CAPITULO IV

ALIGANTES

UNSA

DEFINICIN: Son materiales que pueden cohesionarse entre si o con otros materiales agregando ciertas sustancias (agua, temperatura), posteriormente se solidifican

CLASIFICACIN: Aglutinantes y Aglomerantes

Aglutinantes: Son materiales principalmente derivados del petrleo, tienen la propiedad de cambiar de forma al aumentar la temperatura. Ejm: asfalto

Aglomerantes : Son materiales aligantes que al adicionrseles agua pasan a un estado plstico y con el tiempo se solidifican, permitiendo la adherencia de partculas. Ejms: yeso, puzolana, cal, arcilla, cemento

CAL

YESO

ARCILLA

CEMENTO

DEFINICION: Es un aglomerante de color blanquecino amarillento o grisceo que proviene de la calcinacin de la piedra caliza.

La piedra caliza es sometida a grandes temperaturas para obtener CaO (xido de calcio) o cal viva, para utilizar en la construccin es necesario agregar agua para obtener la cal apagada o Hidrxido de calcio Ca(OH)2

Cuando la caliza se calcina da lugar a la cal viva (CaO):

CaCO3 + calor CaO + CO2

Cal apagada Ca(OH)2

CaO + H2O Ca(OH)2 + Calor

CLASIFICACIN DE LA CAL: POR LA ACCIN DEL AGUA Cal Viva Cal apagada POR SU GROSURA Cal Grasa: Se obtiene de una caliza que contiene

hasta 5% de arcilla. Esta cal al apagarse forma una pasta ligosa y untuosa al tacto.

Cal rida: Procede de calizas que an teniendo 5% de arcillas contiene adems, xido de magnesio en proporciones superiores al 10%

POR SUS CARACTERSTICAS QUIMICAS

- Cal dolomtica: cuando la proporcin de xido de magnesio es superior a 25%

-Cal hidrulica: Proveniente de la calcinacin de calizas que tienen ms del 5% de arcillas. Esta cal puede endurecer y consolidarse bajo el agua

OBTENCION

-La cal se obtiene calentando La piedra caliza,

esencialmente de carbonado clcico, a temperaturas

bastante altas.

1.- La piedra de cal se reduce en trozos

2.- Se introduce en el horno y se calcina a una temperatura

entre 700 y 900 C para obtener la calcinacin de la cal

en cal viva (oxido clcico CaO).

Calcinacin de la cal

3.- La cal viva para ser utilizada en construccin

es apagada mediante la adicin de agua

Apagado de la cal viva

CaO + H2O Ca(OH)2 + Calor

CaCO3 + calor CaO + CO2

USOS

Las aplicaciones de la cal son muy diversas y se

usan en:

Agricultura, industria qumica, Ing. Civil, tratamiento

de gases, vidrio, acero, papel, refractarios,

tratamientos de agua, industria alimenticia, minera,

camaronicultura,etc.

Ingeniera Civil

El tratamiento de suelos es el principal uso de la cal en la ingeniera civil. Este tratamiento ha gozado recientemente de mucho desarrollo y juega un papel importante en las tcnicas modernas de construccin. La cal se usa para secar los suelos hmedos y mejorar los suelos arcillosos. En presencia de agua, la cal viva se hidrata formndose hidrxido de calcio. El calor liberado en esta reaccin se usa para secar rpidamente los suelos hmedos. Tambin la cal viva, la cal hidratada y la lechada de cal neutralizan las arcillas del suelo, mejorando gradualmente sus caractersticas mecnicas.

Los constructores han hecho uso de las propiedades cementantes de la cal durante milenios en estructuras como las Pirmides de Egipto o la Gran Muralla China. En nuestros das las mezclas a base de cal son usadas para los diversos trabajos de albailera en la construccin. Adems, la cal se usa en la elaboracin de modernos materiales de construccin como el concreto aereado y ladrillos de silicato de calcio. Estos materiales son apreciados porque poseen excelentes propiedades aislantes trmicas y acsticas, adems de facilitar el trabajo.

Refractarios

La cal dolomtica doblemente calcinada se obtiene sometindola a temperaturas extremadamente altas, esta cal es usada como refractario. En su forma granular se usa para reparar recubrimientos, as como en la elaboracin de ladrillos refractarios para fundiciones y hornos cementeros.

En el proceso de refinacin del acero, el uso de cal dolomtica en lugar de cal viva pura alarga la vida til de los recubrimientos refractarios.

