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tecnologia de los materiales

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AO DE LA INTEGRACION NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD

UNIVERSIDAD NACIONAL DE UCAYALIFACULTAD DE INGENIERIA DE SISTEMAS E INGENIERIA CIVIL

E.A.P : INGENIERIA CIVIL

TEMA : TRABAJO MONOGRAFICO

CURSO : TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION

CATEDRATICO: ING. BULLON ALVARADO, Ytalo

ALUMNO : CARO TELLO , Pedro Luigy

Pucallpa-Per2011

DEDICATORIAA mis padres y hermano que siempre me apoyan en todo para salir adelante y me permiten mantener el empeo para seguir y afrontar los obstculos de la vida, y que me apoyaron para concluir este trabajo.

La arcilla

La Arcilla es un tipo de Roca Natural Sedimentaria. Proviene de la descomposicin de las Rocas Feldespato, siendo un silicato alumnico hidratado. Puede ser un elemento suelto o puede estar formando una masa en estado slido, puede ser coherente o incoherente. Es un material terroso de grano generalmente fino y capas de convertirse en una masa plstica al mezclarse con cierta cantidad de agua.Conserva su forma inicial despus del secado, adquiriendo a la ves la suficiente dureza par ser manejada. La Arcilla no se transforma en cermica hasta que toda el agua que contiene de manera natural y qumica se elimina por el calor; cuando esto sucede al cocerlo en el horno, el producto que resulta posee una dureza y un estado inalterable a veces incluso mayor que el de algunas clases de piedra.

CARACTERSTICAS DE LA ARCILLA

Material de estructura laminar. Sumamente hidroscpico. Su masa se expande con el agua. Con la humedad se reblandece y se vuelve plstica. Al secarse su masa se contrae en un 10% Generalmente se le encuentra mezclada con materia orgnica. Adquiere gran dureza al ser sometida a temperaturas mayores a 600C.

CLASIFICACIN

Cada una de las propiedades de la Arcilla puede dar lugar a una clasificacin distinta. As pues, puede clasificarse segn su color, su temperatura de coccin, sus propiedades plsticas, su porosidad despus de la coccin, su composicin qumica, etc.

Segn su uso prctico se clasifican en:

Tierras Arcillosas; se vuelven vidriosas incluso a 900C, contiene elevados porcentajes de partculas silicuas o calizas. Arcillas comunes; son fusibles y se usan a temperatura comprendidas entre 900 y 1050C. Contienes grandes cantidades de Carbonato Clsico y xidos de Hierro. Arcillas para losa: se usan hasta temperaturas de 1250C, casi no contiene impurezas y contiene ms de 25% de caolinita. Arcillas para gres: funde a temperaturas elevadas, pero sintetizan y compactan a temperaturas inferiores, originando productos de nula porosidad y vitrificados. Arcillas para porcelana: tienen un punto de vitrificacin muy elevado por lo que se aaden un nmero elevado de fundentes.

Segn su fusibilidad y color de arcilla se clasifican en:

Caolines: su componente principal es la caolinita, puede usarse a temperaturas superiores a 1300C. Arcillas refractarias: son arcillas que pueden usarse hasta los 1500C. Su composicin y color son variables aunque el contenido en Slice es elevado. Arcillas gresificables: son arcillas bastante refractarias. Pueden usarse a temperaturas elevadas. Son mas plsticas que las refractarias, dando lugar a los productos de nula porosidad. Arcillas blancas grasas: Se usan a temperaturas inferiores a los 1250C y poseen elevada plasticidad y gran encogido durante el secado. Toman color blanco o marfil despus de la coccin. Arcillas rojas fusibles: son arcillas de alta fusibilidad. Son plsticas. Su composicin es muy variable, pero siempre con alto contenido de hierro. Segn su origen geolgico: Arcillas primarias: son aquellas que se encuentran en el mismo lugar de su formacin. Por lo general solo podemos considerar, arcillas primarias, a los caolines. Arcillas secundarias o sedimentarias: son aquellas que no se encuentran en el lugar de formacin por haber sido arrastradas y posteriormente sedimentadas. Estas Arcillas por lo general, estn impurificadas con materiales muy diversos, lo que produce la gran diversidad de Arcillas que puedan encontrarse.

Segn su trabajabilidad:

Arcillas grasas: Son arcillas impuras de colores entre caf, grises, rojizos o amarillentos, se encuentran formando capas y se las conoce como ceraturo o tierra arcillosa Magras: Son arcillas muy puras y duras lo que les hace difciles de trabajar y dar forma. Se las conoce como Caoln, material de color blanco y al que se le ve como una sola masa y sirve para trabajos eminentemente de cermica.

Segn las caractersticas de las Arcillas Crudas:

Arcillas bituminosas: son de color negro, gris o azulado debido al alto contenido de substancias orgnicas. Caolines: son de coloro blanco, amarillento o ligeramente azulado. Se adhieren mucho a la lengua y con agua forman una masa moldeable pero que no se adhiere a los objetos en contacto con ella. Arcillas emcticas: Son aquellas que se diferencian de los caolines en que con agua forman una masa no moldeable y absorben con gran avidez las grasas y aceites. Arcillas plsticas: sonde color amarillento o pardo. Tienen tacto graso y se pulimentan con la ua. Con agua forman una masa muy plstica, permitiendo incluso la formacin de anillos a partir de pequeas barras cilndricas. En su composicin puede haber algo de arena o mica e hidrxido frrico. Arcillas limosas: son de color amarillo o pardo, se adhieren a la lengua pero no tienen tacto graso, ni pueden pulimentarse ni son lo suficientemente plsticas como para poder formar anillos sin romperse. Loess: son de colores grises y amarillentos. Se adhieren a la lengua. No son muy trabajables. Tienen alto contenido en compuestos de hierro y algo de cal. Sus partculas son de grano muy fino. Arcillas Figulinas: Actualmente se tiende a incluirlas con las arcillas plsticas, ya que su nica diferencia es un mayor contenido en cal y hierro, son menos plsticas, sus particulas son de granos muy finos. Magras: Son de color variable como gris, verdoso, amarillento, etc. Se adhieren a la lengua y contienen gran cantidad de caliza. Las verdaderas magras no rayan el vidrio. Son fusibles y se reconocen por la efervescencia que se produce al agregarse algunas gotas de cido. Gredas: son de color variado, generalmente blanco. Se adhieren a la lengua, son de grano bastante grueso y contienen un alto porcentaje de cuarzo.

USOS DE LA ARCILLA

Para cualquier uso de la arcilla primero se le debe dar un tratamiento determinado dependiendo del uso que se le quiera dar. Por ejemplo en la cermica se le combina o mezcla distintos tipos de arcillas, fundentes, y otros elementos dependiendo directamente en el uso al que se vaya a destinar la que se vaya a destinar la mezcla.Es utilizada en la produccin de aislantes elctricos puesto que no transmiten la electricidad (para esto se utilizan arcillas que no contengan xidos de hierro.)Dentro del campo de la construccin, la arcilla no es utilizada directamente sino ms bien se la usa en la fabricacin de baldosas, ladrillos, sanitarios, tejas, y en la mezcla de las pinturas, etc.La arcilla tambin es utilizada dentro del campo de la odontologa para la fabricacin de rplicas de dientes y elaboracin de dentfrico bucal aunque en muy reducidas proporciones.La arcilla es uno de los principales componentes de los adobes ( tierra arcillosa.)Es muy utilizada en la fabricacin de elementos decorativos, para fabricar vajillas, elementos aislantes de temperatura y en una gran variedad de elementos de alfarera.

OTRAS CLASES DE ARCILLAS

La tierra para adobes:Se trata de una arcilla superficial adecuada para hacer adobes o ladrillos secados al sol. Casi no tiene plasticidad y contiene un alto porcentaje de arena.Arcilla apedernalada:Es una arcilla refractaria que ha sido compactada en una masa relativamente dura, densa, parecida a la roca.El esquisto:Es una roca metamrfica formada por la naturaleza a partir de la arcilla sedimentaria, con poca plasticidad a menos que se pulverice finamente y se deje humedecer durante largo tiempo. Puede utilizarse como aditivo o como principal ingrediente para ladrillos y otros productos pesados de arcilla.La bentonita:Es una arcilla de origen volcnico. Aunque su composicin qumica es parecida a la arcilla, su naturaleza fsica difiere en que tiene ms material coloidal. Se utiliza para dar plasticidad a las pastas de arcilla y como emulsionante en los vidriados. No puede utilizarse por s sola debido a su tendencia a hincharse cuando se humedece y por su pegajosidad y contraccin elevada.Arcilla para terracota: Arcilla de coccin a bajo fuego que puede utilizarse en la fabricacin de grandes piezas de terracota. Tiene un grano grueso que permite un secado rpido y uniforme.La bauxita o diaspora: Poseen un alto contenido en almina. Pueden ser altamente refractarias y se usan como materia prima para la produccin de aluminio metlico.El gumbo:Es una arcilla superficial o del suelo, muy plstica y pegajosa que contiene una cantidad considerable de materia orgnica.La Greda:Arcilla de quema blanca y poca plasticidad. En el comercio se encuentra en forma de polvo o grumos que una vez se haya sedimentado se emplean como engobes sobre cacharros de barro.Ocre, umbra y siena: Arcillas con gran contenido de combinaciones frreas y de manganeso que puede variar por ello es aconsejable efectuar ensayos previamente. Se pueden emplear para colorear algunos tipos de vidrio.

