Leccion6.SECADO

Lección 6.- Cerámicas / SECADO.
6.1.- Introducción.
El secado de un cuerpo arcilloso crudo es el mecanismo por el cual se elimina el agua que lo humedece. El
secado es necesario para que la cocción del cuerpo cerámico se realice adecuadamente. El mecanismo de
secado es muy similar para los distintos cuerpos arcillosos. No obstante, a una determinada velocidad de
secado, los efectos que se generan sobre cada cuerpo, pueden ser muy diferentes entre cada uno de ellos,
dependiendo de su naturaleza química y cristalográfica, de su granulometría y de su historia previa antes de
llegar al secadero.
Las variaciones que se producen durante el secado y que son susceptibles de ser observadas, ocurren sobre
los siguientes parámetros:
1.- La cantidad de agua residual.
2.- Las dimensiones longitudinales, superficiales y de volumen.
3.- La resistencia a la flexión.
4.- La plasticidad.
Según Bourry, durante la eliminación del agua se observa que:
- La pasta disminuye de volumen, proporcionalmente al agua eliminada.
- Comienzan a formarse huecos y la pasta sigue contrayéndose.
- El volumen deja de disminuir, y los huecos que se producen son proporcionales al agua eliminada.
En efecto, si tenemos una arcilla plástica formada por una mezcla muy íntima de partículas de arcilla
finamente divididas y agua, esta arcilla debe su plasticidad a que, cuando se moldeó, las partículas están
separadas por películas de agua de modo que podían deslizarse una sobre otra. Cuando el agua se elimina por
evaporación, las partículas se aproximan al hacerse más delgadas las películas y la arcilla se contrae. En
cambio el volumen de la arcilla es exactamente igual al agua perdida, y tiene lugar hasta que las partículas
llegan a ponerse en contacto unas con otras.
Los efectos son una pérdida de volumen y peso por la evaporación del agua, color más claro y adquisición de
rigidez y cierta resistencia mecánica en las piezas.
Como cada materia prima no es igual a otra, y sus propiedades naturales se modifican por el tratamiento en
planta - molienda, estacionamiento, etc. - los efectos que produce el secado sobre cada cuerpo cerámico verde,
varían según el sistema operativo de cada planta. Estos sistemas operativos son los que deben ajustarse para
que los efectos del secado sean los deseados.
La humedad contenida en los materiales puede eliminarse por métodos mecánicos (sedimentación, filtración,
centrifugación). Esto resulta más económico que el secado por medios térmicos para la eliminación del agua.
Sin embargo, la eliminación más completa de la humedad se obtiene por evaporación y eliminación de los
vapores formados, es decir, mediante el secado térmico, ya sea empleando una corriente gaseosa o sin la
ayuda del gas para extraer el vapor. En el secado, el agua casi siempre se elimina en forma de vapor con aire.
La operación de secado es una operación de transferencia de masa de contacto gas- sólido, donde la humedad
contenida en el sólido se transfiere por evaporación hacia la fase gaseosa, en base a la diferencia entre la
presión de vapor ejercida por el sólido húmedo y la presión parcial de vapor de la corriente gaseosa. Cuando
estas dos presiones se igualan, se dice que el sólido y el gas están en equilibrio y el proceso de secado cesa.
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6.2.- Formas de enlace de la humedad con el material.
El mecanismo del proceso de secado depende considerablemente de la forma de enlace de la humedad con el
material: cuanto más sólido es dicho enlace, tanto más difícil transcurre el secado. Durante el secado el enlace
de la humedad con el material se altera.
Las formas de enlace de la humedad con el material se clasifican en: químico, físico-químico y físicomecánico.La humedad ligada químicamente es la que se une con mayor solidez al material en determinadas
proporciones (estequiométricas) y puede eliminarse sólo calentando el material hasta altas temperaturas o
como resultado de una reacción química. Esta humedad no puede ser eliminada del material por secado.
Durante el secado se elimina, como regla, sólo la humedad enlazada con el material en forma físico-química y
mecánica.
