mejoramiento de la materia prima para la produccion de ... · determinar mezclas de arcillas...

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“MEJORAMIENTO DE LA MATERIA PRIMA

PARA LA PRODUCCION DE LADRILLOS DE

CALIDAD”

COCHABAMBA - BOLIVIA

Marzo 2011

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Índice

1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................... 4

2. OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 5

2.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................. 5

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.......................................................................................................... 5

3. METODOLOGÍA ............................................................................................................................... 5

4. IDENTIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LOS PUNTOS DE EXPLOTACIÓN Y EXTRACCION DE

MUESTRAS .............................................................................................................................................. 5

4.1. EL CALVARIO – QUILLACOLLO (CV) ......................................................................................... 7

4.2. SAN BENITO – SAN BENITO (SB) .............................................................................................. 8

4.3. SANTIBAÑEZ – SANTIBAÑEZ (ST) ............................................................................................. 9

4.4. SIPE SIPE – SIPE SIPE (SS) ....................................................................................................... 10

4.5. ESQUILAN - COLCAPIRHUA – QUILLACOLLO (EQ) ................................................................. 11

4.6. SACABA – SACABA (SC) ......................................................................................................... 12

5. CARACTERIZACIÓN MINERALÓGICA, QUIMICA Y ESTRUCTURAL ................................................. 13

5.1. DIFRACCIÓN DE RAYOS X ...................................................................................................... 13

5.2. FLUORESCENCIA DE RAYOS X ................................................................................................ 15

6. CARACTERIZACIÓN FISICOQUIMICA ............................................................................................. 17

6.1. CONTENIDO DE HUMEDAD ................................................................................................... 17

6.2. CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA ................................................................................... 17

6.3. PLASTICIDAD ......................................................................................................................... 18

6.4. CONTRACCIÓN LINEAL AL SECADO Y A LA COCHURA ........................................................... 20

6.5. COLOR AL QUEMADO ........................................................................................................... 21

6.6. ABSORCIÓN DE AGUA ........................................................................................................... 22

7. ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE RESULTADOS ............................................................................... 23

8. OPTIMIZACIÓN DE MASAS CERÁMICAS DEL SECTOR ................................................................... 24

8.1. ANALISIS DE MEZCLAS ........................................................................................................... 25

8.1.1. Visión General de las Mezclas ........................................................................................... 25

8.1.1.1. Contracción Lineal – Secado ......................................................................................... 27

8.1.1.2. Contracción Lineal –Cochura ....................................................................................... 28

8.1.1.3. Pérdida de Masa – Cochura .......................................................................................... 29

8.1.1.4. Absorción de Agua ........................................................................................................ 29

8.1.1.5. Tabla Comparativa ........................................................................................................ 31

8.1.2. Visión Específica de Mezclas ............................................................................................. 31

8.1.2.1. Contracción Lineal – Secado ......................................................................................... 33

3

8.1.2.2. Contracción Lineal –Cochura ....................................................................................... 33

8.1.2.3. Pérdida de Masa – Cochura .......................................................................................... 34

8.1.2.4. Absorción de Agua ........................................................................................................ 34

8.1.2.5. Tabla Comparativa ........................................................................................................ 35

8.1.3. Propuesta de Mezclas Adecuadas ..................................................................................... 36

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................................................ 37

10. ANEXOS ..................................................................................................................................... 38

10.1. DIFRACCIÓN DE RAYOS X .................................................................................................. 38

10.2. FLUORESCENCIA DE RAYOS X ............................................................................................ 52

10.3. LIMITES DE ATTERBERG .................................................................................................... 60

10.4. ARCHIVO FOTOGRAFICO ................................................................................................... 69

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1. INTRODUCCIÓN

Las arcillas tienen un sin fin de usos, y estas mismas han sido utilizadas por el

hombre desde la antigüedad. Hoy en día las arcillas comerciales, son aquellas que

sirven como materia prima industrial y figuran entre los recursos minerales más

importantes, tanto por el volumen explotado como por el valor de la producción.

Un 90 % de la producción se dedica, preferentemente a la fabricación de

materiales de construcción y agregados. Sólo un 10 % se dedica a otras industrias

(fabricación de papel, caucho, pinturas, absorbentes, decolorantes, arenas de

moldeo, productos químicos y farmacéuticos, agricultura, etc.)

En general, al primer tipo (las que se utilizan en construcción) se las denomina

arcillas cerámicas, arcillas para la construcción o arcillas comunes, son arcillas

compuestas por dos o más minerales de la arcilla, generalmente illita y esmectita,

con importantes cantidades de otros minerales que no son filosilicatos (carbonatos,

cuarzo, etc). Se utilizan para la fabricación de materiales de construcción y

agregados.

Al segundo tipo se las denomina arcillas especiales, son arcillas constituidas

fundamentalmente por un sólo tipo de mineral de la arcilla, y sus propiedades

dependen esencialmente de las características de ese mineral. Estas, a pesar de ser

mucho menos importantes en volumen, suponen más del 70 % del valor de las

arcillas comerciales, y son objeto de comercio internacional.

La explotación, normalmente, se efectúa a cielo abierto, utilizando medios

mecánicos convencionales. La potencia del recubrimiento a remover varía de unos

yacimientos a otros, pero, generalmente, en la mayor parte de las explotaciones son

inferiores a los 15 m.

El procesado industrial del producto de cantera viene fijado por la naturaleza y

uso a que se destine. Generalmente es sencillo, reduciéndose a un machaqueo previo

y eliminación de la humedad y finalmente, a una molienda hasta los tamaños de

partícula deseados. La temperatura de secado depende de la utilización posterior de

la arcilla.

Uno de los alcances del proyecto “EFICIENCIA ENERGÉTICA EN

LADRILLERAS ARTESANALES - EELA”, es la determinar las características

mineralógicas y las propiedades físico-químicas de depósitos de arcillosos ubicados

en la provincia de Cercado Cochabamba, con el fin, de evaluar los yacimientos en

actual explotación y los futuros yacimientos a ser explotados, para así tener una idea

clara del material no metálico con el que cuenta el sector ladrillero en Cochabamba.

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2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL

Determinar las características de la arcillas, hacia el mejoramiento y aprovechamiento de

la materia prima usada en la producción de ladrillos en Cochabamba.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar las características que presentan las arcillas e identificar aquellos

yacimientos y estratos aptos para la fabricación de ladrillos en el departamento de

Cochabamba.

Determinar mezclas de arcillas adecuadas para reducir los tiempos de cocción y

producir ladrillos de calidad.

3. METODOLOGÍA

El desarrollo de las fases de investigación planteadas en la presente consultoría, tomando en

cuenta que se planificó un trabajo de campo adicional, tuvo la siguiente metodología:

Fase inicial

Comprende la etapa de recolección bibliográfica, libros, tesis, trabajos dirigidos

realizados en el área de estudio, para su posterior análisis e interpretación.

Identificación y selección de los bancos de arcilla en actual explotación y los

potenciales a ser explotados.

Fase de trabajo de campo

Comprende el proceso de identificación del tipo de yacimiento utilizado,

características geológicas del yacimiento, características mineralógicas

(composición), físicas (dureza, plasticidad, etc.) y químicas (elementos químicos).

Fase de laboratorio

Comprende pruebas físicas, químicas y mineralógicas, (Fluorescencia de rayos X,

Difracción de rayos X, análisis químico, porcentaje de humedad, límites de

plasticidad, contracción al secado y contracción al horneado.)

Planteamiento de mejora de mezclas, de acuerdo a las características físico químicas

de las mismas.

4. IDENTIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LOS PUNTOS DE EXPLOTACIÓN Y

EXTRACCION DE MUESTRAS Fueron distintos los trabajos que nos sirvieron como punto de inicio, para la valoración los

puntos actuales de explotación y los que pueden ser potencialmente explotables dentro de un

tiempo cercano, pero uno de estos documentos que no sirvió de base fue “La Evaluación de

los Impactos Ambientales en la Producción Tradicional del Ladrillo” (Energética,

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Cochabamba, septiembre, 1999), en dicho estudio se identificaron bancos potenciales de

arcilla, los cuales están dispersos en toda la provincia Cercado.

Además se concertaron reuniones con los productores de ladrillos, y se definieron seis

zonas específicas, de las cuales se extraerían muestras para su posterior análisis en el

laboratorio, éstas son:

1. El Calvario - Quillacollo (CV)

2. San Benito – San Benito (SB)

3. Santibañez – Santibañez (ST)

4. Sipe Sipe – Sipe Sipe (SS)

5. Esquilan – Colcapirhua – Quillacollo (EQ)

6. Sacaba – Sacaba (SC)

Figura 1: Ubicación del área de estudio Departamento de Cochabamba, municipios de Cercado, Quillacollo, Sipe Sipe, Sacaba, Santibañez y San Benito.

Estos sectores presentarían una composición, compuesta mayormente por illita, con

montmorillonita y caolinita en cantidades menores, aunque no se dan referencias exactas

acerca del tipo de yacimiento o las condiciones físicas como plasticidad, resistencia,

contracción al secado presentes en las mismas.

El presente proyecto va a fortalecer, al sector productivo de la cooperativa de productores

de ladrillo “La Unión” realizando para ello análisis de carácter, químico, físico y mineralógico

de las arcillas utilizadas para la fabricación de ladrillo, al igual que análisis geológico

determinando tipos de yacimientos de arcillas, condiciones de explotación y sostenibilidad

en el tiempo.

De todos estos lugares, se llegaron extraer entre una y tres muestras, las cuales fueron

remitidas para su análisis en los laboratorios especializados, fuera de hacer un breve análisis

in situ de los mismos; a continuación se describen las áreas de toma de muestra,

características propias de la arcilla y el número de muestras que se tomaron, que en total

hacienden a 14, considerando todos los lugares.

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4.1. EL CALVARIO – QUILLACOLLO (CV) Actualmente el municipio de Quillacollo va desarrollando, un plan de recuperación de lo que

un día fue la laguna que se encuentra detrás del Calvario de peregrinación en dicho lugar, en

este sentido hoy por hoy se explota las reservas de arcilla que se encuentran en ese sector.

Tabla 1: Resumen de características del sector de El Calvario – Quillacollo.

Coordenadas Geográficas UTM X: 0789050 Y: 8071515 Z: 2545

Muestras Tomadas: Descripción inicial

CVA (superficial a 0,5 m ) CVB (superficial a 1,5 m ) CVC (superficial a 3,5 m )

Arcilla de color marrón claro, compacta, de granulometría fina a muy fina, cristales de cuarzo subanguloso mayor al 1%, óxidos de hierro menor al 1%, materia orgánica (raíces) en un 2%; de aspecto suave y plástico, poco humectada. Arcilla del de color gris oscuro, semi compacta, de granulometría fina a muy fina, cristales de cuarzo subanguloso mayor al 1%, óxidos de hierro menor al 1%, materia orgánica (raíces) en un 2%; de aspecto suave y plástico, altamente humectada, con evidencia de caliche. Arcilla del de color marrón oscuro, de granulometría fina a muy fina, cristales de cuarzo subanguloso mayor al 1%, óxidos de hierro menor al 1%, materia orgánica (raíces) en un 2% , De aspecto suave y plástico, muy humectada.

CALCULO DE RESERVAS Una estimación preliminar, nos arroja un resultado de 4.986.000 metros cúbicos de arcilla.

OBSERVACIONES

Sector de explotación altamente prometedor, con vías de acceso y comunicación, no se observan sectores de ladrilleras cercanas. Zona altamente inundable en temporada de lluvia.

