Resumen Materiales1

7/22/2019 Resumen Materiales1

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TEMA 1: MATERIALES DE CONSTRUCCIN

+ Material de construccin: porcin finita de materia con sus mismas caractersticas generales, pero siendo adems un elemento real contamao y dimensiones, que puede ser trabajado y transformado para su mejor aprovechamiento. Clasificaciones segn su:

- Origen: naturales (sin alteraciones fisico-qumicas pero si en tamao y forma) y artificiales (proceso de transformacin para poder usarse).- Naturaleza: orgnicos (perecederos: madera, corcho, plstico) e inorgnicos (vtreos o cristalinos: rocas, vidrios, aglomerantes, metales).

+ Estudio: objetivo es elegir el ms apropiado para cada necesidad segn sus propiedades tcnicas, aunque condicionantes econmico yesttico tambin intervienen en la eleccin (siempre que se cumplan los niveles mnimos de calidad que exige la normativa).

- Metodologa: conocer propiedades que se deben exigir, realizar ensayos, decidir usos, comparar con otros materiales+ Ensayos: pretenden conocer sus propiedades tcnicas (fsicas, qumicas y mecnicas). Todo ensayo debe ser homogneo, de muestrasrepresentativas, ser fcilmente reproducible, ser fiable y seguir un procedimiento definido. Clasificaciones segn su:

- Precisin: cualitativos (rpidos y simples, control de produccin) y cuantitativos (precisos y fiables, comportamiento en servicio).- Caracterstica tcnica (de menos a ms destructivos): qumicos (composicin y durabilidad), fsicos (propiedades y defectos) y mecnicos.

+ Normativa (confeccin y modificacin): comisin tcnica (dirige y controla) grupo de trabajo (expertos plantean el debate experimental eintelectual), exposicin pblica (dan a conocer conclusiones y puede alegarse), aprobacin (por el Gobierno y publicacin en el BOE)+ Normativa (clasificacin): procesos (EHE-08), productos (Pliegos de recepcin de yesos, cemetnos), ejecucin de ensayos (UNE, DIN).+ Normativa (contenido):

- Objeto de estudio: enuncia el ensayo a realizar y su finalidad. - Procedimiento operativo detallado.- Toma de muestras: cantidad y condiciones del material a ensayar. - Obtencin de resultados: expresando las frmulas y la- Descripcin de herramientas y aparatos usados. interpretacin de resultados.

Propiedades+ Caracteres organolpticos: propiedades de un material de gran utilidad que pueden determinarse sin aparatos especiales, utilizando lossentidos o aparatos sencillos: color, tamao del grano, fractura, superficie, dureza, estructura interna, composicin qumica.+ Caracteres fsicos:

- Estructura: Interna: cristalinas (red tridimensional, se modifica a una temperatura) y vtreas (sin orden, se modifica poco a poco con la temperatura). Apariencia:

i) Compacta (mrmol): masa homognea. vi) Granular (arenisca): granos pequeos aglomerados.ii) Porosa (piedra pmez): cavidades y restos orgnicos. vii) Granitoidea (granito): grnulos grandes aglomerados.iii) Fibrosa (yeso): agujas paralelas o radiales. viii) Clstica (conglomerado): fragmentos grandes sobre cemento natural.iv) Laminar (pizarra): lminas de fcil exfoliacin. ix) Porfdica (porfdico): grnulos grandes sobre pasta de minerales.v) Estratificada (arcilla): capas de sedimentacin.

- Peso especfico: peso por unidad de volmen, calculado a partir del peso en seco y un tipo de volmen (aparente, relativo, real)- Porosidad: relaciona el volmen de los huecos abiertos (relativa) o huecos totales (absoluta) con el volmen aparente.

Compacidad: porcentaje real de materia que tiene un material.- Absorcin: relaciona la masa de agua que entra en los huecos abiertos con la masa seca despus de saturarlos a presin y temperaturaambientales (normal) o por ebullicin durante 2 horas (a ebullicin).

Humedad: relaciona la masa de agua que entra en los huecos abiertos con la masa seca en condiciones ambientales.- Permeabilidad: facilidad del material para ser atravesado por un fluido (3/2). No est relacionada directamente con la porosidad.- Helacidad: resistencia a los ciclos de hielo-deshielo (ensayo de 25 ciclos hielo-deshielo y valorar las alteraciones).

Coeficiente de heladicidad: determina numricamente si un material es heladizo o no como =/( + )debe ser < 0,75.- Dureza: resistencia superficial a la deformacin.

Resistencia a ser rayados por otros materiales: escala de Mohs. Resistencia a la penetracin: mide la huella que deja un penetrador (Brinell bola de acero, Vickers pirmide, Rockwell cono). Dureza elstica: comportamiento superficial frente al impacto. Mtodo Shore mide altura rebote de un golpeador cuando cae desde ciertaaltura. Resultado se expresa en longitud, siendo los ms duros los de mayor rebote pues no absorben energa para deformarse.

- Conductividad elctrica: facilidad con que deja pasar corriente elctrica. Diferenciamos conductores, semiconductores y aislantes. Resistividad: inversa de la conductividad elctrica, se mide en ohmios/metro (resistencia elctrica para una pieza concreta, en ohmios).

- Conductividad trmica: facilidad con que el material deja pasar calor (calor que atraviesa13con gradiente de 1durante 1 hora). Calor especfico: calor necesario para elevar en1la temperatura de 1de material. Dilatacin trmica: incremento unitario de longitud producido al aumentar1la temperatura. Resistencia al choque trmico: capacidad para soportar variaciones rpidas y localizadas de temperaturas. Resistencia piroscpica: resistencia frente al fuego. Diferenciamos incombustibes, autextinguibles (no mantienen la llama) y combustibes.

- Propiedades acsticas: ruido es sonido no deseado y es uno de los contaminantes ms invasivos y que puede afectar a la salud. Paraatenuarlo se puede aislarlo mediante barreras macizas poco porosas o absorberlo mediante materiales porosos.- Morfologa: determina la forma y dimensiones ms adecuada para la utilizacin del material.

+ Caracteres qumicos (durabilidad): capacidad para soportar las condiciones qumicas de exposicin, de modo que mantenga las propiedadesexigidas para poder cumplir su servicio durante su vida til prevista. Agua es el principal agente de alteracin, actuando por varios frentes:

- Disolucin: calizas sufren especialmente este proceso. Principales agentes: 2en presencia de agua ataca a los carbonatos y forma bicarbonatos solubles que se eliminan por lavado, fisurando y disgregando.3 +2 + 2 (3)2 (soluble) 2atmsferas industriales o deposiciones de aves en presencia de agua forma cido sulfuroso, que ataca a los carbonatos y formasulfitos que al combinarse con el oxigeno del aire forma sulfatos muy solubles.

i) 2 +2 23; ii) 23 + 3 3 + 3; iii) 3 + 2 4(soluble)

3lluvia cida en presencia de agua forma cido sulfrico, que ataca a los carbonatos y forma sulfatos muy solubles. Tanto con el

3

como con el 2se forma una costra dura e impermeable y se produce arenizacin interior, cuando se desprende la costra se disgrega.i) 3 +2 24; ii) 24 + 3 2 +2 + 4(soluble)

Eflorescencias: manchas generalmente blancas debido a la cristalizacin de sales solubles disueltas en agua y que al evaporarse staaparecen en las superficies de las piezas. Producen un aumento de volmen, por lo que si se da internamente disgrega la pieza. lcalis, cidos dbies, ()2 liberados en la hidratacin de cementos tambin producen incrementos de volmen.


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- Oxidacin: ataque por oxgeno disuelto en agua o liberado por hidrlisis. Modifica el color de materias orgnicas y minerales metlicos.- Hidrlisis: disociacin de los componentes estructurales de la roca por efecto de los iones oxgeno e hidrgeno generados por hidrlisis.- Hidratacin: absorcin de agua por rocas anhidritas. Ejemplos: anhidrita (aumenta volmen y pierde resistencia) y pizarras (dan arcillas).

+ Caracteres mecnicos:- Resistencia a compresin: ms importante a estudiar en en ptreos naturales por ser la forma ms habitual en como trabajan. Materialesanistropos deben ensayarse en todas direcciones. En ptreos suele ser elevada pero no tanto la de traccin, metales son isoresistentes.- Resistencia a flexin: generalmente /10. Pieza sometida a esfuerzos de traccin y compresin. Para tener en cuenta laheterogeneidad se hace que el momento flector sea el mismo a lo largo de una longitud para que rompa por su parte ms dbil.- Resistencia a traccin: metales suele ser elevada y ptreos baja, generalmente /28. Puede medirse de forma directa (ensayo nonormalizado) o de forma indirecta (ensayo brasileo: ensayo de flexotraccin cuando se fisura la fibra ms externa).

- Resistencia al desgaste: inversamente proporcional al volmen de probeta perdido. Varios ensayos: por frotamiento con disco abrasivo, porchorro de arena a presin (materiales heterogneos), por rozamiento y choque (desgaste de Los ngeles: para firmes de carreteras)- Resistencia al choque: para vidrios y pavimentos, altura de cada de un peso normalizado desde la cual se producen daos.- Adherencia a morteros: ensayo consiste en adosar probetas prismticas mediante1 del mortero a ensayar. A la semana se despegan lasprobetas mediante una prensa hidrulica y se observa la presin que ha sido necesaria para ello.

TEMA 2: ROCAS

+ Mineral: combinacin simple de elementos (raramente aparecen puros en la naturaleza) en forma cristalina o vtrea. Grupos:- xidos: cuarzo 2(componente ms duro de las rocas en construccin, puro es transparente) y metlicos (materia prima de, y).- Silicatos: feldespatos y micas (forman parte de muchas rocas gneas como el granito).- Sulfatos: aljez 4 22, anhidrita 4(materias primas para el yeso) y metlicos como pirita (), calcopirita () y galena ().- Carbonatos: calcita 3(forma parte de calizas y mrmoles) y dolomita(3)2(forma parte de rocas dolomticas).

+ Roca: agregado de partculas minerales con dimensiones considerables y sin forma determinada. pueden ser simples o compuestas.

+ Yacimiento: formacin de materiales por un proceso fluvial, elico, glaciar o marino. Su puesta en explotacin requiere la realizacin dediferentes estudios (geolgicos, evaluacin de reservas, infraestructuras necesarias, cercana a los puntos de consumo, etc.).- Cantera: yacimiento del cual extraemos rocas. Se necesita una fuerte infraestructura y medios auxiliares.- Gravera: yacimiento del cual extraemos grava. Puede haber un caudal continuo (dragalinas) o no (excavadoras). Menor inversin.

+ Cantera: obras realizadas con piedras naturales, labradas y trabadas directamente o unidas con algn tipo de conglomerante.+ Labra: trabajo sobre las piedras para darles la forma adecuada.

