CARTILLA DE BUENAS PRÁCTICAS Explotación, Preparación de Materias Primas y Proceso de Fabricación de Ladrillos Cerámicos Programa EELA Auspiciado por COSUDE y ejecutado por SWISSCONTACT. Primera edición. Julio, 2013 Editor Programa EELA Fotografías Programa EELA Copyright Oficina de la Cooperación Suiza en América Central Diseño Gráfico y Diagramación: Karen V. Galeano Murillo Para mayor información dirigirse a: Programa EELA. Managua, Nicaragua Bolonia, de Lugo Rent a Car 20 varas al sur. Teléfono: (505) 2268-2384 Fax: (505) 2264-0695 E-mail: eela@swisscontact.org.ni Web: www.redladrilleras.net
CARTILLA DE BUENAS PRÁCTICAS PRESENTACIÓN La economía actual hace que en todos los sectores productivos haya una gran competencia por la calidad del producto final el rápido desarrollo de nuevos productos, el servicio al cliente y el precio son factores que marcan la diferencia entre los diferentes competidores. 2 En el proceso cerámico la calidad del producto final está directamente ligada a la calidad de las materias primas (arcillas) y la forma en que se realicen los procesos de extracción, tamizado, mezcla y homogenización de las mismas a la hora de conformar la pasta de producción. Uno de los factores más relevantes que influyen en la calidad del producto terminado, es la aplicación de buenas prácticas en el proceso de preparación de las materias primas; en esta cartilla se presentan las pautas básicas para el manejo de las materias primas de uso cerámico con el objetivo de brindar una clara información a los empresarios sobre las buenas prácticas a implementar si se quiere obtener un producto de excelente calidad.
3 Tierra, Agua, Aire y Fuego los cuatro elementos clásicos griegos que unidos dan origen a la cerámica. Haciendo un uso adecuado de cada uno de ellos podemos obtener piezas cerámicas que proporcionan resistencia, calidad y seguridad a la edificación. Explotación, Preparación de Materias Primas y Proceso de Fabricación de Ladrillos Cerámicos
CARTILLA DE BUENAS PRÁCTICAS EL SUELO El suelo está formado por diferentes zonas denominadas horizontes y cada una de ellas tiene diferentes características y diferentes usos. 4 Horizonte A Es capa superficial que observamos; en ella están las plantas, hojas, residuos orgánicos sin descomponer, residuos parcialmente descompuestos. Se caracteriza por tener color oscuro debido a la presencia de materia orgánica. El horizonte A es usado como materia prima cerámica cuando no existe otra posibilidad de tener un material que aporte plasticidad a la pasta cerámica, ya que la excesiva cantidad de materia orgánica genera problemas en el proceso de secado y cocción de las piezas dando como resultado final piezas que tiene una superficie poco tersa, alta absorción de agua y baja resistencia a la compresión.
Horizonte B Es un material compuesto de sustancias producto de la precipitación debida a cambios físicos (lluvias, temperatura, movimientos de la tierra, etc..) y químicos como cambios en la acidez del suelo, etc. El horizonte B es la materia prima por excelencia para la fabricación de productos cerámicos, ya que tiene baja cantidad de materia orgánica, bajos porcentajes de materiales de grano grueso y allí se concentran la mayoría de minerales arcillosos. Horizonte C En este horizonte se encuentran fragmentos y restos provenientes de la descomposición de la roca madre, es decir del material más profundo. Se caracteriza por tener fragmentos de roca de diferentes tamaños. El horizonte C se usa como parte de la composición de las pastas cerámicas cuando los fragmentos son de tipo arenoso y de un tamaño no superior a los 2 mm, de lo contrario no se debe usar como materia prima cerámica ya que daña las propiedades técnicas y estéticas del producto terminado. Horizonte D Denominado Roca Madre, se caracteriza por encontrarse a una gran profundidad y tener una elevada dureza. El horizonte D no se usa como materia prima cerámica ya que su extracción y preparación tienen un elevado costo y su aporte a la pasta cerámica no ofrece ninguna ventaja técnica ni estética. 5 Explotación, Preparación de Materias Primas y Proceso de Fabricación de Ladrillos Cerámicos
PASOS A SEGUIR PARA LA EXPLOTACIÓN DE ARCILLAS PARA USO CERÁMICO
PASOS A SEGUIR EN LA EXPLOTACIÓN DE ARCILLAS PARA USO CERÁMICO 1. Determinar el tipo de arcilla a explotar Antes de iniciar la explotación se deben establecer las características básicas de la materia prima a explotar para determinar si se trata de un material de elevados contenidos de arcilla o si por el contrario se trata de un material muy arenoso. Para ello se hace uso de la información brindada por el Triángulo de Textura y de los retenidos sobre las malla 200. Para obtener buenos productos es recomendable que las materias primas y pastas de producción estén dentro del triángulo blanco Bloques y piezas de gran formato. Tejas y Pisos. Ladrillos perforados verticalmente. Ladrillos comunes 7 Explotación, Preparación de Materias Primas y Proceso de Fabricación de Ladrillos Cerámicos
CARTILLA DE BUENAS PRÁCTICAS 2. Determinar la cantidad de material a explotar Con el fin de hacer una buena planificación para el proceso de explotación, es necesario determinar la cantidad de material que se va a extraer. Las buenas prácticas de manejo de materias primas cerámicas recomiendan que la arcilla sea extraída como mínimo 03 meses antes de que se vaya a consumir, ya que esta maduración hace que se liberen gases y tensiones dentro de la arcilla proporcionando mejores características al producto terminado. La fórmula para calcular el la cantidad de arcilla en toneladas para tres meses es la siguiente: 8 Arcilla a explotar para 3 meses (ton.) = ( # piezas salidas del horno) x (peso de cada pieza Kg.) x (1,1) x (1,2) x (3) Donde: 1,1 = Factor que incluye pérdidas en el conformado+ pérdidas en el secado + pérdidas en cocción. 1,2 =Factor que corresponde a las pérdidas por secado + pérdidas en la cocción. 03 = Meses de producción. Pilas en maduración que ayudan a que la arcilla libere los gases y mejore la calidad del producto.
