1 INTRODUCCIÓN Desde sus comienzos, el ser humano ha modificado su entorno para adaptarlo a sus necesidades. Para ello ha hecho uso de todo tipo de materiales naturales que, con el paso del tiempo y el desarrollo de la tecnología, se han ido trasformando en distintos productos mediante procesos de manufactura de creciente sofisticación. Hay compuestos orgánicos y compuestos inorgánicos; muchos de ellos se emplean comúnmente tanto en el hogar como en la industria, así como en el trabajo de albañilería; algunos de ellos los transforma el hombre a partir de materias primas que adquiere del medio natural. En la naturaleza se encuentran una serie de sustancias que se unen, se mezclan, se combinan y forman todos los materiales que constituyen las diferentes capas de la tierra y que se encuentran en cualquiera de los tres estados de la materia: sólido, líquido o gaseoso. Con objeto de utilizar y combinar adecuadamente los materiales de construcción los proyectistas deben conocer sus propiedades. Los fabricantes deben garantizar unos requisitos mínimos en sus productos, que se detallan en hojas de especificaciones. El presente informe muestra un análisis sobre los cementadores inorgánicos, los cuales son todos aquellos materiales que se utilizan en la construcción formados por una mezcla de arcilla y sindicatos de calcio (sindicatos doble de aluminio y calcio) y al añadirse agua, fragua o se solidifica, ya sea para realización de morteros y confeccionar el proyecto y los diseños de la obra como para el estudio del programa de trabajo.
Informe sobre los cementadores inorgánicos utilizados en construcción.
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INTRODUCCIÓN
Desde sus comienzos, el ser humano ha modificado su entorno para adaptarlo a sus
necesidades. Para ello ha hecho uso de todo tipo de materiales naturales que, con el paso
del tiempo y el desarrollo de la tecnología, se han ido trasformando en distintos productos
mediante procesos de manufactura de creciente sofisticación.
Hay compuestos orgánicos y compuestos inorgánicos; muchos de ellos se emplean
comúnmente tanto en el hogar como en la industria, así como en el trabajo de albañilería;
algunos de ellos los transforma el hombre a partir de materias primas que adquiere del
medio natural. En la naturaleza se encuentran una serie de sustancias que se unen, se
mezclan, se combinan y forman todos los materiales que constituyen las diferentes capas de
la tierra y que se encuentran en cualquiera de los tres estados de la materia: sólido, líquido o
gaseoso.
Con objeto de utilizar y combinar adecuadamente los materiales de construcción los
proyectistas deben conocer sus propiedades. Los fabricantes deben garantizar unos
requisitos mínimos en sus productos, que se detallan en hojas de especificaciones.
El presente informe muestra un análisis sobre los cementadores inorgánicos, los cuales son
todos aquellos materiales que se utilizan en la construcción formados por una mezcla de
arcilla y sindicatos de calcio (sindicatos doble de aluminio y calcio) y al añadirse agua,
fragua o se solidifica, ya sea para realización de morteros y confeccionar el proyecto y los
diseños de la obra como para el estudio del programa de trabajo.
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OBJETIVOS
Establecer que se conozcan los procesos de uso de cementadores inorgánicos, y todas las
etapas que se deben desarrollar para su aplicación en una obra.
Determinar y aplicar los conocimientos adquiridos en los periodos de clase para una
mejor interpretación de todas las actividades realizadas durante la ejecución de un proyecto.
Definir y observar el proceso de realización de una mezcla o sabieta así como su debida
aplicación en la obra.
Identificar y observar de manera vivencial los errores o la correcta aplicación de los usos
de cementadores inorgánicos.
Conocer y aprender sobre cada uno de los tipos de morteros realizados dentro de la obra y
donde deben ser aplicados.
Identificar los temas vistos en clase, y poder dar un juicio crítico sobre su aplicación
dentro de una obra en construcción.
Localizar como es el almacenamiento del material dentro la obra y tratamiento,
procurando observar que su guardado haya sido el adecuado para evitar daños en el mismo.
Conocer cuáles son las proporciones utilizadas para la realización de una mezcla, así
como la aplicación de la misma.
Conocer las distintas aplicaciones de los cementadores inorgánicos en una construcción.
Poder presentar gráficamente los aciertos y desaciertos de la obra en construcción
visitada.
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CEMENTADORES INORGÁNICOS
Son materiales que se utilizan en la construcción, formados por una mezcla de arcilla y
sindicatos de calcio (sindicatos doble de aluminio y calcio) y al añadirse agua, fragua o se
solidifica. En la construcción, los cementadores más empleados son la cal, el yeso y los
cementos artificiales, que mezclados con áridos (arenas y gravas) forman los componentes
más utilizados morteros y hormigones.
CEMENTADORES NATURALES: Son los que proceden de la calcinación de
una roca natural sin adición alguna, como el yeso la cal y los cementos naturales.
