 mm. En la

fracción textural arcilla puede haber partículas no minerales, los fitolitos. Químicamente

es un silicato hidratado de alúmina, cuya fórmula es: Al2O3 · 2SiO2 · H2O.

Se caracteriza por adquirir plasticidad al ser mezclada con agua, y también sonoridad y

dureza al calentarla por encima de 800 °C. La arcilla endurecida mediante la acción del

fuego fue la primera cerámica elaborada por los seres humanos, y aún es uno de los

materiales más baratos y de uso más amplio. Ladrillos, utensilios de cocina, objetos de

arte e incluso instrumentos musicales como la ocarina son elaborados con arcilla.

También se la utiliza en muchos procesos industriales, tales como en la elaboración de

papel, producción de cemento y procesos químicos.

Clasificación

Las arcillas se pueden clasificar de acuerdo con varios factores. Así, dependiendo del

proceso geológico que las originó y a la ubicación del yacimiento en el que se

encuentran, se pueden clasificar en:

Arcilla primaria: se utiliza esta denominación cuando el yacimiento donde se encuentra

es el mismo lugar en donde se originó. El caolín es la única arcilla primaria conocida.

Arcillas secundarias: son las que se han desplazado después de su formación, por

fuerzas físicas o químicas. Se encuentran entre ellas el caolín secundario, la arcilla

refractaria, la arcilla de bola, el barro de superficie y el gres.

Si atendemos a la estructura de sus componentes, se distinguen las arcillas filitenses y

las arcillas fibrosas.

También se pueden distinguir las arcillas de acuerdo a su plasticidad. Existen así las

arcillas plásticas (como la caolinítica) y las poco plásticas (como la esméctica, que

absorbe las grasas).

Por último, hay también las arcillas calcáreas, la arcilla con bloques (arcilla, grava y

bloques de piedra de las morrenas), la arcilla de descalcificación y las arcillitas

(esquistos arcillosos).

Química y estructura

Estos minerales se constituyen de láminas de tetraedros con una composición química

general de Si2O5 en donde cada tetraedro (SiO4) está unido en sus esquinas a otros

tres formando una red hexagonal. Aluminio y hierro pueden parcialmente reemplazar por

silicio en la estructura mientras. Los oxígenos ubicados en el ápice de los tetraedros de

estas láminas pueden al mismo tiempo también formar parte de otra lámina paralela

compuesta de octaedro. Estos octaedros suelen estar coordinados por cationes de Al,

-22-

Mg, Fe3+ y Fe2+. Más infrecuentemente átomos de Li, V, Cr, Mn, Ni, Cu o Zn ocupan

dicho sitio de coordinación.

Las relativamente grandes superficies de los minerales de la arcilla pueden adsorber

iones y moléculas ya están cargadas de electricidad estática.

Grupos de minerales arcillosos

Los minerales de la arcilla se suelen definir según composiciones químicas idealizadas.

La cantidad de sílice (SiO2) en la fórmula es una determinante clave en la clasificación

de los minerales de la arcilla.

Grupo de la caolinita: incluye los minerales caolinita, dickita, haloisita y nacrita. Algunas fuentes incluyen al grupo serpentinas por sus similitudes estructurales. Grupoesmectita:incluye pirofilita, talco, vermiculita, sauconita, saponita, nontronita, montmorillonita.

Grupo de la illita: incluye a las micas arcillosas. La illita es el único mineral.

Grupo de la clorita: incluye una amplia variedad de minerales similares con considerable variación química

Granulometría

Dentro de la clasificación granulométrica de las partículas del suelo, las arcillas ocupan

el siguiente lugar

Granulometría

Partícula Tamaño

Arcillas -------------------------------< 0,0039 mm

Limos --------------------------0,0039-0,0625 mm

Arenas---------------------------------0,0625-2 mm

Gravas---------------------------------------2-64 mm

Cantos rodados ------------------------64-256 mm

Bloques-------------------------------------->256 mm

Minerales de la arcilla

Los minerales de la arcilla son filosilicatos de aluminio hidratados a veces con cantidades variables de hierro, magnesio, metales alcalinos, tierras alcalinas y otros cationes. Los minerales de la arcilla son en general microscópicos. En la naturaleza los minerales de la arcilla son importantes componentes de la lutita y de los suelos. Se originan a partir de la meteorización o alteración hidrotermal de feldespatos, piroxenos y micas. También se le

-23-

Llama arcilla a algunos materiales plásticos y a partículas de tamaño igual o menor a

micrómetros que es el tamaño único o más común de todos los minerales de arcilla.

Historia

El conocimiento de la naturaleza de la arcilla se hizo mejor hacia los años 1920s y 1930s

con la mejora en la tecnología de los microscopios, necesarios para analizar los tamaños

infinitesimales de sus partículas.1 4 La estandarización de la terminología durante ese

periodo fue buena con especial atención a los términos similares y confusos, como hoja

y plano.

OBTENCION, TRANSFORMACION Y APLICACION

Historia del uso de la arcilla

La arcilla tiene propiedades plásticas, lo que significa que al humedecerla puede ser

Modelada fácilmente. Al secarse se torna firme y cuando se somete a altas temperaturas

acaecen reacciones químicas que, entre otros cambios, causan que la arcilla se

convierta en un material permanentemente rígido, denominado cerámica.

