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1. ARENA DE RIO LA ARENA. La arena debe ser limpia porque cualquier material extraño
afecta la resistencia del concreto. La arena sucia se conoce al frotarla entre las manos, ya que deja residuos de barro o tierra. En estos casos se debe lavar hasta que el agua salga clara. COMISIÓN NACIONAL DE EMERGENCIA: No deben usarse arenas de un solo grano, sino de granos gruesos, medianos y finos. No deben emplearse arenas muy finas, Preferiblemente se debe emplear la arena de río para hacer el concreto.
Hola a todos. Me aconsejaron usar arena de rio para drenar bien cuando plante las plantas miperfectamente. nuevo arriete. Me quesacos la arena sepone usa en fina me en valia Fuí comentaron a comprar dos y enque ellos queconstrucción es la que se usa para mosaicos, levantar paredes etc... Es una arena como lavada y de color marron claro. Lo digo, todo esto, porqué aún no lo tengo claro si haré bien en mezclar esta arena con la tierra de plantación. espero que alguien me pueda esclarecer la duda. Muchas gràcias. MARIONA
2. ARENA DE MINA Podemos clasificar los aridos según su procedencia en: •
Arena de mina, sucia y de grano anguloso. Arena de Mina Grupo: Árido Fino / Forma de presentación: No especificado / Fracción Granulométrica Mm (min-max): No especificado / Naturaleza: No especificadoArena fina para construcción Ficha técnica:
CLASIFICACIÓN DE ÁRIDOS Grupo: Árido Fino Forma de presentación: No especificado Fracción Granulométrica Mm (min-max): No especificado Naturaleza: No especificado No lavado CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Densidad: No especificado Porosidad: No especificado Coef.Forma: No especificado Equivalente de arena: No especificado CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS Ensayo de los Ángeles: No especificado Friabilidad: No especificado CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN (TONELADAS / HORA) No especificado OTRAS CARACTERÍSTICAS Aplicaciones: ·Hormigón: estructural, en masa, relleno, carreteras, pavimentos y prefabricados. ·Mortero: albañilería, pavimentos / enlucidos, revestimiento de paredes interiores, enfoscado de paredes exteriores, materiales especiales para cimentación, mortero para reparación y pastas. ·Mezclas bituminosas y tratamientos superficiales de carreteras, aeropuertos y otras áreas pavimentadas. ·Materiales tratados con conglomerantes hidráulicos y no tratados para obras de ingeniería civil y construcción de carreteras.
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3. FINO Y GRUESO Agregados finos (arenas) y Agregados gruesos (piedras).
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2.3.4.1. Áridos y Arenas: El tamiz que separa un agregado grueso de mm uno es fino el de 4,75 mm. Es decir, todo agregado menor a 4,75 unes agregado fino (arena). La arena o árido fino es el material que resulta de la desintegración natural de las rocas o se obtiene de la trituración de las mismas, y cuyo tamaño es inferior a los 5mm. Para su uso se clasifican las arenas por su tamaño. A tal fin se les hace pasar por unos tamices que van reteniendo los granos m’as gruesos y dejan pasar los más finos. -Arena fina: es la que sus granos pasan por un tamiz de mallas de 1mm de diámetro y son retenidos por otro de 0.25mm. - Arena media: es aquella cuyos granos pasan por un tamiz de 2.5mm de diámetro y son retenidos por otro de 1mm. - Arena gruesa: es la que sus granos pasan por un tamiz de 5mm de diámetro y son retenidos por otro de 2.5mm. Las arenas de granos gruesos dan, por lo general, morteros más resistentes que las finas, si bien tienen el inconveniente de necesitar mucha pasta de conglomerante para rellenar sus huecos y será adherente. En contra partida, el mortero sea plástico, resultando éste muy poroso y poco adherente. El hormigón es un material formado por cemento, áridos de diferentes granulometrías, agua y aditivos que, mezclado en diferentes proporciones, permite obtener el hormigón que es distribuido en camiones hormigoneras. Es un material vivo, no almacenable, ya que su tiempo de uso se limita a 90 minutos; a partir de los cuales el hormigón pierde sus propiedades. Las características especiales de este material obligan a fabricar bajo pedido, adecuando la produccióna la situación geográfica, al horario y ritmo de cada obra, debiendo optimizar los recursos para ofrecer no sólo un producto de calidad sino un buen servicio al cliente. Cualquiera sea el tipo de material utilizado, sus partículas deben ser duras y resistentes, ya que el concreto, como cualquier otro material se romperá por su elemento más débil. Si el agregado es de mala calidad sus partículas se romperán antes que la pasta cementicia, o el mortero.
Agregado Fino:
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Un agregado fino con partículas de forma redondeada y textura suave ha demostrado que requiere menos agua de mezclado, y por lo tanto es preferible en los HAD. Se acepta habitualmente, que el agregado fino causa un efecto mayor en las proporciones de la mezcla que el agregado grueso.Los primeros tienen una mayor superficie específica y como la pasta tiene que recubrir todas las superficies de los agregados, el requerimiento de pasta en la mezcla se verá afectado por la proporción en que se incluyan éstos. Una óptima granulometría del árido fino es determinante por su requerimiento de agua en los HAD, más que por el acomodamiento físico. La experiencia indica que las arenas con un módulo de finura ( MF ) inferior a 2.5 dan hormigones con consistencia pegajosa, haciéndolo difícil de compactar. Arenas con un módulo de finura de 3.0 han dado los mejores resultados en cuanto a trabajabilidad y resistencia a la compresión.
MARMOLINA
4. MARMOLINA
Este material, mucho más barato y fácil de trabajar que el mármol auténtico, ha sido muy utilizado en la segunda mitad del siglo XIX y principios del XX en relieves y figuras decorativas. Se compone de polvo de mármol prensado y recibe los efectos de envejecimiento con unos resultados realmente convincentes. Para prepararla, se lija la marmolina con una lija de grano fino para eliminar alguna imperfección superficial. Se elimina el polvo con una brocha de pelo duro y luego, como en el caso de la escayola y según el acabado que selladora se presenta conseguir, se aplicará una imprimación crílica.
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ESCAYOLA
La escayola es yeso calcinado. El procedimiento que se sigue para prepararla es muy sencillo: basta con ir incorporando la escayola en polvo a un recipiente lleno de agua y mezclarlo todo con la mano. La pasta alcanzará su punto óptimo cuando se haya absorbido toda el agua. Esta mezcla hay que removerla en círculos para evitar que se formen grumos. Las piezas de escayola resultan una base ideal para decorar.
LIMPIEZA
Antes de comenzar cualquier trabajo sobre la escayola es fundamental preparar la pieza. Primero, conviene quitar con un paño el posible polvo existente y, luego, observar si tiene algún desperfecto o agujero que haya podido producirse por el efecto del aire al fraguar la escayola. Los posibles defectos o agujeros que tengan las piezas se pueden tapar empleando una mezcla de escayola y agua que se introducirá en los desperfectos con un palillo o una herramienta fina. La mezcla debe de rebasar el defecto y, después de que se haya secado, se lijará hasta igualar la superficie.
PREPARACIÓN Una vez saneada la pieza, se elimina el polvo con un paño y por las partes interiores se pasa un pincel duro. A continuación, se extiende con una brocha una mano de imprimación selladora al agua o al aceite, en función de la técnica a seguir. Se dejará secar y de nuevo se procederá a lijar suavemente con lana de acero.
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Se utilizarán las técnicas óleos o acrílicos. La regla más importante es dejar secar completamente una capa antes de extender la siguiente, a no ser que la técnica indique lo contrario. Para que la decoración de las piezas no secon deteriore con como el paso de los años, o deben protegerse productos ceras, pátinas barnices de poliuretano (es el más fuerte), o al agua. Estos materiales crean una película protectora, que impedirá desperfectos por los golpes y el uso. Se aplican con pincel, muñequilla o en spray.
5. MARMOLINA 2
Mármol De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a navegación, búsqueda Para otros usos de este término, véase Mármol (desambiguación). Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas
de Internet fidedignas. Puedes añadirlas así o avisar al autor principal del artículo en su página de discusión pegando: {{subst:Aviso referencias|Mármol}} ~~~~
Mármol
Taj Mahal, famoso monumento hecho con mármol.
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La Venus de Milo (Museo del Louvre, París) es la "escultura propia" (de pie) realizada en mármol más conocida del mundo, junto al David de Miguel Ángel. Se denomina mármol a un tipo de roca metamórfica compacta formada a partir de rocas calizas que, sometidas a elevadas temperaturas y presiones, alcanzan un alto grado de cristalización. El componente básico del mármol es el carbonato cálcico, cuyo contenido supera el 90%; los demás componentes, considerados impurezas, son los que dan gran variedad de colores en los mármoles y definen su características físicas. Tras un proceso de pulido por abrasión el mármol alcanza alto nivel de brillo natural, es decir, sin ceras ni componentes químicos. El mármol se utiliza principalmente en la construcción, decoración y escultura. A veces es translúcido, de diferentes colores, entre los que más frecuentemente se encuentran son: el blanco, marrón, rojo, verde, negro, gris, azul amarillo, y que puede aparecer de coloración uniforme, jaspeado (a salpicaduras), veteado (tramado de líneas) y diversas configuraciones o mezclas ente ellas, más. •
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Con frecuencia otros minerales aparecen juntos a la calcita formando el mármol, como el grafito, clorita, talco, mica, cuarzo, pirita y algunas piedras preciosas como el corindón, granate, zirconita, etc. Ateniéndose al concepto mineralógico, (no al artesanal) sólo se consideran mármoles a los agregados granoso-vítreos, formadas básicamente por carbonato de calcio y con trazas más o menos significativas de carbonato magnésico (mármol dolomítico).
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En la naturaleza, el mármol, se encuentra en aglomerados irregulares en el seno de la roca cristalina primitiva, (donde forma yacimientos irregulares que con frecuencia resultan ser filones ) y menos frecuentemente formando estratos (en capas). El principal productor de mármol mundial es Novelda, ciudad conocida como El País del Mármol.
Es famoso el mármol blanco de Carrara en Italia. Además de los anteriores existe un mármol blanco de gran calidad y con denominación de origen muy valioso y famoso, el cual se encuentra en obras tan importantes como el Patio de los Leones en la Alhambra de Granada. Este mármol, es el de Macael, ciudad conocida como "Ciudad del Oro Blanco", esta ciudad es la unica mundial en la que el 100% de sus plazas y sus haceras estan cubiertas de marmol.
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1 Origen 2 Aspectos sobre clasificación 3 En la arqueología y el arte 4 Véase también 5 Referencias o 5.1 Bibliografía o
5.2 Enlaces externos
[editar] Origen El mármol es una roca metamórfica resultante del extraño contacto y metamorfismo de la roca de carbonatos sedimentaria, así como caliza y "piedra de dolomita", o la metamorfosis de un mármol más antiguo. Este proceso de metamorfosis causa una completa recristalización de la roca original en un mosaico entrelazado de calcita, aragonito y cristales de dolomita. Las temperatura y presión necesarias para formar mármol destruyen usualmente los fósiles y las texturas sedimentarias presentes en la roca original. El mármol blanco puro es el resultado del metamorfismo de calizas de gran pureza. Los característicos remolinos y venas de los mármoles coloreados son debidos normalmente a las diferentes impurezas minerales, como arcilla, limo, arena, óxido de hierro, o rocas silíceas como el "Hornstein" (otros de la familia sería el jaspe, el sílex, cuarzo, ópalo) que están originalmente presentes como granos o capas en la caliza. La coloración verde es normalmente debida a la serpentina resultando del alto contenido original de magnesio de la caliza o la dolomita con las impurezas de sílice. Estas impurezas son movilizadas y recristalizadas por el calor y las elevadas presiones del metamorfismo.También se usa en los baños.
[editar] Aspectos sobre clasificación
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Suelo de mármol, en una biblioteca pública, en España.
Bloques de corte de mármol en el histórico molino en Mármol, Colorado. Dureza •
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Dureza Mohs = 9 ; (se puede rayar con todo lo que tenga una dureza igual 9 o mayor). Dureza Rosiwal = inferior a 10.1
Transparencia •
El mármol (y los minerales transparentes en general) cuando aparece en aglomerados granulares, es translúcido. Siendo sin embargo sus reductos transparentes a la lupa.
Densidad •
2'6 a 2'8 g/cm^3y puede ser más variable, en función de los agregados y proporción que la componen.
Génesis y paragénesis •
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Según donde se la encuentre, se determina con mayor exactitud su origen, pero independientemente de ello, puede ser originada como consecuencia de procesos: metamórfica, magmática, hidrotermal, sedimentaria. Tiene multitud de compuestos, el más importante es el carbonato cálcico, en segundo plano está la dolomita, algo más escaso el cuarzo, e incluso micas y serpentinas.
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Se encuentran en todos los períodos geológicos pero más frecuentemente en: silúrico, carbonífero, devónico, triásico y también en el jurásico, cretáceo y en la era terciaria.
[editar] En la arqueología y el arte Desde el punto de vista de las artes, el concepto de mármol se establece en base a su apariencia, siendo ésta, en general; las piedras calizas que son susceptibles de un pulimento fino, logrado en base a la compacidad de la formación de sus materiales aglomerados. Incluso se acepta y extiende el concepto de mármol a rocas que presentan un aspecto de acabado semejante en apariencia al mármol, a pesar de que en su composición, la presencia de carbonato cálcico sea escasa o nula
Bentonita De Wikipedia, la enciclopedia libre
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Bentonita La bentonita es una arcilla utilizada en cerámica de grano muy fino (coloidal) del tipo de la montmorilinita que contiene bases y hierro. El nombre deriva de un yacimiento que se encuentra en Fort Benton, Estados Unidos. El tamaño de las partículas es seguramente inferior a un 0,03% al del grano medio de la caolinita. El tipo más normal es la cálcica. La sódica se hincha cuando toma agua. El hierro que contiene siempre le da color, aunque existe también una bentonita blanca. Este tipo dará un mejor color en reducción que en la oxidación cuando se emplea en cuerpos de porcelana. Existen diversos tipos de bentonita que varían tanto en la plasticidad como en la dureza. Existen unas pocas, como la tierra de batán, que carecen totalmente de plasticidad. Es una arcilla muy pegajosa con un alto grado de encogimiento (los enlaces entre las permiten la entrada de una cantidad superior de agua quemotivo en la caolinita) ycapas tieneunitarias tendencia a fracturarse durante la cocción y el enfriado. Por ese no conviene trabajarla sola o como materia predominante de una masa. Su gran plasticidad
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puede servir de gran ayuda a cuerpos del tipo porcelana. También ayuda a la suspensión del barniz.
Aplicaciones [editar] •
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En ingeniería civil y cimentaciones, para sostenimiento de tierras, en forma de lodo bentonítico. En construcción, como material de sellado. En perforación de pozos para extraer agua, petróleo o gas natural, usada en la preparación de los lodos de perforación. En la elaboración de grasas lubricantes. En la elaboración de aromatizantes. En la industria del vino como clarificante proteico En la industria petrolera ligada con agua para fabricar lodos de perforación En la transcripción in vitro a partir de DLPs de Rotavirus. Alimentación animal para eliminación de toxinas de alimentos
6. TEPETATEEL TEPETATE. Es una toba volcánica (polvos, cenizas o barros eruptivos, que
han sufrido un proceso de consolidación, cementándose y sedimentándose) por lo tanto es sedimentaria, peso volumétrico 1,100 k/m3 y la arena de tepetate, peso especifico =1.58 gm/cm3, absorbente, color del amarillo al blanco, se encuentra en mantos de gran espesor, a cielo abierto, extracción con pico, pala, cincel, marro; material ligero pero resistente.
7. CALIDRA
VARIEDADES DE CAL VIVA. De acuerdo con el porcentaje de óxido de calcio las cales vivas de clasifican en dos variedades. Cales Grasas: son las mas blancas, fabricadas con piedras calizas de gran pureza, que en presencia de agua reaccionan fuerte desprendimiento de calor. Cales Magras: sonen más amarillentas, mas impuras porque poseencon sustancias como arcilla, óxido de magnesio, etc., que presencia de agua reaccionan con poco desprendimiento de calor.
CAL APAGADA. Se dice que se obtiene “cal apagada” cuando los albañiles vierten agua sobre la cal viva en las construcciones. El apagado es exotérmico: se desprende gran cantidad de calor que evapora parte del agua utilizada. Simultáneamente la cal viva se desterrona y expande. Es pastosa y como es cáustica, no debe tocarse con los dedos. El apagado de la cal viva se practica en un hoyo excavado en el terreno o dentro de una batea de madera. Mientras el albañil añade agua, remueve constantemente la mezcla. Después cubre con agua el producto obtenido y lo estaciona un mínimo de 48 horas. Con cal apagada, arena y en ocasiones polvo de ladrillo se hace la mezcla, argamasa o mortero aéreo, para asentar ladrillos, fijar baldosas y azulejos y revocar paredes. CAL HIDRATADA. La cal hidratada es hidróxido de calcio, pero la cal viva no es apagada a pie de obra, sino en condiciones cuidadosamente controladas. El óxido de calcio debe recibir una cantidad estrictamente necesaria de agua, obteniéndose un hidróxido como polvo seco, que se muele finamente. La cal hidratada se expende en bolsas de papel impermeable de 40 kilos. Se utiliza como la cal apagada pero reporta ventajas: • • •
Transporte sencillo y almacenamiento en pilas. Buena conservación, por no estar expuesta al aire. Y aplicación inmediata, que no requiere estacionamiento previo bajo agua durante 48 hs.
PRODUCCION ARGENTINA DE CALES. La casi totalidad de las cales es consumida por la construcción,
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si bien tienen otros usos industriales: • • • • •
La depilación de pieles en las curtiembres La potabilización del agua. La depuración de melazas azucareras La fabricación de otros compuestos de calcio. Alrededor de 100 empresas caleras producen de 2 a 3 millones de toneladas anuales de cales, viva e hidratada.
El 90% de las 3 zonas de las que se extraen piedras calizas: • •
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Las sierras del noroeste de Córdoba La Precordillera Cuyana (San Juan y Mendoza) Y Azul y Olavarría (Buenos Aires). (Articulo enviado por: Ramón López García. Pais: Republica Dominicana, Email: Prefiere anonimato)
CEMENTO GRISCemento De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a navegación, búsqueda Para otros usos de este término, véase Cemento (desambiguación).
Se denomina cemento a un conglomerante hidráulico que, mezclado con agregados pétreos (árido grueso o grava, mas árido fino o arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece al reaccionar con el agua, adquiriendo consistencia pétrea, denominado hormigón o concreto . Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil, siendo su principal función la de aglutinante.
Fábrica de cemento, en Derbyshire, Inglaterra.