Tratamiento de aguas

La cal es esencial para ajustar el pH y suavizar el agua potable y las aguas de proceso, as como para el tratamiento de aguas de desecho urbanas e industriales. La cal viva es ampliamente usada para estabilizar lodos residuales y para el tratamiento de desechos orgnicos urbanos antes de su uso agrcola o incineracin. En el tratamiento de aguas residuales la cal es usada para ajustar el pH de aguas de desecho cidas y para la floculacin y precipitacin de metales pesados.

Cal Hidrulica Comacsa

(CHC) es una cal hidrulica puzolnica, tiene una gran plasticidad, lo que le da excelentes condiciones de trabajabilidad, o sea que permite hacer cualquier trabajo de albailera ms fcil y rpidamente con menor esfuerzo del operario o albail. En adicin la CHC tiene gran re sistencia a la comprensin mucho mayor que lo comn en cales hidrulicas normales.

La CHC se expende en sacos del mismo tamao que los de cemento, lo que permite mayor facilidad para proporcionar por volumen los componentes de morteros mixtos.

Usos:

1.- La mayor plasticidad y resistencia de la CHC le permite hacer morteros ms trabajables y resistentes.

2.-Universalmente se recomiendan los MORTEROS MIXTOS de Cemento, Cal, Arena, para casi todos los trabajos de albailera, siendo una tradicin usarlos. Todas las normas internacionales y nacionales los especifican y recomiendan.

LOS MORTEROS MIXTOS se usan para: Asentar ladrillos para muros o paredes,

interiores y exteriores. Tarrajeos. Enlucidos exteriores e interiores. Revoques con relieve. Cielos rasos. Trabajos de gasfiteria. Cualquier trabajo de albailera.

Propiedades fsicas de chc: Tiempo de fraguado:

Inicial: 3 a 4 horas Final: 6 a 7 horas mximo NOTA: No olvidar que la mayora de las cales no son hidrulicas y fraguan reaccionando con CO2 (Anhdrido Carbnico) del aire aos despus. Mtodo: Gilmore - ASTM C 266

Expansin por Autoclavado: 0.8% mximo Mtodo: ASTM C 151

Propiedades fsicas de chc:

Resistencia a la Compresin: A los 07 das: 37 kg/cm2 A los 28 das: 48 kg/cm2 Mtodo: ASTM C 141

Gravedad Especfica: Ge = 2.86

http://www.comacsa.com.pe/

Resumen de ventajas de chc: Plasticidad y trabajabilidad. Mejor acabado de enlucidos o revoques. Facilita el paeteo y el frotachado de enlucidos. Un mejor acabado en los enlucidos con superficie

ms liza y uniforme. Siendo cal, aporta resistencia a la compresin, lo

que no es comn. El operario requiere menos tiempo para paetear,

tarrajear y frotachar los enlucidos. Su color claro cremoso da de por si una agradable

apariencia.

YESO

PIEDRA ALGEZ El aljez, piedra de yeso, yeso

crudo o yeso natural, es un mineral compuesto de sulfato de calcio hidratado; Es una roca sedimentaria de origen qumico.

Su frmula qumica es Ca SO4 2(H2O) Este mineral puede ser rayado

con la ua, es de estructura laminar granular, de color blanco gris o rojizo

Se encuentra con impurezas constituidas por arcillas, areniscas, caliza, azufre, cloruros de sodio, lignita

Es utilizado en la construccin como pasta para enlucidos y revoques; como pasta de agarre y de juntas. Tambin es utilizado para obtener estucados y en la preparacin de superficies de soporte para la pintura artstica al fresco.

Prefabricado, como paneles de yeso (Dry Wall o Sheet rock) para tabiques,.

Se usa como aislante trmico, pues el yeso es mal conductor del calor y la electricidad.

Para confeccionar moldes de dentaduras, en Odontologa. Para usos quirrgicos en forma de frula para inmovilizar un hueso y facilitar la regeneracin sea en una fractura.

En los moldes utilizados para preparacin y reproduccin de esculturas.

En la elaboracin de tizas para escritura. En la fabricacin de cemento.

CEMENTO

Sustancia de polvo fino capaz de formar una pasta

blanda al mezclarse con agua y que se endurece

espontneamente en contacto con el aire.

Tiene diversas aplicaciones, como la obtencin del

concreto por la unin de arena y grava con

cemento Portland (es el ms usual), para pegar

superficies de distintos materiales o para

revestimientos de superficies a fin de protegerlas

de la accin de sustancias qumicas.