Por estas propiedades la arcilla es utilizada para hacer objetos de alfarería, de uso

cotidiano o decorativo. Los diferentes tipos de arcilla, cuando se mezclan con diferentes

minerales y en diversas condiciones, son utilizados para producir loza, gres y porcelana.

Dependiendo del contenido mineral de la tierra, la arcilla, puede aparecer en varios

colores, desde un pálido gris a un oscuro rojo anaranjado. Un horno diseñado

específicamente para cocer arcilla es llamado horno de alfarero.

La humanidad descubrió las útiles propiedades de la arcilla en tiempos prehistóricos, y

los recipientes más antiguos descubiertos son las vasijas elaboradas con arcilla.

También se utilizó, desde la prehistoria, para construir edificaciones de tapial, adobe y

posteriormente ladrillo, elemento de construcción cuyo uso aún perdura y es el más

utilizado para hacer muros y paredes en el mundo moderno. La arcilla fue utilizada en la

antigüedad también como soporte de escritura. Miles de años antes de Cristo, por cuenta

de los sumerios en la región mesopotámica, la escritura cuneiforme fue inscrita en

tablillas de arcilla.

La arcilla cocida al fuego, la cerámica, es uno de los medios más baratos de producir

objetos de uso cotidiano, y una de las materias primas utilizada profusamente, aun hoy

en día. Ladrillos, vasijas, platos, objetos de arte, e incluso sarcófagos o instrumentos

musicales, tales como la ocarina, fueron y son modelados con arcilla. La arcilla también

se utiliza en muchos procesos industriales, tales como la producción de cemento,

elaboración de papel, y obtención de sustancias de filtrado.

Los arqueólogos utilizan las características magnéticas de la arcilla cocida encontrada en bases de hogueras, hornos, etc., para fechar los elementos arcillosos que han

-24-

permanecido con la misma orientación, y compararlos con otros periodos históricos.

Arcilla de bola

Se denomina arcilla de bola a una arcilla con mucha plasticidad y poco calcio que se

extraía manualmente, a finales del siglo XIX, de los campos del sur de Inglaterra. Su

nombre procede de las bolas que hacían los mineros para facilitar su extracción.

Alfarería

Alfarería, de alfaharería,1 es el arte de elaborar objetos de barro o arcilla y, por

extensión, el oficio que ha permitido al hombre crear toda clase de enseres y artilugios

domésticos a lo largo de la historia. En el Occidente culturalmente tecnológico la alfarería

popular, cacharrería ruda y evocadora obra de artesanos barreros, ha pasado en gran

medida a convertirse en artículo decorativo y de coleccionismo y en materia de interés

etnográfico, sumado a su valor arqueológico.

La industria alfarera, además de la vajilla y la cacharrería, abarca la azulejería sencilla, la

tejería, la ladrillería y la fabricación de baldosas sin esmaltar.

Popularmente, alfarería es sinónimo de cerámica, si bien suele denominarse y aplicarse

el término cerámica a un conjunto de técnicas más depuradas en que intervienen varias

cocciones de la pieza, esmaltados más sofisticados y decoración más fina. Otras

técnicas cuyos términos se asocian a la alfarería y la cerámica son la loza y la terracota.

Definición y etimología

La alfarería es la cerámica popular, la más corriente, la que se hacía en los pueblos para

uso popular. Después vino la cerámica, todo aquello que es decorado, con carácter

suntuario, artístico.

La palabra alfarería proviene del árabe fahhâr, barro, y ésta a su vez del hebreo: hhafar,

tierra. Joan Corominas en su Diccionario5 cita a Lope de Vega para alfarero. En 1789 se

documenta alfaharería; y en 1866, alfarería, finalmente.

Por su parte, apoyándose en el Diccionario de Autoridades, el DRAE conserva el término

alcaller (para alfar y alfarero) y alcallería (conjunto de vasijas de barro).

Historia y origen

Los primeros objetos de alfarería se remontan al período Gravetiense (Paleolítico Superior) y se trata de pequeñas representaciones de divinidades maternales y de culto a la fertilidad como la llamada Venus de Dolní Věstonice datada cerca de 29 000 - 25 000 a. C.7 Una de las piezas más antigua que se conoce es una vasija del período Jōmon de la época de la prehistoria del Japón (10 000 a. C. / 8000 a. C.), pieza que actualmente se expone en el Museo Nacional de Tokio. Su nombre se le da por las marcas de cuerda con el que está decorada.8 Se han encontrado otras evidencias en la cuenca del río Amur en Rusia que han revelado rastros de cerámica que datan del 14 000 - 13 000 a. C.9 10 Existen trozos de alfarería encontrados en el sur de China que

-25-

fueron datados por carbono 14 a finales de 1990 y que se fecharon entre el 9000 y el 14 000 a. C., en nuevas excavaciones realizadas en la cueva Xianrendong en la Jiangxi los nuevos encuentros se remontan hacia el 20 000 a.

