Cemento, Calhidra, Yeso y Estuco

CEMENTO, CALHIDRA, YESO Y ESTUCO

INTRODUCCIÓN

En este apartado, conoceremos acerca de los distintos materiales de construcción utilizados primordialmente en el campo de la ingeniería Civil, como son los ya conocidos y famosos, el Cemento, la Calhidra, el Yeso y el Estuco, cuatro principales materiales para la realización de obras, acabados del mismo, y demás.

Se conocerá la explotación, su proceso de producción, y su uso de estos materiales ya mencionados, entre otros.

En el caso del Estuco, encontrara un apartado de sus aplicaciones, ya que este, usualmente se utiliza para la elaboración de acabados en la obra civil.

Sin más podemos empezar y sumergirse en el mundo de la Construcción.

CARLOS RUBEN RUIZ LARA 1


CEMENTO

Técnicamente se le conoce como cemento hidráulico a la denominación que comprende a los aglomerantes que fraguan y endurecen una vez que se mezclan con agua e inclusive, bajo el agua.

De acuerdo con la definición que aparece en la Norma Mexicana NMX-C-414-ONNCCE, el Cemento Hidráulico es un material inorgánico finamente pulverizado, que al agregarle agua, ya sea solo o mezclado con arena, grava asbesto u otros materiales, tiene la propiedad de fraguar y endurecer, incluso bajo el agua, en virtud de reacciones químicas durante la hidratación y que, una vez endurecido, desarrolla su resistencia y conserva su estabilidad.

La planta.

Una se encuentra localizada en Lagunas, Oaxaca. Para la fabricación de cemento se requería de 11 pasos, los cuales mencionaremos a continuación (esto con relación a la planta de cemento Cruz Azul).

Exploración de materias primasExplotación de las materias primas.TrituraciónPre homogenizaciónDosificaciónMolido (molido de la harina cruda)HomogenizaciónCalcinación de la harina crudaEnfriado del ClinkerMolienda del Clinker, junto con una pequeña cantidad de yeso. Envasado y embarcado

Los principales componentes del cemento son (los porcentajes son aproximadas por los distintos tipos de cemento que se fabrican):

Caliza 80%Pizarra 5%Arena silica 13%E matita 2%



Exploración, Explotación de las materias primas y trituración.

La arena silica la traen desde Aguileo Veracruz, la pizarra la consiguen de una cantera a 2 o 3 km de la planta y la roca caliza la obtienen en las canteras localizadas en las mismas instalaciones de la planta.

La roca caliza pasa primeramente por un triturador cónico para reducir su tamaño hasta a 3” aproximados, esta trituradora tiene una capacidad de entre 750 a 1000 toneladas por hora. Una roca de 1.20 metros es triturada hasta dejar fragmentos de un diámetro cercano a 20 cm. La roca ya triturada es transportada por unas bandas al almacén de caliza donde posteriormente se lleva por medio de una banda transportadora a trituración secundaria. La bodega esta dividía en tres partes en:

Caliza limpiaCaliza magnesianaCaliza grillosa

En la trituración secundaria se reduce el diámetro de la caliza de 2 a 3 cm de la caliza a su vez se procesa la pizarra.

Pre-homogenización y Dosificación

El almacén de pre homogenización de la caliza tiene una capacidad de 67 mil toneladas. En este lugar también se dosifican los componentes para empezar la elaboración del cemente. Con una banda de transporte se lleva al almacén en donde un gusano rascador lleva el material al centro de esta en donde hay un una tolva la cual dosifica el material previamente transportado.

La bodega de pre homogenización de la caliza y la pizarra tiene una capacidad de 30 mil toneladas.

Homogenización

En esta parte la caliza es trasportada por una banda y por unos conductos mecanizados (localizados arriba de la banda de transporte) que van agregando cada uno de los 4 componentes principales que hacen falta en la mezcla (caliza, pizarra, arena silica y e matita). Después de esta parte es transportado el material a los molidos.

En la molienda se hace polvo el material hasta tener una consistencia parecida al talco. Tiene una capacidad de 250 ton/hora. Para este proceso se usa un molino de tambor en el cual se localizan una esferas de acero que hacen un efecto



cascada con forme gira el molino lo cual hace que triture la roca hasta hacerlo tipo talco.Posteriormente se transporta le material al área de homogenización por medio de inyección de aire hacia el almacén.

Calcinación de la harina cruda

Primero la mezcla pasa por un pre horneado que se divide en 4 etapas que van desde los 75°C a los 900°C y esto se lleva a cabo de 20 a 30 segundo.

En el horno de calcinación tiene una envergadura de 72m y un diámetro de 4.8 metros, tiene una capacidad de 4200 ton/día. Para calentar el horno se usa coque de petróleo principalmente aunque también se mezcla con algunos desperdicios a base de petróleo o derivados. El material al estar en el horno toma una coloración que va del rojo brillante al blanco debido a la temperatura del horno de calcinación.El interior del horno está recubierto con tabiques

refractarios (silito-aluminozados). Se usa este tipo de recubrimiento por que soporta las altas temperaturas, corrosiones y no permite la generación de “costras”.

Enfriado del Clinker y Molienda del Clinker

A la “harina cruda” después de ser calcinada toma el nombre de Clinker se transporta al enfriador y es almacenada para posteriormente agregarle yeso para ayudar en el fraguado y dar una coloración grisácea al cemento. A su vez se le agrega puzolana esta ayuda a evitar la corrosión (la puzolana es una ceniza volcánica). En la central se controlan los molinos y hornos, también se controla la cantidad de materiales a usar para preparar determinado tipo de cemento, por ejemplo la caliza baria de 80% a 83% según su composición química; este porcentaje lo da el laboratorio.

Envasado y embarcado

El envasado del producto final se lleva a cabo por medio de un dispositivo semejante al de la imagen adyacente


HORNO ROTATORIO SIMILAR AL USADO EN LA CEMENTERA DE LAGUNAS OAXACA.


es una maquina empacadora de cemento rotatoria. Este dispositivo toma las bolsas de papel vacías y les inyecta el producto en su interior después de eso las bolsas son transportadas por bandas hasta una máquina que coloca las bolsas en los camiones para su trasportación.

