l1cararcilla

8/17/2019 L1CarArcilla

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UNIVERSIDAD NACIONALJORGE BASADRE

GROHMANNTACNA

INGENIERÍA DEMATERIALE

S I

FACULTAD DE INGENIERIAESCUELA ACAD. PROFESIONALDE INGENIERÍA METALÚRGICA

LABORATORIO No. 02

ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN DE ARCILLAS

1. OBJETIVOS Determinación de propiedades de arcillas naturales. Conocimiento de los procedimientos de los diferentes ensayos aplicados a las arcillas. adiestramiento en los respectivos ensayos de arcillas.

2. EUIPO Y MATERIALES 01 Balanza 01 Horno de mufla de 200ºC 01 Horno de calcinación de 1 000ºC 01 Serie de tamices No.0 a 00 01 !"uipo de #$$!%B!%&' para medición de plasticidad 01 (ernier de precisión 01 )olde de conos pirom*tricos 01 !"uipo para ensayo de resistencia a la fle+ión 0, -. de arcilla natural o pasta preparada

!. RESUMEN TEÓRICOMUESTREO

/a calidad de la arcilla en los depósitos puede diferir de una uicación a otra. /amasa de cada remesa de arcilla tami*n puede diferir en calidad. or eso' las muestras

para los ensayos' deen recolectarse por lo menos de sitios diferentes del depósito dearcilla o del luar de almacenamiento.

HUMEDAD#n si la arcilla se ve seca y al tocarlo tami*n se siente seca' ella siempre

contiene cierta cantidad de aua. or lo tanto cuando la arcilla es comprada' ella contienecierta cantidad de aua' y al comprarla tami*n se estar3 paando el aua. Conocer elcontenido de aua eneficia al comprador.

4dealmente' cada lote de arcilla llevado al taller dee ser ensayado. !ste ensayo tami*nes realizado para verificar el contenido de aua de pastas pl3sticas y pastas de arcillassemisecas para moldeo por e+trusión.

TAMA"O DE PARTICULASCada arcilla tiene su propia ranulometr5a' "ue lo diferencia de las otras. Se 6an

efectuado muc6os an3lisis ranulom*tricos para diferentes materiales' "ue puedenresumirse as57MATERIAL TAMA"O SEGÚN SEGER #$$% MALLA TYLER

A&'() *&+',) 0.88 a y m3s 92.002: ; 8

A&'() -() 0.00 a 0.88 ;


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A&3) 0.000 a 0.010 ; 00;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;&eneralmente las arcillas son de dimensiones pe"ue=as' inferior a 1 micrón de di3metro'

por consiuiente tienen randes 3reas superficiales por masa.!l conocimiento de la ranulometr5a' es de suma importancia' sore todo ladeterminación de la superficie' por"ue *sta tiene ran influencia en la plasticidad y la

fluidificación.

PLASTICIDAD Número Atterberg

/a arcilla m3s pl3stica' es la "ue m3s aua asorer3 sin ponerse fluida. #s5 elrano del contenido de aua sore la cual una arcilla es pl3stica' es una medida de su

plasticidad. !ste t*rmino es conocido como el nmero de #$$!%B!%&. Límite plástico

!l l5mite pl3stico' >' es la m5nima cantidad de aua re"uerida para "ue la arcillase pona pl3stica de modo "ue pueda ser conformado con facilidad.

Límite líquido

!l l5mite l5"uido' />' es la m5nima cantidad de aua re"uerida para "ue la arcillase deslice liremente a?o su propio peso.

!l rano de aua' /> @ >' es llamado nmero #tterer. !l contenido de aua de/> y > est3 e+presado como un porcenta?e del peso de la arcilla 6meda.

PERDIDAS POR CALCINACIÓN!l aua de los poros es eliminado apro+imadamente a 100 º C. !l aua molecular

9aua de alomeración "u5mica:' del interior de la estructura de la arcilla' es lierado a8,0 º ; A00 º C. *rdidas del aua de alomeración "u5mica corresponde directamente a lacantidad en la arcilla mineral "ue esta presente en material arcilloso. !l aua molecular de las arenas o feldespatos no son removidos.

