Leccion4.MaterialesPetrosArtificiales.Problemas.

PROBLEMAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN --- LECCION 4: CERAMICOS
HOJA 1
P1.- Determinar las dimensiones de una boquilla para una prensa que fabrica ladrillo hueco doble de 9 x 12 x
25 cm. La arcilla empleada tiene desgrasante. La pasta tiene un 23 por 100 de humedad que pierde totalmente
en el secadero. La contracción lineal de cocción es del 4%.
Kgf
de resistencia a
cm 2
compresión debe resistir una carga de 27 toneladas, siendo la tensión admisible de trabajo la mitad de la
resistencia del pilar. Se desea conocer la resistencia que debe tener el mortero de agarre.
P2.- Un pilar de ladrillo de 0.30 x 0.30 m, construido con ladrillos de 100
P3.- Una fábrica de ladrillos cuece sus productos en un horno Hoffmann de 240 m de longitud y 16 m2 de
sección. El 30% de las unidades cocidas pesan a la entrada del horno 2.6 kg/unidad, el 20% pesan 3.2
kg/unidad y el resto 1.8 kg/unidad. En las manipulaciones previas a la cocción se deterioran un 7% de
los productos, cuyos fragmentos se añaden a la materia prima cribada antes de su paso por los
laminadores.
La materia prima llega a la fábrica con una humedad del 8% respecto al peso de la arcilla seca y una
densidad aparente de 1.8 t/m3 y se introduce en los depósitos de alimentación mediante tres cintas
transportadoras planas iguales con una velocidad de 0.5 m/s. El tromel rechaza el 4% de la arcilla que
recibe.
La pasta se afina mediante laminadores de cilindros de 0.80 m de longitud y 0.60 de diámetro con ranura
entre ellos de 2 mm que giran a 40 vueltas por minuto, consiguiéndose un coeficiente de producción de
0.60.Se desea saber, para jornada de 8 horas:
a).- Ancho mínimo de las cintas
b).- Diámetro mínimo del trómel
c).- Número de laminadores que es preciso instalar
P4.- Para construir un muro de ladrillo de un pie de espesor que debe resistir 200 t/metro lineal se
dispone de dos tipos de ladrillo, que denominamos A y B y cuyas resistencias son:
Kgf
Kgf
, RIB = 300
RIA = 500
2
cm
cm 2
y de dos tipos de mortero 1 y 2 cuyas resistencias son:
Kgf
Kgf
Rm1= 100
, Rm2 = 175
2
cm
cm 2
Sabiendo que el precio de los ladrillos de mayor resistencia es triple que el de los de menor, y que el
precio del mortero más resistente es el doble del otro, determinar que materiales son los más indicados
para construir el muro.
Kgf
de resistencia a compresión debe
cm 2
resistir una carga de 30 t con un coeficiente de seguridad de 2. Hallar la resistencia que debe tener el
mortero de agarre.
P5.- Un pilar de 25 x 25 cm construido con ladrillos de 150
P6.- Con ladrillos macizos de resistencia a compresión Rc = 200
compresión Rm = 300
Kgf
y mortero de resistencia a
cm 2
Kgf
se construye un muro cuya resistencia a compresión se desea saber.
cm 2
PROBLEMAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN ----- LECCION 4: CERAMICOS
HOJA 2
P7.- Un ladrillo perforado tiene un peso en seco de 1.60 Kg. Se lleva a cabo un ensayo para determinar la
absorción especifica, sumergiéndolo en agua y pesando al aire cada 24 horas, hasta obtener pesos iguales en
dos medidas. Este peso resulta ser 1.82 kg.
Se ensayan otros dos ladrillos y los pesos en seco y saturados resultan ser 1.62 Kg y 1.85 Kg para el primer
ladrillo, y 1.70 y 1.95 Kg para el segundo. Se pide: determinar la absorción específica de ese tipo de ladrillo.
