Hoja Membretada de Tesis.cdr

d i er s Univ a d Facultad de Colima dera y Diseño

tu ec

Arq uit

Maestría en Arquitectura Análisis de las propiedades del ladrillo rojo recocido fabricado en las localidades de Armeria, Comala y Villa de Álvarez d e l E s t a d o d e C o l i m a

Tesis para obtener el grado de Maestro en Arquitectura Sustentante: Arq. Ramón Alberto Aguirre Mancilla Director de Tesis: M.C. Julio de Jesús Mendoza Jiménez M.C. José Luis García Pelayo M.C. Joel Cruz Galeana

Coquimatlán, Col. Febrero de 2004

INDICE

Introducción

6

Capitulo 1 1.-Medio Físico Geográfico A).- Armeria

10

Localización del Obrador Armería

12

B).- Comala

13

Localización del Obrador Comala

14

C).- Villa de Álvarez

15

Localización del Obrador Villa de Álvarez

16

2.- Descripción general del proceso de fabricación del ladrillo

17

A).- Análisis comparativo del proceso de fabricación en las tres localidades

19

B).- Tablas de tiempo de elaboración de ladrillos

23

C).- Análisis dimensional del ladrillo en sus diferentes etapas de fabricación

25

D).- Clasificación de los ladrillos

31

Capitulo 2 Mecánica de Suelos A).- Generalidades

33

B).- Resultados de análisis granulométrico

35

C).- Tamaños máximos encontrados en suelos

37

D).- Limite liquido

38

E).- Limite plástico

39

F).- Clasificación del Suelo (SUCS)

40

Capitulo 3 Análisis Químicos (agua, arcillas y ladrillos) 1).- Generalidades

44

2).- Determinación de la conductividad eléctrica

45

Resultados 3).- Determinación del PH Resultados 4).- Determinación de Salitre (nitrato de potasio) Resultados

50 53 57 60 65

5).- Anexo fotográfico de pruebas químicas

68

Capitulo 4 Pruebas físicas a ladrillos 1).- Generalidades de las pruebas realizadas

75

2).- Resultados de ruptura a la flexión

81

3).- Resultados de resistencia a la compresión

86

4).- Resultados de porcentajes de absorción

91

Conclusiones y recomendaciones

100

Bibliografía

105

Entonces se dijeron unos a otros: “vamos a hacer ladrillos y cocerlos al fuego”. El ladrillo reemplazo la piedra y el alquitrán les sirvió de mezcla. Génesis 9-3

Les amargaron la vida con duros trabajos de arcilla y ladrillos Éxodo 1-14

INTRODUCCIÓN Por miles de años el ser humano a utilizado el ladrillo como el elemento básico de las grandes y pequeñas construcciones: palacios, pirámides y viviendas han utilizado el ladrillo, algunas veces solamente secado al sol: y muchas otras veces donde se requería un ladrillo mas resistente, este era quemado. Múltiples variables han aparecido del ladrillo desde tiempos milenarios, como sus dimensiones, el color debido a la cocción y al tipo de arcilla utilizada, su misma forma así como variables en su composición, en algunos casos agregando arena y hasta pequeños trozos de paja.

En la actualidad en nuestro país un alto porcentaje de la obra arquitectónica siguen utilizando el ladrillo como materia prima principal para la construcción, aunque en la actualidad ya existen materiales alternativos bastante utilizados como el “tabicón” que viene a sustituir de manera importante al ladrillo, principalmente en la vivienda de interés social y/o de construcción en serie (en las obras donde es importante abatir el costo y tiempo de edificación); muchas veces también aparece el ladrillo como elemento decorativo (aparente) en grandes residencias. El ladrillo se ha utilizado como material base tanto en la “vivienda humilde” o para personas de escasos recursos, así como en la vivienda residencial, aunque su uso no se limita a estos, aparece también en arquitectura industrial, hotelera y de oficinas entre otros géneros de edificios.

De esta manera es como el ladrillo ha formado y forma parte importante y esencial en la historia de la arquitectura.

La presente investigación se ha originado a través de la inquietud de varios profesionistas en el ramo; y del mío propio, sobre la calidad de los ladrillos que se fabrican actualmente en nuestra región. Es por eso que me dí a la tarea de profundizar en los procesos de fabricación de ladrillo en ciertas localidades de nuestro estado, para analizar las propiedades físicas y mecánicas de los ladrillos terminados, como también realizar algunos análisis químicos a la materia prima con que se fabrican los ladrillos para

determinar la cantidad de salitre (sales-nitrato de potasio) que estos contienen. Todo esto para encontrar valores que nos proporcionen datos reales y representativos que comparándolos con lo escrito en las normas nos ayuden a encontrar e identificar el grado de calidad de los ladrillos elaborados en la región.

Por lo anterior, se plantearon las siguientes preguntas al inicio de la investigación: ¿El ladrillo es de mala calidad por contener altas concentraciones de salitre? ¿Que relación habrá entre el contenido de salitre y la resistencia de los ladrillos? ¿Algún proceso de fabricación del ladrillo tendrá relación directa con el hecho de que los ladrillos contengan salitre?

Para efectos de la realización de este trabajo se consideraron tres localidades de nuestra región como campo de estudio; las cuales fueron seleccionadas debido a la importancia que tienen en la producción de ladrillo; estas son Armería, Villa de Álvarez y Comala.

Un problema importante y quizás sea el que en mayor parte nos determino para realizar este trabajo, es la medición del contenido de salitre que tienen los ladrillos y su relación directa con su resistencia. Es muy común que observemos en muchos edificios que utilizan como materia prima en su edificación el ladrillo rojo recocido sin importar que sean muros estructurales (de carga) o muros no estructurales (tapón) la aparición de salitre (nitrato de potasio, pequeños fragmentos de sal en forma de escarcha) en sus enjarres y directamente en los ladrillos. Lo cual ocasiona problemas al ladrillo en su estructura interna, principalmente fragmentándolo al paso del tiempo o haciendo que pierda cohesión en su estructura física.

La investigación se realizo con el siguiente proceso metodológico: 

Selección de los sitios de estudio



Obtención de las muestras



Pruebas de laboratorio (físicas y químicas)



Graficación de resultados obtenidos



Formulación de conclusiones

El capitulo primero nos habla de manera general de donde se ubican los lugares y/o localidades donde se fabrican los ladrillos, así como una descripción general del proceso de fabricación de estos.

Las localidades que se estudiaron en esta investigación son Armería, Comala y Villa de Álvarez, en este apartado se encontrarán los croquis de localización de donde se ubican los obradores de producción.

Se presenta también un análisis dimensional del ladrillo en fresco, secado al sol, y finalmente cocido.

Aparece en este mismo apartado la clasificación que la norma (SCT) hace acerca de los ladrillos así como la tabla de valores mínimos requisitados.

El capítulo segundo muestra el estudio de mecánica de suelos realizado a los diferentes tipos de arcillas con que se fabrican ladrillos en cada localidad. Entre los resultados obtenidos se encuentra la determinación de limites de atterberg como son el límite

líquido, limite plástico y la contracción lineal. También la determinación del peso volumétrico suelto, tamaños máximos encontrados, y finalmente la clasificación del suelo por medio del Sistema Unificado de Clasificación de Suelo (SUCS) a través de la carta de plasticidad.