Dadas las características, de explotación con las que actualmente se cuenta, este lugar

tiende al abastecimiento del sector cerámico pero para un corto tiempo, este lugar posee vías

de entrada de fácil acceso, donde no se evidencia asentamiento humano alguno, con un

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yacimiento de aproximadamente cuatro hasta 5 m de altura se llegan a identificar tres tipos

de fajas fácilmente definibles, las cuales fueron sometidas al análisis respectivo de

laboratorio.

La tabla 1, resume dichas características, además de proporcionarnos las coordenadas

geográficas de donde se obtuvieron las muestras, cabe considerar que éstas fueron extraídas

mediante el método de cajón, es decir que se sacaron muestras arcillosas que se hallaron en

la superficie tomando un volumen cuyas medidas son de 30x30x20 cm.

4.2. SAN BENITO – SAN BENITO (SB)

Tabla 2: Resumen de características del sector de San Benito.



SBA (superficial a 0,5 m ) SBB (superficial a 2 m ) SBC (superficial a 3,5 m )

Arcilla de color gris oscuro, muy seco y compacto, de granulometría fina, cristales de cuarzo subanguloso mayor al 1%, óxidos de hierro menor al 1%, materia orgánica (raíces) en un 2%. Arcilla del de color gris claro, muy seco y compacto, de granulometría fina, cristales de cuarzo subanguloso mayor al 1%, óxidos de hierro menor al 1%, de aspecto suave y plástico. Arcilla del de color marrón claro, de granulometría fina a muy fina, cristales de cuarzo subanguloso mayor al 1%, óxidos de hierro menor al 1%, materia orgánica (raíces) en un 2% , De aspecto suave y plástico, poco humectada.


OBSERVACIONES Sector de explotación altamente prometedor, con vías de acceso y comunicación, presencia unidades productoras de ladrillo.

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Otro sector tomado en cuenta, es el de San Benito, cual con el pasar de los años fue una

alternativa para los productores de Champa Rancho, ya que muchos se asentaron en el lugar,

este sector es una gran meseta, la cual tiene bancos de arcilla de por lo menos tres a cuatro

metros de profundidad, , y su extensión es amplia en términos de área.

Pero el sector carece de conexiones de gas industrial, por lo que los ladrilleros del sector

emplean técnicas que ya dejaron de ser usadas desde hace una década, hablamos de la

quema de combustibles sólidos como ser la leña, llantas, etc. Tales empresas se hallan

desperdigadas del sector, y se evidencia que no existe una clara idea de un sistema de

explotación sostenible y racional. Se observan niveles freáticos a los cinco a seis metros de

profundidad, probablemente con altos contenidos salinos, la materia arcillosa en su

generalidad es bastante compacta.

4.3. SANTIBAÑEZ – SANTIBAÑEZ (ST) Actualmente, el sector de Santibañez alberga al parque industrial, cual se haya montado en

las cercanías del poblado, a unos cuantos cientos de metros existe un banco de arcilla que ya

fue identificado desde hace una década, de donde se extrajeron tres muestras en distintos

niveles que fueron identificadas.

Tabla 3: Resumen de características del sector de Santibañez.



STA (superficial a 0,5 m ) STB (superficial a 2 m )

Arcilla de color marrón (arena), de granulometría gruesa, alto contenido de cristales de cuarzo, óxidos de hierro menor al 1%, materia orgánica (raíces) en un 1%; seca. Arcilla del de color marrón claro, compacta, de granulometría media, cristales de cuarzo subanguloso mayor al 1%, óxidos de hierro menor al 1%, de aspecto suave y plástico, seca.

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STC (superficial a 3,5 m )

Arcilla del de color plomo oscuro, de granulometría gruesa, alto contenido de cristales de cuarzo subanguloso mayor al 1%, óxidos de hierro menor al 1%, materia orgánica (raíces) en un 2% , De aspecto suave y plástico, seca.


OBSERVACIONES Sector de explotación altamente prometedor, con vías de acceso y comunicación.

Se tienen lugares aledaños, los cuales no son empleados en cultivos agrícolas, ya que al

parecer la tierra no es apta para este tipo de actividad, siendo un polo de suministro de

material bastante interesante fuera de que no existen construcciones vecinas al sector

identificado, pero en entrevistas con la dirigencia de Champa Rancho se nos comunicó que el

municipio y la población en su conjunto, no albergarían a productores artesanales por el alto

grado de contaminación y degradación de recursos que implica este sector.

Es decir en las actuales circunstancias, es complicado explotar estos bancos de arcilla, los

cuales hoy por hoy siguen intactos, a pesar de que el parque industrial cobija a empresas

grandes de este sector.

4.4. SIPE SIPE – SIPE SIPE (SS) Las referencias que se tenían de este sector, es que habían bancos de arcilla prometedores,

pero en el trabajo de campo realizado se evidenció, que la mancha urbana prácticamente

abarcó esos sectores, encontrándonos con edificaciones de distinto grado.

Tabla 4: Resumen de características del sector de Sipe Sipe.

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SSA (superficial a 0,5 m ) SSB (superficial a 1,5 m ) SSC (superficial a 3 m )

Arcilla de color marrón claro, muy compacta, de granulometría fina, cristales de cuarzo subanguloso mayor al 1%, óxidos de hierro menor al 1%, materia orgánica (raíces) en un 2%; seca. Arcilla del de color marrón oscuro, compacta, de granulometría fina, cristales de cuarzo subanguloso mayor al 1%, óxidos de hierro menor al 1%, de aspecto suave y plástico, poco humectada. Arcilla del de color marrón claro, de granulometría fina, cristales de cuarzo subanguloso mayor al 1%, óxidos de hierro menor al 1%, materia orgánica (raíces) en un 2% , de aspecto suave y plástico, seca.

CALCULO DE RESERVAS No se hizo la estimación ya que el sector se halla urbanizado.

OBSERVACIONES Sector de explotación poco prometedor, con vías de acceso y comunicación, presencia de mancha urbana.

Fuera de esto, más al este, nos encontramos en el sector de Montenegro, un lugar de

producción de ladrillos artesanales, estos productores indicaron que ya llevan 15 años en el

sector, clara evidencia de que sus lotes de terreno se hallan degradados y rellenados en

algunos casos.

Estos productores cuentan con conexiones de gas industrial ya desde hace bastante

tiempo, el proceso es muy similar al empleado en todos los sectores artesanales de

Cochabamba, pero la posibilidad de extraer más arcilla es muy reducida, a pesar de estas

condiciones se nos sugirió tomar las muestras del sector para ser analizadas.

4.5. ESQUILAN - COLCAPIRHUA – QUILLACOLLO (EQ) Este es otro sector, con asentamientos del ladrilleros ya desde hace bastante; al no tener

conexiones de gas industrial se entiende que éstos empleen métodos poco amigables con el

medio ambiente, es así que los combustibles sólidos son los únicos que se observaron en este

medio.

Este lugar fue sugerido en los estudios previos, se encuentra a las riberas del Rio Rocha,

y existe una mezcla entre producción de material cerámico y sembradíos agrícolas, el suelo

no se encuentra completamente degradado.

Dependiendo de las condiciones, se contaría con otro banco de arcilla que pueda proveer

a los productores de la materia prima necesaria, pero cabe mencionar que ésta contiene altos

contenidos de sales, que fueron evidenciados a simple vista.

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Tabla 5: Resumen de características del sector de Esquilan - Colcapirhua.



EQA (superficial a 1,5 m )

Arcilla de color marrón, poco compacta, de granulometría media, cristales de cuarzo subanguloso mayor al 1%, óxidos de hierro menor al 1%, materia orgánica (raíces) en un 2%; seca, alto contenido de sales identificables a simple vista.


OBSERVACIONES Sector de explotación prometedor, con vías de acceso y comunicación, presencia unidades productoras de ladrillo.

4.6. SACABA – SACABA (SC) Otro punto considerado dentro del estudio previo, fue el perteneciente al municipio de

Sacaba, pero una vez que visitamos el lugar pudimos notar que la mancha urbana fue de a

poco ocupando tales sitios, es así que existe una mezcla de casas con producción agrícola y

alguno que otro sector usado para proveer de materia prima a algún productor de ladrillos.

En todo caso, se llegó a tomar una muestra en la cual fue llevada al laboratorio para su

posterior análisis, a continuación mostramos algunas características de dicha zona:

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Tabla 6: Resumen de características del sector de Sacaba.



SCA (superficial a 2 m )

Arcilla de color café claro, muy compacta, de granulometría fina, cristales de cuarzo subanguloso mayor al 1%, óxidos de hierro menor al 1%, materia orgánica (raíces) en un 2%; seca.

CALCULO DE RESERVAS No se hizo la estimación ya que el sector se halla urbanizado.

OBSERVACIONES Sector de explotación muy poco prometedor, con alta presencia de zonas urbanas.

Los bancos de arcillas descritos, presentan diferencias en el grado de humedad,

granulometría y color; en el caso de los demás parámetros se tienen ciertos grados de

variación, pero no son muy significativos dado que el análisis in situ es un verificación

preliminar, que luego será constatada por un laboratorio especializado

5. CARACTERIZACIÓN MINERALÓGICA, QUIMICA Y ESTRUCTURAL

5.1. DIFRACCIÓN DE RAYOS X La técnica de difracción de rayos X, identifica esencialmente a los minerales cristalinos

presentes en una muestra, dado que los minerales arcillosos corresponden a este tipo, en

consecuencia esta prueba se constituye una herramienta muy valiosa.

Sin embargo, el análisis cuantitativo de los minerales por este medio es bastante

complicado, por lo que se requieren de técnicas especiales y lamentablemente no pudieron

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ser usadas en la presente investigación, motivo por el cual solamente se efectuó un análisis

semi-cuantitativo de los principales minerales presentes en las muestras; dicho de otra

manera, si bien no se conocen las proporciones relativas de los minerales, sí se pudo

identificar el orden de importancia de las mismos.

Como era de esperarse, dado que el análisis se efectuó en las muestras en estado natural,

el mineral cristalino en mayor proporción fue el cuarzo, seguido de minerales arcillosos, y

finalmente feldespatos.

Lo que podemos observar y deducir de la tabla 7, es que las muestras presentan una

composición diversa, en las que sin embargo se aprecian ciertas tendencias. En cuanto a los

minerales no arcillosos, se tiene que el cuarzo es el único mineral común en todas las

muestras y que además, como ya se dijo, es el más abundante. Otro mineral no arcilloso muy

recurrente en las muestras es el feldespato aunque la proporción del mismo es normalmente

de escasa importancia relativa. Finalmente se tienen algunos otros minerales no arcillosos,

como la calcita.

Tabla 7: Composición mineralógica de las muestras en estado natural, según grado de presencia

MUESTRA MINERALES NO ARCILLOSOS MINERALES ARCILLOSOS

CUARZO FELDESPATO CALCITA ILLITA ESMECTITAS ALBITA

CVA 1 4 2 3

CVB 1 2 3

CVC 1 3 2

SBA 1 4 2 3

SBB 1 3 2 4

SBC 1 3 2

STA 1 3 2

STB 1 3 2

STC 1 3 2

SSA 1 3 2 4

SSB 1 3 2

SSC 1 3 2

EQA 1 3 2

SCA 1 3 2

En cuanto a los minerales arcillosos, se observa que la gran mayoría de las muestras está

constituido por la illita en una importante proporción (generalmente es el segundo mineral

en importancia luego del cuarzo). Adicionalmente, se tiene que algunas muestras contienen

esmectitas aunque en una proporción relativamente menor.

