Ladrillo de cenizas volantes

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El ladrillo de cenizas volantes ( FAB ) es un material de construcción , específicamente unidades de mampostería , que contiene cenizas volantes de clase C o clase F y agua. Comprimidos a 28 MPa (272 atm) y curados durante 24 horas en un baño de vapor a 66 °C , luego endurecidos con un agente incorporador de aire, los ladrillos pueden durar más de 100 ciclos de congelación y descongelación . Debido a la alta concentración de óxido de calcio en las cenizas volantes de clase C , el ladrillo se describe como "autocementante". El método de fabricación ahorra energía, reduce la contaminación por mercurio en el medio ambiente y, a menudo, cuesta un 20% menos que la fabricación tradicional de ladrillos de arcilla.

Históricamente, el polvo de carbón se ha recolectado como un producto de desecho de los hogares y la industria. Durante el siglo XIX, los "recolectores de basura" recogían las cenizas de carbón y las entregaban a las fábricas de ladrillos locales, donde las mezclaban con arcilla. Los ingresos por la venta de las cenizas normalmente cubrían la recolección de desechos. ^[1]

La arcilla suele quedar atrapada durante la formación del carbón. Cuando se quema carbón, las partículas de arcilla incombustibles quedan en forma de cenizas. En las calderas de parrilla, las cenizas incombustibles se aglomeran en forma de brasas tras un tiempo de residencia prolongado. Hoy en día, se prefiere la tecnología de carbón pulverizado debido a su mayor eficiencia energética. En este caso, la arcilla molida se escapa junto con los gases de combustión y se deposita en forma de cenizas en filtros de mangas o precipitadores electrostáticos (ESP). Esto da lugar al nombre de "cenizas volantes". ^[2]

Una posible mezcla de materiales para la producción de ladrillos de cenizas volantes es la siguiente: ^{[ cita requerida ]}

La resistencia de los ladrillos de cenizas volantes fabricados con las composiciones anteriores varía entre 7,5 y 10 MPa (1090 y 1450 psi) ^{[ cita requerida ]} . Los ladrillos de cenizas volantes son más ligeros y más resistentes que los ladrillos de arcilla.

Los ingredientes principales incluyen cenizas volantes, agua, cal viva o lodos de cal, cemento, polvo de aluminio y yeso. El autoclave aumenta la dureza del bloque al promover el curado rápido del cemento. El yeso actúa como un ganador de resistencia a largo plazo. La reacción química ^{[ se necesita más explicación ]} debido a la pasta de aluminio proporciona al AAC su distintiva estructura porosa, ligereza y propiedades aislantes. Las propiedades mencionadas anteriormente lo distinguen de otros materiales de hormigón ligero. El producto terminado es un bloque más ligero, menos del 40% del peso de los ladrillos convencionales, al tiempo que proporciona resistencias similares. La gravedad específica se mantiene alrededor de 0,6 a 0,65 ^{[ cita requerida ]} . El uso de estos bloques en edificios reduce la carga muerta, lo que permite ahorrar alrededor del 30 al 35% ^{[ cita requerida ]} de acero estructural y hormigón.

Los procesos comerciales se dividen en dos categorías: la ruta de la cal y la ruta del cemento (OPC), donde este último se utiliza como fuente de cal. En la ruta de la cal, la composición es ceniza volante (50%), cal apagada (30%) y yeso anhidro (20%), a los que se puede añadir de 3 a 4 veces más polvo de piedra, arena o cualquier material de relleno inerte. En la ruta del cemento, la composición es ceniza volante (76%), OPC (20%) y anhidrita (4%), a los que se puede añadir de 3 a 4 veces más material de relleno.

Las siguientes propiedades de las cenizas volantes afectan la resistencia y el aspecto de los ladrillos de cenizas volantes.

1. Pérdida por ignición (LOI): las cenizas volantes pierden peso cuando se queman a aproximadamente 1000 °C (1830 °F) debido a la presencia de carbono y agua. La pérdida por ignición es el porcentaje de peso perdido debido a la combustión del carbono y la evaporación de la humedad. Cuanto menor sea la pérdida por ignición, más duraderos serán los ladrillos de cenizas volantes. Según la BIS, no debería ser más del 5 %. ^{[3] [4]}
2. Finura: la ceniza volante fina tiene más superficie disponible para reaccionar con la cal. Esto aumenta la actividad puzolánica, lo que contribuye a la resistencia de los ladrillos de ceniza volante. Según la BIS, no debe ser superior a 320 m2 ^/ kg (1600 pies cuadrados/lb). ^{[3] [4]}
3. Contenido de calcio (CaO): la reactividad puzolánica de las cenizas volantes es mayor en las cenizas volantes con alto contenido de calcio. Cuanto mayor sea la actividad puzolánica, mayor será la resistencia del ladrillo de cenizas volantes. Según la norma ASTM C618, las cenizas volantes se clasifican en dos tipos: la clase C contiene más del 10 % de cal y la clase F contiene menos del 10 % de cal.

Según el funcionamiento de la caldera, las cenizas volantes se pueden clasificar adicionalmente como LT (baja temperatura) y HT (alta temperatura). Las cenizas volantes LT que contienen fases amorfas se generan cuando la temperatura de la caldera no es superior a 800 °C (1470 °F), mientras que las cenizas volantes HT que contienen fases reactivas vítreas se generan a más de 1000 °C en plantas supertérmicas. Las cenizas volantes LT reaccionan bien con la cal, mientras que las cenizas volantes HT reaccionan bien con el OPC. ^[5]

1. Los ladrillos de ceniza volante reducen la carga muerta sobre las estructuras debido a su peso ligero (2,6 kg (5,7 lb), dimensión: 230 mm × 110 mm × 70 mm (9,1 in × 4,3 in × 2,8 in)). ^{[ cita requerida ]}
2. La misma cantidad de ladrillos cubrirá un área más grande que los ladrillos de arcilla.
3. Las cenizas volantes proporcionan una alta resistencia al fuego.
4. Debido a su alta resistencia, hay muy pocas roturas durante el transporte y el uso.
5. Debido a su tamaño uniforme, el mortero necesario para juntas y yeso se reduce casi en un 50% ^{[ cita requerida ]} .
6. Debido a la menor penetración de agua, la filtración de agua a través de estos ladrillos se reduce considerablemente.
7. El yeso se puede aplicar directamente sobre estos ladrillos sin una capa posterior de yeso de cal .
8. Estos ladrillos no necesitan remojarse en agua durante 24 horas. Basta con rociarlos con agua antes de usarlos ^{[ cita requerida ]} .

1. Dependiendo de la composición de la mezcla, la resistencia mecánica puede ser baja, lo que se puede subsanar en parte añadiendo residuos de mármol o mortero entre los bloques.
2. El tamaño grande puede tener más roturas dependiendo de la mezcla de materiales.
3. Estos ladrillos tienen una alta conductividad térmica , por lo que se requiere un aislamiento adicional en las regiones más frías.