Clasificacin del Cemento

I : Normal. Para uso general, donde no son requeridos otros tipos de cemento.

II : Moderado. Para uso general y adems en construcciones donde existe un moderado ataque de sulfatos o se requiera un moderado calor de hidratacin.

III : Altas resistencias. Para uso donde se requieren altas resistencias a edades tempranas.

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IV : Bajo calor de hidratacin. Para uso donde se requiere un bajo calor de hidratacin.

V : Resistente a la accin de los sulfatos. Para uso general y adems en construcciones donde existe un alto ataque de sulfatos.

TIPO I

Este tipo de cemento es de uso general, entre los usos donde se emplea este tipo de cemento estn: pisos, pavimentos, edificios, estructuras, elementos prefabricados.

TIPO II II

Se utiliza cuando es necesario la proteccin contra el ataque moderado de sulfatos, como por ejemplo en las tuberas de drenaje.

TIPO III

Desarrolla altas resistencias a edades tempranas, esta propiedad se obtiene al molerse el cemento ms finamente durante el proceso de molienda.

TIPO IV

Se utiliza cuando por necesidades de la obra, se requiere que el calor generado por la hidratacin sea mantenido a un mnimo, el desarrollo de resistencias de este tipo de cemento es muy lento en comparacin con los otros tipos de cemento.

TIPO V

Se utiliza cuando es necesario la proteccin contra el ataque de sulfatos, pero en una proporcin mayor que cuando se usa el cemento tipo II.

Cementos Hidrulicos Adicionados

Estos cementos han sido desarrollados debido al inters

de la industria por la conservacin de la energa y la

economa en su produccin.

La norma ASTM C 595 reconoce la existencia de cinco

tipos de cementos mezclados:

Cemento Prtland de escoria de alto horno - Tipo IS.

Cemento Prtland puzolana - Tipo IP y Tipo P.

Cemento de escoria - Tipo S.

Cemento Prtland modificado con puzolana Tipo I (PM).

Cemento Prtland modificado con escoria Tipo I (SM).

Cementos Especiales

Cementos para Pozos Petroleros

Cementos Plsticos

Cementos Prtland Impermeabilizados

Cementos de Albailera

Cementos Expansivos

Cemento Portland Blanco

Prtland frrico

CEMENTO PORTLAND

El cemento Prtland es el tipo de cemento ms

utilizado como aglomerante para la preparacin del

concreto.

Fue inventado en 1824, en Inglaterra por el

constructor Joseph Aspdin. El nombre se debe a la

semejanza en su aspecto con las rocas

encontradas en la isla de Prtland, una isla del

condado de Dorset.

Fabricacin

Las materias primas para la produccin del Prtland son

minerales que contienen:

xido de calcio (44%),

xido de silicio (14,5%),

xido de aluminio (3,5%),

xido de hierro (3%)

xido de manganeso (1,6%).

La extraccin de estos minerales se hace en canteras, que

preferiblemente deben estar prximas a la fbrica, con

frecuencia los minerales ya tienen la composicin deseada, sin

embargo en algunos casos es necesario agregar arcilla o calcreo, o

bien minerales de hierro, bauxita, u otros minerales residuales de

fundiciones.

La mezcla es calentada en un horno especial, constituido de un inmenso cilindro (llamado kiln) dispuesto horizontalmente con una ligera inclinacin, y rodando lentamente. La temperatura crece a lo largo del cilindro hasta llegar a aproximadamente 1400C; la temperatura es tal que hace que los minerales se combinen pero no se fundan o vitrifiquen.

En la seccin de temperatura menor, el carbonato de calcio (calcreo) se separa en xido de calcio y dixido de carbono (CO2). En la zona de alta temperatura el xido de calcio reacciona con los silicatos y forma silicatos de calcio (Ca2Si y Ca3Si). Se forma tambin una pequea cantidad de aluminato triclcico (Ca3Al) y Ferroaluminato tetraclcico (Ca4AlFe). El material resultante es denominado clinker. El clinker puede ser conservado durante aos antes de proceder a la produccin del cemento, con la condicin de que no entre en contacto con el agua.

Fabricacin

La energa necesaria para producir el clinker es de aproximadamente 1.700 julios por gramo, pero a causa de las perdidas de calor el valor es considerablemente ms elevado. Esto comporta una gran demanda de energa para la produccin del cemento, y por lo tanto la liberacin de una gran cantidad de dixido de carbono en la atmsfera, gas de efecto invernadero.

