• Author / Uploaded
• Ace [V͞ιrтυαl E͞ɴтerтαιɴмeɴт]

Citation preview

CEMENTO Y CAL ❑ CAL AÉREA ❑ CAL HIDRÁULICA ❑ CEMENTO ❑ CEMENTO PORTLAND

INTEGRANTES BARRIOS VELASQUEZ JAVIER BERNILLA TENORIO PEDRO ADOLFO

COMECA TRAUCO JORGE LUIS SIERRA MENDOZA KEVIN

LA CAL • DEFINICION:

• La cal es el producto que se obtiene calcinando la piedra caliza por debajo de la temperatura de descomposición del óxido de calcio. En ese estado se denomina cal viva (óxido de calcio) y si se apaga sometiéndola al tratamiento de agua, se le llama cal apagada (hidróxido de calcio).

PROCESOS DE OBTENCIÓN DE LA CAL

1. EXTRACCION: Se desmonta el área a trabajar y se lleva a cabo el descapote, posteriormente se barrena aplicando el plan de minado diseñado

2.

TRITURACIÓN:

POSTERIORMENTE ES SOMETIDA A UN PROCESO DE TRITURACIÓN QUE ARROJARÁ COMO PRODUCTO TROZOS DE MENOR TAMAÑO QUE SERÁN CALCINADOS EN HORNOS VERTICALES.

3.

CALCINACIÓN:

• En esta etapa las rocas sometidas a calcinación pierden bióxido de carbono y se produce el óxido de calcio (cal viva).

• 4. Enfriamiento: Posteriormente se somete a un proceso de enfriamiento para que la cal pueda ser manejada y los gases calientes regresan al horno como aire secundario. • 5. Inspección: Se inspecciona cuidadosamente las muestras para evitar núcleos o piezas de roca sin calcinar.

6.

CRIBADO:

• Se somete al cribado con el fin de separar la cal viva en trozo y en guijarros (piedra pequeña, redondeada y lisa) de la porción que pasará por un proceso de trituración y pulverización.

7. TRITURACIÓN Y PULVERIZACIÓN:

• Se realiza con el objeto de reducir más el tamaño y así obtener cal viva molida y pulverizada, la cual se separa de la que será enviada al proceso de hidratación.

8. HIDRATACIÓN:

• Consiste en agregar agua a la cal viva para obtener la cal hidratada.

9. ENVASE Y EMBARQUE: • La cal es llevada a una tolva de envase e introducida en sacos y transportada a través de bandas hasta el medio de transporte que la llevará al cliente.

CAL AÉREA • DEFINICION:

• Se denomina así porque no endurece dentro del agua. • Se fabrica a partir de piedras calizas trituradas que contengan carbonato cálcico, en porcentajes superiores al 95%, calcinadas por encima de 1000°C.

CAL AÉREA • Composición química: • A diferencia de la cal hidráulica presentan un único componente esencial: el óxido de calcio(CaO). • Apagado de la cal aérea: • Es una reacción de hidratación del óxido de calcio y su transformación en hidróxido cálcico. •

CaO + H2O ↔ Ca(OH)2

• Reacción exotérmica • Aumento de volumen • Apagado a cualquier temperatura a la que se producen • La granulometría de la cal viva influye en el apagada

CAL AÉREA • Fraguado de la cal aérea: • Es una reacción de carbonatación del Ca(OH)2 de las cales aéreas por el CO2 atmosférico y su transformación en calcita. •

CO2 + Ca(OH)2 ↔ CaCO3 + H2O

• Reacción endotérmica • Disminución de volumen • Se produce exclusivamente en el aire.

TIPOS DE CALES AÉREAS • Criterio: de acuerdo al contenido en CaO y MgO.

• Cal Cálcica: • Cales constituidas principalmente de óxido de calcio o de hidróxido de calcio, sin adición de materiales puzolánicos o hidráulicos. Ejm: cal cálcica 90(CL90), cal cálcica 80(CL80), cal cálcica 70(CL70).