MATERIALES AGREGADOSGeneralmente se entiende por "agregado" a la mezcla de arena y piedra de granulometra variable. El concreto es un material compuesto bsicamente por agregados y pasta cementicia, elementos de comportamientos bien diferenciados:Se define como agregado al conjunto de partculas inorgnicas de origen natural o artificial cuyas dimensiones estn comprendidas entre los lmites fijados en la NTP 400.011.Los agregados son la fase discontinua del concreto y son materiales que estn embebidos en la pasta y que ocupan aproximadamente el 75% del volumen de la unidad cbica de concreto.Los agregados son materiales inorgnicos naturales o artificiales que estn embebidos en los aglomerados (cemento, cal y con el agua forman los concretos y morteros).Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaos de partcula que pueden llegar hasta 10mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partculas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamao mximo de agregado que se emplea comnmente es el de 19 mm o el de 25 mm.Los agregados conforman el esqueleto granular del concreto y son el elemento mayoritario ya que representan el 80-90% del peso total de concreto, por lo que son responsables de gran parte de las caractersticas del mismo. Los agregados son generalmente inertes y estables en sus dimensiones.La pasta cementicia (mezcla de cemento y agua) es el material activo dentro de la masa de concreto y como tal es en gran medida responsable de la resistencia, variaciones volumtricas y durabilidad del concreto. Es la matriz que une los elementos del esqueleto granular entre s.Cada elemento tiene su rol dentro de la masa de concreto y su proporcin en la mezcla es clave para lograr las propiedades deseadas, esto es: trabajabilidad, resistencia, durabilidad y economa.CLASIFICACIN:Existen varias formas de clasificar a los agregados, algunas de las cuales son:

POR SU NATURALEZA:Los agregados pueden ser naturales o artificiales, siendo los naturales de uso frecuente, adems los agregados utilizados en el concreto se pueden clasificar en: agregado grueso, fino y hormign (agregado global).a. El agregado fino, se define como aquel que pasa el tamiz 3/8" y queda retenido en la malla N 200, el ms usual es la arena producto resultante de la desintegracin de las rocas.b. El agregado grueso, es aquel que queda retenido en el tamiz N4 y proviene de la desintegracin de las rocas; puede a su vez clasificarse en piedra chancada y grava.c. El hormign, es el material conformado por una mezcla de arena y grava este material mezclado en proporciones arbitrarias se encuentra en forma natural en la corteza terrestre y se emplea tal cual se extrae en la cantera.POR SU DENSIDAD:Se pueden clasificar en agregados de peso especifico normal comprendidos entre 2.50 a 2.75, ligeros con pesos especficos menores a 2.5, y agregados pesados cuyos pesos especficos son mayores a 2.75.POR EL ORIGEN, FORMA Y TEXTURA SUPERFICIAL:Por naturaleza los agregados tienen forma irregularmente geomtrica compuestos aleatoriamente por caras redondeadas y angularidades. En trminos descriptivos la forma de los agregados pueden ser:Angular: Poca evidencia de desgaste en caras y bordes.Sub angular: Evidencia de algo de desgaste en caras y bordes.Sub redondeada: Considerable desgaste en caras y bordes.Redondeada: Bordes casi eliminados.Muy Redondeada: Sin caras ni bordesPOR EL TAMAO DEL AGREGADO:Segn su tamao, los agregados para concreto son clasificados en:Agregados finos (arenas) yAgregados gruesos (piedras).ridos y Arenas:El tamiz que separa un agregado grueso de uno fino es el de 4,75 mm. Es decir, todo agregado menor a 4,75 mm es un agregado fino (arena).La arena o rido fino es el material que resulta de la desintegracin natural de las rocas o se obtiene de la trituracin de las mismas, y cuyo tamao es inferior a los 5mm.Para su uso se clasifican las arenas por su tamao. A tal fin se les hace pasar por unos tamices que van reteniendo los granos mas gruesos y dejan pasar los ms finos.-Arena fina: es la que sus granos pasan por un tamiz de mallas de 1mm de dimetro y son retenidos por otro de 0.25mm.- Arena media: es aquella cuyos granos pasan por un tamiz de 2.5mm de dimetro y son retenidos por otro de 1mm.- Arena gruesa: es la que sus granos pasan por un tamiz de 5mm de dimetro y son retenidos por otro de 2.5mm.Las arenas de granos gruesos dan, por lo general, morteros ms resistentes que las finas, si bien tienen el inconveniente de necesitar mucha pasta de conglomerante para rellenar sus huecos y ser adherente. En contra partida, el mortero sea plstico, resultando ste muy poroso y poco adherente.El hormign es un material formado por cemento, ridos de diferentes granulometras, agua y aditivos que, mezclado en diferentes proporciones, permite obtener el hormign que es distribuido en camiones hormigoneras.Es un material vivo, no almacenable, ya que su tiempo de uso se limita a 90 minutos; a partir de los cuales el hormign pierde sus propiedades.Las caractersticas especiales de este material obligan a fabricar bajo pedido, adecuando la produccin a la situacin geogrfica, al horario y ritmo de cada obra, debiendo optimizar los recursos para ofrecer no slo un producto de calidad sino un buen servicio al cliente.Cualquiera sea el tipo de material utilizado, sus partculas deben ser duras y resistentes, ya que el concreto, como cualquier otro material se romper por su elemento ms dbil. Si el agregado es de mala calidad sus partculas se rompern antes que la pasta cementicia, o el mortero.