Los espectros de difracción de rayos X, pueden ser observados en el sector de anexos

donde se encuentran los gráficos correspondientes y se tiene la interpretación que identifica

a dichos minerales, además de una estimación semi cuantitativa de los distintos minerales,

los cuales unidos a otros resultados, nos darán una idea general de sí estos materiales son

recomendables para el sector de cerámica roja.

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5.2. FLUORESCENCIA DE RAYOS X Si bien la fluorescencia de rayos X, también llamada espectrografía de rayos X, es un método

físico para el análisis de los materiales arcillosos, su objetivo final es el de proporcionarnos

información química de los mismos, a través del estudio de las proporciones de los

elementos químicos constituyentes de una sustancia.

Tabla 8: Fluorescencia de rayos X en muestras seleccionadas

MUESTRA MAYORITARIOS MINORITARIOS TRAZAS

CVA K, Si, Al, Fe Ti, Ca, Zr Ba, Sr, Rb, As, Zn, Cu, Ni, P,

Mg, Na

CVB K, Si, Al, Fe Ti, Ca Ba, Zr, Sr, Rb, Zn, Cu, Ni, Na,

P, Mg

CVC K, Si, Al, Fe Ti, Ca Ba, Zr, Sr, Rb, As, Zn, Cu, Ni,

Mn, P, Mg

SBA K, Si, Al, Fe Ti, Ca, Zr Ba, Sr, Rb, Zn, P, Mg, Na

SBB K, Si, Al, Fe Ti, Ca, Zr Ba, Sr, Rb, Zn, Cu, Mn, P,

Mg, Na

SBC K, Si, Al, Fe Ti, Ca, Zr Ba, Sr, Rb, Zn, P, Mg, Na

STA K, Si, Al, Fe Ti, Ca, Zr Ba, Sr, Rb, Nb, Zn, Ni, P, Mg,

Na

STB K, Si, Al, Fe Ti, Ca Ba, Th, Sr, Rb, As, Zn, Cu, Ni, P,

Mg, Na

STC K, Si, Al, Fe Ti, Ca, Zr Ba, Sr, Rb, Zn, Cu, P, Mg, Na

SSA K, Si, Al, Fe Ti, Ca Ba, Zr, Sr, Rb, Pb, Zn, Cu, P,

Mg, Na

SSB K, Si, Al, Fe Ti, Ca Ba, Zr, Sr, Rb, Pb, Zn, Ga, Cu,

Ni, P, Mg, Na

SSC K, Si, Al, Fe Ti, Ca Ba, Zr, Sr, Rb, Pb, Zn, Cu, Ni, P,

Mg, Na

EQA K, Si, Al, Fe Ti, Ca, Zr Ba, Sr, Rb, Zn, P, Mg, Na

SCA K, Si, Al, Fe Ti, Ca, Zr Ba, Sr, Rb, As, Zn, Cu, Mn, P,

Mg, Na

Es un método moderno rápido y no destructivo que permite la determinación cualitativa

e incluso cuantitativa de la composición química de un material. La importancia del

conocimiento de la composición química y materiales arcillosos radica en principio como

método complementario en identificación de minerales arcillosos. Así por ejemplo, un

contenido relativamente alto de potasio podría revelarnos la presencia de minerales illíticos.

Los resultados del ensayo de fluorescencia de rayos X efectuados en las muestras

seleccionadas en estado natural, pueden ser observados en la tabla 8.

Los resultados de fluorescencia rayos X combinados con el estado actual de

conocimientos sobre la química de los materiales arcillosos, nos permiten inferir algunas

conclusiones, en principio, como sabemos, un mineral arcillosos se define como un silicato

hidratado de aluminio, magnesio y/o hierro. Elementos mayoritarios de las muestras

confirman lo anterior, puesto que se tiene entre ellos los elementos Si, Al y Fe; el Mg sin

embargo en todas las muestras se encuentra solamente como trazas. En base a estos datos

podemos obtener conclusiones interesantes; ya que se puede afirmar que es la illita uno de

los minerales principales de las diferentes muestras, ya que como se observa en la última

tabla el potasio son de elemento mayoritario en todas ellas.

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En cuanto los elementos minoritarios se debe destacar la diferente presencia del calcio

en las muestras este análisis se puede efectuar de mejor manera con los gráficos presentados

en el anexo correspondiente.

En función a las características químicas y mineralógicas determinadas en los análisis de

difracción y fluorescencia de rayos X, y basados en una estimación semi-cuantitativa del

cuarzo, minerales arcillosos y feldespatos de cada una de las muestras, mostramos a

continuación cómo quedan dentro de un esquema general empleado en la industria

cerámica.

Figura 2: Diagrama de aplicación cerámica, según componentes.

Dentro de las observaciones asociadas al último gráfico, vemos que todas las muestras

obtenidas son aptas para la utilización de cerámica roja, pero algunas son esencialmente

usadas para la producción de ladrillos gambote, es el caso de la arcilla obtenida de Esquilan,

con alto contenido de cuarzo y sales, lo que en determinado momento le provee de

consistencia, pero un alto grado de este mineral no es muy aconsejable en ladrillos de seis

huecos o 18 huecos, paradójicamente el sector de Sipe Sipe cuenta con un material arcilloso

bastante bueno, del cual ya fue empleado en la producción de ladrillos macizos, es así que,

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demás sectores como Santibáñez tienen material arcilloso también con alto contenido de

cuarzo, pero se encuentra dentro de una franja aceptable; el caso del San Benito, es

prometedor, ya que esta cuenta con las cantidades adecuadas para la producción de cerámica

roja.

6. CARACTERIZACIÓN FISICOQUIMICA

6.1. CONTENIDO DE HUMEDAD El contenido de humedad o de agua de la arcilla que fue extraída, nos proporciona datos

relevantes para conocer el grado de humectación, o la cantidad de agua que debe ser

introducida una vez que se comienza con la preparación de la masa arcillosa para el

modelado de las distintas piezas cerámicas.

Tabla 9: Porcentaje de humedad de las muestras seleccionadas

MUESTRA % de

HUMEDAD OBSERVACIONES

CVA 16,53 Las muestras procedentes de este sector, contienen un alto grado de humedad, en este caso, puede justificarse por el hecho de ser una laguna seca

CVB 35,22

CVC 30,35

SBA 7,08 Las muestras de San Benito están dentro de un rango aceptable, ya que es el porcentaje esperado.

SBB 4,42

SBC 4,95

STA 1,49 Esta zona es bastante árida, este hecho se demuestra por los bajos contenidos de humedad de las muestras

STB 1,56

STC 0,77

SSA 2,46 Estas muestras también son bastante secas, prueba de ello, se tiene un porcentaje menor al esperado.

SSB 4,56

SSC 1,82

EQA 0,74 Los altos contenidos de cuarzo, nos muestran que este sector es bastante seco

SCA 2,59 Un lugar algo árido.

Dentro de los valores máximos y mínimos, tenemos a 35,22% y 0,74%, y como valores

intermedios se tiene un 4%, lo que genera una amplia gama de variaciones, pero en general

se observa que el terreno es bastante alto árido, siendo que San Benito cuenta con

porcentajes de humedad bastante interesantes seguidos de Sipe Sipe.

6.2. CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA La materia orgánica va íntimamente ligada a los grados de plasticidad de la materia arcillosa,

siendo importante este parámetro para conocer además, la pérdida de masa de las arcillas

después de su extracción de los yacimientos.

La tabla 10, resume los contenidos de materia orgánica de los distintos sectores, se

puede apreciar que la parte intermedia de los yacimientos en el Calvario contienen un alto

grado de materia orgánica, que representa un 10% de su peso inicial, esto para efectos de

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mezclas es bastante considerable, asociado al hecho de que son esmectitas, es decir arcillas

que pueden absorber mucha agua dentro de su estructura y por lo tanto tener índices de

contracción elevados.

En general, se aprecia que la parte intermedia de todos los yacimientos contiene un

mayor grado de contenido de materia orgánica comparándolos con los otros estratos, esto va

ligado directamente a un ciclo geológico, pero dentro de todo esto son considerados un rango

normal.

Tabla 10: Contenido de materia orgánica

MUESTRA CONTENIDO DE

MATERIA ORGANICA

OBSERVACIONES

CVA 5,03 Las muestras procedentes de este sector, contienen un alto grado de materia orgánica, debido a su origen lacustre.

CVB 10,00

CVC 4,63

SBA 6,28 Contenido medio, están dentro de un rango aceptable, ya que es el porcentaje esperado.

SBB 3,26

SBC 4,63

STA 4,94 Contenido medio, están dentro de un rango aceptable, ya que es el porcentaje esperado.

STB 6,49

STC 3,87

SSA 3,86 Contenido medio, están dentro de un rango aceptable, ya que es el porcentaje esperado.

SSB 5,69

SSC 5,50

EQA 2,31 Contenido medio de matera orgánica.

SCA 3,70 Contenido medio de materia orgánica.

6.3. PLASTICIDAD Un suelo se encuentra en estado sólido cuando está seco, pasando al añadir agua a los

estados semisólido, plástico y finalmente líquido; los contenidos de humedad de los puntos

de transición de unos estados a otros se denominan límites de retracción o contracción,

límite plástico y límite líquido.

El límite líquido se determina midiendo la humedad y el número de golpes necesarios

para cerrar en una determinada longitud de ranura de un determinado ancho mediante un

aparato normalizado (Casa Grande). El límite plástico se tiene midiendo el contenido de

humedad del suelo cuando comienza a desmoronarse en pequeños cilindros de suelo de 3

mm de diámetro. Todos estos resultados pueden ser observados en la parte de anexos.

Las características de plasticidad son especialmente importantes para los materiales

arcillosos, en este acápite solamente se analizarán los resultados de dicho ensayo. Es un

hecho comprobado que las arcillas son las causantes de la presencia de características

plásticas en los suelos, en consecuencia valores más altos de los Límites de Atterberg, estarán

asociados con una mayor presencia de materiales arcillosos. A continuación, mostramos los

resultados obtenidos:

19

Tabla 11: Límites de Atterberg

MUESTRA LIMITE LIQUIDO LIMITE

PLASTICO INDICE DE

PLASTICIDAD

CVA 31,83 20,26 11,57

CVB 62,12 26,59 35,52

CVC 28,45 18,16 10,29

SBA 41,96 18,47 23,49

SBB 22,95 16,57 6,39

SBC 31,85 18,02 13,83

STA 25,92 18,30 7,62

STB 33,57 21,86 11,71

STC 22,47 15,80 6,66

SSA 21,98 15,32 6,65

SSB 30,08 17,03 13,05

SSC 27,04 17,72 9,32

EQA 21,55 17,81 3,74

SCA 22,72 15,33 7,39

Figura 3: Diagrama de aplicación cerámica, según componentes.

El último gráfico, nos muestra el comportamiento general de las arcillas, es decir en un

extremo tenemos a las arcillas inorgánicas de alta plasticidad es el caso de la muestra CVB, la

parte intermedia del yacimientos del Calvario que indica una plasticidad elevada, es decir es

necesaria mucha agua para poder moldear este tipo de elemento. En el otro extremo tenemos

a las arcillas inorgánicas de baja plasticidad, tal es el caso de la muestra EQA, la cual

CVB

SBA

STB

SSB

EQA

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00

Ind

ice

de

Pla

tici

dad

Límite Líquido (LL)

Arcillas Inorgánicas de baja Plasticidad

Arcillas Inorgánicas de mediana Plasticidad

Arcillas Inorgánicas de alta Plasticidad

20

contiene un alto alto contenido de cuarzo, y para que esta sea moldeable es necesaria poca

agua, asociados a este sector se encuentran otras muestras u otros sectores, tal es el caso de

San Benito, Santibañez y Sipe Sipe; en un punto intermedio se encuentran muestras como

SBA y STB, que tienen un contenido adecuado de arcillas por ello son medianamente

moldeables con un contenido de agua medio.