El capitulo tercero presenta los análisis químicos realizados al agua y tierra con que se fabrican los ladrillos, como parte fundamental de la investigación. Las pruebas químicas realizadas son: concentración de nitratos (salitre), determinación de PH; y conductividad como pruebas mas importantes y significativas. De ellas la mas importante es la prueba de concentración de nitratos ya que nos nuestra directamente la cantidad de salitre que hay en cada elemento. (agua, arcilla y ladrillo)

En el capitulo cuarto y último, se encuentran, los resultados de las pruebas físicas realizadas a los ladrillos. Aquí se describe el método de muestreo que se implemento y el tipo de pruebas que se desarrollaron. Entre las cuales están:

1. prueba a la flexión 2. prueba a la compresión a la primera grieta 3. prueba a la compresión a la ruptura 4. porcentaje de saturación en agua fría 5. coeficiente de saturación en agua en ebullición

Capitulo 1 Medio Físico Geográfico El Estado de Colima se localiza en la parte media de la vertiente del Pacifico, entre una derivación de la Sierra Madre Occidental y las estribaciones de la Sierra Madre del Sur, se localiza al suroeste de la República Mexicana, en la zona del pacífico centro, entre los paralelos 18º 50' y 19º 30' de latitud Norte y los meridianos 103º 30 y 104º 40' de longitud oeste. Asi mismo, el Estado de Colima se encuentra dividido políticamente en 10 municipios que son: Armería, Colima, Comala, Coquimatlán, Cuauhtemoc, Ixtlahuacan, Manzanillo, Minatitlan, Tecomán y Villa de Álvarez.

Armería El municipio de Armería está situado geográficamente entre los paralelos 103º 53' a 104º 7' longitud oeste; y los 18º 1' a 19º 7' latitud norte del Meridiano de Greenwich; se ubica a 55 kilómetros de la capital del estado. La cabecera municipal se encuentra a una altitud de 20 metros sobre el nivel del mar. Limita al Sur con el Océano Pacífico, al Poniente con el Municipio de Manzanillo, al Norte con Coquimatlán y al Oriente con su límite natural, el Río Armería y el Municipio de Tecomán.

El Municipio de Armería tiene una extensión territorial de 341.6 kilómetros cuadrados, que representan el 6.3% de la superficie total del estado. En su porción sur colinda con el Océano Pacifico a lo largo de 15.3 kilómetros de costa.

Localización del Obrador Armería Los principales obreros u obradores que se encuentran en la zona de Armería, Colima, se localizan principalmente en el crucero de Santa Rosa antes de llegar a Armería; en los primeros cuatro kilómetros de Armería a Periquillos en el poblado llamado “la flor de coco” y bajo el puente Armería 1. Estos obradores son los que invaden el mercado de manera importante con sus ladrillos, distribuyéndolos principalmente en Armería, Tecomán, Manzanillo, Colima, parte del sur de Jalisco, y algunos poblados de Michoacán. El obrador que nos facilitó los ladrillos es el ubicado en el poblado la flor del coco entre las calles independencia y boca del rió propiedad del Sr. José Quezada.

Comala El municipio de Comala se encuentra situado al norte del Estado, entre las coordenadas 19° 18’ y 19° 32’ latitud norte y entre los 103° 37’ y 103° 57’ longitud oeste.

Se encuentra a 6 kilómetros de la ciudad de Colima y limita al Norte con el estado de Jalisco (municipio de Zapotitlán) y con el municipio de Cuauhtémoc; al Oeste con Minatitlán y con Villa de Álvarez al Sur y al Este.

Tiene una extensión territorial de 254 kilómetros cuadrados

Localización del Obrador Comala

Los obradores en su mayoría se localizan en el trayecto Comala - San Antonio y en el mismo poblado de Comala en el cinturón perimetral. Su principal mercado lo forman las localidades de: Colima, Villa de Álvarez y el propio Comala. El obrador que nos proporciono los ladrillos es el ubicado a las afueras del poblado en la prolongación de la calle Comalli, en el limite de la zona urbana, propiedad del Sr. Pedro Gómez.

Villa de Álvarez

El municipio de Villa de Álvarez se encuentra ubicado entre las coordenadas extremas de los paralelos 19° 15’ a 19° 21’ de latitud norte y 103° 40’ a 104° 05’ de longitud oeste del meridiano de Greenwich. Limita al norte con el municipio de Comala , al suroeste, con el de Colima, al noroeste con el de Minatitlan , al suroeste con el de Coquimatlan y al este con el municipio de Cuauhtemoc.

La superficie total del municipio es de 428.4 km² , representa el 7.8 % de la superficie del estado de Colima.

Localización del Obrador Villa de Álvarez Rumbo al poblado llamado “El Espinal” partiendo de “La Diana Cazadora” se localizan algunos obradores, así como también en el camino Villa de Álvarez-Minatitlán. Prácticamente compite el mismo mercado que Comala. El obrador donde se nos proporcionaron los ladrillos se ubica en el kilometro 3.5 carretera Villa de Alvarez – El Espinal propiedad del Sr. Leonel Aviles. `

Descripción General del Proceso de Fabricación del Ladrillo Teniendo la materia prima (arcilla) en el obrador ya sea que se obtenga directamente del sitio o se recurra a un banco de material diferente al sitio del obrador se procede a preparar la arcilla agregando agua hasta obtener una masilla de consistencia regular, si es necesario en algunos casos se agrega arena ó arcillas muy finas llamadas comúnmente “flor de tierra”.

Teniendo la masilla se acarrea el lodo preparado por medio de carretillas cerca del lugar donde se tenderán los ladrillos.

En necesario preparar antes la camilla o superficie sobre la cual se tenderán y secaran los ladrillos. Esta camilla deberá estar perfectamente seca y libre de cualquier contaminante como grasas, hojas de árboles, basura u objeto que pudiera modificar el forjado del nuevo ladrillo. La camilla deberá tener una superficie fina de arena o aserrín para evitar que los ladrillos en proceso de fabricación y secado se adhieran a la superficie.

Ya habiendo acercado la masilla (lodo o arcilla) y preparado la camilla con aserrín o arena se procede a vaciar de manera manual la arcilla a los moldes. Estos moldes son marcos rígidos fabricados principalmente de madera, aluminio o solera. Estos marcos por lo general están modulados por 4 espacios libres para formar 4 ladrillos a la vez.

Habiendo llenado y compactado de manera manual el molde se procede a retirarlo lentamente, cuidando de no desbaratar o despostillar la forma del tabique recién formado.

Se expone el ladrillo a la intemperie durante tres o cuatro días (según lo asoleado que estén esos días). Es necesario después de 2 días de haber sido expuestos al sol, girarlos, permitiendo de esta forma que todas las caras del ladrillo sean asoleadas y oreadas.

Después de los 3 o 4 días de que se expuso el ladrillo al sol, este se encuentra seco y listo para ser cocido. Se procede a realizar el horno de quemado con los propios ladrillos formando primeramente la base en forma de bóvedas por donde se introducirá la copra de coco que sirve como combustible para la quema de los ladrillos. Durante la formación del horno es necesario dejar espacios entre los ladrillos para que sea por ellos por donde suba el fuego y circule el aire (oxigeno) necesario para la realización de la combustión.

Terminado el horno se procede a sellar las paredes exteriores con el mismo lodo con el que se realizaron los ladrillos, esto para evitar que el calor y el fuego se disipe y el quemado de los ladrillos sea mas regular.