Agregado Fino:Un agregado fino con partculas de forma redondeada y textura suave ha demostrado que requiere menos agua de mezclado, y por lo tanto es preferible en los HAD.Se acepta habitualmente, que el agregado fino causa un efecto mayor en las proporciones de la mezcla que el agregado grueso.- Los primeros tienen una mayor superficie especfica y como la pasta tiene que recubrir todas las superficies de los agregados, el requerimiento de pasta en la mezcla se ver afectado por la proporcin en que se incluyan stos.Una ptima granulometra del rido fino es determinante por su requerimiento de agua en los HAD, ms que por el acomodamiento fsico.La experiencia indica que las arenas con un mdulo de finura ( MF ) inferior a 2.5 dan hormigones con consistencia pegajosa, hacindolo difcil de compactar. Arenas con un mdulo de finura de 3.0 han dado los mejores resultados en cuanto a trabajabilidad y resistencia a la compresin.Agregado Grueso:Numerosos estudios han demostrado que para una resistencia a la compresin alta con un elevado contenido de cemento y baja relacin agua-cemento el tamao mximo de agregado debe mantenerse en el mnimo posible (12,7 a 9,5 ).En principio el incremento en la resistencia a medida que disminuye el tamao mximo del agregado se debe a una reduccin en los esfuerzos de adherencia debido al aumento de la superficie especfica de las partculas.Se ha encontrado que la adherencia a una partcula de 76 mm. es apenas un 10% de la correspondiente a una de 12,5 mm., y que excepto para agregados extremadamente buenos o malos, la adherencia es aproximadamente entre el 50 a 60% de la resistencia de la pasta a los 7 das.Las fuerzas de vnculo dependen de la forma y textura superficial del agregado grueso, de la reaccin qumica entre los componentes de la pasta de cemento y los agregados.Otro aspecto que tiene que ver con el tamao mximo del agregado es el hecho de que existe una mayor probabilidad de encontrar fisuras o fallas en una partcula de mayor tamao provocadas por los procesos de explotacin de las canteras (dinamitado) y debido a la reduccin de tamao (trituracin), lo cual lo convertir en un material indeseable para su utilizacin en concreto.Tambin se considera que la alta resistencia producida por agregados de menor tamao se debe a una baja en la concentracin de esfuerzos alrededor de las partculas, la cual es causada por la diferencia de los mdulos elsticos de la pasta y el agregadoSe ha demostrado que la grava triturada produce resistencias mayores que la redondeada.- Esto se debe a la trabazn mecnica que se desarrolla en las partculas angulosas.Sin embargo se debe evitar una angulosidad excesiva debido al aumento en el requerimiento de agua y disminucin de la trabajabilidad a que esto conlleva.El agregado ideal debe ser limpio, cbico, anguloso, triturado 100%, con un mnimo de partculas planas y elongadas.Tipos o clasesAgregados gruesos: Los aglomerados gruesos son la porcin de aglomerado que no pueden pasar a travs de una criba numero 4(4.75 mm). El aglomerado grueso normal consta de grava de mina o grava triturada.Agregados finos: El aglomerado fino es la porcin de un aglomerado que si pasa a travs de una criba numero 4. Por lo general, estos materiales se clasifican de modo bastante uniforme desde la criba numero 4 hasta la numero 100. A menos que se indique otra cosa, el aglomerado fino suele ser arena, el producto de la desintegracin y abrasin natural de las rocas.Agregados de alta densidad: Los materiales de este tipo son: magnetitas, barritas, limonita, ferro fsforo y balines o rebabas de acero. Estos aglomerados de gran peso se usan en lugar de grava a fin de producir concreto de alta densidad; por ejemplo, los que se emplean para forrar reactores nucleares.Agregados de baia densidad: Estos aglomerados son materiales como perlita, vermiculita exfoliada, piedra pmez, escorias ligeras, cenizas, finas, toba(tezontle), diatomita, arcilla, pizarra y lutita.Al mezclar estos aglomerados con cemento, el concreto resulta tambin de pesoligero y tiene muy baja conductividad trmica.UsosOtras clases se utilizan en fundicin para hacer moldes o para fabricar cermicas, yesos y cementos. La arena se usa como abrasivo moledor y pulidor bajo la forma de papel de lija, hoja de papel con una de sus caras cubierta de arena o de una sustancia abrasiva similar.Los agregados finos es esencial para el acabado suave y dotado de textura lisa. Al incrementar el agua en la proporcin de la mezcla representa un incremento para lograr la fuerza deseada por lo tanto representa un aumento de los costos.Los agregados gruesos son de consistencia fuerte y durables propicios para la elaboracin del concretoMtodos y Procedimiento de Fabricacin Los agregados se extraen de los subsuelos la toma de muestra de los ridos varan segn la fuente de suministro que se trate, ya sea de: De Canteras: Aquellos depsitos de roca , en forma consolidada , y en volumen y caractersticas fsicas y qumicas suficientes como para justificar la extraccin y uso en la elaboracin de agregados.De Depsitos sueltos: Que fueron formados por accin elica , glaciar o hidrolgica y se encuentran localizados en las faldas de montaas , en lechos secos de ros , y en antiguos valles o canales submarinos. Estos depsitos tienen la ventaja de que su mineral se puede extraer mas fcilmente.De rios o lagunas: Representan fuentes de agregado procesado naturalmente por el flujo y las corrientes de agua, y poseen una gran variedad de minerales, proveniente de todos los sitios por donde pasa el curso del ri.Requisitos de calidadAgregado fino: el hormign consistir en fragmentos de roca duras de granos limpios, sin costra, libre de cantidad de perjudiciales de limo, mica, materia orgnica u otros y tendr un dimetro no mayor de cinco milmetros.La arena de mar utilizarse, previo anlisis de laboratorio que determine que la cantidad de sales no afecten la resistencia del hormign.Agregado grueso: el agregado grueso consistir en piedra picada y cantos rodados, duros y sin costra. Deber estar libre de materia orgnica, elementos extraos y materiales nocivos, que afecten la calidad del hormign.El tamao del agregado grueso en los miembros estructurales, no ser mayor de 5 1/5 de la dimensin menor del miembro estructural, o del menor espacio libre entre las varillas. En losas, no ser mayor de 1/3 de su espesor.ArcillaUsos y aplicacionesDesde la ms remota antigedad, la tierra (el barro, la arcilla) ha sido una de las terapias ms accesible, tiles y apreciadas por hombres y animales para tratar muchas enfermedades. Incluso el instintivo consumo de arcilla por parte de animales y nios, a modo de fisiolgica prctica desparasitante y depurativa, es un ejemplo de un recurso tan efectivo como ancestral e inocuo.

CAL AREAEs el producto resultante de la descomposicin por el calor de las rocas calizas. Si stas son puras y se calientan a temperatura superior a 900 C, se verifica la siguiente reaccin:CO3Ca + calor CO2 + CaOEl carbonato clcico CO3Ca se descompone, dando anhdrido carbnico CO2 que es gaseoso y se desprende junto con los humos del combustible y el xido de calcio CaO.Cal Viva. - Al xido de calcio se llama tambin cal viva, siendo un producto slido, de color blanco, amorfo aparentemente, pues cristaliza en el sistema regular, cuando se funde a 2570 C., con un peso especifico en torno a 3.18 - 3.40, segn sea cocida a baja o alta temperatura, respectivamente; inestable, por tener gran avidez para el agua, con la que reacciona de la siguiente manera:CaO + H2O = Ca (OH)2 + 15.100 calorasProducindose hidrxido clcico Ca(OH)2 o cal apagada, desprendindose calor, elevndose la temperatura a unos 160 C., pulverizndose y aumentando considerablemente de volumen aparente. Esta avidez para el agua es tan grande que absorbe el vapor de agua de la atmsfera y la de las sustancias orgnicas, produciendo efectos custicos.El hidrxido clcico es un cuerpo slido, blanco, amorfo, polvoriento, algo soluble en el agua, 1.23 por litro a 20 C., a la que comunica un color blanco (agua de cal o lechada), y en mayor cantidad forma con ella una pasta muy trabada, fluida y untuosa, llamada cal apagada.La cal apagada en pasta tiene la propiedad de endurecerse lentamente en el aire, enlazando los cuerpos slidos, por lo cual se emplea como aglomerante. Este endurecimiento recibe el nombre de fraguado, y es debido primeramente a una desecacin por evaporacin del agua con la que se formo la pasta, y despus, a una carbonatacin por absorcin del anhdrido carbnico del aire:Ca (OH)2 + CO2 = CO3Ca + H2OFormndose carbonato clcico y agua, reconstituyendo la caliza de que se parti.Esta reaccin es muy lenta, pues empieza a las veinticuatro horas de amasar la pasta y termina al cabo de los seis meses, por lo que las obras en que se emplea tarda mucho en secarse y adquirir la solidez definitiva.Se verifica slo en aire seco; en el hmedo, con mucha dificultad, y no se realiza dentro del agua, pues la disuelve, no sirviendo para obras hidrulicas.Por otro lado, al fraguar experimenta una contraccin o disminucin de volumen, que unida a la que experimenta por el peso propio de la obra, produce asientos y grietas.Clasificacin.- Las calizas naturales casi nunca son la especie qumica carbonato de calcio, pues le acompaan otros cuerpos como la arcilla, magnesia, hierro, azufre, lcalis y materias orgnicas, las cuales al calcinarse, de no volatilizarse, comunican a la cal propiedades que dependen de la proporcin en que entran a formar parte en la piedra caliza y se clasifican en cales grasas, magras e hidrulicas. Cal grasa.- Si la caliza primitiva contiene hasta un 5% de arcilla, la cal que se produce al calcinarse se le denomina cal grasa y al apagarse da una pasta fina trabada y untuosa, blanca, que aumenta mucho de volumen, permaneciendo indefinidamente blanda en sitios hmeros y fuera del contacto del aire, y en el agua termina por disolverse.Se llama rendimiento de una cal a la relacin que hay entre el volumen resultante de la pasta y el primitivo de la cal viva. Con las cales grasas llega a ser tres veces y media; con 100 litros de cal viva se suelen obtener hasta 300 litros de cal en pasta.El peso especfico es 2.25 y la densidad aparente 0.4 Cales ridas o magras.- son las que proceden de calizas que, an teniendo menos del 5% de arcilla, contiene, adems magnesia en proporcin superior al 10% (dolomas). Al aadirles agua forman una pasta gris poco trabada, que se entumece menos y desprende ms calor que las cales grasas. Al secarse en el aire se reducen a polvo, y en el agua se deslen y disuelven. Por estas malas cualidades no se usan en construccin. Cales hidrulicas.- Proceden de la calcinacin de calizas que contienen ms del 5% de arcilla; dan un producto que rene, adems de las propiedades de las cales grasas, la de poderse endurecer y consolidar en sitios hmedos y debajo del agua.FABRICACINExtraccin de la piedra.- Se hace a cielo abierto o en galera, fragmentndola al tamao de guijarros. En determinadas ocasiones se emplean conchas de las playas.Calcinacin.- Se practica de distintas formas, segn los medios y materiales de que se dispone.La temperatura que hay que alcanzar es superior a 900 C. y es conveniente que las piedras no sean muy voluminosas ni pierdan el agua de cantera, e incluso humedecerlas, pues se acelera su descomposicin. El carbnico debe eliminarse rpidamente del horno, con buen tiro o aspirndole, pues la reaccin de descomposicin es reversible:CO3Ca = CO2 + CaOy se corre el peligro de que se carbonate la cal viva.Calcinacin al aire libre con llama.- Rsticamente se hace practicando una excavacin en la ladera de un monte o ribazo, o tambin dos perforaciones en ngulo recto. Se colocan las piedras mayores en forma de bveda, para dejar el hogar, y el resto se llena con la piedra de menor tamao. El combustible suele ser lea o ramas. Se prende fuego, y la operacin se da por terminada cuando se produce un gran asiento en la masa incandescente, por la expulsin del carbnico y del agua, y desaparecer el color azulado de las llamas.Este procedimiento tiene el inconveniente del desaprovechamiento del calor y desigualdad de la coccin, obtenindose trozos demasiado cocidos y otros que no llegan a hacerlo, constituyendo lo que se llama huesos, es decir, trozos de piedra caliza a medio calcinar.