S .- 14.22 %
P8.- En un secadero - túnel se quieren secar 30000 ladrillos/día. Al entrar en el secadero, cada ladrillo lleva
700 gr de agua. La temperatura del aire ambiente es 20°C, la del aire a la entrada del secadero es 160 °C y
la temperatura del aire a la salida del secadero 35°C. Sabiendo que las pérdidas térmicas totales en el
secadero son 243000 Kcal/hora, hallar:
1).- Rendimiento térmico del horno.
2).- Consumo horario de carbón de 7000 Cal/gr.
P9.- Se desea saber las dimensiones que debe tener la boquilla para fabricar un ladrillo perforado de
dimensiones 5x12x25 cm. La arcilla empleada lleva desgrasante. La pasta contiene 25% de agua, que se
pierde totalmente en el secado. Para resolver este ejercicio se supondrá que todos los cambios dimensionales
tienen lugar en el secado.
P10.- Una cerámica dispone de una cantera que suministra arcilla de densidad 8 Kg/dm 3 . Esta arcilla
es transportada a fabrica mediante una cinta transportadora plana de ancho 40 cm y velocidad 0.4
m/seg. Se supone que no hay pérdidas en este transporte.
Para eliminar los gránulos de caliza que impurifican la arcilla, se criba esta mediante un tromel cuyo
diámetro se desea saber. Este tromel rechaza 15% del total de materia prima. Con la arcilla obtenida
se fabrican ladrillos huecos sencillos de densidad aparente 1 y dimensiones 5x12x25 cm. Se desea
saber cual será la producción diaria de ladrillos si en la manipulación de los incocidos se produce
10% de roturas. Indicar las dimensiones del horno Hoffmann, supuesto que tiene forma de estadio con
L = 2 R y que su sección es 10 m2.
P11.- Determinar la conductancia térmica de un muro de ladrillo de 25 cm de espesor, revestido
interiormente con una capa de 18 mm de un material aislante y sobre esta un enlucido de yeso de 1 cm
de espesor. Las conductividades de los distintos materiales son:
Yeso : 0.330 Kcal.m/m2 °C.h ,
Kcal.m/m2 °C.h.
Aislante : 0.054 Kcal.m/m2 °C.h
,
Ladrillo
:
0.620
Nota: La conductancia térmica de un elemento constructivo de espesor dado es la cantidad de calor que pasa en
la unidad de tiempo a través de una superficie unidad del elemento constructivo cuando la diferencia de temperatura
entre sus dos caras es la unidad. Por consiguiente, es análoga a la conductividad, pero ajustándose al espesor que
tenga el elemento constructivo, sin referirse al espesor unidad. Se expresa en Kcal/m2.ºC.h.
P12.- Se dispone de un muro de ladrillo macizo (resistencia a compresión a Kg/cm2) de un pie de espesor cuyo
conglomerante es mortero de cemento (resistencia a compresión b Kg/cm2). Cuál será la carga máxima que
puede soportar 3 ml. de ese muro? Razonar el resultado.
PROBLEMAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN ----- LECCION 4: CERAMICOS
HOJA 3
P13.- En un secadero Keller se inyecta aire caliente en tres cámaras conectadas en serie. Cada cámara
contiene 4000 ladrillos, que con 10% de humedad (en peso) que poseen pesan 2.5 Kg cada uno. El aire se
toma seco a 0 °C y vuelve al ambiente saturado de agua a 40°C.
Los ladrillos que se introdujeron en el secadero a 19 °C, salen del mismo a 59 °C. El calor perdido por las
paredes de cada cámara es de 72818 Kcal por cada carga (4000 ladrillos).
Sabiendo que los calores específicos del aire y la cerámica son 0.24 y 0.30 Kcal/Kg.ºC, respectivamente, y
que la potencia calorífica del carbón es de 5000 Kcal/Kg, se pide calcular los gramos de carbón consumidos en
el secado de cada ladrillo.
