seminari ceràmica obra de fàbrica ceràmica

índex 1 CERÀMICA 1.1 ORIGEN DEL MATERIAL 1 2 PROPIETATS 1.2

2 OBRA DE FÀBRICA CERÀMICA 2.1 ORIGEN DEL MATERIAL 2.1 PROPIETATS

3 PRODUCTES I SISTEMES ASSOCIATS

4 REUTILITZACIÓ I RECICLATGE

5 ARQUITECTI¡URA ASSOCIADA-EXEMPLES

ANNEXE: VISITA A LA FABRICA PIERA ECOCERAMICA

1 CERÀMICA 1.1 ORIGEN DEL MATERIAL 1.1.1 La matèria mineral: l’argila 1.1.1.1 Origen de l’argila 1.1.1.2 Propietats físiques i químiques de l’argila l argila 1.1.1.3 Tipus d’argiles

1.1.2 La ceràmica 1.1.2.1 La pedra artificial: la ceràmica. Procés d’obtenció. a. humectació b. co b conformació o ac ó c. assecat d. cocció e. l’esmalt f .altres intervencions i alteracions 1.1.2.2 Evolució històrica

1.2 PROPIETATS DE LA CERÀMICA 1.2.1 Propietats físiques 1.2.2 Propietats químiques 1.2.3 Propietats mediambientals

1.1 ORÍGEN DEL MATERIAL 1.1.1 La matèria mineral: l’argila 1 1 1 1 Origen 1.1.1.1 Oi d l’argila de l’ il Argila és un tipus de roca sedimentària, d’origen detrític -per tant disgregada-, terrosa amb textura criptocristal·lina i amb una composició química del grup dels fil·losilicats amb estructura laminar. 1.1.1.2 Propietats físiques i químiques de l’argila L’Argila està formada fonamentalment per minerals argilosos, es a dir, per silicats d’alumini hidratats. La fórmula genèrica és del tipus: Al2 O3 . m SiO2 . n H2O. (ón 0,3>m>8 y 0,5> n >19) Aquests silicats d d’alumini alumini hidratats són capaços d d’embeure embeure una certa quantitat d d’aigua aigua i augmentar així el seu volum amb el que també varia la seva plasticitat, és a dir, adquireixen deformacions que no desapareixen encara que deixi d’actuar la força que les ha provocades. Físicament es considera un col col·loide, loide, de partícules extremadament petites i de superfície llisa. A nivell granulomètric el diàmetre de les partícules d’argila és inferior a 0,002 mm. Els minerals argilosos g ((del g grup p dels filosil·licats) estan constituïts per tetraedres de SiO4 amb els vèrtex de les seves bases units formant capes que poden enllaçar per cations formant estrats i aquests poden unir-se entre ells per molècules d’aigua.

1.1.1.3 Tipus d’argila Atenent a la seva formació i ubicació del jaciment on es troben existeixen dos tipus o classes d’argila: d argila: primàries i secundàries Argiles primàries: Es troben als llocs on es troben les roques d’on precedeixen. Son molt pures, pures de color blanc i poc plàstiques plàstiques. La CAOLINITA és l’única argila primària coneguda. S’utilitza per fabricar la porcellana. Argiles secundàries: Són les que ss’han han format al llarg del temps separant-se separant se de les roques d'origen d origen i sedimentant-se. sedimentant se. En ocasions es troben a distàncies considerables del lloc d’origen. Gràcies al procés de formació de les argiles, aquestes gairebé mai són pures, no són formades per un sol mineral. L’argila doncs, està formada per minerals argilosos, solen ser minerals transportats des del seu lloc d’origen per aire o vent fins al seu lloc de sedimentació. És doncs durant aquest viatge quan ss’incorporen incorporen altres minerals i substàncies. substàncies Són de colors diversos segons la seva composició: del vermell al negre, passant pel groc i el gris. Son molt plàstiques i resulten fàcils de treballar. Impureses: -Minerals detrítics: Quars, feldespats, carbonats, sulfats, etc. -Òxids de ferro, alumini de magnesi. -Matèria Matèria orgànica La mescla de minerals dona: gran diversitat d d’argiles, argiles, colors, textures, diferents plasticitats -gran Depenent de la composició de les argiles, els productes ceràmics adquiriran un color o un altre, tindran diferents densitats, propietats hidròfugues, etc.

1.1.2 La Ceràmica 1.1.2.1 La pedra artificial: la ceràmica. Procés d’obtenció Durant els processos d’obtenció de ceràmica es produeixen transformacions químiques irreversibles i l’aparició d’un material nou. S’extreu argila i es retorna ceràmica.

a. humectació:

l’argila i l’aigua

b conformació: b.

el motlle

c. assecat:

la porositat

d cocció: d.

la ceràmica

e. l’esmalt: f altres intervencions i alteracions f.

a. humectació: l’ argila i l’ aigua Al2 O3 · m SiO2 · n H2O (On 0,3>m>8 y 0,5> n >19) Veiem que l’aigua l aigua no hi és combinada químicament químicament, malgrat que sigui part integrant de la molècula molècula. En aquest cas parlarem d’aigua de constitució. A més, per la seva capacitat d’embeure’s l’aigua, ho fa de dues maneres diferents: Per ABSORCIÓ: L’aigua es distribueix homogèniament por tota la massa a nivell molecular arribant a formar una suspensió col·loïdal. Per ADSORCIÓ: les partícules s’ adhereixen a les superfícies de les partícules laminars (estructura laminar) de la argila a causa de forces residuals del tipus: Físic

(forces de Van de Waals)

Químic (Transferència d’electrons entre la argila i l’aigua) En contacte amb l’aire l’argila seca pren una quantitat de vapor d’aigua que es funció de la pressió de vapor d’aigua que l’envolta, del desenvolupament de la superfície del grà que la composa i de la mida d’aquest. En afegir-li aigua a l’argila, aquesta l’anirà incorporant i variant la seva plasticitat. En general admeten un volum d’aigua d’un 20% del seu volum aparent (no emmotllament manual). Del 20% al 40% la plasticitat adquirida permetrà emmotllament manual manual. A partir d’aquest d aquest punt punt, el grau de plasticitat augmentarà fins a arribar a la pèrdua de la cohesió i la plasticitat fins a comportar-se com un líquid i finalment com una suspensió col·loïdal. Simultàniament a l’admissió d’aigua, les argiles experimenten un augment de volum que normalment és d’un 50% en les il·lites i de fins un 1600% en las argiles bentonítiques. Aquests fenòmens d’augment i disminució de volum a causa de l’absorció d’aigua, són reversibles. La quantitat d’aigua incorporada i la manera com després s’evapora intervé decisivament en les característiques del producte final. Incideix també de forma important en l’estudi de terrenys per edificar, ja que pot provocar problemes de lliscament, inflaments i contraccions (sobretot en el cas de les bentonites) L'aigua ha de ser el més pura possible perquè no apareguin EFLORESCENCIES per les sals.

b. conformació Manual Es col·loca la pasta a ma dins del motlle i es comprimeix amb premsadora, donant forma a la peça. El motlles son d’elaboració senzilla, i permeten molts tipus de motlles

Premsat mecànic Procediment realitzat per acció d’una compressió mecànica. El material és sotmès a un tractament de moltura via seca o via humida fins a una granulometria molt fina segons el producte a elaborar. El granulat es col·loca en un motlle sobre el qual s'exerceix una força de 600 a 1400 Tn. que conforma l peça amb la b la l forma f i espessor determinat. d t i t El motlles tll son metàl·lics tàl li de d gran exactitud tit d dimensional. di i l Són Só més rígids i complexes degut a la pressió que exerceix la màquina. Això suposa un cost més elevat i varietat més reduïda

Extrusió Consisteix en fer passar una columna de pasta en estat plàstic, a través d’una matriu que forma una peça p ç de secció constant. Queden limitats p pel disseny y de la matriu.

c. assecat En el procés d’assecat es treu l'aigua g per evaporació natural. Es produeix un procés de contracció del volum i d’aparició de porositat L’assecatge és un procés que requereix un control exhaustiu. L’excés de velocitat d’evaporació d’aigua en superfície, pot provocar tensions elevades i conseqüentment fisuració i esberlament. És un procés reversible: Fins als 100ºC, si tornem a afegir aigua tindrem pasta d’argila.

PRIMERA FASE

SEGONA FASE

TERCERA FASE

La massa es compacta compacta. Es redueix el volum pràcticament en la mateixa proporció que l’aigua eliminada No apareix aire dins la massa.