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1 Historia 2 Tipos de cemento
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o
2.1 El cemento portland 2.1.1 Cementos portland especiales 2.1.1.1 Portland férrico 2.1.1.2 Cementos blancos 2.2 Cementos de mezclas
o
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2.2.1 Cemento puzolánico 2.2.2 Cemento siderúrgico o 2.3 Cemento de fraguado rápido o 2.4 Cemento aluminoso 2.4.1 Reacciones de hidratación 3 Proceso de fabricación 4 Almacenamiento del cemento 5 Referencias 6 Véase también
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7 Enlaces externos
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[editar] Historia Desde la antigüedad, se emplearon pastas y morteros elaborados con arcilla, yeso o cal para unir mampuestos en las edificaciones. Fue en la Antigua Grecia cuando empezaron a usarse tobas volcánicas extraídas de la isla de Santorini, los primeros cementos naturales. En el siglo I a. C. se empezó a utilizar el cemento natural en la Antigua Roma, obtenido en Pozzuoli, cerca del Vesubio. La bóveda del Panteón es un ejemplo de ello. En el siglo XVIII John Smeaton construye la cimentación de un faro en el acantilado de Edystone, en la costa Cornwall, empleando un mortero de cal calcinada. El siglo XIX, Joseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 el Portland Cement , denominado así por su color gris verdoso oscuro. Isaac Johnson, en 1845, obtiene el prototipo del cemento moderno, con una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura. En el siglo XX surge el auge de la industria del cemento, debido a los experimentos de los químicos franceses Vicat y Le Chatelier y el alemán Michaélis, que logran cemento de calidad homogénea; la invención del horno rotatorio para calcinación y el molino tubular y los métodos de transportar hormigón fresco ideados por Juergen Hinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907. Véase también: Historia del hormigón
[editar] Tipos de cemento Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos: 1. de origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente; 2. de origen puzolánico: la puzolana del cemento puede ser de origen orgánico o volcánico. Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composición, por sus propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos.
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Desde el punto de vista químico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio, obtenidos a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena. El material obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se hidrata y solidifica progresivamente. Puesto que la composición química de los cementos es compleja, se utilizan terminologías específicas para definir las composiciones. [editar] El cemento portland Artículo principal: cemento portland
El tipo de cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón o concreto es el cemento portland. Cuando el cemento portland es mezclado con el agua, se obtiene un producto de características plásticas con propiedades adherentes que solidifica en algunas horas y endurece progresivamente durante un período de varias semanas hasta adquirir su resistencia característica. Con el agregado de materiales particulares al cemento (calcáreo o cal) se obtiene el cemento plástico, que fragua más rápidamente y es más fácilmente trabajable. Este material es usado en particular para el revestimiento externo de edificios. Normativa La calidad del cemento portland deberá estar de acuerdo con la norma ASTM C 150. [editar] Cementos portland especiales
Los cementos portland especiales son los cementos que se obtienen de la misma forma que el portland, pero que tienen características diferentes a causa de variaciones en el porcentaje de los componentes que lo forman. [ editar ] Portland férrico
El portland férrico está caracterizado por un módulo de fundentes de 0,64. Esto significa que este cemento es muy rico en hierro. En efecto se obtiene introduciendo cenizas de pirita o minerales de hierro en polvo. Este tipo de composición comporta por lo tanto, además de una mayor presencia de Fe2O3, una menor presencia de 3CaOAl2O3 cuya hidratación es la que desarrolla más calor. Por este motivo estos cementos son particularmente apropiados para ser utilizados en climas cálidos. Los mejores cementos férricos son los que tienen un módulo calcareo bajo, en efecto estos contienen una menor cantidad de 3CaOSiO2, cuya hidratación produce la mayor cantidad de cal libre (Ca(OH)2). Puesto que la cal libre es el componente mayormente atacable por las aguas agresivas, estos cementos, conteniendo una menor cantidad, son más resistentes a las aguas agresivas. [ editar ] Cementos blancos
Contrariamente a los cementos férricos, los cementos blancos tienen un módulo de fundintes muy alto, aproximadamente 10. Estos contienen por lo tanto un porcentaje
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bajísimo de Fe2O3. EI color blanco es debido a la falta del hierro que le da una tonalidad grisácea al Portland normal y un gris más obscuro al cemento ferrico. La reducción del Fe2O3 es compensada con el agregado de fluorita (CaF2) y de criolita (Na3AlF6), necesarios en la fase de fabricación en el horno.para bajar la calidad del tipo de cemento que hoy en día hay 4: que son tipo I 52,5, tipo II 52,5, tipo II 42,5 y tipo II 32,5;también llamado pavi)el se le suele una adición extra demolido calizacon queyeso se lesería llamatipo clinkerita para rebajar tipo, ya queañadir normalmente el clinker I [editar] Cementos de mezclas
Los cementos de mezclas se obtienen agregando al cemento Portland normal otros componentes como la puzolana. El agregado de estos componentes le da a estos cementos nuevas características que lo diferencian del Portland normal. [editar] Cemento puzolánico
Se denomina puzolana a una fina ceniza volcánica que se extiende principalmente en la región del Lazio y la Campania, su nombre deriva de la localidad de Pozzuoli, en las proximidades de Nápoles, en las faldas del Vesubio. Posteriormente se ha generalizado a las cenizas volcánicas en otros lugares. Ya Vitrubio describía cuatro tipos de puzolana: negra, blanca, gris y roja. Mezclada con cal (en la relación de 2 a 1) se comporta como el cemento puzolánico, y permite la preparación de una buena mezcla en grado de fraguar incluso bajo agua. Esta propiedad permite el empleo innovador del hormigón, como ya habían entendido los romanos: El su antiguo fueprobablemente construido conutilizando puzolana mezclada con cal apenas antes de uso ypuerto coladade Cosa bajo agua, un tubo, para depositarla en el fondo sin que se diluya en el agua de mar. Los tres muelles son visibles todavía, con la parte sumergida en buenas condiciones después de 2100 años. La puzolana es una piedra de naturaleza ácida, muy reactiva, al ser muy porosa y puede obtenerse a bajo precio. Un cemento puzolánico contiene aproximadamente: • • •
55-70% de clinker Portland 30-45% de puzolana 2-4% de yeso
Puesto que la puzolana se combina con la cal (Ca(OH)2), se tendrá una menor cantidad de esta última. Pero justamente porque la cal es el componente que es atacado por las aguas agresivas, el cemento puzolánico será más resistente al ataque de éstas. Por otro lado, como el 3CaOAl2O3 está presente solamente en el componente constituido por el clinker Portland, la colada de cemento puzolánico desarrollará un menor calor de reacción durante el fraguado. Este cemento es por lo tanto adecuado para ser usado en climas particularmente calurosos o para coladas de grandes dimensiones. Se usa principalmente en elementos en las que se necesita alta permeabilidad y durabilidad. [editar] Cemento siderúrgico
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La puzolana ha sido sustituida en muchos casos por la ceniza de carbón proveniente de las centrales termoeléctricas, escoria de fundiciones o residuos obtenidos calentando el cuarzo. Estos componentes son introducidos entre el 35 hasta el 80%. El porcentaje de estos materiales puede ser particularmente elevado, siendo que se origina a partir de silicatos, es un material potencialmente hidráulico. Esta debe sin embargo ser activada en unestar ambiente alcalino, decir un en presencia de ionesPortland OH -. Es normal. por este Por motivo que debe presente por loesmenos 20 % de cemento los mismos motivos que el cemento puzolanico, el cemento siderurgico también tiene buena resistencia a las aguas agresivas y desarrolla menos calor durante el fraguado. Otra característica de estos cementos es su elevada alcalinidad natural, que lo rinde particularmente resistente a la corrosión atmosférica causada por los sulfatos. Tiene alta resistencia química, de ácidos y sulfatos, y una alta temperatura al fraguar. [editar] Cemento de fraguado rápido
El cemento de fraguado rápido, también conocido como "cemento romano ó prompt natural", se caracteriza por iniciar el fraguado a los pocos minutos de su preparación con agua. Se produce en forma similar al cemento Portland, pero con el horno a una temperatura menor (1.000 a 1.200 ºC). 1 Es apropiado para trabajos menores, de fijaciones y reparaciones, no es apropiado para grandes obras porque no se dispondría del tiempo para efectuar una buena colada. Aunque se puede iniciar el fraguado controlado mediante retardantes naturales (E-330) como el ácido cítrico, pero aun así si inicia el fraguado aproximadamente a los 15 minutos (a 20ºC). La ventaja es que al pasar aproximadamente 180 minutos de inciado del fraguado, se consigue una resistencia muy alta a la compresión (entre 8 a 10 MPa), por lo que se obtiene gran prestación deresistencia intervención y definitivos. cementos rápidos que pasados 10para años,trabajos obtienen a larápida compresión superiorHay algunos hormigones armados (mayor a 60 MPa). [editar] Cemento aluminoso Artículos principales: cemento aluminoso y aluminosis
El cemento aluminoso se produce a partir principalmente de la bauxita con impurezas de óxido de hierro (Fe2O3), óxido de titanio (TiO2) y óxido de silicio (SiO2). Adicionalmente se agrega calcáreo o bien carbonato de calcio. El cemento aluminoso, también llamado «cemento fundido», por lo que la temperatura del horno alcanza hasta los 1.600°C y se alcanza la fusión de los componentes. El cemento fundido es colado en moldes para formar lingotes que serán enfriados y finalmente molidos para obtener el producto final. El cemento aluminoso tiene la siguiente composición de óxidos: • • • • •
35-40% óxido de calcio 40-50% óxido de aluminio 5% óxido de silicio 5-10% óxido de hierro 1% óxido de titanio
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Por lo que se refiere a sus reales componentes se tiene: • • • •
60-70% CaOAl2O3 10-15% 2CaOSiO2 4CaOAl2O3Fe2O3 2CaOAl2O3SiO2
Por lo que se refiere al óxido de silicio, su presencia como impureza tiene que ser menor al 6 %, porque el componente al que da origen, es decir el (2CaOAl2O3SiO2) tiene pocas propiedades hidrófilas (poca absorción de agua). [editar] Reacciones de hidratación CaOAl2O3+10H2O → CaOAl2O310H2O (cristales hexagonales) 2(CaOAl2O3)+11H2O → 2CaOAl2O38H2O + Al(OH)3 (cristales + gel) 2(2CaOSiO2)+ (x+1)H2O → 3CaO2SiO2xH2O + Ca(0H)2 (cristales + gel)
Mientras el cemento Portland es un cemento de naturaleza básica, gracias a la presencia de cal Ca(OH)2, el cemento aluminoso es de naturaleza sustancialmente neutra. La presencia del hidróxido de aluminio Al(OH) 3, que en este caso se comporta como ácido, provocando la neutralización de los dos componentes y dando como resultado un cemento neutro. El cemento aluminoso debe utilizarse con temperaturas inferiores a los 30°C, por lo tanto en climas fríos. En efecto, si la temperatura fuera superior la segunda reacción de hidratación cambiaría y se tendría la formación de 3CaOAl 2O36H2O (cristales cúbicos) y una mayor producción de Al(OH)3, lo que llevaría a un aumento del volumen y podría causar fisuras.
Proceso de fabricación del cemento Portland.
[editar] Proceso de fabricación
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Existe una gran variedad de cementos según la materia prima base y los procesos utilizados para producirlo, que se clasifican en procesos de vía seca y procesos de vía húmeda. El proceso de fabricación del cemento comprende cuatro etapas principales: 1. 2. 3. 4.
Extracción y molienda de la materia prima Homogeneización de la materia prima Producción del Clinker Molienda de cemento.
La materia prima para la elaboración del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o minas y, dependiendo de la dureza y ubicación del material, se aplican ciertos sistemas de explotación y equipos. Una vez extraída la materia prima es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los molinos de crudo. La etapa de homogeneización puede ser por vía húmeda o por vía seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales. En el proceso húmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneización y de allí hasta los hornos en donde se produce el clínker a temperaturas superiores a los 1500 °C. En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En este proceso el control químico es más eficiente y el consumo de energía es menor, ya que al no tener que eliminar el agua añadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son más cortos y el clínker requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas. El clínker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de homogeneización, es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento. Reacción de las partículas de cemento con el agua 1. Periodo inicial: las partículas con el agua se encuentran en estado de disolución, existiendo una intensa reacción exotérmica inicial. Dura aproximadamente diez minutos. 2. Periodo durmiente: en las partículas se produce una película gelatinosa, la cuál la hidratación del material durante unadehora aproximadamente. 3. inhibe Inicio de rigidez: al continuar la hidratación las partículas de cemento, la película gelatinosa comienza a crecer, generando puntos de contacto entre las partículas, las cuales en conjunto inmovilizan la masa de cemento. También se le llama fraguado. Por lo tanto, el fraguado sería el aumento de la viscosidad de una mezcla de cemento con agua. 4. Ganancia de resistencia: al continuar la hidratación de las partículas de cemento, y en presencia de cristales de CaOH2, la película gelatinosa (la cuál está saturada en este punto)desarrolla unos filamentos tubulares llados «agujas fusiformes», las cuales al aumentar en número, generan una trama que traspasa resistencia mecánica entre los granos de cemento ya hidratados. 5. Fraguado y endurecimiento: el principio de fraguado es el tiempo de una pasta de cemento de difícil moldeado y de alta viscosidad. Luego la pasta se endurece
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y se transforma en un sólido resistente que no puede ser deformado. El tiempo en el que alcanza este estado se llama «final de fraguado».
[editar] Almacenamiento del cemento El cemento es una sustancia particularmente sensible a la acción del agua y de la humedad, por lo tanto para salvaguardar sus propiedades, se deben tener algunas precauciones muy importantes, entre otras: Inmediatamente después de que el cemento se reciba en el área de las obras si es cemento a granel, deberá almacenarse en depósitos secos, diseñados a prueba de agua, adecuadamente ventilados y con instalaciones apropiadas para evitar la absorción de humedad. Si es cemento en sacos, deberá almacenarse sobre parrillas de madera o piso de tablas; no se apilará en hileras superpuestas de más de 14 sacos de altura para almacenamiento de 30 días, ni de más de 7 sacos de altura para almacenamientos hasta de 2 meses. Para evitar que eldeberá cemento envejezca después de llegar de las contratista utilizarlo en laindebidamente, misma secuencia cronológica de al su área llegada. Noobras, se el utilizará bolsa alguna de cemento que tenga más de dos meses de almacenamiento en el área de las obras, salvo que nuevos ensayos demuestren que está en condiciones satisfactorias.
8. CEMENTO BLANCOCEMENTO Cementantes en general Cementos con clinker portland Cementos portland Simples Mezclados Expansivos Otros cementos con clinker portland Cemento blanco Cemento para pozo petrolero Cemento de mampostería Selección del cemento apropiado Características esenciales del cemento Composición química Finura de molienda Cementos recomendables por sus efectos en el concreto Efectos en el concreto fresco Cohesión
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Manejabilidad Pérdida de revenimiento Asentamiento y sangrado Efectos en el concreto endurecido Adquisición de resistencia mecánica Generación de calor Resistencia al ataque de los sulfatos Estabilidad volumétrica Estabilidad química
Agua Usos del agua Requisitos de calidad Características fisico-químicas Efectos en el concreto Verificacion de calidad
Pasta de cemento Procedimiento prueba de vicat
Agregados Agregados del concreto hidraulico Agregados para concretos de diverso peso unitario De los agregados de peso normal Por el origen de las rocas Agregados naturales Por el tamaño de las partículas Agregado fino Agregado grueso Materiales contaminantes Limo y arcilla Materia orgánica Partículas inconvenientes Sales inorgánicas Calidad física intrínseca Peso especifico Porosidad y absorción
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Sanidad Resistencia mecánica Resistencia a la abrasión Módulo de elasticidad Propiedades térmicas Tamaño máximo de las partículas
Mortero Aditivos Definicion Usos de los aditivos Concreto Propiedades mecánicas del concreto Propiedades y usos. Peso unitario del concreto fresco Temperatura del concreto fresco Contenido de aire incluído en el concreto fresco
INTRODUCCIÒN GENERAL AL CONCRETO El concreto es un material durable y resistente pero, dado que se trabaja en su forma líquida,de prácticamente puede cualquier combinación características es la adquirir razón principal porforma. la que .Esta es un material de construcción tan popular para exteriores. Ya sea que adquiera la forma de un camino de entrada amplio hacia una casa moderna, un paso vehicular semicircular frente a una residencia, o una modesta entrada delantera, el concreto proporciona solidez y permanencia a los lugares donde vivimos. En la forma de caminos y entradas, el concreto nos conduce a nuestro hogar, proporcionando un sendero confortable hacia la puerta. Además de servir a nuestras necesidades diarias en escalones exteriores, entradas y caminos, el concreto también es parte de nuestro tiempo libre, al proporcionar la superficie adecuada para un patio. El concreto de uso común, o convencional, se produce mediante la mezcla de tres componentes esenciales, cemento, agua y agregados, a los cuales eventualmente se incorpora un cuarto componente que genéricamente se designa como aditivo. Al mezclar estos componentes y producir lo que se conoce como una revoltura de concreto, se introduce de manera simultánea un quinto participante representado por el aire. La mezcla intima de los componentes del concreto convencional produce una masa plástica que puede ser moldeada y compactada con relativa facilidad; pero
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gradualmente pierde esta característica hasta que al cabo de algunas horas se torna rígida y comienza a adquirir el aspecto, comportamiento y propiedades de un cuerpo sólido, para convertirse finalmente en el material mecánicamente resistente que es el concreto endurecido. La representación común del concreto convencional en estado fresco, lo identifica como un conjunto de fragmentos de roca, globalmente definidos como agregados, dispersos en una matriz viscosa constituida por una pasta de cemento de consistencia plástica. Esto significa que en una mezcla así hay muy poco o ningún contacto entre las partículas de los agregados, característica que tiende a permanecer en el concreto ya endurecido . Consecuentemente con ello, el comportamiento mecánico de este material y su durabilidad en servicio dependen de tres aspectos básicos:
1. Las características, composición y propiedades de la pasta de cemento, o matriz cementante, endurecida.
calidad propia de los agregados, el los sentido más amplio. 2. La 3. La afinidad de la matriz cementanteen con agregados y su capacidad para trabajar en conjunto. En el primer aspecto debe contemplarse la selección de un cementante apropiado, el empleo de una relación agua/cemento conveniente y el uso eventual de un aditivo necesario, con todo lo cual debe resultar potencialmente asegurada la calidad de la matriz cementante. En cuanto a la calidad de los agregados, es importante adecuarla a las funciones que debe desempeñar la estructura, a fin de que no representen el punto débil en el comportamiento del concreto y en su capacidad para resistir adecuadamente y por largo tiempo los efectos consecuentes de las condiciones de exposición y servicio a que esté sometido. Finalmente, la compatibilidad y el buen trabajo de conjunto de la matriz cementante con los agregados, depende de diversos factores tales como las características físicas y químicas del cementante, la composición mineralógica y petrográfica de las rocas que constituyen los agregados, y la forma, tamaño máximo y textura superficial de éstos. De la esmerada atención a estos tres aspectos básicos, depende sustancialmente la capacidad potencial del concreto, como material de construcción, para responder adecuadamente a las acciones resultantes de las condiciones en que debe prestar servicio. Pero esto, que sólo representa la previsión de emplear el material potencialmente adecuado, no basta para obtener estructuras resistentes y durables, pues requiere conjugarse con el cumplimiento de previsiones igualmente eficaces en cuanto al diseño, especificación, construcción y mantenimiento de las propias estructuras.
