Influencia de puzolana natural en la fabricación y comportamiento mecánico de un ladrillo de arcilla roja tradicional

Abstract

La presente investigación se centra en materiales cerámicos, específicamente en arcilla roja y puzolana natural; las cuales son materias primas esenciales para la elaboración de mampostería estructural, un ejemplo de cerámica tradicional en Colombia. El objetivo principal del estudio es analizar la influencia de la puzolana natural en la fabricación de ladrillos tradicional de arcilla roja, con énfasis en dos diferentes temperaturas de sinterización. Se caracterizan las materias primas y se analizan propiedades importantes como resistencia mecánica y absorción en prototipos de ladrillo de arcilla prensados con distintos porcentajes de puzolana natural. Para esto se utilizan técnicas de caracterización de materiales como difracción de rayos X (DRX), fluorescencia de rayos X (FRX) y microscopia electrónica de barrido (SEM) en las materias primas y en los prototipos de ladrillo. Esto nos permite entender el comportamiento de las muestras a escala microscópica y cómo reaccionan ante la adición de puzolana natural variando la temperatura y bajo una condición especifica de tamaño de grano inferior a 200 micrómetros (µm); se encontró un aumento relevante en la resistencia a la compresión y flexión, al presentar temperatura de sinterización de 1160°C, así como un incremento en la capacidad de absorción de agua. Esta investigación proporciona información valiosa para el sector de ciencia de materiales especializado en cerámicos, permitiendo dejar el trabajo empírico que caracteriza el sector y fortaleciendo la base de conocimiento sobre del comportamiento de materiales cerámicos. (Texto tomado de la fuente).

The present research focuses on ceramic materials, specifically red clay and natural pozzolana, which are essential raw materials for the production of structural masonry. This is an example of traditional ceramics in Colombia. The main objective of the study is to analyze the influence of natural pozzolana in conventional red clay brick manufacturing, with an emphasis on two different sintering temperatures. The raw materials are characterized, and important properties such as mechanical resistance and absorption are analyzed in clay brick prototypes pressed with different percentages of natural pozzolana. To achieve this, material characterization techniques such as X-ray diffraction (XRD), X ray fluorescence (XRF), and scanning electron microscopy (SEM) are used on raw materials and brick prototypes. This allows us to understand the behavior of the samples on a microscopic scale and how they react to the addition of natural pozzolan by varying the temperature and under a specific condition of grain size less than 200 micrometers (µm). A relevant increase in the compressive and flexural resistance was found at a sintering temperature of 1160°C, as well as an increase in the water absorption capacity. This research provides valuable information for the materials science sector specializing in ceramics, allowing us to move away from the empirical work that characterizes the sector and strengthen the knowledge base on the behavior of ceramic materials.