- Corte (cantera): con mazas, cuas y sierras de dientes en rocas blandas y con hilos de acero o diamante en rocas duras.- Desbaste (taller dentro de la cantera): aproximacin de la roca a las dimensiones deseadas. Hay que evitar prdidas de agua que laendurecen. Con cincel, martilo de desbastar o martillo neumtico. Holgura de3a 4 para evitar roturas que arruinen el bloque.- Acabado: medidas exactas y aspecto final exterior (tosca, media y fina) con cinceles, escodas, almdenas, bujardas y martillos neumticos.- Talla: cuando el acabado debe tener un nivel exigente con punteros, gubias, cinceles, bujardas, punteros elctricos y discos de pulir.- Pulido (fase extra 1): desgastar la superficie dejndola perfectamente lisa aunque sin brillo, frotando con materiales abrasivos. El objetivo esdar una mayor resistencia qumica a la pieza. Roca debe ser dura, de grano fino y homognea (mrmol, granito y algunas calizas).- Bruido (fase extra 2): quitar las rayas producidas por los abrasivos y da brillo superficial, frotando con discos de esparto, agua y blanco de

espaa o polvo de azufre. Previamente se cierran poros con resinas sintticas y polvo de la misma piedra, lo cual otorga mayor durabilidad.

Utilizacin+ Fbrica: construccin realizada con piezas aparejadas (seco o mortero), para resistir a compresin (pilares, muros, arcos, bvedas, etc.).

- Mampuesto (mampostera): pieza sin labra o labrada de forma tosca a una sola cara y manejable a mano. Clasificacin de las obras:ordinarias (sin acabado, muchos ripios), careadas (acabado por cara vista, ripios) y concertadas (acabado por todas caras, sin ripios)- Sillarejo (aparejo): pieza labrada en forma de paraleleppedo y manejable a mano. Obras formando generalmente hiladas (juntas demortero: tendel la horizontal y llaga vertical, tambin se usan estos nombres en sillera).- Sillar: pieza labrada en forma de paraleleppedo (normalmente) y manejadas con medios mecnicos por su gran tamao. Obras por piezasperfectamente numeradas y dispuestas (generalmente hiladas) con machihembrados para asegurar trabazn y cuas para mortero.

+ Pavimentos:- Losa: pieza de poco espesor cortada a sierra y cuya superficie puede ser pulida (ms durable) o rugosa (menor deslizamiento).- Peldao: despiezado en dos losas largas (contrahuella la vertical y huella la horizontal). Enterizos: piezas prismticas alargadas quepresentan dos caras lisas (ya que el resto queda oculto en obra) y que estn en desuso debido su gran peso.

- Bordillo: piezas prismtica que presentan dos caras lisas (ya que el resto queda oculto en obra) de longitud variable y ms altas que anchas.- Adoquines: piezas labradas en forma de paraleleppedo y de pequeas dimensiones, en desuso porque necista mucha de mano de obra.

+ Pavimentos (clasificacin):- Interiores: losas sobre capa de gravn y mortero. Pulimentadas para mayor belleza y durabilidad. Mrmoles, pizarras y granitos.- Urbanos: como interiores pero piezas sin pulir para menor deslizamiento (mrmol no admite bien no estar pulido).

Adoquinados: sobre lecho de arena con conglomerante asftico para impermeabilizar, gran durabilidad pero costosa colocacin Pavimento veneciano: piezas generalmente de mrmol colocadas sobre capa de mortero, juntas de dilatacin en grandes superficies. Mosaico incierto: lascas provenientes de los restos de la labra de las losas sobre capa de mortero.

+ Cubiertas: piedras lajosas fcilmente divisibles en losas finas (prefectas las pizarras) para cubrir grandes superficies con poco peso. Tapocoexcesivamente grandes pues al ser tan finas no soportan excesivas flexiones. Colocar con ganchos de acero sobre un soporte de madera.+ Aplacados: revestimientos verticales para proteccin contra agentes atmosfricos (exteriores) o decorar (interiores). Placas de poco espesorpues no tienen misin resistente. Colocar sobre ganchos de acero pudindose complementar con mortero, as se evitan poca durabilidad deyesos y lento fraguado de cementos. Ms porosos mejor aislante trmico y adherencia pero ms permeables y peor aislante acstico.

Durabilidad+ Patologas (causas):- Procesos naturales (geoqumicos): materiales de naturaleza desconocida o colocacin en climas no adecuados (diferentes a la cantera).- Procesos artificiales (contaminacin): colocacin en zonas urbanas contaminadas o zonas industriales con vertidos cidos.


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+ Patologas (clasificacin):- Internas: coqueras, restos orgnicos, fisuras, grietas internas, porosidad, heterogeneidad de estratos (diferente reaccin ante un cambio).- Mala mano de obra: fisuras durante explosivos o labra, disgregaciones por heladas del agua de cantera, mala colocacin respecto a losestratos, falta de proteccin en elementos metlicos que al oxidarse producen un aumento de volmen que disgrega.- Fsicas: diferentes dilataciones de los minerales que componen una roca, diferencia de temperaturas entre las caras de una pieza (agravanteel fuego), presencia de agua (produce heladas y transporta sales perjudiciales), accin descementante sol-lluvia en sedimentarias.- Qumicas: rocas carbonatadas que reaccionan con agentes externos si hay humedad (2, 2, 3).

+ Proteccin: antes de la aplicacin de productos debe limpiarse con agua, chorro de arena (ridos mas blandos que la piedra a limpiar) o enltimo lugar con disolventes. Tratamiento con material ya colocado para no perjudicar adherencia con morteros. Clasificacin segn su:

- Grado alteracin del material: consolidacin (sustitucin de material cementante), restitucin (reparacin fragmentos con morteros a base

de resinas sintticas y rido similar a la piedra original), hidrofugacin (impermeabilizacin mediante resinas para prevenir entrada de agua).- Naturaleza respecto roca original: misma (con agua en calizas), distinta (inorgnicos comoy fluatos metlicos, orgnicos comoresinas, ceras y siliconas aunque envejezca pronto) o mixta (urea con hidrxido de bario para calizas y formar3)

+ Proteccin (normas): productos de fcil penetracin, aplicacin en capas diluidas aumentando progresivamente la concentracin, debeaumentar hidrofugacin pero sin tapar los poros, no envejecer antes que la piedra, utilizar productos conocidos ya aplicados.

Rocas en construccin- Granitos (gnea granuda intrusiva): pavimentos (por su resistente al desgaste), aplacados, sillera. Formados por cuarzo, feldespato y mica.- Prfidos (gnea porfdica filoniana): pavimentos (adoquines y constituyentes de firmes por su resistencia al desgaste).- Basaltos (gnea vtrea efusiva): pavimentos (adoquines y balasto por su resistencia al desgaste y su agrupacin en prismas).

- Gravas (sedimentaria detrtica suelta): ridos para hormigones y mezclas asflticas (silceas ms duras y calizas ms blandas y por eso no seutilizan en capas de rodadura), capas de filtros de presas de materiales sueltos, rellenos estructurales, rellenos drenantes.- Arena (sedimentaria detrtica suelta): igual que gravas.- Limos (sedimentaria detrtica suelta): pantallas impermeables. En general mal material en construccin especialmente yesferos pordisolverse fcilmente. Fraccin ms grande de los finos, siendo la ms pequea las arcillas.- Arcillas (sedimentaria detrtica suelta): rellenos compactados, terraplenes (salvo muy plsticas), materia prima (cementos y cermicos)

- Conglomerados (sedimentaria detrtica compacta): ornamentacin (brechas calizas).- Areniscas (sedimentaria detrtica compacta): pedraplenes (conjunto con margas), aplacados, mampostera, sillera, escultura. Fcil tallaaunque son algo erosionables y por eso no se usan en pavimentos. Grauwaka es muy dura y suele usarse en adoquines y balasto.

- Aljez (sedimentaria qumica): materia prima (hemihidrato). No aconsejables otros usos por su solubilidad y bajo peso especfico. Alabastroyesoso se utiliza en escultura y ornamentacin.- Caliza (sedimentaria qumica): escolleras en presas, diques en puertos, pedraplenes, espaldones de presas, fabricacin de ridos (la msutiizada, excepto capas de rodadura por ser algo blandas), materia prima (cal y cemento), mampostera, sillera y aplacados.- Margas (sedimentaria qumica): materia prima (cemento). No aconsejable para otros usos por tener arcillas.- Dolomia (sedimentaria qumica): ornamentacin, ridos para hormigones. Similares a las calizas pero menos usadas.

- Gneis (metamrfica): ridos, sillera, escolleras. Slo cuando sus resistencia es adecuada (similar a la de los granitos).

- Pizarra (metamrfica): mampostera, cubiertas, aplacados y pavimentos. No aconsejables en ridos para hormign ni escolleras por lajosas.- Cuarcita (metamrfica): ridos para hormigones, capas de rodadura (por su gran resistencia al desgaste, imprescindibles) aunque presentanproblemas de adherencia con ligantes bituminosos y por eso no se usan para el resto de mezclas asflticas.- Mrmoles (metamrfica): pavimentos, aplacados, ornamentacin y esculturas.

ridos.+ Capa granular: zonas que van a soportar las cargas del trfico. Rocas abundantes, resistentes e insensibles al agua (descartadas arcillas):

- Sedimentarias: ridos calizos (blandos y de elevado desgaste) y silceos (duros y de bajo desgaste).- gneas y metamrficas: rido grueso de granitos, cuarcitas, basaltos (duros y de bajo desgaste).

+ Capa granular (clasificacin, desde abajo hacia arriba, desde menores hasta mayores exigencias):- Filtro: evita la contaminacin de las capas superiores por arcillas en explanadas plsticas.- Explanada mejorada: proporciona un cimiento con mejores cualidades portantes y drenantes y ms uniforme que la explanada natural.- Subbase granular: transmite las cargas a la explanada y drena. rido duro y sin finos. Granulometra tipo grava-zahorra.- Base granular: transmite las cargas a la subbase. Gran capacidad portante e inalterabilidad. Granulometra tipo zahorra o macadam. Tanto

base como subbase muy estrictas en el contenido en arcillas (perjudican estabilidad, drenado y compactacin) y otras materias extraas. Zahorra: granulometra continua de todos los tamaos. Macadam: granulometra discontinua obtenido al extender y compactar un rido grueso, rellenando huecos con rido fino (recebo).

+ rido para hormign: material inerte natural o artificial que conglomerado con el cemento forma un producto llamado hormign. Influyenotoriamente en las propiedades fsicas, qumicas y mecnicas del hormign, a pesar de no participar en el fraguado ni endurecimiento.

- Origen: naturales (rocas natural) o artificiales (transformacin de materia primas o subproductos industriales).- Granulometra: grava (fraccin retenida en el tamiz4), arena (fraccin retenida entre los tamices0,063y 4) y finos.

rido total: posee las proporciones de arena y grava adecuadas para fabricar el hormign buscado.- Forma: rodados (aristas desgastadas por erosin), angulares (aristas bien definidas por machaqueo), laminares y aciculares. Influye muchoen el hormign (mejor cuanto menor superficie especfica): rodados los mejores, angulares mejor cuanto ms cbico, resto son malos.

ndice de lajas: porcentaje en masa cuya dimensin mnima (espesor) es inferior a3/5de la dimensin media de la fraccin. ndice de agujas: porcentaje en masa cuya dimensin mxima (longitud) es superior a9/5de la dimensin media de la fraccin.

- Densidad: ligeros (< 2 /3), ordinarios (entre 2y 3 /3) y pesados (> 3 /3).- Naturaleza:Caliza: muy usados por su compatibilidad qumica con cemento y cal, aunque dbiles qumicamente.

Silcea: los ms idneos por su dureza y estabilidad qumica.Grantica: poco homogneas y alterables, slo son utilizables las ricas en cuarzo.Arcillosa: poco apropiadas, slo son utilizables las que tienen menos del3%de arcilla.