Una de las técnicas que caracterizan las culturas neolíticas, y que se considera una

prueba para la ordenación cronológica, es la cerámica o arcilla modelada. Las pequeñas

figuras de arcilla cocida ya se encontraban en el Paleolítico Superior, 12 aunque es en el

Neolítico cuando aparece el vacío a partir del trabajo con arcilla y, por tanto, se

encuentra una utilidad en las vasijas, que se usan para la elaboración de los alimentos

cocinados al fuego. En el Próximo Oriente, se ha encontrado cerámica de uno o dos

milenios anteriores a la aparición del cultivo de los cereales, por lo que esta asociación

del nacimiento de la alfarería con la práctica agrícola y culinaria se encuentra aún dentro

de una cierta confusión.13

Los primeros artesanos especializados aparecieron en Mesopotamia, que inventaron las

herramientas para trabajar mejor la arcilla, como el torno de alfarero y el horno para

cocerla hacia el 3400 a. C.14 15 Igualmente en Grecia como en los Balcanes Solón. Los

toscanos, en tiempo de Porsena, trabajaban tan bien en este arte que sus artefactos se

pagaban a un precio más elevado en tiempos de Augusto que los mismos de plata y oro.

Los hallazgos arqueológicos en el Alto Egipto, en la fase Naqada I, hacen suponer que

desde el 4500 al 3500 a. C. se practicaba la agricultura. También se enterraban los

muertos en tumbas, donde era frecuente el uso de ajuares funerarios entre los que era

normal encontrar vasijas de terracota roja con motivos pintados en blanco; las

decoraciones que predominaban eran las de tipo geométrico, como por ejemplo

triángulos, semicírculos y espigas.19 Hacia el 4000 a. C. en el pueblo de Badari se

fabricaban vasijas de alfarería de paredes finas y pulidas y del aproximadamente 3600 a.

C. se han encontrado grandes cantidades de objetos pintados, con figuras de animales y

también con escenas de barcos de remos.

Durante el Neolítico medio, la cultura Dímini, en Grecia, produjo una cerámica con una

gran variedad de formas y con una ornamentación policroma, sobre todo de espirales y

grecas. Al final de este periodo y a principios del Neolítico final se utilizó una alfarería

negra bruñida, de influencia anatólica. El llamado Neolítico danubiano del centro de

Europa, que existió a comienzos del V milenio, producía una cerámica que estaba

caracterizada por la decoración de «bandas», con unas formas que eran

extremadamente sencillas de vasos sin asas y de cuello ancho. Las líneas de la

decoración estaban realizadas a base de incisiones paralelas y puntuadas.

En el mismo periodo Neolítico, la alfarería doméstica apareció en pequeñas poblaciones

como en el yacimiento de Hacilar (oeste de Turquía), estas piezas se reducían en vasijas

cocidas a baja temperatura y decoradas con franjas lisas pintadas con arcilla blanca no

ferrosa. Del IV milenio son los grupos de alfarería encontrados en los yacimientos de

Gumelnitsa, Salcutsa en Rumanía y Tripole y Cucuteni en Ucrania de formas con perfil

convexo en la parte superior y cóncavo en la inferior, la decoración era geométrica.

En el periodo inicial de la Edad del bronce la mayor parte de las vasijas están realizadas, en la civilización micénica, a mano sin la ayuda de ninguna rueda de alfarero, que fue introducida al final de esta época, consiguiendo con ello una mejor regularidad en la

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producción. Casi todos las piezas están pulidas con una herramienta que deja unas

marcas, la pintura primitiva se hacía con arcilla líquida y las líneas grabadas se llenaban

con otra arcilla blanca. En Creta se produjo una técnica de horneado que producía un

acabado de las piezas con salpicaduras en rojo y negro. Las jarras con pitorro son

comunes durante el estilo cicládico y normalmente realizadas con una pintura mate.

En la antigüedad americana la mayoría de sus pueblos eran agrícolas y, por tanto,

sedentarios, lo que hizo que se produjeran grandes cantidades de utensilios domésticos

para su uso culinario o de almacenaje. Aunque se utilizaron distintas arcillas según el

territorio donde se fabricaban, el horno abierto era el único conocido en toda la América

indígena. La técnica de la realización era, en general, a mano, sin ayuda de torno, y se

utilizó el molde según la época y la cultura. Las formas son similares, aunque con ciertas

particularidades, en las de México, por ejemplo, donde también se utilizaban los cuencos

pequeños éstos tenían patas y el fondo rallado con incisiones que servían para moler el

chile y otros condimentos. También se realizaron urnas funerarias, sobre todo en el

territorio sudamericano.

El origen de la cerámica se produce en la costa de la Ecuador hacia el 3200 a. C. Se

hicieron unos estudios por arqueólogos norteamericanos y ecuatorianos, donde se trató

de demostrar las semejanzas de esta cerámica con la de la cultura japonesa de período

Jōmon. En ambos países, las formas y técnicas tenían relación con sus economías,

preferentemente marítimas.26 En Colombia se encuentran hallazgos de cerámica

datadas en el año 2925 a. C. con utensilios muy toscos de cuencos semiesféricos. Ollas

de color rojizo y negro aparecen en Perú ya en el período un poco más tardío, hacia el

1800 a. C. La cultura Huari, fue una civilización andina que floreció en el centro de los

Andes aproximadamente desde el siglo VII hasta el XIII, entre las piezas que destacan

se hallan los huacos. Una de las formas más característica de los incas peruanos fue el

arríbalo incaico, utilizado principalmente para el transporte del agua.