Calcinacin al aire libre por capas.- Se hace una excavacin de un metro de profundidad en el suelo, en forma de cono invertido, de unos cinco meros de dimetro la base superior y un metro la inferior. Se practica tambin una zanja de 0.50 x 0.50 m., que se llena de ramas y cubre con losas. Se ponen capas alternadas de hulla menuda, carbn vegetal y caliza fragmentada, de manera que las de carbn vayan disminuyendo de espesor de abajo arriba, y las de caliza, al revs. Se forma un montn de unos tres metros de altura, de forma troncocnica, rematndose por un casquete esfrico. Se cubre el montn as formado por una capa de arcilla, arena y paja, de unos 6 cm. de espesor, para evitar la prdida de calor. Se prende fuego por la zanja, tapndola despus. La calcinacin dura una semana y, una vez enfriado el montn se separa la cal viva de las cenizas.

Calcinacin en hornos intermitentes.- Son unas construcciones generalmente de ladrillo, en las que se consideran tres regiones: el hogar, el vientre y la chimenea o tragante. Tienen unos cinco centmetros de altura y seccin circular, la horizontal y la vertical, en forma ovalada. Se forma una bveda con las piedras ms gruesas, en el hogar, y el resto se llena con piedra caliza triturada. El combustible suele ser la lea o turba, durante la calcinacin de tres a cuatro das, segn su capacidad. La calcinacin se da por terminada cuando se produce un asiento en la masa de 1/5.

CALCINACIN HORNO INTERMITENTEHornos continuos con llama.-Estn formados por dos troncos de cono, unidos por sus bases mayores. Existen tres hogares exteriores en la parte inferior. En la primera cochura hay que formar un hogar auxiliar en la parte baja del horno parecido al de los hornos intermitentes, con objeto de poder calcinar la caliza que est debajo de los conductores de los hogares laterales para la calcinacin continua.

HORNO CONTINUO CON LLAMAHornos continuos por capas.- Formados tambin por dos troncos de cono, de palastro, revestidos interiormente con ladrillo refractario. Se carga por el tragante con caliza machacada y hulla o antracita, por capas alternadas, descansando toda la masa sobre la parrilla del cenicero, y la cal, por una puerta lateral situada sobre la parrilla. A medida que la cal viva desciende, se echan nuevas capas por el tragante, siendo, por lo tanto la fabricacin continua. Cuando se desea obtener cal de gran pureza, se emplean los hornos rotatorios y los de gasgeno.Extincin o apagado de la cal.- Para poder emplear cal viva hay necesidad de ponerla en contacto con el agua, para que se hidrate.Procesos del apagado de la cal: Apagado espontneo al aire.- Consiste en extender los terrones de cal viva sobre una superficie plana resguardada de la lluvia, exponindola a la accin del vapor de agua de la atmsfera para que la absorba. Esta transformacin requiere unos tres meses y tiene el inconveniente de que absorbe tambin el anhdrido carbnico, carbonatndose tambin el anhdrido carbnico con lo cual no da buenos resultados. Apagado por aspersin.- Se riega con una regadera o pulverizador a la cal extendida sobre una superficie, en capas, con una cantidad entorno al 25-50% Apagado por inmersin.- Fragmentados los terrones de cal viva al tamao de nueces, se colocan en cestos de mimbre o introducen durante un minuto en agua, hasta que se produzca un principio de efervescencia. Se sacan los cestos y se vierte el contenido en cajas o montones para que se reduzca a polvo. Apagado por fusin.- Este procedimiento es el que suele emplearse a pie de obra y segn la importancia de esta, se hace en mayor o menor cantidad. Para pequeos volmenes se introducen los terrones de cal viva en un crter practicado sobre el mentn de arena que ha de formar la argamasa y despus se vierte unas tres veces su volumen de agua, para obtener pasta, y en mayor proporcin si ha de ser lechada. La cal en pasta se obtiene en albercas de madera, mampostera y mejor, en pozas excavadas en el suelo sin revestir, para que las paredes absorban el agua en exceso que disuelve las sales que pueda llevar. La cantidad de agua empleada se determina empezando por un peso igual al de cal y revolvindolo, se aade otra cantidad igual o mayor, que viene indicada, por la aparicin en la superficie de la pasta de grietas de un centmetro de ancho. Apagado en autoclaves.- Este procedimiento, consiste en introducir la cal viva en terrones en unos grandes autoclaves, inyectando vapor de agua a presin, durante un tiempo que varia con su capacidad, permitiendo el apagado incluso de las calizas dolomticas en poco tiempo. Se puede apreciar que por este procedimiento se obtiene una cal mucho ms plstica que la que se apaga a la presin atmosfrica, lo que permite obtener enlucidos ms fciles de extender con llamaConservacin de las cales.- La cal viva en terrones se coloca en una nave sobre un lecho de cal apagada, en polvo, de 20cm de espesor. Se cubre con una capa de la misma cal apagada y se comprime ligeramente, as se puede conservar unos seis meses pero se precisan varias horas para formar la pasta.Apagadas en forma de polvo se pueden hacer en silos y almacenes a propsito, pero la mejor manera as la de barriles, como las cales hidrulicas y cementos.En pasta se hace en fosos impermeables practicados en el terreno y as recubriendo la superficie con una capa de arena de 30 cm de espesor. As se conserva todo el tiempo que se desee.Es muy conveniente, para obras de gran importancia, no emplear la cal recin extinguida, recomendndose una semana para los morteros de las obras corrientes de mampostera, y tres para los enlucidos.

CAL HIDRULICAEs la cal parcialmente hidratada o apagada en polvo que, adems de solidificarse o fraguar en el aire, lo hace debajo del agua. Fue ignorada por los antiguos, los cuales emplearon, los morteros a base de cal grasa y puzolanas.VICAT, a principios del siglo XIX, descubri las cales hidrulicas al observar que, si la caliza primitiva contiene arcilla o se le aade en proporcin del 8 al 20%, el producto resultante de la coccin, reducido a polvo, por extincin, tiene propiedades hidrulicas.Esto es debido a que en la coccin, en primer lugar, se produce una evaporacin del agua de cantera hasta 110 C.; hacia los 700 C. Empiezan a descomponerse el carbonato clcico. A temperatura ms elevada reaccionan los productos resultantes: xido de cal CaO, anhdrido silcico SiO2 y almina Al2O3, formndose silicatos y aluminatos, y junto con el hidrxido calcico constituyen el aglomerante llamado cal hidrulica.ndice hidrulico de un aglomerante es la relacin en peso entre la slice, ms la almina, ms el hierro a la cal, ms la magnesia:

La relacin inversa del ndice hidrulico se llama mdulo hidrulico:VICAT hizo una clasificacin de los productos hidrulicos teniendo en cuenta dichos ndices, el tiempo de fraguado y medio de conservacin:Naturaleza de los productosndice hidrulico% de arcilla en la caliza primitivaTiempo de fraguado en aguaObservaciones

Cal grasa y magra0.0 - 0.100.0 - 5.3>>Fraguan solo en el aire

Cal poco hidratada0.10 - 0.165.3 - 8.216 - 30Das

Cal medianamente hidratada0.16 - 0.318.2 - 14.810 - 15Das

Cal propiamente hidratada0.31 - 0.4214.8 - 19.15 - 9Das

Cal eminentemente hidratada0.42 - 0.5019.2 - 21.82 - 4Das

Cal lmite o cemento lento0.50 - 0.6521.8 - 26.71 - 12Horas

Cemento rpido0.65 - 1.2026.7 - 40.05 - 15Minutos

FABRICACINExtraccin de la caliza.- Se hace casi siempre a cielo abierto, por grandes voladuras, para obtener piedras de composicin ms homognea, fragmentndolas despus al tamao conveniente al horno que las ha de cocer.Coccin.- Se emplean hornos de llama larga, pero casi siempre se hace en hornos por capas. El de Teil de forma oval, de unos m de altura y de dimetro mayor, disminuyendo ste en la boca o tragante y en la parrilla, la cual est constituida por un cono sobre un cilindro, para facilitar la descarga. Se echan capas alternadas de la caliza margosa y carbn de llama corta, antracita. Las paredes estn provistas de ladrillo refractario y camisas aislantes, para evitar las prdidas de calor por radiacin y obtencin de cal de mayor calidad.