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+ Mezcla bituminosa: producto formada por un rido y un producto bituminoso que acta como ligante. Clasificacin segn contenido huecos.- ridos: esqueleto que reparte y transmite las cargas al resto del firme. Deben ser slidos, resistentes, uniformes y sin filler ni extraos.- Adhesividad: propiedad por la que ligante bituminoso moja al rido. Intervienen factores fsicos (textura y porosidad del rido) y qumicos.- Forma del rido: textura rugosa (influye en el rozamiento interno del esqueleto y en el deslizamiento de neumticos) y sin lajas ni agujas.- Ensayos: heladicidad, resistencia al ataque por sulfatos, desgaste de Los ngeles (determina la calidad).

+ ridos para infraestructuras ferroviarias: capa de forma y capas de asiento (subbalasto y balasto).- Balasto: constituida por ridos de distintos tamaos sobre los que se asientan las traviesas.

Funciones: amortiguar y repartir cargas a la plataforma, impedir el desplazamiento de las vas, evacuar agua, proteger el suelo de lasheladas, permitir la recuperacin geomtrica de la va (alineacin y nivelacin). Requisitos: suficiente elasticidad para no deformarse, resistencia para impedir desplazamientos de la va, huecos suficientes para drenar

agua pero sin perjudicar capacidad portante, estabilidad fsica ante agua y hielo, ser fcilmente bateable mecnicamente para soportarmejor las cargas y recuperar su geometra (bateo: operacin de introducir balasto bajo las traviesas con mquinas llamadas bateadoras). Clasificacin: tipo A (roca silcea, deformacin pstica del0,025%) y tipo (roca caliza, deformacin plstica del 0,050%). Ensayos: naturaleza (composicin y estructura), resistencia a compresin, al choque y al desgaste, heladicidad, granulometra. Granulometra: ideal / = 2. < 80buen asiento, 20


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- De 0a 400se elimina residuo de humedad con la consiguiente dilatacin de la pasta.- De 400a 600se elimina el agua combinada, se descompone en xidos y se produce una retraccin de la pasta y aumento de porosidad.- De 600a 900formacin de metacaoln inestable.- De 900a 1000formacin de silicatos por reaccin de los xidos.- A partir de 1000transformacin molecular de los silicatos que cristalizan en agujas. Sobre1800fusin del material que vitrifica.

Cermica+ Segn coccin: 900a 1000(porosos), 1100a 1300(semiporosos), 1300a 1500(impermeables).+ Segn la relacin entre los xidos de23y 33que lo componen:

-/ > 5arcillas puras de almina para refractarios y porcelanas blancas.-/ < 5,5arcillas ricas en almina y pobres en hierro para lozas de color amarillo grisceo.-/ 3arcillas pobres en almina y ricas en hierro para materialees de construccin de color rjo a violceo.-/ 1,5arcillas ricas en hierro y cal para materiales de construccin de color rojo claro y blanco amarillento.

+ Impurezas: pueden mejorar alguna propiedad pero suelen perjudicar otras. Se detectan por el color y el tamao del grano.- Arena (2): aporta dureza y resistencia mecnica y es desengrasante, pero quita homogeneidad (deben molerse muy finamente).- Caliza (3): efecto fundente y vitrificante pero al cocer la arcilla se descompone en cal viva(forma caliches) que se hidrata concarcter muy expansivo al mojar la pieza y la fisura (deben molerse muy finamente). Color blanquecino.- Doloma (3): otorga propiedades refractarias. Se descompone a mayor temperatura que3por lo que no produce.- xido de hierro (23): aporta resistencia mecnica dando arcillas ms bastas y heterogneas. Color rojizo a gris.- Yeso (4) y lcalis: no aportan ventajas y forman eflorescencias.

+ Fabricacin (proceso): extraccin (hmeda dificulta), transporte, preparacin de la pasta (tamizado, lavado, molido, mezclado y amasado conel grado de humedad ptimo, raspado y laminado para homogeneizar, nuevo amasado), moldeo, secado, coccin.

- Moldeo: dar forma a las piezas a base de deformaciones plsticas en la pasta, grado de humedad ptimo (entre5y 15%) para nodeformarse ni contraerse mucho al secarlo (deben darse dimensiones mayores que las finales deseadas). Mtodos:

Manual: en desuso, slo en piezas muy especiales cuando no interesa instalacin mecanizada. Da piezas porosas por necesitar bastanteagua de amasado, pero de superficie rugosa que le otorgacon buena adherencia a morteros. Galletera: mquina troncocnica con un eje de paletas helicoidales al vaco que empuja la pasta hacia una boquilla por la cual sale con laforma deseada. El corte de la pasta se hace con un bastidor de alambre en movimientos de sube-baja. Compacidad buena. Prensa: estampacin de la pasta en un molde metlico mediante una compresin muy fuerte. Se usan pastas muy secas pues eldesmoldeo es inmediato y no necesita secado. Perfecto para piezas curvas. Muy compactas pero con cierta heterogeneidad. Colada: arcilla fluidificada con 50%de agua (barbotina) se rellenan moldes de yeso con antiadherentes en los que las piezas se conservanvarios das para lento secado. Se aaden lcalis y plastificantes para disminuir retraccin (menos agua). Piezas de loza y aparatos sanitarios.

- Secado: eliminacin de la cantidad de agua en la pieza sin que se produzcan variaciones en su composicin. Por calor a baja temperatura se elimina gradualmente agua intersticial y parte de la de plasticidad hasta reducirlo al5%. Fuerte retraccin. Pueden aparecer grietas, por lo que debe ser gradual. Se pierde peso, se adquiere color ms claro, rigidez y resitencia mecnica. Antiguamente al aire. Ahora en secaderos o estufas de tnel a base de vagonetas que circulan contra la corriente del aire del horno.

- Coccin: proceso fisico-qumico mediante el cual se consiguen piezas de consistencia ptrea e inalterabilidad de forma, elvndose su durezay resistencia mecnica. Las arcillas se transforman en silicatos alumnicos cristalinos sin hidratar. Lenta mejora calidad pero aumenta costos.

Curva ptima terica de temperaturas dentro del horno depende de la naturaleza de la arcilla, del espesor de la pieza, etc.

Cermicos porosos+ Ladrillo: pieza paraleleppeda destinada a la construccin de fbricas (muros, pilares, arcos, etc.). Clasificacin segn su:

- Porosidad abierta: macizos (

< 10%), perforados (

< 10%y ms de 3 perforaciones) y huecos (

> 10%y perforaciones < 16

2

de la cara. Tipos de huecos: simples, dobles, rasilla). El volmen aparente tiene en cuenta los huecos artificiales como parte del .- Formato (soga y tizn, sardinel variable): nacional (2412), cataln (2914), bloques (39 19) y bardos (50, 60, 70, 80, 100 20).- Sardinel: 3, 4y 5 (para macizos, perforados y huecos simple),7y 9 (para perforados y huecos doble) y 12, 14y 19 (varios).- Calidad: HD (fbricas sin revestir y revestidas con > 1000/3, clase I I I) y tipo LD (fbricas revestidas con 1000 /3).

+ Fbricas (clasificacin colocacin): a soga (canto visto), a tizn (testa vista), a sardinel (testa vista vertical), a panderete (tabla vista).- Definiciones: hilada es el conjunto de ladrillos en un mismo plano horizontal, llagas son las juntas verticales y tendeles las horizontales.- Colocacin: ladrillo se moja para eliminar polvo y mejorar adherencia, pero sin empapar pues cedera parte de agua al mortero y fluira,cuando lo correcto es que sea lo ms seco posible aunque manejable. Resistencia ladrillo-mortero debe ser similar para evitar tensiones.

+ Fbricas (clasificacin funcin):- Divisiones interiores: separan espacios en el interior de edificios, aislante acstico (se mejora con enlucidos de yeso) y aislante trmico.

Tabiques: entre espacios del mismo uso, con ladrillos de hueco doble de3 5 de espesor colocados a panderete. Tabicones: entre espacios de distinto uso, con ladrillos de hueco doble de7 9 de espesor colocados a panderete.

- Cerramientos: separan espacios del interior de espacios cubiertos (escaleras comunitarias) o abiertos (patios o directamente a la calle),

Ctaras: para cerramientos cubiertos, de ladrillo de hueco doble o perforado colocados a soga. Espesor fbrica sobre14 (varias filas). Capuchinas: para cerramientos exteriores, son fbricas mixtas entre divisiones interiores y ctaras con cmaras intermedias de aire,pudiendo ser (de menor a mayor espesor) del tipo tabique-tabique, tabicn-tabicn, ctara-tabicn. Ladrillo hueco o perforado.

- Estrcturales: con exigencias mecnicas de resistencia a compresin y de adherencia a los morteros. Muros de carga, pilares, arcos, bvedas.


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+ Tejas:- Curva: forma troncocnica con usualmente20

de frente, 15

de atrs 42

de longitud y 8

de altura. Misma pieza para toda la

cubierta. Se colocan solapadas entre s al menos a1/3de su longitud y permiten una perfecta adaptacin a cualquier cubierta.25por 2.- Plana: diseada para colocarlas por encaje entre sus lados evitando un excesivo solapamiento entre piezas y reduciendo el peso por2,aunque se complica la colocacin. Forma rectangular de42 25 2necesitndose piezas especiales en cumbrera y laterales.17por 2.- Mixta: aspecto de la teja curva aunque utiliza el sistema de colocacin de la plana (tcnicamente similar).

+ Cubiertas: parte superior de la obra destinada a aislar trmica y acusticamente e impermeabilizar la obra. Los materiales que se utilicendeben cumplir estas propiedades y ser resistentes a las heladas, flexin y agentes atmosfricos. Cermica es porosa pero tiende a colmatar elporo. A veces se usan piezas vidriadas para mejor impermeabilidad.

- Inclinadas (tejados): base de tabiquillos de ladrillo, dejando huecos (conejeros) para permitir el paso de aire sobre los que se ejecuta untablero continuo para el apoyo de las tejas a base de bardos.

Teja curva: menores pendientes, se colocan primero con la concavidad hacia arriba (canales) y luego hacia abajo (cobijas). Teja plana: mayores pendientes aunque son ms complejas de colocar. Las mixtas son de similares caractersticas.

- Planas (azoteas): base tambin sobre tabiquillos y bardos. No necesitan capa impermeabilizante ya que pendientes son del3-5%y nopermiten estanqueidad. Se terminan con baldosas cermicas y mortero de cemento (baldosn cataln o baldosa de Aspe).

+ Elementos estructurales: piezas deben ser ligeras, absorbentes, resistir a compresin y flexin y tener buena adherencia a morteros. Debenabsorber los esfuerzos de traccin en la base y evitar la fisuracin del hormign, siendo este efecto ms acusado en piezas petrensadas.

- Aligerantes: casetones cuyo fin es reducir el peso de los forjados bidireccionales. Existen diversos tipos aunque el ms conocido es eltriangular, combinndose cuatro piezas para dar un cuadrado de50a 70 de lado y altura de 17a 20 .- Forjantes (bovedillas): conforman una bveda resistente de hormign entre viguetas en forjados unidireccionales. Sus dimensiones son de50a 70 de largo por 25 de ancho y altura de 17a 20 . Parte superior abovedada aunque tambin hay planas. Tanto forjantescomo aligerantes no deben mojarse pues absorben agua sobrante del hormign (permiten usar consistencias ms fluidas ms manejables).