Ingredientes del concreto El concreto fresco es una mezcla semilíquida de cemento portland, arena (agregado fino), grava o piedra triturada (agregado grueso) yagua. Mediante un proceso llamado hidratación, las partículas del cemento reaccionan químicamente con el agua y el concreto se endurece y se convierte en un material durable. Cuando se mezcla, se hace el vaciado y se cura de manera apropiada, el concreto forma estructuras sólidas capaces de soportar las
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temperaturas extremas del invierno y del verano sin requerir de mucho mantenimiento. El material que se utilice en la preparación del concreto afecta la facilidad con que pueda vaciarse y con la que se le pueda dar el acabado; también influye en el tiempo que tarde en endurecer, la resistencia que pueda adquirir, y lo bien que cumpla las funciones para las que fue preparado. Además de los ingredientes de la mezcla de concreto en sí misma, será necesario un marco o cimbra y un refuerzo de acero para construir estructuras sólidas. La cimbra generalmente se construye de madera y puede hacerse con ella desde un sencillo cuadrado hasta formas más complejas, dependiendo de la naturaleza del proyecto. El acero reforzado puede ser de alta o baja resistencia, características que dependerán de las dimensiones y la resistencia que se requieran. El concreto se vacía en la cimbra con la forma deseada y después la superficie se alisa y se le da el acabado con diversas texturas.
CEMENTANTES EN GENERAL Los cementantes que se utilizan para la fabricación del concreto son hidráulicos, es decir, fraguan y endurecen al reaccionar químicamente con el agua, aún estando inmersos en ella, característica que los distingue de los cementantes aéreos que solamente fraguan y endurecen en contacto con el aire. Los principales cementantes hidráulicos son las cales y cementos hidráulicos, algunas escorias y ciertos materiales con propiedades puzolánicas. De acuerdo con el grado de poder cementante y los requerimientos específicos de las aplicaciones, estos cementantes pueden utilizarse en forma individual o combinados entre si. Al referirse específicamente al concreto convencional, como se emplea en la construcción, excluidas las cales hidráulicas,puzolánicos por lo cual ysolo considerar losresultan cementos, las escorias, los materiales susprocede respectivas combinaciones. Por otra parte, bajo la denominación genérica de cementos hidráulicos existen diversas clases de cemento con diferente composición y propiedades, en cuya elaboración intervienen normalmente las materias primas. El cemento no es lo mismo que el concreto, es uno de los ingredientes que se usan en él. Sus primeros usos datan de los inicios de 1800 y, desde entonces, el cemento portland se ha convertido en el cemento más usado en el mundo. Su inventor le dio ese nombre porque el concreto ya curado es del mismo color que una piedra que sede obtiene de Portland, Inglaterra. Este ytipo de cemento escaliza una mezcla caliza cerca quemada, hierro, sílice y alúmina, las fuentes más comunes donde se pueden obtener estos materiales son el barro, la piedra caliza, esquisto y mineral de hierro. Esta mezcla se mete a un horno de secar y se pulveriza hasta convertirlo en un fino polvo, se empaca y se pone a la venta. Existen cinco tipos de cemento portland, cada uno con características físicas y químicas diferentes.
CEMENTOS CON CLINKER PORTLAND Todos los cementos para concreto hidráulico que se producen en México son elaborados a base de clinker portland, por cuyo motivo se justifica centrar el interés en éste y en los cementos a que da lugar.
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Cementos portland simples, mezclados y expansivos Para la elaboración del clinker portland se emplean materias primas capaces de aportar principalmente cal y sílice, y accesoriamente óxido de fierro y alúmina, para lo cual se seleccionan materiales calizos y arcillosos de composición adecuada. Estos materiales se trituran, dosifican, muelen y mezclan íntimamente hasta su completa homogeneización, ya sea en seco o en húmedo. La materia prima así procesada, ya sea en forma de polvo o de lodo, se introduce en hornos rotatorios donde se calcina a temperaturas del orden de 1400 C, hasta que alcanza un estado de fusión incipiente. En este estado se producen las reacciones químicas requeridas y el material se subdivide y aglutina en fragmentos no mayores a 6 cm, cuya forma se regulariza por efecto de la rotación del horno. A este material fragmentado, resultante de la calcinación, se le denomina clinker portland. Una vez frío, el clinker se muele conjuntamente con una reducida proporción de yeso, que tiene la función de regular el tiempo de fraguado, y con ello se obtiene el polvo fino de color gris que se conoce como cemento portland simple. Además durante, la molienda, el clinker puede combinarse con una escoria o un material puzolánico para producir un cemento mezclado portland-escoria o portlandpuzolana, o bien puede molerse con determinados materiales de carácter sulfocalcio-aluminoso para obtener los llamados cementos expansivos. También es factible incorporar aditivos durante la molienda del clinker, siendo de uso frecuente los auxiliares de molienda y los inclusores de aire. Estos últimos dan por resultado los cementos inclusores de aire para concreto, cuyo empleo es bastante común en EUA pero no se acostumbra en México. De con lo anterior, a partir del clinker portland fabricar tresconformidad principales grupos o clases de cementos hidráulicos paraes la posible elaboración de concreto: 1) Los cementos portland propiamente dichos, o portland simples, moliendo solamente el clinker y el yeso sin componentes cementantes adicionales. 2) Los cementos portland mezclados, combinando el clinker y el yeso con otro cementante, ya sea este una escoria o una puzolana. 3) Los cementos expansivos que se obtienen añadiendo al clinker otros componentes especiales de carácter sulfatado, cálcico y aluminoso. El primer grupo constituye los cementos que tradicionalmente para la fabricación del concreto hidráulico ense el han país.utilizado Los del segundo grupo son cementos destinados al mismo uso anterior, y cuya producción se ha incrementado en los últimos 20 años, al grado que actualmente representan más de la mitad de la producción nacional. Finalmente, los cementos del tercer grupo son más recientes y aún no se producen regularmente en México, si bien su utilización tiende a aumentar en EUA para las llamadas estructuras de concreto de contracción compensada. Así, mediante ajustes en la composición química del clinker, o por medio de la combinación con otros cementantes, o por la adición al clinker de ciertos materiales especiales, es factible obtener cementos con características y propiedades adecuadas para cada uso especifico del concreto hidráulico.
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Otros cementos con clinker portland Además de los cementos acotados al pie de las Tablas 1.2 y 1.3, en el país se producen otros cementos a base de clinker portland para usos diferentes a la fabricación de concreto hidráulico convencional, siendo principalmente los que a continuación se mencionan.
Cemento blanco El clinker portland para este cemento se produce seleccionando materias primas con muy bajas proporciones, e incluso nulas, de hierro y manganeso. En México se le fabrica normalmente conforme a NOM C-1(4) y de acuerdo con su composición química puede ser clasificado como portland tipo lo tipo III. Se le destina principalmente a trabajos arquitectónicos y decorativos, en donde no se requieren grandes consumos de cemento, ya que su precio es relativamente alto.
Cemento para pozo petrolero Para las lechadas, morteros y concretos que se emplean en los trabajos de perforación y mantenimiento de pozos petroleros y geotérmicos, deben utilizarse cementantes cuyos tiempos de fraguado sean adecuados a las condiciones de colocación ya las elevadas temperaturas y presiones que en el sitio existan. Con esta finalidad, en las Especificaciones API 10A(7) se reglamentan seis diferentes clases de cemento, aplicables de acuerdo con la profundidad de colocación en el pozo. En el país se produce en forma limitada un cemento para esta aplicación, conforme a la NOM C 315. A falta de este cemento, en condiciones poco severas puede suplirse con un cemento portland tipo II de producción normal, junto con aditivos reguladores del fraguado añadidos en obra. Por el contrario, en condiciones muy rigurosas de presión y temperatura, puede ser necesario emplear cementos distintos al portland como los que eventualmente se elaboran en EUA(16) mediante una mezcla de silicato dicálcico y sílice finamente molida.
Cemento de mampostería El cemento de mampostería se emplea en la elaboración de morteros para aplanados, junto de bloques y otros trabajos similares, por cuyo motivo también se le denomina cemento de albañilería. Dos características importantes de este cemento son su plasticidad y su capacidad para retener el agua de mezclado. Tomando en cuenta que sus requisitos de resistencia son comparativamente menores que los del portland, esas características suelen fomentarse con el uso de materiales inertes tales como caliza y arcilla, que pueden molerse conjuntamente con el clinker o molerse por separado y mezclarse con el cemento portland ya elaborado. La Especificación ASTM C 91(8) considera tres tipos de cemento de mampostería (N, S y M) con tres diferentes niveles de resistencia. En México se produce normalmente un solo tipo de este cemento conforme a la NOM C-21(9) cuyos requisitos son equiparables a los del cemento de nivel inferior de resistencia (tipo N) reglamentado por la ASTM.
SELECCION DEL CEMENTO APROPIADO Disponibilidad en el mercado nacional En el proceso para definir y especificar el concreto potencialmente idóneo para cada aplicación en particular, es de trascendental importancia la definición del
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cemento apropiado, ya que de éste dependerán significativamente las características y propiedades de la matriz cementante y por consiguiente del concreto. Para poder proceder de manera realista en este aspecto, es necesario primero hacer un recuento de las clases y tipos de cementos para concreto hidráulico que efectivamente se producen, o pueden producirse, en las fábricas de cemento del país, incluyendo sus respectivas características, usos indicados y normas aplicables. Además de los cementos ahí mencionados, también está normalizado el cemento de escoria (NOM C-184) destinado principalmente a morteros de albañilería, cuya producción está discontinuada.
Características esenciales del cemento La influencia que el cemento portland ejerce en el comportamiento y propiedades de la pasta cementante y del concreto, derivan fundamentalmente de la composición química del clinker y de su finura de molienda. En el caso de los cementos portland-puzolana, habría que añadir a esos dos factores los referentes a las características físicas y químicas de la puzolana y el contenido de ésta en el cemento.
Composición química Una vez que el agua y el cemento se mezclan para formar la pasta cementante, se inicia una serie de reacciones químicas que en forma global se designan como hidratación del cemento. Estas reacciones se manifiestan inicialmente por la rigidización gradual de la mezcla, que culmina con su fraguado, y continúan para dar lugar al endurecimiento y adquisición de resistencia mecánica en el producto. Aun cuando la hidratación del cemento es un fenómeno sumamente complejo, existen simplificaciones que permiten interpretar sus efectos en el concreto. Con esto admitido, puede decirse que la composición química de un clinker portland se define convenientemente mediante la identificación de cuatro compuestos principales, cuyas variaciones relativas determinan los diferentes tipos de cemento portland: Compuesto Fórmula del óxido Notación abreviada Silicato tricálcico 3CaO SiO2 C3S Silicato dicálcico 2CaO SiO2 C2S Aluminato tricálcico 3CaO A1203 C3A Aluminoferrito tetracálcico 4CaO A1203 Fe203 C4AF En términos prácticos se concede que los silicatos de calcio (C3S y C2S) son los compuestos más deseables, porque al hidratarse forman los silicatoB hidratados de calcio (S-H-C) que son responsables de la resistencia mecánica y otras propiedades del concreto. Normalmente, el C3S aporta resistencia a corto y mediano plazo, y el C2S a mediano y largo plazo, es decir, se complementan bien para que la adquisición de resistencia se realice en forma sostenida. El aluminato tricálcico (C3A) es tal vez el compuesto que se hidrata con mayor rapidez, y por ello propicia mayor velocidad en el fraguado y en el desarrollo de
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calor de hidratación en el concreto. Asimismo, su presencia en el cemento hace al concreto más susceptible de sufrir daño por efecto del ataque de sulfatos. Por todo ello, se tiende a limitarlo en la medida que es compatible con el uso del cemento. Finalmente, el aluminoferrito tetracálcico es un compuesto relativamente inactivo pues contribuye poco a la resistencia del concreto, y su presencia más bien es útil como fundente durante la calcinación del clinker y porque favorece la hidratación de los otros compuestos. Conforme a esas tendencias de carácter general, durante la elaboración del clinker portland en sus cinco tipos normalizados, se realizan ajustes para regular la presencia de dichos compuestos de la siguiente manera: Tipo Característica Ajuste principal I Sin características especiales Sin ajustes específicos en este aspecto II Moderados calor de hidratación y resistencia a los sulfatos Moderado C3A III Alta resistencia rápida Alto C3S IV Bajo calor de hidratación Alto C2S, moderado C3A V Alta resistencia a los sulfatos Bajo C3A Otro aspecto importante relativo a la composición química del clinker (y del cemento portland) se refiere a los álcalis, óxidos de sodio (Na2O) y de potasio (K2O), cuyo contenido suele limitarse para evitar reacciones dañinas del cemento con ciertos agregados en el concreto. Esto ha dado motivo para el establecimiento de un requisito químico opcional, aplicable a todos los tipos de cemento portland, que consiste en ajustar el contenido decuando álcalis se totales, expresados como Na2o, a un máximo de 0.60 por ciento requiere emplear el cemento junto con agregados reactivos.
Finura de molienda En la determinación del proceso industrial adecuado para la molienda del cemento, intervienen factores técnicos y económicos que deben conciliarse. En el aspecto técnico interesa principalmente definir el grado de finura que debe darse al cemento para que cumpla especificaciones de acuerdo con su tipo, pero sin dejar de considerar también los efectos secundarios que la finura del cemento puede inducir en el comportamiento del concreto, tanto en estado fresco como ya endurecido. El grado de finura del cemento tiene efectos ambivalentes en el concreto. Al aumentar la finura el cemento se hidrata y adquiere resistencia con más rapidez, y también se manifiesta mayor disposición en sus partículas para mantenerse en suspensión en la pasta recién mezclada, lo cual es ventajoso para la cohesión, manejabilidad y capacidad de retención de agua en las mezclas de concreto. Como contrapartida, una finura más alta representa mayor velocidad en la generación de calor y mayor demanda de agua de mezclado en el concreto, cuyas consecuencias son indeseables porque se traducen en mayores cambios volumétricos del concreto y posibles agrietamientos en las estructuras. En el caso de los cementos portland, debe dárseles una finura de molienda adecuada para cumplir con los valores especificados en cuanto a superficie
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especifica y resistencia a compresión, salvo el tipo III en que no se reglamenta la superficie especifica porque se sobreentiende que requiere mayor finura que los otros tipos para cumplir con la función de obtener alta resistencia a edad temprana. En cuanto a la finura de molienda de los cementos portlandpuzolana, en la NOM C-2(5) se especifican requisitos relativos al residuo en la criba F 0.045 (No 325, ASTA) ya la superficie especifica; sin embargo, la norma ASTM C 595(2) no especifica requisitos en estos aspectos y solamente requiere que se realicen e informen resultados de ambas determinaciones con cierta frecuencia. Es decir, el criterio de la norma ASTM propende a conceder a estos resultados más bien valor informativo de uniformidad que de aceptación o rechazo, lo cual puede interpretarse como que no los considera índices decisivos para juzgar la calidad del cemento portland-puzolana. Cuando se fabrica cemento portland simple, prácticamente se muele un solo material (clinker) que es relativamente homogéneo y de dureza uniforme, de manera que al molerlo se produce una fragmentación y pulverización gradual que se manifiesta en el cemento por curvas de granulometria continua, no bastante que la molienda se prolongue para incrementar la finura como sucede en la fabricación del tipo III. En tales condiciones, Id superficie especifica es un buen índice de la finura del cemento y de sus efectos correspondientes en el concreto. Una consecuencia práctica de ello es que si se comparan dos cementos portland del mismo tipo y con igual superficie especifica, suele manifestarse poca diferencia en sus requerimientos de agua al elaborar el mismo concreto, aún siendo los que no se reglamenta la superficie especifica porque se sobreentiende que requiere mayor finura que los otros tipos para cumplir con la función de obtener alta resistencia a edad temprana. En cuanto a la finura de molienda de los cementos portland-puzolana, en la NOM C-2(5) se especifican requisitos relativos alsin residuo en la la criba F 0.045 (No 325, ASTM) ya la superficie especifica; embargo, norma ASTM C 595(2) no especifica requisitos en estos aspectos y solamente requiere que se realicen e informen resultados de ambas determinaciones con cierta frecuencia. Es decir, el criterio de la norma ASTM propende a conceder a estos resultados más bien valor informativo de uniformidad que de aceptación o rechazo, lo cual puede interpretarse como que no los considera índices decisivos para juzgar la calidad del cemento portland-puzolana. Cuando se fabrica cemento portland simple, prácticamente se muele un solo material (clinker) que es relativamente homogéneo y de dureza uniforme, de manera que al molerlo se produce una fragmentación y pulverización gradual que se manifiesta en el cemento por curvas de granulometria continua, no obstante que la molienda se prolongue para incrementar la finura como sucede en la fabricación del tipo III. En tales condiciones, la superficie especifica es un buen índice de la finura del cemento y de sus efectos correspondientes en el concreto. Una consecuencia práctica de ello es que si se comparan dos cementos portland del mismo tipo y con igual superficie especifica, suele manifestarse poca diferencia en sus requerimientos de agua al elaborar el mismo concreto. No ocurre lo mismo cuando se fabrican cementos portland-puzolana, debido a que se muelen conjuntamente dos materiales de diferente naturaleza (clinker y puzolana) con distinto grado de uniformidad y dureza, a lo cual debe añadirse la diversidad de materiales puzolánicos y de proporciones que se emplean para fabricar esta clase de cemento.
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La principal fuente de puzolanas naturales en el país son las rocas de origen volcánico, muchas de las cuales son tobas que presentan menor grado de dureza que el clinker portland. Debido a ello, cuando se les muele conjuntamente, su fragmentación y pulverización evoluciona con distinta rapidez e intensidad, dando por consecuencia la mezcla de dos materiales con diferente finura que en la determinación de la superficie específica produce resultados dudosos. Por otra parte, ya que el clinker debe molerse hasta llegar a un punto que le permita cumplir al cemento especificaciones de resistencia, resulta que en este punto la fracción puzolánicas puede alcanzar una finura muy elevada. La manifestación más evidente de ello es que los cementos elaborados con puzolanas que se comportan así en la molienda, tienden a requerir altos consumos de agua de mezclado en el concreto, con marcadas diferencias en este aspecto cuando se comparan cementos de distinta procedencia.
Cementos recomendables por sus efectos en el concreto Las condiciones que deben tomarse en cuenta para especificar el concreto idóneo y seleccionar el cemento adecuado para una obra, pueden determinarse por la indagación oportuna de dos aspectos principales: 1) las características propias de la estructura y de los equipos y procedimientos previstos para construirla. 2) las condiciones de exposición y servicio del concreto, dadas por las características del medio ambiente y del medio de contacto y por los efectos previsibles resultantes del uso destinado a la estructura. Existen diversos aspectos del comportamiento del concreto en estado fresco o endurecido, que pueden ser modificados mediante el empleo de un cemento apropiado, losprincipales a los requerimientos específicos dados por condicionespara de laadecuar obra. Las características y propiedades dellas concreto que pueden ser influidas y modificadas por los diferentes tipos y clases de cemento, son las siguientes: • • • • • • • • •
Cohesión y manejabilidad Concreto Pérdida de revenimiento fresco Asentamiento y sangrado Tiempo de fraguado Adquisición de resistencia mecánica Concreto Generación de calor endurecido Resistencia al ataque de los sulfatos Estabilidad dimensional (cambios volumétricos) Estabilidad química (reacciones cemento-agregados)
En algunos aspectos la influencia del cemento es fundamental, en tanto que en otros resulta de poca importancia porque existen otros factores que también influyen y cuyos efectos son más notables. No obstante, es conveniente conocer y tomar en cuenta todos los efectos previsibles en el concreto, cuando se trata de seleccionar el cemento apropiado para una obra determinada.