La contracció no manté relació directa amb la pèrdua d’aigua. Infiltració d’aire que substitueix part de l’aigua expulsada

S’assequen S assequen els gels. gels Augmenta el volum dels porus.

Nul·la aparició de porus.

Augmenta la porositat

Augmenta la porositat

En una massa d’argilaaigua (55% argila- 45% aigua) s’experimenta una disminució de volum de un 6%

Pot arribar a perdre 22% de volum.

No es produeix contracció.

d. cocció L’acció de determinats nivells de calor sobre l’argila produeix canvis físics i químics. El p procés de cocció p provoca canvis de fase,, oxidacions,, sinteritzacions i vitrificacions. Es un procés irreversible en el qual apareix un material nou amb característiques pròpies. Es produeix pèrdua d’aigua i una disminució de la porositat i del volum. Fins a 200ºC

Es va perdent l’aigua part lliure i d’absorció i p de l’aigua d’adsorció Es produeix una important contracció.

De 200 a 450ºC

Pèrdua casi total de l’aigua g d’adsorció. Continua la contracció.

Pèrdua de plasticitat.

Pèrdua de plasticitat

Procés reversible

Els processos seran irreversibles

De 450 a 650ºC

De 650 a 850ºC

Pèrdua total de l’aigua d’adsorció.

Continua la contracció per aproximació lenta de partícules

Continua la contracció per aproximació lenta de partícules

Apareix el Silicat d’alúminia anhírid (metacaolí)

Comença la descomposició del Metacaolí transformant-se en Mulita.

Més de 850ºC

Continua el procés de producció de mulita

1700ºC

Es produeix la fusió de la ceràmica

Les transformacions químiques en el procés de cocció:

•Fins a 200 º C.

•De 650 º C. a 850 º C.

Pèrdua de l’aigua lliure i d’absorció i part de l’aigua d’adsorció d adsorció

Continua la contracció per aproximació d’una manera lenta de les partícules. partícules

Es produeix una primera i molt important contracció

Comença la descomposició del Metacaolí transformant-se en Mulita.

Pèrdua de la plasticitat

3 (Al2 O3 . 2 SiO2 )

Procés reversible

Æ 3Al2 O3 . 2 SiO2 + 4 SiO2

(Metacaolí) •De 200 º C. a 450 º C. Pèrdua casi total de l’aigua g d’adsorció.

(Mulita)

La mulita és una substancia molt dura amb un coeficient de dilatació molt petit. Es important la seva presencia en els productes ceràmics. p

Continua la contracció. Pèrdua de la plasticitat.

•De 850 º C. a 950 º C

A partir d’aquí els processos són irreversibles.

Continua el procés de producció de mulita.

•De 450 º C. a 650 º C.

•De 1700 º C. a .... º C

Pèrdua total de l’aigua d’adsorció.

Es produeix la fusió de la ceràmica.

Continua la contracció per aproximació d’una manera lenta de les partícules. Apareix el Silicat d’alúmina anhídrid: Al2 O3 . 2 SiO2 . 2 H2O Æ Al2 O3 . 2 SiO2) (Caolí)

(Metacaolí)

Tipus de ceràmica segons temperatura de cocció:

La temperatura de cocció varia segons la pasta utilitzada i, en conseqüència, amb el tipus d’objecte a fabricar:

- Terracota

850 - 1000 ºC (les substancies carbonoses, com residus vegetals, es cremen i volatilitzen))

- Gres i llosa 1100 - 1300 ºC Ceràmica vitrificada opaca cuita a alta temperatura - Porcellana 1300 - 1450 ºC Ceràmica vitrificada, dura composta de caolí, feldespat i quars. Translúcid i blanc en tot el seu espessor - Productes refractaris 1300 - 1800 ºC

Ceràmica vitrificada o vítria: Donar q qualitat vítria a un cos ceràmic p per cocció a elevada temperatura. p Afecta a tota la massa. La ceràmica vitrificada te qualitats similars a les del vidre: fragilitat, escassa o nul·la porositat.

e. l’esmalt L esmalt consisteix en ll’aplicació L’esmalt aplicació per diferents mètodes d d’una una o varies capes de vidriat amb un espessor comprés entre 75-500 micres en total, que cobreix la superfície de la peça. El fet de que la temperatura de fusió de la sorra(sílice) i la de cocció per obtenció de ceràmica siguin similars, fa que aquesta combinació s’hagi realitzat al llarg de la història. Aquest tractament es realitza per aportar al producte cuit una sèrie de propietats tècniques i estètiques, tals com: ƒImpermeabilitat ƒFacilitat Facilitat de neteja ƒLluentor ƒColor ƒResistència química i mecànica ƒResistència R i tè i a la l abrasió b ió Composició p per p p productes minerals, p principalment p sílice, colorants i fundents, q que p per cocció vitrifica y Està compost s'adhereix (unió termoquímica) inseparablement al cos de la peça. La naturalesa de la capa resultant és essencialment vidriosa, encara que en moltes ocasions inclou elements cristal·lins en la seva estructura Monococció i biococció Un cop conformada la peça ceràmica i secada: Bicocció: Es el procés més antic. Es cou la peça ceràmica per obtenir el cos de suport de l’esmalt. Un cop aplicat s’aplica s aplica una segona cocció Monococció: És el més utilitzat. L’esmalt s’aplica sobre les peces crues i es sotmet a una única cocció.

f. altres intervencions i alteracions Les tècniques de producció i fabricació de ceràmica permeten intervenir en alguns dels processos de producció. La terra L’argila. a g a Es s pot dec decidir d la a co composició. pos c ó Ess pode poden mesclar. esc a En ge general e a es pot intentar te ta ut utilitzar t a a argiles g es pròximes per evitar transportar matèria mineral i reduir costos i contaminació.

Additius i substitutius mitjançant la introducció d’altre material: Materials que desapareixen durant la cocció: plàstics, poliestirens, llana de roca, fibra de vidre... Al introduir-los en la massa de la argila i amb la cocció per sobre dels 1000ºC, es fonen deixant cavitats amb porus millorant les propietats. Ex. Termoargila: Mescla de components granulars que es volatilitzen a partir de 850ºC sense deixar residus. Provoca controlada i uniforme porositat repartida per tota la massa del bloc. Materials que es mantenen després de la cocció. Materials que s'adhereixen o es liqüen, com podria ser el vidre o també d’altres com restes de ceràmica.

1.1.2.2 evolución histórica de la cerámica La historia de la cerámica va unida a la historia de los pueblos. Abarca sus mismas evoluciones y fechas. La palabra cerámica deriva del griego keramiké (sustancia quemada). La primera cerámica conocida en Sira, Anatolia en el año 6000 a.c. Aquellas piezas era realizadas con arcilla local utilizando los materiales que tenían en su disposición. La primera función de la cerámica fue ritual realizada por los pueblos nómadas. En cuando la sociedad se volvió sedentaria hacia el año 3000ac apareció la cerámica utilitaria. La creación de vasijas y otros utensilios para el Invento del torno almacenamiento en (mejoró elaboración y Cuando se hicieron funciones domésticas. acabado) mejorando la necesarios productos Perfeccionamiento de La cocción de la cocción que la hizo para almacenar los la cerámica fabricada a cerámica en diferentes más resistente y amplió excedentes mano. Superficies lisas grados dependiendo de su gama de colores y producidos por la y pulidas a través del la utilidad texturas. agricultura. alisado. Invención cerámica

- Modelaba a mano. - Se dejaba secar al sol o al fuego. - Aparición oficio: el del alfarero.

“Venus”

EDAD DEL BRONCE

ÉPOCA DE LOS METALES

NEOLÍTICO

- Se descubrió que el barro perdía su plasticidad cuando se sometía al fuego. - Temática T áti decoración: d ió elementos geométricos vegetales, formas de aves componiendo cenefas. - Primeras Pi representaciones t i de la figura humana, representando la fecundidad con “Venus”.

EDAD DEL HIERRO

- Predominando los perfiles globulares o carenados en la cerámica en funciones domesticas. - La atmosfera de combustión no solía controlarse, resultando coloraciones no uniformes con frecuentes manchas ocres.

Propagación y influencias de la cerámica Las técnicas cerámicas fueron variando, alguna de las razones es que en cada lugar tenían arcillas diferentes y religiones g diferentes, p por ejemplo j p el Islam variaba en la decoración y cocción.