Terminando de sellar el horno se prende fuego a la copra ayudándose de un poco de gasolina. El quemado varia según la época del año (según la cantidad de humedad en el ambiente) pero se puede hablar de un promedio de 18 a 24 horas para una buena cocción.

La señal que indica que los ladrillos ya están quemados, es cuando el fuego llega a la parte superior del horno y se observan unas flamas de color moradizo de aproximadamente un metro de altura. Es aquí cuando se dice que el ladrillo ya esta cocido.

Finalmente se deja de alimentar el horno con copra para que el fuego se extinga.

Basta esperar el enfriamiento de los ladrillos que varia de dos a tres días para disponer de ellos.

Análisis comparativo del proceso de fabricación en las tres localidades. Aunque las formas de elaborar los ladrillos en el Estado de Colima parezcan muy similares y no haya variado mucho al paso de los años, se pudieron observar e identificar ciertas diferencias entre las distintas localidades analizadas en las cuales se elaboran tabiques.

COMALA 1. La materia prima se obtiene del sitio 2. Hay una selección granulométrica (extracción de material grueso) 3. Gran énfasis y cuidado en la elaboración de la masilla (las vueltas y pisadas) 4. Se realiza un proceso de asedación del barro 5. La compactación del tabique en el molde es fundamental 6. Dependiendo del caso se arregla la arcilla (masilla) con “flor de tierra” (arcillas finas) 7. No se le agrega arena a la arcilla

MATERIA PRIMA OBTENIDA DEL SITIO

SELECCIÓN GRANULOMETRICA

TIERRA OBTENIDA DEL SITIO Y SELECCIONADA

VILLA DE ALVAREZ

1. La materia prima se obtiene del sitio 2. Hay una selección granulométrica 3. Gran énfasis en el preparado de la arcilla (el numero de vueltas) 4. La compactación del tabique es muy importante 5. la cama de arena donde se secan los tabiques esta perfectamente limpia y libre de piedras u objetos que puedan deformar o alterar la forma del tabique 6. No se le agrega arena a la arcilla

ARCILLA OBTENIDA DEL SITIO

Zona de Armería

1. La materia prima no se obtiene del sitio* 2. Prácticamente no hay una selección granulométrica 3. Las pisadas a la arcilla no son indispensables 4. El barro no se deja asedar 5. La compactación del tabique es ligera 6. En algunos casos se le agrega arena a la arcilla

*Los obradores en Armería, cuentan con un banco de material que se localiza en “Rincón de López” , y solo cuando el banco de material no es suficiente para abastecer a los obradores locales recurren al banco de Cofradía de Juárez. (la materia prima no se obtiene del sitio)

TABLAS DE TIEMPO DE ELABORACIÓN GRAFICA DE TIEMPOS DE PRODUCCION ZONA DE ARMERIA ACTIVIDAD EXTRACCIÓN DE ARCILLA PREPARACIÓN DE LA ARCILLA TENDIDO

DEL

LADRILLO SECADO LADRILLO

DEL AL

DIA 1

DIA 2

DIA 3

DIA 4

DIA 5

O

O

O

DIA 6

DIA 7

DIA 8

DIA 9

O

O

O

O O O

SOL QUEMADO DEL LADRILLO ENFRIAMIENTO

O

TABLAS DE TIEMPO DE ELABORACIÓN

GRAFICA DE TIEMPOS DE PRODUCCION ZONA DE VILLA DE ALVAREZ Y COMALA ACTIVIDAD

DIA 1

EXTRACCIÓN DE ARCILLA PREPARACIÓN DE LA ARCILLA ACEDACION

DE

LA ARCILLA TENDIDO

DEL

LADRILLO SECADO LADRILLO

DEL AL

DIA 2

DIA 3

DIA 4

DIA 5

DIA 6

O

O

O

DIA 7

DIA 8

DIA 9

DIA 10

O

O

O

O O O O

SOL QUEMADO

DEL

LADRILLO ENFRIAMIENTO

O

Análisis dimensional ANÁLISIS DE DIMENSIONES DEL TABIQUE EN SUS DIFERENTES ETAPAS DE FABRICACIÓN ZONA DE ARMERIA DIMENSIONES DEL TABIQUE EN FRESCO DIMENSIONES DEL TABIQUE SECADO AL SOL DIMENSIONES DEL TABIQUE RECOCIDO

ESPESOR 5.00 CMS

LARGO 14.00 CMS

ANCHO 28.00 CMS

4.63 CMS

13.35 CMS

26.60 CMS

4.55 CMS

13.20 CMS

26.50 CMS

Como aspecto importante a notar en esta tabla es que las dimensiones manejadas muy comúnmente del tabique (7.00 x 14.00 x 28.00 cms) no son ni en un inicio reales. (dimensión real del molde 5.00 x 14.00 x 28.00 cms) . Otro aspecto visualizado y que influye de manera importante, es el volumen efectivo perdido desde el momento en que el tabique fue moldeado hasta obtener el tabique recocido. En un inicio el volumen del tabique es de 1,960.00 cms³, para al final obtener un tabique de 1591.59 cms³ aproximadamente.    

Volumen inicial de 1,960.00 cms³ Volumen de ladrillo secado al sol de 1,644.16 cms³ Volumen final (ladrillo recocido) de 1,591.59 cms³ Reducción volumétrica promedio del 18.80%

ANÁLISIS DE DIMENSIONES DEL TABIQUE EN SUS DIFERENTES ETAPAS DE FABRICACIÓN VILLA DE ALVAREZ

DIMENSIONES DEL TABIQUE EN FRESCO DIMENSIONES DEL TABIQUE SECADO AL SOL DIMENSIONES DEL TABIQUE RECOCIDO

   

ESPESOR 5.00 CMS

LARGO 14.00 CMS

ANCHO 28.00 CMS

4.90 CMS

13.90 CMS

27.75 CMS

4.85 CMS

13.85 CMS

27.5 CMS

Volumen inicial de 1,960.00 cms³ Volumen de ladrillo secado al sol de 1,890.05 cms³ Volumen final (ladrillo recocido) de 1,847.24 cms³ Reducción volumétrica promedio del 5.75%

ANÁLISIS DE DIMENSIONES DEL TABIQUE EN SUS DIFERENTES ETAPAS DE FABRICACIÓN COMALA

DIMENSIONES DEL TABIQUE EN FRESCO DIMENSIONES DEL TABIQUE SECADO AL SOL DIMENSIONES DEL TABIQUE RECOCIDO

ESPESOR 5.00 CMS

LARGO 14.00 CMS

ANCHO 28.00 CMS

4.85 CMS

13.65 CMS

27.3

4.75 CMS

13.50 CMS

26.9 CMS

El ladrillo de Comala presenta un promedio de contracción volumétrica del 11.99%.

   

Volumen inicial de 1,960.00 cms³ Volumen de ladrillo secado al sol de 1,807.32 cms³ Volumen final (ladrillo recocido) de 1,724.96 cms³ Reducción volumétrica promedio del 11.99%

Clasificación de los ladrillos La clasificación principal de los ladrillos se basa específicamente en el color que adquieren en el momento de la cocción. Esta clasificación se encuentra en el volumen de normas de materiales de la Secretaria de Comunicaciones y Transportes (SCT).

Cabe mencionar que las normas y especificaciones en las que se basa esta investigación son en las de la SCT.

La norma clasifica en tipo A, B, y C a los ladrillos.