En los Estados Unidos, destaca la cultura existente en la parte este del país, llamada

«del bosque», aparece hacia el 2000 a. C y es una cerámica con impresiones a base de

cuerdas o tejidos, técnica que se realizaba palmeando la superficie de los utensilios con

paletas de madera donde se habían enrollado, previamente, cuerdas o tejidos.

Las técnicas se fueron transmitiendo lentamente desde el Oriente Próximo hacia Europa

occidental, y también a la Península Ibérica, con un desfase de unos dos mil años

aproximadamente.29 Este proceso evolucionó de acuerdo con una serie de factores:

El entorno natural y climático propio del lugar: el factor geológico como base de la

materia prima era necesario para obtener el material primario, la arcilla, y también era

necesaria la existencia de árboles para conseguir la leña que se usaba en la posterior

cocción en hornos. El clima fue un factor importante, ya que, por ejemplo, en lugares

como Siberia o Patagonia no se llegó a producir cerámica. También en la Península

Ibérica hay grandes desfases entre regiones de la costa con las de la Meseta, el

Cantábrico o las Islas Baleares y Canarias. En unas zonas el progreso y evolución era

constante y en otras el mismo sistema y técnica perduraba durante más años. Así mismo

se sabe que durante los meses de invierno no se llegaba a trabajar a causa del frío.

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La dinámica cultural: otro factor para que la tecnología evolucione, son las circunstancias sociales y culturales. Una concentración de poder como la que sucedió en las grandes civilizaciones de la antigüedad, impulsa la necesidad de elaborar objetos suntuarios para palacios y cultos religiosos, así como vajillas, utensilios para guardar alimentos y bebidas. El influjo de otros pueblos más poderosos como los fenicios, griegos, árabes y romanos, introdujo su estilo y las formas de las vasijas a pueblos que quedaban bajo su dominio.

El aumento de la demografía y sus necesidades: es natural que cuando se produce un

incremento demográfico más acelerado, las necesidades funcionales aumenten, es

necesario que los productos se transporten y almacenen, como está demostrado que

sucedió en una época como el Neolítico.

Según las últimas dataciones, se considera que las cerámicas más primitivas de este

ámbito fueron las del tipo cordial, como las de los yacimientos de la Cova de l'Or (4770 a.

C.) en Beniarrés, y las de Las Cenizas (4670-4160 a. C.) en Aitana de la Comunidad

Valenciana. Otras dataciones obtenidas se remontan al VI milenio, como las halladas en

la Cueva Fosca de Ares del Maestrazgo en Castellón, el Abrigo Grande de los Grajos de

Cieza en Murcia, la Cueva de los Murciélagos de Albuñol y del Nacimiento de Pontones

en Granada.

Hacia el 2000 a. C., grupos de emigrantes orientales se esparcieron por la Península

Ibérica de las costas del sur hacia el interior, desarrollándose la cultura almeriense, que

dio origen a la cultura del vaso campaniforme que más tarde se extendería hacia Francia

y Alemania.33 Un poco más tarde, hacia el 1700 a. C., apareció la cultura de El Argar, al

sur de la Península Ibérica, donde se han encontrado sepulturas realizadas en tinajas

ubicadas en el propio subsuelo de las viviendas, con gran cantidad de objetos, entre

ellos, gran cantidad de cerámica. Las tinajas son para personajes individuales, sin

ninguna clase de ornamentación, en muchos casos bruñidas y con unas dimensiones de

un metro de altura por 70-80 cm de diámetro, las mayores fueron encontradas en la

región de Murcia. Se observa que cuando el difunto, como consecuencia de su tamaño,

no cabía, se utilizaban dos jarras opuestas por ambas bocas. En estos ajuares funerarios

se encuentran diversos tipos de vasijas: las de «tulipa», con base semiesférica y la parte

superior cónica, y las «copas», con el pie bajo aunque algunas son de pie alto, con el

receptáculo de forma esférica.

Entre el 1300 y el 750 a. C. se produce la llamada cultura de los campos de urnas. El rito

de la incineración se introduce en la península a través de los Pirineos en dirección hacia el noreste, en los valles leridanos de los ríos Segre y Cinca; los objetos guardan una

gran similitud con los del bajo Aragón y el valle del Ebro. Las cerámicas de referencia

son las «acanaladas».

Una de las necrópolis más estudiadas es la de La Punta del Pi en el Puerto de la Selva

que contiene unos setenta enterramientos; en la necrópolis de Espolla se han

encontrado más de doscientas urnas. Las urnas se colocaban en el centro de la fosa y

tienen una dimensión de 25 a 30 centímetros, la mayoría con una tapadera también de

cerámica y decoradas con franjas de surcos estriados, de ahí el nombre de acanaladas.