HORNO DE TEILSe usan tambin otros tipos de hornos, como los de gasgeno, con los que se obtienen mayores temperaturas al no mezclarse con las cenizas del combustible.

HORNO DE GASGENOApagado de la cal hidrulica.- Esta operacin requiere el mximo cuidado, pues depende de ella que el producto alcance las propiedades que se precisan, constituyendo la fase de ms cuidado, pues depende de ella que el producto alcance las propiedades que se precisan, constituyendo quiz la fase de ms cuidado de la fabricacin. Se lleva a cabo por aspersin, regando con pulverizadores de agua fra o caliente la cal viva extendida sobre vagonetas de plataforma y amontonndola a continuacin en unos fosos, cuando todava est caliente. Sobre este montn se echa el recin regado de la operacin siguiente, el cual habr absorbido el agua por capilaridad, y el calor desprendido al apagarse la cal en la capa inferior evapora el agua todava no combinada de las capas superiores, produciendo una corriente ascendente de vapor, que acaba por apagar todo el xido de cal o cal viva, pero no los silicatos y aluminatos, por no alcanzar los 120 C necesarios para su hidratacin. Si esta se llegara a verificar, se obtendra un producto sin propiedades fsicas hidrulicas, recibiendo entonces el nombre de cales ahogadas. Si no se ha llegado por falta de agua a apagar la cal viva, sta lo har en la obra, pulverizndose y destruyendo los morteros.Cernido.-Se hace para separar la cal apagada de los trozos poco o muy cocidos y que no se han pulverizado durante la extincin. Primero se hace pasar la cal por una criba de 2 a 3 cm de malla, que retienen los trozos ms gruesos, y despus por un cilindro de telas metlicas, 0.5 mm de luz por centmetro, que gira 80 r.p.m. alrededor de un eje inclinado. La cal en polvo que pasa a travs de las mayas recibe el nombre de flor de calLos residuos del cernido, unos trozos de color amarillento, se llaman in cocidos, son pocos y se pueden separar a mano, y otros, de color gris verdoso, llamados recocidos o grappiers, debido a que la caliza tena mayor proporcin de arcilla y que han sufrido un principio de vitrificacin. Antes estos grappiers se molan y aadan a las cales, con lo cual las mejoraba mucho; pero hoy da se emplean como cemento de grappiers de fraguado muy lento, creyndose que estn constituidos por silicatos; biclcicos, SiO2, 2CaO, y triclcico, SiO2, 3CaO.Propiedades de las cales hidrulicasComposicin qumica.- Vara segn sea ms o menos hidrulica entre estos lmites:SiO215-26%

CaO51 - 66 %

Al2O32 - 10 %

Fe2O30.5 - 5 %

Aproximadamente tienen la composicin media, Segn Lafuma:CaO59.5%

SiO219.5%

Al2O34.4%

Fe2O31.3%

MgO1.5%

SO30.6%

Prdida al fuego13.4%

Combinados en forma de hidrxido clcico, aluminato triclcico y silicatos biclcico y triclcico.Fraguado.- Se admite que la cal solidifica por la cristalizacin del hidrxido clcico o cal apagada, al carbonatarse con el anhdrido carbnico del aire o el disuelto en el agua de amasado, y los silicatos forman con el agua de amasado y con la cal del medio ambiente hidrosilicatos e hidroaluminatos de cal, insolubles, que cristalizan, pudiendo el agua disolver ms productos anhdridos y volviendo a cristalizar, formando disoluciones sobresaturadas, cuyos cristales se entrecruzan y sueldan, constituyendo la solidificacin y el posterior endurecimiento. El color es tanto ms oscuro cuanto mayor es el ndice hidrulico.Las alteraciones en el tiempo de fraguado y la elevacin de la temperatura son indicios de que, habiendo absorbido la humedad, estn paradas o aireadas.Densidad.-Las cales dbilmente hidrulicas tienen una densidad aparente entre 500 y 600; las medianamente hidrulicas, de 600-800 gr./l., y las eminentemente hidrulicas, de 800-900 grFinura.- Dejan un residuo del 3 al 5% en tamiz de 900 mallas /cm2, y de 20 a 25% en el de 4900 mallas /cm2 .Resistencias.- El mortero 1/3 amasado con arena normal y conservado en agua, alcanza a los 28 das de 15 a 80 Kg / cm2 a compresin segn su hidraulicidad.Caractersticas tcnicas de las cales S/ UNE 41067-8Clase de calComposicin qumicaFINURA Residuo max sobre tamicesRESISTENCIAS A 28 DIASMortero 1/3

Cao + Mg min%Co2 max%SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 min. %

0.20.8Flexo-traCompres.

Area I905510

Area II60515

Hiraulica emionente I52032580

Hidrulica normal II5151012.540

Hidrulica mediana III5101015

Ensayos de las calesLas normas UNE 41067-8 prescriben los siguientes ensayos:Toma de muestras.- Se hace sobre el 5% de los sacos con un mnimo de tres sacos. No se tomar la muestra de la capa superiorExpansin.- Con la aguja de LE CHATELIER ser la preparacin inferior a 10 mm para el ensayo en fro a los siete das o en caliente a las tres horas.Finura.-Los residuos mximos sobre el tamiz de 0.2 mm ser de 3% para los eminentemente, y 10% para los normales y medianamente hidrulicos.Resistencias mecnicas.- Se determinan con probetas prismticas de 4x4x16 cm de mortero 1/3 a los 28 das, dando los valores siguientes: 80 Kg /cm2 las cales hidrulicas eminentes; 40 las normales y 15 las medianamente hidrulicas.AGLOMERANTES1 Definicin de materiales aglomerantes.-Se llaman materiales aglomerantes aquellos materiales que, en estado pastoso y con consistencia variable, tienen la propiedad de poderse moldear, de adherirse fcilmente a otros materiales, de unirlos entre s, protejerlos, endurecerse y alcanzar resistencias mecnicas considerables.Estos materiales son de vital importancia en la construccin, para formar parte de casi todos los elementos de la misma.2 Clasificacin de materiales aglomerantes.-Los materiales aglomerantes se clasifican en:- Materiales aglomerantes ptreo, como pueden ser yeso, cal, magnesia, ect...- Materiales aglomerantes hidrulicos como pueden ser el cemento, cal hidrulica, hormign, baldosa hidrulica, ect...- Materiales aglomerantes hidrocarbonados como pueden ser alquitrn, betn, ect...3 Materiales aglomerantes areos.-Yeso.-Definicin yeso:Es el producto resultante de la deshidratacin total o parcial del aljez o piedra pmez. Esta piedra se muele y se lleva a un horno giratorio en cuyo interior se deshidrata, calcina y cristaliza entre 400 y 500 C, con posterioridad el producto obtenido se enfra y se reduce a polvo en molinos de bolas. Este polvo amasado con agua fragua y endurece con extraordinaria rapidez (mortero de yeso).Proceso de obtencin del yeso:La fabricacin del yeso consta de cuatro fases importantes:1Extraccion o arranque de piedra. Se extrae fcilmente con la ayuda de barrenos de plvora de mina. Segn la situacin del filn, la cantera puede ser a cielo abierto o en galeras.2Fragmentacion y trituracin de la piedra de yeso. Para esto, se emplean molinos de martillos. Se introducen en ellos la roca fragmentada y es triturada al golpeo de los martillos. Se emplean tambin las machacadoras de mandbula, que consisten en una gruesa placa de acero fija y otra mvil, accionada por una biela-manivela. La apertura de estas mandbulas es graduable, con lo que se consigue una granulometra diferente de la roca triturada.3Deshidratacion y coccin de la piedra. Primitivamente se realizaba formando montones de piedras de yeso, en capas alternas de combustible y piedra, o, tambin, colocndola en unos huecos en las laderas de los montes, y empleando, con material de combustible, madera de los bosques prximos. El yeso as obtenido contiene las cenizas del combustible y muchas impurezas, por lo que se llama yeso negro; se emplea para construcciones no vistas.Procedimientos de coccin del yeso:Actualmente existen procedimientos para conseguir una perfecta coccin del aljez, sin riesgo de que se mezclen impurezas. Entre ellos estn:*Sistema de horno giratorio. El cuerpo principal de este horno esta formado por un cilindro de palastro, de 8 a 12m de longitud y 1.50m de dimetro. Este cilindro se calienta exteriormente y, por no estar revestido interiormente de material refractario, su perdida de calor es nfima. La piedra de yeso se introduce reducida al tamao de la gravilla fina, por lo que se evita una deshidratacin rpida. El cilindro tiene, interiormente soldada, una chapa en forma de hlice, que es la encargada de ir sacando la piedra de yeso al exterior.*Sistema de caldera. Esta formado por una caldera de palastro, de dimetro aproximado a dos metros, en cuyo interior giran unas paletas que hacen de amasadoras y rascadoras. Esta caldera cubre la parte superior de un hogar, alimentado normalmente con carbn de hulla.La masa de piedra de yeso, al ser calentada y mezclada, ofrece el aspecto de hervir y, cuando el vapor a cesado, se da por terminada la operacin de coccin. Acabada esta, el material se trasvasa automticamente a un silo, situado junto a la caldera.*Operacin de molienda. Es una fase cargada dificultades por la gran elasticidad de la piedra de yeso caracterstica esta que aumenta la cuanta econmica de la operacin.Para realizarla, se emplean unos molinos formados por dos muelas de piedra, colocadas en posicin horizontal, sobre otra. Normalmente, la superior esta en posicin fija, y la inferior en posicin mvil, para graduarla segn el grado de finura.Este sistema de molienda se completa con el tamizado a travs de un cedazo de 144 mallas por centmetro cuadrado. Todo el material que pasa es envasado, y el retenido se somete nuevamente a molienda.Modernamente hay instalaciones que efectan la molienda y tamizado automticamente, basndose en separadores de aire, basado en la fuerza centrifuga.Clasificacin de los yesos:*Yeso gris o negro. Se obtiene calcinando la piedra algez en contacto con los combustibles. Los humos y las impurezas(cenizas, carbn, etc...), aparte de las que lleva consigo la piedra de yeso(se emplea un algez con muchas impurezas), ennegrecen el producto. La finura de molido es muy deficiente. Resulta el yeso de peor calidad, por lo que solo se emplea en obras no vistas.*Yeso blanco. Se obtiene a partir de un algez con pequeas proporciones de impurezas, despus de calcinado y vitrificado es finamente molido hasta el punto de no quedar retenido mas de un 10% en un tamiz de dos dcimas de mm. Es muy blanco y en mortero se utiliza para el enlucido de paredes y techos de interiores.*Yeso escayola. Es un yeso blanco de la mejor calidad, tanto en purezas como en fineza del grano, no quedando retenido mas del 1%En un tamiz de 0.2 mm.Dadas sus caractersticas, la escayola se emplea en la fabricacin de molduras y placas para la formacin de cielos razos, que a su vez suelen ir decoradas.Ningn tipo de yeso o escayola puede ser utilizado en exteriores por ser solubles en agua. El yeso es el aglomerante artificial ms antiguo fue utilizado por egipcios, griegos y romanos.*Yeso hidrulico. Si, en la operacin de coccin, se calienta la piedra de yeso hasta una temperatura entre 800 y 1000 C, se producir una disociacin del sulfato clcico, y aparecer cierta cantidad de cal que acta como acelerador de fraguado. As se tiene un yeso que fragua debajo del agua, llamado yeso hidrulico.La coccin de la piedra algez, para la obtencin del yeso hidrulico, se realiza en hornos verticales continuos, que consta de un cilindro revestido interiormente de material refractario, que se carga en capas alternadas de piedra de yeso y carbn de cok.Caractersticas del yeso:Los ensayos mecnicos ms caractersticos que se realizan con el yeso son los de compresin y flexin. Las normas espaolas fijan los mnimos de la tabla 9.5Yeso negroYeso blancoYeso escayola