TIPO A .- Recocido a altas temperaturas durante un tiempo prolongado, o que por estar en contacto directo con las flamas del horno, se ha recocido hasta tomar un color negruzco o rojizo quemado. Al producto de este tipo comúnmente se le da el nombre de recocho o de cabezas negras.

TIPO B .- Recocido a temperatura media durante el tiempo suficiente para permitir que adquiera un color rojizo o que por su colocación en la parte media del horno sin estar en contacto con la flama adquiere tal color. Al producto de este tipo comúnmente se le llama colorado.

TIPO C .- Recocido a temperatura baja durante corto tiempo, por lo que adquiere un color entre rojo y amarillo o que por estar colocado en la parte superior del horno, en los sitios mas alejados de la flama, toma ese color. Al producto de este tipo comúnmente se le da el nombre de anaranjado o bayo.

Todos los análisis y pruebas que se muestran en los capítulos 3 y 4 se realizaron utilizando ladrillos tipo “B”, por ser estos los que en mayor cantidad se obtienen de una cocción de horno (aproximadamente un 50% del total del horno). Los ladrillos de arcilla recocida , hechos a mano, deberán de satisfacer los siguientes requisitos: TIPO

TIPO

TIPO

CONCEPTO

A

B

C

Modulo de ruptura a la

15

12

10

30

25

20

70

60

50

20

23

25

25

28

30

0.80

0.82

0.84

flexion en kg/cm², minimo Esfuerzo de compresión a la aparicion de la primera grieta, en kg/cm², minimo Esfuerzo de compresión a la ruptura, en kg/cm², minimo Porcentaje de absorción a las 24 horas de permanencia en agua fría, máximo Porcentaje de absorción a las 5 horas de permanencia en agua en ebullición, máximo. Coeficiente

de

saturación,

máximo.

Valores tomados para comparación en pruebas a ladrillos

Capitulo 2 MECANICA DE SUELOS Para contar con un análisis integral del ladrillo rojo recocido fabricado en la región, fue necesaria la investigación de un estudio a los “suelos” o “tierras” con que se fabrican los ladrillos, esto para determinar a través de la mecánica de suelos el tipo de material con el que se elaboran los ladrillos en cada una de las regiones. El estudio de mecánica de suelos consistió en el calculo analítico de la granulometría del suelo y determinar los limites de Atterberg (limite liquido y plástico) para llevar estos datos al SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos) y determinar en la carta de plasticidad el tipo de suelo con el que se esta trabajando.

El estudio de los suelos se realizó siguiendo los procesos marcados por el “Instructivo para efectuar pruebas a suelos” volumen 1 de la Secretaria de Comunicaciones y Transportes.

Los procesos realizados se enlistan de manera muy general a continuación:

1.- Recolección de las muestras en sitio (directamente de los obradores) 2.- Secado de las muestras 3.- Determinación de peso volumétrico de material suelto 4.- Tamaños máximos encontrados en suelos 5.- Tamizado de muestras de suelo (análisis granulométrico) 6.- Determinación de los limites de Atterberg 6.1. limite liquido

6.2. limite plástico 7.- Contracción lineal 8.- Identificación y/o Clasificación del suelo

Secado de muestras para previo análisis granulométrico

Lavado de suelos (tamizado

Tamizado de muestras de suelo secas

Muestras finales de determinación de limite liquido, limite plástico y contracción final.

PAGINA DE EXCEL ARCHIVO “ANÁLISIS GRANULOMETRICO”

Clasificación del Suelo

Tomando los valores obtenidos de limite liquido y limite plástico de los diferentes tipos de suelos y restando los valores del liquido menos el plástico obtenemos el índice plástico. Este valor de índice plástico lo llevamos a la carta de plasticidad (que ocupa el eje Y) junto con el valor del limite liquido (que ocupa el eje X) para localizar un punto especifico en la carta de plasticidad. Obteniendo el punto en la carta de plasticidad estamos en posibilidad de clasificar el tipo de suelo con el que se esta trabajando. De esta forma vaciando los datos obtenemos los siguientes resultados para cada una de las localidades:

Datos de limites en Comala:

Limite liquido = 29.47 % Limite plástico = 18.47 % Indice plástico = limite liquido – limite plástico = 29.47-18.47 = 11.00

Datos de limites en Villa de Álvarez:

Limite liquido = 25.70 % Limite plástico = 15.38 % Indice plástico = limite liquido – limite plástico = 25.70 – 15.38 = 10.32

Datos de limites en Armería:

Limite liquido = 34.69 % Limite plástico = 18.69 % Indice plástico = limite liquido – limite plástico = 34.69 – 18.69 = 16.00



Valores de color verde graficados en la carta de plasticidad que se muestra en la siguiente hoja

Donde tabulados estos valores en la grafica nos arrojan los siguientes puntos:

Interpretando los valores de la tabla anterior encontramos la siguiente clasificación de suelos:

En Armería Arcillas Inorgánicas de Baja a Mediana Plasticidad

En Villa de Álvarez Arcillas Inorgánicas de Baja a Mediana Plasticidad

En Comala Arcillas Inorgánicas de Baja a Mediana Plasticidad

Todos los puntos se ubican sobre la línea “A” y antes de la línea “B”. Los limites líquidos son menores de 50 y los indices plásticos son mayores que 7.

Capitulo 3 ANALISIS QUÍMICOS Generalidades Quizás sea este el capitulo principal o mas importante, o por lo menos el que dio origen a esta investigación. El aspecto principal o revelador de este capitulo es la determinación de la cantidad de salitre (nitrato de potasio, KNO3) que contienen los ladrillos fabricados en cada una de las localidades, así como otras pruebas importantes que nos muestren o hablen de la cantidad de sales (diferentes tipos de sales) que contienen estos ladrillos, como lo muestra la determinación de la conductividad eléctrica. Otro análisis químico importante realizado es la determinación del pH, es decir, medir la tendencia de un elemento hacia la acidez o la alcalinidad. El conocer esta tendencia nos puede dar indicios de cierto grado de contaminación industrial y su tendencia corrosiva o incrustante. Todos estos análisis se realizaron en dos corridas (y cada corrida por triplicado) a todos los elementos que componen el ladrillo, es decir, al agua, la arcilla y el producto terminado, el ladrillo, para de esta forma poder tener información y elementos aislados que nos lleven a detectar y entender mejor la problemática o el comportamiento del ladrillo en lo que respecta a su contenido de salitre, conductividad eléctrica y pH.

Determinación de la Conductividad Eléctrica

1.- Generalidades

La conductividad eléctrica, se define como la capacidad que tienen las sales inorgánicas en solución (electrolitos) para conducir la corriente eléctrica. El agua pura, prácticamente no conduce la corriente, sin embargo el agua con sales disueltas conduce la corriente eléctrica. Los iones cargados positiva y negativamente son los que conducen la corriente, y la cantidad conducida dependerá del número de iones presentes y de su movilidad. En la mayoría de las soluciones acuosas, entre mayor sea la cantidad de sales disueltas, mayor será la conductividad, este efecto continúa hasta que la solución está tan llena de iones que se restringe la libertad de movimiento y la conductividad puede disminuir en lugar de aumentar, dándose casos de dos diferentes concentraciones con la misma conductividad. ( ver Tabla ) Todos los valores de conductividad están referidos a una temperatura de referencia de 25°C .