6.4. CONTRACCIÓN LINEAL AL SECADO Y A LA COCHURA La contracción se expresa como porcentajes y puede interesar la contracción lineal,

superficial o de volumen, ésta se define como la disminución del tamaño de la muestra con la

que se está trabajando, es una propiedad muy importante para poder realizar el cálculo del

tamaño del producto final. Se precisa encontrar el límite de contracción, las cuales están

representadas en diferentes normas, este límite se define como el contenido de humedad

para el cual cesa toda reducción de volumen de una arcilla por disminución de su humedad.

La contracción que sigue al secado es la causa de las grietas tantas veces halladas en las

piezas de arcillas secas como el proceso de secado crea diferencias en humedad, se producen

contracciones desiguales y aparecen tensiones.

Tabla 12: Contracción lineal

MUESTRA CONTRACCION

AL SECADO CONTRACCION A

LA COCHURA

CVA 0,87 0,87

CVB 3,40 3,75

CVC 1,12 1,00

SBA 2,43 3,18

SBB 0,22 0,19

SBC 0,93 0,94

STA 0,56 0,65

STB 0,44 0,78

STC 0,47 0,25

SSA 0,53 1,4

SSB 2,25 0,6

SSC 0,94 1,2

EQA 0,31 0,2

SCA 1,18 0,7

Tanto la tabla 12 como la figura 4, nos muestran que las arcillas con alto contenido de

materia orgánica, tienen porcentajes de contracción lineal a la cochura y al secado altas, tal

es el caso de CVB y SBA, teniendo las restantes en puntos intermedios con un porcentaje de

contracción cercano al 1%, en el otro extremo se tiene que EQA, STC y SBB contienen un alto

grado de partículas de cuarzo o arena, derivando en bajos índices de contracción, pero en

detrimento de la resistencia mecánica.

21

Figura 4: Contracción lineal.

6.5. COLOR AL QUEMADO El color inicial, es decir el color de la arcilla fresca o recién extraída del banco de explotación

depende de la cantidad de materia orgánica, de la composición mineralógica y química. El

color del quemado en muchas pastas y vidriados es blanco, constituyendo la presencia de

anomalías en el color un signo de impurezas o de cochura incorrecta.

Tabla 13: Color al quemado

MUESTRA OBSERVACIONES

CVA Beige – Rojo ladrillo

CVB Plomo Oscuro – Rojo ladrillo

CVC Plomo Oscuro – Rojo ladrillo

SBA Plomo Claro – Rojo ladrillo

SBB Beige Cafesino – Rojo ladrillo

SBC Beige Blanquesino – Rojo ladrillo

STA Marron Oscuro – Rojo ladrillo

STB Beige Amarillento – Rojo ladrillo

STC Plomo Oscuro – Rojo ladrillo

SSA Café Oscuro – Rojo ladrillo

SSB Café Rojizo – Rojo ladrillo

SSC Café – Rojo ladrillo

EQA Café beige – Rojo ladrillo

SCA Café – Rojo ladrillo

La visualización perfecta del color es un poco difícil; pero para trabajos de rutina o para

trabajos de investigación del color de quemado, sólo se lo determina de forma superficial, ya

que algunos minerales arcillosos queman de color blanco y otros de color rojo y esta

diferencia determina si es posible o su uso dentro de las necesidades de la industria

cerámica.

CVA

CVB

CVC

SBA

SBB

SBC

STA STB STC SSA

SSC

SSC

EQA

SCA

CVB

CVC

SBA

STB

STC

SSA

SSB

SSC

SCA

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

0 2 4 6 8 10 12 14 16

% d

e C

on

trac

ció

n

CONTRACCION LINEAL AL SECADO Y LA COCHURA

Contracción al Secado Contracción a la Cochura

22

Las arcillas pueden presentar colores muy variados, especialmente en estado crudo. Los

principales colorantes de las arcillas son los compuestos de hierro que combinados con agua,

dan la coloración en un largo rango de colores variando desde el amarillo, pasando por el

naranja, hasta el rojo cuando son calcinadas.

6.6. ABSORCIÓN DE AGUA Los ensayos de absorción son importantes en todo tipo de producto cerámico, desde la

fabricación de ladrillos hasta la fabricación de productos finos. La absorción de agua es la

principal prueba por la que tienen que pasar los productos cerámicos, con el objeto de

averiguar la mayor o menor porosidad del mismo. Esta prueba para nuestros propósitos se

realiza con productos terminados.

Una pieza cerámica seca, calentada en agua a ebullición, con poros abiertos, cualquiera

que sea la proporción de los poros, ganará peso por inmersión en agua. La cantidad de agua

absorbida, y por tanto la medida de porosidad obtenida, varía considerablemente con el

método de inmersión, con el tiempo y la temperatura. La pieza o el ladrillo absorberá agua

en cantidades diferentes, dependiendo de la porosidad de la pieza.

Tabla 14: Absorción de agua

MUESTRA ABSORCION DE

AGUA

CVA 14,57

CVB 8,14

CVC 12,83

SBA 10,35

SBB 15,05

SBC 14,00

STA 14,23

STB 15,03

STC 13,98

SSA 12,16

SSB 11,53

SSC 12,71

EQA 16,63

SCA 11,65

La tabla 14 y la figura 5, nos muestran el comportamiento de probetas ya preparadas

y cocidas las cuales fueron sometidas a la prueba de absorción de agua, en la que la muestra

CVB está cerca de los límites permisibles de absorción, esto debido a la gran contracción que

presenta, en el otro extremo tenemos a EQA quien sobrepasa los límites permitidos, ya que

absorbe demasiada agua por su alto contenido de arena, las demás muestras se encuentran

dentro del rango establecido que va desde el 8% al 15% de absorción de agua, bajo los

distintos métodos de prueba.

23

Figura 5: Absorción de Agua.

7. ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE RESULTADOS

Tras los distintos resultados obtenidos, desde un punto de vista geológico y físico químico,

presentamos el siguiente resumen de resultados

SECTOR CONSIDERACIONES DE YACIMIENTO

CALVARIO QUILLACOLLO

Sector de explotación altamente prometedor, con vías de acceso y comunicación, no se observan sectores de ladrilleras cercanas. Zona altamente inundable en temporada de lluvia.

SAN BENITO Sector de explotación altamente prometedor, con vías de acceso y comunicación, presencia unidades productoras de ladrillo.

SANTIBAÑEZ Sector de explotación altamente prometedor, con vías de acceso y comunicación.

SIPE SIPE Sector de explotación poco prometedor, con vías de acceso y comunicación, presencia de mancha urbana.

ESQUILAN Sector de explotación altamente prometedor, con vías de acceso y comunicación, presencia unidades productoras de ladrillo.

SACABA Sector de explotación poco prometedor, con vías de acceso y comunicación, presencia de mancha urbana.

Desde un punto de vista del yacimiento, se observa que son tres los potenciales lugares de

explotación, vale decir El Calvario, Santibañez, y San Benito, los cuales cuentan con vías de

acceso, escasa y en algunos casos alta presencia de ladrilleros, pero todos estos puntos tienen

vástagos lugares de explotación, claro que el presente estudio no toma en cuenta situaciones

legales jurídicas, o criterios que viertan las autoridades sobre la presencia de unidades

productivas de ladrillos.

CVA

CVB

CVC

SBA

SBB

SBC STA STB

STC

SSA SSB

SSC

EQA

SCA

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

0 5 10 15

% d

e A

bso

rció

n

ABSORCION DE AGUA

Muestras

24

Otro fue el modo de ver desde un punto de vista técnico, pero que va ligado al anterior,

es así que el sector de San Benito cuenta con arcillas aptas para la producción de ladrillos de

seis huecos, ya que ésta contiene las cantidades adecuadas de cuarzo, feldespato y minerales

arcillosos, en general este sector tendría muy pocos problemas con la mezcla de arcillas, en

segunda instancia se encuentran las arcillas de Sipe Sipe, las cuales tienen un alto grado de

calidad pero en las condiciones actuales, los bancos son muy escasos; Santibañez fuera de

tener altos contenidos de cuarzo también es una opción a considerar, claro que en este sector

es necesario hacer un análisis de mezclas; finalmente las arcillas del Calvario presentan

muchas irregularidades, ya que están compuestas generalmente por arcillas que generan

grietas, problemas de contracción, etc. pero con un buen tratamiento pueden ser

prometedoras.

Se pudo observar que las arcillas de Esquilan contienen muchos elementos salinos, lo

cual termina en detrimento de los productos finales cerámicos

CONSIDERACIONES TECNICAS DE MUESTRAS

CALIDAD DE LA

ARCILLA HUMEDAD PLASTICIDAD CONTRACCION

ABSORCION DE AGUA

COLOR

CALVARIO QUILLACOLLO

CERAMICA ROJA

ALTA ALTA REGULAR REGULAR OPTIMO

SAN BENITO CERAMICA

ROJA MEDIA BAJA MEDIA OPTIMO OPTIMO OPTIMO

SANTIBAÑEZ CERAMICA

ROJA MEDIA BAJA BAJA OPTIMO OPTIMO OPTIMO

SIPE SIPE CERAMICA


ESQUILAN CERAMICA

ROJA BAJA ALTA REGULAR REGULAR OPTIMO

SACABA CERAMICA


Es así, que cotejando ambos puntos de vista, el orden de explotación y calidad de arcillas será

de la siguiente manera:

1. San Benito – San Benito (SB)

2. Santibañez – Santibañez (ST)

3. Esquilan – Colcapirhua – Quillacollo (EQ)

4. El Calvario - Quillacollo (CV)

5. Sipe Sipe – Sipe Sipe (SS)

6. Sacaba – Sacaba (SC)

8. OPTIMIZACIÓN DE MASAS CERÁMICAS DEL SECTOR A continuación, desarrollamos un método de mezclas adecuado para el sector de Santibañez,

considerando que este podría tener en un futuro cercano si se llega explotar problemas de

este tipo, teniendo el siguiente análisis.

25

8.1. ANALISIS DE MEZCLAS - CASO SANTIBAÑEZ Se tomaron las tres muestras que nos servirán de insumo para la generación de las

mezclas, en este apartado mostramos el tipo de matriz usado junto a los porcentajes

empleados de cada uno de ellos, inicialmente se plantea un análisis general, donde se

identifican las mejores regiones de mezcla.

Bajo los siguientes cuatro parámetros de control lo que buscamos es que el material

arcilloso cumpla con determinadas condiciones que se detallan a continuación:

Tabla 15: Parámetros a ser evaluados

Muestra / Código

Características

Contracción Lineal al Secado

Buscamos una contracción intermedia, la cual se relaciona a un tiempo de secado apto, el que deriva en una menor pérdida por causa de las fisuras generadas por una contracción rápida.

Contracción Lineal a la Cochura

Buscamos una contracción intermedia, la cual se relaciona a una pérdida de agua superficial, material orgánico y reacciones químicas adecuadas, que deriva en una mayor producción.

Pérdida de Masa a la Cochura

Buscamos una pérdida de masa intermedia, la cual se relaciona a una pérdida de agua superficial, material orgánico y reacciones químicas adecuadas, que deriva en una mayor producción.

