Aglomerantes Cemento, Yeso y Cal

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AGLOMERANTES

ESCUELA ACADEMICO PROFECIONAL DE INGENIERA CIVIL

CEMENTO, YESO Y CALTECNOLOGIA DE LOS MATERIALES

AUTORES: DE LA CRUZ MARIOS, ABEL INFANTES MONTERO, MILTON YOSER GARCIA SHITO, KENYI

CICLO: II SECCION: 4 DOCENTE: Ing. HANSEL PAZ MURO

TRUJILLO PERU2014

INDICE

INTRODUCION..4 CAPITULO. I (cemento)1. DEFINICIN.....62. PROPIEDADES FSICAS Y MECNICAS DEL CEMENTO........62.1 fraguado y endurecido......62.2 finura....62.3 resistencia mecnica.63. PROCESO DE FABRICACIN...63.1 Explotacin de materias primas...63.2 Preparacin y clasificacin de las materias primas..63.3 Homogeneizacin....73.4 Clinkerizacin..73.5 Enfriamiento....73.6 Adiciones finales y molienda...73.7 Empaque y distribucin.......74. TIPOS DE CEMENTO..84.1 El cemento portland.....8a) Tipo I......8b) Tipo II....8c) Tipo III...8d) Tipo IV...8e) Tipo V....8f) Tipo IS...8g) Tipo ISM...8h) Tipo IP.......................94.2. Cemento Portland blanco...94.3. Cemento puzolnico...9 5.CUALIDADES DEL CEMENTO9 6.USOS EN LA CONSTRUCCIN...10 7.PRINCIPALES EMPRESAS CEMENTERAS EN ELPER.10

CAPITULO. II (yeso)1. DEFINICION..132. PROCESO DE OBTENCIN DEL YESO....132.1. Extraccin o arranque de piedra..132.2. Fragmentacin y trituracin de la piedra de yeso132.3. Deshidratacin y coccin de la piedra.13

3. CLASIFICACIN DEL YESO.143.1. Yeso gris o negro143.2. Yeso blanco143.3. Yeso escayola.144. TIPOS DE YESO...144.1. Yeso Grueso de Construccin, designado YG...144.2. Yeso Fino de Construccin, designado YF....144.3. Yeso de Prefabricados, designado YP154.4. Escayola, designada E-30...155. CALIDADES DEL YESO.156. CUALIDADES DEL YESO..156.1. Solubilidad.156.2. Finura de molienda156.3. Velocidad de Fraguado..156.4. Permeabilidad....166.5. Adherencia..167. USO DEL YESO EN LA CONSTRUCCIN..16

CAPITULO. III (cal)1. DEFINICION.........182. OBTENCIN DE LA CAL...182.1. Extraccin de la roca...182.2. Coccin o calcinacin.182.3. Apagado de la Cal...183. CLASES DE CAL..19a) Cal Grasa.19b) Cal Magra....19c) Cal Hidrulica.194. USOS DE LA CAL EN LA CONSTRUCCIN...195. FUNCIONES DE LA CAL....20

COMCLUCIONES20ANEXOS....20

INTRODUCCIN

El presente trabajo de investigacin, est orientada a explicar de la mejor manera posible, entendible, clara, sencilla y precisa el tema: CEMENTO -CAL - YESO, que ha sido elaborado con la finalidad de desarrollar los aspectos ms resaltantes del tema relacionado con estos aglomerantes.Los materiales aglomerantes, son todos aquellos que tienen propiedades hidrulicas, es decir, en presencia del agua reaccionan; estos abarcan los productos que se mezclan con agua o con otro lquido para obtener una pasta cementosa, que puede ser moldeada en estado plstico, pero que al endurecer se convierte en un cuerpo rgido. Los principales cementantes hidrulicos son las cales y el yeso, algunas escorias y ciertos materiales con propiedades puzolnicas. De acuerdo con el grado de poder cementante y los requerimientos especficos de las aplicaciones, estos cementantes pueden utilizarse en forma individual o combinados entre s.

