Fuente: https://repository.usta.edu.co/bitstream/handle/11634/20011/2019jessicaaguilar.pdf?sequence=1
JESSICA PAOLA AGUILAR GUTIERREZ UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS SEDE TUNJA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL TUNJA 2019
ELABORACIÓN DE LADRILLOS MEDIANTE LA INCLUSIÓN DE CENIZA DE CARBÓN PROVENIENTE DE LA LADRILLERA BELLA VISTA DE TUNJABOYACÁ
JESSICA PAOLA AGUILAR GUTIERREZ Trabajo de grado en la modalidad de semillero de investigación presentado como requisito para optar al título de ingeniero civil
DIRECTOR: PhD. SANDRA CONSUELO DIAZ BELLO
CODIRECTOR: MSc. WILLIAM RICARDO MOZO MORENO UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS SEDE TUNJA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL TUNJA 2019
primeramente a Dios, por darme vida y salud para culminar con mi etapa de pregrado, gracias a él por concederme los mejores padres, esposo y hermano, los cuales me han brindado su apoyo incondicional a lo largo de mi carrera y que siempre me han dado una voz de aliento en los momentos difíciles, pero sobre todo doy gracias por haber enviado a mi hijo, lo más hermoso y el ser que me ha llenado de valentía y le ha dado un sentido a mi existir. Por otra parte, presento los más sinceros agradecimientos al Señor Gonzalo Rodríguez, propietario de la Ladrillera Bella Vista, la colaboración incondicional de la directora del semillero de investigación, PhD. Sandra Díaz Bello, así como al codirector, ingeniero William Ricardo Mozo Moreno y al ingeniero Nicolás Figueroa Correa. También a los laboratoristas de la Facultad de Ingeniería Civil Fredy Hernández y J. Ángel Miranda.
5 TABLA DE CONTENIDO Pág. RESUMEN.............................................................................................................13 ABSTRACT............................................................................................................14 INTRODUCCIÓN...................................................................................................15 1.
PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN ..............................................................17 2. OBJETIVOS.................................................................................................18 2.1
OBJETIVO GENERAL .................................................................................18 2.2
OBJETIVOS ESPECÍFICOS........................................................................18 3.
ESTADO DEL ARTE....................................................................................19 4.
METODOLOGÍA ..........................................................................................22 4.1
RECOLECCIÓN DE MATERIAS PRIMAS...................................................22 4.2 CARACTERIZACIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS ...................................22 4.3
DISEÑO DE EXPERIMENTOS....................................................................23 4.4
PARÁMETROS PARA LA PREPARACIÓN DE LA MEZCLA Y ELABORACIÓN DE LOS MAMPUESTOS ............................................................24 4.4.1.
Molienda.. .................................................................................................24 4.4.2. Tamizado..................................................................................................25 4.4.3.
Dosificación. .............................................................................................25 4.4.4.
Homogenización .......................................................................................26 4.4.5. Conformado..............................................................................................27 4.4.6. Secado......................................................................................................27 4.4.7. Cocción.....................................................................................................28 6 4.5
ENSAYOS DE PROPIEDADES FÍSICAS....................................................28 4.5.1.
Tasa inicial de absorción. .........................................................................29 4.5.2.
Absorción de Agua. ..................................................................................30 4.5.3.
Resistencia a la compresión.....................................................................30 5.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN.....................................................................32 5.1
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA...............................................................32 5.1.1.
Composición mineralógica de la arcilla.....................................................32 5.1.2.
Composición mineralógica de la ceniza....................................................33 5.2
CARACTERIZACIÓN FÍSICA ......................................................................34 5.3
PROPIEDADES FÍSICAS SEGÚN NTC 4205 .............................................36 5.3.1.
Absorción de agua....................................................................................37 5.3.2.
Resistencia a la compresión.....................................................................39 5.4
ANÁLISIS DISEÑO DE EXPERIMENTOS...................................................40 5.4.1.
Primera variable de respuesta. .................................................................40 5.4.2.
Segunda variable de respuesta ................................................................43 6.
CONCLUSIONES ........................................................................................45 7. RECOMENDACIONES................................................................................46 8.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.............................................................47 7
LISTA DE GRÁFICAS Gráfica 1. DRX arcilla...........................................................................................33
Gráfica 2.
DRX ceniza de Carbón.........................................................................34
Gráfica 3.
Diagrama de Casa Grande...................................................................36
Gráfica 4.
Absorción de agua................................................................................38
Gráfica 5.
Resistencia a la compresión.................................................................39
Gráfica 6.
Gráfica de residuos para resistencia a la compresión ..........................40
Gráfica 7.
Probabilidad resistencia a la compresión vs porcentaje de inclusión de CDC .......................................................................................................................42
Gráfica 8.
Diagrama de caja .................................................................................42
Gráfica 9.
Residuos para absorción......................................................................43
Gráfica 10.
Diagrama de caja para absorción.......................................................44 8
LISTA DE IMÁGENES
Imagen 1. Cantera de arcilla .................................................................................22
Imagen 2. Ensayo limites ......................................................................................23
Imagen 3. Molienda de la arcilla............................................................................24
Imagen 4. Tamizaje de las materias primas..........................................................25
Imagen 5. Dosificación arcilla................................................................................26
Imagen 6. Homogenización de las muestras ........................................................26
Imagen 7. Conformado de los mampuestos..........................................................27
Imagen 8. Secado de los mampuestos .................................................................27
Imagen 9. Ladrillos cocidos...................................................................................28
Imagen 10. Ensayo tasa inicial de absorción ........................................................29
Imagen 11. Absorción de agua..............................................................................30
Imagen 12. Resistencia a la compresión...............................................................31 9
LISTA DE ANEXOS
ANEXO A. CARACTERIZACIÓN MATERIAS PRIMAS Anexo 1. Caracterización mineralógica de la arcilla mediante difracción de Rayos X (DRX). Anexo 2. Caracterización mineralógica de la ceniza de carbón mediante difracción de Rayos X (DRX). Anexo 3. Determinación de límites de Atterberg para 100 % Arcilla. Anexo 4. Determinación de límites de Atterberg para 95% A-5%C. Anexo 5. Determinación de límites de Atterberg para 90% A-10%C. Anexo 6. Determinación de límites de Atterberg para 85% A-15%C. Anexo 7. Diagrama de Casagrande.
ANEXO B. PROPIEDADES FISICAS DE LOS MAMPUESTOS SEGÚN NTC 4205 Anexo 11. Tasa inicial absorción de agua para los diferentes porcentajes de sustitución 0%, 5%, 10% y 15%. Anexo 12. Absorción de agua para los diferentes porcentajes de sustitución 0%, 5%, 10% y 15%. Anexo 13. Resistencia a la Compresión para para los diferentes porcentajes de sustitución 0%, 5%, 10% y 15%.
ANEXO C. PASOS PARA ELABORAR LOS LADRILLOS Anexo 14. Homogenización de las materias primas. Anexo 15. Tamizaje de los dos materiales a utilizar (Arcilla-Ceniza de carbón). Anexo 16. Límites de Atterberg. Anexo 17. Preparación de la mezcla. 10 Anexo 18. Conformado de los elementos cerámicos Anexo 19. Secado de los elementos cerámicos en el horno Anexo 20. Cocción en la mufla 11