- Resistentes: para conformar vigas y viguetas de hormign armado sirviendo de molde una vez colocada la armadura. Generalmente en Upara dotar a la zona inferior de mayores esfuerzos de traccin pues es donde mayores esfuerzos se producen.

+ Baldosas cermicas: piezas delgadas con una cara lisa y otra estribada para mejor agarre del mortero. Se utilizan en pavimentos yrevestimientos y tienen formas y dimensiones muy variadas. Existe el baldosn cataln (mayor calidad) y atoba de Aspe (menor calidad).

- Es una de las aplicaciones ms agresivas (dependiendo de interior/exterior y cantidad de trfico) y exige dureza, rugosidad, resistencia a lasheladas, a la flexin, a la abrasin, adherencia a morteros y durabilidad.

+ Tubos: impermeables, de baja rugosidad y de alta resistencia qumica. Clasificacin segn su funcin:- Saneamiento: pequeos de 50a 60 de longitud y unos 10 de dimetro, con gres vidriado interiormente. Acutalmente existen piezasgrandes para redes urbanas. De poca aplicacin por elevado precio y excesiva necesidad de juntas, pero muy durables.- Humos y olores: coductos verticales, se construyen con piezas rectangulares vistas de varias cmaras. Existen piezas con un cilindrocircunscrito para evitar acumulacin de partculas en las paredes. Salida garantizada por estractor esttico que produce efecto de succin.

+ Piezas especiales: gran variedad para construccin debido a la gran facilidad de moldeo de las arcillas. Destacan celosas (piezas destinadas acerramiento parcial y decoracin, de diversas formas) y vierteaguas (para ventanas y antepechos de terrazas, piezas delgadas con gotern).+ Ensayos en piezas cermicas.

- Organolpticos: color, grietas, mellas, deformaciones, resistencia mecnica (color amarillento indica, aumenta resistencias), caliches.- Fsicos: desviaciones aristas, densidad (funcin de ), porosidad (influye en absorcin, capilaridad, permeabilidad, heladicidad), dureza(muy importante en pavimentos), conductividad trmica, acstica(huecos resonancia, mejor macizos), dilatacin trmica (gran estabilidad).- Mecnicos: resistencia compresin, traccin (valores altos para ser ptreo), flexin (importante en tejas), adherencia morteros (importanteen fbricas, buena adherencia hace que las piezas no se rompen por las juntas), resistencia abrasin.

- Qumicos: durabilidad es la propiedad ms importante, que se ensaya simulando procesos acelerados. Tambin debe comprobarse lapresencia de caliches (granos de por descarbonatacin de calizas, al mojarse se hinchan y quiebran) y eflorescencias.


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+ Defectos en obras: internos (por culpa de los materiales empleados) o externos (alteraciones por culpa de agentes externos).- Ataque por sulfatos: presencia puede deberse a la cermica (de la arcilla o humos de coccin), proceder del terreno (aguas sulfatadas) o dela atmsfera (humos industriales o calefacciones). La agresin se produce por la reaccin de los sulfatos con el3del cemento formandoettringita (expansiva) que produce disgregaciones, grietas y desconchados. Se hacelera en presencia de humedad.- Materiales inestables: causa principal son los ndulos de cal viva (caliches) existentes en el cemento o pieza cermica. Esta cal se hidratams tarde con del agua de amasado y expande con disgregaciones y desconchados. Si la cal est finamente molida se reducen efectos.- Accin del hielo: agua expande 9%y disgregacin del material. Para evitarlo se deben impermeabilizar las superficies expuestas.- Corrosin de metales: elementos metlicos empotrados o por filtracin, produce aumento de volmen.- Cambios dimensionales: piezas cermicas se dilatan y contraen por cambios trmicos o de humedad. En obra se colocan hmedos y alsecarse se contraen, manifestndose grietas que normalmente se producen en las juntas de mortero. Se evita con juntas de d ilatacin.

- Eflorescencias: cristalizaciones internas disgregan la pieza. Procedencia de sales: cermica, cemento, agua de obra, aguas sulfatadas.

Cermicos impermeables+ Azulejera: productos de base porosa a los que se les aplica una capa de vidriado en una cara para darles impermeabilidad, dureza y aspectodecorativo. Distinguimos de pasta blanca (sin ) y arcillosa (ms impermeables, ms resistentes, con arcillas margosas ricas eny 3).

- Fabricacin: similar a los productos porosos pero con una segunda fase de coccin. Vidriado: despus de la primera coccin se aplica un esmalte en la cara vista, no en la inferior para evitar prdida de agarre a mortero. Coccin vidriado: horno tnel a 1100en 5-40horas, mejor calidad ms lentamente y sin humedad para evitar formacin de burbujas.

- Colocacin: sobre fbricas con mortero de cemento o sobre capa de mortero con adhesivos/cementocola. En esquinas y ngulos se colocanpiezas vidriadas en los cantos o realizar un inglete para no dejar la base permeable vista.- Utilizacin: zonas hmedas o con necesidad de higiene (quirfanos, cocinas, baos, laboratorios), como decoracin y a veces en fachadas.

+ Gres: arcillas fcilmente vitrificables que le confieren compacidad, impermeabilidad, dureza, resistencia a abrasin y durabilidad.- Fabricacin: proceso caro, utilizndose materias primas de gran pureza y tamaos de partculas muy pequeos y homogneos.

Vidriado: esmaltes similares a la azulejera, solo que slo se realiza una fase de coccin (se aplican antes de cocer la pasta inicial).

Coccin: se realiza a unos 1250hasta lograr la fusin de la pasta.- Propiedades debidas fundamentalmente al porcentaje de masa vtrea logrado en la fusin en el proceso de coccin, que se distribuye entreel resto de la masa aglomerndola y cerrando poros: dureza, gran impermeabilidad, resistencia a heladas, baja dilatacin lineal, resistencia aflexin, resistencia a abrasin, adherencia a morteros, absoluta estabilidad qumica (slo le ataca el cido fluorhdrico).- Aplicaciones: pavimentos interiores (menor dureza) pero tambin en exteriores (ms duros y rugosos), revestimientos de paredes (cocinas,baos, laboratorios, etc.) y en fregaderos, duchas y piscinas por su alta impermeabilidad.

+ Porcelanas: productos de alta impermeabilidad realizados con materias primas seleccionadas de grano muy fino para permitir fabricar piezasde pequeo espesor. Compuestas por caoln, cuarzo, feldespato y arcilla (slo en aparatos sanitarios).

- Fabricacin: moldeado por sistema de colada en moldes de yeso con pasta lquida, secado es muy delicado por la gran cantidad de agua quedebe evaporarse, esmaltado con productos del mismo coeficiente de dilatacin de la pasta, coccin nica (como el gres).- Propiedades: poco peso. Segn impermeabilidad se calsifican (de menos a ms) en loza sanitaria, gres sanitario y porcelana vitrificada.

+ Refractarios: deben resistir altas temperaturas sin reblandecerse ni deformarse, resistir a la abrasin en caliente y aislar trmicamente.- Materia primas variables, en caso de hornos deben tener el mismo carcter (cido o bsico) que las piezas a cocer para no reaccionar.- Fabricacin: moldeo de prensa y coccin a 1400

. En la construccin se utilizan sobretodo en chimeneas. Tambin en hornos.

TEMA 4: YESOS+ Yeso: producto resultante de la deshidratacin parcial o total del aljez (piedra de yeso), que reducido a polvo y amasado con agua recuperaagua de cristalizacin eliminada en la fase de deshidratacin y endurece. Muy abundante en terrenos sedimentarios, puede presentarse como:

- Anhidrita: cristal 4(anhirita), incoloro o blanco si es puro y coloreado con impurezas. Estructura compacta y sacaroide, absorbe aguarpidamente convirtindose en aljez y aumentando su volmen. No apto para construccin.- Aljez: rocas muy abundantes de 4 2(dihidrato), incoloro o blanco si es puro y coloreado con impurezas. Red cristalina tetraedrosde sulfato con un tomo de calcio en su interior, separados por molculas de agua que al eliminarse no destruyen la estructura. Algo solubley bastante blando. Variedades segn su estructura: fibroso, espejuelo (exfolia), flecha, sacarino, calizo (piedra ordinaria).

+ Fabricacin: extraccin (plvora negra), trituracin (mandbulas o martillos), coccin (prdida del agua de hidratacin), molienda, ensilado.- Coccin: horno de piedra, procedimiento de calderas (previa molienda del crudo, el material parece hervir), procedimiento de vapor apresin (no econmico pero buena calidad), horno giratorio (similar al de cemento pero ms pequeo), horno vertical (yeso hidrulico).- Molienda: operacin muy costosa por la elasticidad. Si se muele el yeso crudo (procedimiento de calderas) el sistema de fabricacin es el

americano (yeso de fbrica y estuco) y si se muele el yeso cocido el sistema de fabricacin es el francs (yeso de modelado). Molinosgiratorios formados por dos muelas de piedra una de ellas fija. En los tamices, los residuos al molino de nuevo y lo que pasa se envasa.

Instalaciones ms modernas separadores de aire fundamentados en fuerza centrfuga y corrientes de aire para separacin.- Ensilado: debe utilizarse antes de que absorba humedad (material higroscpico) y frage. Silos secos y aireados desde donde se empaquetaen sacos de yute o papel kraft antihumedad. En silos se neutraliza parte del dihidrato por anhidrita de sobrecoccin, mejorando calidad.

+ Deshidratacin: temperatura ambiente tenemos dihidrato 4 22.- Entre 120y 170: primera deshidratacin 4 22 4 1/22 + 3/22resultando sulfato de calcio hemihidratado, condos variedades alotrpicas que se presentan conjuntamente en todos los yesos aunque varen en proporcin.

Variedad : deshidratacin en ambiente hmedo. Estructura cristalina, aspecto sedoso y brillante y es ms compacto y resistentemecnicamente. Tiene el inconveniente de su elevada solubilidad en agua. Predomina en escayolas. Variedad : deshidratacin en ambiente seco. Estructura prcticamente vtrea, aspecto terroso y mate y es menos denso y menosresistente mecnicamente (unas diez veces inferior a la variedad). Predomina en yesos.

- Entre 170y 250: obtencin de anhidrita soluble4por deshidratacin total. Muy difcil de obtener ya que siempre suele quedar algode agua de hidratacin. Dos variedades

y

. Sin aplicacin constructiva por ser inestable a humedad ambiente. Para su empleo se utliza

queratina (que aumenta el tiempo de fraguado) y a este producto se le denomina A-III.- Entre 300y 600: obtencin de anhidrita insoluble4(yeso pasado) que es relativamente estable a humedad ambiente. Fraguamuy lentamente pudindose utilizarse con un acelerador de fraguado y a este yeso se le denomina A-II.- Ms de 900: obtencin de yeso hidrulico tambin llamado A-I. Destaca su tipo de fraguado hidrulico (bajo el agua, en uno o dos das)pero necesita un acelerador de fraguado. Ms de1450: fusin del yeso.


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+ Yesos obtenidos como subproductos de procesos industriales:- Yeso de desulfuracin: obtenido por eliminacin de2y 3(responsables de la lluvia cida al combinarse con agua) de los gases decombustin de combustibles fsiles en grandes platas como centrales elctricas y trmicas.