P14.- De un secadero hay que eliminar 13.692 Kg de vapor. El aire ambiente esta saturado a 20 °C.
Después se calienta, se inyecta en el secadero y sale del saturado a 60 °C. Se pide: calcular los metros
cúbicos de aire que se tomaran del ambiente y los que saldrán del secadero.
P15.- Para fabricar una bovedilla cerámica se emplea como materia prima una arcilla con desgrasante
que tiene un 18% de humedad. Se desea saber las dimensiones de la boquilla para obtener una pieza
de 65 x 16 cm.
SOLUCION: 65.38 x 16.08 cm.
P16.- Un muro esta constituido por ladrillos macizos trabados por mortero de resistencia
resistencia del ladrillo
Kgf
. ,Cual será la resistencia del muro?
cm 2
Kgf
, siendo la
cm 2
SOLUCION: 130 Kg/cm2.
P17.- Para hallar la absorción específica de un forjado cerámico se ensayan tres probetas que en seco
pesan 7.5, 7.6 y 8.0 Kg. Se sumergen en agua 24 horas, se sacan, se secan con un trapo y pesan,
volviendo a introducirlas en agua 24 horas. Se repite la operación hasta Ilegar a pesadas constantes
respectivas de 9, 9.12 y 9.5 Kg. ¿ Cuál es la absorción especifica?
SOLUCION: 19.58%
P18.- En un secadero se desea sacar 40000 ladrillos/día. Al entrar en el secadero cada ladrillo Ileva
525 g de agua. La temperatura ambiente es de 20°C, la del aire a la entrada del secadero 160°C y Ia
del aire a la salida del mismo 35°C. Sabiendo que las perdidas totales en el secadero son 250000
Kcal/hora, y que el rendimiento térmico del mismo es 89.44%, hallar el consumo diario de carbón de
80000 Kcal/Kg.
SOLUCION: 296.07 Kg/hora.
P19.- Para construir un muro de ladrillo de un pie de espesor, que debe resistir 250 toneladas/metro
Kgf
Kgf
, R2 = 300
) y de dos tipos de
lineal, se dispone de dos tipos de ladrillo ( R1 = 500
2
cm
cm 2
Kgf
Kgf
mortero (R m1 = 100
, R m2 = 185
). Sabiendo que el precio de los ladrillos es triple el de
2
cm
cm 2
calidad superior al de calidad inferior, y el de los morteros el doble, que materiales son mas indicados
para hacer el muro?
SOLUCION: Ladrillo barato y mortero caro.
PROBLEMAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN ----- LECCION 4: CERAMICOS
HOJA 4
P20.- Hallar las dimensiones que debe tener la boquilla de una galletera (Extrusora), que debe fabricar el
tipo de ladrillo, que se muestra en la figura 1, en el que las perforaciones se realizan en tabla.
FIGURA 1
Las dimensiones son:
Soga: 25.5 cm
Tizón: 12.5 cm
Espesor o grueso: 10 cm
Se emplea como materia prima arcilla con desgrasante. La pasta cerámica tiene un 25 % de humedad que se
pierde totalmente en el secadero. La contracción lineal durante el proceso de cocción es del 4 %. Una vez
que sale de la galletera , ¿Cuál debe ser la distancia entre los cortes consecutivos del conformado continuo de
sección transversal constante?.
P21.- Esbozar la forma y hallar las dimensiones que debe tener la boquilla de una galletera con la que se quiere
fabricar la pieza cerámica de la figura (Dimensiones en centímetros).
Se emplea como materia prima arcilla con desgrasante y la pasta tiene un 20 % de humedad que se pierde
totalmente en el secadero. La contracción lineal durante el proceso de cocción es del 5 %.
Una vez que sale de la galletera , ¿Cuál debe ser la distancia entre los cortes consecutivos del conformado continuo de
sección transversal constante?.