TIPOS DE CALES AÉREAS • Cal Dolomítica: • Cales constituidas principalmente por óxidos o hidróxidos de calcio y de magnesio, sin adición de materiales puzolánicos o hidráulicos. Ejm: cal dolomítica 85(DL85), cal dolomítica 80(DL80).

CALES HIDRÁULICAS • DEFINICIÓN: • Son llamadas así porque fraguan y endurecen con el agua. • Contienen entre un 10 y un 20% de arcillas y en ellas el efecto cementante se logra tanto por medio de la carbonación de la cal, como por el proceso de Hidratación de los silicatos y aluminatos formados por reacción a bajas temperaturas entre la caliza y la arcilla presente.

CALES HIDRÁULICAS • Proceso de fabricación • En la fabricación de la cal hidráulica distinguimos las siguientes fases de cocción: • De 500- 700ºC se produce el secado de los componentes arcillosos de la roca caliza. • A los 850ºC la roca caliza se descompone.

• CaCO3 + calor → CaO + CO2 ↑

CALES HIDRÁULICAS • Entre los 1000 y los 1100ºC la sílice y la alúmina de las arcillas reaccionan con el óxido de calcio (CaO) para formar silicatos de calcio y aluminatos de calcio. •

•

SiO2+ CaO →silicato de calcio (SiO2. 2CaO)

Al2O3+ CaO →aluminato de calcio (Al2O3. 3CaO)

• Tras la cocción de la roca caliza se extraen del horno terrones de diferentes tamaños en cuya composición encontramos cal viva (CaO) y silicatos y aluminatos de calcio. El apagado de la cal viva para la obtención de hidróxido cálcico (Ca(OH)2) se realiza por aspersión, de tal forma que, simultáneamente, los terrones de cal se deshacen obteniendo cal hidráulica natural en polvo.

CALES HIDRÁULICAS • Fraguado • El fraguado de la cal hidráulica comprende dos reacciones. Durante la primera reacción se da la hidratación de los silicatos y los aluminatos de calcio, tanto bajo el agua como con el agua de amasado. En la segunda reacción carbonata el hidróxido cálcico transformándose en carbonato cálcico.

• Este doble comportamiento a la hora del fraguado aporta una serie de ventajas a los morteros fabricados con cal hidráulica

CALES HIDRÁULICAS • Fraguado • La parte hidráulica endurece con mayor rapidez, aportando resistencia a corto plazo a las mezclas, pudiendo trabajar incluso en ambientes muy húmedos y/o fríos e, incluso, con lluvia. Esto permitirá una mayor agilidad en la ejecución de las obras y en la superposición de las diferentes fases constructivas. • La parte aérea carbonata con mayor lentitud, dando mayor plasticidad al mortero y permitiendo su adaptación a los posibles movimientos del soporte.

TIPOS DE CALES HIDRÁULICAS • La clasificación de las cales hidráulicas que se muestra a continuación atiende a su método de fabricación y a su composición. Las siglas que aparecen entre paréntesis al lado de cada tipo de cal hidráulica son las que corresponden al marcado CE, esto es, las siglas que deben aparecer en el saco de cal hidráulica y que permiten al consumidor diferenciar cada tipo de cal.

TIPOS DE CALES HIDRÁULICAS • Cal hidráulica natural (NHL): • Proviene de la calcinación de calizas que contienen de un 5 a un 25% de arcilla que al cocerse le confieren su carácter hidráulico. La cal hidráulica natural se obtiene de una roca caliza sin aditivosañadidos ni durante la cocción ni a posteriori.

TIPOS DE CALES HIDRÁULICAS • Cales hidráulicas formuladas (FL): • Constituidas principalmente por cal aérea (CL) y/o cal hidráulica natural (NHL) con material hidráulico y/o puzolánico añadido.

TIPOS DE CALES HIDRÁULICAS • Cales hidráulicas artificiales (HL): • Contienen sustancias añadidas antes o después de la cocción, como polvo de roca volcánica, cenizas volantes de la combustión de petróleo, escorias siderúrgicas, etc., que reaccionan con el hidróxido de calcio a temperatura ambiental formando compuestos hidráulicos.