El agua que se encuentra en los cuerpos cerámicos crudos recién extruídos, proviene en su mayor parte de la
adición anterior a esta operación. El agua puede estar unida a las partículas minerales de diversa manera, cada
una de las cuales tiene una distinta energía de unión y por consiguiente distinto grado de dificultad para ser
eliminada del cuerpo arcilloso. Entonces podemos considerar que el agua del cuerpo cerámico crudo, se
encuentra de las siguientes posibles maneras:
(i).- Agua intersticial.
El agua que se encuentra entre partículas minerales en los capilares y que puede moverse más o menos
libremente entre ellos, es el agua libre o intersticial. Esta agua puede ocupar un espacio importante entre las
partículas del cuerpo arcilloso y su eliminación puede generar una pérdida de volumen significativo del
mismo.
El agua intersticial que tiene un cuerpo arcilloso durante la primer parte de su elaboración como tal, proviene
de la adición que se realiza durante el amasado y extruído y puede variar dentro de un rango relativamente
amplio según la naturaleza de la mezcla arcillosa. Esta agua libre o intersticial también se llama agua de
plasticidad porque a partir del momento en que se interponen moléculas de agua libre entre partícula y
partícula, la arcilla se deforma bajo el efecto de una fuerza externa, es decir se comporta como un material
plástico. La velocidad de eliminación del agua intersticial depende principalmente de la capacidad de secado
del medio (aire) que rodea al cuerpo arcilloso.
(ii).- Agua higroscópica.
Es el agua que se encuentra ligada a las partículas minerales por fuerzas eléctricas, propias del dipolo del agua
así como de las cargas naturales de los cristales que forman las arcillas. La cantidad de agua higroscópica que
tiene un cuerpo arcilloso depende de la naturaleza química, física y mineralógica de las materias primas, de su
granulometría, de la presencia de sales, etc. La pérdida de esta agua no genera en general variaciones de
volumen del cuerpo arcilloso durante el secado. La velocidad de eliminación del agua higroscópica depende
principalmente de la temperatura que adquiere el cuerpo arcilloso pero puede y debe eliminarse en la mayor
cantidad posible en la etapa del secado.
(iii).- Agua cristalográfica.
Es el agua que se encuentra unida químicamente a los cristales de los minerales que forman el cuerpo
arcilloso. La cantidad de agua cristalográfica que posee el cuerpo arcilloso depende de la naturaleza química y
mineralógica de las materias primas. Esta agua se elimina durante la primera fase de la cocción y los efectos
que produce al eliminarse, deben tenerse en cuenta en ciertas arcillas.
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6.3.- Mecanismos y cinetica de secado. Transferencia de masa y calor.
Durante la primera fase del secado, el aire arrastra las moléculas de agua libre situadas en la superficie de la
pieza. Este arrastre da lugar a un movimiento ascendente o flujo de agua libre hacia la superficie para llenar el
espacio vacío dejado por las moléculas de agua que han pasado a la atmósfera. La primera humedad que
pierde la arcilla es la última adicionada, es decir el agua libre que ocupa los capilares, tal como se representa
en las figuras 6.3.1 y 6.3.2.
Figura 6.3.1.- Representación esquemática de las dos clases de agua a eliminar durante el secado:
(a).- Agua libre o intersticial
(b).- Agua fijada por fuerzas electrostáticas a la superficie de las partículas arcillosas.
Figura 6.3.2.- Representación esquemática de la forma en que se elimina el agua libre o intersticial mediante
el aire que circula sobre la pieza.
La cantidad de agua evaporada por unidad de tiempo es constante en esta primera fase, tal como puede verse
en la figura 6.3.3. El rendimiento de evaporación se mantendrá constante, mientras el agua fluya hasta la
superficie con la misma velocidad con que se evapora, lo cual solo sucederá mientras exista agua libre en el
interior de los capilares.
La velocidad de evaporación del agua en la superficie de la arcilla es mucho menor que sobre la superficie
libre del agua, debido a que existe una atracción entre el agua y las partículas arcillosas que reduce
sensiblemente la velocidad de evaporación.
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Figura 6.3.3.- Variación del rendimiento de secado en función del tiempo.