CEMENTADORES ARTIFICIALES: Los cementadores artificiales, son aquellos
que se obtienen de la calcinación de las mezclas de piedras de composición
conocidas y cuidadosamente dosificadas o sea están sometidas a tratamientos que
tienen como propósito el mejor alguna de sus características para algún uso
especifico que se le desee dar.
CEMENTADORES AEREOS: Los cementadores aéreos son aquellos que loso
fraguan y se endurecen al contacto con el aire y no contienen arcilla.
CEMENTADORES HIDRÁULICOS: Los cementadores hidráulicos son aquellos
que fraguan lo mismo en contacto con el aire que con el contacto con el agua y
contienen arcilla en cantidades relativamente importante, ya que las propiedades de
la arcilla unidas a las de caliza, proporcionan las ventajas hidráulicas.
Grafica sobre la evolución de los cementadores
ArcillaAsfaltos naturales
EscayolaCal aérea
Cal + Puzzolana(o polvo de cerámica)
Prehistoria Antigüedad Edad Media
19501850 19001800
Na
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sO
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os
Mesopotamia
Egipto
Grecia
Roma
Cemento rápidoCal hidráulica
Cemento PortlandOtros cementos basados en clinker de CP
Cemento aluminoso
Resinas sintéticas"Productos negros"
Tiempos Modernos
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CEMENTO
El nombre deriva de “cementum” que en latín significa argamasa. Antiguamente se
aplicaba a los morteros en general, hasta que en 1792, se patento el primer cemento natural
o romano, producto resultante de la cocción de caliza y arcilla. A principios del siglo XIX
se descubrió que si la caliza primitiva contenía arcilla, o se le añadía artificialmente en
proporciones del 8 al 20% el producto resultante de la cocción, reducido a polvo, tenia
propiedades hidráulicas. Se atribuye a José Aspind la invención de cemento Pórtland,
patentado en 1824.
Para su fabricación se recurrió a obtener cal, que una vez mezclada con arcilla, se volvía
cocer en hornos y se pulverizaba el producto resultante. Como la temperatura de cocción
era baja, el cemento, era de mala calidad después se elevo la temperatura hasta un principio
de fusión.
CLASIFICACIÓN
Existen varias formas de clasificaciones según el fraguado, la composición química y la
aplicación:
a) Por su fraguado, los cementos pueden ser rápidos o lentos, según este termine antes o
después de una hora.
b) Por su composición química: Naturales, Pórtland, escorias, puzolanicos, aluminosos,
sulfatados.
c) Por sus aplicaciones: de alta resistencia inicial, resistente a sulfatos.
CEMENTOS NATURALES
Son los cementos obtenidos por la calcinación de margas (rocas calizas y arcillas) a una
temperatura necesaria por la expulsión del anhídrico carbónico, y pulverizando el producto
obtenido.
CEMENTOS NATURALES DE FRAGUADO LENTO: Se fabrican con margas de
composición similar a la mezcla de los crudos empleados para la fabricación del cemento
Pórtland aunque diferenciado que no hay que preparar los crudos ni añadir sustancias para
retardar el fraguado. El fraguado se inicia a los 30 minutos de amasado y termina a las 12
horas.
CEMENTOS NATURALES RAPIDOS: Los cementos naturales son los menos
utilizados en la construcción con los de fraguado lento se realizan trabajos de albañilería en
general y morteros de baja resistencia, los de fraguado rápido se destinan a trabajos
complementarios de albañilería, aristas o doblado de bóvedas, el cemento zumaya
mezclado con el Pórtland se utiliza en obras marítimas.
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CEMENTOS ARTIFICIALES
Son cementos hidráulicos obtenidos por la cocción a elevadas temperaturas (1450 C) de
una mezcla artificial perfectamente homogenizada y dosificada de caliza y arcilla, y
finalmente se muele.
CEMENTO PÓRTLAND: Son los que tienen más aplicación en las obras de albañilería.
Se distinguen dos clases: las corriente o normal y resistente a las aguas selenitosas. Ambos
se obtienen en la pulverización conjunta de la clínica y una porción de yeso para retardar el
fraguado; es resistente a las aguas selinitosas se diferencia de la corriente en su bajo
contenido de aluminato tricálcico, siendo capaz de resistir la agresiva del sulfato cálcico.
Las normas indican una designación para determinar cada cemento, seguida de un numero
que indica la resistencia a la compresión de un mortero normal con dosificación 1:3 a los 28
días del cemento Pórtland corriente o normal.
El fraguado de estos cementos empieza alrededor de los 30 o 45 min y termina tras 10 o 12
horas de su amasado. El cemento con aguas, reaccionan sus componentes formándose una
masa que da tiempo al poder ser colocado en la obra.
CEMENTOS SIDERÚRGICOS: Las normas establecen dos clases: el cemento Pórtland
siderúrgico y el cemento Pórtland de horno alto.
CEMENTOS PUZOLANICOS: Son el producto de una mezcla resultante de puzolana y
clinker con la adición eventual de aljez para regular el fragmento. Se llama puzolana al
producto natural de origen volcánico capaz de fijar cal a la temperatura ambiente y formar
materiales con propiedades hidráulicas.