Algunos tipos de cemento producido en lagunas Oaxaca son los siguientes:

CPO Cemento Portland OrdinarioCPP Cemento Portland PuzolánicoCPEG Cemento Portland con Escoria Granulada de Alto

HornoCPC Cemento Portland CompuestoCPS Cemento Portland con Humo de SíliceCEG Cemento con Escoria Granulada de Alto Horno

Cementos tipo CPO

El Cemento Cruz Azul Tipo II Modificado CPO 30 R satisface ampliamente las especificaciones de la Norma Mexicana NMX C-414-ONNCCE y de la Norma Norteamericana ASTM C-150.

El Cemento Cruz Azul Tipo II Modificado CPO 30 R pasa por un estricto control de calidad y puede ser empleado en todo tipo de obras, desde la autoconstrucción hasta aquellas donde se requiere de ingeniería y arquitectura. Se utiliza ampliamente en la industria de los prefabricados y premezclados.

Es ampliamente usado para la construcción de: losas, trabes, castillos, zapatas, firmes, pisos y en la elaboración de prefabricados como vigueta, bovedilla, vigas pretensadas, tubos de albañal y blocks. Así como en la construcción de puentes, aeropuertos, edificios y conjuntos habitacionales, entre otros.

Por su composición química genera menor calor de hidratación que sus similares, con lo que se disminuye notablemente la formación de fisuras y lo hace resistente al ataque moderado de ciertos agentes principalmente de sulfatos y salitre.Cemento Blanco Cruz Azul

El Cemento Blanco Cruz Azul CPO 30 R B satisface ampliamente las especificaciones de la Norma Mexicana NMX C-414-ONNCCE para Cemento Tipo CPO B y la Norma Norteamericana ASTM C-150.

El Cemento Blanco CPO 30 R B se elabora con materiales cuidadosamente seleccionados, para



cumplir con las estrictas especificaciones de calidad y desempeño que garantizan su superioridad en comparación con productos similares.

El Cemento Blanco Cruz Azul es ampliamente empleado en acabados de casas, escaleras, terrazas, fachadas, etc., además en la fabricación de mosaicos, terrazos y piedra artificial. También es utilizado en la elaboración de monumentos, criptas, como base para la fabricación del pegazulejo y como ingrediente del Tirol.

Versatilidad, luminosidad y belleza para sus acabados. Gran plasticidad que permite trabajarlo fácilmente. Su durabilidad e impermeabilidad le permiten ser utilizado como recubrimiento de albercas.

Cemento CPP

El Cemento Cruz Azul Tipo II con Puzolana CPP 30 R satisface ampliamente las especificaciones de la Norma Mexicana NMX C-414-ONNCCE para Cemento CPP 30 R y la Norma Norteamericana ASTM C-595 para cemento IP.

El Cemento con Puzolana CPP 30 R mejora los resultados en la construcción de: pisos, firmes, castillos, trabes, zapatas, losas, columnas y aún en aquellas obras donde se requiere mayor resistencia al ataque de medios agresivos en suelos salitrosos y/o cercanos al mar.

Es recomendable para todo tipo de obras, desde la autoconstrucción hasta aquellas donde se requiere de alta ingeniería y arquitectura, especialmente para obras en zonas expuestas a suelos agresivos y muy contaminados. La puzolana es un ingrediente activo que tiene como función básica formar un aglomerante con los productos liberados por la hidratación del cemento. Además, durante la elaboración del concreto, actúa como agregado fino, lo que permite sustituir parte de arena por grava.



El concreto obtenido es muy plástico y puede trabajarse fácilmente por lo que requiere menos agua de lo que indica su apariencia. Como resultado se tiene acabados más tersos e impermeables, de mayor resistencia al ataque de sulfatos, reacción alcalina, agregado y lluvia ácida.

Tipos de cemento

Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos:

De origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente;De origen puzolánico: la puzolana del cemento puede ser de origen orgánico o volcánico.

Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composición, por sus propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos.Desde el punto de vista químico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio, obtenidos a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena. El material obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se hidrata y solidifica progresivamente. Puesto que la composición química de los cementos es compleja, se utilizan terminologías específicas para definir las composiciones.


PLANTA DE CEMENTO CRUZ AZUL EN LAGUNAS OAXACA


El cemento portland

El poso de cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón es 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. Todos los productos adicionales deben ser pulverizados conjuntamente con el Clinker. Cuando el cemento portland es mezclado con el agua, se obtiene un producto de características plásticas con propiedades adherentes que solidifica en algunas horas y endurece progresivamente durante un período de varias semanas hasta adquirir su resistencia característica. El proceso de solidificación se debe a un proceso químico llamado hidratación mineral.Con el agregado de materiales particulares al cemento (calcáreo o cal) se obtiene el cemento plástico, que fragua más rápidamente y es más fácilmente trabajable. Este material es usado en particular para el revestimiento externo de edificios.NormativaLa calidad del cemento portland deberá estar de acuerdo con la norma ASTM C 150.

Cementos portland especiales

Los cementos portland especiales son los cementos que 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.