En el momento que se ha eliminado el agua libre o intersticial, se considera que ha terminado (en ese punto o
antes) la contracción de la pieza y ese punto se llama “punto crítico” en la humedad residual de la arcilla.
A partir de este punto desciende el rendimiento del secado - la cantidad de agua evaporada por unidad de
tiempo - y se entra en la segunda fase del secado, el mecanismo de secado en esta etapa es distinto de la etapa
anterior.
A partir del punto crítico deja de fluir agua hacia la superficie, porque en la pieza ya no existe agua libre.
Comienza la evaporación del agua ligada mediante fuerzas electrostáticas a la superficie de las partículas
arcillosas, siendo tanto más difícil dicha evaporación, cuanto más cerca se encuentren las moléculas de agua
de la superficie del cristal arcilloso. A medida que avanza el secado, el rendimiento se reduce cada vez más
rápidamente.
Durante esta segunda fase de secado, el agua no se evapora en la superficie de la pieza, sino en el interior de
los capilares, en el mismo punto en que se encuentra ligada a la partícula arcillosa. Por lo tanto, el arrastre y
depósito de sales solubles generadoras de eflorescencias desde el interior de la pieza hasta la superficie, no
ocurre en esta etapa y sí en la primera, en la que el agua circula al estado líquido dentro de los capilares
transportando las sales solubles a la superficie de la pieza.
Como la solubilidad de las sales en general aumenta con la temperatura, conviene mantener baja la
temperatura del secadero durante la primera fase del secado, para reducir al mínimo la cantidad de sales
disueltas en el agua, depositadas en la superficie de la pieza.
En los secaderos rápidos en los que el secado se inicia inmediatamente que la pieza se introduce en el
secadero y se encuentra con aire caliente, es mucho más difícil o imposible evitar la eflorescencia por efecto
de las sales solubles.
La cantidad de agua libre puede variar en una misma arcilla, según su historia previa hasta llegar al secadero.
En cambio, el agua ligada, es una constante de cada arcilla que depende de su naturaleza y granulometría, es
decir es función directa de la cantidad de cargas eléctricas superficiales.
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En la figura 6.3.4 se ha representado lo que sucede cuando una misma arcilla es amasada con distintos
porcentajes de humedad. A medida que se aumenta el porcentaje de agua libre, se reduce la consistencia de la
pasta y se incremente la separación entre partícula y partícula, lo cual dará como consecuencia una mayor
contracción de secado.
Con la contracción, se aumenta el peligro de roturas en secadero ; de ahí que resulte más largo y problemático
el secado de un ladrillo manual, moldeado con un alto porcentaje de humedad, que el secado del mismo
ladrillo, moldeado en galletera con un porcentaje de agua sensiblemente más bajo. Las mejores condiciones de
secado se logran al moldear en prensas con porcentajes de humedad por debajo del “punto crítico”.
Tampoco influye sobre la cantidad de agua ligada a la superficie de las partículas arcillosas, la mayor o menor
rapidez con la que se efectúa el secado.
Figura 6.3.4.- Variación del contenido de agua libre.
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6.4.- Optimización del proceso de secado.
Lo que se pretende con esta operación es lograr el secado de las piezas con el mínimo consumo térmico y
eléctrico, en el mínimo tiempo y sin que se produzcan roturas.
Si se seca una pieza a temperatura ambiente, la evaporación del agua producirá un ligero descenso de
temperatura en la superficie. Al descender la temperatura, la energía de enlace será mayor en la superficie que
en el interior, lo cual dará lugar a un desplazamiento o flujo del agua hacia la superficie de la pieza,
facilitando el proceso.
Si en lugar de secarse a temperatura ambiente, la pieza fría se introduce en un secadero caliente, la superficie
se calentará antes que el interior, con lo cual el flujo del agua irá de la superficie al interior, acrecentándose
las diferencias de humedad que durante el secado tienen lugar entre dichas zonas de la piezas.
Para evitar este fenómeno, el secado no debe comenzar hasta que toda la pieza haya alcanzado la misma
temperatura. Esto se consigue manteniendo una humedad relativa alta dentro del secadero, muy próxima al
punto de rocío, pero manteniendo el ambiente a la máxima temperatura, para calentar el material. De ahí el
dicho de los viejos ladrilleros de que “antes de comenzar el secado, la pieza debe sudar”.