La incineración se extendió por el resto de la península, como se puede ver en las

necrópolis de la Peña Negra de Crevillente, o en la Meseta Central los hallazgos de Las

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Cogotas de Cardeñosa en Ávila y de La Osera de Chamartín en Ávila, con más de dos mil enterramientos, donde muchas de sus vasijas se encuentran con incrustaciones de arcilla blanca que forman decoraciones. En Andalucía occidental el tipo de urnas presenta una decoración punteada mientras que en la parte oriental son lisas y bruñidas. En toda la península se encuentra la cerámica negra. Artesos

A comienzos de la Edad del Hierro, a la cerámica se añaden pinturas policromas,

barnices y se utilizan hornos de doble cámara. La vajilla presenta toda una variedad de

formas y decoraciones que han ido adoptando los artesanos del lugar, a partir de las

aportaciones realizadas por los fenicios, griegos y cartagineses.37 La cultura de los

Tartesios se sitúa entre las ciudades de Huelva, Cádiz y Sevilla y toda la región suroeste

de Andalucía; abarca un período que va desde el año 1000 a. C. hasta el 535 a. C., año

de la Batalla de Alalia. La señal más evidente en cuanto a la cerámica es el modelado

del alfarero y el horno de doble cámara. La decoración es la del tipo Carambolo, o sea,

con la influencia geométrica de imitación fenicia y griega y los acabados de las piezas

con asas, bordes hacia el exterior y de base plana, detalles que caracterizan la

producción de Andalucía occidental. En Carmona se encontraron vasijas decoradas con

influencias orientales, probablemente iban destinadas como ofrendas a los dioses y

aparecen figuras realistas de grifos, bueyes y pájaros fantást

Cerámica griega

Los griegos establecieron su comercio con la población ibérica entre el 600-550 a. C.,

sobre todo con vajillas seriadas. En general, estas piezas eran producidas para el gran

consumo, y presentaban una decoración sencilla, lo que demuestra que la economía de

la península no era muy buena en comparación con la de los etruscos que si compraban

verdaderas obras de arte en cuanto a la cerámica griega. En esta importación peninsular

destacan los Kílix, de un tamaño entre 10-15 centímetros de diámetro y con una base de

unos 10 centímetros, la mayoría de estas piezas se han encontrado en Valencia y al

sureste de la península. Esta vasija, junto con las cráteras, son las piezas más

reproducidas por los alfareros ibéricos junto con pequeños cántaros del tipo asko.40 Los

vasos griegos encontrados en Ampurias representan más del setenta y cinco por ciento

del total de los vasos encontrados en España.

Durante más de cinco siglos, los griegos, celtas, iberos y cartagineses se yuxtaponen por

toda la península. Las diferencias entre las diversas regiones son evidentes y se

conservan hasta la Edad Contemporánea. La cerámica evoluciona a partir de la llegada

de los recién llegados que se establecen en el territorio y que enseñan nuevas técnicas

artesanales, así como nuevos hábitos en la agricultura y en la cultura culinaria.

Cerámica ibérica.

Los griegos fueron los que denominaron con la palabra Iberia las costas occidentales del

Mediterráneo y, por tanto, los íberos eran sus habitantes. Según las excavaciones

arqueológicas la zona comprendía desde Narbona hasta el valle alto del Guadalquivir. La

arqueología agrupa la producción de cerámica en cinco áreas: Murcia, Valencia, Aragón,

Cataluña (con el sur de Francia), y una gran parte de Andalucía y de Castilla-La Mancha.

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Entre los siglos VI a. C. y V a. C. se produce una concentración de poblamientos. Se Crean nuevas pinturas para la decoración de las vasijas, obras en las que se aplican tierras naturales a base de óxidos minerales, la presencia de hierro proporciona colores anaranjados y rojizos a las piezas. El material de los pinceles es pelo animal, especialmente de la barba de la cabra. Las decoraciones van desde simples bandas geométricas a motivos florales, hasta figuras zoomórficas de caballos, toros, peces o perros, y antropomórficas, con damas y guerreros como personajes. En las alfarerías ibéricas, el mismo autor de la vasija era quien también pintaba la pieza, al contrario de los alfareros griegos que disponían de pintores para realizar las decoraciones de las piezas de artesanía. Hispania romana

Cuando Hispania cae bajo la potestad de Roma, el oficio de alfarero experimenta un

gran desarrollo. No sólo llegan a la península grandes cantidades de cerámica, sino

también operarios que traen e implantan su técnica y su saber. A partir del siglo I a. C.,

procedente de la Magna Grecia, se introduce en todo el territorio las primeras vajillas

finas y los vasos de colores vivos, piezas que son copiadas en todos los talleres

artesanos. Destacan las obras de barniz negro y barniz rojo, con paredes finas y la cubierta vidriada, y los tipos más abundantes son las ánforas, lucernas y vajillas

Las vajillas se realizan en diversas modalidades pero la de tierra sigillata es la preferida y

se solía realizar con una decoración en relieve, con galba de color rojo. Los centros de

producción en la península se encontraban en Teruel, Granada, Andújar, Linares

Solsona, Mérida y La Rioja.

Técnicas de modelado

Existen tres categorías básicas:

Modelado a mano: las técnicas manuales son las más primitivas, donde las piezas

son construidas mediante el estirado de la pasta en rollos, placas o bolas de arcilla,

generalmente unidas mediante la preparación de arcilla líquida

llamada barbotina.Una vez acabada la pieza, la superficie se alisa con la misma

mano humedecida. Nunca dos piezas de cerámica trabajadas manualmente serán

exactamente iguales, por lo que estas técnicas no son las más apropiadas para

hacer juegos de piezas idénticas, como por ejemplo vajillas de cocina, juegos de

café, de licor, etc. Esta técnica permiten al ceramista usar su imaginación y crear

diferentes piezas artísticas. El modelado a mano era una técnica utilizada por los

pueblos primitivos y aún se encuentran numerosos artesanos que trabajan

maravillosamente, tales como los alfareros de los indios Pueblo, las tribus de

África central y del sur, los aborígenes australianos, Japón y toda el Asia oriental. En

España podemos encontrar zonas donde se elaboran este tipo de vasijas del modo

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tradicional, como en Galicia, Asturias y el alto Aragón.