CAPITULO ICEMENTO

CEMENTO1. DEFINICION.Elcementoes unconglomeranteformado a partir de una mezcla decalizayarcillacalcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada Clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse. Su uso est muy generalizado en construccineingeniera civil.

2. PROPIEDADES FSICAS Y MECNICAS DEL CEMENTO2.1. Fraguado y endurecido.El cemento al ser mezclado con agua forma una pasta, que tiene la propiedad de rigidizarse progresivamente hasta constituirun slido de creciente dureza y resistencia.

2.2. Finura. Influye en la velocidad de reacciones qumicas que tienen lugar durante el fraguado y el principio de este.

2.3. Resistencia mecnica.La velocidad de endurecimiento del cemento depende de las propiedades qumicas y fsicas del propio cemento y de las condiciones del curado.

3. PROCESO DE FABRICACIN3.1. Explotacin de materias primas.Consiste en la extraccin de las piedras calizas y las arcillas de los depsitos o canteras, las cuales dependiendo de sus condiciones fsicas se hacen con los diferentes sistemas de explotacin; luego el material se transporta a la fbrica.

3.2. Preparacin y clasificacin de las materias primas.Una vez extrados los materiales, en la fbrica se reduce el tamao de la caliza siguiendo ciertas especificaciones dada para la fabricacin. Su tamao se reduce con la trituracin hasta que su tamao oscile entre 5 y 10mm.

3.3. Homogeneizacin.Consiste en mezclar las arcillas y calizas, que ya han sido trituradas. Se lleva a cabo por medio de bandas transportadoras o molinos, con el objetivo de reducir su tamao hasta el orden de dimetro de medio milmetro. En esta etapa se establece la primera gran diferencia de los sistemas de produccin del cemento, (procesos hmedos y procesos secos).

3.4 Clinkerizacin.Consiste en llevar la mezcla homogeneizada a hornos rotatorios a grandes temperaturas, aproximadamente a 1450C. En la parte final del horno se produce la fusin de varios de los componentes y se forman grnulos de 1 a 3 cm de dimetro, conocidos con el nombre de Clinker.

3.5 Enfriamiento.Despus que ocurre el proceso de clinkerizacin a altas temperaturas, viene el proceso de enfriamiento que consiste en una disminucin de la temperatura para poder trabajar con el material. Este enfriamiento se acelera con equipos especializados.

3.6 Adiciones finales y molienda.Una vez que el Clinker se ha enfriado, se prosigue a obtener la finura del cemento, que consiste en moler el Clinker. Despus se le adiciona yeso con el fin de retardar el tiempo de fraguado.

3.7 Empaque y distribucin.Esta ltima etapa consiste en empacar el cemento fabricado en sacos de 42.5 kg, teniendo mucho cuidado con diversos factores que puedan afectar la calidad del cemento. Luego se transporta y se distribuye con cuidados especiales. (Ver imagen 2).

4. TIPOS DE CEMENTO4.1. El cemento portlandEl cemento de Portland es el ms utilizado para la preparacin del hormign o concreto. Adems es un aglomerante hidrfilo, resultante de la calcinacin de rocas calizas, areniscas y arcillas, de manera de obtener un polvo muy fino que en presencia de agua endurece adquiriendo propiedades resistentes y adherentes. a) Tipo I. Es un cemento normal, se produce por la adicin de Clinker ms yeso.b) Tipo II. Resiste moderadamente la accin de los sulfatos, se emplea tambin cuando se requiere un calor moderado de hidratacin.c) Tipo III. Cemento de alta resistencia inicial, recomendable cuando se necesita una resistencia temprana en una situacin particular de construccin.d) Tipo IVDe bajo calor de hidratacin. Para concreto masivo.e) Tipo VAlta resistencia a los sulfatos. Para ambientes muy agresivos. Por lo que es muy utilizado en estructuras hidrulicas expuestas a aguas con gran concentracin de lcalis o estructuras expuestas a agua de mar.f) Tipo ISCemento al que se ha aadido entre un 25% a 70% de escoria de altos hornos referido al peso total.g) Tipo ISMCemento al que se ha aadido menos de 25% de escoria de altos hornos referido al peso total.h) Tipo IPCemento al que se le ha aadido puzolana en un porcentaje que oscila entre el 15% y 40% del peso total.