Portland férrico

El portland férrico está caracterizado por un módulo de fundentes de 0,64. Esto significa que este cemento es muy rico en hierro. En efecto se obtiene introduciendo cenizas de pirita o minerales de hierro en polvo. Este tipo de composición comporta por lo tanto, además de una mayor presencia de Fe2O3

(oxido ferroso), una menor presencia de 3CaOAl2O3

cuya hidratación es la que desarrolla más calor. Por este motivo estos cementos son particularmente apropiados para ser utilizados en climas cálidos. Los mejores cementos férricos son los que tienen un

módulo calcáreo bajo, en efecto estos contienen una menor cantidad de 3CaOSiO2, cuya hidratación produce la mayor cantidad de cal libre (Ca(OH)2). Puesto que la cal libre es el componente mayormente atacable por las aguas agresivas, estos cementos, conteniendo una menor cantidad, son más resistentes a las aguas agresivas que el plástico.


http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FerriteInClinker.JPG


Cementos blancos

Contrariamente a los cementos férricos, los cementos blancos tienen un módulo de fundentes muy alto, aproximadamente 10. Estos contienen por lo tanto un porcentaje bajísimo de Fe2O3. EI color blanco es debido a la falta del hierro que le da una tonalidad grisácea al Portland normal y un gris más oscuro al cemento férrico. La reducción del Fe2O3 es compensada con el agregado de fluorita (CaF2) y de criolita (Na3AlF6), necesarios en la fase de fabricación en el horno. Para bajar la calidad del tipo de cemento que hoy en día hay 4: que son tipo I 52,5, tipo II 52,5, tipo II 42,5 y tipo II 32,5; también llamado pavi) 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

Cementos de mezclas

Los cementos de mezclas se obtienen agregando al cemento Portland normal otros componentes como la puzolana. El agregado de estos componentes le da a estos cementos nuevas características que lo diferencian del Portland normal.

Cemento puzolánico

Se denomina puzolana a una fina ceniza volcánica que se extiende principalmente en la región del Lazio y la Campania, su nombre deriva de la localidad de Pozzuoli, en las proximidades de Nápoles, en las faldas del Vesubio. Posteriormente se ha generalizado a las cenizas volcánicas en otros lugares. Ya Vitruvio describía cuatro tipos de puzolana: negra, blanca, gris y roja.

Mezclada con cal (en la relación de 2 a 1) se comporta como el cemento puzolánico, y permite la preparación de una buena mezcla en grado de fraguar incluso bajo agua.

Esta propiedad permite el empleo innovador del hormigón, como ya habían entendido los romanos: El antiguo puerto de Cosa (puerto) fue construido con puzolana mezclada con cal apenas antes de su uso y colada bajo agua, probablemente utilizando un tubo, para depositarla en el fondo sin que se diluya en el agua de mar. Los tres muelles son visibles todavía, con la parte sumergida en buenas condiciones después de 2100 años.

La puzolana es una piedra de naturaleza ácida, muy reactiva, al ser muy porosa y puede obtenerse a bajo precio. Un cemento puzolánico contiene aproximadamente:

55-70% de clinker Portland30-45% de puzolana2-4% de yeso



Puesto que la puzolana se combina con la cal (Ca(OH)2), se tendrá una menor cantidad de esta última. Pero justamente porque la cal es el componente que es atacado por las aguas agresivas, el cemento puzolánico será más resistente al ataque de éstas. Por otro lado, como el 3CaOAl2O3 está presente solamente en el componente constituido por el Clinker Portland, la colada de cemento puzolánico desarrollará un menor calor de reacción durante el fraguado. Este cemento es por lo tanto adecuado para ser usado en climas particularmente calurosos o para coladas de grandes dimensiones.Se usa principalmente en elementos en las que se necesita alta impermeabilidad y durabilidad.

Cemento siderúrgico

La puzolana ha sido sustituida en muchos casos por la ceniza de carbón proveniente de las centrales termoeléctricas, escoria de fundiciones o residuos obtenidos calentando el cuarzo. Estos componentes son introducidos entre el 35 hasta el 80%. El porcentaje de estos materiales puede ser particularmente elevado, siendo que se origina a partir de silicatos, es un material potencialmente hidráulico. Ésta debe sin embargo ser activada en un ambiente alcalino, es decir en presencia de iones OH-. Es por este motivo que debe estar presente por lo menos un 20% de cemento Portland normal. Por los mismos motivos que el cemento puzolánico, el cemento siderúrgico tiene mala resistencia a las aguas agresivas y desarrolla más calor durante el fraguado. Otra característica de estos cementos es su elevada alcalinidad natural, que lo rinde particularmente resistente a la corrosión atmosférica causada por los sulfatos.Tiene alta resistencia química, de ácidos y sulfatos, y una alta temperatura al fraguar.

Cemento de fraguado rápido

El cemento de fraguado rápido, también conocido como "cemento romano o prompt natural", se caracteriza por iniciar el fraguado a los pocos minutos de su preparación con agua. Se produce en forma similar al cemento Portland, pero con el horno a una temperatura menor (1.000 a 1.200 °C).1 Es apropiado para trabajos menores, de fijaciones y reparaciones, no es apropiado para grandes obras porque no se dispondría del tiempo para efectuar una buena colada. Aunque se puede iniciar el fraguado controlado mediante retardantes naturales (E-330) como el ácido cítrico, pero aun así si inicia el fraguado aproximadamente a los 15 minutos (a 20 °C). La ventaja es que al pasar aproximadamente 180 minutos de iniciado del fraguado, se consigue una resistencia muy alta a la compresión (entre 8 a 10 MPa), por lo que se obtiene gran prestación para trabajos de intervención rápida y definitivos. Hay cementos rápidos que pasados 10 años, obtienen una resistencia a la compresión superior a la de algunos hormigones armados (mayor a 60 MPa).Cemento aluminoso



El 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 fundido es colado en moldes para formar lingotes que serán enfriados y finalmente molidos para obtener el producto final.El cemento aluminoso tiene la siguiente composición de óxidos:

35-40% óxido de calcio40-50% óxido de aluminio5% óxido de silicio5-10% óxido de hierro1% óxido de titanio

Propiedades generales del cemento

-Buena resistencia al ataque químico.-Resistencia a temperaturas elevadas. Refractario.-Resistencia inicial elevada que disminuye con el tiempo. Conversión interna.-Se ha de evitar el uso de armaduras. Con el tiempo aumenta la porosidad.-Uso apropiado para bajas temperaturas por ser muy exotérmico.

