Comportamiento de las arcillas del área metropolitana de Cúcuta sometidas a proceso de moldeo por extrusión

The behaviour of clay materials located in the metropolitan area of San Jose de Cucuta when subjected to extrusion process is presented. The research was conducted using samples from the Leon geological formations (municipality ofCucuta) and Guayabo (municipality of El Zulia and Los Patios). We studied of the effect of raw materials (sand content and particle size) on the molding process, through the plasticity index, water absorption percent and the bending strength. The dimensions of the samples were: length 4cm, width 4 cm and 1 cm high. The drying process was carried out using forced circulation oven for 24 hours at 110 °C, while the baking is make through electric furnace at a maximum temperature of 1000 °C for 6 hours. It was found that the percentage of clay present in the samples of the two geological formations is similar(~ 61%), while the sand concentration and silt varied considerably according to the geological formation (Guayabo and Leon). We reported the average plasticity index (IP) for samples, being of 24,5% for Guayabo formation, and 29,5% for Leon formation.The bending strength and water absorption percent did not present significant change. The tests conducted on mixtures with variation of the sand concentration revealed that the most suitable for the formulation of ceramic pastes using minerals of the metropolitan area of San Jose de Cucuta area must be: the sandy fraction between 20 and 27%, 23 y 28% for the fraction of the slime and between 47 and 58% for the clay fraction, the plasticity index should be close to 22%. The mixtures these ranges can get good results for extrusion speed, adequate energy consumption and good quality of the manufactured product by molding extrusion process.Se presenta el comportamiento de materiales arcillosos ubicados en la zona Metropolitana de San José de Cúcuta, cuando son sometidos al proceso de conformado por extrusión. La investigación se llevó a cabo, utilizando muestras extraídas de las formaciones geológicas León (municipio Cúcuta) y Guayabo (municipio de El Zulia y Los Patios). Se estudió el efecto de las materias primas (contenido de arena y tamaño de partícula) sobre el proceso de moldeo, determinando el índice de plasticidad, porcentaje de absorción de agua y la resistencia a la flexión. Las dimensiones de las probetas en verde fueron: largo 4cm, ancho 4 cm y alto 1 cm. El proceso de secado, se llevo a cabo usando estufa de circulación forzada durante 24 horas a 110 °C, mientras que la cocción se realizó a través de horno eléctrico a una temperatura máxima de 1000 °C por 6 horas. Se encontró, que el porcentaje de arcilla presente en las muestras de las dos formaciones geológicas es similar (~61%), mientras que la concentración de arena y limos variaron considerablemente según la formación geológica (Guayabo y León). El índice de plasticidad (IP) para las muestras, reportó un valor promedio de 24,5 % para la formación Guayabo, y 29.5% para la León.La resistencia a la flexión y el porcentaje de absorción de agua no presentó variación significativa. Lo ensayos realizados a las mezclas con variación de material arenoso permitió establecer que los rangos más adecuados para la formulación de las pastas cerámicas usando arcillas del área Metropolitana de San José de Cúcuta, deben estar en: la fracción arenosa entre 20 y 27%, 23 y 28% para la fracción de limos y entre 47 y 58% para la fracción arcillosa; el índice de plasticidad debe estar cercano al 22%. Las formulaciones establecidas en estos rangos permiten obtener buenas velocidades de extrusión, consumos energéticos adecuados y una buena calidad del producto fabricado