EGIPTO j cerámicos Objetos esmaltados.

ROMA

GRECIA

Decoraban con dibujos que narraban la vida y Elementos costumbres de su ornamentales t l con época. formas geométricas.

MESOPOTAMIA

Cerámica “sigillata”, como útiles de mesa BIZANCIO

PERSIA CHINA Destacan la porcelana y el gres. Avance en la decoración con el uso de la figura humana.

COREA

NORTE ÁFRICA

EXTREMO ORIENTE Arabia Cerámica presenta reflejos metálicos, se cocía a más baja temperatura. Decorada geométricamente, con incisiones y perforaciones. Invasión árabe a España. PENINSULA ESPAÑOLA

JAPÓN Cerámica papel socio-cultural.

ITALIA Sicilia, Etruria Dónde perdió influencia islámica y se europeizó.

1.2 PROPIETATS 1.2.1 Propietats físiques de la ceràmica

Estructura interna Massa amorfa i pètria.

Densitat La densitat és la quantitat de massa per unitat de volum. La ceràmica es caracteritza per una densitat força alta, del 2 als 2,8 g/cm³. Dependrà també de la cocció

Porositat: La porositat és el volum d'un sòlid no ocupat per la fracció sòlida, expressat en tant per cent del volum total. Porositat = volum porus / volum total(aparent) En general la ceràmica és un material porós. Els porus són les cavitats que l’aigua, continguda en el material, deixa al evaporar-se. El grau de porositat de la ceràmica varia segons el tipus d’argila, l’assecat i la temperatura de cocció: • 900 i 1000ºC : Ceràmiques poroses Æ Teules • 1100 i 1300 º C: Ceràmiques semiporoses Æ Gres • 1300 i 1500º C : Ceràmiques impermeables de gres vitrificat Æ Porcellana i refractaris. Arribem a la conclusió que quan més temperatura de cocció del material, menys porositat.

Capil·laritat: p Els capil·lars de la ceràmica són el conjunt de conductes microscòpics que conformen la massa de la ceràmica. Provoquen q humitats p per capil·laritat p a causa de l’ascens de l'aigua a través d’aquests conductes. Ex Æ L’aigua penetra dins del mur entre els petits capil·lars que hi ha en el mur de ceràmica 1A. Una de les solucions és posar resina (1B). Altres solucions per evitar la capil·laritat, seria posar una lamina impermeable o be ficar formigó tractat. absorció Propietat física de la ceràmica de retenció de líquids per capil.laritat. Ceràmiques poroses: Absorbeixen aigua de pluja i vapor d’aigua fins a un 18% del seu pes. CeràmiquesVítries: Absorbeixen fins el 0.12% del seu pes Permeabilitat: Característica que consisteix en que el material deixa passar líquids a través seu i està lligada amb la porositat, ja que en general un material de baixa porositat és també de baixa permeabilitat, però no es coneixen lleis físiques que relacionin ambdues propietats. Dependrà també de la mida del porus.

Resistència mecànica (compressió): La resistència mecànica és la tensió que pot suportar un cert material, deformant-se deformant se de manera elàstica o plàstica, abans d’arribar al seu trencament. La ceràmica té una bona resistència mecànica a compressió: Si la peça ha de formar part d’un mur de càrrega, la seva resistència a compressió serà > 100kp/cm2 Elsaticidad o rigidesa (Modul de Young: E) Elasticitat: Propietat dels materials que es manifesta per la desaparició, en deixar d'actuar d actuar sobre ells forces exteriors d'intensitat inferior a un cert límit, de les deformacions produïdes per tals forces. Que un material sigui elàstic o rígid ens està dient quant es deformaran dins de la seva fase elàstica, si molt o poc. E alta>poc elàstic/ molt rígid. E baixa>molt elàstic/poc rígid La ceràmica no és un material molt rígid Fragilitat: Propietat d’un material que arriba al seu trencament directament des de la seva fase elàstica. No té fase plàstica. Els sp productes oductes ceràmics ce à cs amb a b E(N/mm2) E/ρ ρ (kg/m3) elevades temperatures de cocció són més fràgils. 6 1’200·10 3.500 Diamant ≅343 Acer Fibres de Carboni Titani Vidre Maó Formigó Fusta

0’210·106 0’200 106 0’200·10 0’120·106 0’073·106 0’021·106 0’015·10 0 015·106 0’014·106

7.800 2 000 2.000 4.500 2.400 3.000 2 500 2.500 500

27 100 27 30 7 6 28

Duresa Conjunt de propietats mecàniques dels materials sòlids que indiquen la resistència a la deformació plàstica localitzada a la seva superfície. Indiquen la resistència que oposen a la abrasió o ésser ratllats. La ceràmica amb p poca temperatura p de cocció (terracota) ( ) no és molt dura. Les ceràmiques q amb temperatures de cocció elevades són dures i presenten bona resistència a la abrasió. Això les fa útils per a paviments. Plasticitat: La ceràmica un cop cuita, presenta plasticitat 0.

Propietats tèrmiques Conductivitat tèrmica: Mesura de la capacitat de conducció tèrmica d'una substància, de valor igual al quocient entre la d densitat it t d de fl flux tè tèrmic i i ell gradient di t d de ttemperatura t existent i t t És un bon conductor (menys que els metalls i més que la fusta) per tant, en general no és un material aïllant. Malgrat això, els porus li donen una bona capacitat aïllant sempre que no s’omplin d’aigua Aigua com a conductor, si ho comparem amb els materials aïlants. Els fa perdre efectivitat. Exemple: jersei sec o jersei moll

Coeficient de dilatació tèrmica Increment unitari de longitud que experimenta una substància en incrementar-se la seva temperatura en un grau Kelvin. Quan la ceràmica s'escalfa guanya longitud Té un coeficient de dilatació tèrmica baix.

Substància

Coef.dilata ció (α/10-6K-1)

Polietilè

260

Zenc (perpendicular a laminació)

220

Nylon

100

Poliestirè

85

Gel

51

Fusta (perpendicular a les fibres)

32-66

Zenc (paral·lel a laminació)

31

Plom

29

Alumini

23’5

Llautó

19’3 19 3

Bronzo

17’5

Coure

17

Acer inoxidable 18/8

16’4 16 4

Acer

11

Ceràmica

9

Vidre

8’5

Fusta (paral·lel a les fibres)

2-9

Vidre Pyrex

3’3

Calor específic Calor específic: p Quantitat de calor que hem de donar a un kg de massa d’una substància per incrementar la seva temperatura en un grau Kelvin. (J/kg·K ó Cal/g·ºC) Mesura el que ens costa escalfar un cert material per unitat de massa.,

Inèrica tèrmica La inèrcia tèrmica és la capacitat que tenen els cossos d’emmagatzemar d emmagatzemar calor. calor La capacitat calorífica depèn de la calor específica del material (Ce) el calor necessari per a elevar la temperatura d’una massa de 1Kg de material 1ºC, i de la seva massa La ceràmica és un material amb inèrica tèrmica. Té capacitat d’ammagatzemar calor

Propietats acústiques:

Aïllament acústic La ceràmica és un material amb una gran capacitat d'aïllar acústicament al so aeri a causa de la seva alta densitat. Absorció acústica L’absorció acústica es la propietat dels materials per absorbir energia acústica al minvar la reflexió de les ones sonores incidents. Pèrdua d'energia de les ones sonores quan travessen un medi o es dispersen en incidir damunt la superfície de separació de dos medis. Els porus i la rugositat absorbeixen part de l’energia acústica ja que no la reflecteixen

Altres propietats

Conductivitat elèctrica La Ceràmica no és bona conductora de l’electricitat, ja que els enllaços iònics i covalents restringeixen g la mobilitat iònica i electrònica Ex: discs aïllants ceràmics de les torres elèctriques.

Transparència Aquesta característica es troba en les ceràmiques vitrificades, que a causa de la seva llarga cocció, a que han estat exposades, han agafat característiques semblants a les del vidre consisteix en que el material es torna més translúcid i deixa passar la llum vidre, llum.