Modelado a tornera: llamado también «torno lento», es un artefacto formado por un

pivote y una rueda, que impulsado por la mano produce un movimiento de rotación

discontinuo, con lo cual se facilita el trabajo manual, ya que actúa como mesa

giratoria, muchos autores están de acuerdo que este tratamiento se puede

considerar un trabajo de «modelado a mano», ya que el movimiento giratorio

siempre es intermitente y se tiene que ir modelado manualmente, salvo que tenga la

colaboración de un ayudante que impulse la rotación a la tornera, —en este caso es

cuando se denomina «torno bajo»—.

Modelado a torno: llamado también «torno rápido», es muy común que las piezas

hechas en torno sean terminadas manualmente. El torno de alfarero es la técnica

más utilizada para la creación de piezas en serie. En la actualidad también es

empleado para hacer piezas singulares o artísticas. Este método es empleado desde

el año 5000 a. C. en el Antiguo Egipto, Oriente Próximo y Asia. En la Península

Ibérica llegó hacia el siglo VIII a. C., de mano de los fenicios, si bien existen

cerámicas a torno más antiguas importadas de otras zonas del Mediterráneo. Para

trabajar con él, se coloca una bola o pella de arcilla en la rueda del torno, el cual es

impulsado por el pie del alfarero que lo hace girar. La rueda gira velozmente

mientras la arcilla es presionada de una manera determinada para que adquiera la

forma deseada. El trabajo con torno requiere una gran habilidad técnica, pero un

alfarero habilidoso puede producir muchas piezas casi idénticas en poco tiempo.

Actualmente se utiliza más el torno eléctrico que requiere menos esfuerzo. Debido a

su naturaleza, los trabajos mediante el empleo de torno son casi exclusivamente

piezas con simetría radial respecto de un eje vertical. Estas piezas pueden ser

decoradas mediante la creación de diferentes texturas sobre su superficie al objeto

de hacerlas visualmente más interesantes. Muchas veces, las piezas creadas en el

torno son modificadas manualmente, agregándole asas, tapas, pies, picos y otros

aspectos funcionales.

Modelado al vaciado o con el uso de molde: la técnica de vaciado o a molde, es probablemente la más apropiada para la producción en serie (industrial). La arcilla líquida es vertida en un molde de yeso lo que permite un ligero endurecimiento. Una vez que el molde absorbe la mayor parte del agua de la capa de arcilla que queda en contacto con el molde, la arcilla remanente es volcada fuera del molde y se deja secar la pieza. Finalmente la pieza es sacada del molde, se le corrigen las

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Imperfecciones que pueda tener y se la deja secar al aire libre. Según el tipo de obra a reproducir se puede hacer con un molde de una sola pieza, cuando el modelo es más complicado los moldes se hacen de piezas que se pueden ir quitando independientemente y sin romperlas para su posterior utilización, hay que hacer un entalle a las piezas del molde para que una vez retirado el modelo se puedan ensamblar.

Fases de elaboración

Todas las piezas cerámicas pasan por varias fases durante su elaboración: preparación

del barro, modelado, secado, primera cocción u horneado (alfarería tradicional) y

cocciones de aplicación de técnicas cerámicas.

Preparación

Primero, la arcilla es amasada para que la humedad y demás partículas se distribuyan

homogéneamente y para sacar cualquier burbuja de aire que tenga en su interior (lo que

puede provocar explosiones durante el horneado o quema).

Composición o modelado

Luego es modelada manualmente o mediante diversas herramientas. El agua es

utilizada para mantener la plasticidad de la arcilla durante el modelado, sin que

aparezcan rajaduras. Los trabajos realizados en torno generalmente necesitan ser

desbastados o retorneados para hacer que el espesor de la pared sea uniforme en toda

la pieza o para modelar el pie de la pieza. Este proceso es llevado a cabo cuando la

pieza se ha secado lo suficiente como para resistir este tipo de manipulación.

Secado y pulido

La pieza se deja al aire hasta que se seca y endurece lo suficiente. Esta fase es

denominada «estado de cuero». Las piezas que se encuentran así son muy quebradizas,

por lo que deben ser manipuladas cuidadosamente. Una vez que la pieza se termina, se

deja secar nuevamente para que pierda el resto de la humedad que aún contiene,

quedando con un aspecto similar al hueso. Cuando la pieza está totalmente seca, su

color es más claro, y adquiere mayor dureza. En este momento es cuando se le suele

pasar una lija fina y una esponja húmeda con el fin de pulirla.

Horneados

Luego es llevada al horno, en donde pierde la humedad química y adquiere una mayor

resistencia y sonoridad. Puede ser que con esta cocción la pieza ya se dé por acabada,

como es el caso de la alfarería, o que aún requiera de horneados posteriores, como

sucede en la cerámica.

