MATERIALES DE CONSTRUCCION
VARIEDADES DE CAL VIVA
cal
VARIEDADES DE CAL VIVA. De acuerdo con el porcentaje de óxido de calcio las cales vivas de clasifican en dos variedades. Cales Grasas: son las mas blancas, fabricadas con piedras calizas de gran pureza, que en presencia de agua reaccionan con fuerte desprendimiento de calor. Cales Magras: son más amarillentas, mas impuras porque poseen sustancias como arcilla, óxido de magnesio, etc., que en presencia de agua reaccionan con poco desprendimiento de calor.
CAL APAGADA. Se dice que se obtiene “cal apagada” cuando los albañiles vierten agua sobre la cal viva en las construcciones. El apagado es exotérmico: se desprende gran cantidad de calor que evapora parte del agua utilizada. Simultáneamente la cal viva se desterrona y expande. Es pastosa y como es cáustica, no debe tocarse con los dedos. El apagado de la cal viva se practica en un hoyo excavado en el terreno o dentro de una batea de madera. Mientras el albañil añade agua, remueve constantemente la mezcla. Después cubre con agua el producto obtenido y lo estaciona un mínimo de 48 horas. Con cal apagada, arena y en ocasiones polvo de ladrillo se hace la mezcla, argamasa o mortero aéreo, para asentar ladrillos, fijar baldosas y azulejos y revocar paredes.
CAL HIDRATADA. La cal hidratada es hidróxido de calcio, pero la cal viva no es apagada a pie de obra, sino en condiciones cuidadosamente controladas. El óxido de calcio debe recibir una cantidad estrictamente necesaria de agua, obteniéndose un hidróxido como polvo seco, que se muele finamente. La cal hidratada se expende en bolsas de papel impermeable de 40 kilos. Se utiliza como la cal apagada pero reporta ventajas:
Transporte sencillo y almacenamiento en pilas.
Buena conservación, por no estar expuesta al aire.
Y aplicación inmediata, que no requiere estacionamiento previo bajo agua durante 48 hs
CEMENTO PORTLAND
Cemento portland en la construccion
CEMENTO PORTLAND
Varios siglos antes de Cristo los romanos descubrieron la “puzzolana”, material volcánico que extraían de Puzzuoli, cerca de Nápoles, Italia. Mezclada con cal y arena endurecía cuando se amasaba con agua. La puzzolana experimenta un fraguado hidráulico porque su transformación es causada por la acción del agua. Muchas veces se intento imitar sin éxito hasta que, en 1824 el albañil inglés John Aspdin elaboró un polvo que, empastado con agua, adquiría dureza y coloración grisácea. Como se parecía a las piedras de Portland (Inglaterra), fue llamado Cemento Portland.
FABRICACIÓN. Las materias primas son piedras calizas y arcillas. En un principio se buscaron canteras de piedras calizas arcillosas, con 20-40% de arcillas. En la actualidad se explotan por separado calizas y arcillas, mezcladas luego en la proporción adecuada. Las sucesivas etapas de la fabricación son: Mezcla y molienda de las materias primas: Ambos procesos se cumplen conjuntamente dentro del molino de bolas, gran tambor horizontal giratorio dentro del cual hay bolas metálicas. Los choques, durante su rotación, pulverizan las materias primas, convertidas en pasta cruda. Se puede trabajar de dos maneras: por vía seca, en la que la mezcla y molienda se efectúan con las materias primas solamente, o por vía húmeda, en la que se mezcla y muele en presencia de agua.