Efectos en el concreto fresco Cohesión y manejabilidad
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La cohesión y manejabilidad de las mezclas de concreto son características que contribuyen a evitar la segregación y facilitar el manejo previo y durante su colocación en las cimbras. Consecuentemente, son aspectos del comportamiento del concreto fresco que adquieren relevancia en obras donde se requiere manipular extraordinariamente el concreto, o donde las condiciones de colocación son difíciles y hacen necesario el uso de bomba o el vaciado por gravedad. Prácticamente, la finura es la única característica del cemento que puede aportar beneficio a la cohesión y la manejabilidad de las mezclas de concreto, por tanto, los cementos de mayor finura como el portland tipo III o los portland-puzolana serían recomendables en este aspecto. Sin embargo, existen otros factores con efectos más decisivos para evitar que las mezclas de concreto segreguen durante su manejo y colocación. Entre tales factores puede mencionarse la composición granulométrica y el tamaño máximo del agregado, el consumo unitario de cementante, los aditivos inclusores de aire y el diseño de la mezcla de concreto. Pérdida de revenimiento Este es un término que se acostumbra usar para describir la disminución de consistencia, o aumento de rigidez, que una mezcla de concreto experimenta desde que sale de la mezcladora hasta que termina colocada y compactada en la estructura. Lo ideal en este aspecto sería que la mezcla de concreto conservara su consistencia (o revenimiento) original durante todo este proceso, pero usualmente no es así y ocurre una pérdida gradual cuya evolución puede ser alterada por varios factores extrínsecos, entre los que destacan la temperatura ambiente, la presencia de sol y viento, y la manera de transportar el concreto desde la mezcladora hasta el lugar de colado, todos los cuales son aspectos que configuran las condiciones de trabajo en obra. Para unas condiciones de trabajo dadas, la evolución de la pérdida de revenimiento también puede resultar influida por factores intrínsecos de la mezcla de concreto, tales como la consistencia o fluidez inicial de ésta, la humedad de los agregados, el uso de ciertos aditivos y las características y contenido unitario del cemento. La eventual contribución de estos factores intrínsecos, en el sentido de incrementar la pérdida normal de revenimiento del concreto en el lapso inmediato posterior al mezclado, es como se indica: 1) Las mezclas de consistencia más fluida tienden a perder revenimiento con mayor rapidez, debido a la evaporación del exceso de agua que contienen. 2) El empleo de agregados porosos en condición seca tiende a reducir pronto la consistencia inicial, por efecto de su alta capacidad para absorber agua de la mezcla. 3) El uso de algunos aditivos reductores de agua y superfluidificantes acelera la pérdida de revenimiento, como consecuencia de reacciones indeseables con algunos cementos. 4) El empleo de cementos portland-puzolana cuyo componente puzolánico es de naturaleza porosa y se muele muy finamente, puede acelerar notablemente la
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pérdida de revenimiento del concreto recién mezclado al producirse un resecamiento prematuro provocado por la avidez de agua de la puzolana. En relación con esos dos últimos factores, lo conveniente es verificar oportunamente que exista compatibilidad entre el aditivo y el cemento de uso previsto y, en el caso del cemento portland-puzolana, realizar pruebas comparativas de pérdida de revenimiento con un cemento portland simple de uso alternativo. Es importante no confundir la pérdida normal de revenimiento que toda mezcla de concreto exhibe en la primera media hora subsecuente al mezclado, con la rápida rigidizaci6n que se produce en pocos minutos como consecuencia del fenómeno de falso fraguado en el cemento. Para evitar esto último, es recomendable seleccionar un cemento que en pruebas de laboratorio demuestre la inexistencia de falso fraguado (NOM C 132), o bien especificar al fabricante el requisito opcional de que el cemento no presente falso fraguado, tal como se halla previsto en las NOM C-l y NOM C-2.
Asentamiento y sangrado En cuanto el concreto queda en reposo, después de colocarlo y compactarlo dentro del espacio cimbrado, se inicia un proceso natural mediante el cual los componentes más pesados (cemento y agregados) tienden a descender en tanto que el agua, componente menos denso, tiende a subir. A estos fenómenos simultáneos se les llama respectivamente asentamiento y sangrado, y cuando se producen en exceso se les considera indeseables porque provocan cierta estratificación en la masa de concreto, según la cual se forma en la superficie superior una capa menos resistente y durable por su mayor concentración de agua. Esta circunstancia resulta particularmente inconveniente en el caso de pavimentos de concreto y de algunas estructuras hidráulicas cuya capa superior debe ser apta para resistir los efectos de la abrasión mecánica e hidráulica. Los principales factores que influyen en el asentamiento y el sangrado del concreto son de orden intrínseco, y se relacionan con exceso de fluidez en las mezclas, características deficientes de forma, textura superficial y granulometría en los agregados (particularmente falta de finos en la arena) y reducido consumo unitario y/o baja finura en el cementante. Consecuentemente, las medidas aplicables para moderar el asentamiento y el sangrado consisten en inhibir la presencia de dichos factores, para lo cual es pertinente: 1) Emplear mezclas de concreto con la consistencia menos fluida que pueda colocarse satisfactoriamente en la estructura, y que posea el menor contenido unitario de agua que sea posible, inclusive utilizando aditivos reductores de agua si es necesario. 2) Utilizar agregados con buena forma y textura superficial y con adecuada composición granulométrica; en especial, con un contenido de finos en la arena que cumpla especificaciones en la materia. 3) Ensayar el uso de un aditivo inclusor de aire, particularmente cuando no sea factible cumplir con la medida anterior. 4) Incrementar el consumo unitario de cemento y/o utilizar un cemento de mayor finura, como el portland tipo III o los portland-puzolana. En relación con esta última medida, es un hecho bien conocido la manera como se reduce la
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velocidad de sangrado de la pasta al aumentar la superficie específica del cemento. Sin embargo, existe el efecto opuesto ya mencionado en el sentido de que un aumento de finura en el cemento tiende a incrementar el requerimiento de agua de mezclado en el concreto. Por tal motivo, es preferible aplicar esta medida limitadamente seleccionando el cemento apropiado por otras razones más imperiosas y, si se presenta problema de sangrado en el concreto, tratar de corregirlo por los otros medios señalados, dejando el cambio de cemento por otro más fino como última posibilidad. Para fines constructivos se considera que el tiempo medido desde que se mezcla el concreto hasta que adquiere el fraguado inicial, es el lapso disponible para realizar todas las operaciones inherentes al colado hasta dejar el concreto colocado y compactado dentro del espacio cimbrado. De esta manera, este lapso previo al fraguado inicial adquiere importancia práctica pues debe ser suficientemente amplio para permitir la ejecución de esas operaciones en las condiciones del trabajo en obra, pero no tan amplio como para que el concreto ya colocado permanezca demasiado tiempo sin fraguar, ya que esto acarrearía dificultades de orden técnico y económico. La duración del tiempo de fraguado del concreto depende de diversos factores extrínsecos dados por las condiciones de trabajo en obra, entre los que destaca por sus efectos la temperatura. En condiciones fijas de temperatura, el tiempo de fraguado puede experimentar variaciones de menor cuantía derivadas del contenido unitario, la clase y la finura del cemento. Así, por ejemplo, tienden a fraguar un poco más rápido: a) las mezclas de concreto de alto consumo de cemento que las de bajo consumo. b) las mezclas de concreto de cemento portland simple que las de cemento portland-puzolana las mezclas de concreto de cemento portland tipo III que las de portland tipo II. Sin embargo, normalmente estas variaciones en el tiempo de fraguado son de poca significación práctica y no justifican hacer un cambio de cemento por este solo concepto. Influencia del cambio de cemento en el proceso de fraguado de la seguido por medio de su resistencia eléctrica. Otro aspecto relacionado con la influencia del cemento sobre el tiempo de fraguado del concreto, se refiere al uso que frecuentemente se hace de aditivos con el fin de alargar ese tiempo en situaciones que lo requieren, como es el caso de los colados de grandes volúmenes de concreto, particularmente cuando se realizan en condiciones de alta temperatura ambiental. Hay antecedentes en el sentido de que algunos aditivos retardadores del fraguado pueden reaccionar adversamente con ciertos compuestos del cemento, ocasionando una rigidez prematura en la mezcla que dificulta su manejo. Para prevenir este inconveniente, es recomendable verificar mediante pruebas efectuadas anticipadamente, el comportamiento del concreto elaborado con el cemento y el aditivo propuestos.
Efectos en el concreto endurecido
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Adquisición de resistencia mecánica Conforme se expuso previamente, la velocidad de hidratación y adquisición de resistencia de los diversos tipos de cemento portland depende básicamente de la composición química del clinker y de la finura de molienda. De esta manera, un cemento con alto contenido de silicato tricálcico (C3S) y elevada finura puede producir mayor resistencia a corto plazo, y tal es el caso del cemento tipo III de alta resistencia rápida. En el extremo opuesto, un cemento con alto contenido de silicato dicálcico (C2S) y finura moderada debe hacer más lenta la adquisición inicial de resistencia y consecuente generación de calor en el concreto, siendo este el caso del cemento tipo IV. Dentro de estos limites de comportamiento, en cuanto a la forma de adquirir resistencia, se ubican los otros tipos de cemento portland. En cuanto a los cementos portland-puzolana, su adquisición inicial de resistencia suele ser un tanto lenta debido a que las puzolanas no aportan prácticamente resistencia a edad temprana. Por otra parte, resulta difícil predecir la evolución de resistencia de estos cementos porque hay varios factores que influyen y no siempre se conocen, como son el tipo de clinker con que se elaboran y la naturaleza, calidad y proporción de su componente puzolánico. De acuerdo con las tendencias mostradas puede considerarse que, para obtener el beneficio adecuado de resistencia de cada tipo y clase de cemento en función de sus características, lo conveniente es especificar la resistencia de proyecto del concreto a edades que sean congruentes con dichas características. Consecuentemente, estas edades pueden ser como sigue: Tipo de cemento que se Edad recomendable para especificar emplea en el concreto la resistencia de proyecto Portland III 14 ó 28 días Portland I, II y V 28 ó 90 días Portland-puzolana 90 días, o más En ausencia de cemento tipo III, cuya disponibilidad en el mercado local es limitada, puede emplearse cemento tipo I junto con un aditivo acelerante, previa verificación de su compatibilidad y efectos en el concreto, tanto en lo que se refiere a su adquisición de resistencia como a la durabilidad potencial de la estructura. También es posible adelantar la obtención de la resistencia deseada en el concreto, proporcionando la mezcla para una resistencia potencial más alta, ya sea aumentando el consumo unitario de cemento, o empleando un aditivo reductor de agua para disminuir la relación agua/cemento.
Generación de calor En el curso de la reacción del cemento con el agua, o hidratación del cemento, se produce desprendimiento de calor porque se trata de una reacción de carácter exotérmico. Si el calor que se genera en el seno de la masa de concreto no se disipa con la misma rapidez con que se produce, queda un remanente que al acumularse incrementa la temperatura de la masa. El calentamiento del concreto lo expande, de manera que posteriormente al enfriarse sufre una contracción, normalmente restringida, que genera esfuerzos
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de tensión capaces de agrietarlo. La posibilidad de que esto ocurra tiende a ser mayor a medida que aumenta la cantidad y velocidad de generación de calor y que disminuyen las facilidades para su pronta disipación. Es decir, el riesgo de agrietamiento de origen térmico se incrementa cuando se emplea un cemento de alta y rápida hidratación, como el tipo III, y las estructuras tienen gran espesor. Obviamente, la simultaneidad de ambos factores representa las condiciones pésimas en este aspecto. Consecuentemente con lo anterior, una de las medidas recomendables cuando se trata de construir estructuras voluminosas de concreto consiste en utilizar cementos que comparativamente generen menos calor de hidratación. En la Tabla 1.6 se reproducen datos del Informe ACI 225 R(16) relativos al calor de hidratación calculado para diversos tipos de cementos portland actuales. En lo referente a los cementos portland-puzolana, su calor de hidratación depende del tipo de clinker que contiene y de la actividad y proporción de su componente puzolánico. De manera general se dice que una puzolana aporta aproximadamente la mitad del calor que genera una cantidad equivalente de cemento. Por consiguiente, cuando se comparan en este aspecto dos cementos, uno portland y otro portland-puzolana elaborados con el mismo clinker, puede esperarse en el segundo una disminución del calor de hidratación por una cantidad del orden de la mitad del que produciría el clinker sustituido por la puzolana, si bien es recomendable verificarlo mediante prueba directa porque hay casos en que tal disminución es menor de lo previsto(16). Para establecer un criterio de clasificación de los cementos portland en cuanto a generación de calor, es pertinente definir ciertos limites. Así, haciendo referencia al calor de hidratación a 7 días de edad, en el portland tipo IV que por definición es de bajo calorelpuede suponer se alrededor de 60 extremo opuesto se ubica portland tipo III con un calor delcal/g; ordenen deel100 cal/g, ya medio intervalo se sitúa el portland tipo II sin requisitos especiales con un calor cercano a 80 cal/g, y al cual se le considera de moderado calor de hidratación. En las condiciones actuales de la producción local, solamente es factible disponer de los cementos portland tipo II y portland-puzolana, para las estructuras de concreto en que se requiere moderar el calor producido por la hidratación del cemento. Sobre esta base, y considerando dos grados de moderación.
Resistencia al ataque de los sulfatos El concreto de cemento portland es susceptible de sufrir daños en distinto grado al prestar servicio en contacto con diversas substancias químicas de carácter ácido o alcalino. Acidos inorgánicos: Clorhídrico, fluorhídrico, nítrico, sulfúrico Rápido Fosfórico Moderado Carbónico Lento Acidos orgánicos:
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Acético, fórmico, lácteo Rápido Tánico Moderado Oxálico, tartárico Despreciable Soluciones alcalinas:* Hidróxido de sodio > 20\ Moderado Hidróxido de sodio 10-20\, hipoclorito de sodio Lento Hidróxido de sodio < 10\, hidróxido de amonio Despreciable Soluciones salinas: Cloruro de aluminio Rápido Nitrato de amonio, sulfato de amonio, sulfato de sodio, sulfato de magnesio, sulfato de calcio Moderado Cloruro de amonio, cloruro de magnesio, cianuro de sodio Lento Cloruro de calcio, cloruro de sodio, nitrato de zinc, cromato de sodio Despreciable Diversas: Bromo (gas), solución de sulfito Moderado Cloro (gas), agua de mar, agua blanda - Lento Amonio (liquido) Despreciable *Las soluciones alcalinas pueden ocasionar reacciones del tipo álcaliagregado, en concretos con agregados reactivos con los álcalis. En cuanto a la selección del cemento apropiado, se sabe que el aluminato tricálcio (C3A) es el compuesto del cemento portland que puede reaccionar con los sulfatos externos para dar Bulfoaluminato de calcio hidratado cuya formación gradual se acompaña de expansiones que des integran paulatinamente el concreto. En consecuencia, una manera de inhibir esa reacción consiste en emplear cementos portland con moderado o bajo contenido de C3A, como los tipos II y V, seleccionados de acuerdo con el grado de concentración de los sulfatos en el medio de contacto. Otra posibilidad consiste en utilizar cementos portland-puzolana de calidad específicamente adecuada para este fin, ya que existe evidencia que algunas puzolanas como las cenizas volante. clase F son capaces de mejorar la resistencia a los sulfatos del concreto(21). Hay desde luego abundante información acerca del buen comportamiento que en este aspecto manifiestan los cementos de escoria de alto horno y los aluminosos, pero que no se producen en el país.
Estabilidad volumétrica Una característica indeseable del concreto hidráulico es su predisposición a manifestar cambios volumétricos, particularmente contracciones, que suelen causar agrietamientos en las estructuras. Para corregir este inconveniente, en casos que lo ameritan, se han desarrollado los cementos expansivos que se
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utilizan en los concretos de contracción compensada(22), pero que todavía no se producen localmente.
Estabilidad química De tiempo atrás se reconoce que ningún arqueado es completamente inerte al permanecer en contacto con la pasta de cemento, debido a los diversos procesos y reacciones químicas que en distinto grado suelen producirse entre ambos(16). Algunas de estas reacciones son benéficas porque , contribuyen a la adhesión del agregado con la pasta, mejorando las j propiedades mecánicas del concreto, pero otras son detrimentales porque generan expansiones internas que causan daño y pueden terminar por destruir al concreto. Las principales reacciones químicas que ocurren en el concreto tienen un participante común representado por los álcalis, óxidos de sodio y de potasio, que normalmente proceden del cemento pero eventualmente pueden provenir también de algunos agregados(24). Por tal motivo, estas reacciones se designan genéricamente como ácali-agregado, y a la fecha se le conocen tres modalidades que se distinguen por la naturaleza de las rocas y minerales que comparten el fenómeno: Reacciones deletéreas Alcali-sílice Alcali-agregado Alcali-silicato Alcali-carbonato
AGUA PARA CONCRETO USOS DEL AGUA
En relación con su empleo en el concreto, el agua tiene dos diferentes aplicaciones: como ingrediente en la elaboración de las mezclas y como medio fe curado de las estructuras recién construidas. En el primer caso es de lS0 interno como agua de mezclado, y en el segundo se emplea exteriormente =cuando el concreto se cura con agua. aunque en estas aplicaciones las características del agua tienen efectos de diferente importancia sobre el concreto, es usual que se recomiende emplear igual de una sola calidad en ambos casos. Así, normalmente, en las especificaciones para concreto se hace referencia en primer término a los requisitos que debe cumplir el agua para elaborar el concreto, porque sus efectos son más importantes, y después se indica que el agua que se utilice para curarlo debe ser del mismo origen, o similar, para evitar que se subestime esta segunda aplicación y se emplee agua de curado con características inadecuadas. En determinados casos se requiere, con objeto de disminuir la temperatura del concreto al ser elaborado, que una parte del agua de mezclado se administre en forma de hielo molido o en escamas. En tales casos, el agua que se utilice para fabricar el hielo debe satisfacer las mismas especificaciones de calidad del agua de mezclado. Como componente del concreto convencional, el agua suele representar aproximadamente entre lO y 25 por ciento del volumen del concreto recién mezclado, dependiendo del tamaño máximo de agregado que se utilice y del revenimiento que se requiera(38). Esto le concede una influencia importante a
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la calidad del agua de mezclado en el comportamiento y las propiedades del concreto, pues cualquier substancia dañina que contenga, aún en proporciones reducidas, puede tener efectos adversos significativos en el concreto. Una práctica bastante común consiste en utilizar el agua potable para fabricar concreto sin ninguna verificación previa, suponiendo que toda agua que es potable también es apropiada para elaborar concreto; sin embargo, hay ocasiones en que esta presunción no se cumple, porque hay aguas potables aderezadas con citratos o con pequeñas cantidades de azúcares, que no afectan su potabilidad pero pueden hacerlas inadecuadas para la fabricación de concreto(73). En todo caso, la consideración contraria pudiera ser más conveniente, es decir, que el agua para la elaboración del concreto no necesariamente requiere ser potable, aunque sí debe satisfacer determinados requisitos mínimos de calidad. REQUISITOS DE CALIDAD Los requisitos de calidad del agua de mezclado para concreto no tienen ninguna relación obligada con el aspecto bacteriológico (como es el caso de las aguas potables), sino que básicamente se refieren a sus características fisico-químicas ya sus efectos sobre el comportamiento y las propiedades del concreto. 1.4.2.1 Características fisico-químicas Refiriéndose a las características fisico-químicas del agua para concreto, no parece haber consenso general en cuanto a las limitaciones que deben imponerse a las substancias e impurezas cuya presencia es relativamente frecuente, como puede ser el caso de algunas sales inorgánicas (cloruros, sulfatos), sólidos en suspensión, materia orgánica, di óxido de carbono disuelto, etc. Sin embargo, en lo que sí son parece haber acuerdo es que no debe tolerarse presencia de substancias que francamente dañinas, como grasas, aceites,la azúcares y ácidos, por ejemplo. La presencia de alguna de estas substancias, que por lo demás no es común, debe tomarse como un síntoma de contaminación que requiere eliminarse antes de considerar la posibilidad de emplear el agua. Cuando el agua de uso previsto es potable, cabe suponer en principio que sus características fisico-químicas son adecuadas para hacer concreto, excepto por la posibilidad de que contenga alguna substancia saborizante, lo cual puede detectarse fácilmente al probarla. Así, por ejemplo, el USBR(15) considera que si el agua es clara, y no tiene sabor dulce, amargo o salobre, puede ser usada como agua de mezclado o de curado para concreto, sin necesidad de mayores pruebas. Si el agua no procede de una fuente de suministro de agua potable, se puede juzgar su aptitud como agua para concreto mediante los requisitos fisicoquímicos contenidos en la Norma Oficial Mexicana NOM C-122(46), recomendados especialmente para aguas que no son potables. Para el caso especifico de la fabricación de elementos de concreto preesforzado, hay algunos requisitos que son más estrictos en cuanto al limite tolerable de ciertas sales que pueden afectar al concreto y al acero de preesfuerzo, lo cual también se contempla en las NOM C-252(47) y NOM C-253(48). En la Tabla 1.24 se reproducen los limites especificados en dichas normas, para las sales e impurezas que con mayor frecuencia se hallan presentes en las aguas que no son potables, a fin de que no se excedan en el agua que se utilice para la elaboración de concreto.