Una vez igualadas las temperaturas, aunque sea muy pequeña la cantidad de agua evaporada en la superficie,
se producirá un ligero descenso de la temperatura en dicho punto, dando lugar al flujo correcto.
Una vez conocidos los parámetros básicos de la arcilla, como son el porcentaje de humedad de moldeo, la
humedad de contracción o humedad crítica, la humedad de porosidad, etc, se divide el ciclo de secado en tres
zonas, tal como se expresa en la figura 6.4.1, A, B y C. La duración de estas zonas se determina
experimentalmente.
1.- Calentamiento de la pieza.
En el ejemplo de la figura 6.4.1, a la zona A le hemos dado a priori una duración de 2.45 horas, que es el
tiempo que se considera necesario para el calentamiento del material. Durante esta fase la alta humedad
relativa del secadero (alrededor del 95 %) evita el secado de la pieza. Incluso la humedad condensada sobre
las superficies frías puede dar lugar a un ligero incremento del contenido de agua de la pieza, tal como puede
verse en la curva de la figura 6.4.1.
Si hay mucha diferencia entre la temperatura del material al entrar al secadero y la temperatura de salida de
los gases en chimenea, puede generarse una condensación excesiva, mojándose la pieza. Lo ideal es que la
temperatura de la pieza al entrar al secadero coincida con la temperatura de saturación de los gases en la zona
de entrada.
Para lograr esto, lo recomendable es trabajar con vapor en la amasadora de la extrusora y si esto no es posible
por el alto contenido de humedad de la arcilla, disponer de un precalentador o presecadero.
Esto es muy útil en invierno, cuando el tiempo es frío y la temperatura del producto está muy por debajo de la
temperatura de los gases que salen del secadero.
Además del problema de la condensación, sacar el aire del secadero a menor temperatura implica trabajar con
caudales mayores de aire y disminuye la eficiencia térmica de la instalación.
Es importante no permitir que en el presecadero o estacionamiento previo del material verde no se produzca
secado, debido a que al no estar preparadas estas instalaciones para este fin, se generarán fisuras.
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Figura 6.4.1.- Ciclo de secado.
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2.- Eliminación del agua de contracción o crítica.
El secado propiamente dicho comienza en la segunda zona, a la que hemos denominado B. En esta zona el
peligro de roturas es máximo ya que en ella tiene lugar la contracción de la pieza y son las diferencias de
contracción las que dan lugar a tensiones y roturas en el material seco. Es preciso lograr una gran uniformidad
de secado, lo cual se consigue estableciendo una buena recirculación de aire a través de la pieza.
De la uniformidad de ventilación a través de la pieza dependerá la velocidad a la que se pueda llevar a cabo el
secado en esta zona. La velocidad a la que realmente se produce el secado viene determinada por la humedad
relativa del aire, por lo tanto el secadero debe disponer en la zona B de sondas de humedad relativa. La
diferencia de humedad relativa entre la sonda colocada al comienzo y la situada al final de la zona B nos da la
velocidad con la que realmente se producirá el secado. Las piezas tienen una velocidad límite de secado, la
que si se sobrepasa, produce roturas.
La velocidad límite depende de la naturaleza de las arcillas y de su historia previa antes de entrar al secadero.
Si no se dispone de datos obtenidos en el laboratorio de la máxima velocidad de secado, se deberá
determinarlo experimentalmente, en función de la humedad relativa del aire y de su velocidad sobre las
piezas. Las condiciones del interior del secadero deberán regularse para que acompañen la curva de secado de
las piezas, a la máxima velocidad de secado admisible.
Es imprescindible una óptima agitación del aire en cada sección transversal del secadero, para evitar que haya
demoras en el secado de las piezas de determinados lugares, por falta de circulación del aire. El retraso del
secado de las piezas de un determinado sector, se hace a costa de la aceleración del secado en otro sector, con
lo cual en ambos se generan fisuras a la corta o a la larga.
