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•Tipo de Materia Prima y Proceso de Fabricación de la Arcilla Expandida • Propiedades de la Arcilla Expandida • Principales Aplicaciones de la Arcilla Expandida

• Hormigones Ligeros • Prefabricados y Otras Aplicaciones • Inversión y Rentabilidad

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es un mineral del grupo de los Silicatos, subgrupo de Filosilicatos y dentro de ellos pertenece a las llamadas arcillas. Es un hidroxisilicato de magnesio y aluminio, con otros posibles elementos. Se caracteriza por una composición química inconstante. Es soluble en ácidos y se expande al contacto con el agua. Montmorillonita e illita son dos tipos de suelo que no son aconsejables para llevar a cabo obras como carreteras y caminos de automoción. De composición y geometría similares, están formadas por una unidad de gibsita entre dos de silicio, superpuestas de forma indefinida. La interacción (unión) entre dos capas de silicio es débil, fácil de permitir la penetración de agua entre estas "células". Así, un suelo con esta composición tiende a ser inestable en la presencia de agua y es resistente sólo cuando está seco. En presencia de humedad, tienen una variación de volumen, provocando un "efecto acordeón" (expansión y contracción) entre el seco y el húmedo. Para cimentación de construcciones es uno de los terrenos en los que se deben tomar más precauciones debido a su carácter expansivo. IPIAC-NERY

Mineral

Forma Cristalográfica

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Formula Química

(Mg, Ca)O.Al2O3Si5O10.nH2O

(Ejemplo)

Composición

Silicato de aluminio, magnesio y calcio hidratado

Cristalografía

Monoclínico

Clase

Prismática

Propiedades Ópticas

Biaxial negativa

Dureza

1a2

Densidad relativa

2 a 2,7

Exfoliación

Perfecta según (001)

Raya

Blanca

Color

Blanco, gris-blanco, amarillo, amarillento, pardusco, rosa, azulado

Transparencia:

No transparente

Brillo

Mate

Morfología

Compacta, masiva, agregados terrosos y pulverulentos

Yacimientos

Muy abundantes; componente importante de las arcillas

Usos

Cerámica, farmacia, industria petrolífera y del caucho, cosmética, etc.

Análisis Químico (Ejemplo)

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%

Típico

Al2O3

18

SiO2

64

Fe2O3

6,5

TiO2

0,9

MgO

2,5

CaO

2,0

K2O

3,5

Na2O

0,7

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Arcilla Expandida Proceso de fabricación

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Arcilla Expandida Clasificaión

Marcado CE • Sello obligatorio para los materiales de construcción que se venden en la CEE, garantizado unos mínimos de calidad. En nuestro caso solamente para la granulometría y densidad, es decir, obligatorio para todas las arcillas expandidas que posteriormente forman parte del hormigón.

Sello AENOR • Sello voluntario para garantizar unas calidades mayores a las exigidas por el marcado CE. Nuestro sello nos ha sido otorgado por AENOR como material aislante. IPIAC-NERY

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Agregados: Arcilla expandida material de gran futuro.

presentan un

Presentan materiales cerámicos, ligeros y resistentes, que además de proporcionar un excelente aislamiento térmico y acústico, representan una alternativa muy interesante frente a otros materiales de construcción. Las arcillas expandidas se obtienen, sometiendo arcillas especiales a una temperatura de 1.200 grados centígrados, en grandes hornos rotatorios.

Propiedades:  70 % más liviano que los agregados convencionales  Resistente al fuego  Aislante del ruido y del calor  Microporoso, no corrosivo y estable  Amigo del ambiente  De múltiples aplicaciones en la industria de la construcción y muchas otras. IPIAC-NERY

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Presentan materiales cerámicos, ligeros y resistentes, que además de proporcionar un excelente aislamiento térmico y acústico, representan una alternativa muy interesante frente a otros materiales de construcción. Las arcillas expandidas se obtienen, sometiendo arcillas especiales a una temperatura de 1.200 grados centígrados, en grandes hornos rotatorios.

Propiedades:  70 % más liviano que los agregados convencionales  Resistente al fuego  Aislante del ruido y del calor  Microporoso, no corrosivo y estable  Amigo del ambiente  De múltiples aplicaciones en la industria de la construcción y muchas otras. IPIAC-NERY

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Propiedades de la Arcilla Expandida • Es la propiedad fundamental de las arcillas expandidas ligeros. La expansión en su grado máximo alcanza 5 veces el volumen inicial, lo que significa una densidad 5 veces inferior. Es decir, que una densidad de 1500 kg/m3 de la arcilla natural pasamos a una densidad de 300 kg/m3 en la arcilla expandida mas ligera.

•El aire en reposo es el mejor aislante que se conoce. La fina estructura reticular de la arcilla expandida conforma multitud de cámaras microscópicas de aire que confieren a la arcilla expandida su capacidad aislante, con conductividades de hasta 0,099 W/m2 K.

