Materiales Aglomerantes Hidráulicos 244g6f

A) MATERIALES AGLOMERANTES HIDRÁULICOS.Son los que pueden fraguar con o sin presencia del aire, incluso bajo el agua, son empleados por lo general en mampostería (instalación de cerámicos). Los aglomerantes con características hidráulicas tienen más resistencia mecánica pero menos capacidad de adherencia que los aéreos; los aglomerantes aéreos tienen poca resistencia mecánica y mucha capacidad adherente, de ahí algunas consideraciones al momento de emplearse, hay que considerar el lugar de aplicación, temperatura, humedad, etc. Las mezclas ricas en aglomerante, por encima de los límites de proporción indicados que posean además la característica de contener un menor volumen de agregados, tienen la característica de tener poca trabajabilidad en estado fresco, y como resultado pueden mostrar fisuras en estado endurecido debido a la contracción natural de fragüe del aglomerante demasiado concentrado; esto se debe a que una de las funciones del agregado es la de incorporar masa a la mezcla, con los cual se disminuyen los efectos de contracción de fragüe, al reducir la concentración del aglomerante. Por su parte mezclas más pobres en aglomerante, por debajo de los límites de proporción indicados que conllevan intrínsecamente un mayor volumen de agregados, se separarán en estado fresco, no formando de esta manera una masa homogénea, con lo cual en estado endurecido, no presentarán resistencia ni adherencia.

Tipos de aglomerantes hidráulicos Los principales aglomerantes hidráulicos pueden ser: el Cemento, la Cal Hidráulica, el Concreto

Cemento.Definición del cemento: Es el material aglomerante más importante de los empleados en la construcción. Se presenta en estado de polvo, obtenido por cocción a 1550º 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 fusión o vitrificación. Proceso de obtención del cemento: La piedra caliza en una proporción del 75% en peso, triturada y desecada, junto a la arcilla en una proporción del 25% se muele y mezclan homogéneamente en molinos giratorios de bolas. El polvo así obtenido es almacenado en silos a la espera de ser introducidos en un horno cilíndrico con el eje ligeramente inclinado, calentado a 1600º C por ignición de carbón pulverizado, donde la mezcla caliza arcilla, sufre sucesivamente un proceso de deshidratación, otro de calcinación y por último el de vitrificación. El producto vitrificado es conducido, a la salida del horno a un molino-refrigerador en el que se obtiene un producto sólido y pétreo conocido con el nombre de Clinker, que junto a una pequeña proporción o pequeña cantidad de yeso blanco o escayola es reducido a un polvo muy fino, homogéneo 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: A) Cemento rápido. De aspecto y color terroso, por su alto contenido en arcilla (del 26% al 40%), es un aglomerante obtenido por trituración, cocción y reducción a polvo de margas calizas que, en la fase de cocción, ha sido sometido a una temperatura entre 1000º y 2000º C.

El principio de fraguado se origina entre los 3 y 5 minutos después de amasado, y se termina antes de los 50 minutos. Se designa con las letras NR, seguidas de un número, que expresa la resistencia a la compresión. Por ser la temperatura de cocción muy baja no llegan a formarse algunos silicatos, por lo que resulta un aglomerante de baja resistencia mecánica. Normalmente, con este tipo de cemento no se hace mortero, aunque ite 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 húmedos y de resistir a las aguas, en general.

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 después de su amasado, y termina después de varias horas. Para obtener esta clase de cemento, se calcinan las rocas calizas a una temperatura comprendida entre 1200º y 1400ºC. Se designa con las letras NL, seguidas de un número, que expresan su resistencia a la compresión. El empleo de este tipo de cemento es cada vez mas reducido, porque sus propiedades y características han sido superadas por los cementos artificiales.

Propiedades generales del cemento: Buena resistencia al ataque químico. Resistencia a temperaturas elevadas. Refractario. Resistencia inicial elevada que disminuye con el tiempo. 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).