Respecto a las velocidades del aire de secado, se puede decir que la velocidad de secado se duplica por cada
1.2 m/seg que aumenta la velocidad del aire, pero hasta cierto límite a partir del cual la velocidad de secado se
mantiene constante.
La presión del aire no es un factor que influya para el secado. No obstante, influye indirectamente de manera
significativa. Si la presión interna es muy alta, se generan fugas del secadero con una consecuente pérdida de
rendimiento térmico. Si por el contrario la presión es negativa en demasía, se producen entradas de aire frío
que pueden inducir fisuras u otros inconvenientes similares.
3.- Eliminación del agua de porosidad.
El paso de la zona B a la C tiene lugar en el momento en que la pieza ha alcanzado el punto crítico, muy
próximo al final de la contracción.
Al no producirse contracciones en la pieza, se pueden forzar las condiciones de secado elevando la
temperatura y reduciendo la humedad relativa del aire.
En esta zona el agente principal del secado es el efecto de la temperatura, dejando de ser la velocidad del aire
el factor principal en la velocidad de secado. No obstante, para lograr una buena transferencia térmica
uniforme, sigue siendo factor importante la velocidad del aire.
En esta etapa el factor determinante del secado es lograr la separación de las moléculas de agua unidas por
fuertes uniones eléctricas a las partículas de arcilla. Esta separación se logra básicamente por la temperatura.
La duración de esta etapa depende del tiempo necesario para que el contenido de humeada de la pieza se sitúe
entre el 2 y 3 %. Si después está prevista una cocción rápida, dicho procentaje debe ser inferior al 1 %.
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En resumen se tiene:
El tiempo de secado en la misma arcilla es directamente proporcional:
(i).- Al espesor del producto, desde el comienzo del proceso hasta la eliminación del agua libre (punto crítico),
zona B.
(ii).- Al espesor del producto elevado a una potencia próxima a 2, durante la eliminación del agua de
porosidad, zona C.
(iii).- Inversamente proporcional a la diferencia de temperaturas entre pieza y aire durante el período de
eliminación del agua libre y gran parte del período correspondiente a la pérdida del agua de porosidad.
MIENTRAS SE ELIMINA EL AGUA DE CONTRACCIÓN O AGUA INTERSTICIAL, LA
TEMPERATURA DE LA PIEZA PERMANECE CONSTANTE COINCIDIENDO CON LA
TEMPERATURA DEL BULBO HÚMEDO DEL AIRE.
6.5.- Rehidratación.
Un fenómeno muy importante que guarda estrecha relación con la humedad de equilibrio es la rehidratación
del material seco. Esto ocurre generalmente cuando el material que sale del secadero queda expuesto a las
condiciones ambientales. Al descender la temperatura, aumenta la energía del enlace arcilla - agua y por lo
tanto la humedad de equilibrio se desplaza hacia valores más altos, iniciándose un proceso de reabsorción de
agua del medio ambiente.
En la figura 6.5.1 se puede observar el desarrollo de la rehidratación que tiene lugar en distintas arcillas,
cuando después de haberlas secado totalmente, quedan expuestas a la acción de una atmósfera cargada de
humedad, a temperatura ambiente.
La rehidratación es muy rápida durante los dos primeros días, en los cuales la pieza absorbe entre el 50 y 60%
de la humedad de equilibrio en las condiciones citadas.
Las moléculas de agua que la arcilla pierde con más dificultad, las más próximas a la superficie de los
cristales arcillosos, son las que recupera con mayor rapidez.
El porcentaje final de agua de revenido o de rehidratación después del secado coincide con la humedad de
equilibrio en condiciones ambientales y constituye también una información precisa acerca de la naturaleza de
la arcilla, riqueza en minerales arcillosos, granulometría, plasticidad, facilidad o dificultad de secado, etc.
Conociendo la humedad de equilibrio de las piezas en producción, el ceramista deberá evitar secar por debajo
de dicho punto cuando las mismas queden expuestas al aire ambiente por tiempos significativamente largos.
La rehidratación, especialmente en arcillas plásticas de baja porosidad en crudo, no se produce
simultáneamente en todo el cuerpo, sino que se inicia en la superficie de la pieza y continúa hacia el interior
de la misma.