Está prohibido el uso de cemento aluminoso en hormigón pretensado. La vida útil de las estructuras de hormigón armado es más corta.El fenómeno de conversión (aumento de la porosidad y caída de la resistencia) puede tardar en aparecer en condiciones de temperatura y humedad baja.El proyectista debe considerar como valor de cálculo, no la resistencia máxima sino, el valor residual, después de la conversión, y no será mayor de 40 N/mm2.Se recomienda relaciones A/C ≤ 0,4, alta cantidad de cemento y aumentar los recubrimientos (debido al pH más bajo).

Propiedades físicas del cemento de aluminato de calcio

-Fraguado: Normal 2-3 horas.-Endurecimiento: muy rápido. En 6-7 horas tiene el 80% de la resistencia.-Estabilidad de volumen: No expansivo.-Calor de hidratación: muy exotérmico.

Aplicaciones

El cemento de aluminato de calcio resulta muy adecuado para:-Hormigón refractario.-Reparaciones rápidas de urgencia.-Basamentos y bancadas de carácter temporal.


http://es.wikipedia.org/wiki/Conversi%C3%B3n_interna

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Refractario&action=edit&redlink=1


Cuando su uso sea justificable, se puede utilizar en:-Obras y elementos prefabricados, de hormigón en masa u hormigón no estructural.-Determinados casos de cimentaciones de hormigón en masa.-Hormigón proyectado.

No resulta nada indicado para:-Hormigón armado estructural.-Hormigón en masa o armado de grandes volúmenes. (Muy exotérmico)

Es prohibido para:-Hormigón pretensado en todos los casos.

Usos comunes del cemento de aluminato de calcio

-Alcantarillados.-Zonas de vertidos industriales.-Depuradoras.-Terrenos sulfatados.-Ambientes marinos.-Como mortero de unión en construcciones refractarias.-Carreteras



CALHIDRA

Proceso de Producción

La cal, desde la antigüedad, ha sido uno de los materiales más utilizados. Las culturas precedentes habían aprendido a obtener la cal poniendo la piedra caliza (carbonato de calcio) a elevadas temperaturas. Éste es el método que aún se utiliza hoy en día. De este proceso conocido como calcinación, se obtiene la cal viva, u óxido de calcio. La cal apagada (hidróxido de calcio) se produce mediante la reacción de la cal viva con el agua. Además de la cal con elevado contenido de calcio, se producen también la cal viva y la cal apagada de dolomita, que contienen compuestos de magnesio y de calcio.

Se describe a continuación las etapas que conforman el proceso de fabricación de cal hidratada:

Trituración.- Ingresan las rocas calcáreas a los trituradores para obtener una piedra de diferentes dimensiones.

Clasificación.- El material triturado se tamiza para eliminar los tamaños mayores difíciles de calcinar y los finos, para impedir una adecuada circulación de los gases calientes en el horno.

Calcinación.- El material clasificado ingresa al horno y se da el proceso de la combustión:

La cocción (calcinación) de la cal es un sencillo proceso químico; que puede representarse con la siguiente ecuación química:CaCO3 + calor -------- CaO + CO2

La temperatura de la caliza depende de la presión parcial del CO2. A la presión atmosférica y con una concentración de CO2 del 25%. La disociación empieza aproximadamente 810°C: Algunos componentes, como NaHCO3 o KHCO3 se disocian a bajas temperaturas (200+300°C) ya en la zona de precalentamiento; otros, como NaCO3 o K2CO3 se disocian a 800+900°C en la zona de cocción,



formando Na2O y K2O que sublima en Na y K a aproximadamente 1200°C.

En los tradicionales hornos aspirados el aire de combustión es precalentado por la cal y el combustible es introducido en la parte baja de la zona de cocción. El aire de combustión con un similar proceso no puede ser puesto a elevada temperatura, ya que el contenido térmico de la cal es más bajo de cuanto serviría para precalentar el aire. Por el contrario la cantidad de calor disponible en los humos de la zona de precalentamiento del horno es por el contrario notablemente mayor de cuanto pueda ser absorbido por la caliza. De esta situación resulta que en los hornos tradicionales se gastan calorías para precalentar el aire de combustión, mientras que los humos dejan el horno con un elevado contenido térmico disponible. Esta situación lleva a elevados consumos de calorías por unidades de producto. La introducción luego del combustible en la parte baja del horno (zona final de cocción) lleva inevitablemente a recalentamientos con consiguiente extra cocción de la cal y prematuro desgaste de los refractarios del horno.

En los hornos regenerativos el cambio térmico entre los humos que salen del horno y el aire de combustión, se realiza empleando como acumulador de calor la caliza de la zona de precalentamiento del horno. En un primer tiempo la caliza absorbe el calor poseído por los humos y en un segundo tiempo lo cede al aire de combustión.

Este proceso se hace posible gracias a la cooperación de 2 o más cubas acopladas entre sí, en las cuales es invertida periódicamente tanto la combustión como el sentido de recorrido de los gases.

El funcionamiento en equicorriente de la cuba que está en combustión permite una cocción suave de la caliza sin peligros de extra cocción de la cal. Esto es posible porque la combustión, y como consecuencia las más altas temperaturas, se realizan en una zona del horno en donde la masa en cocción es todavía caliza capaz de absorber rápidamente las calorías desarrolladas por la combustión.

Partiendo de la zona de introducción del combustible y bajando hacia la zona de enfriamiento, la caliza se transforma cada vez más en cal disminuyendo progresivamente la capacidad y la velocidad de absorber calorías; los gases de combustión bajan con la masa en cocción y ceden continuamente calorías, disminuyendo su temperatura hasta llegar a completar la cocción de la caliza a una temperatura de aproximadamente solo 850 – 1100°C. El sistema de introducción y distribución del combustible en la sección del horno, realizada con lanzas sumergidas en la masa de caliza, permite utilizar indiferentemente gas, aceite combustible o polvillo de carbón. La recuperación del calor con el sistema regenerativo lleva a una emisión de los gases



de escape del horno a temperatura relativamente baja, capaz de poder separar el polvo contenido en los humos normales filtros de mangas.