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La cal hidráulica

La cocción de una roca caliza con un contenido entre un 8 y un 20% de arcillas da lugar a la cal hidráulica natural. Esta cal se caracteriza por su capacidad para fraguar en ambientes aéreos así como en lugares con escasez de CO2, como por ejemplo debajo del agua. A dicha propiedad de fraguado sin CO2 se la denomina hidraulicidad. La cal hidráulica natural está compuesta por una parte de Ca(OH)2 (hidóxido cálcico) que carbonata en presencia de CO2. Su hidraulicidad se debe otra parte compuesta por silicatos cálcicos y aluminatos cálcicos que, al hidratarse, forman sustancias insolubles y muy estables químicamente (silicatos cálcicos hidratados, aluminatos cálcicos hidratados y silicoaluminatos cálcicos hidratados). Proceso de fabricación En la fabricación de la cal hidráulica distinguimos las siguientes fases de cocción: De 500- 700ºC se produce el secado de los componentes arcillosos de la roca caliza. A los 850ºC la roca caliza se descompone. CaCO3 + calor → CaO + CO2 ↑ Entre los 1000 y los 1100ºC la sílice y la alúmina de las arcillas reaccionan con el óxido de calcio (CaO) para formar silicatos de calcio y aluminatos de calcio. SiO2+ CaO →silicato de calcio (SiO2. 2CaO) Al2O3+ CaO →aluminato de calcio (Al2O3. 3CaO)

Tras la cocción de la roca caliza se extraen del horno terrones de diferentes tamaños en cuya composición encontramos cal viva (CaO) y silicatos y aluminatos de calcio. El apagado de la cal viva para la obtención de hidróxido cálcico (Ca(OH)2) se realiza por aspersión, de tal forma que, simultáneamente, los terrones de cal se deshacen obteniendo cal hidráulica natural en polvo. Fraguado El fraguado de la cal hidráulica comprende dos reacciones. Durante la primera reacción se da la hidratación de los silicatos y los aluminatos de calcio, tanto bajo el agua como con el agua de amasado. En la segunda reacción carbonata el hidróxido cálcico transformándose en carbonato cálcico. Este doble comportamiento a la hora del fraguado aporta una serie de ventajas a los morteros fabricados con cal hidráulica: La parte hidráulica endurece con mayor rapidez, aportando resistencia a corto plazo a las mezclas, pudiendo trabajar incluso en ambientes muy húmedos y/o fríos e, incluso, con lluvia. Esto permitirá una mayor agilidad en la ejecución de las obras y en la superposición de las diferentes fases constructivas. La parte aérea carbonata con mayor lentitud, dando mayor plasticidad al mortero y permitiendo su adaptación a los posibles movimientos del soporte. Diferentes tipos de cales hidráulicas Actualmente se comercializan distintos tipos de cales hidráulicas, lo que origina una gran variedad de productos con propiedades físicas y químicas muy dispares, que pueden generar confusión al consumidor ante la dificultad para elegir el producto adecuado a sus necesidades. La clasificación de las cales hidráulicas que se muestra a continuación atiende a su método de fabricación y a su composición. Las siglas que aparecen entre paréntesis al lado de cada tipo de cal hidráulica son las que corresponden al marcado CE, esto es, las siglas que deben aparecer en el saco de cal hidráulica y que permiten al consumidor diferenciar cada tipo de cal. Cal hidráulica natural (NHL): proviene de la calcinación de calizas que contienen de un 5 a un 25% de arcilla que al cocerse le confieren su carácter hidráulico. La cal hidráulica natural se obtiene de una roca caliza sin aditivos añadidos ni durante la cocción ni a posteriori. Cales hidráulicas formuladas (FL): constituidas principalmente por cal aérea (CL) y/o cal hidráulica natural (NHL) con material hidráulico y/o puzolánico añadido. Cales hidráulicas artificiales (HL): contienen sustancias añadidas antes o después de la cocción, como polvo de roca volcánica, cenizas volantes de la combustión de petróleo, escorias siderúrgicas, etc., que reaccionan con el hidróxido de calcio a temperatura ambiental formando compuestos hidráulicos.