EN RESUMEN:

EL CEMENTO I. DEFINICIÓN: • Es un aglomerante hidráulico, de gran poder petrificante, fraguado rápido y alta resistencia.

• La palabra “Caementum” (del latín: Cementare=yacer, reposar)

EL CEMENTO • II. PRINCIPIOS DE FABRICACION • MATERIAS PRIMAS • COMBUSTIBLES

• PREPARACION DE CRUDO

EL CEMENTO • MATERIAS PRIMAS • Calizas con alto rendimiento de Co3Ca (Creta, caliza compacta, margas, etc).

• Rocas arcillosas (arcilla, esquistos arcillosos) que contienen SiO2, Al2O3 y Fe2O3. • Por 1 tonelada de cemento se gasta como promedio de 1.5 toneladas de materia prima.

• La mezcla caliza-arcilla es de 3:1(75%caliza-25% arcilla). • Escorias de alto horno que contienen: CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3.

EL CEMENTO

EL CEMENTO • COMBUSTIBLES • El más usado y más eficaz es el gas natural que contiene alta capacidad calorífica. • En menor escala el combustible sólido (Mozut), que se prepara luego del secado y moliendo el carbón (antiacita, hulla).

EL CEMENTO • PREPARACION DE CRUDO • 1) Extracción en la cantera y transporte de la materia prima (caliza, arcilla, yeso). • 2) Preparación de la mezcla cruda: Molienda fina con dosificación exacta, por vía seca o húmeda.

EL CEMENTO • 3) Cocción de la mezcla cruda hasta la sinterización (Clinker). • Se emplean hornos giratorios revestidos de material refractario. Tienen longitudes de 95, 185 hasta 230 metros y un diámetro entre 5 y 7 metros.

4, MOLIENDA DE CLINKER AGREGANDO YESO (CEMENTO). • La molienda se lleva a cabo en molinos tubulares (tambores de acero revestidos con placas de acero blindado), pueden medir 3.95x11 metros y rinden 100 ton./hora. • La molienda fina se transporta hacia silos de hormigón. • El Clinker tiene una superficie específica de 4000-5000 cm2/gr. • Aquí en la molienda se agrega yeso (3,5%) no más, este sirve para retardar el fraguado del cemento portland. • El Clinker de la molienda sale con una temperatura de 80 a 120°C que se envían a los silos de hormigón.

4, MOLIENDA DE CLINKER AGREGANDO YESO (CEMENTO).

EL CEMENTO • 5) Almacenamiento del producto

EL CEMENTO • III. CLASIFICACION • Según la A.S.T.M los cementos se clasifican en: • CEMENTOS NATURALES: Romano y Portland Natural • CEMENTOS ARTIFICIALES • CEMENTOS PORTLAND ARTIFICIALES • PUROS

ADICIONALES

• CEMENTOS ESPECIALES • BLANCO

DE MAMPOSTERIA

CEMENTOS NATURALES • Son aglomerantes hidráulicas, resultantes de la calcinación de mezclas naturales de caliza y arcilla, tales como piedras arcillosas a temperaturas de 1000 a 1200°C. • CEMENTO ROMANO

• CEMENTO PORTLAND NATURAL

CEMENTOS ARTIFICIALES • Son todos aquellos cementos para cuya fabricación se parte de mezclas de caliza y arcilla, preparadas y dosificadas, con la gran ventaja que mantienen una proporción constante en sus componentes, la cual no se presenta en las mezclas naturales, que varían con las capas y filones de la cantera.

EL CLINKER • Es un material granulado (1-4 cm) obtenido por cochura hasta sinterización (1450) de la materia prima para cemento.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL CLINKER: • Cal (CaO)

62-65% • Álcalis

• Sílice (SiO2)

19-22%

• Alumina (Al2O3)

4-7%

• Óxido de Hierro

2-4%

• Magnesia

1-4%

• Anhídrido sulfúrico

1.5-2%

0.3-1%

• Agua + Bióxido de carbono (H2O más CO2) 1-3%

COMPOSICION MINERAL • Los principios minerales que componen el Clinker son: • LA ALITA (silicato tricíclico) 3 CaO SiO2(CaS):