Esta rehidratación va acompañada de un significativo cambio de volumen de la pieza. Al rehidratarse de
manera desigual en el espesor, estos cambios de volumen generan tensiones que llevan a la desintegración de
la pieza.
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Figura 6.5.1.- Desarrollo de la rehidratación.
6.6.- Contracción.
Otro parámetro muy significativo a la hora de evaluar el comportamiento de una arcilla durante su secado es
la contracción. La contracción de secado constituye un problema importante en la industria de la cerámica
roja, ya que son las diferencias de contracción en los cuerpos cerámicos, los que dan lugar a la rotura en las
mismas. En una misma arcilla, la contracción de secado aumenta con el porcentaje de humedad de moldeo, tal
como se representa en la tabla 6.6.1, que nos muestra la relación entre el % de humedad de moldeo, la presión
de extrusión y la contracción de secado, de una arcilla utilizada en la fabricación de ladrillo visto.
Tabla 6.6.1.- Contracción de secado en función del contenido de agua.
Presión de extrusión
(kgf/cm2)
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12
17
22
Agua de moldeo
(%)
21.66
18.13
15.75
14.91
Contracción de secado
(%)
8.22
5.74
4.74
3.91
Curvas de Bigot
Las curvas representadas en la figura 6.6.1 son las Curvas de Bigot, que relacionan la contracción de secado
con el contenido de humedad de la arcilla. Siguiendo dichas curvas, se observa que el punto 1, representa el
estado de la pieza al comenzar el secado. En dicho punto se puede leer en el eje de ordenadas (y), la humedad
a eliminare en el secado y en el eje de abscisas (x), la contracción que tendrá lugar a lo largo del mismo.
En la figura 6.6.2, se representan los distintos estados de las partículas de arcilla entre sí en las distintas etapas
del secado. En la figura 6.6.2.a, correspondientes al inicio del secado, las partículas no se tocan, ya que están
separadas por el agua libre o intersticial y el agua ligada o higroscópica. En la figura 6.6.1, la recta 12
representa la primera fase del secado, durante la cual se va eliminando el agua interpuesta entre partícula y
partícula, manteniéndose constante la relación entre el agua evaporada y la contracción a que da lugar dicha
evaporación.
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Cuanto más fina sea la arcilla, mayor será la superficie específica y por lo tanto mayor también la cantidad de
agua interpuesta entre partícula y partícula.
En el punto 2 de la curva (Figura 6.6.2 b), las partículas entran en contacto y la contracción termina.
La recta 25 representa el agua contenida en los poros de la pieza cuando ha terminado la contracción de
secado, (Figura 6.6.2.c). Cuanto más alta sea, mayor porosidad tendrá el material y con mayor velocidad se
desarrollará el proceso.
En la práctica, el secado no sigue la línea 125 sino la 135 pues no todas las partículas entran en contacto al
mismo tiempo ya que la superficie seca con mayor rapidez que el interior, existiendo una fase intermedia en la
que parte del agua evaporada procede de la interposición entre partícula y partícula, mientras otra cada vez
más importante se evapora en los capilares y no produce contracción.
La desviación de la línea 34 con respecto a la 124 constituye una información precisa sobre la desigualdad
con la que se produce el secado y las dificultades que puede presentar una arcilla, ya que dicha desigualdad va
acompañada de diferencias de contracción y de tensiones.
Figura 6.6.1.- Variación de la contracción de secado en función del contenido de humedad de dos tipos de
arcillas.
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(a).- Pieza en verde antes de comenzar el secado
(b).- Las partículas entran en contacto y la contracción termina.
(c).-Se ha eliminado el agua de porosidad
Figura 6.6.2.- Distintos estados de las partículas de arcilla entre sí en las distintas etapas del secado.
Por otra parte, dado que las diferencias de secado en la pieza aumentan a medida que se acelera el proceso, se
deduce de la necesidad de suavizar las condiciones de secado y alargar el ciclo en las arcillas que se apartan
sensiblemente de la curva ideal, como por ejemplo la arcilla A. Las mayores contracciones de secado se
presentan entre los puntos 1 y 3, por lo que es entre dichos puntos cuando las condiciones de secado deben
ser más suaves.