Cocción de la pasta cruda: De los molinos de bolas la pasta cruda pasa a los hornos rotatorios continuos, semejantes a los de cal viva, pero de 200 metros de longitud y 10 metros de diámetro. El tubo tiene su chapa interiormente revestida de ladrillos refractarios. Giran lentamente: 1 vuelta por minuto. Debido a la pendiente, la pasta cruda desciende del extremo superior al inferior. Un quemador, de fuel oil y aire primario a presión, o bien de gas natural, genera una larga llama, cuya temperatura se eleva a 1500º C. Primero se deseca la pasta cruda. Después los carbonatos se calcinan. Por último, reaccionan los distintos óxidos. El producto obtenido, llamado clinquer, es negro, duro y granulado. Cae caliente dentro de un sistema enfriador; por ejemplo, otro cilindro rotatorio por el que circula aire frío a contracorriente. El aire así calentado actúa como aire secundario en la combustión. Los hornos de cemento funcionan ininterrumpidamente con rendimientos de varios miles de toneladas diarias de clinquer.
Transformación del clinquer en cemento portland: El clinquer se estaciona un mínimo de 15 a 30 días. Luego se muele finalmente en el molino de bolas. Durante la molienda se incorpora un 3% de yeso crudo. Este aditivo regula el tiempo de fraguado. El cemento portlan no enyesado fragua velozmente: a los 5 minutos de empastado con agua endurece, en cambio cuando contiene yeso, se inicia el fraguado a los 45 minutos de agregada el agua. El cemento molido se conserva dentro de enormes silos, protegido de la humedad ambiente.
REQUISITOS EXIGIDOS AL CEMENTO PORTLAND. Los ensayos mas importantes son: Determinación de la finura del polvo: el cemento se tamiza y el polvo grueso que no atraviesa el tamiz se expresa con un por un porcentaje. Determinación de la velocidad de fraguado: Se amasa cemento con agua en cantidades prefijadas, poniendo en marcha un cronómetro. Cada tanto se pincha la masa semisólida con una agua fina. Queda completado el endurecimiento cuando esta ya no penetra. El tiempo mínimo para que se inicie el fraguado es de 45 minutos y el máximo tolerado es de 3 horas. Determinación de las resistencias mecánicas: Las resistencias mecánicas son dos requisitos esenciales, dado el uso del cemento portland en la construcción. Se determinan con piezas de forma y tamaño normalizados a fin de comprobar los resultados. La resistencia a la compresión se calcula midiendo la fuerza que aplicada sobre la cara de un cubo de cemento y arena causa su ruptura. Para la resistencia a la tracción se utilizan piezas en forma de 8, estiradas en sentidos opuestos. Composición química: Los análisis químicos determinan el porcentaje de cada óxido componente. Dichos porcentajes se relacionan con el índice de hidraulicidad, que es de alrededor de 0,6 para el cemento portland común.
VARIEDADES Y USOS DE LOS CEMENTOS.
VARIEDADES Y USOS DE LOS CEMENTOS
Con cemento portland se hace el cemento armado, hormigón o concreto, una asociación de cemento con arena y pedregullo. Los ingredientes se amasan con agua y vierten en un “encofrado” de madera en cuyo interior hay varillas de hierro. En columnas, vigas y losas para techo o para piso, se unen la resistencia a la compresión dada por el cemento y la resistencia a la tracción, derivada del metal. El hormigón se prepara en obra, si bien hay fabricas que lo venden a granel, listo para ser utilizado.
El cemento portland para monumentos y detalles ornamentales no es apropiado debido a su color gris. Para tales usos se fabrica cemento blanco, con menor contenido de óxidos de hierro y dentro de hornos alimentados con gas natural, para que el clinquer no sea contaminado con cenizas. El agregado de pigmentos al cemento blanco lo colorea a voluntad.
Los cementos de endurecimiento rápido , o supercementos, tienen un porcentaje más alto de silicato tricálcico. Las piedras calizas utilizadas para la pasta cruda son de gran pureza. Además el clinquer se muele muy finamente. Estos cementos alcanzan, a los 3 días, la resistencia lograda por el portland a los 28 días. Son de costo mas elevado pero aceleran la construcción. Los cementos aluminosos, o cementos fundidos, se elaboran con hornos eléctricos, a elevada temperatura. Contienen mayor porcentaje de óxido de aluminio que el portland. Endurecen con velocidad y no son afectados por el agua de mar, que disgrega al cemento común. Los cementos aluminosos se emplean en instalaciones portuarias. El fibrocemento es cemento portland mezclado con fibras de amianto. Es liviano y aislante del calor. Las chapas lisas de fibrocemento sirven para tabiques; las corrugadas, para techos de depósitos y galpones.
