Estucos, morteros y argamasas
Son materiales compuestos cuya distinción no es tan clara y se basa más en función que en composición.
Estucos
Proviene del italiano "stucco“ Son mezclas de conglomerantes y
agregados Acabado de paredes y techos, interiores o
exteriores Refuerzan Da una capa protectora Decoran
Se pueden moldear Se pueden pintar Base de pintura al fresco
Morteros
Son mezclas pláticas de conglomerantes y agregados
Sirven para unir ladrillos y piedras y revestirlos
Se puede clasificar por su tipo de conglomerante : Mortero de cal Mortero de yeso Mortero de cemento
Estucos, morteros y argamasas
Argamasa: Tipo de mortero de cal, arena y agua
Hormigón: Tipo de mortero de cemento, arena y
agua
Una distinción mas se puede hacer entre morteros y concreto, los morteros contienen inclusiones de menos de 5 mm mientras el concreto tiene inclusiones más grandes
Yeso
Se prepara calentando minerales de yeso o roca selenia a 140ºC
CaSO4 · 2H2O CaSO4 · ½ H2O + ½ H2O
Yeso Paris o semi-hidrato fragua rápidamente
al ser mezclado con agua
CaSO4 · ½ H2O + H2O CaSO4 · 2H2O
Yeso
Hay diferentes tipos de yeso El yeso fragua con una ligera expansión La velocidad de fraguado puede ser acelerada
añadiendo polvo de yeso o sal y retardada con materiales orgánicos como almidón
Ligeramente soluble en agua, no recomendado para superficies expuestas o climas húmedos
El sulfato de calcio no reaccionado puede solubilizarse, migrar a piedras aledañas e influir en su deterioro
Cal
Tradicionalmente la cal se ha usado para construcción de edificios, como material de acabado para enlucidos y estucos y también para lechadas
Preparación de cal viva: La cal es preparada al calcinar o ‘quemar’
piedra caliza u otra fuente de carbonato de calcio como la creta, conchas, coral, etc. a 850-900 º C
CaCO3 CaO + CO2
Cal
Apagado: Es la reacción de la cal viva con agua
CaO + H2O Ca(OH)2
Fraguado (carbonatación):
Tan pronto como la cal es apagada comienza a reaccionar con el bióxido de carbono del aire
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
Cal
Cal magnésica: Con un contenido menor a 5% se le
considera cal rica en calcio. Con 45% de magnesio es considerada cal
dolomítica En los % intermedios es conocida como cal
magnésica Esta cal requiere menores temperaturas de
horneado y mayor tiempo para ser apagada y carbonatada
Expuesta a sulfatos o a ácido sulfúrico forma sulfato de magnesio
Cal
Cal en pasta: La cal en pasta contiene mas agua de la
necesaria para apagar la cal El agua extra:
Hace a la cal moldeable Retraza la carbonatación y Prolonga la vida de la cal almacenada
Los procesos tradicionales envuelven además el envejecimiento de la cal y algunas veces el uso de aditivos orgánicos
Tradicionalmente la cal en pasta se ha descrito como grasa o magra
Cal
Envejecimiento de la cal en pasta: Tradicionalmente la cal en pasta se ha
envejecido guardándola bajo una capa de agua Por siglos se ha dicho que el envejecer la cal
mejora la calidad del hidróxido de calcio
Cal
Aditivos orgánicos: Fibras naturales, estiércol, orina, sangre, huevos,
grasas y aceites, leche, caseína, miel, jugo de higos, y extractos de plantas y cortezas
Se dice que el uso de aditivos orgánicos Facilita el manejo Facilita el fraguado Mejora propiedades mecánicas Aumenta la flexibilidad Reduce el agrietamiento Aumenta la repelencia al agua y Aumenta la durabilidad
Cal
Hay evidencias etnohistóricas de uso de extractos de plantas y cortezas en la región maya
Y del uso de baba de nopal en algunas regiones de México y del sur de Estado Unidos
El nopal se ha usado también como aditivo en construcciones modernas y para conservación
Los azucares promueven el aumento de área superficial de la cal y por consiguiente la retención de agua
Cal- Caracterización
Analisis químico Manejabilidad:
ASTM C110 Reactividad Consistencia Plasticidad Retención de
agua
Cal hidraulica
Algunos tipos de piedra caliza contienen arcillas u otras fuentes de silica y alúmina que les dan propiedades hidráulicas
3 CaO + SiO2 3 CaO · SiO2 (C3S)
2 CaO + SiO2 2 CaO · SiO2 (C2S)
3 CaO + Al2O3 3 CaO · Al2O3 (C3A)
Cal hidráulica (cont.)
Fraguado:
C3S
C2S + H2O Ca(OH)2 + Silicatos
C3A hidratados de Ca y Al
+ CO2
CaCO3
+masa de silicatos compacta red gelatinosay dura de muy baja porosidad
Cal hidraúlica
Materiales que combinados con cal pueden formar compuestos hidráulicos:
Puzolanas Piedra pómez Cenizas volcánicas Ceniza de madera y de carbón Ladrillos en polvo (> 50 mm), etc.
