Evaluación de arcillas caoliniticas-illiticas provenientes de la formación guayabo del Área Metropolitana de Cúcuta, Norte de Santander, Colombia

Abstract

La caracterización de arcillas procedentes de la Formación Guayabo del Área Metropolitana de Cúcuta, Norte de Santander (Colombia) es presentada. Los resultados obtenidos de estos análisis permiten determinar las propiedades de estas arcillas y potenciar su uso en la fabricación de materiales de construcción y en la elaboración de nuevos materiales cerámicos, generando impactos tecnológicos, económicos y sociales en la región, pues se podrá competir con productos de calidad en los exigentes mercados nacionales e internacionales. Es así que a través de este trabajo se realizó la caracterización química, mineralógica, térmica y físicocerámica, para determinar la estructura, composición y comportamiento de estas materias primas. Las muestras se obtuvieron de dos puntos diferentes de la formación, ubicados en los municipios del Zulia y Villa del Rosario. Para la evaluación se utilizó la información obtenida de la caracterización química mediante Fluorescencia de Rayos X (FRX), caracterización mineralógica mediante Difracción de Rayos X (DRX) e infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR), caracterización térmica mediante análisis térmico gravimétrico (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC); y finalmente caracterización físico-cerámica. Los resultados indican que los minerales arcillosos están constituidos por aluminosilicatos hidratados con presencia de algunas impurezas como sodio, hierro, potasio, calcio, titanio por lo que presentan capacidad de ser sometidas a esfuerzos para su conformado a través de procesos de extrusión. Se evidencia que aunque ambas muestras se encuentran en diferentes municipios del área metropolitana de Cúcuta, presentan características similares en fases cristalinas, grupos funcionales, comportamientos térmicos y propiedades cerámicas.

The characterization of clays from the Guayabo Formation at the Cúcuta Metropolitan Area, Norte de Santander (Colombia) is presented. The results of these analyzes allow to determine the properties of these clays and to enhance their use in the manufacture of building materials and in the development of new ceramic materials, creating technological, economic and social impacts in the region, as they can compete with high quality product in the demanding national and international markets. Thus, through this work, chemical, mineralogical, thermal and physical-ceramic characterizations were performed to determine the structure, composition and behavior of these raw materials. The samples were obtained from two different points of the geological formation, located at the municipalities of Zulia and Villa del Rosario. The information obtained from the chemical characterization, mineralogical, thermal and physicalceramic, using the techniques of X-ray fluorescence, X-ray diffraction, thermal gravimetric analysis, Differential Scanning Calorimetry and Infrared Fourier Transform, was used for evaluation. The results indicate that the clay minerals are composed of hydrous aliminosilicates with presence of some impurities such as sodium, iron, potasium, calcium, titanium and this have ability to be subjected to efforts for shaping by extrusion processes. It is shown that although both samples are from different municipalities in the metropolitan area of Cucuta, have similar characteristics in crystalline phases, functional groups, thermal behavior and ceramic properties.

A caracterização das argilas da formação Guayabo da Área Metropolitana, Cúcuta Norte de Santander (Colômbia) é apresentado. Os resultados destas análises permitem a determinação das propriedades destas argilas e promovem a sua utilização na fabricação de materiais de construção e no desenvolvimento de novos materiais cerâmicos, gerando impactos tecnológicos, económicos e sociais na região, Assim, estes poderão competir com os produtos de qualidade em os exigentes mercados nacionais e internacionais. Então, com o desenvolvimento deste trabalho, foi possível a caracterização química, mineralógica, térmica e físico-cerâmica para determinar a estrutura, composição e comportamento destes materiais. As amostras foram obtidas de dois pontos diferentes da formação, localizadas no município “El Zulia” e “Villa del Rosario”. Para a avaliação se utilizou a informação obtida da caracterização química através de Fluorescência de Raios-X (FRX), a caracterização mineralógica através de Difração de Raios-X (DRX) e infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), a caracterização térmica foi feita através de análise térmico gravimétrico (TGA) e calorimetria de varredura diferencial (DSC), e finalmente a caracterização físico-cerâmica. Os resultados indicarem que os minerais argilosos consistem de alumino-silicato hidratado com a evidência de algumas impurezas como sódio, ferro, potássio, cálcio e titânio; é assim então, que estes materiais apresentam capacidade de ser submetidos a esforços para seu formado através de processos de extrusão. No entanto, é evidente que embora ambas amostras se coletaram em diferentes municípios da área metropolitana de Cúcuta apresentaram características semelhantes em fases cristalinas, grupos funcionais, nos seus comportamentos térmicos e nas suas propriedades cerâmicas