Absorción de Agua

Un producto terminado no debe de absorber demasiada agua y al revés, ya que estos derivan en una deficiencia en la absorción de la misma, que deriva en un material con deficiencias.

8.1.1. Visión General de las Mezclas Se prepararon quince muestras detallada en la siguiente tabla, donde CN representa a

arcilla de color plomo ubicada en el estrato inferior, CA representa a la arcilla de color

marrón que se encuentra en el estrato medio CD es la arcilla arenosa (desengrasante) que se

halla en la parte superior de los yacimientos. El modelo que se plantea considera una mezcla

en distintos porcentajes considerando el preparado de muestras con uno dos y tres tipos de

arcilla, se prepararon distintas probetas que fueron empleadas para medir los parámetros

antes mencionados.

26

Tabla 16: Porcentaje de masa empleado en las probetas

Figura 6: Diagrama Ternario de Preparación de Probetas a ser Evaluadas

El último gráfico muestra los sectores en los cuales se encuentran las distintas

mezclas propuesta, para luego ser sometidas a las pruebas que detallamos a continuación.

DETALLE CN CA CD

1 CN 100 0 0

2 CA 100 0 0

3 CD 100 0 0

4 CN+CA 90 10 0

5 CA+CD 90 10 0

6 CN+CD 90 10 0

7 CN+CA 10 90 0

8 CA+CD 10 90 0

9 CN+CD 10 90 0

10 CN+CA+CD 15 15 70

11 CN+CA+CD 45 15 40

12 CN+CA+CD 15 45 40

13 CN+CA+CD 70 15 15

14 CN+CA+CD 45 45 10

15 CN+CA+CD 15 70 15

PORCENTAJE DE MASA EMPLEADAS EN LAS PROBETAS

MUESTRASPORCENTAJES

27

8.1.1.1. Contracción Lineal – Secado En este caso se observa que las regiones que tienen una mayor cantidad de

desengrasante son propensas a evitar la contracción, pero no se pueden hacer moldes en

dicha región, ese es el caso de las probetas 3, 8, 9 y 10.

Tabla 17: Contracción lineal al secado

En el otro extremo, tenemos a las que se contraen demasiado este es el caso de las

probetas 1 y 2, dentro de las que varían medianamente y moderadamente tenemos todas

aquellas que caen dentro de los colores naranja y verde, es decir la 13, 14 y 15.

PROYECTO: Cerámica "Hnos. Terrazas" MUESTRA: CN, CA y CD

PROCEDENCIA: OPERADOR.: MARCALFRE

DESCRIPCION: FECHA: 02/09/2010

INICIAL FINAL ΔD % CONTRACC INICIAL FINAL ΔD % CONTRACC

1 80,5 76 4,5 5,6 29,8 28,2 1,6 5,4

2 80,6 76,5 4,1 5,1 29,6 27,6 2,0 6,8

3 31,0 30,8 - - 46,8 46,4 - -

4,1 80,1 78,5 1,6 2,0 30,3 29,6 0,7 2,3

4,2 63,2 61,3 1,9 3,0 30,0 29,7 0,3 1,0

4,3 80,3 78,1 2,2 2,7 30,0 29,4 0,6 2,0

5,1 80,2 79,3 0,9 1,1 30,1 29,75 0,4 1,2

5,2 80,4 79,4 1,0 1,2 30,0 29,7 0,3 1,0

5,3 - - - - - - - -

6,1 80,1 78,6 1,5 1,9 30,0 29,4 0,6 2,0

6,2 80,2 78,8 1,4 1,7 30,0 29,6 0,4 1,3

6,3 80,0 78,7 1,3 1,6 30,1 29,4 0,7 2,3

7,1 80,1 78,8 1,3 1,6 30,1 29,5 0,6 2,0

7,2 67,1 61,2 5,9 8,8 30,1 29,5 0,6 2,0

7,3 56,0 54,9 1,1 2,0 30,0 29,5 0,5 1,7

8 - - - - - - - -

9 - - - - - - - -

10,1 73,0 72,4 0,6 0,8 30,1 29,8 0,3 1,0

10,2 80,9 80,3 0,6 0,7 29,7 29,65 0,1 0,2

10,3 81,0 80,6 0,4 0,5 30,0 29,7 0,3 1,0

11,1 80,5 80 0,5 0,6 29,7 29,6 0,1 0,3

11,2 80,7 80,2 0,5 0,6 29,9 29,7 0,2 0,7

11,3 80,7 80,1 0,6 0,7 29,7 29,6 0,1 0,3

12,1 80,5 80 0,5 0,6 30,0 29,75 0,3 0,8

12,2 80,6 79,9 0,7 0,9 29,9 29,7 0,2 0,7

12,3 80,7 80 0,7 0,9 29,9 29,4 0,5 1,7

13,1 80,6 79,7 0,9 1,1 29,8 29,55 0,3 0,8

13,2 80,6 79,5 1,1 1,4 29,7 29,5 0,2 0,7

13,3 64,5 63,6 0,9 1,4 29,9 29,4 0,5 1,7

14,1 80,5 79,4 1,1 1,4 29,7 29,25 0,4 1,5

14,2 80,6 79,2 1,4 1,7 29,9 29,3 0,6 2,0

14,3 80,6 79,4 1,2 1,5 29,7 29,6 0,1 0,3

15,1 80,7 79,2 1,5 1,9 29,7 29,15 0,6 1,9

15,2 80,6 79,2 1,4 1,7 29,7 29,2 0,5 1,7

15,3 80,6 79,4 1,2 1,5 29,8 29,15 0,7 2,2

ANCHOLARGO

CONTRACCION LINEAL AL SECADO

MUESTRAS

Santibañez - Cochabamba

Muestras arcillosas y arena

28

Figura 7: Diagrama Ternario de la contracción lineal en el secado

8.1.1.2. Contracción Lineal –Cochura Cuando las probetas son quemadas, se observa un comportamiento muy similar al

que vimos anteriormente, salvo el caso de la probeta 15 donde el grado de contracción no es

muy alto.

Figura 8: Diagrama Ternario de la contracción lineal en la cochura

Al parecer pequeñas cantidades de desengrasante a la mezcla arcillosa amarilla

inciden en una pequeña variación de sus medidas en el quemado.

29

Las probetas 13 y 14 todavía mantienen un grado de modificación moderado, al

parecer cantidades dentro del 10 al 20% de CD son suficientes para mantener su contracción

lineal.

8.1.1.3. Pérdida de Masa – Cochura En este caso las probetas con mayor CD no pierden mucha masa frente aquellas que

tienen mayor cantidad de arcillas curiosamente la probeta 13 sufre una variación leve, frente

a su par que llega a ser la probeta 15.

Figura 9: Diagrama Ternario de la pérdida de masa por la cochura

Diagrama Ternario de la Pérdida de Masa por la Cochura

8.1.1.4. Absorción de Agua En este caso las probetas con mayor contenido de CD absorben mayor cantidad de

agua frente a las que tienen mayor contenido de arcilla.

Cabe mencionar que aquellas cercanas a la probeta 13 tienen una mayor absorción

frente a aquellas que tienen un mayor contenido de arcilla amarilla.

30

Tabla 18: Contracción lineal, pérdida de masa a la cochura y absorción de agua

PROYECTO: Cerámica "Hnos. Terrazas" MUESTRA:

PROCEDENCIA: OPERADOR.:

DESCRIPCION: FECHA:

INICIAL FINAL ΔD % CONTRAC INICIAL FINAL ΔD % CONTRAC INICIAL FINAL ΔD % INICIAL FINAL ΔD %

1 76,9 72,7 4,2 5,5 29,3 27,7 1,6 5,46 24,4 21,8 2,6 10,5 24,1 21,8 2,3 9,5

2 78,0 76,6 1,4 1,8 29,5 29,1 0,4 1,36 25,4 22,8 2,6 10,1 26,2 22,8 3,4 12,8

3 46,4 46,3 - - 30,8 30,7 - - 16,5 15,8 - - 18,3 15,7 2,6 14,0

4,1 78,5 75,2 3,3 4,2 29,6 28,7 0,9 3,04 24,7 22,7 2,0 8,1 16,6 14,6 2,0 11,8

4,2 61,3 59,7 1,6 2,6 29,7 28,7 1,0 3,37 19,8 17,8 2,0 10,1 - - - -

4,3 78,1 75,7 2,4 3,1 29,4 28,6 0,8 2,72 24,2 22,6 1,7 6,8 - - - -

5,1 79,3 78,6 0,7 0,9 29,8 29,8 0,0 0,00 26,2 24,3 1,9 7,3 10,8 9,4 1,4 12,6

5,2 79,4 78,8 0,6 0,8 29,7 29,6 0,1 0,34 26,5 24,5 2,0 7,4 - - - -

5,3 - - - - - - - 20,1 18,6 - - - - - -

6,1 78,6 76,8 1,8 2,3 29,4 29,2 0,2 0,68 24,9 23,1 1,8 7,2 26,0 22,5 3,5 13,5

6,2 78,8 76,9 1,9 2,4 29,6 29,4 0,2 0,68 24,5 22,6 1,9 7,8 - - - -

6,3 78,7 77,1 1,6 2,0 29,4 29,4 0,0 0,00 24,4 22,6 1,8 7,4 - - - -

7,1 78,8 77,8 1,0 1,3 29,5 29,3 0,2 0,68 26,3 24,2 2,1 7,8 20,9 18,0 2,9 13,9

7,2 - - - - 30,3 29,9 0,4 1,32 22,9 19,9 3,0 13,1 - - - -

7,3 54,9 54,3 0,6 1,1 29,5 29,3 0,2 0,68 19,5 18,0 1,5 7,7 - - - -

8 - - - - - - - - - - - - - - - -

9 - - - - - - - - - - - - - - - -

10,1 - - - - - - - - - - - - - - - -

10,2 - - - - - - - - - - - - - - - -

10,3 - - - - - - - - - - - - - - - -

11,1 - - - - - - - - - - - - - - - -

11,2 - - - - - - - - - - - - - - - -

11,3 - - - - - - - - - - - - - - - -

12,1 80,0 80,3 -0,3 -0,4 29,8 29,9 -0,1 -0,50 26,9 25,4 1,5 5,6 29,5 25,3 4,2 14,2

12,2 79,9 80,1 -0,2 -0,3 29,7 29,8 -0,1 -0,34 26,9 25,2 1,7 6,3 - - - -

12,3 80,0 80,3 -0,3 -0,3 29,4 29,9 -0,5 -1,70 27,3 25,6 1,7 6,1 - - - -

13,1 79,7 79,1 0,6 0,8 29,6 29,3 0,3 0,85 25,6 23,8 1,8 7,0 18,0 15,6 2,4 13,4

13,2 79,5 78,7 0,8 1,0 29,5 29,4 0,1 0,34 25,2 23,3 1,9 7,4 - - - -

13,3 63,6 62,9 0,7 1,1 29,4 29,3 0,1 0,51 19,7 18,5 1,2 6,1 - - - -

14,1 79,4 78,8 0,6 0,8 29,3 29,4 -0,1 -0,51 26,1 24,2 1,9 7,3 15,7 13,7 2,0 12,8

14,2 79,2 78,3 0,9 1,1 29,3 29,3 0,0 0,00 25,6 23,8 1,9 7,2 - - - -

14,3 79,4 78,3 1,1 1,4 29,6 29,3 0,3 1,01 25,8 23,6 2,3 8,7 - - - -

15,1 79,2 79,0 0,2 0,3 29,2 29,1 0,0 0,17 25,5 23,7 1,8 7,1 9,8 8,6 1,2 12,3

15,2 79,2 78,8 0,4 0,5 29,2 29,2 0,0 0,00 25,6 23,5 2,1 8,2 - - - -

15,3 79,4 79,3 0,1 0,1 29,2 29,3 -0,2 -0,51 25,1 23,1 2,0 8,0 - - - -

MASA % DE ABSORCION DE AGUA

CONTRACCION LINEAL, PERDIDA DE MASA A LA COCHURA Y ABSORCION DE AGUA

CN, CA y CD

MARCALFRE

15/09/2010



MUESTRALARGO ANCHO

31

Figura 10: Diagrama Ternario de la absorción de agua

8.1.1.5. Tabla Comparativa La siguiente tabla nos muestra la relación de cambios de menor a mayor de los cuatro

parámetros expuestos anteriormente.