R. a flexin30 Kgf/cm40 Kgf/cm70 Kgf/cm

R. a compresin73Kgf/cm100Kgf/cm150Kgf/cm

Definicin del cemento:Es el material aglomerante ms importante de los empleados en la construccin. Se presenta en estado de polvo, obtenido por coccin a 1550 C una mezcla de piedra caliza y arcilla, con un porcentaje superior al 22% en contenido de arcilla. Estas piedras, antes de ser trituradas y molidas, se calcinan en hornos especiales, hasta un principio de fusin o vitrificacin.Proceso de obtencin del cemento:La piedra caliza en una proporcin del 75% en peso, triturada y desecada, junto a la arcilla en una proporcin del 25% se muelen y mezclan homogneamente en molinos giratorios de bolas. El polvo as obtenido es almacenado en silos a la espera de ser introducidos en un horno cilndrico con el eje ligeramente inclinado, calentado a 1600 C por ignicin de carbn pulverizado, donde la mezcla caliza arcilla, sufre sucesivamente un proceso de deshidratacin, otro de calcinacin y por ultimo el de vitrificacin. El producto vitrificado es conducido, a la salida del horno a un molino-refrigerador en el que se obtiene un producto slido y ptreo conocido con el nombre de clinker, que junto a una pequea proporcin o pequea cantidad de yeso blanco o escayola es reducido a un polvo muy fino, homogneo y de tacto muy suave en molinos de bolas giratorias, como es el cemento, que es almacenado en silos para su posterior envasado y transporte.Cemento natural y sus clases:El cemento natural, llamado romano, atendiendo a su principio y fin de fraguado, se divide en:1. Cemento rpido. De aspecto y color terroso, por su alto contenido en arcilla (del 26% al 40%), es un aglomerante obtenido por trituracin, coccin y reduccin a polvo de margas calizas que, en la fase de coccin, ha sido sometido a una temperatura entre 1000 y 2000 C.El principio de fraguado se origina entre los 3 y 5 minutos despus de amasado, y se termina antes de los 50 minutos.Se designa con las letras NR, seguidas de un nmero, que expresa la resistencia a la compresin. Por ser la temperatura de coccin muy baja no llegan a formarse algunos silicatos, por lo que resulta un aglomerante de baja resistencia mecnica.Normalmente, con este tipo de cemento no se hace mortero, aunque admite una cierta cantidad de arena. Se emplea en forma de pasta para usos similares a los del yeso, con la ventaja de fraguar en ambientes hmedos y de resistir a las aguas, en general.1. Cemento lento. Es de color gris, porque el contenido de arcillas de estas calizas esta comprendido entre el 21% y el 25%.El fraguado se inicia transcurrido unos 30 minutos despus de su amasado, y termina despus de varias horas.Para obtener esta clase de cemento, se calcinan las rocas calizas a una temperatura comprendida entre 1200 y 1400C.Se designa con las letras NL, seguidas de un numero, que expresan su resistencia a la compresin. El empleo de este tipo de cemento es cada vez mas reducido, porque sus propiedades y caractersticas han sido superadas por los cementos artificiales.Cemento artificial y sus clases:Es el que se obtiene mezclando piedra caliza con arcilla, en proporciones convenientes; la mezcla obtenida se calcina en hornos giratorios, hasta su principio de fusin (aprox. 1500C); este producto llamado clinker, de color grisceo-verdoso, se mezcla con otros materiales diversos, segn la clase de aglomerante que se desea obtener, y se reduce a polvo.1. Cemento Prtland. Llamado as a su color, semejante al de la piedra de las canteras inglesas de Prtland, es un conglomerante hidrulico, obtenido por la pulverizacin del clinker, y sin mas adicin que la piedra de yeso natural, en un porcentaje no superior al 5%, para retrasar el fraguado de los silicatos y aluminatos anhidros, que forman el clinker. Su color es gris, mas o menos oscuro, segn la cantidad de oxido frrico.1. Denominacin. Eventualmente puede darse la denominacin comercial del cemento Prtland a aquel que, adems de los componentes principales, clinker y piedra de yeso, contenga otras adiciones no nocivas, en proporcin inferior al 10%, con objeto de mejorar algunas cualidades.Se fabrican varias clases de cemento, las cuales se determinan con unas siglas, compuestas de letras, que son las iniciales de su nombre y un numero indicador de la resistencia mnima a la compresin, en kilogramos por centmetro cuadrado, que, a los 28 das, debe alcanzar el mortero confeccionado con tres partes de arena normal (97% de slice, procedente de Segovia y de granulometra fijada) y una de cemento.Normalmente, se encuentran las siguientes categoras de cementos Prtland:Prtland 250(Designacin P-250)

Prtland 350(Designacin P-350)

Prtland 450(Designacin P-450)

Tipos de cemento

Se pueden establecer dos tipos bsicos de cementos: 1. De origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporcin 1 a 4 aproximadamente; 2. De origen puzolnico: la puzolana del cemento puede ser de origen orgnico o volcnico.Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composicin, por sus propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos.Desde el punto de vista qumico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio, obtenidos a travs del cocido de calcreo, arcilla y arena. El material obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se hidrata y solidifica progresivamente. Puesto que la composicin qumica de los cementos es compleja, se utilizan terminologas especficas para definir las composiciones.Cementos Especiales

Cementos para Pozos Petroleros

Estos cementos, empleados para sellar pozos petroleros, normalmente estn hechos de clinker de cemento Prtland. Generalmente deben tener un fraguado lento y deben ser resistentes a temperaturas y presiones elevadas. El Instituto Americano del Petrleo (American PetroleumInstitute) establece especificaciones (API 10-A) para nueve clases de cemento para pozos (clases A a la H). Cada clase resulta aplicable para su uso en un cierto rango de profundidades de pozo, temperaturas, presiones y ambientes sulfatados. Tambin se emplean tipos convencionales de cemento Prtland con los aditivos adecuados para modificar el cemento.Cementos Plsticos

Los cementos plsticos se fabrican aadiendo agentes plastificantes, en una cantidad no mayor del 12% del volumen total, al cemento Prtland de TIPO I II durante la operacin de molienda. Estos cementos comnmente son empleados para hacer morteros y aplanados.