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1.4.2.2 Efectos en el concreto En diversas especificaciones y prácticas recomendadas, al establecer la calidad necesaria en el agua de mezclado, se pone más énfasis en la valuación de los efectos que produce en el concreto, que en la cuantificación de las substancias indeseables e impurezas que contiene. Esto aparentemente se justifica porque tales reglamentaciones están dirigidas principalmente a construcciones urbanas, industriales o similares, cuyo concreto se produce en localidades donde normalmente se dispone de suministro de agua para uso industrial o doméstico. No siempre ocurre así durante la construcción de las centrales eléctricas, particularmente de las hidroeléctricas, en donde es necesario acudir a fuentes de suministro de agua cuya calidad es desconocida y con frecuencia muestra señales de contaminación. En tal caso, es prudente determinar en primer término las características fisico-químicas del agua y, si estas son adecuadas, proceder a verificar sus efectos en el concreto. Los efectos indeseables que el agua de mezclado de calidad inadecuada puede producir en el concreto, son a corto, mediano y largo plazo. Los efectos a corto plazo normalmente se relacionan con el tiempo de fraguado y las resistencias iniciales, los de mediano plazo con las resistencias posteriores (a 28 días o más) y los de largo plazo pueden consistir en el ataque de sulfatos, la reacción álcaliagregado y la corrosión del acero de refuerzo. La prevención de los efectos a largo plazo se consigue por medio del análisis químico del agua antes de emplearla, verificando que no contenga cantidades excedidas de sulfatos, álcalis, cloruros y di óxido de carbono disuelto, principalmente. Para prevenir los efectos a corto y mediano plazo, se acostumbra precalificar el agua mediante pruebas comparativas de tiempo de fraguado y de resistencia a compresión a 7 y 28 días. En estas pruebas se comparan especímenes elaborados con mezclas idénticas, en las que sólo cambia la procedencia del agua de mezclado: agua destilada en la mezcla-testigo y el agua en estudio en la mezcla de prueba. Las pruebas de tiempo de fraguado pueden efectuarse en pasta de cemento, según los métodos NOM C-58 o C-59 (ASTM C 266 o C 191), o bien en mezclas de concreto conforme al método NOM C-177 (ASTM C 403). Para llevar a cabo las pruebas de resistencia a compresión, se emplean normalmente especímenes de mortero, elaborados y ensayados de acuerdo con el método NOM C-61 (ASTM C 109), aunque también esaposible utilizar especímenes de concreto, elaborados y ensayados conforme los métodos NOM C-159 y C-83 (ASTM C 192 y C 39). 1.4.3 VERIFICACION DE CALIDAD La verificación de la calidad del agua de uso previsto para elaborar el concreto, debe ser una práctica obligatoria antes de iniciar la construcción de obras importantes, como es el caso de las centrales para generar energía eléctrica. Sin embargo, puede permitirse que esta verificación se omita en las siguientes condiciones: 1) El agua procede de la red local de suministro para uso doméstico y no se le aprecia olor, color ni sabor; no obstante que no posea antecedentes de uso en la fabricación de concreto.
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2) El agua procede de cualquier otra fuente de suministro que cuenta con antecedentes de uso en la fabricación de concreto con buenos resultados, y no se le aprecia olor, color ni sabor. Por el contrario, la verificación de calidad del agua, previa a su empleo en la fabricación de concreto, debe ser un requisito ineludible en los siguientes casos: 3) El agua procede de la red local de suministro para uso doméstico y, aunque posee antecedentes de U80 en la fabricación de concreto, se le aprecia cierto olor, color o sabor. 4) El agua procede de cualquier fuente de suministro sin antecedentes de uso en la fabricación de concreto, aunque no manifieste olor, color ni sabor. Cuando la obra se localiza en las inmediaciones de un centro de población, es muy probable que exista abastecimiento de agua en la localidad, del cual pueda disponerse para fabricar el concreto. Al referirse a esta red de suministro público, es pertinente distinguir entre el agua para uso doméstico y para uso industrial. La primera por lo general reúne condiciones fisico-químicas de potabilidad, salvo eventuales fallas en el aspecto bacteriológico que pueden hacerla impropia para el consumo humano, pero no afectan al concreto. El agua para uso industrial por lo común no es potable, no sólo en el aspecto bacteriológico sino también en el aspecto fisico-químico, pues frecuentemente proviene del tratamiento de aguas negras o es agua reciclada de procesos industriales, por lo cual puede contener sustancias dañinas al concreto. Por tal motivo, siempre es necesario verificar la calidad del agua de uso industrial, a menos que tenga antecedentes de uso con buen éxito en la fabricación de concreto. Hay otrasdefuentes de suministro de agua para el concreto en sitios alejados los centros de población, como sonelaborar los pozos, manantiales corrientes superficiales (arroyos y ríos), almacenamientos naturales (lagos lagunas) y almacenamientos creados artificialmente (vasos de presas). Salvo que existan antecedentes de uso del agua en la fabricación de concreto con buenos resultados, debe verificarse invariablemente su calidad antes d emplearla. En cuanto al agua de mar, su principal inconveniente al ser juzgada como agua de mezclado para concreto, consiste en su elevado contenido de cloruros (más de 20000 ppm) que la convierten en un medio altamente corrosivo para e acero de refuerzo, y esto la hace inaceptable para su empleo en el concreto reforzado. No obstante, en determinados casos se ha llegado a emplear agua de mar para la elaboración de concreto destinado a elementos no reforzados Un ejemplo local de ello lo constituyen las escolleras de algunas centra le termoeléctricas situadas a la orilla del mar, construidas mediante el apilamiento de grandes bolsas de plástico rellenas in situ con un mortero fluido bombeable, hecho a base de arena, cemento portland tipo 110 tipo V y eventualmente, agua de mar en vez de agua dulce. En casos así, es necesario verificar si el tiempo de fraguado del mortero o del concreto, con el cemento de uso previsto, es adecuado para las condiciones de obra ya que el exceso d cloruros en el agua de mar tiende a acelerar el fraguado. En la construcción de centrales eléctricas, y en especial hidroeléctricas, es bastante común disponer del agua procedente de corrientes fluviales que pueden contener substancias contaminantes de diversa índole. La manera
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recomendable de proceder en estos casos, consiste en obtener muestras del agua con suficiente anticipación al inicio de las obras, con objeto de verificar sus características fisico-quimicas y sus efectos en el concreto. Estas muestras deben colectarse en diversas épocas del año, para abarcar todas las posibles condiciones de suministro, y del resultado de su verificación debe poder concluirse si el agua es aceptable en su estado original, o si requiere ser sometida a algún tratamiento previo de sedimentación, filtración, etc. Posteriormente, en el curso del suministro, debe implantarse un plan de verificación rutinaria, mediante muestreo y ensaye periódico, de acuerdo con los programas de construcción. El muestreo del agua para esta finalidad, debe conducirse según el método de la NOM C-277, y el análisis correspondiente debe realizarse conforme a la NOM C-283. Procedimiento prueba de vicat 1. Debido a que no se contaba con una mezcladora de dos velocidades que operara adecuadamente, se mezclaron 500 gr. de cemento blanco con agua a mano, esto . con ayuda de una pala de hule para batido y dentro del tambo que la norma especifica. 2. Se vació el agua dentro del tambo y subsecuentemente el cemento blanco marca Apasco, se esperó 30 segundos para su absorción y finalmente se mezcló a mano hasta lograr una perfecta integración de la pasta. 3. Una vez elaborada la pasta, se tomó con las manos (utilizando guantes) una / porción de esta cuyo volumen fuera aproximado al del molde de prueba. Esta muestra se arrojó seis veces de una a otra mano ( estando estas aproximadamente a 15 cm una de la otra) para así lograr una forma redondeada del espécimen. 4. Se introdujo la muestra dentro del molde cónico rígido (sin comprimir) y se afinó la superficie, se colocó la base de acrílico sobre el cono y se volteó en conjunto. Finalmente se colocó el espécimen de prueba en el aparato Vicat. 5. Una vez colocado el espécimen de prueba de manera centrada en el aparato Vicat, se llevó el borde de la varilla móvil del aparato hasta el ligero contacto con la parte superior de la muestra, se fijó en ese punto, se calibró la marca de graduación y se soltó la varilla. Se esperó durante 30 segundos y se midió la penetración de la varilla en la muestra, en milímetros; debiéndose obtener una / penetración de 10::!: I mm. La prueba se repetirá hasta que la penetración de la varilla se encuentre dentro de los límites establecidos por la norma, preparando una nueva muestra de pasta por cada prueba realizada. 1.3 AGREGADOS DEL CONCRETO HIDRAULICO En las mezclas de concreto hidráulico convencional, los agregados suelen representar entre 60 y 75 por ciento, aproximadamente, del volumen absoluto de todos los componentes; de ahí la notable influencia que las características y propiedades de los agregados ejercen en las del correspondiente concreto. 1.3.1 AGREGADOS PARA CONCRETOS DE DIVERSO PESO UNITARIO Una característica importante del concreto es su peso unitario, porque es índice de propiedades que a su vez influyen decisivamente en el empleo que se le da.
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Como es evidente, dicha característica del concreto depende principalmente del peso especifico de los agregados que lo integran. Si se representa el nivel aproximado que ocupan en la escala de pesos unitarios, cinco diferentes clases de concreto cuyas designaciones, pesos unitarios y usos comunes se indican a continuación. Esta variedad de usos da lugar a una primera clasificación de los agregados de acuerdo con su peso específico y correspondiente aptitud para producir concretos de las clase indicadas. En la Tabla 1.10 se incluyen los principales tipos de agregados que se utilizan en dichos concretos. Procede hacer notar que tanto los concretos ligeros como el concreto pesado, requieren de agregados especiales y tienen usos específicos que resultan fuera del campo de aplicación que se considera convencional, en el que casi todo el concreto que se utiliza es de peso normal. Con base en esa consideración, so1o se aborda aquí el tema de los agregados denominados de peso normal, porque son los que se utilizan en la elaboración. Cada una de estas variedades del concreto de peso normal tiene, en algún aspecto, requisitos propios para sus agregados; sin embargo, los requisitos básicos y más generales son los correspondientes a los agregados para el concreto convencional, porque abarcan el campo de aplicación de mayor amplitud. Además, los aspectos que en la Sección 2 se mencionan acerca del comportamiento geológico del concreto, tanto en estado fresco como endurecido, son más bien aplicables al concreto convencional porque se elabora con pastas de cemento de consistencia plástica. Por todo ello, conviene centrar el interés en los agregados de peso normal destinados al , concreto convencional. 1.3.3 CLASIFICACION DE LOS AGREGADOS DE PESO NORMAL Los agregados de peso normal comúnmente proceden de la desintegración, por causas naturales o medios artificiales, de rocas con peso especifico entre 2.4 y 2.8, aproximadamente; de manera que al utilizarlos se obtienen concretos con peso volumétrico, en estado fresco, en el intervalo aproximado de 2200 a 2550 kg./m3. Existen diversas características en los agregados, cuyas diferencias permiten clasificarlos e identificarlos. Las principales características que sirven a tal fin, se indican a continuación: 1.3.3.1 Por el origen de las rocas Una primera razón para establecer diferencia entre los agregados, se refiere al distinto origen de las rocas que los constituyen. La definición del origen y la composición de las rocas es un asunto útil y necesario, porque permite inferir ciertos aspectos relacionados con el comportamiento de las mismas al ser utilizadas como agregados en el concreto. Por su génesis geológica, las rocas se dividen en ígneas, sedimentarias y metamórficas, las que a su vez se subdividen y clasifican en diversos tipos de acuerdo con sus características textuales y mineralógicas. las rocas ígneas, o endógenas, proceden de la solidificación por enfriamiento je la materia fundida (magma) y pueden dividirse en dos grupos: las rocas intrusivas, o plutónicas, que provienen del enfriamiento lento que ocurre
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inmediatamente abajo de la superficie terrestre, y las extrusivas, o volcánicas, que se producen por el enfriamiento rápido del material que es expulsado en las erupciones volcánicas (derrames lávicos y eventos piroclásticos). Las rocas ígneas se clasifican por su textura, estructura y composición minera lógica y química, de igual modo que las otras clases de rocas. ,as rocas sedimentarias, como su nombre lo indica, son el resultado del proceso de transporte, depósito y eventual litificación, sobre la corteza terrestre, de los productos de intemperismo y erosión de otras rocas preexistentes; proceso que frecuentemente se produce bajo el agua, pero también puede ocurrir en el ambiente atmosférico. Su grado de consolidación puede \ser muy variable, desde un estado muy compacto en antiguos sedimentos, hasta un estado prácticamente sin consolidar en sedimentos cuyo proceso es relativamente reciente o no existen condiciones favorables para su consolidación. De acuerdo con el tamaño de sus partículas, estos sedimentos !no consolidados se identifican como gravas, arenas, limos y arcillas. Las rocas metamórficas se forman como consecuencia de procesos que involucran altas presiones y temperaturas y de fuerzas que se generan en la corteza terrestre, cuyos efectos pueden manifestarse sobre rocas ígneas, sedimentarias e inclusive metamórficas previamente formadas. Tales efectos se traducen en alteraciones de la textura, estructura y composición mineralógica, e incluso química, de las rocas originales. Las rocas metamórficas resultantes pueden ser de estructura masiva, pero con mayor frecuencia presentan estructura laminar, o foliada, de manera que al desintegrarse pueden producir fragmentos con tendencia tabular, de acuerdo con su grado de foliación. Las rocas en general se hallan constituidas por minerales cuyas características permiten reconocerlos cuantificarlos. Aunque hay algunos casos de constituidas por un soloy mineral, la mayoría se hallan compuestas porrocas varios minerales. A medida que la roca se fragmenta y las partículas se reducen de tamaño, resulta más difícil identificarla. Así, en los fragmentos con tamaño de grava se conservan la variedad de minerales, la textura y la estructura de la roca original; en las partículas de arena de mayor tamaño todavía es posible que se conserven e identifiquen las características mineralógicas y estructurales de la roca de origen, pero en los granos de arena de menor tamaño solamente resulta factible la identificación de los minerales. Para definir el origen geológico y la composición minera lógica de las rocas que integran los agregados, y para hacer una estimación preliminar de su calidad fisico-química, se acostumbra realizar el examen petrográfico (NOM C265/ASTM C 295) aplicando una nomenclatura normalizada como la ASTM C 294(41). Con base en ésta, se formaron las tablas 1.12 y 1.13; en la primera se incluye una relación de los principales minerales que de ordinario se hallan presentes en las rocas que son fuente de agregados de peso normal, y en la segunda se hace un resumen de la composición mineralógica y otras características comunes de dichas rocas.
a. Agregados naturales Dado que existen numerosas fuerzas y eventos de la naturaleza capaces de ocasionar la fragmentación de las rocas, los productos fragmentados también suelen presentar variadas características como consecuencia del
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distinto modo de actuar de las fuerzas y eventos causantes. Esto, sumado a la diversidad de clases y tipos de rocas, da por resultado una amplia variedad de características en los agregados cuya fragmentación es de origen natural. Algunas de las causas naturales que con mayor frecuencia producen la fragmentación de las rocas, y la denominación que usualmente se da a los productos fragmentados, se indican a continuación.
Origen de la fragmentación Acción erosiva de las aguas pluviales, combinada con la erosión hidráulica y mecánica producida por el acarreo de fragmentos a lo largo del curso de las corrientes de agua Acción expansiva del agua al congelarse, combinada con la erosión mecánica producida por el arrastre de fragmentos por medio de la nieve y el hielo en el cauce de los glaciares.
Acción erosiva del agua de mar, combinada con la erosión mecánica producida por el arrastre y acarreo de fragmentos por medio del oleaje, las mareas y las corrientes marinas.
Acción desintegrante
debida al diastrofismo y al intemperismo, combinada con la erosión mecánica producida por el transporte de fragmentos por medio del viento.
Producto resultante Aluviones: cantos rodados, gravas arenas, limos y arcillas en depósitos fluviales y lacustres.
Morrenas: bloques, cantos
yrodados arcillasgravas, arenas, limos I en depósitos glaciales. i- Depósitos marinos: gravas, arenas limos y arcillas, depositados a lo largo de las costas, formando playas. Depósitos edlicos: arenas finas, limos y arcillas, que se depositan y acumulan formando dunas y ménos.
Depósitos piroclásticos:
grandes fragmentos, bombas y bloques, cenizas volcánicas, que se depositan en las zonas de influencia de los volcanes, de acuerdo con la magnitud de las erupciones.