Tabla 19: Comparación de resultados de las distintas pruebas

Es así que podemos resaltar que la región apta para una mezcla adecuada es aquella

cercana a la probeta 13 (CN:CA:CD, 70:15:15), la probeta 14 (CN:CA:CD, 45:45:10) y la

probeta 15 (CN:CA:CD, 15:70:15).

8.1.2. Visión Específica de Mezclas Tras el desarrollo del comportamiento en general de las arcillas y el desengrasante en el

acápite anterior, se elaboraron nuevas regiones de estudio, en este sentido se tienen 7 nuevas

muestras a ser evaluadas, todas ellas detalladas en la siguiente tabla.



DESCRIPCION: FECHA:

LARGO MUESTRA ANCHO MUESTRA LARGO MUESTRA ANCHO MUESTRA LARGO MUESTRA ANCHO MUESTRA

0,66 11 0,45 11 -0,31 12 -0,85 12 3,95 3 9,54 1

0,69 10 0,72 10 0,22 3 -0,11 15 5,99 12 11,78 4

0,79 12 1,06 12 0,29 15 0,17 14 6,83 13 12,31 15

1,18 5 1,06 13 0,82 5 0,17 5 7,37 5 12,56 5

1,29 13 1,08 5 0,95 13 0,32 3 7,46 6 12,78 14

1,53 14 1,29 14 1,09 14 0,45 6 7,75 14 12,81 2

1,69 15 1,77 4 1,18 7 0,57 13 7,75 15 13,37 13

1,75 6 1,80 7 1,79 2 1,36 2 8,34 4 13,46 6

2,58 4 1,89 6 2,24 6 1,80 7 9,55 7 13,91 7

4,13 7 1,91 15 3,30 4 3,04 4 10,06 2 13,97 3

5,09 2 5,37 1 5,46 1 5,46 1 10,47 1 14,24 12

PERDIDA DE MASA ABSORCION DE AGUA

CN, CA y CD

MARCALFRE

22/09/2010

CONTRACCION LINEAL EN EL SECADO CONTRACCION LINEAL A LA COCHURA

COMPARACION DE RESULTADOS DE LAS DISTINTAS PRUEBAS



32

Tabla 20: Porcentaje de masa empleada en las probetas

Figura 11: Diagrama Ternario de las mezclas- segunda etapa

El último gráfico muestra los sectores en los cuales se encuentran las distintas

mezclas propuesta, para luego ser sometidas a las pruebas que detallamos a continuación.

DETALLE CN CA CD

A CN+CA+CD 75 5 20

B CN+CA+CD 80 15 5

C CN+CA+CD 60 30 10

D CN+CA+CD 45 30 25

E CN+CA+CD 50 45 5

F CN+CA+CD 35 50 15

G CN+CA+CD 10 80 10

PORCENTAJE DE MASA EMPLEADAS EN LAS PROBETAS

MUESTRASPORCENTAJES

33

8.1.2.1. Contracción Lineal – Secado En este caso podemos observar que la probeta C es aquella que sufre menores

variaciones al igual que la A, seguidamente se encuentra la región de la D, E y F, siendo la

región cercana a G la que sufre cambios considerables.

Tabla 21: Contracción lineal al secado

Figura 12: Diagrama Ternario – Contracción Lineal en el secado

8.1.2.2. Contracción Lineal –Cochura Tras la preparación y cocción de las probetas observamos que la región cercana a la C

sufre variaciones moderadas, frente a las regiones A y D, las zonas B, E y G son aquellas que

reducen mayormente su tamaño frente a las demás.

PROYECTO: Cerámica "Hnos. Terrazas" MUESTRA: CN, CA y CD

PROCEDENCIA: OPERADOR.: MARCALFRE

DESCRIPCION: FECHA: 27/09/2010

INICIAL FINAL ΔD % CONTRACC INICIAL FINAL ΔD % CONTRACC

A1 79,5 78,6 0,9 1,13 29,9 29,6 0,3 1,0

A2 79,7 78,8 0,9 1,13 29,95 29,5 0,4 1,5

B1 79,9 78,7 1,2 1,50 29,9 29,55 0,3 1,2

B2 79,8 78,8 1,0 1,25 29,9 29,5 0,4 1,3

C1 79,9 79 0,9 1,13 29,9 29,6 0,3 1,0

C2 79,9 79 0,9 1,13 29,95 29,7 0,3 0,8

D1 79,7 78,6 1,1 1,38 29,9 29,5 0,4 1,3

D2 80,0 78,7 1,3 1,63 29,9 29,4 0,5 1,7

E1 80,1 78,9 1,2 1,50 30 29,6 0,4 1,3

E2 80,1 78,8 1,3 1,62 30 29,6 0,4 1,5

F1 79,9 78,6 1,3 1,63 30 29,5 0,5 1,7

F2 80,1 79,1 1,0 1,25 29,95 29,5 0,5 1,7

G1 79,9 78,1 1,8 2,25 29,95 29,4 0,6 1,8

G2 80,0 78,25 1,8 2,19 29,9 29,3 0,6 2,0

CONTRACCION LINEAL AL SECADO



MUESTRASLARGO ANCHO

34

Figura 13: Diagrama Ternario de contracción lineal en la cochura

8.1.2.3. Pérdida de Masa – Cochura Vemos que la pérdida de masa es mayor en la región G, esto no se evidencia en la

región A y D, los cuales por la mayor cantidad de desengrasante sufren menores variaciones.

B, C, E y F tienen una variación moderada.

Figura 14: Diagrama Ternario de la pérdida de masa por cochura

Cabe mencionar que la región en la que la mayoría de la mezcla es de origen CA, sufre

gran parte de los cambios, ya que se contraen mucho y pierden mucha masa.

8.1.2.4. Absorción de Agua La absorción de agua es moderada en las regiones C, D y A siendo que la región F,

experimenta una mayor absorción, en este caso G tiene valores pequeños, debido a la gran

contracción y pérdida de masa que experimenta.

35

Figura 15: Diagrama Ternario de la absorción de agua

La tabla 22 muestra los resultados y los cálculos empleados en la estimación de los

últimos cuatro parámetros tomados en cuenta en la presente consultoría.

Tabla 22: Contracción lineal, pérdida de masa a la cochura y absorción de agua

8.1.2.5. Tabla Comparativa La tabla 23 compara los distintos tipos de resultados estimados en los parámetros

frente al tipo de mezcla preparada se evidencia que tras la presentación de los distintos

gráficos y resultados las regiones más aptas para la preparación de cerámica roja son las

pertenecientes a C y E.



DESCRIPCION: FECHA:

INICIAL FINAL ΔD % CONTRAC INICIAL FINAL ΔD % CONTRAC INICIAL FINAL ΔD % INICIAL FINAL ΔD %

A1 78,6 76,4 2,2 2,80 29,9 28,7 1,2 4,01 25,85 23,65 2,2 8,51 26,7 23,6 3,2 11,80

A2 78,8 77,0 1,8 2,28 30,0 28,9 1,1 3,51 25,75 23,55 2,2 8,54 - - - -

B1 78,7 75,9 2,8 3,56 29,9 28,5 1,4 4,68 25,30 22,90 - - 25,9 23,1 2,9 11,00

B2 78,8 75,7 3,1 3,93 29,9 28,3 1,6 5,35 25,45 23,05 2,4 9,43 - - - -

C1 79,0 76,5 2,6 3,23 29,9 28,7 1,2 4,01 25,55 23,20 2,4 9,20 26,6 23,5 3,1 11,65

C2 79,0 76,3 2,7 3,42 30,0 28,6 1,4 4,51 25,95 23,50 2,5 9,44 - - - -

D1 78,6 76,8 1,8 2,29 29,9 28,9 1,0 3,34 25,70 23,50 2,2 8,56 26,85 23,7 3,2 11,92

D2 78,7 77,0 1,7 2,16 29,9 29,0 0,9 3,01 25,90 23,65 2,3 8,69 - - - -

E1 78,9 75,8 3,1 3,93 30,0 28,5 1,5 5,00 25,45 22,95 - - 26,1 22,8 3,3 12,48

E2 78,8 76,0 2,8 3,55 30,0 28,5 1,6 5,17 25,25 22,80 2,5 9,70 - - - -

F1 78,6 76,4 2,2 2,80 30,0 28,7 1,3 4,33 25,80 23,30 2,5 9,69 25,9 22,6 3,4 12,93

F2 79,1 76,7 2,4 3,03 30,0 28,7 1,3 4,17 24,90 22,55 2,4 9,44 - - - -

G1 78,1 75,6 2,5 3,20 30,0 28,4 1,6 5,34 25,65 22,95 2,7 10,53 25,65 22,9 2,8 10,92

G2 78,3 75,25 3,0 3,83 29,9 28,1 1,8 6,02 25,50 22,85 2,7 10,39 - - - -

MUESTRALARGO ANCHO MASA % DE ABSORCION DE AGUA

CONTRACCION LINEAL, PERDIDA DE MASA A LA COCHURA Y ABSORCION DE AGUA

CN, CA y CD

Santibañez - Cochabamba MARCALFRE

Muestras arcillosas y arena 28/09/2010

36

Tabla 23: Comparación de resultados de las distintas pruebas

8.1.3. Propuesta de Mezclas Adecuadas Al analizar los datos observamos que la región que se adecua mejor a los propósitos de

mejorar las mezcla en el sector de Santibañez, es la “C”, es decir las mezclas que deberían

emplearse deben de contener un 60 por ciento de arcilla de color ploma (CN), 30 por ciento

de arcilla de color marrón-rojizo (CA) y un 10 por ciento de desengrasante (CD), en otras

palabras por cada 6 partes de CN deben de ser agregadas 3 partes de CA y 1 parte de CD

Esta es la formulación adecuada, pero al tratarse toda una región podemos variar el

contenido de las arcillas CN y CD en un 5 por ciento es decir tenemos un 60±5% para CN

(55% - 65%), 30±5% para CA (25% - 35%), pero no se recomienda elevar el contenido del

desengrasante en más de un 2% es decir tenemos un 10±2% para CN (8% - 12%).

8.2. ANALISIS DE MEZCLAS - CASO SAN BENITO – CASO CALVARIO Después del análisis propuesto vemos que estos dos sectores son muy prometedores después

de Santibañez, está claro que el tratamiento de las mezclas es muy similar al del anterior

acápite, proponiéndose diferentes porcentajes de mezclas, a partir de los estratos

identificados, los cuales fueron preparados y sometidos a diferentes pruebas fisicoquímicas.

Es en tal entendido, que a continuación se resumen los resultados obtenidos para

dichos sectores.