Reactor de 3, o ()(con oxgeno y agua) que reacciona con 2y 3formando4 22y 2. Suele realizarse por lavado a contracorriente a la salida de los gases, obtenindose un polvo hmedo (muy caro secar), fino y muy puro. Se utiliza en lugares donde no se dispone de yeso natural, aunque en el futuro ser un proceso obligatorio pues ayuda al medio ambiente.

- Fosfoyeso: procede fundamentalmente de la industria de cido fosfrico 34, utilizado cada vez ms en produccin de fertilizantes. Unode los subproductos del cido fosfrico es el dihidrato, pero por su alto porcentaje en agua e impurezas apenas se utiliza en construccin.

Produccin mundial sera suficiente para abastecer la demanda de yeso, pero es muy poco econmico purificarlo. Representa el4%.- Fluoranhidrita: se obtiene anhidrita como subproducto de la industria del cido fluorhdrico

.

+ Hidratacin: progresiva reaccin del hemihidrato con agua24 1/22 + 32 2(4 22) +.- Se caracteriza por rpida solidificacin (fraguado) y lenta adquisicin de resistencia y caracter ptreo (endurecimiento).- Agua estequiomtrica necesaria es 18,6%del yeso. En la prctica se utiliza50y 70%segn el uso.

+ Fraguado: proceso de solidificacin de la pasta durante el cual va dejando de ser trabajable por la trabazn de sus cristales, de modo que elfinal de fraguado coincide con el final del periodo trabajable del yeso. Comienza a los2o 3minutos (lquido-plstico) y termina a los 15o 20minutos (plstico-slido), desprendiendo calor (eleva 20). Densidad depende de la cantidad de agua (no combinada evapora y deja huecos).+ Fraguado (teoras):

- Teora coloide: proceso coloidal, que sostiene que al mezclarlo con agua se forma un gel intermedio a partir del cual se desarrollan cristalesaciculares de dihidrato. Demostrado con rayos X que no existe ningn tipo de gel al no existir lneas de difraccin difusas.- Teora cristaloide: parece ser la interpretacin correcta del proceso, aunque ha ido evolucionando el concepto.

Concepto clsico: se una disolucin sobresaturada de dihidrato (gracias a que el hemihidrato es ms soluble) que precipita cristalizando yquedando el agua en condiciones de disolver ms hemihidrato, que se vuelve a saturar y a cristalizar. As sucesivamente hasta transformartoda la masa. El proceso comienza gracias a ncleos de dihidratos existentes por falta de coccin haciendo que los cristales se desarrollen

radiamente, lo que produce un aumento de resistencia. Transformacin topo-qumica: la cristalizacin se produce por transformacin directa de cristales sin pasar por disolucin previa. Se hademostrado por microscopa electrnica, pues la velocidad de transformacin interna con que avanza la hidratacin hacia el interior delncleo granulado es lineal y no depende del grosor del grano, aunque hidratacin tarda ms y es ms incompleta en granos gruesos (danestructuras ms duras por ser ms bastos y compactos). Se puede atribuir este hecho a que el proceso de transformacin interna acta enmayor grado que la cristalizacin por disolucin, siendo ambos procesos independientes y no contradictorios.

+ Fraguado (velocidad):- Recin cocido fragua ms rpidamente por su alto contenido en dihidrato (15-40%) que acta como grmen.- Aumentar el tiempo de amasado hace que luego los cristales precipiten inmediatamente y esto perjudica la trabajabilidad.- No rebatir cuando est fraguando la pasta para retardar solidificacin pues se rompe red cristalina formada y se pierde poder aglomerante.- Fraguado se retrasa al aumentar la cantidad de agua de amasado, pero aumenta porosidad y disminuye resistencia mecnica.- Ensayos: mtodo del cuchillo (cuando la primera hendidura deja de cerrarse), mtodo del cono de Vicat (hasta hendidura de22).

+ Endurecimiento: progresiva hidratacin hacia el interior de los granos de hemihidrato, lo que provoca un aumento progresivo de lasresistencias mecnicas. El proceso acaba a los7das con las resistencias mnimas exigibles alcanzadas.

+ Aditivos: se utilizan para poder controlar ciertas cualidades segn las necesidades de cada aplicacin.- Retardantes: muy utilizados por ser la trabajabilidad muy corta. Mejor aadir industrialmente que en obra.

Sustancias que disminuyen soubilidad del yeso: provocan una disminucin de la solubilidad del hemihidrato hasta igualarla a la deldihidrato de modo que se retarda su precipitacin. Ejemplos: alcohol, azcar, cido brico (ms usado). Compuestos orgnicos de elevado peso molecular: actan como coloides protectores recubriendo las granos de yeso, precipitando sobrelos cristales y reduciendo as su velocidad de crecimiento, aumentando viscosidad y retardando la hidratacin. El ms usado es la queratina. Sustancias que influyen en estructura cristalogrfica: precipitan alrededor de los grmenes cristalinos retrasando as la disolucin deldihidrato. Peligro de formar eflorescencias. Se usan fosfatos (lo que ms) y carbonatos ccico y magnsico (impurezas del aljez).

- Acelerante: alumbre (el ms usado), sulfatos (a excepcin del de hierro y del propio dihidrato), cidos en general y cloruros. Disminuyen laresistencia y la dureza en mayor medida que los retardantes.- Colorantes: aunque lo normal es usar pinturas, puede dejarse visto en su color natural o colorearse en masa con pigmentos, evitando asproblemas de adherencia con la pintura por la humedad. Pigmentos deben tener alto poder colorante, no ser atacados por lcalis, serinsolubles en agua, estables a a luz y no afectar a la hidratacin. Procedimientos: mezcla en seco, en amasado, ridos ligeros.

+ Caractersticas tecnolgicas:- Por su composicin: Dihidrato: grmen de la hidratacin. Inconvenientes: excesiva velocidad de fraguado y prdida de resitencias (no reacciona con agua). Anhidrita III de sobrecoccin: perjudicia al ser la hidratacin todava ms rpida que la que provoca el dihidrato en el hemihidrato. Anhidrita II: retarda la hidratacin permitiendo as una mejor trabajabilidad y mejorando las cualidades tcnicas por reaccionar con agua.

- Por su porosidad: endurecido tiene muchos poros por la cantidad de agua necesaria para amasarlo y que se evapora. Inconvenientes (porque el agua lo degrada): aumenta capacidad de absorcin, disminuye permeabilidad, aumenta solubilidad. Ventajas: buen aislante trmico y aceptable acstico (ptreos malos), protege del fuego por su lenta deshidratacin y alto punto fusin.

- Por su adherencia: muy buena con materiales porosos y rugosos (cermicos y ptreos areniscos) siendo favorecida por la expansin en lahidratacin. Exceso de agua reduce adherencia y dilatacin. Invoncenientes: no se adhiere a ptreos pulidos ni maderas y corroe el acero.- Por su aspecto:

Bien cocido forma pastas blancas y untuosas. Poco o excesivamente cocido forma pastas poco trabadas y poco untuosas. Baja calidad o exceso de almacenaje: amarillentos, tardan en fraguar y se agrietan en los enlucidos.

- Por su comportamiento con cemento Portland: no es conveniente ya que los iones sulfato

4reaccionan con los

3

del cemento para

formar ettringita que expande y disgrega el cemento. Epecialmente peligroso en cimentaciones con sulfatos solubles en subsuelo.+ Yesos con caractersticas adicionales:

- Proyectados: agua al 60-80%y llevan aditivos que mejoran adherencia, pudindose proyectar a baja presin sobre paramentos yextendindose posteriormente con un regle. Permiten rpida ejecucin de grandes superficies.- Aireados: inyeccin en masa de burbujas o a base de morteros con ridos ligeros (perlita). Se consiguen yesos de muy baja densidad y altopoder aislante trmico y acstico, aunque se reduce notablemente su resistencia mecnica.


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Utilizacin+ Pastas de yeso: hay que prepararlas en pequeas cantidades por su rapidez de endurecimiento y fraguado, a no ser que se aada retardador.

- Amasado: la artesa sobre la que se amasa debe estar limpia y sin residuos del anterior amasado. El procedimiento consiste en verter agua yluego espolvorear yeso por encima mientras se remueve para homogeneizar la pasta. Se va aadiendo ms yeso o agua convenientemente.- Dosificacin: dosificar en volmen sabiendo que relacin/ = 1en peso es igual a una relacin/ = 1,25en volmen.- Herramientas: artesa (cuezo mayor, gaveta menor), paleta, revestidor (talocha en guarnecino, llana en enlucido), plancha de estuque.

+ Conglomerado de yeso: se degrada con el tiempo, proceso que resulta favorecido en ambientes hmedos. Aplicaciones:- Material de agarre: uniones destinadas a sujetar provisionalmente elementos auxiliares de la obra (tambin definitivos: forjados).- Elementos constructivos: juntas de dilatacin en apeos de ladrillo, primera rosca en bvedas, evitar contactos madera-cal/cemento.- Testigos: control de la evolucin de fisuras.

+ Revestimientos: aplicacin ms comn.- Guarnecidos: destinados a cubrir y regularizar paramentos. Proceso: preparacin paramento (regular y limpiar), colocar maestras, enrasar.

- Enlucidos: revestimientos de 3sobre guarnecidos con objeto de lograr superficie tersa y suave.- Estucos: enlucidos de tan duros que se pueden pulir y abrillantar. Se utiliza agua de cola de pescado en el amasado. Formas de ejecucin:directamente, utilizando placas obtenidas en moldes de cristal, con estucos de cal (para intemperie, mezclando cal grasa apagada y yeso).

+ Prefabricados:- Cielos rasos: se pueden organizar con caas enteras o partidas, clavadas en las caras inferiores de las viguetas de madera o en el listonajesuspendido de las piezas de cubierta, formando una superficie de planchas prefabricadas que se pueden guarnecer y enlucir.- Aglomerados ligeros: de bajo costo, fabricados con productos granulares (serrn, perlita). Aislante trmico y acstico.- Molduras: se ejecutan valindose de plantillas y permiten embellecer y mejorar la unin entre el paramento vertical y el techo.- Planchas para aplacar: se fabrican para componer falsos techos (con estopa impregnada) y lograr revestimientos de planicie absoluta.- Placas de cartn y yeso: planchas muy extensas revestidas con cartn en ambas caras para evitar rturas en su manipulacin y empleo.

+ Morteros de yeso: yeso de excepcional calidad con arena silcea exenta de arcillas y otras materias extraas. La arena acta como

estabilizador de volmen y disminuye la resistencia a compresin y la dureza al aumentar en cantidad.+ Designacin: A (conglomerante a base de yeso para empleo directo o para transformacin), B (yeso de construccin), C (yesos especiales).

TEMA 5: CALES

+ Fabricacin: extraccin (caliza voladuras), trituracin, calcinacin (900, piedras no voluminosas, agua para facilitar descomposicin)+ Cal viva: descarbonatacin calizas 3 + 2. Mientras dure debe aspirarse el2para evitar la carbonatacin.

- Caractersticas: slido blanco muy inestable por su avidez con el agua.- Conservacin: mximo durante 6 meses en naves cubiertas, entre capas de cal apagada en polvo para proteger.

+ Apagado de la cal: reaccin de la cal viva con agua dando lugar hidrxido de calcio (cal apagada) +2 ()2, un productohidratado. Reaccin rpida, violenta y muy exotrmica (aumenta hasta160).