Valores de conductividad de algunas muestras típicas

Temperatura de la muestra 25 ° C

Conductividad, µS/cm

Agua ultrapura

0.05

Agua de alimentación a calderas

1a5

Agua potable

50 a 100

Agua de mar

53,000

5 % NaOH

223,000

50 % NaOH

150,000

10 % HCl

700,000

32 % de HCl

700,000

31 % HNO3

865,000

Algunas sustancias se ionizan en forma más completa que otras y por lo mismo conducen mejor la corriente. Cada ácido, base o sal tienen su curva característica de concentración contra conductividad.

Son buenos conductores : los ácidos, bases y sales inorgánicas: HCl, NaOH, NaCl, Na2CO3 ....etc. Son malos conductores: Las moléculas de sustancias orgánicas que por la naturaleza de sus enlaces son no iónicas: como la sacarosa, los hidrocarburos, los carbohidratos, etc., estas sustancias, no se ionizan en el agua y por lo tanto no conducen la corriente eléctrica. Un aumento en la temperatura, disminuye la viscosidad del agua y permite que los iones se muevan más rápidamente, conduciendo más electricidad. Este efecto de la temperatura es diferente para cada ion, pero típicamente para soluciones acuosas diluidas, la conductividad varía de 1 a 4 % por cada ° C. Conociendo estos factores, la medición de la conductividad nos permite tener una idea muy aproximada de la cantidad de sales disueltas.

2.- Principios La conductividad eléctrica es el recíproco de la resistencia a-c en ohms, medida entre las caras opuestas de un cubo de 1.0 cm de una solución acuosa a una temperatura especificada. Esta solución se comporta como un conductor eléctrico donde se pueden aplicar las leyes físicas de la resistencia eléctrica. Las unidades de la conductividad eléctrica son el Siemens/cm ( las unidades antiguas, eran los mhos/cm que son numéricamente equivalentes al S/cm ). En la práctica no se mide la conductividad entre electrodos de 1 cm3 sino con electrodos de diferente tamaño, rectangulares o cilíndricos, por lo que al hacer la medición, en lugar de la conductividad, se mide la conductancia, la cual al ser multiplicada por una constante ( k ) de cada celda en particular, se transforma en la conductividad en S/cm.

Conductividad = Conductancia de la muestra * k k = d/A

k: Constante de la celda d: distancia de la separación de los electrodos A: Área de los electrodos

Así, un electrodo de 1 cm de separación y con área de 1 cm² , tendrá una k = 1 La

medición

eléctrica

se

efectúa

mediante

un

puente

de

Wheastone

para

medir

resistencias.

Las resistencias R1 y R2 son fijas y su valor va de acuerdo al intervalo de conductividad que se pretende medir. La resistencia Rx es la que proporciona la solución a la cual se le va a medir la conductividad. La resistencia R3 se varía en forma continua hasta poner en equilibrio el puente, de tal forma que no pase corriente hacia el medidor.

3. Aparato 

Conductímetro manual o automático mide la conductividad o la conductancia de la muestra. Deberá tener corrección automática o manual para la temperatura ya que las lecturas se refieren a 25°C. La lectura puede ser analógica o digital.

Celdas del tipo de inmersión de constante de celda de acuerdo con el circuito del aparato. Es necesario leer el instructivo de operación del equipo.

4.- Material

Termómetro de 0 a 110 ° C . Vaso de precipitado de forma larga, de 100ml

Nota: Para verificar el estado general del conductímetro, se deben hacer mediciones de la conductividad de las soluciones estándar 1 y 2 y en su caso calibrar la lectura del instrumento a que den los valores especificados

5. Cuidados

1. La celda deberá estar limpia antes de hacer cualquier medición. 2. La celda debe de estar suspendida en la solución de tal manera, que los orificios de venteo estén sumergidos. La cámara del electrodo no debe tener aire entrampado ( esto se logra inclinando ligeramente la celda y golpeando suavemente los lados ).

3. La celda deberá estar separada de las paredes y el fondo del recipiente, por lo menos 0.5 cm. 4. La presencia de campos eléctricos y corrientes espurias causadas por agitadores magnéticos, calentadores, etc., pueden causar dificultad para obtener lecturas adecuadas. El usuario deberá evaluar estos efectos y hacer las correcciones necesarias, utilizando cableado blindado o desconectándolos por un momento al hacer la lectura. 5. Manejar la celda con cuidado, para evitar que se rompa o que pierda su calibración. 6. La celda no se deberá transferir de una solución a otra, no sin antes lavarla cuidadosamente. 7. No guarde la celda sucia o contaminada. 8. No debe lavarse la celda con agua regia

6.- Cálculos

Si el instrumento da lecturas en conductancia:

Conductividad = Conductancia * k k = Constante de la celda

Si el instrumento da lecturas en conductancia, anotar el valor tal como se observa en la escala. Para ambos casos el valor de la conductividad está en microSiemen/cm; referido a una temperatura de 25 ° C.

8.- Precisión Dentro del intervalo de 10 a 2,000 microSiemen/cm, la precisión es de 0.2 % de escala completa.

Determinación de pH, Método electrométrico

1.- Generalidades En 1909, el químico danés Sorensen definió el potencial hidrógeno ( pH ) como el logaritmo negativo de la concentración molar ( mas exactamente de la actividad molar ) de los iones hidrógeno.Esto es: pH = - log [H + ]

Desde entonces, el término pH ha sido universalmente utilizado por la facilidad de su uso, evitando así el manejo de cifras largas y complejas.Por ejemplo, una concentración de [H+] = 1x10-8 M (0.00000001) es simplemente un pH de 8 ya que : pH= - log[10-8] = 8

1.1.- Almacenaje de la muestra

Las muestras para determinar pH, deberán ser tomadas en recipientes de polipropileno y asegurándose que estén bien tapadas, se recomienda analizar el pH lo más pronto posible y evitar la exposición al aire, en especial las muestras de aguas alcalinas, ya que el CO2 del aire, tiende a reaccionar con la alcalinidad de la muestra y variar su pH.

1.2.- Campo de aplicación

Este método de prueba se utiliza para la determinación rutinaria del pH en agua, a condiciones controladas de laboratorio.

2.- Principios

La determinación del pH en el agua es una medida de la tendencia de su acidez o de su alcalinidad. No mide el valor de la acidez o alcalinidad (vea el método de determinación de alcalinidad ).

