SEMANA V

AGLOMERANTES

Son aquellos materiales que, en estado pastoso y con consistencia variable, tienen la propiedad de poderse moldear, de adherirse fácilmente a otros materiales, de unirlos entre sí, protegerlos, endurecerse y alcanzar resistencias mecánicas considerables.

•  Primarios:

Proceden de la calcinación de una roca, sin adición alguna, cal de la calcinación y yeso y cemento de la cocción. Yeso, Cal y Cemento

•  Secundarios:

Mortero y Hormigón

Tipos de Aglomerantes

• Conglomerantes aéreos

Los que endurecen en contacto con el aire.

•  Conglomerantes hidráulicos

Los que pueden endurecer en contacto con el aire y sumergidos en agua.

• Conglomerantes hidrocarbonatados

Los que se endurecen por el cambio de viscosidad con la temperatura como los betunes.

Yeso:

Es el producto resultante de la deshidratación total o parcial del aljez o piedra pómez. Calcina y cristaliza entre 400º y 500º C, se reduce a polvo en molinos de bolas. Este polvo amasado con agua fragua y endurece con extraordinaria rapidez (mortero de yeso).

•  Proceso de obtención del yeso:

La fabricación del yeso consta de cuatro fases importantes:

1º      Extracción o arranque de piedra.

2º     Fragmentación y trituración de la piedra de yeso. Para esto, se emplean molinos de martillos.

3º   Deshidratación y cocción de la piedra. Primitivamente se realizaba formando montones de piedras de yeso

•  Procedimientos de cocción del yeso:

Conseguir una perfecta cocción del aljez, sin riesgo de que se mezclen impurezas. Entre ellos están:

*Sistema de horno giratorio.

•  Clasificación de los yesos:

*Yeso gris o negro. Se obtiene calcinando la piedra algez en contacto con los combustibles. Los humos y las impurezas (cenizas, carbón, etc...)

*Yeso blanco. Se obtiene a partir de un algez con pequeñas proporciones de impurezas, después de calcinado y vitrificado es finamente molido hasta el punto de no quedar retenido más de un 10% en un tamiz de dos décimas de mm.

*Yeso escayola. Es un yeso blanco de la mejor calidad, tanto en purezas como en fineza del grano, no quedando retenido más del 1% En un tamiz de 0.2 mm.

Cal:

Es un producto resultante de la descomposición de las rocas calizas por la acción del calor. Estas rocas calentadas a más de 900º C producen o se obtienen el óxido de calcio, conocido con el nombre de cal viva.

•  Obtención de la cal:

Se puede obtener mediante las fases siguientes:

1º. - Extracción de la roca.

 El arranque de la piedra caliza puede realizarse a cielo abierto o en galería y por distintos medios, según la disposición del frente. Los bloques obtenidos se fragmentan para facilitar la cocción.

2º. - Cocción o calcinación.

El carbonato de calcio (CO2Ca), componente principal de las calizas, al someterlo a la acción del calor se descompone en anhídrido carbónico y oxido de calcio o cal viva, produciéndose la reacción químico.

CEMENTO

El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada Clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse.

TIPO DE CEMENTO

1.       De origen arcilloso:

Obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente.

2. De origen puzolánico:

Puede ser de origen orgánico o volcánico, elementos diferentes por su composición, por sus propiedades de resistencia y durabilidad.

v  El cemento Portland

Producto que se obtiene por la pulverización del Clinker portland con la adición de una o más formas de yeso (sulfato de calcio). Se admite la adición de otros productos siempre que su inclusión no afecte las propiedades del cemento resultante. Cuando mezclado con el agua, se obtiene características plásticas con propiedades adherentes que solidifica en algunas horas y endurece progresivamente durante un período de varias semanas. El proceso de solidificación se debe a un proceso químico llamado hidratación mineral.

• TIPOS DE CEMENTO PORTLAND:

·         Tipo I:

Normal es el cemento Portland destinado a obras de concreto en general (Edificios, estructuras industriales).Libera más calor de hidratación que otros tipos de cemento.

·         Tipo II:

De moderada resistencia a los sulfatos, es destinado a obras de concreto en general y obras expuestas donde se requiera moderado calor de hidratación. (Puentes, tuberías de concreto)

·         Tipo III:

Alta resistencia inicial, como cuando se necesita que la estructura de concreto reciba carga lo antes posible o cuando es necesario desencofrar a los pocos días del vaciado

·         Tipo IV:

Se requiere bajo calor de hidratación en que no deben producirse dilataciones durante el fraguado.