Molienda.- La cal viva entra al proceso de molienda, que es una prensa de rodillos, resultando un polvo fino impalpable.

Apagado.- El polvo crudo de cal viva ingresa a la hidratadora, resultando una cal hidratada en polvo.Aplicaciones de la cal vivaConstrucción

Infraestructuras: En estabilización de suelos: para secar suelos húmedos, descongelar los helados y mejorar las propiedades de los suelos arcillosos.

Edificación: En la fabricación de prefabricados de cal: Hormigón celular o aireado, ladrillos silicocalcáreos y bloques de tierra comprimida.

La cal es un producto de construcción más, con su Marcado CE y su correspondiente normalización (UNE EN-459:1, 2 y 3)

Aplicaciones de la cal hidratadaConstrucción

Infraestructuras: En estabilización de suelos para mejorar las propiedades de los suelos arcillosos y en mezclas bituminosas en caliente para aumentar su durabilidad.

Edificación: En morteros de cal, encalados, pinturas (para la preparación de mezclas secas para pintura y decoración, y como pintura para muchas canchas de deportes como el fútbol y el tenis), estucos y prefabricados de cal (piedra artificial de cal y bloques de tierra comprimida).



YESO

Definición

El yeso es un mineral común constituido de sulfato cálcico hidratado (CaSO4•2H2O), su color característico es el blanco, de aspecto terroso o compacto y suele ser bastante blando como para ser rayado con la uña.

El yeso es un tipo de roca sedimentaria formado por la precipitación de sulfato de calcio en el agua del mar. Se origina en zonas volcánicas por la acción de ácido

sulfúrico sobre minerales con contenido en calcio; asimismo se localiza en muchas arcillas como un producto de la reacción de la caliza con ácido sulfúrico.

En estado natural el aljez, piedra de yeso o yeso crudo, contiene 79,07% de sulfato de calcio anhidro y 20,93% de agua y es considerado una roca sedimentaria, incolora o blanca en estado puro, sin embargo, generalmente presenta impurezas que le confieren variadas coloraciones, entre las que encontramos la arcilla, óxido de hierro, sílice y caliza.

Extracción o Explotación

Los métodos de extracción, explotación, minería y proceso de tratamiento del yeso se diferencia de los realizados en otros yacimientos minerales, en que el yeso es un mineral blando, ocupa la segunda posición en la escala de dureza de Mohs y su procedencia sedimentaria puede entrañar la presencia de ciertas impurezas, que aún, en pequeñas cantidades, pueden influir negativamente en el proceso posterior de fabricación.

Criterios en la explotación



CalidadLa explotación debe tener un mínimo de sulfato cálcico para la fabricación del producto final deseado, que suele variar entre un 80-85%, cuando el material que se desea obtener es yeso común; cuando se requiere para escayolas especiales, el porcentaje de sulfato debe estar comprendido entre un 92-95% de riqueza.Algunas impurezas como margas pueden ser interesantes en pequeñas cantidades para ciertos productos, pero las sales solubles como los cloruros, el sulfato de magnesio o el sulfato de sodio y yesos con intercalaciones de carbonatos que alteran el proceso.

CantidadEl tonelaje que se extraiga del yacimiento debe ser suficiente para justificar las inversiones en la cantera y en la fábrica donde se producirán materiales a base de mineral de yeso.La capacidad de producción y las reservas de mineral deben equilibrarse; éstas deben ser suficientes para abastecer a la fábrica durante el periodo mínimo calculado en función de su vida prevista.

Estructura geológica del yacimientoEs muy importante, ya que determina las reservas explotables. Si la cobertura de mineral estéril es pequeña, el yacimiento se puede explotar a cielo abierto, lo cual incide en el abaratamiento de los costos de producción y de los índices de recuperación del yacimiento.Si el yacimiento tiene una pendiente muy fuerte y el espesor de la cobertura aumenta rápidamente, el desalojo de los materiales estériles es económicamente costoso.

Características de la capaLa potencia de la capa debe ser lo suficientemente importante porque el área total que deberá adquirirse será tanto más reducida cuanto más potente sea ésta. A menos que la capa esté muy cerca de la superficie o bien que los terrenos de cobertura se puedan utilizar para otros usos económicos.La capa debe ser lo más continua posible. Las capas discontinuas con zonas estériles son difíciles y peligrosas de explotar.En la explotación a cielo abierto, los materiales de cobertura no deben ser demasiado resistentes para que puedan ser arrancados y retirados fácilmente.

Presencia de aguaLa presencia de agua es un peligro y un perjuicio para toda la cantera. Durante los trabajos de reconocimiento, hay que tomar medidas para asegurarse de que los niveles de agua no llegarán a inundar la cantera. Deben dejarse suficientes capas contra las capas acuíferas importantes. Tendrán que considerarse también las posibles llegadas de agua a lo largo de los planos de falla. Debe evitarse la



explotación de una cantera siguiendo el buzamiento de las capas donde puedan sobrevenir importantes avenidas de agua.

Estabilidad de los taludesLa estabilidad de los taludes es fundamental para una explotación a cielo abierto tanto en el aspecto de seguridad como de rentabilidad, y debe considerarse en los estados iniciales del proyecto. Los estudios previos para realizar el diseño geotécnico deben ser suficientes para poder caracterizar dentro del macizo rocoso, unos taludes estables, pudiendo diseñar a continuación la geometría de los bancos.

Explotación a cielo abiertoEs una excavación realizada en la superficie del terreno con objeto de extraer un material o mineral beneficiable. Esta operación implica, generalmente mover cantidades variables de estéril según la profundidad del depósito o del espesor de recubrimiento. La explotación quedará definida por la aplicación de unos parámetros de diseño en la excavación para que permitan alcanzar las producciones programadas de la forma más económica posible, en las mejores condiciones de seguridad.

Perforación

Habitualmente el diámetro de la perforación empleado se encuentra entre los 64 y 105 mm de diámetro, utilizando perforadoras neumáticas o hidráulicas equipadas con martillo en fondo o en cabeza.