- Caractersticas: slidor blanco, estructura amorfa, pulverulento y algo soluble en agua (dando lugar a la lechada) a la que le comunicaun color blanco. Aumenta considerablemente de volmen respecto a la cal viva. En peso se producen 74 partes con 56 dey 18 de 2.- Conservacin: en polvo (silos, almacenes, barriles lo mejor) o en pasta (mezcla con agua, fosos impermeables cubiertos con capa de arena).

+ Apagado de la cal (factores velocidad de hidratacin): finura (mayor cuanto ms superficie especfica), composicin (mayor cuanto ms

pureza, cuanto menos mineral de magnesia), temperatura coccin (partes poco cocidas o sobrecocidas son ms lentas).+ Apagado de la cal (mtodos):

- Espontneo al aire: se esparce para que absorba la humedad ambiental. Lento (3 meses) y se carbonata en parte porque absorbe2.- Aspersin: se extiende y se riega con pulverizador. Si se recubre con arena el proceso es ms lento y se conserva mejor el producto.- Inmersin: fragmentos se sumergen un minuto en agua. Se sacan an efervescentes y se vierten para que vaya reducindose a polvo.- Fusin: a pie de obra para pequeos volmenes. Consiste en introducir terrones en un crater de medio metro realizado sobre el montn dearena con el que ha de formar argamasa (mortero de cal y arena) o lechada. Tiene la ventaja de que el exceso de agua lo absorbe el terreno.- Hidratadores mecnicos: perfecta dosificacin de agua y se consigue producto de calidad uniforme (si la cal viva tambin lo era).- Autoclaves: consiste en introducir cal pulverizada en grandes autoclaves e inyectar vapor de agua apresin, permitiendo el apagado de lascales en poco tiempo. Se consiguen las cales de mayor calidad, con mayor plasticidad y ms trabajables.

+ Cal apagada (cernido): consiste en separarla de los trozos poco o muy cocidos no pulverizados en el apagado con cribas. Cal en polvo quepasa se llama flor de cal. Residuos pueden ser calizas no cocidas (huesos, color amarillo), sobrecocidas (gris verdoso) o masas vtreas arcillosas.+ Cal apagada (fraguado): endurecimiento de la cal apagada por evaporacin del agua en exceso utilizada en el amasado, seguida de una

carbonatacin por absorcin del 2, reconstruyndose la caliza inicial y evaporndose agua cambinada:()2 + 2 3 + 2.+ Cal area: procede de calizas que an teniendo menos del5%de arcilla tienen magnesia en ms de un 10%(dolomas). Al hidratarlasforman una pasta gris poco trabada. No se usan en construccin, slo si tienen menos del5%de magnesia, que es la denominada cal grasa.

- Endurecimeinto muy lento (unos 6 meses) por a la dificutad del2para penetrar en el interior de la pasta y carbonatarla. Se contrae.- Debe aplicarse en lugares aireados y secos pues en ambientes hmedos podra no fraguar.- Utilizacin: blanqueos si es muy pura (como una pintura, eficaz y barato), como mortero, en enlucidos (interiores y revocos).- Si se emplea recin apagada puede ocasionar expansiones y agrietamientos en obra al quedar cal sin hidratar.- Carbonatacin parcial si se almacena mucho tiempo. Pierde dureza al amasarse con mucha agua.

+ Cal hidrulica: proceden del resto de calizas. Adems de fraguar al aire lo hacen bajo el agua y tienen grandes resistencias.- Obtencin: evaporacin agua de cantera hasta los110, descomposicin de los silicatos de las arcillas y obtencin de2y23a los700, descomposicin del 3de las calizas y obtencin de a los 900, reaccin de los productos y formacin de cal hidrulica.- Propiedades dependen del porcentaje de arcillas: ndice hidrulico = (2 +23 + 23)/( +)aumento provocaoscurecimiento, menor tiempo fraguado, aumento densidad, aumento resistencias. Mdulo hidrulico es el inverso del ndice hidrulico.- Propiedades: capacidad de fraguado bajo el agua o en condiciones de elevada humedad y tiempo de fraguado ms corto (entre2horas y

30das, dependiendo de ). Tiene mucha mayor resistencia mecnica que la cal area. Campos de utilizacin similares a la cal area.- Peculiaridades de apagado:- No se hidratan silicatos ni aluminatos por no alcanzar120necesarios. Si se produce el producto se llama cal ahogada y no es hidrulica.- Muy importante apagar toda la cal antes de utilizarla pues si lo hace en obra el mortero del que forma parte se destruye.- Existen mquinas de fabricacin continua llamados extintores, constituidos por cilindros en los que se va regando por pulverizadores.

+ Plasticidad: gran facilidad de extender la pasta (pierde con arena). A veces se aade cal a morteros de cemento para mayor manejabilidad.


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Utilizacin+ Estabilizacin de suelos: conviene estabilizar con alto contenido en agua, presencia de arcillas o combinacin de ambos. Permite utilizar lossuelos del lugar, evitando el fuerte impacto ambiental por extraccin de suelos en otros sitios y por los vertidos de los suelo del lugar.+ Estabilizacin de suelos (hmedos): efectos sobre suelos arcillosos hmedos (se realiza con cal viva, que absorbe parte de la humedad):

- Estabilizacin por modificacin: se producen cambios fsico-qumicos en el suelo por las reacciones que tienen lugar, que hacen que laspartculas de arcilla se aglomeren en elementos ms gruesos y desmenuzabes. Suelos hmedos pierden pegajosidad y toman aspectoarenoso, ganando en trabajabilidad y capacidad portante. Aplanamiento curva Proctor, aumento, aumento , disminucin .- Estabilizacin por cementacin: puzolanas de las arcillas reaccionan con la cal para producir compuestos cementantes, debido al aumentodel pH que hace solubles los componentes silceos y aluminosos que reaccionan con el calcio para dar silicatos y aluminatos clcicoshidratados. Reaccin progresiva (2 aos) que mejora estabilidad volmen, aumenta impermeabilidad y resistencia mecnica y a heladas.

+ Estabilizacin de suelos (secos): efectos sobre suelos arcillosos secos (mejor cal apagada ya que la viva producira una prdida adicional dehumedad y sera necesario regar, utilizar lechada si quiere aumentarse humedad que es lo comn). Factores que influyen en la humedad:

- Cal viva reduce la humedad por tres factores: aporte de un producto seco, consumo de agua para producir la reaccin de hidratacin yevaporacin del agua del suelo por el calor producido en la reaccin de hidratacin.- Si la exigencia de prestaciones es muy elevada pero se requiere endurecimiento rpido, tratamiento mixto de cal ms cemento.

+ Estabilizacin de suelos (normativa): son cales areas y pueden ser vivas (granos o polvo, clase I) o apagadas (polvo o lechada, clase II).+ Morteros: cal/arena y cemento/cal/arena. Facilidad de manejo, buena resistencia mecnica (mayor con la adicin de cemento), buenaadherencia con ptreos, facultad de retener el agua impidiendo su paso a stos, durabilidad.+ Revestimientos: aconsejable aadir yeso o cemento para acelerar fraguado y evitar fisuras.+ Ladrillos silico-calcreos: constituidos por cal y arena (90%en peso), moldeados por prensado y sometidos a tratamiento de vapor de agua apresin. Arena rica en slice y en funcin de su granulometra utilizamos cal grasa o hidrulica, apagndolas despus de mezcadas con arena.

- Resistencia a la compresin oscila entre70y 400 /2segn la arena, la cal y calidad de fabricacin (prensado y vapor de agua).- Buen aislante trmico y acstico y es uno de los materiales con mayor reflactancia (idneo para captacin natural de energa).

- Gran comportamiento ante el fuego (estabilidad y resistencia) aunque es combustible (pero no inflamable).

TEMA 6: CEMENTOS

+ Conglomerante hidrulico: producto que amasado con agua fragua y endurece sumergido en dicho lquido y son prcticamente estables encontacto con l. Se emplean en forma de pastas, morteros y hormigones, siendo el componente adhesivo y resistente.+ Cemento: conglomerante hidrulico constituido por materiales de naturaleza inorgnica que finamente molidos y convenientementeamasados con agua forman pastas que fraguan y endurecen a causa de las reacciones de hidrlisis e hidratacin de sus constituyentes.

- El producto hidratado es mecnicamente resistente y estable en aire y agua.- Aceptable grado de uniformidad de propiedades se consigue con fabricacin muy exigente, sometido a autocontrol y controles de calidad.

+ Cemento Portland: producto artificial resultante de calcinar hasta principio de fusin mezclas homogneas de calizas y arcillas, obteniendoclinker (silicatos y aluminatos anhidros) que se pulveriza y mezcla con yeso (para retrasar fraguado, menos del3%).

- Esquema: Materias primas (dosificacin) Crudo (calcinacin) Clinker (molienda, aadir yeso) Cemento Portland.- Materias primas de fcil obtencin y cantidad (calizas, arcillas y subproductos industriales) lo hace uno de los materiales ms usados.- Clsico cemento Portland ha dejado paso a los cementos Portland con adiciones (ms econmicos y/o mejoran caractersticas).

+ Materias primas: origen natural o subproductos industriales, nica condicin es que sean minerales con los componentes principales delcemento: cal , slice 2, almina23y xidos de hierro. Raramente encontramos sustancias con proporciones deseadas, lo normal esmezclar un componente rico en cal (componente calcreo) y otro rico en slice, almina y hierro (componente arcilloso).

- Componente calcreo: 76-80%del crudo y por ello influye decisivamente en la eleccin del proceso de fabricacin. Para Portland esadecuado el carbonato clcico 3de cualquier formacin geolgica, siendo las ms comunes:

Calizas: rocas sedimentarias compactas de grano fino, compuestas principalmente por3y pequeas cantidades de 2,23yhierro. Puede presentar carbonato de magnesio 3en pequeas cantidades y es una impureza nociva. Cretas: rocas sedimentarias de estructura suelta y trrea, propiedad que las hace aconsejables para la fabricacin de cemento por vahmeda. Fcil extraccin y pueden contener hasta98-99%de 3con pequeas cantidades de 2,23y 3. Margas: rocas calizas (70%de 3) acompaadas de productos arcillosos. Por su abundancia son utilizadas muy frecuentemente comomateria prima para el cemento. Son un excelente material pues contien materiales calcreos y arcilliosos en estado homogeneizado.

- Componente arcilloso: silicatos almicos hidratados2 23 2y pequeas cantidades de 3, 3, lcalis y sulfatos.- Componentes correctores: arenas para 2, bauxita para23y cenizas de tostacin de piritas para hierro.

Fabricacin+ Extraccin: componente calcreo con voladuras, componente arcilloso con excavadoras.+ Trituracin: machacadoras de mandbulas, trituradoras de martillo, trituradoras de rodillos, etc.+ Preparacin crudo: tres mtodos para realizar la mezcla, procesos idnticos una vez que el crudo es introducido en el horno:

- Va hmeda: conviene cuando la materia prima es blanda. Cementos de caractersticas constantes y alta calidad. Trituracin de los materiales duros (calizas y margas) y separacin de los blandos (arcillas) mediante agitadores mecnicos. Arcilla se amasa con agua y se obtiene papilla muy fluida que luego se dosifica con los materiales duros triturados. Pasta resultante (con 50%de agua) pasa a los molinos de refino y por una serie de rejillas cada vez ms finas para obtener el crudo. Crudo pasa a los silos de homogeneizacin (constante agitacin) y luego a un depsito desde donde se impulsa al horno con bombas.