• Arcilla expandida tiene un magnifico comportamiento como aislante acústico, sobre todo a ruido de impacto que se propaga por vibraciones a baja frecuencia. • La estructura porosa del mortero arcilla expandida amortigua las vibraciones disipando la energía acústica. • Ejemplo: Con 5 cm/esp. Conseguimos atenuar 25 dB(A). IPIAC-NERY

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Propiedades de la arcilla expandida • La arcilla expandida es un material cerámico y refractario. Tiene un punto de fusión superior a los 1200ºC y la ausencia de materia orgánica en su composición (ya que se volatiliza durante el proceso de fabricación) anula la emisión de gases tóxicos a altas temperaturas

• La arcilla expandida es un material inerte, estable a los ataques químicos y resistente a las heladas. • Arcilla expandida es un material natural, 100% reciclable y con una durabilidad garantizada.

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Arcilla Expandida: Aplicaciones 1

Construcción Prefabricados

• Una de las mas importantes aplicaciones de las arcillas expandidas son los bloques prefabricados livianos, quienes brindan además de una reducción de aproximadamente 35% en tiempos de construcción, propiedades de aislamiento térmico y acústico. 2

Agroindustria y Horticultura

• Gracias a las propiedades de las arcillas expandidas estas pueden ser usadas en los cultivos de hidroponía, también conocidos como cultivos sin tierra, enmiendas, jardinería en general, etc. Se pueden agregar directamente a la tierra, lo que permite airearla y mantener su humedad. IPIAC-NERY

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3

Aplicaciones Geotécnicas

 Las arcillas expandidas son una alternativa costo

eficiente para relleno de suelos en aplicaciones geotécnicas, debido a su bajo peso el cual es 50% inferior al peso de los rellenos tradicionales, igualmente, las arcillas expandidas reducen presiones laterales, por lo que se pueden construir muros de contención mas económicos. 4 Construcción

Obras Civiles

 Las arcillas expandidas como relleno dentro de los

Concretos Estructurales, generan una reducción aproximada de un 30% del peso total de la estructura sin afectar la resistencia, lo cual permite hacer cálculos de secciones estructurales menores que con áridos pesados, ahorrando materia prima y obteniendo menores costos de fundación. El mayor volumen de carga por camión, representa un considerable ahorro en fletes. Facilidad de acarreo en obra, tanto del agregado como de hormigones frescos. Ahorro de tiempos y jornales. Significativo ahorro en el costo final de obra. IPIAC-NERY

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Aplicación de las Arcilla Expandidas conforme con sus características Construcción civil

1

–Carga en pinturas y masas anti fuego para paredes, techos y portales. –Lana de roca –Aislante térmico y acústico –Interiores de divisorias y puertas cortafuegos –Árido ligero para hormigón –Masa en bloques de hormigón y ladrillos ligeros para la construcción –Moldes de protección de estructuras metálicas, retardando el fuego en 240 minutos –Aislante para placas y paredes –Impermeabilizante en placas de cobertura –Cámaras a prueba de fuego y sonido 2

Quimica –Elaboración de formulaciones químicas orgánico minerales debido a su elevada capacidad de cambio catódico y de absorción de agua –Substitución de asbestos/amianto –Controladores y reguladores da la densidad –En mezclas con resinas

3

Construcción Naval –Cascos de barcos y canoas

4

Industria –Aislantes térmicos textiles –Aislante termo acústico para construcción naval –Embalajes a prueba de choque y fuego –Elemento filtrante –Aislante de cámaras de frío –Carga en la formulación de fibra de vidrio –Bloques y cerámicas refractarias –Absorción de aceites, pesticidas y metales pesados –Revestimiento de moldes para fundición de hierro y aluminio –Lubrificante de juntas durante el ajuste térmico –Componente de grasas lubrificantes

5

Agricultura y Horticultura –Fuente de nutrientes Ca, K, Mg en el período de estiaje –Inhibidor de lixiviación de micro y macro nutrientes de abonos –Retentores de agua en jardinería y agricultura –Germinación de simientes –Acondicionador de suelos ácidos y arcillosos –Vehículo para insecticidas, herbicidas, fungicidas y fumigantes

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Solera ligera y aislante • Según la actual normativa CTE (de reciente aprobación) la transmitancia térmica U máxima permitida a un cerramiento horizontal es: U < 1,20 W/m2 °K • Con 4 cm de HL-20 Arcilla Expandida se consigue una U=1,12W/m2°K es decir, aportaríamos un aislamiento térmico suficiente para cumplir normativa: U=1,12 W/m2 °K < 1,20 W/m2 °K

• Nivelación de la base del solado • Permitir el paso a instalaciones bajo el solado, fontanería, electricidad, etc.

