Preparació i caracterització mecànica de la ceràmica estructural

Doble titulacióLa ceràmica estructural es defineix com un material ceràmic que suporta grans càrregues per a les quals ha estat dissenyada; es pot classificar en ceràmiques tècniques i ceràmiques convencionals. La ceràmica estructural convencional consta, bàsicament, d’una barreja de diferents argiles i aigua que, en unes determinades proporcions, i després del tractament adient, adquireix consistència i rigidesa suficient per a ser utilitzat com a material de construcció. Es creu que els primers pobles en utilitzar-la van ser els mesopotàmics i palestins fa aproximadament 10.000 anys, i el seu ús s’ha estès a tot el món fins els nostres dies. Per aquesta raó és un material àmpliament conegut per tothom i qualsevol podria dir-ne la seva utilitat i les seves propietats aparents només en veure’l, però, a la vegada, és un desconegut si fem referència a la seva composició, la qual pot ser molt variada, i a les seves propietats mecàniques. En el present projecte es pretén realitzar la preparació, el posterior tractament, i l’estudi de les propietats mecàniques d’una mostra d’argila facilitada per una empresa del sector de la construcció utilitzada per a l’elaboració de maons. Primerament, es realitzarà la recollida de terres provinents de la ceràmica i es realitzarà una anàlisi química i mineralògica del material mitjançant respectivament eflorescència (FRX) i difracció (DRX) de raigs X, discutint-ne els resultats. Posteriorment, es durà a terme l’elaboració de provetes de dimensions reduïdes que seran assecades i posteriorment tractades a diferents temperatures d’acord amb els resultats obtinguts a les anàlisis del material. Una vegada obtingudes les provetes, es determinarà el mòdul de ruptura associat a cada un dels tractaments tèrmics mitjançant l’assaig de flexió per tres punts i la teoria estadística de Weibull; se simularan els resultats obtinguts mitjançant programari que utilitza el mètode de càlcul per elements finits. Posteriorment, es determinarà la variació de la densitat amb la temperatura màxima de tractament, determinant la porositat del material. Es relacionarà aquesta influència amb imatges de porositat superficial obtingudes per microscopia làser confocal. Finalment, s’intentarà determinar el valor de la tenacitat de fractura del material, tot i ser molt fràgil, utilitzant el mètode d’indentació Vickers i la ruptura de provetes SENB mitjançant flexió per tres punts