Cementos Prtland Impermeabilizados

El cemento Prtland impermeabilizado usualmente se fabrica aadiendo una pequea cantidad de aditivo repelente al agua como el estearato de sodio, de aluminio, u otros, al clinker de cemento durante la molienda final.

Otros Tipos de Cementos

Cemento siderrgico

La puzolana ha sido sustituida en muchos casos por la ceniza de carbn proveniente de las centrales termoelctricas, 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 hidrulico. Esta 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 puzolanico, el cemento siderurgico tambin tiene buena resistencia a las aguas agresivas y desarrolla menos calor durante el fraguado. Otra caracterstica de estos cementos es su elevada alcalinidad natural, que lo rinde particularmente resistente a la corrosin atmosfrica causada por los sulfatos.

Cemento de fraguado rpido

El cemento de fraguado rpido, tambin conocido como "cemento romano prompt natural", se caracteriza por iniciar el fraguado a los pocos minutos de su preparacin con agua. Se produce en forma similar al cemento Portland, pero con el horno a una temperatura menor (1.000 a 1.200C).[1] Es apropiado para trabajos menores, de fijaciones y reparaciones, no es apropiado para grandes obras porque no se dispondra del tiempo para efectuar una buena colada. Aunque se puede iniciar el fraguado controlado mediante retardantes naturales (E-330) como el cido ctrico, pero aun as si inicia el fraguado aproxm. a los 15 minutos(temperatura a 20C). La ventaja es que al pasar aproxm. 180 minutos de inciado del fraguado, se consigue una resitencia muy alta a la compresin (entre 8 a 10 MPa), por lo que se obtiene gran prestacin para trabajos de intervencin rpida y definitivos. Hay cementos rpidos que pasados 10 aos, obtienen resistencia a la compresin superior algunos hormigones armados (pasan en la grfica de 60 MPa).

Cemento aluminoso

El cemento aluminoso se produce a partir principalmente de la bauxita con impurezas de xido de hierro (Fe2O3), xido de titanio (TiO2) y xido de silicio (SiO2). Adicionalmente se agrega calcreo o bien carbonato de calcio. El cemento aluminoso, tambin llamado cemento fundido, por lo que la temperatura del horno alcanza hasta los 1.600C y se alcanza la fusin de los componentes. El cemento fundido es colado en moldes para formar lingotes que sern enfriados y finalmente molidos para obtener el producto final.El cemento aluminoso tiene la siguiente composicin de xidos: 35-40% xido de calcio 40-50% xido de aluminio 5% xido de silicio 5-10% xido de hierro 1% xido de titanioPor lo que se refiere a sus reales componentes se tiene: 60-70% CaOAl2O3 10-15% 2CaOSiO2 4CaOAl2O3Fe2O3 2CaOAl2O3SiO2Por lo que se refiere al xido de silicio, su presencia como impureza tiene que ser menor al 6%, porque el componente al que da origen, es decir el (2CaOAl2O3SiO2) tiene pocas propiedades hidrfilas (poca absorcin de agua).Cementos de Albailera

Estos son cementos hidrulicos diseados para emplearse en morteros, para construcciones de mampostera.Estn compuestos por alguno de los siguientes: cemento Prtland, cemento Prtland puzolana, cemento Prtland de escoria de alto horno, cemento de escoria, cal hidrulica y cemento natural. Adems, normalmente contienen materiales como cal hidratada, caliza, creta, talco o arcilla.La trabajabilidad, resistencia y color de los cementos de albailera se mantienen a niveles uniformes gracias a los controles durante su manufactura. Aparte de ser empleados en morteros para trabajos de mampostera, pueden utilizarse para argamasas y aplanados, mas nunca se deben emplear para elaborar concreto.

Cementos Expansivos

El cemento expansivo es un cemento hidrulico que se expande ligeramente durante el perodo de endurecimiento a edad temprana despus del fraguado. Debe satisfacer los requisitos de la especificacin ASTM C 845, en la cual se le designa como cemento tipo E-1. Comnmente se reconocen tres variedades de cemento expansivo:E-1(K) contiene cemento Prtland, trialuminosulfatotetraclcicoanhdro, sulfato de calcio y xido de calcio sin combinar.E-1(M) contiene cemento Prtland, cemento de aluminato de calcio y sulfato de calcio.E-1(S) contiene cemento Prtland con un contenido elevado de aluminato triclcico y sulfato de calcio.Cemento Portland Blanco

El cemento Prtland blanco difiere del cemento Prtland gris nicamente en el color. Se fabrica conforme a las especificaciones de la norma ASTM C 150, normalmente con respecto al tipo I tipo III; el proceso de manufactura, sin embargo, es controlado de tal manera que el producto terminado sea blanco. El cemento Prtland blanco es fabricado con materias primas que contienen cantidades insignificantes de xido de hierro y de manganeso, que son las sustancias que dan el color al cemento gris.El cemento blanco se utiliza para fines estructurales y para fines arquitectnicos, como muros precolados, aplanados, pintura de cemento, pneles para fachadas, pegamento para azulejos y como concreto decorativo.EL ASFALTOes un material viscoso, pegajoso y de color negro, usado como aglomerante en mezclas asflticas para la construccin de carreteras, autovas o autopistas. Tambin es utilizado en impermeabilizantes. Est presente en el petrleo crudo y compuesto casi por completo de bitumen. Su nombre recuerda el Lago Asfaltites (el Mar Muerto), en la cuenca del ro Jordn.Adems del sitio mencionado, se encuentra en estado natural formando una mezcla compleja de hidrocarburos slidos en lagunas de algunas cuencas petroleras, como sucede en el lago de asfalto de Guanoco, el lago de asfalto ms extenso del mundo (Estado Sucre, Venezuela), con 4 km de extensin y 75 millones de barriles de asfalto natural. Le sigue en extensin e importancia el lago de asfalto de La Brea, en la isla de Trinidad.A pesar de la fcil explotacin y excelente calidad del asfalto natural, no suele explotarse desde hace mucho tiempo ya que, al obtenerse en las refineras petroleras como subproducto slido en el craqueo o fragmentacin que se produce en las torres de destilacin, resulta mucho ms econmica su obtencin de este modo. Sucede algo parecido con la obtencin del gas, que tambin resulta un subproducto casi indeseable en el proceso de obtencin de gasolina y otros derivados del petrleo.USOS DEL ASFALTOPista de aeropuerto, uno de los usos del asfalto.Artculo principal:Hormign asfltico.Como el asfalto es un material altamente impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantneos y fluir bajo la accin de cargas permanentes, presenta las propiedades ideales para la construccin de pavimentos cumpliendo las siguientes funciones:Impermeabilizar la estructura del pavimento, hacindolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetracin del agua proveniente de la precipitacin.Proporciona una ntima unin y cohesin entre agregados, capaz de resistir la accin mecnica de disgregacin producida por las cargas de los vehculos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir su espesor.Material de Construccin: Asfalto El asfalto es un material altamente impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantneos y fluir bajo la accin de cargas permanentes. Como aplicacin de estas propiedades el asfalto puede cumplir, en la construccin de pavimentos, las siguientes funciones: - Impermeabilizar la estructura del pavimento, hacindolo poco sensible a la humedad y eficaz contra la penetracin del agua proveniente de la precipitacin. - Proporciona una ntima unin y cohesin entre agregados, capaz de resistir la accin mecnica de disgregacin producida por las cargas de los vehculos. Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir su espesor. Asfaltos NaturalesLos asfaltos son materiales aglomerantes de color oscuro, constituidos por complejas cadenas de hidrocarburos no voltiles y de elevado peso molecular. Estos pueden tener dos orgenes; los derivados de petrleos y los naturales. Los asfaltos naturales, se han producido a partir del petrleo, pero por un proceso natural de evaporacin de las fracciones voltiles, dejando las asflticas solamente. Estos pueden encontrarse como escurrimientos superficiales en depresiones terrestres, dando origen a lagos de asfalto, como los de las islas Trinidad y Bermudas. Tambin aparecen impregnando los poros de algunas rocas, denominndose rocas asflticas, como la gilsonita. As tambin se encuentran mezclados con elementos minerales, como pueden ser arenas y arcillas en cantidades variables, debiendo someterse a posteriores procesos de purificacin, para luego poder ser utilizadas en pavimentacin. En la actualidad, no es muy utilizado este tipo de asfalto por cuanto adolece de uniformidad y pureza. Estos asfaltos pueden clasificarse como:

Asfaltos Nativos, slidos o semislidos 1)Puros o casi puros. 2)Asociados con materia mineral. 3)Asfaltitas duras. Composicin del AsfaltoEl asfalto es considerado un sistema coloidal complejo de hidrocarburos. El modelo adoptado para configurar la estructura del asfalto se denomina modelo micelar , el cual provee de una razonable explicacin de dicha estructura , en el cual existen dos fases; una discontinua (aromtica) formada por dos asfltenos y una continua que rodea y solubiliza a los asfltenos, denominada maltenos. Las resinas contenidas en los maltenos son intermediarias en el asfalto, cumpliendo la misin de homogeneizar y compatibilizar a los de otra manera insolubles asfltenos. Los maltenos y asfltenos existen como islas flotando en el tercer componente del asfalto, los aceites. Asfaltos Derivados de Petrleo Los asfaltos mas utilizados en el mundo hoy en da, son los derivados de petrleo, los cuales se obtienen por medio de un proceso de destilacin industrial del crudo. Representan mas del 90 % de la produccin total de asfaltos. La mayora de los petrleos crudos contienen algo de asfalto y a veces casi en su totalidad. Sin embargo existen algunos petrleos crudos, que no contienen asfalto. En base a la proporcin de asfalto que poseen, los petrleos se clasifican en: Petrleos crudos de base asfltica. Petrleos crudos de base parafnica. Petrleos crudos de base mixta (contiene parafina y asfalto). El asfalto procedente de ciertos crudos ricos en parafina no es apto para fines viales, por cuanto precipita a temperaturas bajas, formando una segunda fase discontinua, lo que da como resultado propiedades indeseables, tal como la prdida de ductilidad. Con los crudos asflticos esto no sucede, dada su composicin. El petrleo crudo extrado de los pozos, es sometido a un proceso de destilacin en el cual se separan las fracciones livianas como la nafta y kerosn de la base asfltica mediante la vaporizacin, fraccionamiento y condensacin de las mismas. El asfalto es adems un material bituminoso pues contiene betn, el cual es un hidrocarburo soluble en bisulfuro de carbono (CS2). El alquitrn obtenido de la destilacin destructivo de un carbn graso, tambin contiene betn, por lo tanto tambin es un material bituminoso pero no debe confundirse con el asfalto, ya que sus propiedades difieren considerablemente. El asfalto de petrleo moderno, tiene las mismas caractersticas de durabilidad que el asfalto natural, pero tiene la importante ventaja adicional de ser refinado hasta una condicin uniforme, libre de materias orgnicas y minerales extraos. Ventajas Y Desventajas Resistente al ataque qumico y bacteriolgico. Se puede aplicar sobre cualquier superficie. Evitan el proceso de destruccin del concreto armado, que por su naturaleza propia es poroso y generalmente tiene microfisuras.Protegen el acero de refuerzo de la corrosin.Propiedades Mecnicas Bsicas Cuando el asfalto es calentado a una temperatura lo suficientemente alta, por encima de su punto de inflamacin, este comienza a fluidificarse, a veces como un fluido Newtoniano y sus propiedades mecnicas pueden definirse por su viscosidad. A temperaturas mas bajas, el asfalto es un slido visco-elstico, sus propiedades mecnicas son mas complejas y se describen por su modulo de visco-elasticidad, conocido como el modulo de stiffness. Viscosidad: La viscosidad de un asfalto es usualmente medida en un viscosmetro capilar en una manera similar a la que se miden los aceites lubricantes. El Ensayo Fraass: Es la medida de las propiedades de quiebre del asfalto a bajas temperaturas. En este ensayo, una lamina metlica es recubierta con una capa de 0,5 mm de espesor de asfalto y es movida de una cierta manera. La temperatura es gradualmente reducida, y el valor al cual se produce la rotura de la capa de asfalto se denomina Temp. Fraass. El ensayo Fraass nos da una indicacin del riesgo de craqueo del asfalto a bajas temperaturas. Pueden obtenerse variaciones del resultado de este ensayo dependiendo del origen del crudo de petrleo con que se obtuvo el asfalto. Resistividad / Conductividad Elctrica: El asfalto tiene una alta resistencia (o una baja conductividad) y es en consecuencia un buen material aislante. La resistencia de todos grados comerciales decrece con el incremento de la temperaturaResistencia Dielctrica: Asfaltos duros tienen un resistencia dielctrica mas alta que la de asfaltos menos viscosos; la resistencia dielctrica decrece con el aumento de la temperatura Constante Dielctrica: Es alrededor de 2.7 a 20C, llegando a 3.0 a 30C. La perdida dielctrica aumenta con el incremento de la temperatura. Propiedades Trmicas: El asfalto es moderadamente un buen material aislante trmico. Caractersticas De Las Mezclas De Los AsfaltosLos asfaltos son miscibles entre ellos en todas las proporciones. Asfaltos Diluidos: El asfalto puede ser mezclado con un amplia variedad de fracciones de destilacin del petrleo para diferentes aplicaciones. Fracciones voltiles livianas se utilizan para los asfaltos diluidos donde un secado rpido es requerido. Fracciones como kerosn o gas oil se utilizan donde se permite un tiempo de secado mas prolongado. Fracciones pesadas son utilizadas donde un permanente ablandamiento es requerido. (Estas mezclas son virtualmente iguales a asfaltos muy blandos) Dos reglas generales se aplican para solventes con asfaltos: Cuando mas "pesada" sea la fraccin de solvente, mejor ser la disolucin. Cuando mas "aromtica" sea la fraccin de solvente, mejor ser la disolucin. Para grados oxidados, solventes aromticos deben ser utilizados inexorablemente, en orden para evitar alguna separacin de fasesMezclas de Asfalto y Parafinas: La parafina puede ser adicionada al asfalto por dos propsitos: Para reducir la viscosidad cuando este calienta. Para reducir la "pegajosidad" cuando este se enfra .

Mezclas de Asfaltos y Fillers: Los fillers son sustancias finamente divididas las cuales son insolubles en asfalto pero que pueden ser dispersadas en el, como un medio de modificar sus propiedades mecnicas y consistencia. Usualmente sus sustancias minerales; materiales orgnicos tales como madera o corcho, raramente se utilizan. Tpicos fillers minerales: cal, cemento, polvo de tiza, cenizas de combustible pulverizada, talco, slice, etc. El efecto general de la adiccin de fillers es endurecer el asfalto. En trminos prcticos significa que existir una reduccin en su deformacin o fluencia producida por una carga, un incremento en su punto de ablandamiento, una reduccin de su penetracin.Polvo de Asfalto: Solo asfaltos de baja penetracin puede ser triturados para ser reducidos a polvo, usualmente a una partcula de tamao de 0.5 mm o menos. Pavimento Asfaltico Los concretos asflticos constituyen la clase superior de los pavimentos bituminosos. El concreto asfltico mezclado en planta y compactado en caliente es el pavimento asfltico de mejor calidad y se compone de una mezcla de agregados gradados y asfalto, realizada a una temperatura aproximada de 150C colocada y compactada en caliente. El concreto asfltico mezclado en va, consiste en una o varias capas compactadas de una mezcla de agregados minerales, asfalto lquido, producido en la va por medio de plantas viajeras, motoniveladoras, arados agrcolas o cualquier otro tipo capaz de mezclar agregados y asfalto sobre la superficie de la va. Este tipo de concreto asfltico se puede emplear como capa de rodamiento para trfico liviano y mediano y como base de pavimentos flexibles para trficos mediano y pesado. Mantos Asfalticos Los mantos asflticos son una mezcla de asfalto modificado con elastmero, que le confiere una elevada flexibilidad, durabilidad y un refuerzo defibra de vidrio resistente al ataque de la humedad, hongos, adems le imparte una elasticidad nica que permite resistir los ciclos trmicos producidos por la exposicin a la intemperie. Marcas comerciales: EDIL, C.A. Es la empresa lder del mercado venezolano en la produccin de productos asflticos, emulsiones, pinturas y compuestos lquidos para impermeabilizacin y acabado de techos. La alta calidad de los productos de EDIL, C.A. -fabricados con tecnologa europea- y el estricto control de calidad en la fabricacin garantizan mxima resistencia y durabilidad de las superficies cubiertas, a precios competitivos. Adicionalmente, el excelente servicio de la empresa le ha permitido ganarse una slida imagen ante el gremio de la construccin en el pas. Entre los productos que EDIL, C.A. ofrece para la exportacin se encuentran: Mantos Impermeabilizantes: Fabricados a base de asfalto de ptima calidad y polmeros plastmeros del etileno y propileno. Reforzados con lmina integral de fibra de vidrio, polister o celulsica; lo que le otorga mayor resistencia a los esfuerzos. Los mantos impermeabilizantes EDIL pueden ser aplicados sobre cualquier superficie y todo tipo de pendiente, no se descomponen ni se cristalizan y son fciles de mantener y reparar. Existen modelos aplicables con llama de gas, en fro o de forma autoadhesiva.