• 1.100 litros de arcilla expandida • 150 kg de cemento

• 120 litros de agua

• Soleras con arcilla expandida en seco • Soleras aislantes en seco sobre el terreno

• Rehabilitación de forjados

• Aumentar la cota del solado por necesidades del proyecto

• Aislar térmica y acústicamente el salado, también mejorar su resistencia al fuego IPIAC-NERY

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Cubiertas (formatión de pendientes) • Alta resistencia a compresión • Material aislante continuo sin puentes térmicos • Aislante térmico y acústico • Durabilidad, no se deteriora con el tiempo y soporta la explosión al sol y altas temperaturas

• Según la actual normativa CTE (de reciente aprobación) la transmitancia térmica U máxima permitida a una cubierta de un edificio es: U < 0,49 W/m2°K

• Cubiertas inclinadas • Revestimientos en seco (llenado de la bomba) • Reparación de cubiertas de fibrocemento con hojas

• Con 16 cm de HL-20 Arcilla Expandida se consigue un U=0,49 W/m2 ºK, es decir, aportaríamos un aislamiento térmico suficiente para cumplir normativa U= 0,49 W/m2°K < 0,49 W/m2°K

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Cubiertas planas Aislamiento térmico

Conductividad (Kcal/h.m.ºC)

Resistencia (kp/cm2)

Peso (kg/m2)

Poliestireno extruido

0,028

2-4

0

Arcilla Expandida G-3

0,073

10-12

35

Hormigón Arcilla Expandida

0,10

25

55

Hormigón celular

0,25

1-2

35

1,2

40

200

Mortero • Comparación entre distintos materiales base

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Hormigones ligeros •El Hormigón Ligero Estructural puede utilizarse para fabricar cualquier elemento de hormigón, en masa o armado, in situ o prefabricado y, en general, cualquier tipo de estructura que pueda realizarse con los hormigones de uso habitual. •Está especialmente indicado en obras de rehabilitación y, en especial, en aquellos casos que requieran una densidad inferior a la habitual (reducciones hasta de un 40%) o con cualidades aislantes.

• La densidad del hormigón ligero varía entre 500 y 1900 kg/m3, dependiendo de las dosificaciones.

•Una baja densidad en un aumento proporcional de la sobrecarga que un elemento estructural puede soportar, lo que afecta directamente al diseño y la economía de la estructura.

•Con un hormigón ligero alcanzamos la misma resistencia que con un hormigón tradicional, siendo necesario aumentar la proporción de cemento. •El hormigón ligero alcanza el 80% de su resistencia a los 7 días. IPIAC-NERY

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Hormigones ligeros • El hormigón ligero tiene una mayor elasticidad que el convencional, asimismo, posee una mayor retracción inicial que el hormigón convencional con la misma densidad.

•Posee una muy buena adherencia árido-pasta. •Los hormigones ligeros son más resistentes a los efectos de heladas y a las sales del deshielo que los hormigones convencionales.

•Los hormigones ligeros garantizan su inalterabilidad ante los ataques químicos.

•El comportamiento térmico que los hormigones ligeros está directamente ligado a su densidad. El aire ocluido en su estructura porosa reduce considerablemente la conductividad. •En la normativa española y europea los hormigones ligeros se consideran hormigones aislantes.

•Por su estructura porosa, el hormigón ligero tiene un buen comportamiento al ruido aéreo y, sobre todo, a ruido de impacto. •La arcilla expandida es un material elaborado a 1200ºC, por lo que permanece estable hasta alcanzar esta temperatura. El hormigón ligero protege la armaduras y mantiene su capacidad resistente durante períodos más largos que el hormigón convencional en caso de incendio. IPIAC-NERY

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Hormigones ligeros Aplicaciones específicas • – Gran ahorro en armaduras, rápido endurecimiento, manejabilidad en transporte y obra

• – Llegando a tener mayores luces con el consiguiente ahorro de material

– Estabilidad ante las altas temperaturas, con una reducida fisuración y conductividad térmica – Es ideal para realizar elementos refractarios

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Arcilla Expandida Tabla de dosificaciones recomendadas

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Rellenos ligeros Aplicaciones Rellenos sobre estructuras enterradas

Relleno ligero Arcilla Expandida

Relleno ligero Arcilla Expandida

Terreno natural

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Rellenos ligeros Aplicaciones Rellenos sobre estructuras enterradas

Light Filling Expanded Clay

Natural ground

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Rellenos ligeros Algunas obras • Relleno de los túneles de la M-50 Madrid

• Terraplén ligero en la nueva Avenida de Asturias, Madrid

Obra record en España y segunda a nivel Europeo

• Relleno sobre falso túnel de Boadilla M-50, Madrid. Radiales UTE (ACS, FCC, OHL y SACYR). 100.000m3

• Relleno sobre falso túnel de Villafranca del Bierzo, Autovía A6. ACS-NECSO, 5.500 m3 IPIAC-NERY

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Prefabricados • • • • •

Bovedillas ligeras Casetón ligero Barreras anti sonido Paneles de cerramiento Bloques de medianería

• Placas de cubierta y bloques de cerramiento

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Otras Aplicaciones Depuración de aguas

Filtrado

•Cultivos hidropónicos •Material drenarte •Airear y mejorar •Retención de agua •Protección de la superficie contra la heladas IPIAC-NERY

Jardineria y horticultura

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Inversión y Rentabilidad (Ejemplo de 10 años

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