4.2. Cemento Portland blanco.Se obtiene por medio del color de la manufactura, obteniendo el menor nmero de materias primas que llevan hierro y oxido de magnesio, que son los que le dan la coloracin gris al cemento. (Ver imagen 3)

4.3. Cemento puzolnicoSe obtiene con la molienda del Clinker con la puzolana. Para que el cemento sea puzolnico debe contener entre el 15% y el 50% de la masa total.

5. CUALIDADES DEL CEMENTO Durabilidad y flexibilidad: ya que es un material que no sufre deformacin alguna.

El cemento es hidrulico porque al mezclarse con agua, reacciona qumicamente hasta endurecer. El cemento es capaz de endurecer en condiciones secas y hmedas e incluso, bajo el agua.

El cemento es notablemente moldeable: al entrar en contacto con el agua y los agregados, como la arena y la grava, el cemento es capaz de asumir cualquier forma tridimensional.

El cemento (y el hormign o concreto hecho con l) es tan durable como la piedra. A pesar de las condiciones climticas, el cemento conserva la forma y el volumen, y su durabilidad se incrementa con el paso del tiempo.

El cemento es un adhesivo tan efectivo que una vez que fragua, es casi imposible romper su enlace con los materiales tales como el ladrillo, el acero, la grava y la roca.

El cemento ofrece un excelente aislante contra los ruidos cuando se calculan correctamente los espesores de pisos, paredes y techos de concreto.(ver imagen 4)

6. USOS EN LA CONSTRUCCIN Alcantarillados. Como mortero de unin en construcciones refractarias. Zonas de vertidos industriales. Terrenos sulfatados. Ambientes marinos. Obras hidrulicas. Mesclas de hormign, etc. (ver imagen 5, 6, 7).

7. PRINCIPALES EMPRESAS CEMENTERAS EN EL PER. Cemento Andino S.A. Cemento Portland Tipo I Cemento Portland Tipo II Cemento Portland Tipo V Cemento Portland Puzolnico Tipo I (PM)

Cementos Lima S.A. Cemento Portland Tipo I; Marca "Sol" Cemento Portland Tipo IP - Marca "Sper Cemento Atlas"

Cementos Selva S.A. Cemento Portland Tipo I Cemento Portland Tipo II Cemento Portland Tipo V Cemento Portland Puzolnico Tipo IP Cemento Portland Compuesto Tipo 1Co

Cemento Sur S.A. Cemento Portland Tipo I - Marca "Rumi" Cemento Portland Puzolnico Tipo IPM - Marca "Inti" Cemento Portland Tipo II Cemento Portland Tipo V

Yura S.A. Cemento Portland Tipo I Cemento Portland Tipo IP Cemento Portland Tipo IPM

Cementos Pacasmayo S.A.A. Cemento Portland Tipo IAplicada a estructuras que requieran un rpido desencofrado. Para Concreto en clima fro, Pavimentos y cimentaciones. (Ver Imagen 8)

Cemento Portland Tipo VIdeal para losas, tuberas y postes de concreto en contacto con suelos o aguas con alto contenido de sulfatos. Para cualquier estructura de concreto que requiera alta resistencia a los sulfatos. (Ver Imagen 9)

Cemento ExtraforteAplicadas a Obras de concreto armado en general, morteros en general, pavimentos y cimentaciones y estructuras de concreto masivo. (Ver Imagen 10)

Cemento ExtradurableEs un cemento de alta resistencia a los sulfatos y de baja reactividad con agregados reactivos a los lcalis, por lo que es ideal para obras que requieran extrema resistencia a los sulfatos, al agua de mar y a este tipo de agregados. (Imagen 11)

Cemento Antisalitre con Fortimax 3Es un cemento de resistencia moderada a los sulfatos (componente MS), al moderado calor de hidratacin (componente MH) y resistente a los agregados lcali-reactivos (componente R). (Ver Imagen 12).