Fragmentación
de la masa de roca fundida (magma) por efecto de las fuerzas que se generan en las erupciones volcánicas.
De estos cinco tipos de depósitos de rocas fragmentadas, los depósitos glaciales son prácticamente inexistentes en México porque su situación geográfica no es propicia para la existencia de glaciares salvo en las laderas de ciertos volcanes cuyas cumbres tienen nieve perpetua. Refiriéndose a los
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cuatro tipos de depósitos restantes, las condiciones locales de existencia y utilidad como agregados para concreto son en términos generales como enseguida se resume. Depósitos fluviales y lacustres. Este tipo de depósito constituye la fuente más común de agregados naturales en México, excepto en las regiones donde no existen corrientes superficiales, como ocurre en la Península de Yucatan y en las zonas desérticas y semidesérticas del norte y noroeste de la República. Los agregados naturales de esta fuente resultan especialmente útiles para la construcción de las centrales hidroeléctricas y en general para todas aquellas obras que los tienen disponibles a distancias razonables. Aunque sus características granulométricas y de limpieza pueden ser muy variables de un depósito a otro, e incluso dentro de un mismo depósito, mediante una acertada selección y un procesamiento adecuado, casi siempre es posible ponerlos en condiciones apropiadas para su utilización en el concreto. 1.3.3.3 Por el tamaño de las partículas Se ha dicho que el concreto hidráulico es la aglutinación mediante una pasta de cemento, de un conjunto de partículas de roca cuyas dimensiones comprenden desde micras hasta centímetros. Para el caso del concreto convencional, en que se utilizan mezclas de consistencia plástica, la experiencia ha demostrado la conveniencia que dentro de ese intervalo dimensional se hallen representados todos los tamaños de partículas y que, una vez que se ha establecido mediante pruebas la composición del concreto con determinados agregados, debe mantenerse razonablemente uniforme esta composición durante la producción, a fin de que las características y propiedades del concreto resulten dentro de un marco de variación predecible. Para mantener una adecuada uniformidad en la granulometria de los agregados durante su utilización en la elaboración del concreto, el procedimiento consiste en dividirlos en fracciones que se dosifican individualmente. Puesto que el grado de uniformidad asequible está en función del intervalo abarcado por cada fracción, lo deseable es dividir el conjunto de partículas en el mayor número de fracciones que sea técnica, económica y prácticamente factible. cuadro 2 ASPECTOS INFLUIDOS EN EL CONCRETO CONCRETO FRESCO CONCRETO ENDURECIDO
CARACTERISTICAS Manejabilidad Resistencia mecánica DE LOS AGREGADOS Requerimiento Cambios Granulometría de agua volumétricos
Limpieza (materia orgánica, limo, arcilla y otros finos
Sangrado
Economía
Requerimiento
¡
de agua Contracción
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Durabilidad Resistencia
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indeseables) Densidad (gravedad especifica)
plástica
I Peso unitario
Requerimiento
Sanidad, Absorción y porosidad
de agua Pérdida de revenimiento
Forma de partículas
Textura superficial
Contracción plástica Manejabilidad
Tamaño máximo
Requerimiento de agua
Reactividad con los Alcalis
Módulo de elasticidad
Resistencia a la abrasión
Resistencia mecánica (por aplastamiento)
Partículas
Sangrado
Manejabilidad
Requerimiento de agua
Segregación
Peso unitario
Requerimiento de agua
Contracción plástica
friables y terrones de arcilla Coeficiente de expansión térmica
mecánica Cambios volumétricos
Peso unitario Durabilidad
Durabilidad
Permeabilidad
Resistencia mecánica
Cambios volumétricos
Economía Resistencia al desgaste
Economía
Resistencia mecánica
Cambios volumétricos
Peso unitario
Permeabilidad
economía
Durabilidad
módulo de elasticidad
cambios volumétricos
Resistencia a la abrasión
Durabilidad
resistencia mecánica
resistencia mecánica
durabilidad
eventos superficiales
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propiedades térmicas
a) Agregado fino La composición granulométrica de la arena se acostumbra analizar mediante su separación en siete fracciones, cribándola a través de mallas normalizadas como "serie estándar", cuyas aberturas se duplican sucesivamente a partir de la más reducida que es igual a 0.150 mm (NOM M o. 150/ASTM No.100). De esta manera, para asegurar una razonable continuidad en la granulometria de la arena, las especificaciones de agregados para concreto (NOM C-111/ASTM C 33)(42, 43) requieren que en cada fracción exista una proporción de partículas comprendida dentro de ciertos limites establecidos empíricamente. M o. 150/ASTM No.100). De esta manera, para asegurar una razonable continuidad en la granulometria de la arena, C las33)(42, especificaciones de que agregados para concreto (NOM C-111/ASTM 43) requieren en cada fracción exista una proporción de partículas comprendida dentro de ciertos limites establecidos empíricamente. Dichos limites, que definen el huso granulométrico. criterio rígido la aceptación de la arena con base en esta característica, sino de preferencia dejar abierta la posibilidad de que puedan emplear arenas con ciertas deficiencias granulométricas, siempre y cuando no exista la alternativa de una arena mejor graduada, y se demuestre mediante pruebas que la arena en cuestión permite obtener concreto de las características y propiedades requeridas a costo razonable. b.
Agregado grueso
De igual modo que en el caso de la arena, es deseable que el agregado grueso en conjunto posea continuidad de tamaños en su composición granulométrica, si bien los efectos que la granulometria de la grava produce sobre la manejabilidad de las mezclas de concreto no son tan notables como los que produce la arena. Para analizar la composición granulométrica de la grava en conjunto, se le criba por mallas cuyas aberturas se seleccionan de acuerdo con el intervalo dimensional dado por su tamaño máximo, buscando dividir este intervalo en suficientes que permitan juzgar suque distribución de tamaño a fin de compararlafracciones con los limites granulométricos le sean aplicables. Por otra parte, según se indicó en 1.3.3.3, para la utilización de la grava en la elaboración del concreto, se acostumbra subdividirla en fracciones que se manejan y dosifican individualmente en proporciones adecuadas para integrar la curva granulométrica requerida en la grava total. De acuerdo con lo anterior, cuando se verifica la granulometría de una muestra de grava, pueden presentarse dos casos que ameritan la aplicación de criterios de juicio diferentes. El primer caso es cuando se analiza una muestra de grava integral procedente de una determinada fuente de suministro propuesta y se requiere juzgar si contienerequerida todos los en tamaños en proporciones adecuadas para integrar la granulometria el concreto, o si es posible considerar la trituración de tamaños mayores en exceso para producir tamaños menores
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faltantes, o bien si resulta necesario buscar otra fuente de suministro para substituir O complementar las deficiencias de la fuente en estudio. El segundo caso se refiere a la verificación granulométrica de fracciones individuales de grava, previamente cribadas a escala de obra, a fin de comprobar principalmente si el proceso de separación por cribado se realiza con la precisión especificada dentro de sus correspondientes intervalos nominales. En tal caso, debe prestarse atención especial a la cuantificación de los llamados defectos de clasificación representados por las partículas cuyas dimensiones resultan fuera del intervalo nominal de la fracción, y para los cuales hay limitaciones especificas. A las partículas menores que el limite inferior del intervalo se les denomina subtamaño nominal ya las mayores que el limite superior del intervalo, sobretamaño nominal. 1.3.4.2 Materiales contaminantes Existen diversos materiales que con cierta frecuencia acompañan a los agregados, y cuya presencia es inconveniente por los efectos adversos que producen en el concreto. Entre dichos materiales contaminantes, los más comunes son los finos indeseables (limo y arcilla), la materia orgánica, el carbón y el lignito, las partículas ligeras y los terrones de arcilla y otras partículas desmenuzables. Si bien lo deseable es disponer de agregados completamente libres de estas materias perjudiciales, en la práctica esto no siempre es factible, por lo cual se hace necesario tolerarlas en proporciones suficientemente reducidas para que sus efectos nocivos resulten poco significativos. a.Limo y arcilla El limo es el material granular fino, sin propiedades plásticas, cuyas partículas tienen tamaños normalmente comprendidos entre 2 y 60 micras aproximadamente, en tanto que la arcilla corresponde al material más fino, integrado por partículas que son menores de 2 micras y que sí posee propiedades plásticas. b) Materia orgánica La materia orgánica que contamina los agregados suele hallarse principalmente en forma de humus, fragmentos de raíces y plantas, y trozos de madera. La contaminación excesiva con estos materiales, básicamente en la arena, ocasiona interferencia en el proceso normal de hidratación del cemento, afectando la resistencia y durabilidad del concreto. c) Partículas inconvenientes Además de los contaminantes ya mencionados, hay fragmentos de materiales de calidad inadecuada que con cierta frecuencia se encuentran en los agregados, principalmente en los de origen natural. Entre dichos materiales inconvenientes cabe mencionar las partículas suaves y desmenuzables, como los terrones de arcilla y los fragmentos de rocas alteradas, las partículas ligeras como las de carbón y lignito y las de rocas muy porosas y débiles. d) Sales inorgánicas
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Las sales inorgánicas que ocasionalmente pueden hallarse como contaminación en los agregados de origen natural son los sulfatos y los cloruros, principalmente estos últimos, como ocurre en los agregados de procedencia marina. La presencia excesiva de estas sales en el seno del concreto es indeseable por los daños que pueden ocasionar, si bien difieren en su forma de actuar y en la manifestación e intensidad de sus efectos. 1.3.4.3 Calidad física intrínseca Al examinar la aptitud física de los agregados en general, es conveniente diferenciar las características que son inherentes a la calidad esencial de las rocas constitutivas, de los aspectos externos que corresponden a sus fragmentos. Entre las características físicas que contribuyen a definir la calidad intrínseca de las rocas, destacan su peso especifico, sanidad, porosidad y absorción, resistencia mecánica, resistencia a la abrasión, módulo de elasticidad y propiedades térmicas. a.Peso especifico Es frecuente citar el término densidad al referirse a los agregados, pero aplicado más bien en sentido conceptual. Por definición(50), la densidad de un sólido es la masa de la unidad de volumen de su porción impermeable, a una temperatura especificada, y la densidad aparente es el mismo concepto, pero utilizando el peso en el aire en vez de la masa. Ambas determinaciones suelen expresarse en gramos entre centímetro cúbico (g/cm3) y no son rigurosamente aplicadas en las pruebas que normalmente se utilizan en la tecnología del concreto, salvo en el caso del cemento y otros materiales finamente divididos. b) Porosidad y absorción La porosidad de un cuerpo sólido es la relación de su volumen de vacíos entre su volumen total, incluyendo los vacíos, y se expresa como porcentaje en volumen(26). Todas las rocas que constituyen los agregados de peso normal son porosas en mayor o menor grado, pero algunas poseen un sistema de poros que incluye numerosos vacíos relativamente grandes (visibles al microscopio), que en su mayoría se hallan interconectados, y que las hace permeables. De este modo algunas rocas, aunque poseen un bajo porcentaje de porosidad, manifiestan un coeficiente de permeabilidad comparativamente alto, es decir, más que el contenido de vacíos influye en este aspecto su forma, tamaño y distribución. Por ejemplo, una roca de estructura granular con I por ciento de porosidad, puede manifestar el mismo coeficiente de permeabilidad al agua, que una pasta de cemento hidratada con 50 por ciento de porosidad(52) pero con un sistema de poros submicroscópicos. c) Sanidad Entre los atributos que permiten definir la calidad física intrínseca de las rocas que constituyen los agregados, tiene mucha importancia la sanidad porque es buen índice de su desempeño predecible en el concreto. En la terminología aplicable(26), la sanidad se define como la condición de un sólido que se halla libre de grietas, defectos y fisuras. Particularizando para el caso de los agregados, la sanidad se describe como su aptitud para soportar la acción agresiva a que se exponga el concreto que los contiene, especialmente la
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que corresponde al intemperismo. En estos términos, resulta evidente la estrecha relación que se plantea entre la sanidad de los agregados y la durabilidad del concreto en ciertas condiciones. d) Resistencia mecánica De acuerdo con el aspecto general del concreto convencional, cuya descripción se hizo en 1.1, en este concreto las partículas de los agregados permanecen dispersas en la pasta de cemento y de este modo no se produce cabal contacto permanente entre ellas. En tal concepto, la resistencia mecánica del concreto endurecido, especialmente a compresión, depende más de la resistencia de la pasta de cemento y de su adherencia con los agregados, que de la resistencia propia de los agregados solos(45). Sin embargo, cuando se trata del concreto de muy alta resistencia, con valores superiores a los 500 kg./cm2, o del concreto compactado con rodillo (CCR) en que si se produce contacto entre las partículas de los agregados, la resistencia mecánica de éstos adquiere mayor influencia en la del concreto. e) Resistencia a la abrasión La resistencia que los agregados gruesos oponen a sufrir desgaste, rotura o desintegración de partículas por efecto de la abrasión, es una característica que suele considerarse como un índice de su calidad en general, y en particular de su capacidad para producir concretos durables en condiciones de servicio donde intervienen acciones deteriorantes de carácter abrasivo. Asimismo, se le considera un buen indicio de su aptitud para soportar sin daño, las acciones de quebrantamiento que frecuentemente recibe el agregado grueso en el curso de su manejo previo a la fabricación del concreto. f) Módulo de elasticidad Las propiedades elásticas del agregado grueso, son características que interesan en la medida que afectan las correspondientes del concreto endurecido, en particular su módulo de elasticidad y su relación de Poisson. g) Propiedades térmicas El comportamiento del concreto sometido a cambios de temperatura, resulta notablemente influido por las propiedades térmicas de los agregados; sin embargo, como estas propiedades no constituyen normalmente una base para la selección de los agregados, lo procedente es verificar las propiedades térmicas que manifiesta el concreto, para es tomarlas en cuenta diseñar aquellastérmicas estructuras en que su influencia importante. Entreallas propiedades del concreto, la que interesa con mayor frecuencia para todo tipo de estructuras sujetas a cambios significativos de temperatura, es el coeficiente de expansión térmica lineal, que se define como el cambio de dimensión por unidad de longitud, que ocurre por cada grado de variación en la temperatura, y que se expresa de ordinario en millonésima/°C. 1.3.4.5 Tamaño máximo de las partículas En un conjunto de partículas de agregados para concreto, es pertinente distinguir entre el tamaño máximo efectivo y el que se designa como tamaño máximo nominal. El primero se identifica con la malla de menor abertura en que alcanza a pasar efectivamente el total de las partículas del conjunto, cuando
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se le criba sucesivamente en mallas cuyas aberturas se incrementan gradualmente. La determinación de este tamaño máximo es necesaria cuando se analizan granulométricamente muestras representativas de depósitos naturales, a fin de conocer el tamaño máximo disponible en el depósito en estudio; y su verificación es una medida de control indispensable durante el suministro del agregado grueso ya clasificado, previamente a su empleo en la fabricación del concreto, para prevenir que se le incorporen partículas mayores de lo permitido, que pueden ocasionar dificultades en su elaboración, manejo y colocación. El tamaño máximo nominal del agregado es el que se designa en las especificaciones como tamaño máximo requerido para el concreto de cada estructura en particular, y se define de acuerdo con diversos aspectos tales como las características geométricas y de refuerzo de las estructuras, los procedimientos y equipos empleados para la colocación del concreto, el nivel de la resistencia mecánica requerida en el concreto, etc. Debido a la dificultad práctica de asegurar una dimensión máxima precisa en el tamaño de las partículas durante la clasificación y el suministro del agregado grueso, es usual conceder una tolerancia dimensional con respecto al tamaño máximo nominal, pero limitando la proporción de partículas que pueden excederlo. De esta manera, no basta con especificar el tamaño máximo nominal, sino que también es necesario definir el tamaño máximo efectivo permisible y la proporción máxima de partículas que puede admitirse entre el tamaño máximo nominal y el efectivo, es decir, lo que constituye el sobretamaño nominal tolerable. 1.5 ADITIVOS PARA CONCRETO 1.5.1 DEFINICION Debido a que los componentes básicos del concreto hidráulico son el cemento, el agua y los agregados, cualquier otro ingrediente que se incluya en su elaboración puede ser considerado, literalmente hablando, como un aditivo. Sin embargo, en la práctica del concreto hidráulico convencional, ,no se consideran aditivos las puzolanas y las escorias cuando forman parte de un cemento portland-puzolana. portland-escoria, ni tampoco las fibras de refuerzo porque dan oirán a concretos que no se consideran convencionales. Con estas salvedades, resulta válida la definición propuesta por el Comité ACI 116(26), según la cual un aditivo es un material distinto del agua, los agregados, el cemento hidráulico y las fibras de refuerzo, que se utiliza como ingrediente del mortero o del concreto, y que se añade a la revoltura inmediatamente antes o durante el mezclado. La interpretación que puede darse a esta definición es que un material sólo puede considerarse como aditivo cuando se incorpora individualmente al concreto, es decir, que se puede ejercer control sobre su dosificación. De esta manera, las puzolanas y las escorias solamente son aditivos si se les maneja y administra por separado del cemento portland. Lo cual no deja de ser más bien una cuestión de forma, ya que cualitativamente sus efectos son los mismos que si se administran por conducto del cemento. Para complementar la definición anterior, tal vez cabria añadir que los aditivos para concreto se utilizan con el propósito fundamental de modificar convenientemente el comportamiento del concreto en estado fresco, y/o de
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inducir o mejorar determinadas propiedades deseables en el concreto endurecido. 1.5.2 USOS DE LOS ADITIVOS El comportamiento y las propiedades del concreto hidráulico, en sus estados fresco y endurecido, suelen ser influidos y modificados por diversos factores intrínsecos y extrínseco. Los intrínsecos se relacionan esencialmente con las características los componentes y las cantidades en que éstos se proporcionan para laborar el concreto. En cuanto a los extrínsecos, pueden citarse principalmente las condiciones ambientales que prevalecen durante la elaboración y colocación del concreto, las prácticas constructivas que se emplean en todo el proceso desde su elaboración hasta el curado, y las condiciones de exposición y servicio a que permanece sujeta la estructura durante su vida útil. Algunos de estos factores pueden ser objeto de maniobra por parte del usuario del concreto, pero otros no. Por ejemplo, los aspectos relativos a la composición del concreto ya las prácticas constructivas son factores susceptibles de ajuste y adaptación, en tanto los que corresponden al medio ambiente ya las condiciones de exposición y servicio, por lo general son factores fuera del control del usuario. De acuerdo con este planteamiento, para influir en el comportamiento y las propiedades del concreto, a fin de adaptarlos a las condiciones externas, se dispone principalmente de dos recursos: 1) La selección y uso de componentes idóneos en el concreto, combinados en proporciones convenientes. 2) El empleo de equipos, procedimientos, y prácticas constructivas en general, de eficacia comprobada y acordes con la obra que se construye. El uso de aditivos queda comprendido dentro del primer recurso y normalmente representa una medida opcional, para cuando las otras medidas no alcanzan a producir los efectos requeridos, en función de las condiciones externas actuales o futuras. Es decir, la práctica recomendable para el uso de los aditivos en el concreto, consiste en considerarlos como un medio complementario y no como un substituto de otras medidas primordiales, tales como el uso de un cemento apropiado, una mezcla de concreto bien diseñada, o prácticas constructivas satisfactorias. Según los informes del Comité ACI 212(76), (77), (78), los aditivos suelen emplearse en la elaboración de concretos, morteros o mezclas de inyección, no sólo para modificar sus propiedades en los estados fresco y endurecido, sino también por economía, para ahorrar energía y porque hay casos en que el uso de un aditivo puede ser el único medio factible para obtener el resultado requerido, citando como ejemplos la defensa contra la congelación y el deshielo, el retardo o la aceleración en el tiempo de fraguado y la obtención de muy alta resistencia. Asimismo, señalan que los principales efectos que se persiguen con el uso de los aditivos, son los que a continuación se mencionan para ambos estados del concreto. Propiedades mecánicas del concreto
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Endurecimiento del concreto con la edad. La combinación del cemento con el agua de la mezcla se realiza lentamente lográndose hidratar a los 30 días en las mejores condiciones del laboratorio, sólo un poco más del 80% del cemento empleado. En el transcurso del tiempo, el cemento continúa su proceso de hidratación tomando el agua necesaria del ambiente atmosférico, corriendo parejas con su propio endurecimiento y formando una curva asintótica a los valores más elevados de la fatiga de ruptura. Los concretos fabricados con cemento Tipo m, Alta Resistencia Rápida, alcanzan a los 7 dias la resistencia correspondiente a los 28 días del cemento Tipo I, pero a los dos años ambas resistencias son prácticamente iguales. Se ha formado con valores medios obtenidos de la ruptura a la compresión de cilindros de 15 cm de diámetro por 30 cm de altura, fabricados y curados de acuerdo con la especificación A.S.T.M. c-192-49. Cuando se efectúa la ruptura del cilindro a los 28 días de colado, la fatiga correspondiente a esa ruptura se representa por f' " y constituye el valor base al cual se refieren las especificaciones. Propiedades y usos. El cemento aluminoso se caracteriza por su rápido endurecimiento y su elevada resistencia a las 24 horas. Esto hace que su empleo nos economice madera y tiempo de entrega de las obras. Por su gran resistencia a los agentes químicos, particularmente a las aguas de mar y sulfatadas, se le emplea en estos casos en lugar del cemento Portland normal. Por su insensibilidad a las bajas temperaturas, es muy empleado en los lugares fríos. El fraguado de estos cementos se acelera con: Hidróxido de calcio, hidróxido sádico, carbonato sádico, etc., y se retarda con: cloruro sódico, cloruro potásico, cloruro bórico, etc. El azúcar, adicionada en 1 %, es capaz de retrasar el fraguado un día o más. Su peso específico es 3.3 y su peso volumétrico varía entre 1 300 y 1 400 kg/m3. Cementos puzolánicos. Los cementos puzolánicos se preparan moliendo juntos mezclas de clinker de cemento. La trabajabilidad debe ser juzgada con base en la medida delcapítulo revenimiento, considerando las tolerancias señaladas anteriormente en el de Especificaciones. La muestra y la prueba deben realizarse de acuerdo con la norma NMX C-156 "Determinación del revenimiento del concreto fresco". Cuando se utilizan otras pruebas -además de la del revenimiento para verificar los requerimientos de trabajabilidad, éstas deben ser establecidas de común acuerdo entre el comprador y el productor. Peso unitario del concreto fresco Cuando se requiera conocer el peso unitario del concreto por razones de algún convenio, éste debe ser medido de acuerdo con la norma NMX C-162 "Determinación del peso unitario, cálculo del rendimiento y contenido de aire del concreto fresco por el método gravimétrico".