Tabla 24: Análisis de mezclas de los sectores de San Benito, y el Calvario

SECTOR Características

SAN BENITO

Se tienen tres estratos identificados (SBA, SBB y SBC), a partir de estas muestras se propone que la formulación adecuada, se basa en 60±5% de SBA, 10±5% SBB y 30±5% SBC, es decir una relación de 6:1:3 de SBA, SBB y SBC respectivamente.

EL CALVARIO

De los tres estratos identificados (CVA, CVB y CVC), se propone que la formulación adecuada, se basa en 30±5% de CVA, 40±5% CVB y 30±5% CVC, es decir una relación de 3:4:3 de CVA, CVB y CVC respectivamente. Cabe considerar que dichas muestras tendrán un índice de contracción al secado y a la cochura alto, en todo caso adicionar otra arcilla con alto contenido de sílice puede ser muy útil, reemplazando en un 4% a 6 % a CVB.



DESCRIPCION: FECHA:

LARGO MUESTRA ANCHO MUESTRA LARGO MUESTRA ANCHO MUESTRA LARGO MUESTRA ANCHO MUESTRA

1,13 C1 0,92 C1 2,23 D1 3,18 D1 8,53 A1 10,92 G2

1,13 A1 1,25 A1 2,54 A1 3,76 A1 8,62 D1 11,00 B2

1,38 B1 1,25 B1 2,92 F1 4,25 F1 9,32 C1 11,65 C2

1,44 F1 1,42 E1 3,32 C1 4,26 C1 9,46 B1 11,80 A2

1,50 D1 1,51 D1 3,52 G1 5,02 B1 9,56 F1 11,92 D2

1,56 E1 1,67 F1 3,74 E1 5,08 E1 9,76 E1 12,48 E2

2,22 G1 1,92 G1 3,75 B1 5,68 G1 10,46 G1 12,93 F2

CONTRACCION LINEAL EN EL SECADO CONTRACCION LINEAL A LA COCHURA PERDIDA DE MASA ABSORCION DE AGUA

COMPARACION DE RESULTADOS DE LAS DISTINTAS PRUEBAS

CN, CA y CD

Santibañez - Cochabamba MARCALFRE

Muestras arcillosas y arena 28/09/2010

37

Estas formulaciones, se basan exclusivamente en la arcilla de los sectores, sin considerar la

posibilidad de añadir algún fundente para la mejora de la cocción.

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Se identificaron varios sectores de explotación, los cuales en mayor o menor grado pueden

ser aprovechados, es así que, fueron seis los sectores sometidos a estudio, de los cuales casi la

mitad puede ser altamente aprovechado, hablamos del sector de San Benito, Santibañez,

Esquilan, y el Calvario, los cuales de acuerdo a sus características requieren de un adecuado

enfoque no sólo técnico, sino de un uso racional de sueldos administrados, mediante

consenso por parte de la alcaldía y las comunidades cercanas, fuera de que la consultoría no

considera un estudio en estos ámbitos, se ve la necesidad de que se tenga en cuenta esto.

La mayoría de los yacimientos presentan condiciones aptas para ser empleadas dentro

de la producción de cerámica roja llegándose a determinar distintos parámetros que apoyan

esta noción, para esto se realizaron análisis de difracción de rayos X, fluorescencia de rayos

X, pruebas de carácter físico químico, que determinaron las propiedades y los yacimientos

más aptos para la producción de ladrillos huecos, teniendo como candidatos al sector de San

Benito, Santibañez (con el análisis de mezclas adecuado), y demás sectores.

Se realizó un ensayo de mezclas adecuadas para el sector de Santibañez, partiendo del

precepto de que en un futuro este yacimientos puede ser explotado, se tendría que tomar en

cuenta que sus tres tipos de arcilla, para tener una mezcla adecuada, debería de tener una

composición equivalente al 60% de arcilla, 30% de arcilla amarilla o marrón y 10% de arcilla

arenosa, de tal forma que se pueda generar una materia prima de calidad para la producción

alternativa de ladrillos huecos.

San Benito y El Calvario fueron otros dos sectores de estudio para la generación de

mezclas adecuadas, teniendo para el primero una relación de 6:1:3 de SBA: SBB: SBC y para

el segundo de 3:4:3 CVA: CVB: CVC , en el caso de San Benito no se llegan a tener muchos

problemas con la mezcla, pero si se debe considerar mucho el tamaño de grano que se llegue

a obtener, en el caso de El Calvario, si se tiene que considerar mucho que el producto final

tendrá altos índices de contracción, además de una baja absorción de agua si se usa ese

yacimiento solamente, pero si se llega a mezclar con otros en cierto porcentaje, la mezcla

mejora.

38

10. ANEXOS

10.1. DIFRACCIÓN DE RAYOS X

EL CALVARIO – QUILLACOLLO (CV)

Muestra: CVA - DRX

NO REF. CODE COMPOUND NAME CHEMICAL FORMULA

1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-026-0911 Illite-2\ITM\RG#1 [NR]

( K , H3 O ) Al2 Si3 Al O10 ( O H )2

3 01-087-0684 Sandine low ( K.93 Na.07 ) ( Al Si3 O8 )

4 01-080-1094 Albite low Na ( Al Si3 O8 )

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

0

1000

2000

3000

CVA

Peak List

01-083-0539

00-026-0911

01-087-0684

01-080-1094

39

Muestra: CVB - DRX


1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-026-0911 Illite-2\ITM\RG#1 [NR]

( K , H3 O ) Al2 Si3 Al O10 ( O H )2

3 00-039-0381 Chlorite-vermiculite-montmorillonite

Na0.5 Al6 ( Si , Al )8 O20 ( O H )10 ! H2 O

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

0

500

1000

1500 CVB

Peak List

01-083-0539

00-026-0911

00-039-0381

40

Muestra: CVC - DRX


1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-026-0911 Illite-2\ITM\RG#1 [NR]

( K , H3 O ) Al2 Si3 Al O10 ( O H )2

3 00-007-0076 Clinoclore, ferroan ( Mg2.8 Fe1.7 Al1.2 ) ( Si2.8 Al1.2 ) O10 ( O H )8

4 01-076-0825 Orthoclase ( K.88 Na.10 Ca.009 Ba.012 ) ( Al1.005 Si2.995 O8 )

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

0

1000

2000

3000

4000 CVC

Peak List

01-083-0539

00-026-0911

00-007-0076

01-076-0825

41

SAN BENITO – SAN BENITO (SB)

Muestra: SBA - DRX


1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-026-0911 Illite-2\ITM\RG#1 [NR]

( K , H3 O ) Al2 Si3 Al O10 ( O H )2

3 00-009-0466 Albite, ordered Na Al Si3 O8

4 01-072-1937 Calcite Ca C O3

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

0

1000

2000

3000

SBA

Peak List

01-083-0539

00-026-0911

00-009-0466

01-072-1937

42

Muestra: SBB - DRX


1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-026-0911 Illite-2\ITM\RG#1 [NR]

( K , H3 O ) Al2 Si3 Al O10 ( O H )2

3 00-029-0701 Clinochlore-1\ITM\RG, ferroan

( Mg , Fe )6 ( Si , Al )4 O10 ( O H )8

4 00-009-0466 Albite, ordered Na Al Si3 O8

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

0

2000

4000

SBB

Peak List

01-083-0539

00-026-0911

00-029-0701

00-009-0466

43

Muestra: SBC - DRX


1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-026-0911 Illite-2\ITM\RG#1 [NR] ( K , H3 O ) Al2 Si3 Al O10 ( O H )2

3 00-029-0701 Clinochlore-1\ITM\RG, ferroan

( Mg , Fe )6 ( Si , Al )4 O10 ( O H )8

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

0

1000

2000

3000

4000 SBC

Peak List

01-083-0539

00-026-0911

00-029-0701

44

SANTIBAÑEZ – SANTIBAÑEZ (ST)

Muestra: STA - DRX


1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-026-0911 Illite-2\ITM\RG#1 [NR]

( K , H3 O ) Al2 Si3 Al O10 ( O H )2

3 01-086-0439 Orthoclase K ( Al Si3 O8 )

4 01-076-0533 Nacrite 2\ITM\RG#2 Al2 Si2 O5 ( O H )4

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

0

1000

2000

3000

4000

STA

Peak List

01-083-0539

00-026-0911

01-086-0439

01-076-0533

45

Muestra: STB - DRX


1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-026-0911 Illite-2\ITM\RG#1 [NR]

( K , H3 O ) Al2 Si3 Al O10 ( O H )2

3 00-029-0853 Clinochlore-1\ITM#I#I#b\RG

Mg5 Al ( Si3 Al ) O10 ( O H )8

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

0

1000

2000

STB

Peak List

01-083-0539

00-026-0911

00-029-0853

46

Muestra: STC - DRX


1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-043-0685 Illite-2\ITM\RG#2 [NR]

K Al2 ( Si3 Al ) O10 ( O H )2

3 00-007-0042 Muscovite-3\ITT\RG ( K , Na ) ( Al , Mg , Fe )2 ( Si3.1 Al0.9 ) O10 ( O H )2

4 01-089-1455 Sanidine K0.42 Na0.58 Ca0.03 ( Al Si3 O8 )

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

0

2000

4000

STC

Peak List

01-083-0539

00-043-0685

00-007-0042

01-089-1455

47

SIPE SIPE – SIPE SIPE (SS)

Muestra: SSA - DRX


1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-026-0911 Illite-2\ITM\RG#1 [NR]

( K , H3 O ) Al2 Si3 Al O10 ( O H )2

3 00-007-0350 Nacrite Al2 Si2 O5 ( O H )4

4 00-039-0381 Chlorite-vermiculite-montmorillonite

Na0.5 Al6 ( Si , Al )8 O20 ( O H )10 ! H2 O

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

1000

2000

3000

4000 SSA

Peak List

01-083-0539

00-026-0911

00-007-0350

00-039-0381

48

Muestra: SSB - DRX


1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-026-0911 Illite-2\ITM\RG#1 [NR]

( K , H3 O ) Al2 Si3 Al O10 ( O H )2

3 00-034-0170 Nacrite-2\ITM#2\RG Al2 Si2 O5 ( O H )4

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

0

1000

2000 SSB

Peak List

01-083-0539

00-026-0911

00-034-0170

49

Muestra: SSC - DRX


1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-026-0911 Illite-2\ITM\RG#1 [NR]

( K , H3 O ) Al2 Si3 Al O10 ( O H )2

3 00-007-0350 Nacrite Al2 Si2 O5 ( O H )4

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

0

1000

2000

3000

SSC

Peak List

01-083-0539

00-026-0911

00-007-0350

50

ESQUILAN - COLCAPIRHUA – QUILLACOLLO (EQ)

Muestra: EQA - DRX


1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-026-0911 Illite-2\ITM\RG#1 [NR]

( K , H3 O ) Al2 Si3 Al O10 ( O H )2

3 01-077-0982 Sanidine K0.42 Na0.58 Ca0.03 Al Si3 O8

4 01-076-0825 Orthoclase ( K.88 Na.10 Ca.009 Ba.012 ) ( Al1.005 Si2.995 O8 )

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

0

2000

4000

6000

EQA

Peak List

01-083-0539

00-026-0911

01-077-0982

01-076-0825

51

SACABA – SACABA (SC)

Muestra: SCA - DRX


1 01-083-0539 Quartz Si O2

2 00-026-0911 Illite-2\ITM\RG#1 [NR]

( K , H3 O ) Al2 Si3 Al O10 ( O H )2

3 00-041-1480 Albite, calcian, ordered ( Na , Ca ) Al ( Si , Al )3 O8

4 00-013-0456 Sanidine K0.47 Na0.43 Ca0.10 Al1.1 Si2.9 O8

Position [°2Theta]