Para mejorar las caractersticas del producto final al clinker se le agrega aproximadamente el 2 % de yeso y la mezcla es molida finamente. El polvo obtenido es el cemento preparado para su uso.

Fabricacin Trituracin y molienda de la materia prima.

Mezcla de los materiales en las proporciones correctas, para obtener el polvo crudo.

Calcinacin del polvo crudo.

Molienda del producto calcinado, conocido como clnker, junto con una pequea cantidad de yeso.

DEFINICIN.- Es el nombre genrido que se le da a los materiales silicios aluminosos, los cuales por s solos poseen poco o ningn valor cementante pero en forma finamente dividida y en presencia del agua reaccionan qumicamente con el hidrxido de calcio a temperatura de ambiente para formar componentes que s posean propiedades cementantes.

Naturales: son aquellos que siendo productos de la naturaleza ya sean con minerales o formacin sedimentaria o gnea tienen actividad puzolnica. Sin necesidad de ningn proceso previo para su utilizacin excepto su molienda.

Artificiales: son aquellas que teniendo un origen sedimentario necesitan ser tratados para tener actividad puzolanica arcillas, pizarras.

Sub productos: son los originadas como sub productos industriales por ser principalmente de combustin de carbonos de los centrales termoelctricas se les denomina cenizas volantes.

La puzolana debe cumplir con cierto requisitos establecidos en la norma ASTM NTP, para poder ser utilizadas mediante procedimiento donde se establecer por normas donde se prueban.

METODO Metodo de la cal. se muele la puzolana a una fineza similar

a la que va ser obtenida a la del proceso molienda y luego se le agrega la cal, luego se le aade arena de Ottawa y agua.

Puzolana + arena de Ottawa + agua Luego a esta preparacin se coloca en 3 probetas

cilndricas luego estas probetas se dejan a 7 das. Pasado este tiempo se prueba su resistencia la cual no

debe ser inferior a 55kg /cm2. Mtodo cemento: se hace una prueba comparativa a una

probeta de 100% de cemento y una segunda probeta de 35% de puzolana y 65% de cemento luego de un tiempo de curado de 28 das.

Este segundo debe llegar como mnimo a 75% de resistencia de la primera probeta.

ARCILLA

Introduccin

La Arcilla es un tipo de Roca Natural Sedimentaria. Proviene de la descomposicin de las Rocas que contienen Feldespato, siendo un silicato alumnico hidratado.

Es un material terroso de grano generalmente fino y capaz de convertirse en una masa plstica al mezclarse con cierta cantidad de agua.

Introduccin

Conserva su forma inicial despus del secado, adquiriendo a la vez la suficiente dureza par ser manejada. La Arcilla no se transforma en cermica hasta que toda el agua que contiene de manera natural y qumica se elimina por el calor; cuando esto sucede al cocerlo en el horno, el producto que resulta posee una dureza y un estado inalterable.

Podramos definir la arcilla como una sustancia mineral terrosa compuesta en gran parte de hidrosilicato de almina que se hace plstica cuando se humedece y dura y semejante a la roca cuando se cuece. Otra definicin podra ser la disgregacin y descomposicin de las rocas feldespticas durante millones de aos para dar lugar a partculas pequesimas.

Caractersticas de la Arcilla

Material de estructura laminar.

Sumamente higroscpico.

Su masa se expande con el agua.

Con la humedad se reblandece y se vuelve plstica.

Al secarse su masa se contrae en un 10%

Generalmente se le encuentra mezclada con materia orgnica.

Adquiere gran dureza al ser sometida a temperaturas mayores a 600C.

Plasticidad: Mediante la adicin de una cierta cantidad de agua, la arcilla puede adquirir la forma que uno desee.

Merma: Debido a la evaporacin del agua contenida en la pasta se produce un encogimiento o merma durante el secado.

Color: Las arcillas presentan coloraciones diversas despus de la coccin debido a la presencia en ellas de xido de hierro, carbonato clcico.

Refractariedad: Todas las arcillas son

refractarias, es decir resisten los aumentos de temperatura sin sufrir variaciones, aunque cada tipo de arcilla tiene una temperatura de coccin.

Porosidad: El grado de porosidad varia segn el tipo de arcilla. Esta depende de la consistencia ms o menos compacta que adopta el cuerpo cermico despus de la coccin. Las arcillas que cuecen a baja temperatura tienen un ndice ms elevado de absorcin puesto que son ms porosas.