Una práctica habitual en las explotaciones de yeso es el diseño de las voladuras de una sola fila de barrenos a lo largo de un banco de mayor o menor longitud, debido a la gran importancia que tiene el tamaño del mineral volado respecto a su posterior tratamiento.

En casi todos los casos los hornos de fabricación necesitan unos tamaños mínimos de admisión, con lo que la producción en la voladura de tamaños menores a ese mínimo suponen la pérdida de reservas de mineral aprovechable,



la creación de escombreras de estériles, a veces de pureza superior al 95%, y un encarecimiento del material aprovechable que no es aconsejable.

Este problema se resuelve, en parte, diseñando voladuras de una sola fila, cuya forma de rotura del material en bloques implica una menor producción de finos, aunque ocasiona la obligada tarea de fragmentar los bloques posteriormente mediante explosivos o martillos demoledores hidráulicos. Este tipo de voladuras tiene otras ventajas, como la gran calidad del frente residual de la voladura, que aumenta las condiciones de seguridad del mismo.

Carga y transporte

La carga del mineral en las explotaciones a cielo abierto se realiza mediante palas cargadoras de ruedas y también mediante retroexcavadoras. Estas palas cargan el mineral sobre distintos tipos de vehículos, que pueden ser Dumpers o camiones volquete. La carga debe estar dimensionada según el tamaño de los bloques, el medio de transporte hasta la planta de tratamiento y sobre todo de la capacidad de producción de las plantas de machaqueo y clasificación, que nos dan la producción máxima a obtener, que puede encontrarse en la misma cantera, en la planta de fabricación, o bien situadas a distancias variables de las canteras. Molienda y clasificación

El mineral transportado, es descargado en la tolva de recepción de la planta de trituración y clasificación, que en su fondo posee un alimentador (vibrante, de cadenas, etc.), que antes de verterlo a la machacadora (de mandíbulas o molino lanzador), lo precriba mediante separador de discos o barras, eliminando parte de las tierras y también fracciones pequeñas de mineral, que son recuperadas mediante una criba que separa el material fino del mineral grueso y tres cintas transportadoras. La fracción más gruesa del mineral cae a la machacadora o molino que lo moltura, depositándolo en una cinta transportadora, que lo vierte a una criba provista de un número determinado de telas, que clasifica los tamaños adecuados para: fabricación, (250-55 mm) suministro a cemente-ras (7-55 mm) y



finos para la agricultura (0-7 mm). En cuanto a la trituración efectuada por molinos lanzadores, que se utilizan cuando la calidad del mineral es alta y homogénea, el resultado de la molienda es depositado en un silo denominado «de crudo» que pasará a través de un molino lanzador secundario, para que pueda ser reducido al tamaño adecuado y suministrar así los hornos de cocción.

Fabricación

ExtracciónEl sulfato de calcio dihidratado se extrae de las minas. El tamaño de las piedras puede ser de hasta 50 cm de diámetro.

Selección de la materia primaSe hace una minuciosa selección de la piedra de yeso natural, posteriormente se almacena para su uso en el proceso de calcinación dependiendo del tipo de yeso a fabricar.

CalcinaciónUna vez seleccionado el yeso crudo, se somete a una deshidratación parcial con una técnica de calcinación a altas presiones con un riguroso control de tiempo y temperatura, obteniendo cristales de mínima porosidad y forma regular, que permitirán producir modelos de gran dureza y resistencia. La estructura y propiedades del producto final dependen directamente de las condiciones de calcinación empleadas.

107 - 200 °C: desecación del hemihidrato, con fraguado más rápido que el anterior: yeso comercial para estuco.

200 - 300 °C: yeso con ligero residuo de agua, de fraguado lentísimo y de gran resistencia.

300 - 400 °C: yeso de fraguado aparentemente rápido, pero de muy baja resistencia

500 - 700 °C: yeso Anhidro o extra cocido, de fraguado lentísimo o nulo: yeso muerto.

750 - 800 °C: empieza a formarse el yeso hidráulico.

800 - 1000 °C: yeso hidráulico normal, o de pavimento.

1000 - 1400 °C: yeso hidráulico con mayor proporción de cal libre y fraguado más rápido

Trituración



La primera trituración, reduce el tamaño de las piedras para facilitar su manejo a una dimensión inferior a 15 cm, la segunda trituración por medio de quebradoras permite reducir el tamaño de las piedras de 4 a 5 cm.Molienda y Cribado

La operación posterior a la trituración es la molienda, el yeso calcinado es llevado a tolvas que dosifican la cantidad de material proporcionado a los molinos. La proporción y distribución de los tamaños de partícula es un factor determinante con respecto a las propiedades del producto.

Presentación Se fabrica en colores azul, roza, verde menta, ocre y blanco. Se envasa en cubeta de polietileno de cierre hermético con 25 Kg, envasados en bolsas de polietileno de 1 Kg o cajas de cartón reforzado conteniendo 10 bolsas de 1 Kg.

Mezclado Una vez que el yeso alfa está finamente molido, se ajustan los detalles con aditivos para que el producto responda a las necesidades del cliente en lo que se refiere a tiempo de fraguado, viscosidad, porosidad, resistencia mecánica, expansión de fraguado, color, entre otros factores.

Pruebas de Estudio Las pruebas y experimentos de laboratorio se llevan a cabo en etapas de producción para cada lote, para garantizar que todos los productos cumplan las estrictas especificaciones requeridas antes de ser envasados y expedidos.

Almacenamiento Se selecciona el empaque correcto para cada uno de los productos, ofreciendo envasado de óptima protección que mantenga la calidad del producto durante todo su trayecto hasta llegar al usuario final.

Usos

Es utilizado profusamente en construcción como pasta para guarnecidos, enlucidos y revoques; como pasta de agarre y de juntas. También es utilizado para obtener estucados y en la preparación de superficies de soporte para la pintura artística al fresco.

Prefabricado, como paneles de yeso (Dry Wall o Sheet rock) para tabiques, y escayolados para techos.