1.2 .2 Propiedades químicas de la  cerámica Efecto de las sales sales. Eflorescencias Fenómeno que se produce en la superficie exterior de los cerramientos y consiste en la recristalización de sales solubles que pertenecen en general al mismo cerramiento. Se disuelven con el agua g q que los atraviesa p por los capilares p y llegan g a la superficie p transportados p al p por el agua g al evaporarse. p Los materiales serán más eflorescibles en función de la cantidad de sales que tengan y según el tipo de arcilla que los constituya. Lesiones químicas de las fachadas Æ se manchan con sales en alguno de los elementos que compongan el cerramiento Fenómenos : Presencia de humedad Æ infiltrada, capilar, accidental, condensación intersticial, de obra Transporte de las sales a través de los cerramientos hasta que se produce la recristalización en la superficie o en el interior del material. Orígenes eflorescencias en la cerámica Estaban presentes en las materias primas originales o en el agua de amasado Formadas durante el secado y la cocción por reacción química con los gases que las han rodeado. Originadas durante la cocción por interacción de los distintos componentes de las materias primas primas. Componentes esenciales para la aparición de eflorescencias son los sulfatos solubles derivado del azufre que contienen las materias primas. Tipología g ) otras sales y con humedad p persistente. Sulfato cálcico ((hormigón): : Sulfato potásico (arcillas, hormigones y morteros con agua de mar): Provocan una capa cristalina y provocan erosiones del material. Se descomponen a temperaturas elevadas Sulfato magnésico (piedras sedimentarias, yeso): Producen una erosión al cristalizar. Se descomponen a temperaturas elevadas. Son mancha de color blanco y no permiten un recubrimiento de pintura sobre ellas. Carbonato cálcico (materiales calizos): Producen una capa exterior blanca muy clara. Al reaccionar con agua se hidrata y aumenta de volumen que produce la degradación de la cerámica.

Efectos de la contaminación ácida Lluvia ácida =

condensación vapor de agua + disolución CO2 atmosférico + SO2 + Nox

Efectos en el PH

PhH2O = 7 Æ Ph(H2CO3) = 5,6 Æ Ph(H2CO3+ SO2 + Nox) ≤ 5,6

Tipos de deposición: Causas Lluvia acida Consecuencias

Puede ser HÚMEDA (gotas H2O) o SECA (aerosoles o gases) H2SO4 Æ 60 -70 % y HNO3 Æ 30 - 40% a)) Empobrecimiento E b i i t del d l suelo, l pérdida é did equilibrio ilib i Æ a causa del d l lavado l d de d nutrientes ti t b) Afecta a los materiales de la construcción produciendo graves deterioros en las edificaciones sobretodo a materiales que contienen carbonato de calcio

Efectos en la cerámica

química del p producto Estructura atómico,, estabilidad q Resistencia a la degradación ambiental + agentes químicos.

El material cerámico es un material muy estable químicamente. Degradación por exposición a radiaciones La cerámica no se ve afectada por la exposición a radiaciones. Recientemente ha aparecido la pintura cerámica GAINA que reúne propiedades de la cerámica . Refleja las radiaciones ultravioletas Æ degradación mínima Degradación por agentes bióticos La cerámica no se ve afectada por la degradación frente agentes bióticos ya que esta afecta principalmente a elementos orgánicos. Combustión La cerámica no es un material bueno para la combustión. Recordemos que encontramos este material tanto en chimeneas como en hornos debido a esta característica

1.2.3 Propiedades medioambientales CICLO DE VIDA El uso eficiente de los recursos juega un papel clave en el ámbito de la construcción. La evaluación del ciclo de vida de los materiales se basa en parámetros unificadores para poder establecer  datos comparativos entre los diferentes materiales Para la valoración del Ciclo de Vida de los materiales, se consideran las distintas etapas del elemento  (producto): Extracción materia Producción Procesado y transporte Reutilización Residuo‐deposición

CICLO DE VIDA DE UN MATERIAL CERÁMICO Energía: El consumo energético y de materias durante el proceso de fabricación (cocción) es elevado

EXTRACCIÓN                    de la arcilla en de la arcilla en  las  canteras. Consumo de energía Emisiones las de la maquinaria usada El producto cerámico no volverá, en ninguna circunstancia, a su estado natural de arcilla.

Una vez puesto en obra el material cerámico tiene una alta durabilidad y poco mantenimiento

TRANSPORTE

PRODUCCIÓN fabricación producto cerámico

Arcilla

TRANSPORTE

puesta en            obra. según uso y función

Energía El consumo energético y  de materias durante el  proceso de colocación en  obra b del producto es bajo d l d b

Residuos‐emisiones:  de poco impacto  medioambiental.

Emisiones y residuos gases, que se aprovechan en  l la misma i f b i ió fabricación.  Energía al tratarse de un material pesado, el consumo d energía de í en ell transporte t t será mayor de el de un material ligero Emisiones En función de las distancias

En los procesos de transporte, cuanto más á próximas ó i sean las l á áreas geográficas, menos consumo energético y menos emisiones debido al transporte.

Los mayores impactos del ciclo de vida de los productos cerámicos para la construcción están relacionados con la etapa de producción de los mismos y, dentro de este proceso, las etapas mas complicado desde el punto de vista medioambiental, son el secado y la cocción, siendo uno de los principales problemas debido a las emisiones atmosféricas originadas en los hornos de cocción por la descarga de elementos como SO2, CO2 y trazas de NOx y CO. CO

IMPACTO MEDIOAMBIENTAL

En términos absolutos, se estima que en el año 2007 las emisiones absolutas de CO2 en este sector son de 4090 millones de toneladas de las cuales: Un 92% se producen de la combustión de gas natural (26% sistemas de cogeneración 66% equipos de procesos (hornos, secaderos,…)

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MEDIDAS PARA LA DISMINUCIÓN DEL CONSUMO ENERGETICO: ‐ Recuperación del aire caliente de la zona de enfriamiento del horno para utilizarlo en el secadero. ‐ Utilización del biogás, g , como forma de energía. g ‐ Optimización del aislamiento de los equipos de secado y cocción. ‐ Optimización p de la circulación de aire en el horno y secadero. ‐ Mejora del aislamiento de conductos. ‐ Utilización de aditivos q que actúen como fundentes,, p provocando una reducción de la temperatura máxima de cocción. ‐ Uso eficiente de sistemas de cogeneración (producción conjunta de energía eléctrica y térmica).

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CONCEPTOS HUELLA ECOLOGICA (ecological  footprint)

ENERGÍA CONTENIDA  (embodied energy)

Establece que cantidad de biosfera (de territorio) resulta necesaria para producir los recursos y absorber b b llos residuos id que comporta una actividad.

Es uno de los parámetros considerados en la evaluación del ciclo de vida de un material. La energía contenida de un objeto es la energía total que ha sido necesaria para llevar al objeto a su estado actual actual. Esta incluye la energía consumida al extraer las materias primas, para procesarlas, manufacturarlas y el transporte de los materiales entre los procesos. También incluye una parte proporcional de la energía consumida para fabricar la maquinaria, vehículos, edificios e infraestructuras involucradas en este proceso.

Es un mecanismo de calculo y evaluación l ió muy grafico, fi aunque su utilización en la edificación es compleja.

MOCHILA ECOLOGICA  Evalúa todas las materias primas necesarias para la fabricación de una determinada cantidad de material o producto. Se divide en 5 categorías: materiales ate a es abióticos ab ót cos ((no o renovables) e o ab es) , materiales bióticos (renovables), agua, tierra (erosión) y aire.

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RESIDUOS QUE PRODUCE LA CERAMICA

RESIDUOS CRUDOS

‐Son todos aquellos que se  generan en las etapas previas  a la cocción.  ‐Los residuos mas conflictivos  son los procedentes de la  depuración de las aguas de  lavado de las cadenas de  esmalte. Las aguas depuradas  se reciclan, se añaden al agua  de los molinos de preparación  de barbotinas.

RESIDUOS COCIDOS RESIDUOS COCIDOS

‐Se trata de los materiales ya  cocidos desechados por no  p pasar los controles de  calidad o por simples roturas ‐La propia naturaleza de  p p material inerte lo convierte  en un buen candidato para  su uso en la propia cerámica,  como desengrasante. g

RESIDUOS DE LA  DEPURACIÓN DE GASES Ó

En España se permite que  los gases de chimenea no  deban someterse a  tratamiento de lavado  alguno  Estos gases son reciclables  en la propia pasta.