- Va seca: conviene cuando la materia prima es dura. Requiere menos combustible en coccin. Trituracin de la caliza y secado de la humedad de cantera y atmosfrica. Trituracin de la arcilla en molinos de cilindro. Mezcla con dosificadores de caliza y arcilla, molienda y almacenaje del crudo en silos silos de homogeneizacin.

- Va semiseca: igual que va seca slo que al horno pasan ndulos esfricos con pequea adicin de agua en lugar de polvo seco.+ Desecacin: necesario desecar materias primas antes o durante la molienda en va seca y semiseca. Realizar la molienda y secado conjuntosupone el mnimo consumo energtico. La mayora de veces tambin es necesario desecar del carbn.

- Tambores de secado: tubos cilndricos metlicos con dispositivos internos de circulacin y volteo y con celdas formadas por tabiques.- Contracorriente: circulacin del material por el tambor en un sentido y corriente de gases calientes en el opuesto. El ms usado.- Mismo sentido: cuando el material a desecar no soporta temperaturas elevadas como la arcilla (apelotonamiento) y el carbn (inflama).

- Molinos tostadores: molienda y secado conjuntamente, suministro de energa y ayudado por el gas residual del horno.


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+ Molienda: junto a la trituracin, es un proceso necesario en casi todas las fases de fabricacin (preparacin de materias primas, combustible,yeso y clinker) y supone entre el 80y 85%del consume energtico del proceso de fabricacin.

- Molino de bolas: el ms utilizado para materias primas y clinker. Tubo cilndrico de palastro forrado con placas de acero cargados con bolasde acero o slex de diferentes tamaos y en distintos departamentos. Material entra por un extremo y se descarga por el otro ya molido.- Molino de Peters: el ms utilizado para carbn. Dos coronas circulares y una serie de bolas de molienda que ruedan como un cojinete.

+ Prehomogeneizacin: sobre materias primas, despus de triturarse y antes de pasar al molino:- Conjunta: exige composicin qumica constante de cada material. Dosificacin previa a la molienda- Individual: llevndose despus al molino mediante bsculas dosificadoras. Dosificacin posterior a la molienda.

+ Homogeneizacin: sobre el crudo ya molido antes de pasar al horno.- Va hmeda: durante el proceso de molienda y almacenaje en los silos de homogeneizacin gracias al agua. Mejores resultados.

- Va seca: homogeneizacin neumtica, que consiste en cajas de dispersin de aire montadas en placas cermicas porosas por las cuales seimpulsa aire a presin que genera corrientes y hacen pasar el crudo a un estado pseudolquido.

+ Coccin:- Hornos primitivos: diseados para ser continuos, aunque eran intermitentes por las constantes reparaciones por incrustaciones de material.- Hornos verticales: cilndrico por el cual circula corriente de aire ascendente. Se introducen briquetas de crudo y combustible. En la zona msalta se produce la desecacin, en la intermedia la clinkerizacin y en la ms baja el enfriamiento. Necesaria una seleccin del clinker. Mseconmicos en instalacin y combustible que hornos rotatorios, multiplican por3su rendimiento si se inyecta oxgeno.- Hornos rotatorios: gran capacidad de produccin y homogeneidad. Formados por cilindros de palastro de60-170de longitud, hasta 6de dimetro y hasta 6%de pendiente, que giran a 2 . Camisa refractaria para proteger la chapa y rebajar prdidas de calor.

Funcionamiento: introduccin del crudo por el extremo superior y un inyector de combustible por el otro, por donde sale el clinkerincandescente a otro cilindro inferior de menor longitud e inclinado en sentido contrario. Proceso coccin: entrada del crudo deshidratacin y precalefaccin (100-550)descomposicin arcillas y calizas (900)clinkerizacin (1200-1600)enfriamiento salida del clinker (almacenamiento en silos hasta enfriamiento completo). Preparacin crudo: menor cantidad de agua posible. Mtodos qumicos (adicin fluidificantes) y mtodos mecnicos (intercambiadores)que adems de reducir la humedad, aumentan la temperatura y comienzan proceso de clinkerizacin.

i) Va hmeda: pasta entra a un tambor rotatorio y se eleva su temperatura con ayuda de los gases procedentes del horno.ii) Va seca: mediante el cicln Humboldt, que consiste en una serie de ciclones dispuestos uno sobre el otro de modo que los gases desalida del horno los recorren por unas conducciones. Al ltimo cicln se le puede acoplar un mechero para aumentar los efectos.iii) Va semiseca: mediante parrilla Lepol, que consiste en un tambor giratorio que les da a los ndulos forma esfrica.

Combustible: slidos pulverulentos (carbn de hulla, turba y cock), lquidos (distintos tipos de fuel) y gaseosos (gas natural). Enfriamiento: influye en su estructura, composicin y molturabilidad. Consecuentemente repercute en el cemento. Enfriadores:

i) Tambor giratorio: producen movimiento del clinker en contacto con aire de enfriamiento.ii) Parrilla: parrilla inclinada por donde pasa corriente de aire que atraviesa la capa de clinker y lo enfra rpidamente (mejor calidad).iii) Satlites: cilindros paralelos y de giro solidario al horno. Facilita intercambio de calor con aire fro a contracorriente que entra al horno.

Acabado: clinker en reposo para su total enfriamiento antes realizar las ltimas operaciones.i) Adiciones: aljez como retardador del fraguado, pudindosele aadir tambin otras adiciones.ii) Molienda del cemento: en molinos de bolas. Luego se almacena en silos el tiempo suficiente para que se extinga la cal viva.

iii) Separacin y recogida del polvo de cemento mediante ciclones, filtros de tejidos o filtros electrostticos.

Clinker+ Clinkerizacin: cuando el crudo alcanza los900se produce la calcinacin y descomposicin las arcillas. Entre los1200y los 1600seproduce la clinkerizacin que consiste en las reacciones entre los distintos xidos para dar lugar a los compuestos caractersticos del clinker:

- Silicato biclcico (2 2 =2): primer compuesto, consumiendo todo el 2.- Ferrito aluminato tetraclcico (23 23 4 =4): segundo compuesto, consumiendo todo el 23y parte del23.- Aluminato triclcico (23 3 =3): tercer compuesto, consumiendo todo el23que quede.- Silicato triclcico (2 3 =3): ltimo compuesto, consumiendo parte del2y todo el que no haya sido consumido.+ Saturacin potencial: relacin entre contenido de cal y el mximo posible segn la composicin potencial. Si > 100%hay libre.

+ Saturacin real: debido a que siempre hay cal libre y residuo insoluble. Lo normal esentre 88-97%y alta calidad tiene un 98%.- El residuo insoluble se deduce de la ya que se corresponde con la parte de slice que no ha reaccionado.

+ Propiedades del cemento segn constituyentes del clinker:- Propiedades hidrulicas: carcter hidrulico se debe al 2y al 3ya que las debidas al 3y al 4son despreciables.- Fundentes: se mezclan con crudo en pequeas proporciones para no alterar cualidades del futuro cemento y que permiten obtener elclinker a menores temperaturas (ahorro combustuible). Deben ser ricos enypara formar 4que reduce punto de fusin de la mezcla.- Calor de hidratacin: desprendido en las reacciones de hidrlisis que se producen al fabricar pasta de cemento. El3libera doble cantidadde calor que el 3y el 4(ste ltimo algo menos) y stos dos el doble que el2. Calor desprendido por =y =libresson altos pero al estar en pequeas cantidades su aporte total es muy bajo.

En general es malo pues produce fisuraciones, pero en ambientes fros es bueno pues evita heladas. Cementos de bajo calor de hidratacin para grandes masas, cuyo crudo debe ser rico en slice para formar mucho2.

- Retraccion: depende del tamao de los granos, siendo mayor para tamaos pequeos.

- Expansin: debido a la hidratacin dey libres y a 3por reaccionar con yeso y formar etringita (muy expansiva al hidratarse).- Resistencia a ciclos hielo-deshielo: cementos con alto contenido en3son particularmente sensibles.- Durabilidad: accin de los iones 4sobre las fases hidratadas de 3dan lugar a la formacin de sulfoaluminatos como la ettringita queproducen un importante aumento de volmen, deteriorando el cemento despus de fraguado. Acentuado si dosificacin de yeso es baja yqueda libre mucho 3para reaccionar una vez fraguado el cemento. Ambientes hmedos favorecen (cuidado aguas selenitosas).

Cementos ricos en (sobretodo 3) ms dbiles por liberar mucha portlandita()2 =sensible a los cidos en general y al2.


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- Resistencia mecnica: aportada fundamentalmente por el3(mayor aporte inicial, por lo que los cementos de alta resistencia inicialdeben tener ms del 60%) y el 2(a partir de un ao se iguala con el3), dependiendo la resistencia final en igual proporcin de ambos.

3contribuye a la resistencia inicial en las primeras48horas por su rpida hidratacin, a pesar de reaccionar con el yeso (que actacomo retardador) formando ettringita que en este caso no es daina pues la pasta todava no ha endurecido. Sin propiedades hidrulicas. 4no contribuye al aporte de resistencias mecnicas, pero permite abaratar costes en proceso de clinkerizacin.

+ Propiedades del cemento segn constituyentes del clinker (conclusiones):- Ricos en 3y 3: altas resistencias iniciales, dbiles qumicamente, liberan mucho calor de hidratacin.- Ricos en 2y 4: bajas resistencias iniciales (buena a largo plazo el2), estables qumicamente, liberan menos calor de hidratacin.

+ Hidratacin: compuestos en estado anhidro reaccionan con el agua y se hidratan, dndose en el proceso una solidificacin de la pasta queadquiere dureza y resistencias mecnicas con el tiempo. Teoras que justifican este proceso:

- Cristaloide (Le Chatelier): constituyentes en presencia de agua entran en disolucin segn su grado de solubilidad, siendo mayor enlos constituyentes anhidros inestables que los constituyentes hidratados estables. Consecuentemente se va formando una disolucin

sobresaturada de constituyentes anhidros, que se hidratan y cristalizan dando lugar a una masa de cristales entrelazados.- Coloide (Michaelis): admite la formacin de cristales de aluminatos, de sulfoaluminatos y de hidrixido de calcio, considerando quelos silicatos hidratados precipitan en forma de un gel que rellena los huecos de estos cristales. Se produce un endurecimiento del gelacompaado de una prdida de agua que ayuda a la hidratacin de los dems componentes anhidros.- Nuevas teoras: demostrado que las teoras cristaloide y coloide se complementan.

Microscopio ordinario: muestra las estructura cristalina del y de los aluminatos y el grado de hidratacin de las partculas del clinker. Microscopio electrnico y rayos X: dejan ver que resto de pasta (silicatos hidratados) forma una especie de gel amorfo microcristalino.

+ Hidratacin (productos):- 3(3 das): libera y diferentes silicatos de calcio hidratados de carcter gelatinoso.- 2(18 das): libera y diferentes silicatos de calcio hidratados de carcter gelatinoso.- 3(pocos minutos): reacciona muy rpidamente en presencia dely libera diferentes aluminatos clcicos hidratados.- 4(algo ms lento que el 3): reacciona rpidamente y libera diferentes aluminatos clcicos hidratados y ferrito clcico hidratado.- y libres: reaccionan con el agua ms o menos rpido segn temperatura y tiempo de coccin del clinker, formando sus hidrxidos.