Se usa como aislante térmico, pues el yeso es mal conductor del calor y la electricidad.

En los moldes utilizados para preparación y reproducción de esculturas.

En la fabricación de cemento.

Tipos de yeso en construcción:

Los yesos de construcción se pueden clasificar en:

Yesos artesanales, tradicionales o multi-fases.

El yeso negro es el producto que contiene más impurezas, de grano grueso, color gris, y con el que se da una primera capa de enlucido.Es un material muy utilizado en construcción, contiene más impurezas que el yeso blanco, es de color grisáceo, y con él se da una primera capa de enlucido en las paredes interiores de las edificaciones.

El yeso blanco con pocas impurezas, de grano fino, color blanco, que se usa principalmente para el enlucido más exterior, de acabado.Es un material muy utilizado en construcción, contiene pocas impurezas, menos que el yeso negro, es de color blanco, y con él se da la última capa de enlucido, o capa de "acabado", en las paredes de las edificaciones.

El yeso rojo, muy apreciado en restauración, que presenta ese color rojizo debido a las impurezas de otros minerales.Es un material muy apreciado en restauración, contiene pocas impurezas, menos que el yeso negro, es de color rojizo, y con él se da la última capa de enlucido, o capa de "acabado", en los paramentos de las edificaciones. Presenta ese color rojizo debido a las impurezas de minerales ferrosos disueltos en las aguas que originaron la piedra de yeso de donde procede este material.

Yesos industriales o de horno mecánico:

Yeso de construcción (bifase)° Grueso ° Fino

Escayola, que es un yeso de más calidad y grano más fino, con pureza mayor del 90%.Yesos con aditivos

Yeso controlado de construcción:



- Grueso- Fino

Yesos finos especiales:

Yeso aligerado (YA): Material constituido fundamentalmente por sulfato de calcio en sus distintas fases de deshidratación, que lleva incorporado en fábrica aditivos y agregados ligeros, orgánicos o inorgánicos, tales como perlita expandida o vermiculita exfoliada , para conseguir mejores prestaciones en aislamiento térmico o protección contra el fuego.

Yeso de alta dureza (YD): Material constituido fundamentalmente por sulfato de calcio en sus distintas fases de deshidratación, que lleva incorporado en fábrica aditivos y agregados orgánicos o inorgánicos para conseguir mejores prestaciones en dureza superficial.

Yeso de terminación (YE/T): Material constituido fundamentalmente por sulfato de calcio en sus distintas fases de deshidratación, que lleva incorporado en fábrica aditivos y agregados orgánicos o inorgánicos.

Yeso de proyección mecánica (YPM): Conglomerante a base de sulfato de calcio que lleva incorporado en fábrica, aditivos y/o agregados, para conseguir las características adecuadas a su uso. Se aplica sobre un soporte mediante una máquina de proyección.

Yeso mecánica de alta dureza (YPM/D): Yeso de proyección mecánica especialmente formulado para satisfacer las especificaciones de los trabajos que requieren altas durezas superficiales.

Yeso mecánica aligerado (YPM/A): Yeso de proyección mecánica que contiene agregados ligeros, para incrementar el aislamiento térmico y la protección al fuego de los paramentos.

Yeso Grueso de Construcción, designado YGConstituido fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato y anhidrita II artificial con la posible incorporación de aditivos reguladores del fraguado. Uso: para pasta de agarre en la ejecución de tabicados en revestimientos interiores y como conglomerante auxiliar en obra.

Yeso Fino de Construcción, designado YFConstituido fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato y anhidrita II artificial con la posible incorporación de aditivos reguladores del fraguado. Uso: para enlucidos, refilos o blanqueos sobre revestimientos interiores (guarnecidos o enfoscados)



Yeso de Prefabricados, designado YPConstituido fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato y anhidrita II artificial con mayor pureza y resistencia que los yesos de construcción YG e YF Uso: para la ejecución de elementos prefabricados para tabiques.

Yesos-cola y adhesivos.

ESTUCO

Definición

El estuco es una pasta de grano fino compuesta de cal apagada (normalmente, cales aéreas grasas), mármol pulverizado, yeso, pigmentos naturales, etc. que se endurece por reacción química al entrar en contacto el hidróxido de calcio de la cal con el dióxido de carbono (CO2) [Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O] y se utiliza sobre todo para enlucir paredes y techos.

El estuco admite numerosos tratamientos, entre los que destacan el modelado y tallado para obtener formas ornamentales, el pulido para darle una apariencia similar al mármol y el pintado polícromo con fines decorativos.

Otra forma de estuco es el que se hace con yeso, colas animales y pigmentos; se le conoce como estuco mármol por su similitud en estética, tacto y brillo a estas piedras naturales.



Dentro del estuco tradicional, los morteros están compuestos de cal, arena de mármol y pigmentos naturales, que se suelen barnizar con ceras o aguarrás. También puede estar compuesto por yeso o escayola, resinas y colas naturales.

Aplicación

Sobre bloqueSe humedece ligeramente la superficie, y se aplica una capa de 2 a 4 mm cubriendo toda el área con una llana lisa. Se deja secar la aplicación durante 12 horas y se aplica una segunda capa no mayor a 3 mm para dar el acabado final.

Sobre una superficie fina de cemento o yesoSe aplica el estuco con una llana lisa cubriendo toda la superficie con una capa no mayor a 4 mm. Una vez comenzado el secado se le puede dar textura.

En su origen, los estucos eran revoques de mortero de cal al que se adicionaba posteriormente un enlucido o pintura sobre el material. Con esos motivos pintados que iban agregándose sobre las superficies, ofeciéndoles a los paramentos una bella ornamentación, se establecieron diferentes estilos decorativos sobre los paramentos. Este sistema fue perfeccionándose hasta llegar a la técnica artística del fresco.