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2 OBRA DE FÁBRICA

2.1 ORIGEN DEL MATERIAL 2.1.1. Introducción 2.1.2 La piedra artificial. La adición de elementos 2.1.3 Evolución histórica

2.2 PROPIEDADES DE LA OBRA DE FÁBRICA

2.1 ORÍGEN DEL MATERIAL 2.1.1 introducción

¿ ¿Que es una obra de fabrica cerámica? Una obra de fabrica es un conjunto piezas cerámicas que unidas forman un solo elemento homogéneo. Los ladrillos pierden su individualidad y pasan a formar parte d un conjunto inseparable. Con esto intentan simular la rigidez de las rocas (que son un solo elemento) elemento). Como “piedra artificial” la arquitectura asociada es la arquitectura comprimida.

Una obra de fabrica puede tratarse tanto de muros portantes como no portantes, bóvedas, arcos, etc.

2.1.2 La piedra artificial. La adición de elementos La obra de fabrica consta principalmente de dos elementos: ladrillos y aglomerante LADRILLOS g que, después de cocida, sirve para Los ladrillos son masa de barro o arcilla de forma rectangular construir muros, fábrica de ladrillo, etc. Los diseños, texturas, colores, formas o dimensiones pueden variar tanto como el fabricante desee. Ladrillo macizo, aquellos con menos de un 10% de perforaciones en la tabla.

Ladrillo perforado, que son todos aquellos que tienen perforaciones en la tabla que ocupen más del 10% de la superficie de la misma.

Ladrillo hueco, son aquellos que poseen perforaciones en el canto o en la testa que reducen el peso y el volumen del material empleado en ellos, facilitando su corte y manejo.

AGLOMERANTES (Cemento) El mortero es una mezcla de conglomerantes inorgánicos (aglomerantes, reactivo y estabilizador)

1- Aglomerantes: yeso, cal, cimiento, resinas, arcilla 2- Reactivo: agua y dióxido de carbono 2 El agua tiene que ser potable, con un PH superior o igual a 5, con una cantidad de cloruros inferior o igual a 3 gr./l. La relación entre el agua y el aglomerante tiene que ser especifica, de un 16%, 25% respectivamente 3- Estabilizador: arena y otros áridos 4- Opcionalmente se pueden mezclar aditivos, pigmentos y resinas para darle al mortero unas características estéticas determinadas Otro punto importante para la preparación de los morteros es la granulometría, es decir, la cantidad de granos que pueden tener los áridos que se mezclan con los aglomerantes y el agua agua.

La cohesión en la obra de fábrica Basada en: GEOMETRIA: LA TRABA. Según su disposición se tienen los distintos aparejos Junta lo más laberíntica posible. ADHERÈNCIA Química - Adecuación aglomerante - pieza - Control humedad p para el correcto endurecimiento de los morteros Mecánica - Rugosidad g p piezas - Porosidad piezas - Presión

Geometría. Aparejos Aparejo. Se le llama aparejo a las distintas formas de colocar los ladrillos, uno sobre otro, para que solapados en sentido horizontal o vertical formen la fabrica de ladrillo.

T bl d Tabla de valores l d de un conjunto j d de lladrillos d ill

Estos son solo unas de las muchas formas de colocarlos

Adherencia. Unión entre ladrillos

La adherencia mortero-ladrillo depende de las características del mortero y del ladrillo, como serian la porosidad y rugosidad de ladrillo y la composición del mortero. Para obtener una buena unión (constr. Obra fabrica) se suele hacer: 1. Humedecer el ladrillo: Puede realizarse p por aspersión, p op por inmersión, tiene q que tener la humedad necesaria para que no varíe la consistencia del mortero al ponerlo en contacto con el ladrillo, sin succionar agua de amasado ni incorporarla.

2.Colocación de los ladrillos: Se colocarán siempre a restregón.

3.Relleno de juntas: El mortero debe rellenar juntas del tendel y las llagas totalmente.

Acabados juntas

arquitecturas comprimidas. estabilidad Para garantizar la estabilidad, se ha de garantizar que la obra de fábrica trabaje a compresión. Dependiendo de donde situemos la carga vertical sobre el muro podemos encontrar casos distintos:

Carga centrada

Carga descentrada A máximo un tercio de la base

Carga descentrada a un tercio de la base

Carga descentrada a mas de un tercio de la base.

Distribución de las correspondientes tensiones de compresión es uniforme uniforme.

Tensiones de compresión mayores a un lado que a otro para que puedan reaccionar adecuadamente adecuadamente.

La tensión en uno de los bordes es nulo.

la tensión en B es ahora una tracción (ya no es compresión): la junta se agrieta (no implica el derrumbe inmediato del muro)

Cargas oblicuas: Carga o fuerza oblicua

Carga o fuerza oblicua con carga vertical adicional di i l

la línea de presiones (unión de posiciones sucesivas de las resultantes de las cargas de cada junta) no pasa por el centro; queda desplazada.

Mediante un peso conseguimos corregir más o menos la línea de presiones curvada. (razón por la cual en las iglesias góticas se colocaban estatuas o pináculos junto a los arcos)

Conclusiones: La condición básica para que una fábrica sea estable es garantizar el trabajo a compresión. Que la línea de presiones esté siempre dentro de la superficie de un muro o pilar ( y como más centrada mejor).

2.1.3 Utilización del ladrillo antiguamente El ladrillo constituyó el principal material en la construcción en l antiguas las ti M Mesopotamia t i yP Palestina, l ti dó dónde d apenas ttenían í madera y piedras (hace 9000 años).

Ejemplos de obra de fábrica

Los constructores babilonios levantaron palacios y ciudades amuralladas ll d con lladrillos d ill secados d all sol, l que recubrían b í con otros ladrillos cocidos en hornos. En la edad media en cualquier lugar dónde escaseara la i d utilizaban tili b ell lladrillo d ill por sus cualidades lid d d decorativas ti y piedra, funcionales. El ladrillo era conocido por los indígenas americanos. En regiones i secas construían t í casas de d lladrillos d ill d de adobe d b secado d al sol. Las grandes pirámides fueron construidas con ladrillos revestidos de piedra.

Ladrillo de barro ((Egipto). g p ) Templo p de Amón.

E E En España ñ por iinfluencia fl i musulmana l ell uso d dell lladrillo d ill alcanzó más difusión. Los ladrillos más antiguos fueron localizados en 1955 (La V t Tabasco). Venta, T b ) Son S de d 1 500 500a.C.-200d.C. C 200d C Es un ejemplo de la utilización de los ladrillos junto con la tierra y el adobe. Podemos P d ver-lo: l http://www.youtube.com/watch?v=HM_ufwp2vpQ&feature =player_embedded#

Ladrillo embutido en una mezcla de la masilla de la cal con polvo del ladrillo o la ceniza volcánica. Estructura que incorporaron la piedra (Roma). Coliseo.

2.2 PROPIEDADES Propiedades Dado que la obra de fábrica está compuesta por la adición de pequeños elementos y del aglomerante, l propiedades las i d d vendrán d á en ffunción ió d de estos t componentes. t Resistencia mecánica a compresión -Es E inferior i f i a lla d de sus componentes. t -tensiones de compresión muy bajas (el material nunca se romperá por aplastamiento) -el buen engarce entre juntas (gracias al mortero) permite la transmisión de los esfuerzos de compresión a través de toda la superficie de la unión y no a través de unos pocos puntos que sobresalgan de su superficie. - La alta fricción no permite el deslizamiento de sus componentes entre si (ladrillos). (de hecho, no ocurre ningún tipo de movimiento a causa de un desplazamiento antes de que la estructura colapse) Las juntas y el ladrillo en si son incapaces de proporcionar resistencia alguna a tracción. Porosidad El agua de lluvia puede entrar a través del mortero por las juntas por capilaridad Se ha de controlar el grado de humectación del ladrillo para que no absorban el agua que necesita el mortero para fraguar Heladicidad/eflorescencias Depende de las características del ladrillo y aglomerante P Permeabilidad bilid d vapor de d agua Depende de la densidad del ladrillo y de la ejecución de las juntas. A mayor densidad, menor permeabilidad. Al igual que la cerámica, cerámica no es combustible combustible, tiene mantenimiento nulo y buen envejecimiento

impactos medioambientales Una vez hemos creado una obra de fábrica, es imposible que el resultado que hemos obtenido, es decir, el elemento de orden superior que hemos creado, se pueda destruir homogéneamente. Al destruir una obra de fabrica obtenemos bloques formados por el conjunto ladrillo mortero, pero no podemos independizarlos independizarlos. Servirá para áridos áridos.