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El volumen del concreto representado por la muestra debe ser considerado como satisfactorio si el cálculo arrojado, realizado con el valor del peso unitario determinado, brinda un valor con una aproximación del ±2%. Temperatura del concreto fresco Se puede especificar, como medida opcional, la temperatura dentro de ciertos límites para condiciones especiales, y debe ser medida a través de una muestra representativa obtenida de acuerdo con la norma NMX C-161 "Muestreo del concreto fresco". Este requisito por parte del productor podrá establecerse mediante previo convenio especial. Se considerará adecuado el volumen de concreto representado por la muestra si tiene una temperatura de ±2°C del valor especificado. Contenido de aire incluído en el concreto fresco Aplicable principalmente a concretos de pavimentos. La determinación del contenido de aire incluido de una muestra representativa, tomada en el punto de descarga de la unidad revolvedora, se hará de acuerdo con la norma NMX C-157 "Determinación del contenido de aire del concreto fresco por el método de presión". La muestra se aceptará con una tolerancia de ±2% del valor requerido. La frecuencia de muestreo debe establecerse previo acuerdo entre el comprador y el productor. Asimismo, podrá especificarse el momento de la toma de la muestra y los tiempos máximos de espera, sin que estas especificaciones expongan criterios diferentes a los expresados en las Normas Mexicanas. CUESTIONARIO. 1.- Elabore un diagrama, lo mas completo posible, de la composición del concreto hidráulico. 2.- Cuales son los tres aspectos básicos de los que depende el comportamiento mecánico del concreto. 3.- Qué es el cemento hidráulico. 4.Enuncie los diversos aspectos que influyen cada uno de los componentes químicos del cemento portland cuando se combina con agua. 5.- Cuales son los principales cementantes hidráulicos para la fabricación del concreto hidráulico. 6.- Mencionar, caracteristicas y uso del Cemento Portland I. 7.- Mencionar las caracteristicas y usos del Cemento Portland III. 8.- Mencionar la caracteristicas del cemento blanco. 9. Mencionar las caracteristicas del cemento de mamapostería.
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10. Cuál es la composición química del cemento. 11.-Cuál es la influencia que ejerce el Silicato Tricalcico, sobre los diversos aspectos del concreto. 12.- Cuál es la influencia que ejerce el Silicato Dicalcico, sobre los diversos aspectos del concreto. 13.- Cuales son las principales características y propiedades del concreto que pueden ser influidas y modificadas por los diferentes tipos y clases de cemento. 14.- Mencionar los efectos en el concreto fresco. 15.- Cuales son las principales factores que influyen en el asentamiento y el sangrado del concreto. 16.- Mencionar los efectos del concreto endurecido. 17.- Cuales son los usos y efectos de las puzolanas. 18.- Cuales son los modos de empleo de las puzolanas. 19.- Cual es la clasificación de los agregados de peso normal. 20.- Cuál es la clasificación de los agregados de peso normal. 21.- Por se génesis geológica, las rocas se dividen en: 22.- Cuales son las características de los agregados naturales. 23.- Cuales son las características de los agregados manufacturados. 24.- Cuales son los agregados mixtos. 25.- Como influye la sanidad en los aspectos influidos en el concreto. 26.- Los agregados se dividen, por el tamaño de sus partículas en: 27.- Existen diversas materiales que con cierta frecuencia acompañan a los agregados, cuya presencia es inconveniente por los efectos adversos adversos que producen en el concreto. 28.- En relación con su empleo en el concreto, el agua tiene dos diferentes aplicaciones: 29.- Qué son los aditivos. 30.- Cuales son los efectos de los aditivos. 31.- Clasificación de los aditivos. RESPUESTAS. 2.Características, composición y propiedades de la pasta de cemento o matriz cementante, endurecido. o Calidad propia de los agregados. o
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La afinidad de la matriz cementante con los agregados y su capacidad para trabajar en conjunto. o
3- Es un cemento en cuya elaboración intervienen normalmente las materias primas que se indican a continuación: CLASE MATERIAS PRIMAS PRINCIPALES. • • • •
Portland Arcilla y Caliza Aluminoso Bauxita y Caliza . Sobresulfato Escoria granulada de alto horno. Expansivo Clincker portland, escoria, bauxita,
Yeso. •
Natural Caliza-arcillosa.
4.- C3S : Favorece la resistencia inicial elevado, el calor de hidratación elevado fraguado lento y endurecimiento bastante rápido. Debe limitarse a menos del 55% en cementos para obras masivas a fin de reducir el elevado calor de hidratación. C2S: Favorece la resistencia a lo largo plazo, fraguado lento, endurecimiento lento, bajo calor de hidratación, mayor estabilidad química, es decir mayor resistencia a los sulfatos. C3A: Favorece el calor de hidratación muy grande, elevación velocidad de fraguado. Muy débil o sulfatos. Para limitar su acción de fraguado se agrega yeso frente que contiene sulfats. C4AF: Favorece la gran velocidad de fraguado, colabora con la hidratación de los otros. Se funde en la fabricación del clinker. No participa en la resistencia mecánica.Color obscuro prohibitivo en el cemento blanco. 5.-Las principales cementantes hidráulicos son las cales y cementos hidráulicos, algunas escorias y ciertos materiales con propiedades puzolánicas.De acuerdo con el poder cementante y los requerimientos específicos de las aplicaciones, estos cementantes pueden utilizarse en forma individual o combinados entre sí. 6.- Para usarse cuando no se requieren las propiedades especiales especificadas para los otros tipos. 7.- Se utiliza cuando se desea alta resistencia inicial. 8.- Se produce seleccionando materias primas con muy bajas proporciones, e incluso nulas, de hierro y manganeso. Se le destina principlamente a trabajos arquitectónicos y decorativos, en donde no se requieren grandes consumos de cemento, ya que su precio es relativamente alto. 9.-Se emplea en la elaboración de morteros para aplanados, junteo de bloques y otros trabajos similares, por cuyo motivo tambien se denomina cemento de albañilería. Dos características importantes de este cemento son su plasticidad y su capacidad para retener el agua de mezclado.
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10.- Una vez que el agua y el cemento se mezclan para formar la pasta, se inicia una serie de reacciones químicas, y la rigidización gradual de la mezcla, culmina con el fraguado para dar lugar al endurecimiento. 11.-Provoca el endurecimiento rápido del cemento, es el responsable del tiempo de fraguado inicial. 12.-Libera gran cantidad de calor en edades tempranas, se hidrata y endurece. 13.-La influencia que el cemento portland ejerce en el comportamiento y propiedades de la pasta cementante y del concreto, derivan fundamentalmente de la composición química del clinker y de su finura de molienda. 14.o o o
Cohesión y manejabilidad, Pérdida de revenimiento, Asentamiento y sangrado,
15.- Los principales factores que influyen en el asentamiento y el sangrado del concreto son de orden intrínseco y se relacionan con exceso de fluidez en las mezclas, características deficientes en forma, textura superficial y granulometrica en los agregados y reducido consumo unitario y/o baja finura en el cementante. 16.- o o o o
Adquisición de resistencia mecánica, Generación del calor, Estabilidad volumétrica Estabilidad química,
17.- No siempre es posible disponer del tipo de cemento portland requerido como preferente, siendo entonces necesario optar por un cemento portlandpuzolana como alternativo, suponiendo que este puede aportar los efectos necesarios al concreto. 18.-Existen dos modos básicos de emplear las puzolanas en el concreto, ya sea formando parte de un cemento portland- puzolana, o bien dosificandolas por separado durante la elaboración de las mezclas. En primer caso, la proporción de puzolana por emplear queda sujeta al criterio del fabricante del cemento, mientras que en el segundo existe la posibilidad de ajustarla a los requerimientos de la obra. 19.-Los agregados de peso normal comúnmente proceden de la desintegración, por causas naturales o medios artificiales, de rocas con peso específico entre 2.4 y 2.8 aproximadamente; de manera que al actualizarlos se obtienen concretos con peso volumétrico , en estado fresco, en el intervalo aproximado de 20000200 a2500 kg/ cm^3. 20.Por el origen de las rocas: Igenas, Sedimentarios,Metamórficos. Por el modo de la fragmentación: Naturales, Manufacturados, Mixtos. Por el tamaño de las partículas: Agregado fino(arena), Agregado grueso.
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21.- Igneas, Sedimentarias, Metamórficas. 22.-Dado que existen numerosas fuerzas y eventos de la naturaleza capaces de ocasionar la fragmentación de las rocas, los productos fragmentados también suelen presentar variadas características como consecuencia del distinto modo de actuar de las fuerzas y eventos causantes. 23.-Debemos de tomar en cuenta que al referirnos a la búsqueda y selección de la fuente de suministro de los agregados del concreto, cuya importancia depende básicamente del tipo central y de estructuras por construir y del volumen de concreto requerido. Si después de realizar las pruebas pertinentes y agotar todas las posibilidades, se concluye que no es posible disponer de agregados naturales de buena calidad a costo razonable, la alternativa es que el suministro se efectúe con agregados manufacturados. 24.-La fragmentación inicial de la roca es de origen natural y la subsecuente se inducida por medios artificiales. Es decir, se trata de reducir de tamaño por trituración los fragmentos de roca previamente producidos por fuerzas de la naturaleza. 25.-Concreto Fresco: Requerimiento de agua, Concreto endurecido. Durabilidad. 26.-Los agregados se dividen por el tamaño de sus partículas, en agregado fino y grueso. El agregado fino, o arena, abarca nominalmente partículas entre 0.075 y 4.75 mm, en tanto que el intervalo nominal del agregado grueso, o grava, comprende desde 4.75mm hasta la dimensión de los fragmentos grandes que contiene, cuya magnitud define el tamaño máximo del agregado en cada caso. 27.- Entre dichos materiales contaminantes, los más comunes son los indeseables (limo y arcilla), la materia orgánica, el carbón y el lignito, las partículas ligeras y los terrones de arcilla y otras partículas desmenuzables. 28.- La relación con su empleo en el concreto, el agua tiene dos diferentes aplicaciones: como ingrediente en la elaboración de las mezclas y como medio de curado de las estructuras recién construidas. En el primer caso es de uso interno como agua de mezclado, y el segundo se emplea exteriormente cuando el concreto se cura con agua. Es usual que se recomiende emplear agua de una sola calidad en ambos caso. 29.-Debido a que los componentes básicos del concreto hidráulico son el cemento, el agua, y los agregados, cualquier otro ingrediente que se incluya en su elaboración puede ser considerado, literalmente hablando, como un aditivo. El aditivo es un material distinto del agua, los agregados, el cemento hidráulico y las fibras de refuerzo, que se utiliza como ingrediente del mortero o del concreto, y que se añade a la revoltura inmediatamente antes o durante el mezclado. Los aditivos para el concreto se utilizan con el propósito fundamental de modificar convenientemente el comportamiento del concreto en estado fresco y/o inducir o mejorar determinada propiedades deseables en el concreto endurecido. 30.- Su función específica consiste en complementar o mejorar el resultado, cuando estas no son suficientes para lograr el comportamiento requerido del concreto fresco, de acuerdo a las condiciones ambientales y de trabajo en obra
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o bien son incapaces de obtener el concreto endurecido con las propiedades necesarias para resistir los efectos físicos, mecánicos o químicos. 31.•
• • • • •
Acelerantes, Inclusores de aire, Reductores de agua y reguladores de fraguado, Minerales finamente divididos, Aditivos paara producir concreto flido. Aditivos miscelaneos,
9. PAGAZULEJO Pegazulejos-Porcelanite / Pegazulejo 20 Kg. Adhesivo en polvo, de color blanco, formulado con cemento de alta resistencia, minerales seleccionadas y aditivos químicos y cargas polimeros. Características principales • • •
• •
Excelente blancura, buena flexibilidad, gran fuerza de adhesión. Alto valor de Compresión. Largo tiempo abierto y excelente trabajabilidad: pasta cremosa de fácil aplicación y gran capacidad de retención de agua debido a los aditivos contenidos. Óptima resistencia a la humedad, al envejecimiento y al aceite Presentación en saco de 20 Kg.
Recomendado • • • •
Para la colocación de azulejos de alta, media y baja absorción de humedad. Ideal para pisos, muros, mármol y cantera. Apropiado para áreas de alto tránsito. En soportes de revoque y superficies a base de Cemento-Arena
No utilizar • •
•
Para pegar sobre metal, madera o plástico Para la colocación de piezas sin absorción de humedad, (Gres porcelánico, mosaico de vidrio, etc.) Para pegar piezas naturales o artificiales sensibles a la humedad. No aplicar directamente sobre:
•
Panel de yeso o revoque de yeso, antes aplicar un sellador o primer (PRIMER-T )
Para trabajos particulares, favor de consultar la Oficina Técnica SOLUTEK
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Características técnicas Adhesión: Buen anclaje mecánico debido al cemento y aditivos químicos y polimeros sintéticos. Tiempo 60 Charola minutos aaproximado: 23°C Tiempo Abierto: de Vida en 6 horas. Tiempo de espera antes de emboquillar : Piso 24 horas, muro 6 horas Transitable: después de 36 / 48 horas Endurecimiento final: después de 14 días Resistencia a la temperatura: de -30°C hasta +90°C Rendimiento aproximado: De 4 a 6 m2 por saco de 20 Kg. Conservación en almacenamiento: 12 meses en lugar sin humedad
Propiedades físicas Característica Tiempo Abierto
Valor 60 min. (23 °C)
Resistencia a la Tensión a 28 días
1.03 N/mm²
Resistencia a la Tensión a 28días (Inmersión en agua)
1.05 N/mm²
Resistencia a la Compresión
10.5 N/mm²
Deslizamiento Vertical
0 mm
Operaciones de Aplicación Preparación de la superficie la superficie de colocación debe estar firme, sólida y sin grietas, plana, a nivel o plomo y libre de aceite, grasas, polvo, pintura, cera o cualquier tipo de residuos que deberán retirarse mecánicamente. se recomienda limpiar la superficie con sosa cáustica o con un fuerte detergente ( diluir en un recipiente plástico 8 partes de agua por 1 de sosa cáustica, vertir la solución sobre el piso y dejar actuar la solución por 5 min. recoja la solución con un cepillo de raiz y vierta gran cantidad de agua sobre el piso para retirar totalmente la sosa cáustica atención: la sosa es altamente corrosiva. utilice protección para ojos y guantes de hule para las manos. los concretos deben haberse curado catorce días antes de instalar el recubrimiento.
Preparación de la mezcla 1. vaciar 4.8 litros de agua limpia en un recipiente. 2. agregar el polvo de un saco de porcelanite. mezclar hasta obtener una pasta homogénea, con una consistencia cremosa y sin grumos. si es necesario corrija la mezcla hasta obtener la consistencia cremosa. 3. dejar reposar la mezcla durante 10 a 15 minutos. 4. mezclar nuevamente, sin agregar más agua.