Se analizarán curvas de Bigot de diversas arcillas:
Arcilla 1 (Figura 6.6.3).
Corresponde a una arcilla de escasa plasticidad y elevada porosidad, utilizada en la fabricación de ladrillo
ordinario, hueco y macizo.
La baja contracción de secado (2 %) con un porcentaje de agua normal (21 %) indica una granulometría
gruesa. La misma conclusión se deduce del alto porcentaje de agua de porosidad (18 %). La desviación de la
curva 34 respecto a la ideal 234 es mínima, lo cual significa que el secado se desarrolla con gran
uniformidad.
En la práctica industrial, esta arcilla no presenta problemas en el secado, desarrollándose en ciclos
excepcionalmente cortos de 12 horas en cámaras estáticas, en material hueco. Sin embargo, durante la puesta
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en marcha de la fábrica, se presentaron grandes problemas por la baja plasticidad de la arcilla y de la
dificultad para ajustar la humedad para obtener la consistencia necesaria. En este tipo de arcillas, la humedad
de moldeo es muy difícil de mantener entre los límites necesarios para que la extrusión se mantenga uniforme.
Si se trabaja con un ligero exceso de agua, la pieza carece de la consistencia necesaria y se deforma en los
automatismos. Si le falta agua, le falta plasticidad, las esquinas salen dentelladas y resulta difícil extruír,
debido a que los tabiques se deforman por falta de cohesión al cortar la barra.
Para solucionar estos problemas, se hace necesario, por ejemplo, agregar un 30 % de una arcilla más plástica.
Arcilla 2.
La curva representada en la figura 6.6.4 corresponde a una arcilla de plasticidad normal, que no presenta los
problemas de la anterior, pero no se puede secar en un período tan corto. Aunque esta arcilla se ha moldeado
con el mismo contenido de humedad inicial que la anterior, la contracción es sensiblemente más alta, lo cual
indica que se trata de un material de mayor superficie específica y de granulometría más fina. En
consecuencia la porosidad será menor y la humedad intersticial o de porosidad será menor, del 14.3 % frente
al 18% de la anterior. También se observa una mayor desviación de la curva 34 con respecto a la trayectoria
ideal 324 lo cual indica un secado más desigual. El secado será más lento, requiriéndose ciclos de 24 horas en
lugar de las 12 de la arcilla anterior.
Arcilla 3.
Arcilla 4.
La curva de la figura 6.6.6 corresponde a una arcilla extraordinariamente plástica y de porosidad muy
reducida. El porcentaje de humedad de moldeo puede variar dentro de unos límites muy amplios, pero el
secado presenta problemas insuperables, agrietándose la totalidad de las piezas. La curva de secado refleja una
granulometría muy fina y una baja porosidad.
Las contracciones se producen durante todo el proceso de secado, lo cual explica porqué se generan grietas
aún en la última etapa del secado y todavía pueden seguir generándose al salir del secadero.
En los gráficos anteriores se han consignado los valores del porcentaje de agua de rehidratación (Revenido)
después del secado y la resistencia mecánica del material seco para que se vea la relación que guardan con las
curvas de Bigot. Ambos parámetros experimentan un incremento progresivo al pasar de las curvas de la figura
6.6.3 a las figuras 6.6.4, 6.6.5 y 6.6.6.
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Figura 6.6.5.- Curva de Bigot de la arcilla 3.
6.- Secaderos.
Antiguamente se realizaba al aire apilando las piezas o en locales cerrados ventilados.
Existen numerosos tipos de secaderos, entre l podemos distinguir:
* Secaderos naturales.
* Secaderos artificiales.
* Fuentes de calor.
* Secaderos de cámara.
* Secaderos túnel.
Los actuales procedimientos industriales son los de secaderos de cámaras o las estufas túneles (Figura
4.5.5.1) a base de vagonetas que circulan en contra de una corriente de aire caliente que viene del horno.
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(a)
(b)
Figura 4.5.5.1.- Secadero túnel (a).- Vista lateral (b).- Vista superior
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