3 PRODUCTOS Y SISTEMAS ASOCIADOS OBRAS DE FÁBRICA Á Piezas de pequeño formato. Ladrillos - el muro de fábrica de ladrillo como elemento estructural - el muro de fábrica de ladrillo como cerramiento

Piezas de formato medio. Arcilla aligerada (Termoarcilla)

OTROS PRODUCTOS CERÁMICOS Piezas de gran formato. Paneles Pieles cerámicas. Las placas colgadas Pieles cerámicas. Revestimientos Tejas Bovedillas cerámicas

Piezas de pequeño formato. Ladrillos - el muro de fábrica de ladrillo como elemento estructural ‹ Sistema asociado: SOPORTE la arquitectura comprimida con la función de soporte. Se ha de garantizar por la forma del elemento constructivo que trabaje a compresión: arcos, arcos bóvedas, bóvedas cúpulas

‹ Puesta en obra: se realiza de forma manual siguiendo las leyes de traba y para conseguir mayor grado de estabilidad se pueden utilizar estrategias tales como el pliegue, pliegue el grosor o la curva. curva

‹ Características: • Peso elevado. • Inercia térmica • Alta durabilidad. durabilidad

Piezas de pequeño formato. Ladrillos

- el muro de fábrica de ladrillo como cerramiento exterior ‹ Sistema asociado: cerramiento exterior (FACHADA). Confort. FACHADA VENTILADA PESADA “CAVITY CAVITY WALL WALL”. La hoja exterior se separa de la interior dejando una cámara ventilada.

‹ Puesta en obra: se realiza de forma manual. manual Se ha de garantizar la estabilidad de la hoja exterior mediante anclajes a la hoja interior. ‹ Características: • Peso elevado. • Cámara ventilada con hoja exterior pesada. Seca y refresca. Dispone de drenaje para evacuar agua. • Aislamiento en el lado interior de la cámara • Inerica térmica.

Piezas de pequeño formato. Ladrillos

- el muro de fábrica de ladrillo como cerramiento interior Ladrillos no estructurales (ladrillos huecos): elemento de compartimentación cuyo hueco tiene un espesor entorno a los 5cm.

‹ Sistema asociado: TABIQUERIA como elemento divisorio (elementos no estructurales ‹ Puesta en obra: manualmente y previendo holguras para deformaciones de elementos estructurales ‹ Características: z Aislamiento acústico.

Piezas de formato medio. Arcilla aligerada (Termoarcilla) Se obtienen mediante la mezcla de arcilla y de aditivos aligerantes (granulados o poliestireno), los cuales se gasifican durante la cocción generando una porosidad homogénea. homogénea

‹ Sistema asociado: SOPORTE Y CONFORT (FACHADA) Su función principal es estructural y resuelve la fachada con un solo material gracias a su capacidad de aislar térmicamente ‹ Puesta en obra: manual. ‹ Características: z Aislamiento acústico y térmico por grueso del material z Necesita revestir para estanqueidad z Inercia térmica z Con un solo material se satisfacen ambas funciones. Soporte y confort.

Piezas de gran formato. Paneles

‹ Sistema asociado: SOPORTE Y CONFORT. CONFORT Panel monolítico pesado portante ‹ Puesta en obra: Se necesita medios mecánicos. Junta machihembrada y nervios de hormigón armado en esquinas ‹ Características: z z z z

Rapidez R id montaje. t j Puesta P t en obra b única ú i para cerramiento i t y estructura. t t Inercia térmica Aislamiento acústico y térmico. Ignífugo Ignífugo.

Pieles cerámicas. Las placas colgadas ‹ Sistema asociado: recubrimiento de fachada.

‹ Puesta en obra: Para las fachadas ventiladas son necesarios elementos como grapas, taladras y otros sistemas de anclaje. anclaje Los anclajes han de resolver las holguras para los movimientos de las placas. Finalmente, para las placas de gran formato, se hace necesario el uso de maquinaria. ‹ Características: z Fachadas ventiladas: ahorro energético como consecuencia de la cámara de aire ventilada: secado y refrigeración. Sombra que supone la camara. Ambiente de la cámara más p protegido g que el exterior. q z Diferentes sistemas de aislamiento dependiendo de la condiciones ambientales. z Impermeabilidad.

Tejas

Elementos de cobertura para la colocación sobre cubiertas inclinadas inclinadas.

Teja curva o arabe

Teja mixta

Teja plana

‹ Sistema asociado: CUBIERTA, confort. Se utilizan como recubrimiento de la cubierta. ‹ Puesta en obra: Manual. Estanqueidad por geometría: pendiente necesaria y solapes entre piezas

‹ Características: z Impermeabilidad por geometría. Necesidad de cámara ventilada z Resistencia al hielo y al deshielo. z Ignífugas.

Bovedillas cerámicas Piezas de cerámico u hormigón para cubrir el espacio entre vigas, cuya principal función es la reducción del peso de los forjados.

‹ Sistema asociado: SOPORTE. Entrevigado en forjados ‹ Puesta en obra: manualmente. ‹ Características: z z z

Fácil colocación. colocación Economía. Resistencia mecánica.

4 REUTILITZACIÓ I RECICLATGE 4.1 LA PROBLEMÀTICA DELS RESIDUS 4.2 ELS RESIDUS CERÀMICS 4.3 RESIDUS CERÀMICS SEGONS EL SEU APROFITAMENT 4.4 CICLE DE VIDA

4.1 LA PROBLEMÀTICA DELS RESIDUS Situació actual Segons fonts de l’ITeC durant l’any 1998 el sector de la construcció de Catalunya ha produït més de 3 milions de tones de materials sobrants. Això suposa uns 500 kg/persona i any. La Unió Europea genera un total de 180 milions de residus a l’any (sense comptabilitzar les terres d’excavació d excavació i els sobrants de la construcció de carreteres) Tenint en compte que tan sols es recicla un 28%, necessitaríem un volum equivalent a 510 illes de l’eixample, amb una alçada promig de 20 m. Si afegim el volum de terres i materials d’excavació aquest volum seria més del doble Com a referència, referència Catalunya ocupa posicions inferiors en la producció de residus a Europa: Catalunya: 500 kg/persona i any. Anglaterra 1.110. Alemanya 3.600

Residus que van a parar als abocadors de construcció Volum de residus anuals d’Europa 510 illes x 20m d’alçada Equivalent a Catalunya 15 illes x 20m alçada

4.2 ELS RESIDUS CERÀMICS Tipus Els residus ceràmics poden ser segons la procedència els derivats de la construcció i els de la demolició/deconstrucció. Segons la naturalesa es tracta de residus inerts inerts. No presenten risc de contaminació d’aigües d aigües, sòl ni aire. Son doncs compatibles amb el mediambient. Es poden reutilitzar a la pròpia obra o reciclats en centrals de reciclatge d'àrids mitjançant un senzill procés de trituració.

Operacions per facilitar les possibilitats d’aprofitament La separació i recollida selectiva de residus al lloc on es produeixen faciliten les possibilitats de aprofitament posterior. posterior La deconstrucció s’ha de fer seguint criteris de classificació segons composició i de separació dels productes reutilitzables.

4.3 RESIDUS CERÀMICS SEGONS EL SEU TRACTAMENT

possibilitat de reutilització Possibilitat de donar una utilitat a un material sense transformar-lo > tots els de construcció en sec (plaques penjades, teules ...) d desmuntatge t t > residu id > transport > producte

possibilitat de reciclatge possibilitat de valorització deposició a l’abocador Els que després de donar Aprofitament de les matèries, Els que no poden ser un servei, i són ó tè tècnicament i t subproductes i substàncies aprofitables f en cap dels capaços de tornar a entrar que contenen els materials. altres punts. al cicle productiu, servint Generalment: aprofitament Donat que els residus de de matèria primera per dels materials que tracta la ceràmica estan bt i nous materials t i l obtenir d’ t d’extreure’n ’ partt d de l’l’energia i formats f t per materials t i l (esmicolat per àrids: continguda cremant-los o inerts, no suposen perill replè de soleres, murs produint-ne biogàs, utilitzant- de toxicitats. contenció, jardineria ... ) los com a combustible. d desmuntatge/enderroc t t / d > Malgrat M l t que pott estar t presentt Deposició D i ió a abocadors b d residu > sistema tècnic > (en percentatges baixos) en controlats per tal de no producte algunes plantes incineradores, alterar el paisatge la ceràmica per tractar-se d’un material t i l iinert, t té poc poder d calorífic (ja que nos és un combustible). Exemple: valorització del residu ceràmic per peces prefabricades de formigó: substitueixen parcialment 2 matèries primeres: àrids i ciment (obtenció de material putzolànic)