Pintura al FrescoEsta es una técnica artística que consiste en pintar sobre un estucado y enlucido en base blanca. Una vez finalizada esa base, mientras el estucado y el enlucido aún están frescos, se procede al pintado de la superficie. La pintura al fresco es una técnica de gran duración, encontrándose entre ellas, obras de arte excelsas, como los frescos de la cúpula de la Capilla Sixtina en Roma, obra del pintor, arquitecto y escultor italiano Miguel Ángel Buonarotti (1475-1564). Desde la pintura al fresco con sus singulares técnicas de ejecución: estucado, enlucido, calcado del dibujo y pintado, ha ido desarrollándose al mismo tiempo la técnica de los Esgrafiados.



Tipos de Estucados

Estucado en FríoEs el más usado, se aplica en exteriores y también en interiores. La preparación del mortero se realiza mezclando cal apagada en pasta, árido de mármol blanco, polvo de mármol y colorante como aglomerantes.

Este proceso se desarrolla en una operación ya con el color incluido; de esta manera la superficie que se logra no tiene irregularidades ni en el plano de la superficie ni en su coloración.

Estucado LisoPor lo general se aplica en fachadas posteriores y en patios interiores. Es un estucado económico y fácil de aplicar, aventajando así al revoque enlucido tradicional. Estucado RaspadoEste estucado es similar al anterior, con la diferencia que la tercera capa aplicada es de mayor grosor y con el agregado de árido de mármol. Por lo general se lo aplica en interiores, ya que al exterior no posee uno de los requisitos fundamentales que debe tener un revestimiento: La protección.

Como posee una textura rugosa y de gran porosidad, esto la vuelve muy permeable al agua provocando rápidos deterioros si se aplica al exterior.

Estucado al Tirol de BavieraEste estucado lleva una capa de fondo de un mortero graso con un espesor entre 4 y 5 mm, compuesto por cal y arena de mármol. Se lo extiende con una llana o fratás, y se va apretando contra el soporte previamente preparado.

Cuando se adhiere, y antes de secarse, se procede al proyectado a mano de la pasta con una máquina tirolesa. La distancia desde donde se proyecta la establece el colocador a propio criterio, considerando la consistencia, temperatura y el grado de humedad de la capa primera de fondo.

Debe evitarse una acumulación de pasta en el proyectado para que no se produzca desprendimiento. Finalmente el acabado queda uniforme.

El resultado es una superficie de textura rugosa muy característica de este sistema, más marcada que el raspado.

Puede aplicarse una pintada de látex incoloro con brocha para mejorar la textura y aspecto, y aumentar su durabilidad.



Estucado al Tirol AplanadoVariante del anterior. Mejora su aspecto y durabilidad ya que se aplana el tirol proyectado todavía fresco pero sin estar muy tierno. Este revestimiento tiene una textura menos áspera y sirve para exteriores y también para interiores.

Posterior al aplanado, en exteriores, se le aplica un pintado de látex incoloro; en interiores se le puede dar una pintada al esmalte para darle mayor realce al trabajo final. Para interiores, el soporte debe ser un revoco de mortero de cal. La pasta del estucado se realiza con cemento blanco y arenilla de mármol.

Estucado Imitación a PiedraPara realizar este estuco se aplica primero sobre revoque seco, este es el soporte adecuado, una capa de 4 mm de mortero graso de cal y arena de mármol. A continuación se extienden dos capas del mismo mortero pero coloreadas con el tono de piedra a imitar.

Finalmente se aplica una tercera capa de mortero con polvo de mármol de un espesor no mayor de 1 cm, que se enlucirá.

Estando aún fresco, se dibuja encima el despiece del aparejo a imitar con una regla y un punzón.

Estuco en Caliente



Este revestimiento es muy bueno para exteriores por su fina textura, pulida y brillante, tiene gran transparencia, según el color que se haya elegido.

Se realiza su primera capa con un mortero de cal apagada y árido de mármol blanco con dosificación grasa. Esta capa es de gran adherencia a la superficie de soporte. El soporte se ejecuta con mortero de cal y una cantidad pequeña de cemento para aumentar el endurecimiento y secado.

Mientras la pasta todavía está fresca, se procede al enlucido de esta última con una llana.

Se deja un lapso de tiempo prudencial, por ejemplo, entre la mañana y la tarde, y luego se realiza la terminación del estuco en caliente.

Este procedimiento se basa en pasar la plancha en caliente, controlando siempre la temperatura, pasándola como mínimo dos veces y en direcciones opuestas.

Esto produce un cierre del poro y un estuco más consistente. Su cierre, mayor temperatura y el apretado, logran ese brillo característico de este estuco.

CONCLUSIÓN

Como acabamos de observar, encontramos es este articulo información valiosa para estudiantes que se empeñan para estudiar la carrera de Ingeniería Civil, por los datos encontrados, podemos concluir que los materiales (Cemento, Calhidra, Yeso y Estuco) son los más recomendados para utilizar en la Obra Civil, ya sea en acabados o en la construcción del mismo, esto sin mencionar el costo relacionado a cada uno ya que varian dependiendo del área donde se encuentre el lector.

Podemos destacar que en Mexico tenemos varias plantas de Cemento (Cruz Azul por mencionar alguna de ellas), muy buena en calidad, resistencia y demás características que debe de tener este material para el uso en la construcción.



BIBLIOGRAFÍA

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http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_calcio

http://es.wikipedia.org/wiki/Estuco

http://www.construmatica.com/construpedia/Estucos

http://www.actiweb.es/calgrijalva/pagina2.html

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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2d/Cantera_de_yeso.jpg/800px-Cantera_de_yeso.jpg

http://image.made-in-china.com/2f0j00JCmQgwalAsuU/Ldyx-430-Hydraulic-DTH-Rock-Drilling-Machine.jpg






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http://images01.olx.com.ar/ui/13/71/17/1362389956_213206417_1-Fotos-de--Martillos-Demoledores-Hidraulicos-para-mamposteria-pisos-hormigon-y-asfalto.jpg

http://www.tecnorte.com/equipo_aplicacion_texturizado_contratistas.html

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Documents

Cemento, Calhidra, Yeso y Estuco