Cemento
Cemento Se fabrica horneando piedra caliza, triturando
la cal producida con arcilla y rehorneando a 1300-1500ºC
Los silicatos se funden parcialmente y se vitrifican al enfriarse
El producto del horno es pulverizado El polvo reacciona rápidamente con agua
formando una masa plástica que fragua rápidamente y se convierte en un material duro y quebradizo
El fraguado del cemento es un proceso muy complicado
Cemento
C3S, C2S, C3A + H2O Ca(OH)2 + gel de silicatos y
aluminatos (formado alrededor de C3S, C2S, C3A)
Morteros y estucos no hidráulicos
Los morteros no hidráulicos están hechos a base de cal y un material de relleno que generalmente constituye mas del 65 % del volumen del mortero
La función del material de relleno es: Mejorar la estabilidad dimensional de la cal en
pasta Reducir el agrietamiento Puede aumentar la porosidad del material Contribuye a la resistencia a la compresión Produce mayor volumen a menor costo
Morteros y estucos no hidráulicos
Material de relleno: arena, gravas y materiales triturados como conchas, varios tipos de rocas y mortero de cal viejo
Los componentes del suelo generalmente se clasifican por tamaño: Arcillas < 2 mm Limo > 2 mm , < 20 mm Arena > 20 mm, < 2mm Grava > 2mm
Morteros y estucos no hidráulicos
Parámetros mas importante del material de relleno: Gradación: describe el rango de tamaños de
partícula
Material de relleno
Parámetros mas importante del material de relleno: La forma de los granos determina si la arena es
filosa o suave El volumen vació depende de la combinación de
tamaños y formas de la arena
Material de relleno
Características geológicas:
Las arenas con alto contenido de sílica proveen de relleno y fuerza y no influyen en el proceso de fraguado
Arenas que contienen finas partículas de feldespato contribuyen con un ligero efecto hidráulico
Materiales de relleno calcáreos pueden favorecer la carbonatación y los enlaces internos del mortero
Morteros y estucos hidráulicos
El concreto moderno es hecho al agregar arena y grava al cemento
El acero inoxidable tiene casi el mismo coeficiente de expansión del cemento y este último se adhiere muy bien a la superficie del primero, por ello el acero ha sido usado para reforzar el concreto y así mejorar su resistencia a la tensión
Morteros y estucos semi-hidraulicos
Se pueden obtener añadiendo agentes puzolánicos a la cal, o usando fuentes de cal naturalmente semi-hidráulicas
Estos morteros combinan un grado de permeabilidad con la durabilidad de los morteros hidráulicos
Pueden ser útiles en lugares húmedos o expuestos pero no son equivalentes a morteros semi-hidráulicos históricos y deben ser usados con cautela
Morteros y estucos semi-hidraulicos
Mientras mayor sea la proporción de material hidráulico la mezcla tendrá mayor dureza y perderá permeabilidad y flexibilidad
Hay evidencias que proporciones menores a ½ de cemento por 1 parte de cal pueden reducir en lugar de mejorar el desempeño
Si embargo, el adicionar cal a un mortero que hubiera sido solo de cemento mejora las características del mortero Mejora la facilidad de manejo del mortero El mortero retiene agua por más tiempo Ayuda a dar lubricación y cohesión Mejora la adhesividad ladrillo-mortero Hace el mortero menos rígido
VENTAJAS DE LA CAL
Cuando es combinada con arena en lugar de cemento en la producción de morteros Se mantiene más suave, menos rígida y menos
quebradiza Más fácil de trabajar Menos repelente al agua Más poroso y no concentra evaporación ni
movimiento de sales Su apariencia es más compatible con
construcciones antiguas Cubre los principios de reversibilidad y del uso
de materiales de sacrificio
VENTAJAS DE LA CAL
Cuando se usa para hacer agua de cal o lechada en lugar de pintura de base plástica tiene las siguientes ventajas: Costo Porosidad Longevidad Cuando cubre agua de cal vieja, se adhiere, la
pintura tiende a pelarse La apariencia del agua de cal se integra mejor a
estructuras antiguas
DESVENTAJAS DE LA CAL
Los morteros a base de cal tienen las siguientes desventajas: Curado lento Susceptible a daño por congelación Costo Cuidado en el uso
El agua de cal tiene las siguientes desventajas: Consistencia del color Facilidad de uso
RECOMENDACIONES PARA EL USO DE CAL
Durante la carbonatación de la cal hay dos problemas principales a evitar:
Encogimiento Segregación
RECOMENDACIONES PARA EL USO DE CEMENTO
Cementos con un contenido bajo de sulfatos y álcalis deben ser usados para conservación
Barreras contra agua deben ser usadas para proteger materiales antiguos del agua del cemento
El uso de cemento de baja densidad debe ser considerado en trabajos de conservación
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