Un pH menor de 7.0 indica una tendencia hacia la acidez, mientras que un valor mayor de 7.0 muestra una tendencia hacia lo alcalino. La mayoría de las aguas naturales tienen un pH entre 4 y 9, aunque muchas de ellas tienen un pH ligeramente básico debido a la presencia de carbonatos y bicarbonatos. Un pH muy ácido o muy alcalino, puede ser indicio de una contaminación industrial. El valor del pH en el agua, es utilizado también cuando nos interesa conocer su tendencia corrosiva o incrustante, y en las plantas de tratamiento de agua. Este método determina el pH , midiendo el potencial generado ( en milivolts ) por un electrodo de vidrio que es sensible a la actividad del ión H+ , este potencial es comparado contra un electrodo de referencia, que genera un potencial constante e independiente del pH. El electrodo de referencia que se utiliza es el de calomel saturado con cloruro de potasio, el cual sirve como puente salino que permite el paso de los milivolts generados hacia al circuito de medición. La cadena electroquímica de este sistema de medición es : Hg / Hg Cl -Sol Sat KCl // Vidrio/HCl 0.1N/Ag-AgCl

2 2

2.1.- Interferencias

El electrodo de vidrio es relativamente inmune a las interferencias del color, turbidez, material coloidal, cloro libre, oxidantes y reductores. La medición se afecta cuando la superficie de la membrana de vidrio esta sucia con grasa o material orgánico insoluble en agua, que le impide hacer contacto con la muestra, por lo anterior se recomienda la limpieza escrupulosa de los electrodos. En muestras de un pH mayor a 10 , se presenta el error del sodio, el cual puede ser reducido utilizando electrodos especiales de bajo error de sodio y haciendo las correcciones indicadas en el instructivo del electrodo. La temperatura tiene dos efectos de interferencia, el potencial de los electrodos y la ionización de la muestra varían. El primer efecto puede compensarse haciendo un ajuste en el botón de la " temperatura" que tienen todos los aparatos. El segundo efecto es inherente de la muestra y solo se toma en consideración, anotando la temperatura de la muestra y su pH; para más exactitud, se recomienda que la muestra esté a 25 ° C, que es la temperatura de referencia para la medición del pH.

3.- Estandarización

1. Prenda el medidor de pH y permita que se caliente 2. Mida la temperatura de la solución amortiguadora de pH 7 y ajuste el medidor con el botón de Temperatura 3. Elevar y enjuagar los electrodo con agua destilada 4. Inserte los electrodos en la solución de pH 7.00 y ajuste el pH a este valor en el medidor con el botón Estándar 5. Elevar y enjuagar los electrodo con agua destilada.

4.- Procedimiento

Una vez calibrado el aparato de medición de pH, se procede a la medición de la muestra: 1. Mida la temperatura de la muestra y ajuste el medidor con el botón de Temperatura 2. Inserte los electrodos en la muestra y lea el pH correspondiente 3. Elevar y enjuagar los electrodo con agua destilada 4. Almacenar los electrodos en solución amortiguadora de pH 7 o menor.

7.- Cálculos:

Anotar el valor del pH con las cifras significativas de acuerdo a la precisión del medidor de pH que se esté utilizando. Anotar también la temperatura de la muestra al determinarle el pH.

8.- Precisión:

La precisión que se puede obtener con una cuidadosa calibración del aparato y electrodos, será de mas-menos 0.05 unidades de pH

SALITRE (Nitrato de Potasio, KNO3) El salitre blanco es un mineral translucido, brillante, integrado por nitrato de potasio, KNO3, ocurriendo como cristales descoloridos, prismáticos o como polvo blanco, que tienen una dureza de 2 y una gravedad especifica de 2, y 1 al endidura domal. Se encuentra puro en la naturaleza como el salitre mineral (o nitro) , este mineral forma las cortezas delicadas en la superficies de las paredes de las rocas y en las piedras.

El nitrato de potasio es levemente soluble en agua fría y soluble en agua caliente.

El salitre fue utilizado una vez en pólvora y ahora se encuentra en explosivos, fuegos artificiales y emparejamientos, además esta sustancia se utiliza en los flux usados en metalurgia. Es importante como fuente de nitrógeno en la fabricación de compuestos que contienen nitrógeno , determinado ácido nítrico y como agente que oxida a muchos procesos industriales además se utiliza como preservativo en los alimentos (especialmente carnes), también se utiliza en medicina como diurético.

El nitrato es indispensable para la fabricación de fertilizantes (transformándolo en nitrato de potasio por cristalización con sales potásicas), y también para usos bélicos.

El nitrato ingresa al agua subterránea preferentemente desde la superficie del terreno y con el agua de infiltración que cruza la zona no saturada. La contaminación de las aguas superficiales por nitratos deriva principalmente del vertido de las aguas residuales domésticas e industriales del drenaje y del escurrimiento directo desde áreas agrícolas, especialmente en el caso de adición de fertilizantes hidrogenados del aumento de la mineralización del nitrógeno orgánico del suelo durante la conversión del suelo "virgen" en suelo arable y el subsecuente cultivo del terreno.

Determinación de Nitrógeno de Nitratos

Para la determinación de nitrógenos de nitratos existen los siguientes métodos:

1) Método por filtración y espectrometría de ultravioleta. 2) Método del electrodo de nitrato. 3) Método de reducción con Cadmio (tentativo) 4) Método del ácido cromotrópico (tentativo) 5) Método de Reducción con aleación Devarda. 6) Método Automatizado de reducción con Cadmio (tentativo) 7) Método de la Brucina (tentativo) 8) Método del ácido Fenol Disulfónico (tentativo) 9) Método de reducción con Zinc (tentativo)

Como se observa en el punto anterior varios métodos son presentados para la determinación de N-NO3 de los cuales unos son de procedimiento muy complejo y otros son de procedimiento tentativo. Esto se debe a que la determinación de N-NO3 en agua residual (doméstica e industrial) es mucho mas difícil que en agua natural, debido a la presencia de altas concentraciones de numerosas sustancias interferentes tales como cloruros y materia orgánica. Cada uno de los métodos elimina ciertas interferencias pero está sujeto a otras.

Varios de los métodos tentativos cubren un alto rango de concentración de N-NO3, por consiguiente el analista debe seleccionar principalmente el método más adecuado para los tipos de muestra a analizar.

Para cuestiones rutinarias y por lo sencillo de su procedimiento se seleccionó el método colorimétrico de la Brucina. El método es recomendado para el rango aproximado de concentración de 0.1 a 2 ppm de N-NO3. El método esta sujeto a la elaboración de una curva de calibración (ver anexo de curvas de calibración)

En medio ácido y en presencia de calor, la brucina reacciona con el ión nitrato para producir una coloración amarilla que es medida espectrofotométricamente.

El método es aplicable para aguas residuales, agua naturales y efluentes tratados.

MUESTREO Y PRESERVACIÓN

Las muestras se recolectaron en frascos de vidrio. Se analizaron la muestra inmediatamente después de su recolección. Cuando fue necesario se refrigeró a 4º C , esto la preserva por un periodo de 24 horas como máximo. Para periodos mas largos se agregaron 2 ml de ácido sulfúrico concentrado, por cada litro de muestra y se refrigero a 4º C.

MATERIAL Y EQUIPO:  Matraces enlermeyer de 250 ml.  Pipetas graduadas de 10 ml  Embudos para filtración  Gadilla de alambre  Tubos de reacción con tapón de rosca de baquelita (de 25 a 30 ml)  Papel filtro Whatman No. 4  Baño para agua fría (0 - 10º C)  Baño para agua caliente (90 - 100º C)  Espectrofotómetro  Celdas para lectura espectrofotométrica

PROCEDIMIENTO

El procedimiento requiere que la muestra se encuentre libre de color y turbiedad, la cula se logra adicionando 25 ml de suspensión de hidróxido de aluminio, a aproximadamente 50 ml de muestra, y filtrando a través de papel filtro Whatman No. 4

Cumplida esta condición se continua con los siguientes pasos: 1. Si la muestra contiene cloro residual adicionar 1 ml de arsenito de sodio. 2. Montar el monto de tubos de reacción requerido en la gradilla de alambre, colocándolos de tal forma que cada tubo este rodeado de espacios vacíos. Incluir un tubo de reacción como testigo (blanco).