/a 3)o(6) tiene p*rdidas en forma de vapor de aua del orden del 1 mientras "ue la $o(6$o&o(6) tiene p*rdidas en forma de vapor de aua del orden del, .

na arcilla arenosa con cristales de caolinita "ue muestra una p*rdida de alrededor del E ' entonces' contienen solamente ,0 de arcilla mineral' el resto es materiales no

pl3sticos tales como arena' mica o feldespato./as calizas 9caronatos:' se descomponen a


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na pieza de arcilla "uemado apro+imadamente a A00 ºC ser3 muy porosa. Con elaumento de temperatura' el feldespato' cal y otras impurezas empezar3n a fundir ?untocon la s5lice en la arcilla' formando un vidrio. !sto llenar3 radualmente los poros de laarcilla' 6aci*ndolo menos porosa. !ste proceso se llama vitrificación' y la arcilla m3svitrificale ser3 menos porosa. /a porosidad puede determinarse midiendo la 6ailidad dela arcilla "uemada para asorer aua.

RESISTENCIA A LA FLE7IONn ensayo a la fle+ión es utilizado para determinar7

a: %esistencia en seco' ensayando proetas de arcilla secada. : %esistencia en muestras "uemadas.

!n un ensayo de fle+ión' una proeta en forma de arra con sección rectanular ocircular es fle+ionada usando una t*cnica de tres o cuatro puntos de aplicación de lacara el es"uema de aplicación de cara por tres puntos se ilustra en la i.1. !n el

punto de aplicación de la cara' la superficie superior est3 sometida a un estado decompresión' mientras la superficie inferior esta sometida a tracción. /a tensión se calculaa partir del espesor de la proeta' el momento de fle+ión y el momento de inercia de la

sección./a tensión m3+ima' o tensión a la fractura en este ensayo de fle+ión' se denomina

$89+o 9' &o6+&)' o &',,6'(3) ) ) -':8(; un par3metro mec3nico importante para lascer3micas fr3iles. !n el caso de una sección rectanular' la resistencia a la fle+ión 9 f :es iual a7

22

8

d b

L F f f =σ


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F*.2.= Gperación de cuarteo' 9' 4+$'9)9

1: )uestrear la arcilla por cuarteo.2: esar 200 r. 9I6umeda: de la arcilla 6meda.8: Colocar la arcilla' en una c3psula limpia' y calentar a 1,0 º C durante una 6ora.

: esar la arcilla seca 9Iseca:' y calcular con7

I6meda ; Isseca Humedad J ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; + 100

IHumeda


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2: /a misma muestra secarla a 1,0 ºC por una 6ora ' lueo pesarla y anotarlo como Iseca' para otener7

I6medo ; Iseca/4)4$! /44DG' /> J ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; + 100

I6medo

8: !l resto de la arcilla es mantenida en el molde de yeso 6asta "ue se pueda tomar con lamano un poco de pasta. #masar la pasta con las manos 6asta "ue empiece a ra?arse. !n ese

punto se alcanza el l5mite pl3stico de la arcilla y la muestra se pesa para encontrar I pl3stico. Secar la arcilla a 1,0 ºC durante 1 6ora y pesarla' Isecan.

Ipl3stico ; Iseco/5mite pl3stico' > J ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; + 100

Ipl3stico

Nmero #$$!%B!%& J /> ; >

Nmero de #tterer alto corresponde a una arcilla pl3stica.Caol5n 10 ; 1,#rcilla de ola 10 ; ,0


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ESCUELA ACAD. PROFESIONAL DE ING. METALÚRGICA

HOJA DE CONTROL

CARACTERIZACIÓN DE ARCILLAS

ENSAYO 1 2 ! < PROM.

H)!D#DI6Is

H J 100 9I6 @ Is: L Is

#%!N#

IaIo

# J 100Ia LIo$#)#OG D!#%$4C/#S

Iresiduo

Iseco)alla E0 9: IE0)alla 10 9: I10)alla 200 9: I200)alla 82, 9: I82,

; )alla 82, 9: I82,

#S#N$! J 100 9Iseco @ Iresiduo:L Iseco!%D4D# G% C#/C4N#C4GN

IsecoIcalcina

C J 100 9Iseco @ Icalcinado:L Iseco/#S$4C4D#D Is

I6/> J 1009I6 @ Is:L I6

Ipl3sticoIse

> J1009Ipl3stico @ Ise:L Ise No.#$$ J /> ; >

CGN$%#CC4GN/marca/seco

/"uemado

Contracción en seco J 100 ; /seco

Contracción en "uemado J /seco ; /"uemadoG%GS4D#D Iseco

Iremo

poros J 100 9Iremo @ Iseco: L Iseco

N$G D!#B/#ND#)4!N$G

$emperaturaP

!NS#PG D!/!Q4GN

/ d

I1/1/2

f J /1+I1 L /2 -.

f J 98f /: L 2 d2 - L cm2

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