CALES HIDRÁULICAS
CALES HIDRÁULICAS. El producto obtenido en la calcinación depende de la composición química de las calizas: Con piedras calizas prácticamente puras se fabrica cal viva. Con calizas arcillosas (con 20-40% de arcillas) se elabora cemento portland. Cuando se trabaja con calizas moderadamente arcillosas, con 10 a 20% de arcillas, resultan cales hidráulicas, intermedias entre cales y cementos.
Las mezclas preparadas con las cales hidráulicas ofrecen las siguientes ventajas con respecto a las cales comunes:
Apagan sin desprendimiento de calor.
Se emplean inmediatamente después del apagado.
Entre 3 y 5 días, a partir del apagado, adquieren la misma resistencia que la cal viva a los 30 días.
No son afectadas pro la humedad, justificándose su uso en cimientos y piletas.
Se conocen media docena de variedades de cales hidráulicas, desde pobremente hidráulicas hasta fuertemente hidráulicas. Se las diferencia con el índice de hidraulicidad cuyo valor numérico es función del porcentaje de arcillas en la materia prima. La producción de cales hidráulicas ha disminuido. El albañil prefiere mezclar cal hidratada y cemento portland en proporciones adecuedas.
Aditivos
Materiales aditivos, el acero, tipos de acero, acero al calbono, acero de baja aleacion ultra resistentes, aceros inoxidables.
Los materiales de construccion, las rocas, los ladrillos, la arcilla, arenas y gravas, agromerantes, el cemento y el mortero, materiales aditivos, aceros.
Aditivos
Se denominan aditivos a una serie de productos que se añaden al concreto con objeto de mejorar algunas de sus características; normalmente algunos aditivos se agregan al agua del amasado, pero es de suma importancia controlar la dosificación necesaria ya que de lo contrario distorsiona el resultado apetecido; por lo general se recomienda solo la utilización de aquellos aditivos garantizados por empresas de reconocida solvencia; según la normatividad vigente, se autoriza el empleo de aditivos siempre que se justifique, mediante ensayos que la sustancia agregada en las proporciones previstas y disueltas en el agua produce el efecto deseado.
Los diferentes tipos de acero se agrupan en cinco clases principales:
Aceros al carbono.
Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de automóvil, la mayor parte de las estructuras de construcción de acero, cascos de buques, somieres y horquillas o pasadores para el pelo.
Aceros de baja aleación ultra resistentes.
Esta familia es la más reciente de las cinco grandes clases de acero. Los aceros de baja aleación son más baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleación. Sin embargo, reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho mayor que la del acero al carbono. Por ejemplo, los vagones de mercancías fabricados con aceros de baja aleación pueden transportar cargas más grandes porque sus paredes son más delgadas que lo que sería necesario en caso de emplear acero al carbono. Además, como los vagones de acero de baja aleación pesan menos, las cargas pueden ser más pesadas. En la actualidad se construyen muchos edificios con estructuras de aceros de baja aleación. Las vigas pueden ser más delgadas sin disminuir su resistencia, logrando un mayor espacio interior en los edificios.
Aceros inoxidables.
Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre y oxidación a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos. Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas. Debido a sus superficies brillantes, en arquitectura se emplean muchas veces con fines decorativos. El acero inoxidable se utiliza para las tuberías y tanques de refinerías de petróleo o plantas químicas, para los fuselajes de los aviones o para cápsulas espaciales. También se usa para fabricar instrumentos y equipos quirúrgicos, o para fijar o sustituir huesos rotos, ya que resiste a la acción de los fluidos corporales. En cocinas y zonas de preparación de alimentos los utensilios son a menudo de acero inoxidable, ya que no oscurece los alimentos y pueden limpiarse con facilidad.
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