·         Tipo V:

Usado donde se requiera una elevada resistencia a la acción concentrada de los sulfatos (canales, alcantarillas, obras portuarias).cementos tradicionales I y IV cementos adicionales II, III y V (extra durables, extra forte, anti salitre)

•  Normativa

La calidad del cemento portland deberá estar de acuerdo con la norma ASTM C 150. En Europa debe estar de acuerdo con la norma EN 197-1.

·        Cementos portland especiales

Se obtienen de la misma forma que el portland, pero que tienen características diferentes a causa de variaciones en el porcentaje de los componentes que lo forman.

o   Portland férrico:

Este cemento es muy rico en hierro. En efecto se obtiene introduciendo cenizas de pirita o minerales de hierro en polvo. Son utilizados en climas cálidos.

o   Cementos blancos:

Contiene su porcentaje muy bajo en hierro. se le suele añadir una cantidad extra de caliza que se le llama clinkerita para rebajar el tipo, ya que normalmente el Clinker molido con yeso sería tipo I

o   Cementos de mezclas:

Es mesclado con otros componentes como la puzolana. El agregado de estos componentes le da a estos cementos nuevas características que lo diferencian del Portland normal.

o   Cemento puzolánico:

Se denomina puzolana a una fina ceniza volcánica, son cuatro tipos de puzolana: negra, blanca, gris y roja. Usado en climas calurosos, Se usa para elementos que necesitan alta impermeabilidad y durabilidad.

o   Cemento siderúrgico:

Escoria de fundiciones o residuos obtenidos calentando el cuarzo. Tiene alta resistencia química, de ácidos y sulfatos, y una alta temperatura al fraguar.

o   Cemento de fraguado rápido:

Se caracteriza por iniciar el fraguado a los pocos minutos de su preparación con agua. (1.000 a 1.200 °C). Apropiado para trabajos menores, de fijaciones y reparaciones, no es apropiado para grandes obras porque no se dispondría del tiempo para efectuar una buena aplicación.

o   Cemento aluminoso:

Se produce principalmente a partir de la bauxita con impurezas de óxido de hierro (Fe2O3), óxido de titanio (TiO2) y óxido de silicio (SiO2). Adicionalmente se agrega óxido de calcio o bien carbonato de calcio. El cemento aluminoso también recibe el nombre de «cemento fundido», pues la temperatura del horno alcanza hasta los 1.600 °C, con lo que se alcanza la fusión de los componentes.

El cemento aluminoso debe utilizarse en climas fríos, con temperaturas inferiores a los 30 °C. En efecto, si la temperatura fuera superior

v Propiedades generales del cemento

* Buena resistencia al ataque químico.

* Resistencia a temperaturas elevadas. Refractario.

* Resistencia inicial elevada que disminuye con el tiempo. Conversión interna.

v PROCESO DE FABRICACIÓN

1.   Extracción y molienda de la materia prima

2.   Homogeneización de la materia prima

3.   Producción del Clinker

4.   Molienda de cemento

o   Reacción de las partículas de cemento con el agua:

1. Periodo inicial: las partículas con el agua se encuentran en estado de disolución, Dura 10min aprox.

2. Periodo durmiente: en las partículas se produce una película gelatinosa, Dura una hora aproximadamente.

3.  Inicio de rigidez: También se le llama fraguado. Por lo tanto, el fraguado sería el aumento de la viscosidad de una mezcla de cemento con agua.

4. Ganancia de resistencia: Desarrolla unos filamentos tubulares llamados «agujas fusiformes», que al aumentar en número generan una trama que aumenta la resistencia mecánica entre los granos de cemento ya hidratados.

5.  Fraguado y endurecimiento: La pasta se endurece y se transforma en un sólido resistente que no puede ser deformado. El tiempo en el que alcanza este estado se llama «final de fraguado».

Almacenamiento:

Si es cemento en sacos, deberá almacenarse sobre parrillas de madera o piso de tablas; no se apilará en hileras superpuestas de más de 14 sacos de altura para almacenamiento de 30 días, ni de más de 7 sacos de altura para almacenamientos hasta de 2 meses. Para evitar que el cemento envejezca indebidamente, después de llegar al área de las obras