3. Limpieza del terreno a explotar Es indispensable que en el terreno a explotar se retiren, plantas, hojas, ramas raíces, etc.; para ellos se retiran entre 30 y 40 cm de la capa superficial de suelo. Ya sea que se haga con maquinaria pesada o manualmente, antes de explotar se debe destinar un sitio para acopiar la arcilla; este sitio debe ser limpiado de partículas ajenas a la arcilla (raíces, hojas, basura, etc.). 4. Explotación 9 Planta en donde se observa como el terreno en donde se explota está perfectamente limpio. Explotación, Preparación de Materias Primas y Proceso de Fabricación de Ladrillos Cerámicos
Explotación en la que se observan los dos tipos de arcilla negra y roja diferenciadas por su color CARTILLA DE BUENAS PRÁCTICAS 10 Cada arcilla se debe diferenciar por color y en lo posible no debe ser mezclada hasta que se requiera mezclarlas en las proporciones definidas en la pasta.
5. Maduración Una vez explotada la arcilla se debe acelerar la maduración humedeciéndola de vez en cuando y removiéndola; para ayudar a que los granos gruesos se vayan desmoronando lo que proporcionará una mejor textura al producto final. 11 6. Tamizado De no disponer de un sistema de molienda, es necesario hacer un tamizado de las materias primas para retirar granos gruesos de arenas y otros minerales. Además de ello el tamizado incluirá fracciones de material orgánico (raíces, ramas, hojas, etc..); si estas fracciones no son retiradas, al momento de la quema se formarán poros y huecos que bajan la resistencia mecánica y dañan el aspecto superficial de las piezas. Explotación, Preparación de Materias Primas y Proceso de Fabricación de Ladrillos Cerámicos
CARTILLA DE BUENAS PRÁCTICAS 12 7. Conformado de la pasta Una vez formulada la pasta se debe hacer la mezcla haciendo capas con las arcillas de forma tal que se asegure una buena homogenización. Es recomendable tener la pasta varios días en pozos con agua para que de esta forma las propiedades del material a conformar sean constantes. En general a mayor tiempo de añejamiento mejor serán las características del producto final. Pozos de maceración en los que se tiene la arcilla entre 3 y 5 días añejando
ALGUNAS RECOMENDACIONES A LO LARGO DEL PROCESO
RECOMENDACIONES CARTILLA DE BUENAS PRÁCTICAS Evite el uso de aserrín para que no se peguen los moldes: Por tradición al fabricar productos a mano se coloca aserrín en el piso para que la pasta no se pegue y se pueda retirar la gradilla con facilidad. Lo técnicamente recomendado es adicionar arenilla fina la cual cumple con la misma función que el aserrín, pero que al secar el material se despega del material y no daña la superficie del producto terminado. 14 Residuos de aserrín del material una vez conformado y seco el material. Textura generada cuando el aserrín se quema y deja orificios en la superficie del ladrillo.
Tener patios de secado nivelados y bajo cubierta: El secado de todos los materiales cerámicos debe ser lento en las primeras horas de secado; lo más recomendable es que es que los productos estén bajo cubierta para evitar que se formen grietas en esta etapa del proceso. 15 Cabe señalar que es mejor secar al aire (patios cubiertos) y no con temperatura (rayo directo del sol), así se evitan fisuras en esta etapa del proceso. Explotación, Preparación de Materias Primas y Proceso de Fabricación de Ladrillos Cerámicos
CARTILLA DE BUENAS PRÁCTICAS Hacer inyección de aire durante la cocción: Una buena cocción implica una óptima relación leña/aire, por lo que es recomendable que en los hornos exista un sistema de inyección de aire para que haya una buena cocción del material cerámico. 16 La inyección de aire mejora el consumo de combustible, hace que la quema sea más rápida y el tono final del producto, sea mas homogeneo además de requerir de una menor cantidad de combustible.