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Procedimiento de aplicación 1. utilizando el lado liso de la llana extienda una capa delgada de la mezcla procurando que amarre a la superficie, añada una capa más gruesa sin alisar, aplique sólo la superficie que pueda trabajar en los próximos 20 - 30 minutos. 2. utilizando la sección dentada de la llana, proceda a formar surcos sobre el adhesivo recién aplicado, procurando que siempre sean rectos y en la misma dirección (paralelos). en muros, el rallado debera de ser horizontal. 3. inicie la colocación del recubrimiento presionando la pieza hacia abajo y moviéndola perpendicularmente a los surcos, sin girar el recubrimiento. 4. verifique eventualmente , que se está logrando una buena cobertura de adhesivo por la parte posterior del recubrimiento (80% como mínimo). para esto levante la pieza recién colocada de vez en cuando. 5. en caso que seforme una película en la superficie del adhesivo, pase nuevamente el lado dentado de la llana y continúe la colocación del recubrimiento. 6. no utilice el adhesivo con un espesor mayor a 8 mm. nota: en días airosos o con temperaturas elevadas el tiempo abierto puede disminuir considerablemente. Tabla de Selección de Llana Dentada Recubrimiento Ceramico
Tamaño en cm. 15 x 15
Dientes en mm. 6 x 6 x 6
Dientes en pulg. 1/4 x 1/4 x 1/4
Azulejo
15 x 20
6 x 6 x 6
1/4 x 1/4 x 1/4
20 x 25
6 x 9.5 x 6
1/4 x 3/8 x 1/4
20 x 20
6 x 9.5 x 6
1/4 x 3/8 x 1/4
30 x 30
12 x 12 x 12
1/2 x 1/2 x 1/2
40 x 40
12 x 12 x 12
1/2 x 1/2 x 1/2
Piso
Limpieza Limpiar Manos y Herramientas con Agua, antes que el Adhesivo endurezca.
Advertencias • • •
•
evitar el tráfico durante las siguientes 24 hora. deje pasar 24 horas y proceda a emboquillar. si la mezcla ya estuvo en reposo, nunca agregue más agua, sólo bata esporádicamente para que mantenga su consistencia inicial. no aplicar a temperaturas extremas (menores a 5°c o mayores de 35°c ). en caso de temperaturas muy altas, deberán mojarse las superficies porosas, antes de iniciar la colocación.
Precauciones •
•
este material no es tóxico, pero es alcalino ya que contiene cemento pórtland, por lo tanto, es importante proteger manos , ojos y las vías respiratorias con guantes, lentes y mascarilla , manteniendo ventilado el lugar durante la preparación. no inhale el polvo.
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Primeros Auxilios •
•
En Caso de contacto con los ojos o la piel, lavar Inmediatamente con abundante agua limpia y de ser necesario consultar al médico. En Caso de Ingestión Accidental, Beber 1 A 2 Vasos con Agua Limpia para diluir, no induzca al vómito y consultar a un Médico de inmediato.
IMPORTANTE •
•
• •
No nos Hacemos Responsables Por Los Daños O Pérdidas Ocasionadas Por la Aplicación de este Producto que No esté de Acuerdo A estas Instrucciones O Uso Diferente Al descrito. Previamente a su aplicación, el Usuario debe confirmar la Adecuación de este Producto al Uso que Pretende. se recomienda hacer pruebas previas el Usuario Asume la Responsabilidad de Los Riesgos O Daños derivados de una Aplicación Diferente a lo especificado.
10. YESO El yeso es un producto preparado básicamente a partir de una piedra natural denominada aljez, mediante deshidratación, al que puede añadirse en fábrica determinadas adiciones de otras sustancias quimicas para modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia, retención de agua y densidad, que una vez amasado con agua, puede ser utilizado directamente. También, se emplea para la elaboración de materiales prefabricados. El yeso, como producto industrial, es sulfato de calcio 4 2 hemihidrato O), también llamado vulgarmente "yesodenominada cocido". Sealabastro, comercializa (CaSO molido,·½H en forma de polvo. Una variedad de yeso, se utiliza profusamente, por su facilidad de tallado, para elaborar pequeñas vasijas, estatuillas y otros utensilios.
Historia de la utilización del yeso [editar ]
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El yeso es uno de los más antiguos materiales empleado en construcción. En el período Neolítico, con el dominio del fuego, comenzó a elaborarse yeso calcinando aljez, y a utilizarlo para unir las piezas de mampostería, sellar las juntas de los muros y para revestir los paramentos de las viviendas, sustituyendo al mortero de barro. En Çatal Hüyük , durante el milenio IX a. C., encontramos guarnecidos de yeso y cal, con restos de pinturas al fresco. En la antigua Jericó, en el milenio VI a. C., se usó yeso moldeado. En el Antiguo Egipto, durante el tercer milenio a. C., se empleó yeso para sellar las juntas de los bloques de la Gran Pirámide de Giza, y en multitud de tumbas como revestimiento y soporte de bajorrelieves pintados. El palacio de Cnosos contiene revestimientos y suelos elaborados con yeso. El escritor griego Teofrasto, en su tratado sobre la piedra, describe el yeso ( gipsos), sus yacimientos y los modos de empleo como enlucido y para ornamentación. También escribieron sobre las aplicaciones del yeso Catón y Columela. Plinio el Viejo describió su uso con gran detalle. Vitruvio, arquitecto y tratadista romano, en sus Diez libros sobre arquitectura, describe el yeso ( gypsum), aunque los romanos emplearon normalmente morteros de cal y cementos naturales. Los Sasánidas utilizaron profusamente el yeso en albañilería. Los Omeyas dejaron muestras de su empleo en sus alcázares sirios, como revestimiento e incluso en arcos prefabricados. La cultura musulmana difundió en España el empleo del yeso, ampliamente adoptada en el valle del Ebro y sur de Aragón, dejando hermosas muestras de su empleo decorativo en el arte de las zonas de Aragón, Toledo, Granada y Sevilla. Durante la Edad Media, principalmente en la región de París, se empleó el yeso en revestimientos, forjados y tabiques. En el Renacimiento para decoración. Durante el periodo Barroco fue muy utilizado el estuco de yeso ornamental y la técnica del staff , muy empleada en el Rococó. En el siglo XVIII el uso del yeso en construcción se generaliza en Europa. Lavoisier presenta el primer estudio científico del yeso en la Academia de Ciencias. Posteriormente Van t'Hoff y Le Chatelier aportaron estudios describiendo los procesos de deshidratación del yeso, sentando las bases científicas del conocimiento ininterrumpido posterior.
Elaboración del yeso [editar ] Estado natural [editar ]
En estado natural el aljez , piedra de yeso o yeso crudo, contiene 79,07% de sulfato de calcio anhidro y 20,93% de agua y es considerado una roca sedimentaria, incolora o blanca en estado puro, sin embargo, generalmente presenta impurezas que le confieren variadas coloraciones, entre las que encontramos la arcilla, óxido de hierro, sílice, caliza, etc.
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En la naturaleza se encuentra la anhidrita o karstenita , sulfato cálcico, CaSO4, presentando una estructura compacta y sacaroidea, que absorbe rápidamente el agua, ocasionando un incremento en su volumen hasta de 30% o 50%, siendo el peso específico 2,9 y su dureza es de 2 en la escala de Mohs. También se O, puede encontrar en estado natural la basanita, sulfato cálcico semihidrato, CaSO4·½H aunque raramente, por ser más inestable. 2 Proceso [editar ]
El yeso natural, o sulfato cálcico bihidrato CaSO4·2H2O, está compuesto por sulfato de calcio con dos moléculas de agua de hidratación. Si se aumenta la temperatura hasta lograr el desprendimiento total de agua, fuertemente combinada, se obtienen durante el proceso diferentes yesos empleados en construcción, los que de acuerdo con las temperaturas crecientes de deshidratación pueden ser: •
• •
•
•
•
• • •
Temperatura ordinaria: piedra de yeso, o sulfato de calcio bihidrato: CaSO 4· 2H2O. 107 ºC: formación de sulfato de calcio hemihidrato: CaSO 4·½H2O. 107 - 200 ºC: desecación del hemihidrato, con fraguado más rápido que el anterior: yeso comercial para estuco. 200 - 300 ºC: yeso con ligero residuo de agua, de fraguado lentísimo y de gran resistencia. 300 - 400 ºC: yeso de fraguado aparentemente rápido, pero de muy baja resistencia 500 - 700 ºC: yeso Anhidro o extra cocido, de fraguado lentísimo o nulo: yeso muerto. 750 - 800 ºC: empieza a formarse el yeso hidráulico. 800 - 1000 ºC: yeso hidráulico normal, o de pavimento. 1000 - 1400 ºC: yeso hidráulico con mayor proporción de cal libre y fraguado más rápido.
Usos [editar ] Es utilizado profusamente en construcción como pasta para guarnecidos, enlucidos y revoques; como pasta de agarre y de juntas. También es utilizado para obtener estucados y en la preparación de superficies de soporte para la pintura artística al fresco. Prefabricado, como paneles de yeso (Dry Wall o Sheet rock) para tabiques, y escayolados para techos. Se usa como aislante térmico, pues el yeso es mal conductor del calor y la electricidad. Para confeccionar moldes de dentaduras, en Odontología. Para usos quirúrgicos en forma de férula para inmovilizar un hueso y facilitar la regeneración ósea en una fractura. En los moldes utilizados para preparación y reproducción de esculturas.
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En la elaboración de tizas para escritura. En la fabricación de cemento. Yeso natural triturado [editar ]
Para mejorar las tierras agrícolas, pues su composición química, rica en azufre y calcio, hace del yeso un elemento de gran valor como fertilizante de los suelos, aunque en este caso se emplea el mineral pulverizado y sin fraguar para que sus componentes se puedan dispersar en el terreno. Asimismo, una de las aplicaciones más recientes del yeso es la "remediación ambiental" en suelos, esto es, la eliminación de elementos contaminantes de los mismos, especialmente metales pesados. De la misma forma, el polvo de yeso crudo se emplea en los procesos de producción del cemento Portland, donde actúa como elemento retardador del fraguado. Es utilizado para obtener ácido sulfúrico. También se usa como material fundente en la industria.
Tipos de yeso en construcción [editar ] Los yesos de construcción se pueden clasificar en: Yesos artesanales, tradicionales o multi-fases [editar ] •
•
•
El yeso negro es el producto que contiene más impurezas, de grano grueso, color gris, y con el que se da una primera capa de enlucido. El yeso blanco con pocas impurezas, de grano fino, color blanco, que se usa principalmente para el enlucido más exterior, de acabado. El yeso rojo, muy apreciado en restauración, que presenta ese color rojizo debido a las impurezas de otros minerales.
Yesos industriales o de horno mecánico [editar ] •
•
Yeso de construcción (bifase) o Grueso o Fino Escayola, que es un yeso de más calidad y grano más fino, con pureza mayor del 90%.
Yesos con aditivos [editar ] •
•
Yeso controlado de construcción o Grueso o Fino Yesos finos especiales
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• • • • •
Yeso controlado aligerado Yeso de alta dureza superficial Yeso de proyección mecánica Yeso aligerado de proyección mecánica Yesos-cola y adhesivos.
Tipos de yeso establecidos en la Norma RY-85 [editar ]
Esta Norma española establece tipos de yeso, constitución, resistencia y usos. 1. Yeso Grueso de Construcción, designado YG Constituido fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato y anhidrita II artificial con la posible incorporación de aditivos reguladores del fraguado. Uso: para pasta de agarre en la ejecución de tabicados en revestimientos interiores y como conglomerante auxiliar en obra. 2. Yeso Fino de Construcción, designado YF Constituido fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato y anhidrita II artificial con la posible incorporación de aditivos reguladores del fraguado. Uso: para enlucidos, refilos o blanqueos sobre revestimientos interiores (guarnecidos o enfoscados) 3. Yeso de Prefabricados, designado YP Constituido fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato y anhidrita II artificial con mayor pureza y resistencia que los yesos de construcción YG e YF Uso: para la ejecución de elementos prefabricados para tabiques. 4. Escayola, designada E-30 Constituida fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato con la posible incorporación de aditivos reguladores del fraguado con una resistencia mínima a flexotracción de 30 kp/cm² Uso: en la ejecución de elementos prefabricados para tabiques y techos. 5. Escayola Especial, designada E-35 Constituida fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato con la posible incorporación de aditivos reguladores del fraguado con una resistencia mínima a flexotracción de 35 kp/cm² Uso: en trabajos de decoración, en la ejecución de elementos prefabricados para techos y en la puesta en obra de estos elementos. Nota: La anhidrita II artificial es un sulfato de calcio totalmente deshidratado, obtenido por cocción, del aljez entre 300 ºC y 700 ºC aprox.
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Tipos de yeso dental (uso odontológico) [editar ] Yeso Corriente o Tipo I [editar ]
Es el más débil de los yesos, debido al tamaño y forma de sus partículas. Se genera calentando en horno abierto a más de 100 ºC. Es el que necesita más cantidad de agua, y por lo mismo es más poroso y débil.También llamado "Taller". Anteriormente se usaba para la toma de impresiones en pacientes edéntulos, pero fué reemplazado por la pasta zinquenólica. Yeso París o Tipo II [editar ]
Es un poco más compacto y duro que el Tipo I. Se genera horneando en autoclave cerrado a 120 ºC. Sus partículas son más pequeñas y regulares que el tipo I, por lo mismo, menos poroso y frágil. También llamado "Piedra". Es el más utilizado en odontología,de secocción utiliza para montajes en articulador y para realizar los enmuflados en larealizar confección de prótesis. Yeso Extraduro [editar ] •
•
•
Tipo III ó Piedra: se calienta a más de 120 ºC y se le agregan sales minerales. Es aún más duro que el tipo II, con partículas más regulares y finas, por lo que necesita menos agua para fraguar. Es mucho menos poroso que los otros dos, menos frágil, por lo que se usa para modelos preliminares de estudio. Tipo IV ó Densita: Es igual al yeso tipo III, pero se le agregan algunas resinas que le mejoran características como porosidad, porcentaje de absorción de agua, etc. Se utiliza para trabajar directamente en él y para la realización de troqueles. Sus partículas mas finas le otorgan una mejor precisión en el copiado de superficies. Tipo V ó de mayor resistencia y expansión: Es el más duro de todos con un porcentaje resinoso alto, sus características son óptimas, es decir, altamente duro y resistente, no es poroso y no absorbe mucha agua. Es el más resistente de todos, pero su alto costo limita su uso a la realización de modelos de exhibición.
11. TESONTLE: El Tezontle es una roca volcánica extrusiva. Es un bióxido de hierro; su textura es vesicular, burbujeada y porosa. Entre sus propiedades se encuentra la de guardar el calor, pero no es permeable ni aislante. Algunos de los usos que se le da a esta roca son: arreglos florales, construcción de baños de temascal, construcción de hornos de barbacoa y de pan, para fabricar el tabicón negro. Molido se usa para relleno de calles de terracería y como fachada de algunas casas.
12. CAL DE PIEDRA
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13. Nombre de la roca, mineral o piedra
Cal viva
Tipo básico
Roca sedimentaria y metamófica
Grupo
Calizas, carbonatos
Sistema Cristalino / Estructura Composición química
CaO (óxido de Calcio)
Formación u origen
Su origen es físico-químico (detrítico) porque se han formado por precipitaciones de sustancias disueltas y por reacciones químicas. Una de las características de esta roca es el encerrar dentro de una masa residuos orgánicos, unas veces alterados y sin dejar pasar su primitiva organización y en otra conservando bien su forma externa. Los materiales que han de constituir estas rocas una vez depositados, sufren una serie de cambios que modifican su primitivo estado mediante acciones físico-químicas, presión temperatura, etc. Es decir un conjunto de fenómenos que dan origen a transformaciones en la roca inicial.
Dureza
Baja dureza, se puede rayar con vidrio y con el acero
Textura
Fina
Densidad
Ligera
Color
Blanco grisáceo
Brillo
Opaca
Propiedades
La cal viva es una sustancia alcalina y cáustica
Usos
La Cal viva dolomítica se emplea para pulir metales. Después de mezclarlo con agua y convertirse en Cal muerta o apagada, es utilizada para preparar cemento, neutralizar los suelos ácidos en la agricultura, fabricar papel y vidrio, lavar ropa blanca, curtir pieles o e cuero. También se utiliza en el refinado de azúcar y para ablandar el agua. El agua de Cal que es una disolución alcalina de cal apagada en agua, se utiliza principalmente en medicina como antiácido, como neutralizador de un ácido venenoso o para tratar quemaduras.
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Leyenda y/o historia
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Hace muchísimos años, cuando en el tiempo de nuestros abuelos no existían pinturas para embellecer los hogares, la cal era lo que se utilizaba para esa labor. Todas las casas parecían palomas. Nuestras bisabuelas también acostumbraban a revolver la cal con clara de huevo, esta mezcla servía para tapar los agujeros de las ollas de peltre. Como todas las mujeres de esa época, las bisabuelas hacían tortillas a mano y al comal le ponían cal para que las tortillas no se pegaran y pudieran darle vuelta sin dificultad. El maíz también lo cocían con cal.
Observaciones particulares
En nuestra visita a la calera Milenio, pudimos conocer mucho más acerca de la cal viva. Nuestro recorrido lo iniciamos en las grandes minas donde se encuentra la piedra caliza. Allí muchos hombres la extraen, otro grupo la parte en pedazos de buen tamaño, otro grupo más lo lleva en carretillas hasta un depósito llamado “Titanic”. De ese recipiente van cayendo una por una sobre una larga banda que las transporta hasta las calderas u hornos, donde permanecen por más de 3 horas a una temperatura de 1000º C. La piedra caliza ya quemada recibe el nombre de “Cal viva”. La cal viva al contacto con el agua se transforma en cal apagado o hidróxido de calcio (Ca (OH)2). Una vez convertida en cal apagada y refinada un grupo de trabajadores va llenando las bolsas de papel que tienen un logo que dice “Calhidra, Balún Canán). El producto se estiba, y cuanto ya hay una cantidad considerable sale a la venta. Esta calhidra se comercializa en la región y en varias partes de nuestro estado.
Bibliografía y/o fuentes de información
Páginas de Internet Encarta 2000 Consultor temático práctico
Gráfico del metal o piedra
La cal viva
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Visitando la calera "Milenio"
Fotografía de su obra de arte
Embellecemos nuestra escuela
Nombre y clave de la escuela: Primaria Dr. Belisario Domínguez, 07POM00041 Nombre del equipo: Comitequítos Nombre del maestro de grupo: Rubén Pinto Aguilar Nombre del maestro del aula de medios: Olivia Ruiz López Correo Electrónico:
[email protected] ,
[email protected] Ciclo Primavera 2004
14. GRAVILLAMezcla de piedrecillas partidas muy pequeñas que se usa para pavimentar caminos y en la mezcla del hormigón.
GRANULOMETRÍA DE 1/2" A 3/8"
PESO VOLUMÉTRICO 1300 KG /MT3 USOS PARA SELLOS ASFÁLTICOS, CONCRETO ASFÁLTICO Y CONCRETO HIDRÁULICO, PRODUCTOS VIBRO PRENSADOS 15. GRAVA
Arena fina.arenilla s. f. 1ARENILLA
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2 Conjunto de partículas de cualquier tipo de material que son semejantes o parecidas a la arena, como las que se echaban antiguamente sobre los escritos para secar la tinta. 3 Cálculo renal o biliar que tiene el aspecto o el tamaño de la arena menuda: mi abuelo tiene arenillas en el riñón.
4 Salitre reducido a granos finos que se emplea para fabricar pólvora. Diccionario Manual de la Lengua Española Vox. © 2007 Larousse Editorial, S.L.
arenilla f. Arena menuda que se echaba en los escritos para secarlos. PAT.
Cálculos urinarios o biliares pequeños.
pl. QUÍM. Salitre en granos menudos para fabricar pólvora.
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