• BELITA: (silicato dicálcico) 2CaO.SiO2 (C2S) • ALUMINATO TRICALCICO: C3A (Al2O3.3CaO) • FERRO-ALUMINATO-TETRACALCICO: 4CaO, Al2O3, Fe2O3 (C4AF) • MAGNESIA: • OXICO CALCICO LIBRE: • ALCALIS (Na2O, K2O)

IV. CEMENTO PORTLAND ARTIFICIAL • Es el producto obtenido por la pulverización de un Clinker, el cual consiste esencialmente en silicatos de calcio hidráulicos, al cual no se le ha hecho ninguna adición posterior a la calcinación que no sea agua o sulfato de calcio.

IV. CEMENTO PORTLAND ARTIFICIAL

V. TIPOS DE CEMENTO PORTLAND ARTIFICIAL PURO. • La normac-150 A.S.T.M los califica en 5 tipos diferentes, de acuerdo a las proporciones relativas de sus compuestos principales.

V. TIPOS DE CEMENTO PORTLAND ARTIFICIAL PURO.

V. TIPOS DE CEMENTO PORTLAND ARTIFICIAL PURO.

V. TIPOS DE CEMENTO PORTLAND ARTIFICIAL PURO.

VI. PROPORCION DE LOS COMPONENTES BASICOS • La A.S.T.M. en su especificación C-150 da la siguiente composición potencial media de cada uno de os cinco tipos de cemento Portland.

VII. CEMENTOS PORTLAND ARTIFICIALES ADICIONALES • Se obtienen por la pulverización conjunta del Clinker portland y otros materiales arcillosos o calcáreo-arcilloso, calcinados o no, que poseen propiedades hidráulicas y otras puzolánicas con adición eventual de yeso natural. Entre ellos tenemos: • A) CEMENTO PORTLAND DE ESCORIAS • B) CEMENTO PORTLAND PUZOLANICO • C) CEMENTOS ESPECIALES

A) CEMENTO PORTLAND DE ESCORIAS • Es el producto obtenido por la pulverización conjunta de Clinker portland y escoria de altos hornos, con la adición eventual de yeso natural. • Usos: • Obras de concreto armado subterráneo

• Ciertos pavimentos • Estabilización de suelos • Obras hidráulicas • Obras expuestas a aguas agresivas • No es conveniente usarlo en revoques de pequeño espesor, porque puede presentarse eflorescencias.

B)

CEMENTO PORTLAND PUZOLÁNICO

• Es el producto obtenido por la pulverización conjunta del Clinker portland y puzolana, con adición eventual de yeso natural. • Usos: • Preferentemente en obras que resistencia a las aguas agresivas:

• Ejm: • Construcciones expuestas al agua del mar • Construcciones expuestas a las aguas negras

C)

CEMENTOS ESPECIALES

• Son aquellos que requieren de materiales y precauciones especiales en su elaboración con el objetivo de lograr determinadas características del producto final. Entre ellos tenemos:

• Cemento Blanco • Cementos de Mampostería

CEMENTO BLANCO • Se obtiene de la calcinación de materias primas (calizas y arcillas) libres de Fe2O3 y su elaboración requiere ciertas precauciones para evitar contaminaciones. • Las materias primas adecuadas son las calizas blancas, cretas y arcillas de porcelana o caolín, debiendo estar en lo posible exentas de óxido de hierro. • Como retardantes del fraguado sirven también los fosfatos, nitratos de potasio, sodio y armonio. • Los acelerantes del fraguado son los carbonatos de metales alcalinos.

CEMENTO BLANCO La resistencia de estos cementos es un poco más bajo que la de los portland normales y su costo es muy superior. Usos: En acabados decorativos.

DE MAMPOSTERIA El cemento para mampostería es un producto específicamente diseñado y fabricado para ser utilizado en la producción de mortero para pega y pañete o revoque de ladrillos y bloques.

DE MAMPOSTERIA El cemento para mampostería es un producto específicamente diseñado y fabricado para ser utilizado en la producción de mortero para pega y pañete o revoque de ladrillos y bloques.