CAPITULO IIYESO

EL YESO

1. DEFINICION.El yeso es un conglomerante no estable en presencia de humedad, constituido por sulfato de calcio con dos molculas de agua. SO4Ca.2 H2OEs el producto resultante de la deshidratacin total o parcial del aljez o piedra pmez. Esta piedra se muele y se lleva a un horno giratorio en cuyo interior se deshidrata, calcina y cristaliza entre 400 y 500 C, con posterioridad el producto obtenido se enfra y se reduce a polvo en molinos de bolas. Este polvo amasado con agua fragua y endurece con extraordinaria rapidez (mortero de yeso). (Ver imagen 13)Su composicin qumica es: 32.6 % CaO 46.5 % SO3 20.9 % H2O2. PROCESO DE OBTENCIN DEL YESO.2.1. Extraccin o arranque de piedra.Se extrae fcilmente con la ayuda de barrenos de plvora de mina. Segn la situacin del filn, la cantera puede ser a cielo abierto o en galeras.1.2. Fragmentacin y trituracin de la piedra de yeso. Para esto, se emplean molinos de martillos se introducen en ellos la roca fragmentada y es triturada al golpeo de los martillos. Se emplean tambin las machacadoras de mandbula, que consisten en una gruesa placa de acero fija y otra mvil, accionada por una biela-manivela. Con la cual se consigue una granulometra diferente de la roca triturada. (Ver imagen 14)1.3. Deshidratacin y coccin de la piedra.Primitivamente se realizaba formando montones de piedras de yeso, en capas alternas de combustible y piedra, o, tambin, colocndola en unos huecos en las laderas de los montes, y empleando, con material de combustible, madera de los bosques prximos. El yeso as obtenido Contiene las cenizas del combustible y muchas impurezas, por lo que se llama yeso negro; se emplea para construcciones no vistas.

2. CLASIFICACIN DEL YESO2.1. Yeso gris o negro. Se obtiene calcinando la piedra algez en contacto con los combustibles. Los humos y las impurezas (cenizas, carbn, etc...), aparte de las que lleva consigo la piedra de yeso (se emplea un algez con muchas impurezas), ennegrecen el producto. La finura de molido es muy deficiente. Resulta el yeso de peor calidad, por lo que solo se emplea en obras no vistas.

2.2. Yeso blanco. Se obtiene a partir de un algez con pequeas proporciones de impurezas, despus de calcinado y vitrificado es finamente molido hasta el punto de no quedar retenido ms de un 10% en un tamiz de dos dcimas de mm. Es muy blanco y en mortero se utiliza para el enlucido de paredes y techos de interiores.

2.3. Yeso escayola. Es un yeso blanco de la mejor calidad, tanto en purezas como en fineza del grano, no quedando retenido ms del 1% en un tamiz de 0.2 mm. Dadas sus caractersticas, la escayola se emplea en la fabricacin de molduras y placas para la formacin de cielos razos, que a su vez suelen ir decoradas.

3. Tipos de yeso 3.1. Yeso Grueso de Construccin, designado YG.Constituido fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato y anhidrita II artificial con la posible incorporacin de aditivos reguladores del fraguado. (Ver imagen 15)

Uso: para pasta de agarre en la ejecucin de tabicados en revestimientos interiores y como conglomerante auxiliar en obra.