+ Fraguado: fenmeno por el cual una masa deformable se hace rgida en un intervalo de tiempo determinado. Al comienzo en que la masacomienza a solidificarse se denomina principio de fraguado y cuando termina de hacerse rgida se denomina fin de fraguado.

- Debido a precipitaciones de los componentes hidratados del cemento, que reducen la movilidad de la pasta aumentando su viscosidad.- Aglomerante tiene fraguado hidrulico si es capaz de fraguar bajo el agua o en ambiente saturado de agua.

+ Fraguado (proceso):- Hidratacin se produce inicialmente con los3y los 4y ms tarde con los silicatos.- Para impedir agarrotamiento de la pasta por excesiva velocidad de fraguado se le aade un retardador al cemento, normalmente yesodihidratado que reacciona con los aluminatos formando sulfoaluminatos poco solubles y ms lentos en su hidratacin (ettringita).- Manteniendo esta concentracin de aluminatos por debajo de la saturacin se permite la hidratacin de silicatos (3antes que el 2).- Fraguado lento con una duracin de 6-8horas. Al cabo de mucho tiempo cemento fraguado puede presentar ncleos sin hidratar.

+ Fraguado (falso): como consecuencia de una accidental deshidratacin parcial del dihidrato de yeso al molerlo con el clinker en por unaelevacin excesiva de la temperatura (transformacin en hemihidrato o anhidrita). La hidratacin es rapidsima y agarrota la pasta.

- Sin desprendimiento de calor, recupera plasticidad al remezclar, no debe aadirse ms agua para no reducir resistencias mecnicas.- Tambin puede producirse por la carbonatacin de los lcalis del cemento durante el almacenaje con humedad, pues los carbonatos

formados reaccionan con el liberado en la hidratacin del 3(meteorizacin) formando carbonato clcico que rigidiza la pasta.+ Fraguado (relmpago): por hidratacin del aluminato triclcico, reaccin que produce desprendimiento de calor.+ Endurecimiento: progresiva adquisicin de resistencias mecnicas por la cohesin entre los cuerpos cristalizados en agujas entrecruzadasaglutinados por la masa de gel microcristalino que se forma y a la adherencia entre s y con los agregados (principalmente el rido).

- Como resultado de esta interposicin de cristales y de la adherencia coloidal se produce un apretamiento de las partculas.- Duracin indefinida aunque suela considerarse de 28 das.

+ Endurecimeinto (factores): ms rpido en materiales finamente molidos y bien cocidos y enfriados, exceso de agua de amasado y presenciade materias extraas lo perjudican, el fro lo retrasa (interrumpe con la helada) y el calor lo acelera (obliga a un proceso de curado continuo).

Ensayos+ Prdida por calcinacin: da una idea del estado de meteorizacin (hidratacin anticipada). Se determina cantidad de agua de hidratacin desilicatos y 2(procedente de carbonatacin del formado por hidrlisis de los silicatos) que se elimina por calcinacin al aire a975.

- Si la supone ms de cierto porcentaje puede producir retrasos en fraguado y endurecimiento y dar lugar a un hormign no durable.+ Residuo insoluble: componentes que no se disuelven enal 10%en ebullicin en unos minutos. Yeso componentes del clinker sonsolubles en este lquido, por lo que un cemento sin adiciones distintos de la caliza tienen del orden del0,5%(restriccin general 5%).- Disminuye resistencia salvo que se contrarreste con mayor finura, por eso cementos con adiciones (insolubles) son ms finos.+ Contenido trixido azufre 3: puede retrasar excesivamente el fraguado y reduce la retraccin hidrulica (por formacin de ettringita en losprimeros momentos), propicia presencia de sulfatos libres (reaccionan con 3excedente para formar ettringita y corroe las armaduras).+ Contenido cloruros libres: facilita enormemente la corrosin de armaduras. Contenido limitado a un0,1%en cualquier hormign.


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+ Finura de molido: mayor finura implica aumento de la velocidad de fraguado y endurecimiento, del calor de hidratacin, de las resistenciasmecnicas, de las retracciones y fisuraciones y de riesgo de meteorizacin en almacenamientos prolongados.

- Conclusin: finura pero no en exceso, debiendo alcanzar resistencias exigidas por razn de calidad del clinker ms que por finura.+ Peso especfico: en relacin directa con la calidad del cemento, oscilando entre3y 3,2 /3para el clinker sin adiciones y con yeso. Bajaenormemente con presencia de adiciones y con principio de meteorizacin.+ Principio y final de fraguado: valores se obtienen con el ensayo de Vicat.+ Estabilidad volmen: contenido de y no limitado s su efectio expansivo (aconsejable> 2%y > 5%). Ensayo agujas Le Chatelier.+ Resistencias mecnicas: propiedad que define la calidad de un cemento. La resistencia a compresin y su evolucin a lo largo del tiempo estdelimitada por la normativa (ensayo de flexotraccin de probetas de40 40 160y ensayo de compresin: =/1600).Tipos de cementos+ Portland: yeso es la primera adicin y acta como retardador reaccionando con el3para formar ettringita (muy expansiva en suhidratacin pero no daina en esta fase) que tarda ms en hidratarse. Cantidad regulada en funcin de cantidad de3. Dihidratado para noproducir un falso fraguado con su propia hidratacin, todava ms rpida que la del3.+ Portland con adiciones: reduce sensibilidad qumica pero bajan durabilidad y resistencias mecnicas (retraso fraguado, exige curado intenso).

- Adiciones activas: reaccionan con elde la hidrlisis del clinker, formando silicatos y aluminatos de calcio hidratados aglomerantes. Puzolanas: compuestos silceos (en parte amorfos) que al molerlos finamente reaccionan con eldando lugar a compuestos establesaglomerantes (actividad puzolnica, frente a actividad hidrulica). Rocas naturales (tobas y sedimentarias orgnicas), arcillas y pizarrascalcinadas (adiciones inactivas que se transforman en activas), subproductos industriales (escorias, cenizas volantes, chamotas). Escorias de alto horno: subproducto de la fabricacin de hierro. Compuestas por los mismos xidos de cal, slice y almina que podemosencontrar en el Portland. La escoria granulada se obtiene por vapor de agua (mejor pues elimina azufre) o aire y su estructura amorfa leconfiere una mayor energa qumica pues no se ha desprendido calor en una supuesta lenta cristalizacin.

- Adiciones inactivas: no reaccionan con los componentes del cemento ni con el agua. Son rocas finamente molidas que aportan resistenciasmecnicas y reducen la retraccin al rellenar huecos e impedir concentracin de grnulos de cemento, dando ms trabajabilidad. Lo ms

usual es el filler calizo, admitiendo el pliego hasta un 5%. Otra cosa muy importante es que abarata costes de fabricacin.+ Portland de alto horno: mezcla ntima de escoria granulada de alto horno (gran cantidad como para considerarse adicin) y clinker Portland.

- Composicin qumica ms rica en slice y ms pobre en cal que el Portland, por lo que son ms resistentes a las aguas agresivas.- Menor contraccin el desprender menos calor de hidratacin que el Portland.

+ Cemento puzolnico: mezcla de cemento Portland con puzolanas (gran cantidad, de cualquier tipo) en el proceso de molienda del clinker.- Endurecen ms lentamente y requieren ms agua de amasado que el Portland.- Resistencias iniciales son ms bajas pero resistencias largo plazo superan las del Portland.- Condiciones ptimas (coccin ms elevada, enfriamiento ms rpido, etc.) obtencin supercementos puzolnicos (endurecen muy rpido).- Puzolana fija el de la hidratacin del clinker formando silicatos y aluminatos de calcio hidratados con estructura de gel. Ventajas:

Adquisicin de altas resistencias a largo plazo, pues la formacin de dicho gel es muy lenta. Elevada densidad: aumenta resistencia qumica (recomendable en canales, pavimentos, obras martimas). Menor calor de hidratacin, menos dilatables, ms impermeables, ms untuosos y manejables (ideal para hormigones bombeados).

+ Cemento mixto: cuando se requiere una mejor plasticidad y manejabilidad, sacrificando las resistencias mecnicas.+ Cemento de aluminato de calcio: fusin a

1500en horno elctrico de caliza ms bauxita (pulverizada, con mnimo de

36%de almina y

mximo de 20%de xido de hierro). Tambin hornos rotatorios, pero requiere bauxitas muy pobres en hierro y mayor finura crudos.- Tambin se denomina cemento fundido. Aspecto de piedra oscura, compacta y dura.- Su origen est en el deseo de obtencin de un cemento resistente a las aguas salinas, principalmente sulfatos.

+ Cemento de aluminato de calcio (fraguado): misma velocidad que el Portland (no empieza antes de2horas y acaba antes de 4horas).- Combina ms agua que el Portland por lo que el agua l ibre es menor (menor porosidad pero mayor necesidad de riego en curado).- No se aaden sustancias para regular su fraguado, que se consigue con la progresiva velocidad de enfriamiento natural.- Desprende un gran calor de hidratacin, por lo que resulta ideal para trabajar en climas fros. A diferencia del Portland el calor retrasa sufraguado, lo que produce prdidas de resistencia y la necesidad de curado. No usar con ms de35pues productos no son cementantes.

+ Cemento de aluminato de calcio (endurecimiento): mucho ms rpido que el Portland porque el principal constituyente del clinker es elaluminato monoclcico cuyos cristales hexagonales de 10 crecen muy rpidamente. Alta resistencia inicial (45a las 24horas).+ Cemento de aluminato de calcio (durabilidad): libera hidrxido de aluminio en lugar de, por lo que la ausencia de cal libre lo haceresistente a los ataques qumicos de caracter cido (aguas puras, de mar, selenitosas), pero dbil a las aguas alcalinas y bsicas.

- Proteccin armaduras: carcter bsico del es mucho ms favorable que el carcter cido del hidrxido de aluminio.+ Cemento de aluminato de calcio (regresin resistencias): caracterstica de estos cementos y se debe a que en condiciones de alta humedad ycalor el aluminato monoclcico hidratado sufre conversin y recristaliza en sistema cbico como aluminatos biclcico y triclcico hidratados.

- Debido a que la estabilidad de las fases28y 38es mayor que la de la fase10 en esas condiciones. Tambin pueden formarseen la hidratacin si se dan las condiciones:28(algo cementante) y 38(no cementante) en vez de 10 (cementante).- Supone descenso importante de resistencias mecnicas, que puede presentarse a los meses o aos de la confeccin. Debido a contraccinde volmen de los nuevos cristales (aumenta porosidad) y a la enorme liberacin de molculas de agua que crean poros si no los encuentran.

Aluminosis: entrada de agentes dainos por los poros creados en la conversin de fases.


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Nomenclatura cementos comunes+ Cemento Portland se designan con las siglas CEM I.

- Seguido de la clase de resistencia (32,542,552,5) y de la letra que indica su tipo de resistencia inicial (R, altaN, normal).- Seguidos de un guin - y de las letras LH slo si se trata de un cemento de bajo calor de hidratacin.

+ Cemento Portland con adiciones se designa con las siglas CEM II.- Seguido de una barra / y de la letra que indica su contenido relativo en clinker (A, altoB, bajo).- Seguido de un guin - y de la letra que identifica el componente principal de la adicin (S, escoria alto hornoD, humo sliceP, puzolananaturalQ, puzolana natural calcinadaV, ceniza volante silceaW, ceniza volante calcreaT, esquistos calcinadosL y LL, caliza).

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