Pueden requerirse varias sesiones de horno para lograr efectos decorativos especiales, como por ejemplo para obtener la llamada decoración negativa, utilizada en varias culturas ancestrales, como la Vicús. El efecto de decoración negativa se logra al cubrir con arcilla algunas partes de la vasija en la fase final de su cocción, de este modo, las

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partes cubiertas conservan su color original, mientras que las partes descubiertas se tornan oscuras o negras mediante la reducción.

Morfología

Obra hueca: son las obras que tienen un cuerpo alto y abiertas por la parte superior,

que se las puede tapar, suelen llevar algún tipo de asas para su transporte o para

abocar su contenido, por ejemplo las ánforas, la alcarraza, el cántaro o las botijas.

Obra abierta: son las piezas con la boca más ancha que la base, como los platos,

fuentes y tapaderas para otras obras. Entran en esta categoría las que tienen unas

paredes cortas (3-5 cm), como pueden ser las cazuelas o los lebrillos y algunas con

la base plana de fondo cóncavo y paredes un poco mayores como los morteros,

ollas o soperas.

Obra cerrada: son las que tienen los cuerpos totalmente cerrados, que se debe

terminar con el bochado (bochar en alfarería es cerrar una pieza), como las huchas,

las alcuzas, las cantimploras y el botijo.

Obra plana de molde: son las piezas dedicadas especialmente a la construcción y se

realizan con el molde plano, es decir un cajón sin fondo que se coloca sobre el

suelo, se rellena con la arcilla, se saca el molde y se deja secar, por ejemplo los

ladrillos, baldosas y tejas. Hay también el «molde de apretón» que consiste en un

molde abierto, normalmente de yeso, en el cual se presiona la arcilla con las manos

y queda grabado el dibujo correspondiente en la pieza

Terminología

El vocabulario alfarero abarca una gran variedad de formas con la consecuente riqueza

de léxico, ya que, según las regiones o comarcas, un mismo objeto tiene distinto nombre.

Hay vasijas que han ido desapareciendo y otras que, a pesar del paso de los siglos,

siguen haciéndose con la misma forma y en ocasiones similar proceso de elaboración.

No obstante, desde la segunda mitad del siglo XX, las piezas de alfarería, aunque no

cumplen con su primitiva función, son apreciadas como elementos decorativos.

la segunda mitad del siglo XX, las piezas de alfarería, aunque no cumplen con su

primitiva función, son apreciadas como elementos decorativos.

Alfar: Denomina el obrador o taller en el que trabaja el alfarero y también, de un

modo más general, la localidad que ha producido o produce cerámica.

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Vasijas para beber: En el argot ceramista llamadas alfarería de agua, incluyen,

desde el sencillo y antiquísimo cuenco o las ánforas, al 'sofisticado' botijo, que

sustituyó a jarros, cantimploras o porrones.

Vasijas de cocina: principalmente servían para guardar y almacenar alimentos:

tinajas para el vino y el aceite, orzas para la matanza del cerdo, tarros para

conservas en dulce, cazuelas, ollas, pucheros, morteros, mieleras y parras de varios

tamaños. La jarra -la más común- tiene una medida como máximo de 45-50

Centímetros. Las mayores vasijas son las tinajas que llegaban a alcanzar los cinco

metros de altura.

Vasijas de mesa: antiguamente no se acostumbraba a fabricar la vajilla completa

como en la actualidad y sólo se consideraba vajilla de mesa lo más elemental:

platos, cuencos, escudillas, vasos y copas.

Vasijas para los animales: curiosos y muy variados recipientes para ordeñar,

bebederos y comederos para gallinas, palomas, etc.

COMPORTAMIENTO CONSTRUCTIVO Y ESTRUCTURAL

CERAMICOS

Los materiales cerámicos son compuestos químicos o soluciones que contienen

elementos metálicos y no metálicos. Los materiales cerámicos tienen una amplia gama

de propiedades mecánicas y físicas. Las aplicaciones varían desde los productos de

alfarería, fabricación de ladrillos y azulejos, utensilios de cocina hasta vidrio, materiales

refractarios imanes y abrasivos. Las losetas que protegen al trasbordador espacial están

hechas de sílice, un material cerámico.

Tienen una propiedad esencial o una combinación especial de propiedades que no

pueden ser obtenidas por ningún otro material; siendo esto la base de su selección

debido a sus enlaces iónicos o covalentes por lo general son duros, frágiles con un alto

punto de fusión, tienen baja conductividad eléctrica y térmica, buena estabilidad química

y térmica y elevar la resistencia a la compresión. Sin embargo a veces constituye un

enigma, pues aunque de hecho son frágiles, algunos compuestos con matriz cerámica

tienen valores de tenacidad a la fractura superiores a algunos metales e incluso algunos

son super plásticos. Aunque la mayoría de los productos cerámicos son buenos aislantes

eléctricos y térmicos tienen conductividades térmicas parecidas a las de los metales. Los

productos cerámicos como el FeO y el ZnO, son semiconductores y además han sido

descubiertos materiales cerámicos súper conductores como el YBa2Cu3O7-x.

Analizaremos los mecanismos mediante los cuales estos materiales se deformen al aplicarse una carga, los defectos inevitablemente presentes en la estructura que pueden

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hacer que el material falle por su fragilidad que el tamaño y el número de las imperfecciones difieren en cada pieza cerámica individual. Por estas razones el comportamiento mecánico de los materiales cerámicos es menos predecible que el de los metales, por esta

La estructura de los cerámicos cristalinos.