3.2. Yeso Fino de Construccin, designado YF.Constituido fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato y anhidrita II artificial con la posible incorporacin de aditivos reguladores del fraguado. Uso: para enlucidos, refilos o blanqueos sobre revestimientos interiores (guarnecidos o enfoscados). (ver imagen 16)

3.3. Yeso de Prefabricados, designado YP.Con mayor pureza y resistencia que los yesos de construccin YG e YF. (Ver imagen 17) Uso: para la ejecucin de elementos prefabricados para tabiques.3.4. Escayola, designada E-30.Constituida fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato con la posible incorporacin de aditivos reguladores del fraguado con una resistencia mnima a flexotraccin de 30 kp/cm Uso: en la ejecucin de elementos prefabricados para tabiques y techos.

4. CALIDADES DEL YESO Son trmicamente aislantes: Debido a su gran inercia trmica y su bajo coeficiente de conductividad, reducen los puentes trmicos y eliminan el fenmeno de pared fra. Regulan la humedad ambiente: Los revestimientos de yeso respiran con una autntica piel, regulando la temperatura y activando la aireacin del local. Protegen en caso de incendio: Son incombustibles, prolongan la resistencia al fuego, no despiden vapores txicos ni humos.

5. CUALIDADES DEL YESO5.1. SolubilidadEl yeso es poco soluble en agua dulce (10 gramos por litro a temperatura ambiente). Sin embargo, en presencia de sales su grado de solubilidad se incrementa notablemente.

5.2. Finura de moliendaComo hemos comentado anteriormente, el yeso, una vez deshidratado debe ser molido para su utilizacin. La finura de molienda influye en gran parte en las propiedades que adquiere el yeso al volverlo a hidratar.

5.3. Velocidad de FraguadoEl yeso se caracteriza por fraguar con rapidez, por lo que es recomendable para su uso hidratarlo en pequeas cantidades.

5.4. PermeabilidadEl tiempo se ha hecho cargo de demostrar que yeso es inadecuado en paramentos expuestos a la intemperie. En paredes interiores el resultado ha sido ms duradero. Para los pavimentos, los trabajadores adems le aadan una ltima mano con cera de abeja, incrementando as su tiempo de vida til. 5.5. AdherenciaDisminuye en contacto con el agua, siendo buena en medio seco, tanto con materiales ptreos como metlicos.

6. Uso del yeso en la construccin. Cielo Raso. Enlucido de paredes. Pavimento. Enlucido. Revocos. Refuerzo de jambas de vanos y esquinas de muros. Mampostera de piedras de yeso ms mortero de yeso. Albardilla.La albardilla o antepecho evita que el agua procedente de lluvia escurra por las paredes. TapialTambin podra emplearse para este cosido hiladas de piedra. Mampostera de piedra caliza/ muro de adobe ms mortero de yeso. (ver imagen 18, 19)

CAPITULO IIICAL

La Cal

1. DEFINICION.Es un producto resultante de la descomposicin de las rocas calizas por la accin del calor. Estas rocas calentadas a ms de 900 C producen o se obtienen el xido de calcio, conocido con el nombre de cal viva, producto slido de color blanco. Esta cal viva puesta en contacto con el agua se hidrata (apagado de la cal) con desprendimiento de calor, obtenindose una pasta blanda que amasada con agua y arena se confecciona el mortero de cal muy empleado en enfoscado de exteriores. Esta pasta limada se emplea tambin en imprimacin o pintado de paredes y techos de edificios y cubiertas. (Ver imgenes 20, 21)

2. OBTENCIN DE LA CAL2.1. Extraccin de la roca. El arranque de la piedra caliza puede realizarse a cielo abierto o en galera y por distintos medios, segn la disposicin del frente. Los bloques obtenidos se fragmentan para facilitar la coccin.