PUZOLANA: Las puzolanas son substancias que contienen minerales silíceos y
aluminosos que si bien no tienen por si mismo cualidades cementantes, son capaces de
reaccionar con la cal en la presencia del agua o temperaturas ordinarias para formar
compuestos cementantes.
CEMENTOS DE ADICIÓN: Son cementos preparados con clinker y otros materiales
cuyas resistencias mecánicas pueden ser inferiores a la de los cementos tipo Pórtland o
siderúrgicos. Se distinguen dos clases: el cemento siderúrgico clínico, contenido por una
mezcla de 70% de escoria, y al resto de clínica de sulfato cálcico, y al cemento de adición
corriente que se obtienen por mezclas de clínica con materiales tales como margas, calizas
puzolanicas escorias o cemento natural.
CEMENTO ALUMINOSO: Son cementos obtenidos por una mezcla de materiales
aluminosos y calizos, con contenido del 32% en oxido de aluminio.
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SUPERCEMENTO: Se trata del cemento Pórtland de altas resistencias iniciales y se
distinguen en partículas por una mayor finura y una composición de materia prima algo
distinta añadiéndose substancias de producto inferior al 6% por ejemplo, cal sin aumentar el
azufre y la magnesia.
CEMENTO PÓRTLAND BLANCO: Es un cemento artificial, obtenido mediante
materias primas como la creta y el caolin, sin contenido de magnesio ni hierro, ya que estos
cuerpos son los que le dan al cemento su característico color gris tiene la designación P.B.
adicionandoles colorantes naturales o artificiales inorgánicos, se obtiene cemento coloriado
empleados en revocos y en las fabricas de terrasos y baldosas hidráulicos.
CEMENTOS EXPANSIVOS: Son aquellos cuya composición tiene la propiedad de
aumentar el volumen durante el proceso del fraguados y endurecimiento.
CEMENTOS GRAPIERS
Son cementos artificiales de fraguado lento, obtenidos por la grapiers de la cal, cuando de
ellos se separa la cal que los acompaña.
CEMENTOS MIXTOS
Son los que se obtienen, en porción variable, de un cemento natural y grapiers de cal
después de la calcinación.
FABRICACIÓN DE CEMENTOS
La fabricación de cementos comprende una serie de operaciones comunes a todos ellos; la
fabricación de cemento Pórtland, el más utilizado, se resume en las siguientes fases:
1) Elección de las materias primas: Como es difícil encontrar en la naturaleza calizas con
la cantidad precisa de arcillas para fabricar este material, se recurre a la mezcla de rocas
calizas y arcillas naturales en proporciones determinadas. También se puede emplear
productos artificiales calizos, escoriales de altos hornos y, como arcilla, arena de residuos
de minerales de hierro.
La extracción de la caliza suele hacerse a cielo abierto por voladura con dinamita, la arcilla
se extrae con picos o palas y excavadoras. Todos los materiales son transportados a las
trituradoras por medio de volquetes.
2) Trituración: Esta se realiza con, machacadoras de mandíbulas, trituradoras de martillos
o rodillos, entre otra maquinaria. Los materiales son triturados hasta un tamaño que permita
su manipulación y transportación, por medio de fajas, a las bodegas de almacenamiento de
materia prima.
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3) Preparación de las mezclas: Se pueden hacer por dos formas:
Vía húmeda: Fue el primer método empleado. Consiste en unir los materiales en
forma de líquidos, mezclados con agua, obteniéndose mezclas muy homogéneas que
proporcionan a los cementos características constantes y de alta calidad.
Vía seca: Se emplean cuando las materias son duras y no contienen arena. Hoy que
extraer la humedad de cantera antes de su pulverización.
4) Molienda: Se emplean molinos turbadores rotativos con bolas de acero en su interior, la
trituración se produce porque al girar el cilindro, arrastra las bolas hasta cierta altura
originando en su caída choques que pulverizan el material.
5) La cocción: En principio se realiza en hornos similares a los empleados para la cocción
de cales hidráulicas, aunque estos son de marcha continua.
Actualmente, los hornos giratorios se han generalizado por su capacidad de producción y
homogeneidad en el producto obtenido. Entran formados por un cilindro de palastro de 50 a
150 m de longitud, 3m de diámetro, con una pendiente girando alrededor de un eje a dos
vueltas por minuto, en su interior esta revertido con material refractario. Por el extremo más
alto se produce el crudo y por el otro se inyecta carbón pulverizado o petróleo.
6) Clinker: obtenida en el horno está formado por una bolsa de 1cm de diámetro, este una
vez enfriado se muele en molinos en bolas junto con un 3% de aljez sin coser.
7)La conservación en silos herméticos o en bidones tiene un duración limitada: La
conservación en sacos depende de la temperatura, humedad de su apilamiento, en locales o
la intemperie, entre otros acondicionados amontonados convenientemente , protegidos de la
corriente de aire a una temperatura de 20C , se puede conservar de 6 a 8 meses.