4.4 CICLE DE VIDA Extracció ARGILA i transport a fabrica Consum energia i emissions CONSUM DE MATÈRIA

Fabricació productes ceràmics CONSUM ENERGIA I EMISSIONS Consum d’aigua

Obtenció material nou CERÀMICA PROCÉS IRREVERSIBLE

Transport al punt de consum transport Tractament en fàbrica

Consum energia i emissions

Posada en obra

transport

SEGONS TIPOLOGIA BAIX

Reutilització (petites peces, obra seca) transport -Reciclatge (obra humida) -Valorització Valorització

transport DEMOLICIÓ/ DECONSTRUCCIÓ transport RESIDUS(matèria que va a parar al abocador)

SEC Vida útil REPOSICIÓ I MANTENIMENT BAIX

HUMIT

3 ARQUITECTURA ASSOCIADA- EXEMPLES

obres de fàbrica ceràmica

Kolumba museum Peter Zumthor / 2007

Descripció general de l’obra: Colònia, Alemanya. Museu d’art Sistema associat: obra de fàbrica per tancament Posada osada e en ob obra: a Gelosia de murs de bloc ceràmic i a l’exterior maó.

Característiques del producte - Producte: maó - Material: ceràmica - Procediment de fabricació: hi ha diferents parts que es resumeixen en: humidificació, moldejat, secat, cocció i magatzematge. -Temperatura de cocció: entre 900 °C y 1000 °C.

Casa de ladrillo en el bosque de mar azul

Descripción general de la obra: María Victoria Besonías, Guillermo de Almeid y Luciano Kruk fueron los arquitectos de esta obra. Está situada en Argentina y fue construida el año 2006-2007. Se caracteriza por su gran superficie de ladrillo a la vista y por la longitud horizontal de sus ventanas. Su planta es una copia de la planta de la casa de ladrillos de Mies de 1924. Sistema asociado: Los muros están resueltos utilizando el aparejo palomero:

Puesta en obra: Los muros portantes son de ladrillo visto tanto en el exterior como en el interior (ladrillo macizo). Para obtener la gran longitud de las oberturas horizontales encontramos situada una viga oculta en el interior del muro y apoyada en columnas de perfiles de hierro. Sobre estos muros se apoya una losa de hormigón. Los tabiques interiores son de ladrillos huecos revocados y pintados con latex blanco.

Tratamientos: como prevención se impermeabilizan los ladrillos y como mantenimiento se deben realizar impermeabilizaciones periódicas del exterior de los muros. Para la reparación se extrae la pieza o el conj nto de piezas conjunto pie as a restituir restit ir y se colocan de n nuevas. e as Se trabaja una na zona ona p puntual nt al sin afectar el conj conjunto. nto Reutilización y reciclaje: el muro construido forma un conjunto que al demoler se rompe como si de una sola pieza se tratara (obra fábrica). La reutilización es mínimo y muy complicada.

Características del producto: Producto: se ha utilizado ladrillo hueco para los tabiques interiores y ladrillos macizos para el resto resto. Sus dimensiones son de 24 cm de soga, 11’5 cm de tizón y 5 cm de grosor. Material: cerámica y mortero especial de agarre para la formación de fábricas y también columnas de hierro y vigas de acero acero. Procedimiento de fabricación: los ladrillos macizos y huecos se obtienen mediante el extrusionado de la arcilla molida y mezclada con agua, a través de una boquilla o por prensado sobre un molde, se deja secar 48h y luego se procede a la cocción 36h 36h. Temperatura de cocción: sobre los 1000ºC

Casa a Bunyola Francisco Cifuentes

Descripció general de l’obra: Bunyola, y mallorca Descripció del producte: • Permet resoldre els aspetes verticals • Respon p molt bé a la necessitat p portant i aïllant • Baix cost • Gran execució Sistema associat: murari Posada en obra:

Característiques del producte - Producte: termoargila -Material: ceràmica alleugerida -Procediment de fabricació: es parteix d’una mescla d’argila i té un sistema de fabricació igual a la de la resta dels materials ceràmics (excepte per adició d’elements granulars) com poden ser boletes de porexpan), residus vegetals etc, que es volatitzen després el procés de cocció, deixant els forats que permeten una porositat uniforme i controlada. - Temperatura de cocció: més de 900º C

20 Viviendas de autoconstrucción autoconstrucción, Sevilla Arq. Blanca Sánchez Lara Projecte: 20 viviendas de autoconstrucción Situació: Avda. Las Turquillas, La Latejuela. Ciutat: Sevilla Data del projecte:1995 Data de finalització: 1999 Bloque termoracilla: Grupo Proceran

EMPLASAMENT F

F

ALÇATS F

PLANT ALTA

DESCENTS DE CARREGUES

PLANTA BAIXA

•Sistema a comprensió. •Cargues verticals: pes propi /neu/sobre cargues de ús •Horitzontals: vent /sisme •Estabilitat per caixes. •Tenint en compte p la situació g geogràfica: g •Color blanc: evitar la radiació solar . •obertures orientades a zones obagues de la casa i al pati interior.

BLOQUE TERMOARCILLA( 30x19x24cm ): •Resistència a comprensió: més de 50kp/cm2. •Alta resistència al foc. •Nivell de aïllament tèrmic i acústic alt. •Temperatura de cocció: més de 900grados. • bloque termoarcilla + revestiment de ciment= conjunt impermeable.

Aglomerant entre peses Bloque termoarcilla Morter para revestiment: •Componentes: •Ciment •Sorra •Additius hidròfugs. •Funciona com una capa impermeable

E

SECCIÓN

I

plaques ceràmiques i elements penjats

Galeria d’Art en Walsall (Regne Unit) Caruso St John Architecs / data realització: 1995

Façana composta per panells ceràmics________________ Els arquitectes d’aquesta obra es van decidir revestir el mur perimetral de formigó de l’edifici amb una segona façana, transventilada i formada per peces ceràmiques. Al optar per aquest material, els arquitectes volien que l’edifici nou guardés una relació amb l’arquitectura industrial de l’entorn però que a l’hora no perdés el seu caràcter d’edifici públic. Descripció del producte___________________________________________________________ Per formar la façana es va optar per plaques de terracota de 3 cm de gruix, més llargues que amples, cuites a temperatura constant per obtenir el mateix to de gris en totes les peces, fabricades per extrusió per una empresa alemanya anomenada NBK, especialitzada en ceràmica arquitectònica. Sistema associat_________________________________________________________________ La façana d’aquest edifici, com a tal, forma part del sistema de confort de l’edifici, ja que no fa cap funció de suport i desenvolupa en canvi una funció de millorar les condicions ambientals i ll’habitabilitat habitabilitat de l’edifici ja que gràcies a les seves característiques (façana transventilada) permet un millor aillament en relació a les Tº exteriors i evita la humitat excessiva, gràcies a l’aire que pot circular per l’espai que hi ha entre la façana i l’edifici.

Posada en obra L façana La f es va contruir t i subjectant bj t t o penjant, j t amb b fixaments fi t i anclatges, l t els l panells ll ceràmics à i a una vies horitzontals que formàven part d’una subestructura metàl.lica que estava fixada al mur interior de l’edifici. Entre el mur i la subestructura metàl.lica hi ha una capa aillant d’escuma de poliuretà.

Carácterístiques tècniques del producte: Llosa de terracota. 3 cm de gruix Producte: Façana transventilada composta per plaques ceràmiques. Material: Terracota Procediment de fabricació: Extrusió Temperatura de cocció: 1100 a 1300

TORRE DEBIS POTSDAMER PLATZ, BERLIN Renzo Piano en 1995‐1997

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El Potsdamer Platz se desarrollo en el siglo XIX en Berlín. En la II Guerra Mundial la El Potsdamer Platz se desarrollo en el siglo XIX en Berlín. En la II Guerra Mundial la  ciudad se vio sometida a grandes destrucciones de las edificaciones. Tras la caída del muro de Berlín, se empezó a rehabilitar Potsdamer Platz, lo que  se consiguió en el transcurso de menos de una década.  Objetivos constructivos 1.Reducir el uso de energía y la contaminación 2.Empleo de luz y refrigeración natural y sistemas de  ventilación 3. Fachada ventilada combinando terracota y cristal Sistema La fachada se compone de dos capas que trabajan  entre si para mejorar el confort del edificio.  La capa exterior es cristal y la interior terracota. La  apertura de los cristales ventila el calor acumulado en  l á la cámara de aire. d i La terracota está colocada en forma de persiana,  protege del sol en verano y en invierno la masa  termal mantiene caliente el interior. La doble capa produce aislamiento acústico.  d bl d l ú

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La cerámicas  fue creada especialmente para la  a ce á cas ue c eada espec a e e pa a a Torre Debis por NBK. Tiene reducida sección  transversal de 40x40mm.