10 20 30 40 50

Counts

0

1000

2000

3000

4000

SCA

Peak List

01-083-0539

00-026-0911

00-041-1480

00-013-0456

52

10.2. FLUORESCENCIA DE RAYOS X


Muestra: CVA - FRX

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - CVA

MAYORITARIOS > 2% K, Si, Al, Fe

MINORITARIOS 2% - 0,2 % Ti, Ca, Zr

TRAZAS < 0,2 % Ba, Sr, Rb, As, Zn, Cu, Ni, P, Mg, Na

Muestra: CVB - FRX

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - CVB


MINORITARIOS 2% - 0,2 % Ti, Ca

TRAZAS < 0,2 % Ba, Zr, Sr, Rb, Zn, Cu, Ni, Na, P, Mg

53

Muestra: CVC - FRX

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - CVC



TRAZAS < 0,2 % Ba, Zr, Sr, Rb, As, Zn, Cu, Ni, Mn, P, Mg


Muestra: SBA - FRX

54

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - SBA



TRAZAS < 0,2 % Ba, Sr, Rb, Zn, P, Mg, Na

Muestra: SBB - FRX

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - SBB



TRAZAS < 0,2 % Ba, Sr, Rb, Zn, Cu, Mn, P, Mg, Na

Muestra: SBC - FRX

55

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - SBC





Muestra: STA - FRX

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - STA



TRAZAS < 0,2 % Ba, Sr, Rb, Nb, Zn, Ni, P, Mg, Na

56

Muestra: STB - FRX

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - STB



TRAZAS < 0,2 % Ba, Th, Sr, Rb, As, Zn, Cu, Ni, P, Mg, Na

Muestra: STC - FRX

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - STC



TRAZAS < 0,2 % Ba, Sr, Rb, Zn, Cu, P, Mg, Na

57


Muestra: SSA - FRX

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - SSA



TRAZAS < 0,2 % Ba, Zr, Sr, Rb, Pb, Zn, Cu, P, Mg, Na

Muestra: SSB - FRX

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - SSB



TRAZAS < 0,2 % Ba, Zr, Sr, Rb, Pb, Zn, Ga, Cu, Ni, P, Mg, Na

58

Muestra: SSC - FRX

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - SSC



TRAZAS < 0,2 % Ba, Zr, Sr, Rb, Pb, Zn, Cu, Ni, P, Mg, Na


Muestra: EQA - FRX

59

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - EQA





no incluye Muestra: SCA - FRX

ELEMENTOS IDENTIFICADOS - SCA



TRAZAS < 0,2 % Ba, Sr, Rb, As, Zn, Cu, Mn, P, Mg, Na

60

10.3. LIMITES DE ATTERBERG


Muestra: CVA - Límites de Atterberg

Muestra: CVB - Límites de Atterberg

10 11 2 13 15

51,99 66,18 73,88 27,64 22,51

47,44 61,03 69,25 24,31 20,68

4,55 5,15 4,63 3,33 1,84

33,57 45,95 55,99 11,12 13,50

13,88 15,08 13,26 13,19 7,18

18,43 20,23 17,90 16,52 9,01

32,79% 34,15% 34,95% 20,16% 20,37%

22 13 11

Limite Teorico Parcial 32,29% 31,55% 31,65%

Limite Teorico Promedio 31,83% 20,26%Límite Plástico Promedio

Porcentaje de humedad PW (g)

LÍMITE LÍQUIDO LÍMITE PLÁSTICO

Peso suelo humedo PSH (g)

Porcentaje de humedad PW (g)

Nº de golpes

Cápsula Nº

Peso suelo humedo + cápsula (g)

Peso suelo seco + capsula (g)

Peso Agua (g)

Peso capsula (g)

Peso suelo seco PSC (g)

Peso suelo humedo PSH (g)

Cápsula Nº

Peso suelo humedo + cápsula (g)

Peso suelo seco + capsula (g)

Peso Agua (g)

Peso capsula (g)

Peso suelo seco PSC (g)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

31,83

20,26

11,57

ÍNDICE DE PLASTICIDAD

LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO

INDICE DE PLASTICIDAD

10 11 2 13 15

83,39 73,02 46,88 21,09 17,64

74,54 67,87 41,58 18,81 16,65

8,86 5,15 5,31 2,29 0,99

59,99 59,75 33,51 12,58 13,90

14,55 8,12 8,07 6,23 2,76

23,41 13,27 13,37 8,51 3,74

60,86% 63,42% 65,78% 26,85% 26,34%

31 24 13


Limite Teorico Promedio

Nº de golpes

62,12% Límite Plástico Promedio 26,59%

Peso suelo seco PSC (g) Peso suelo seco PSC (g)

Peso suelo humedo PSH (g) Peso suelo humedo PSH (g)

Porcentaje de humedad PW (g) Porcentaje de humedad PW (g)

Peso suelo seco + capsula (g) Peso suelo seco + capsula (g)

Peso Agua (g) Peso Agua (g)

Peso capsula (g) Peso capsula (g)


Cápsula Nº Cápsula Nº

Peso suelo humedo + cápsula (g) Peso suelo humedo + cápsula (g)

61

Muestra: CVC - Límites de Atterberg

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

62,12

26,59

35,52


LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO


10 11 2 13 15

44,00 45,26 47,89 23,88 23,36

41,46 42,66 44,86 21,99 21,84

2,54 2,60 3,03 1,89 1,53

33,56 33,84 34,20 13,42 15,01

7,90 8,82 10,66 8,58 6,83

10,44 11,42 13,69 10,47 8,36

32,09% 29,50% 28,44% 18,06% 18,25%

9 17 28



Nº de golpes











0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

28,45

18,16

10,29


LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO


62


Muestra: SBA - Límites de Atterberg

Muestra: SBB - Límites de Atterberg

10 11 2 13 15

67,14 75,17 69,19 16,50 18,58

63,88 70,36 64,42 16,06 17,56

3,26 4,81 4,77 0,44 1,02

55,97 59,98 54,82 13,89 13,50

7,91 10,38 9,60 2,17 4,06

11,17 15,19 14,37 2,61 5,08

41,24% 46,34% 49,71% 16,86% 20,08%

25 13 6



Nº de golpes











0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

41,96

18,47

23,49


LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO


10 11 2 13 15

49,04 47,09 54,49 25,41 18,15

46,19 44,66 50,26 23,34 17,13

2,85 2,43 4,23 2,07 1,03

33,58 34,20 33,51 12,79 12,03

12,61 10,47 16,75 10,55 5,10

15,46 12,90 20,98 12,62 6,13

22,60% 23,22% 25,25% 16,40% 16,73%

29 23 11



Nº de golpes











63

Muestra: SBC - Límites de Atterberg

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

22,95

16,57

6,39


LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO


10 11 2 13 15

44,79 43,67 57,09 20,73 20,45

42,19 40,48 52,54 19,24 19,22

2,60 3,19 4,56 1,49 1,24

33,84 30,56 38,94 12,58 13,50

8,35 9,92 13,60 6,66 5,72

10,95 13,11 18,16 8,15 6,96

31,14% 32,17% 33,49% 18,28% 17,76%

31 23 16



Nº de golpes











0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

31,85

18,02

13,83


LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO


64


Muestra: STA - Límites de Atterberg

Muestra: STB - Límites de Atterberg

3 2 1 A B

55,26 54,19 52,53 22,79 22,78

50,75 49,85 48,29 21,17 20,90

4,51 4,34 4,24 1,62 1,88

33,57 33,84 33,52 13,89 12,58

17,19 16,01 14,77 7,28 8,32

21,70 20,35 19,01 8,90 10,20

26,24% 27,08% 28,71% 18,21% 18,39%

24 16 11



Nº de golpes











0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

25,92

18,30

7,62


LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO


11 10 15 A B

65,22 51,04 55,92 23,61 24,65

60,03 46,49 51,32 20,87 22,55

5,19 4,55 4,61 2,74 2,10

44,55 33,56 38,96 11,13 15,02

15,48 12,93 12,36 9,75 7,53

20,67 17,48 16,97 12,48 9,63

33,53% 35,19% 37,26% 21,92% 21,81%

30 15 10



Nº de golpes











65

Muestra: STC - Límites de Atterberg

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

33,57

21,86

11,71


LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO


10 11 2 13 15

52,16 79,90 64,33 21,65 16,95

48,95 76,13 60,71 20,34 16,18

3,21 3,77 3,62 1,31 0,77

34,21 59,75 45,94 13,41 12,02

14,75 16,38 14,77 6,94 4,16

17,95 20,15 18,39 8,25 4,93

21,74% 23,02% 24,51% 15,89% 15,72%

30 21 13



Nº de golpes











0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

22,47

15,80

6,66


LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO


66


Muestra: SSA - Límites de Atterberg

Muestra: SSB - Límites de Atterberg

10 11 2 13 15

56,56 55,03 76,49 20,18 23,61

54,61 53,03 72,25 18,82 22,27

1,95 2,00 4,24 1,36 1,35

45,95 44,55 54,82 11,12 15,01

8,67 8,49 17,43 7,70 7,26

10,61 10,48 21,68 9,06 8,61

22,45% 23,51% 24,35% 15,02% 15,63%

23 14 10



Nº de golpes











0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

21,98

15,32

6,65


LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO


10 11 2 13 15

70,50 77,55 80,07 18,78 19,58

66,81 73,20 75,49 17,89 18,59

3,69 4,36 4,58 0,90 0,99

55,98 60,00 59,74 13,41 13,89

10,83 13,20 15,76 4,48 4,70

14,52 17,56 20,33 5,37 5,69

34,07% 32,99% 29,04% 16,67% 17,40%

10 12 29



Nº de golpes











67

Muestra: SSC - Límites de Atterberg

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

30,08

17,03

13,05


LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO


10 11 2 13 15

51,58 70,37 62,65 19,47 22,99

48,56 66,89 58,45 18,30 21,02

3,02 3,48 4,20 1,17 1,97

37,90 54,82 44,55 12,80 12,03

10,67 12,08 13,91 5,51 9,00

13,69 15,56 18,11 6,67 10,97

28,32% 28,82% 30,20% 17,47% 17,97%

18 14 10



Nº de golpes











0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

27,04

17,72

9,32


LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO


68


Muestra: EQA - Límites de Atterberg


Muestra: SCA - Límites de Atterberg

10 11 2 13 15

71,72 60,77 56,82 15,46 17,28

68,57 57,95 52,41 14,68 16,49

3,15 2,83 4,42 0,78 0,79

55,99 45,96 33,52 11,13 12,80

12,59 11,99 18,89 3,56 3,69

15,73 14,82 23,31 4,34 4,48

24,99% 23,56% 23,37% 17,99% 17,63%

8 14 10



Nº de golpes











0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

21,55

17,81

3,74


LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO


10 11 2 13 15

44,01 52,23 72,46 16,38 19,91

41,82 49,45 67,32 15,71 18,93

2,19 2,78 5,14 0,67 0,98

33,58 37,90 44,56 12,02 13,49

8,25 11,55 22,76 3,69 5,44

10,43 14,33 27,90 4,36 6,42

26,50% 24,07% 22,56% 15,38% 15,28%

6 14 34



Nº de golpes











69

10.4. ARCHIVO FOTOGRAFICO


0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

5 50

Po

rce

nta

je d

e H

um

edad

%

Número de Golpes

LIMITE LIQUIDO

22,72

15,33

7,39


LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO


70


71


72


73


74


mejoramiento de la materia prima para la produccion de ... · determinar mezclas de arcillas...

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