3. En un tubo de reacción tomar 10 ml de muestra o parte de alícuota aforada a 10 ml con agua destilada. 4. Colocar la gradilla de tubos en un baño con agua a baja temperatura (0 - 10 º C) 5. Adicionar 2 ml de solución de cloruro de sodio y agitar varias veces invirtiendo el tubo. 6. Adicionar 10 ml de solución de ácido Sulfúrico y agitar varias veces invirtiendo el tubo. 7. Adicionar 0.5 ml de Solución de Brucina - Ácido Sulfanílico y agitar varias veces invirtiendo el tubo. 8. Colocar la gradilla de tubos en un baño con agua caliente (90- 100º C) y dar un tiempo de reacción de 20 minutos. La presencia de N-NO3 esta dada por la formación de un complejo de color amarillo. 9. Leer en el espectrofotómetro la absorbancia de la muestra a una longitud de onda de 410 nm. Usar el testigo para ajustar el aparato.

Reporte fotográfico de pruebas químicas

Laboratorio de Análisis de Aguas del Instituto Tecnológico de Colima. Lugar donde se realizaron las pruebas químicas.

Muestras de agua listas para ser analizadas

Trituración de muestras de suelo y ladrillos para realizar la extracción de salitre a través de agua y medir las concentraciones de nitratos.

Pesado de muestras de suelo y ladrillo para realizar la mezcla con el agua

Filtrado de agua en la contenía los 5 gramos de suelo o ladrillo

Agregado de soluciones preparadas (NaCl, Brucina y H2SO4)

Muestras a una temperatura de 90º C. Es en esta etapa donde adquieren el color amarillento

Muestras a 10º C

Muestras para curva de calibración

Colocación de muestras en espectrofotómetro Toma de lecturas en espectrofotómetro

Toma de lecturas en ph_metro

Capitulo 4 PRUEBAS FÍSICAS A LADRILLOS

Método de Muestreo El muestreo de los ladrillos se realizo según lo marcado en las normas de la SCT en el apartado de obtención de la muestra, siguiendo cuidadosamente cada uno de los pasos. (Es importante señalar que las pruebas que se realizaron fueron solamente sobre los ladrillos tipo “B”).

Las pruebas físicas que se realizaron fueron: 

Modulo de ruptura a la flexión (kg/cm²)



Esfuerzo de compresión a la aparición de la primera grieta (kg/cm²)



Esfuerzo de compresión a la ruptura (kg/cm²)



Porcentaje de absorción a las 24 hrs. De permanencia en agua fria



Porcentaje de absorción a las 5 hrs. De permanencia en agua en ebullición



Coeficiente de saturación

A continuación se muestran algunas fotografías que se tomaron durante la realización de las pruebas físicas a los ladrillos.

Antes de efectuar las pruebas fue necesario secar perfectamente los ladrillos para después pesarlos, medirlos y marcarlos para su rápida y segura identificación.

El orden en se realizaron las pruebas físicas a los ladrillos fue: 6. prueba a la flexión 7. prueba a la compresión a la primera grieta 8. prueba a la compresión a la ruptura 9. porcentaje de saturación en agua fría 10. coeficiente de saturación en agua en ebullición Como lo marcan las especificaciones

Prensa donde se realizaron los ensayes a flexión de los ladrillos

prueba de ladrillo a la flexión

Cabeceo de tabique a base de un mortero-lechoso compuesto por yeso-cal y agua.

Ladrillos finalmente cabeceados. Estos deben ser cabeceados por ambas caras

Prensa en la que se realizaron las pruebas a la compresión a la primera grieta y a la ruptura

Ladrillo sometido a la prueba de compresión a la aparición de la primera grieta

Estado del ladrillo después de

Ladrillos inmersos en agua fría

ser sometido a la ruptura

durante 24 horas

Ladrillos inmersos en agua en ebullición por 5 horas

CONCLUSIONES La hipótesis de que los ladrillos de la zona de Armería son de mala calidad por contener salitre no se cumple en su totalidad, pues en las pruebas físicas realizadas a los tabiques se encontró que cumplen con lo especificado en las normas. Ciertamente en los ladrillos de Armería se obtuvieron valores mas altos en concentración de nitratos (salitre) en comparación con los de Villa de Álvarez y Comala, pero a pesar de esto, los ladrillos de Armería cumplen con lo especificado en las normas en cuanto a las pruebas físicas se refiere.

TABLA DE COMPARACION CON LAS NORMAS DE LA SECRETARIA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES prueba Solicitado por normas Armería Villa de Álvarez

Comala

Flexión

12.00 kg/cm² min.

16.02 kg/cm²

17.03 kg/cm²

18.72 kg/cm²

Compresión a la aparición de la primera grieta

25.00 kg/cm² min.

33.67 kg/cm²

31.31 kg/cm²

41.02 kg/cm²

Compresión a la ruptura total

60.00 kg/cm² min.

84.97 kg/cm²

81.81 kg/cm²

90.11 kg/cm²

Porcentaje de saturación en agua fría durante 24 hrs.

23.00% max.

12.43%

15.10%

18.96%

Porcentaje de saturación en agua en ebullición durante 5 hrs.

28.00% max.

17.58%

19.40%

24.17%

0.82 max.

0.71

0.78

0.78

Coeficiente de saturación

NOTA: EN TODOS LOS CASOS SE CUMPLE LO SOLICITADO POR LAS NORMAS

TABULACION DE ATRIBUTOS prueba

Armeria

Villa de Alvarez

Comala

Flexión

3

2

1

Compresión a la aparición de la primera grieta

2

3

1

Compresión a la ruptura total

2

3

1

Porcentaje de saturación en agua fría durante 24 hrs.

1

2

3

Porcentaje de saturación en agua en ebullición durante 5 hrs.

2

1

3

Coeficiente de saturación

1

2

2

NUMERO 1 = MAYOR VALOR NUMERO 2= VALOR INTERMEDIO NUMERO 3 = MENOR VALOR

Se detecta también que la principal fuente de aporte de nitratos (salitre) a los ladrillos de Armería, es a través del agua utilizada en la fabricación de los ladrillos, lo que nos indica que es necesario prestar principal atención a este elemento para obtener concentraciones mas bajas de salitre en los ladrillos.

El salitre que se encuentra en los ladrillos, se desarrolla o reacciona de forma gradual al contacto directo con el agua o con un grado importante de humedad que existe en el ambiente. En este sentido, se recomienda que los muros o elementos construidos con ladrillo que contengan alto contenido de salitre, no estén expuestos a altos grados de humedad y menos en contacto directo con el agua, como lo son los muros exteriores (lluvia), muros de baños, muros de jardines, muros en planta baja (muros que están en un

contacto directo con el suelo húmedo), etc. Desde luego también esta la posibilidad del uso de los impermeabilizantes que nos sirven para proteger de humedades importantes, aunque es necesario el mantenimiento preventivo y constante que impacta en lo económico, y aun de esta forma no se puede garantizar al 100% que el agua y la humedad no penetre al ladrillo.

RECOMENDACIONES 

Se recomienda implementar un programa de calidad para la fabricación de los ladrillos, que consista básicamente en la elaboración de un manual de procesos de fabricación donde se especifique claramente y al detalle los pormenores de los procesos o pasos a seguir en el proceso de elaboración de ladrillos, para de esta forma poder contar con un proceso bien definido que garantice una calidad estandar en el ladrillo como producto final.