En estas estructuras los guiones de las celdas unitarias ocupan sitios en la red que

Proporcionan la coordinación adecuada y aseguran que se obtenga el equilibrio

adecuado de los cargas. La mayoría de los cerámicos, sin embargo tienen, estructuras

cristalinas más complicadas incluyendo las descritas:

Estructura perovskite

La celda unitaria perovskite Se encuentra en varios cerámicos importantes.

En este tipo de celda están presentes tres clases de iones si en las esquinas de un cubo

están los iones de bario, los iones de oxigeno llenaran los sitios centrados en la cara y

los iones de titanio ocuparan los sitios centrados en el cuerpo. La distorsión de la celda

unitaria produce una señal eléctrica, lo que permite que ciertos titanios sirvan como

transductores.

Estructura del corindón

Una de las fórmulas de aluminio tiene la estructura cristalina del corindón, similar a una

estructura hexagonal compacta.

La estructura de Espinel

La estructura de espines tiene una celda unitaria cúbica que se puede visualizar como

una formación de ocho cubos más pequeños.

En cada uno de esos cubos menores se localizan iones de oxígeno en las posiciones

normales de una red cúbica centrada en las caras dentro de los cubos pequeños hay

cuatro sitios intersticiales octaédricos y ocho sitios intersticiales tetraédricos, de los

cuales los cationes ocupan tres.

Grafito

El grafito es una de las formas cristalinas del carbono, algunas veces se le considera

material cerámico, en el que el carbono es un elemento y no una combinación de átomos

metálicos y no metálicos.

Estructura de los silicatos cristalinos

Algunos materiales cerámicos contienen enlaces covalentes. La disposición de los

átomos en la celda unitaria proporciona la coordinación adecuada, que equilibra la carga

y además asegura que no se viole la direccionalidad de los enlaces covalentes.

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Compuestos de silicatos

Cuando 2 iones de Mg2 están disponibles para combinarse con un tetraedro se produce

un compuesto Mg2SiO4 o fosterita. Los 2 iones Mg 2 satisfacen los requisitos de carga y

equilibran los iones SiO4. Producen una estructura cristalina tridimensional.

Las estructuras de anillo y cadena

Cuando 2 vértices del tetraedro se comparten con otros grupos tetraédricos, se forman

anillos y cadenas. Gran cantidad de los materiales cerámicos tiene estructura meta

silicato.

Las estructuras lamínales

Cuando la reacción O: si resulta en la formula Si2O5 los tetraedros se combinan para

formar estructuras lamínales. En una formación ideal 3 de los átomos de oxigeno de

cada tetraedro están ubicados en un solo plano formando un patrón hexagonal. Lo

átomos de silicio de los tetraedros forman un segundo plano también con un patrón

hexagonal. El cuarto átomo de oxigeno de cada tetraedro esa presente en un tercer

plano.

Sílice.

Finalmente cuando las cuatro esquinas de los tetraedros estén compartidas son otros

tetraedros iguales se produce la tristobalita.

Procesamiento y aplicaciones de productos de arcilla

Los productos de arcilla forman un grupo de cerámicos tradicionales que reutilizan para

la producción de tubos, ladrillos, artefactos de cocina y otros productos comunes. La

arcilla sirve como aglutinante inicial para los polvos cerámicos, que típicamente son de

sílice.

Técnicas de conformado para productos de arcilla. Los polvos, la arcilla, el fundente y el

agua se mezclan y se les da forma. Mezclas secas o semisecas se comprimen en formas

verdes con suficiente resistencia para poder ser manejadas. Para una compactación más

uniforme de las formas complejas, se puede efectuar un prensado isostático los polvos

se colocan en un molde doble y se someten a alta presión en un gas o en un medio

líquido. A mayores contenidos de humedad, los polvos son más plásticos o confortables.

A estas mezclas clásicas se le pueden aplicar procesos de conformado hidroplastico,

incluyendo extrusión, recortado y conformado a mano. Los lodos cerámicos pueden

inyectarse en moldes cuando contiene grandes cantidades plastificantes orgánicos en

vez de agua.

Procesos de aplicaciones de cerámicos avanzados

Los cerámicos estructurales avanzados están diseñados para optimizar las propiedades

mecánicas a temperaturas elevadas. A fin de alcanzar estas propiedades, se requiere,

en comparación con la cerámica tradicional, un control excepcional de la pureza, el

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procesamiento y del micro estructura.

Materiales y aplicaciones avanzadas un extenso grupo de cerámicos avanzados se usa

en aplicaciones no estructurales aprovechando sus únicas propiedades magnéticas,

electrónicas y óptica, su buena resistencia a la corrosión a alta temperatura, su

capacidad de catalizador en reacciones químicas, su capacidad de servir como

censores.

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CONCLUSION

Durante la lectura del trabajo que se le presento a continuación es de saber de los

materiales que se encuentran plasmado y la manera como el ser humano se va

compenetrando con la naturaleza propiamente dicha y los materiales que ella le brinda

para el desarrollo de cada ser humano y de su medio que utiliza a diario y a través de los

años con nuevas tecnología se le da mayor provecho para su uso en todo lo que

respecta a la construcción en general bien sea, viviendas, vehículos, utensilios del hogar

entre otros.

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