2.2. Coccin o calcinacin.El carbonato de calcio (CO2Ca), componente principal de las calizas, al someterlo a la accin del calor se descompone en anhdrido carbnico y oxido de calcio o cal viva, producindose la reaccin qumica:CO3Ca+calorCO2+OcaPara lograr la reaccin de descomposicin es necesario que la temperatura del horno sea superior a 900C.

2.3. Apagado de la Cal.El xido clcico, o cal viva, no se puede emplear en la construccin de forma directa: es necesario hidratarla. Para ello, se la pone en contacto con el agua, operacin que se llama apagado de la cal. Se introducen los terrones de cal en unos depsitos o recipientes que, a continuacin, se llenan de agua.

Cuando se ha efectuado el apagado, se obtiene una pasta blanda y untuosa, lo cual se cubre con una capa de arena para evitar su carbonatacin.3. CLASES DE CAL.a. Cal Grasa Si la roca caliza original contiene menos del 5% de arcilla, al producto final despus del cocimiento se le conoce como cal grasa y es un producto que al hidratarse se convierte en una pasta de color blanco, adherente, untuosa, trabada y que tiene la propiedad de entrelazar los materiales ptreos endurecindose. (Ver imagen 22)

b. Cal MagraSi la roca caliza original contiene menos del 5% de arcilla pero ms del 10% de magnesia al producto final despus del cocimiento se le conoce como cal magra y al hidratarse, genera mayor cantidad de calor que las cales grasas, dando un producto de color grisceo, poco untuoso, poco adherente y poco trabado que al endurecerse se convierte en polvo razn por la cual no se usa como aglomerante.

c. Cal HidrulicaContiene ms del 5% de arcilla, adems de las propiedades que posee la cal grasa tiene la propiedad de endurecer dentro y fuera del agua, razn por la cual se utiliza en la construccin de obras hidrulicas.

4. USOS DE LA CAL EN LA CONSTRUCCIN. Estabilizacin de suelos. Elaboracin de mesclas. Elaboracin de piezas de concreto. Restauracin de monumentos histricos. Construccin: Ladrillos silcicos, ladrillos ligeros, hormign liviano, morteros, pavimentos asflticos, estabilizacin de suelos y revestimientos protectores. Elaboracin de pintura e impermeabilizantes Agricultura: Mejoramiento de terrenos, nutriente vegetal, abono e insecticida.

Minera metlica: Fundiciones (cobre, hierro, aceras, etc.), lixiviacin cianurada (en pilas o por agitacin) y en flotacin alcalina. Minera no metlica: En la obtencin de sales de yodo y nitratos, obtencin de colemanita sinttica, en faenas productoras de cido brico, en la obtencin de ulexita granulada, en la obtencin de nitrato de potasio granulado y en la obtencin de litio. (ver imagen 23,24, 25, 26)

5. FUNCIONES DE LA CAL Aglomerantes en juntas, cimentacin y cubiertas. Recubrimientos y acabados, coloreados, simples o imitaciones de materiales preciosos. Estabilizador para bloques, tapiales o cualquier mezcla de tierra para construccin.

CONCLUSIONES Se logr definir de manera precisa y clara los conceptos del cemento, yeso y cal como un mineral El cemento con el contacto con el agua se hace una mescla y luego formando un concreto resistente. Se describi los principales tipos y propiedades del yeso Se mencion los usos que se otorgan de mayor manera al yeso Por medio del presente Informe se logra dar a conocer la importancia de conocer el yeso como un mineral en la ingeniera civil a los estudiantes y pblico en general.

ANEXOS

Imagen 1

Imagen 2

Imagen 4Imagen 3

Imagen 6Imagen 5

Imagen 12Imagen 11Imagen 10Imagen 9Imagen 8Imagen 7

Imagen 14Imagen 13

Imagen 16Imagen 15

Imagen 17

Imagen 18

Imagen 19

Imagen 21Imagen 20

Imagen 22

Imagen 23

Imagen 24Imagen 25

Imagen 26

GRACIAS.

TECNOLOGIA DE LOS MATERIALE27