Es necesario hacer hincapié en el proceso de cocción del ladrillo procurando que la gran mayoría de los ladrillos estén bien cocidos. Se recomienda que los ladrillos que no alcancen una buena y uniforme cocción (los ladrillos colocados en la parte superior del horno) sean utilizados en elementos no estructurales como por ejemplo : jardineras, detalles ornamentales de ladrillo, muretes bajos en los cuales las cargas que se apliquen en ellos sean prácticamente despreciables.

Durante la realización de las pruebas de flexión a los ladrillos de Armería se observó que varios tabiques presentaron una mala cocción, como se puede ver en la fotografía, la parte central o núcleo del ladrillo no están perfectamente cocidos como el exterior. 

Se recomienda hacer una selección granulométrica (agregado máximo) para obtener por este medio un estándar granulométrico en la arcilla que ayude a mejor la calidad de un ladrillo terminado.



También es recomendable realizar estudios de mecánica de suelos a las arcillas que se van a emplear en la producción del ladrillo, para identificar el tipo de suelo, su capacidad plástica, tenacidad, compresibilidad, etc. Y en caso de ser necesario mejorar la arcilla a través de una combinación de arcillas mas finas y/o gruesas (selección granulométrica) que modifiquen de manera sustancial el anterior estado del suelo, dándole a este la tenacidad y/o plasticidad necesaria para obtener una buena producción de ladrillo.



Realizar un estudio de diferentes proporciones de arcilla y agua (relación de agua-arcilla) para obtener el grado optimo de humedad y manejabilidad que nos lleven a obtener un lodo ideal para la fabricación de ladrillos. (encontrar una relación de proporciones de agregados como la que se utiliza en la elaboración de los concretos de “X” resistencia)



Analizar y determinar de manera estratégica la ubicación de los hornos dentro del obrador, cuidando que estos tengan una orientación y disposición adecuada respecto a vientos dominantes, soleamientos, sombras de construcciones aledañas, distancias entre otros hornos, distancia entre hornos y depósitos de agua, etc. Todo esto con la finalidad de que los hornos estén en las condiciones favorables para poder obtener una uniforme y buena cocción en los ladrillos. (temperatura uniforme, distribución del fuego, hermetismo, etc.)



Como se menciona en párrafos anteriores el agua es el elemento que aporta mas nitrato de potasio (salitre) a los ladrillos. Por las visitas realizadas en campo en el obrador de Armería se pudo observar que el agua que se utiliza para la fabricación de los ladrillos se encuentra en depósitos o contenedores no apropiados para mantener el agua en condiciones normales. Estos depósitos de agua son pozos a cielo abierto que se encuentran en contacto directo con el suelo y el agua expuesta a toda clase de contaminación. Aunque el suelo o tierra no mostraron un alto contenido de salitre, el agua de los depósitos al estar en contacto directo con el suelo absorbe las sales que este tenga (incluyendo el nitrato de potasio) lo cual incremente el contenido de salitre en el agua que por si solo ya es alto. Se recomienda que los depósitos de aguas sean cerrados o semicerrados y herméticos para evitar la contaminación y contacto directo con el suelo. Entre otros se pueden utilizan depósitos de plastico (pvc) tipo aljibe.

A pesar de que el ladrillo rojo recocido es un material que tiene miles de años de utilizarse en la construcción (con sus variables modificaciones al proceso de fabricación), ha sido y es un material que a pasado satisfactoriamente la prueba del tiempo, siendo un material versátil y adaptable a los sistemas constructivos y tecnologias de nuestro tiempo.

PROPUESTAS PARA COMBATIR EL SALITRE EN EL AGUA 

Colocar un suavizador- desmineralizador que es una resina intercambiadora de iones (atrapa iones) la cual es un polimero que deja pasar el agua mas limpia, con menor o nula cantidad de iones dependiendo de la calidad de esta. Su inconveniente es que es una resina de alto costo.



Usar una fuente de calor solar , reutilizando el vapor y así destilar el agua (dejar el agua libre de iones), la cual es una alternativa económica.

BIBLIOGRAFIA Mecánica de Suelos Tomo 1 Juárez Badillo – Rico Rodríguez Editorial Limusa Tercera Edición. Manual de laboratorio en Ingeniería Civil Joseph E. Bowles Editorial Mc Graw Hill. Instructivo para efectuar pruebas a suelos Apoyo Didáctico Secretaria de Comunicaciones y Transportes Volumen Uno. Materiales para la construcción Secretaria de Comunicaciones y Transportes Construcciones de Adobe Editorial Trillas

Norma Mexicana NMX -AA-079. Aguas. DIARIO OFICIAL DE LA FEDERACIÓN el 14 de Abril de 1986. http://www.fwkc.com/encyclopedia/low/articles/s/s023000295f.html http://www.drcalderonlabs.com/Metodos/Analisis_De_Aguas/Analisis_de_%20Color1.htm http://132.248.175.100/normas/

http://www.msue.msu.edu/msue/imp/mod01/01600815.html http://www.members.tripod.com/Arturobola/conducti.htm http://www.members.tripod.com/Arturobola/ph.htm http://www.ardiropolis.com.ar/ameghino/principal.htm http://www.assocafe.com.br/pesquisas/pescon1/index1.html http://www.fasis.com.cicap http://www.e-local.gob.mx/enciclo/Colima/Mpios/06001a.htm http://www.adobesa.com.mx/contacto.htm http://www.cnca.gob.mx/cnca/buena/inba/subbellas/museos/arquitec/contras.html http://www.carreras.frba.utn.edu.ar/civil/geotecnia/Informe%20sobre%20Limites%20de%20Atterberg.pdf http://www.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/uscsM2.htm http://www.udabol.edu.bo/biblioteca/mfq/quimica/quimica/trabajos/trabajos2/geotecnia/et5.doc

Chemestry for Envidormental Engineering; Clair N. Sawyer and Perry L. McCarty. mc Graw hill, 1978

INDICE

Introducción

6

Capitulo 1 1.-Medio Físico Geográfico A).- Armeria

10

Localización del Obrador Armería

12

B).- Comala

13

Localización del Obrador Comala

14

C).- Villa de Álvarez

15

Localización del Obrador Villa de Álvarez

16

2.- Descripción general del proceso de fabricación del ladrillo

17

A).- Análisis comparativo del proceso de fabricación en las tres localidades

19

B).- Tablas de tiempo de elaboración de ladrillos

23

C).- Análisis dimensional del ladrillo en sus diferentes etapas de fabricación

25

D).- Clasificación de los ladrillos

31

Capitulo 2 Mecánica de Suelos A).- Generalidades

33

B).- Resultados de análisis granulométrico

35

C).- Tamaños máximos encontrados en suelos

37

D).- Limite liquido

38

E).- Limite plástico

39

F).- Clasificación del Suelo (SUCS)

40

Capitulo 3 Análisis Químicos (agua, arcillas y ladrillos) 1).- Generalidades

44

2).- Determinación de la conductividad eléctrica

45

Resultados 3).- Determinación del PH Resultados 4).- Determinación de Salitre (nitrato de potasio) Resultados

50 53 57 60 65

5).- Anexo fotográfico de pruebas químicas

68

Capitulo 4 Pruebas físicas a ladrillos 1).- Generalidades de las pruebas realizadas

75

2).- Resultados de ruptura a la flexión

81

3).- Resultados de resistencia a la compresión

86

4).- Resultados de porcentajes de absorción

91

Conclusiones y recomendaciones

100

Bibliografía

105