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EEsta hecho a base de arcilla selecta de mayor  t h h b d ill l t d densidad y de mayor fuerza.

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La terracota se conecta a la subestreuctura por  p medio de perfiles de aluminio y una construcción  portante que transcurre detrás.

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En caso de sustitución o desmote, cada pieza es  En caso de sustitución o desmote cada pieza es independiente 

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Las obturaciones impiden que el agua se filtre en  los espacios de la pared, y que el aire se desplace

Producto: Terrart Baguette Si t Sistema: Fachada F h d ventilada til d Material: Terracota Procedimiento de fabricación: Selección de materia prima, pruebas antes de iniciar la producción y pasan por varios procesos de cocción. Tiempo de cocción: 750°c

revestiments

Mercado de Santa Caterina Enric Miralles y Benedetta Tagliabue / 1998-2004

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El Mercado de Santa Caterina se sitúa sobre los resto del antiguo mercado, parcialmente derribado en 1998, y que, a su vez, descansaba sobre las ruinas del Convento de Santa Caterina. El Ayuntamiento de Barcelona convocó un concurso en 1997 que fue ganada por EMBT Arquitectos, las obras empezaron en 2000, poco después que muriera Enric Miralles.

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El producto que se utilizó en la cubierta del edificio fue cerámica, en concreto 325.000 piezas de 67 colores diferentes, hexagonales de 15cm de lado cada una, fabricadas por la empresa gerundense Cumella. El juego de colores que se desprende de su colocación pretende representar la variedad de productos que se pueden encontrar en el propio mercado.

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La función principal que realizan los hexágonos de cerámica es envolvente, puesto que el edificio ya dispone de una capa de impermeable de 4'5mm en la cubierta y de 6mm en los canales. Al mismo tiempo, d b j de debajo d dicha di h capa se encuentra un entablillado blill d de d maderas d d 10mm de 10 d espesor. de

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Las piezas cerámicas se encuentran adheridas mediante cemento flexible para evitar posibles problemas p las ventajas j de reparación, p , derivados de la dilatación de los materiales. De esta colocación se desprender puesto que el cambio de una pieza no implica una obra de gran envergadura. El esmaltado de las piezas disminuye la acción de las inclemencias meteorológicas.

Características del producto: - Producto: piezas hexagonales de gres esmaltado. - Material: arcilla - Procedimiento de fabricación: prensado. - Temperatura de cocción: entre los 1.250ºC y los 1.300ºC.

ceràmica armada cas particular

Iglesia de Atlántida Eladio Dieste CERÁMICA ARMADA. ARMADA Caso particular. particular

Las principales características de las Bóvedas Gausas son: Complejo ladrillo-mortero-hierro como unidad estructural. Disectriz la catenaria, como consecuencia el peso produce compresión, y esta compresión permite a la estructura reistir flexiones. Las tensiones son independientes p a la sección,, la fuerza es proporcional al peso por unidad, es decir, la sección. La armadura mínima asegura una importante longitud de cáscara (capaz de soportar tensiones y trabajando como unidad estrtuctural)

Dieste es el inventor de las que denomina “Bóvedas Gausas”, cuyas formas geométricas, características estructurales y tércnica constructiva expone ampliamente su personalidad.

Construcción de la cubierta ondulada de la Iglesia g de la Atlántida con las piezas en retícula y el armado homogéneo, dejando un espacio para incorporar el armado del tirante.

Sección de la ubicación del armado y el mortero entre las piezas cerámicas. cerámicas

La ventaja de la cerámica estructural frente al hormigón armado, está en que al existir muy poco mortero de relleno en la retícula de las juntas entre ladrillos, se disminuyo mucho el tiempo de “tirado” pudiendo desencofrar en ól 14h., 14h aumentando t d la l velocidad l id d de d ejecución j ió de d la l obra. b sólo

La ondulación de la cubierta, diseñada como sucesivas i Bó d Bóvedas G Gausas unidas entre sí, arranca del plano horizontal donde la serpenteante cornisa remata los muros. La cubierta varía su grado de ondulación, adquiriendo q su máximo en el eje j central de la Iglesia.

La Iglesia g de la Atlántida es de recinto rectangular en su base, pero sus paredes se elevan onduladamente hasta rematarse en una cornisa serpenteante.

La Iglesia de la Atlántida, es un caso particularizado de las Bóvedas Gausas de Dieste, donde los tirantes no son vistos ya que quedan embebidos en la propia ondulación de la cubierta. Dieste arma sus estructuras siguiendo líneas isostáticas, un método más seguro y menos costoso armar según las diagonales de la estructura en planta.

ANNEXE. VISITA A FÁBRICA PIERA-ECOCERAMICA

Proceso de elaboración del ladrillo CARA VISTA

1- Extracción de la arcilla procedente de las canteras

2- Preparación de las tierras: trituración, homogeniazión y reposo en acopio, con la finalidad de optimizar sus características físicas i químicas

3 Mediante cintas transportadoras la arcilla se coloca en silos donde se ejecutará 3ejec tará la pre-elavoración pre ela oración 4- A través de distintos tratamientos mecánicos (rompe-terrones, eliminador de piedras, desintegradora, laminador refinador) se consigue que la materia esté lista para el inició del proceso.

5- El siguiente paso consiste en humedecer la arcilla con tal de que consiga la humedad precisa para moldear la masa.

6- Una vez la arcilla está lo suficiente húmeda, se trastada a la extrusora, donde se forman, a partir de unos moldes con la forma del ladrillo deseada, unos bloques que posteriormente se cortarán de manera q que formen los ladrillos. En el interior de la extrusora se añade vapor p caliente y a p presión reducida para que el bloque coja consistencia.

moldes

extrusión

Corte del ladrillo

7- Una vez el bloque está cortado en ladrillos, estos se transportan a una cámara de secado donde son sometidos a unas temperaturas de entre 70 y 80 ºC y pierden gran parte del agua que contenían anteriormente. 8- Finalmente llegamos a la cocción del ladrillo, donde los ladrillos son introducidos en unos hornos túnel, donde son sometidos a distintas temperaturas a lo largo del proceso. Estas temperaturas pueden oscilar, entre los 900 y 1000 ºC dependiendo del tipo de producto que queramos conseguir. A posteriori pueden ser sometidos a baños de siliconas, etc.

Bibliografia i fonts d’informació Basics. Materials (Ed.Birkhäuser) Constructing Architecture (A.Deplazes. Ed. Birkhäuser) Oficina Verda COAC (Societat Orgànica): Jornada general http://www.coac.net/Barcelona/oficinaverda/presentacio/estrategies.pdf Oficina Verda COAC (Societat Orgànica): Jornada sobre materials http://www.coac.net/Barcelona/oficinaverda/presentacio/estrategies_materials.pdf Oficina Verda COAC (Societat Orgànica): Jornada sobre residus http://www.coac.net/Barcelona/oficinaverda/presentacio/estrategies_residus.pdf Metabase ITEC http://www.itec.cat/nouBedec.c/bedec.aspx Agenda de la Construcció Sostenible http://www2.csostenible.net/ca_es/inici/Pages/index.aspx Agència de Residus de Catalunya http://www.arc-cat.net/ca/home.asp Zicla http://zicla.com/ Bioconstrucción http://www.bioconstruccion.biz/

Tectonica.Num 15 Ceramica(I) Façade Construction Manual (Herzog Krippner Lang Ed. Birkhäuser) Construction Materials Manual (Hegger / Auch-Schwelk / Fuchs / Rosenkranz. Ed. Birkhäuser Moldear ensamblar proyectar la cerámica en la Arquitectura Vicente Sarrablo / Javier Soriano. Ed Ascer Ensayos sobre Arquiectrua y cerámica. Volumen 01 Artura Franco / Bernalte&Leon / Franciso Cifuentes / Jesús Aparicio Guisado Ed Catedra cerámica Madrid