Materiales Aglomerantes Y Conglomerantes 13561w
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Materiales Aglomerantes y Conglomerantes
RICARDO VEGA MARTIN
Ricardo Vega Martín DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS
Índice 1.
Introducción ................................................................................................................................................ 2
2.
Aguas adecuadas para hacer la mezcla ....................................................................................................... 3
3.
Clasificación ................................................................................................................................................. 3
4.
3.1.
Conglomerantes aéreos ....................................................................................................................... 3
3.2.
Conglomerantes hidráulicos ................................................................................................................ 3
3.3.
Conglomerantes hidrocarbonados ...................................................................................................... 3
Tipos de Conglomerantes ............................................................................................................................ 4 4.1.
Yeso...................................................................................................................................................... 4
4.1.1.
Propiedades del Yeso ................................................................................................................... 4
4.1.2.
Clasificación de los yesos ............................................................................................................. 4
4.1.3.
Aplicaciones del yeso ................................................................................................................... 6
4.1.4.
Fabricación del yeso..................................................................................................................... 7
4.1.5.
Ensayos del yeso .......................................................................................................................... 7
4.2.
Cal ........................................................................................................................................................ 8
4.2.1.
Propiedades de la Cal.................................................................................................................. 8
4.2.2.
Clasificación de la Cal .................................................................................................................. 8
4.2.3.
Aplicación de la Cal ...................................................................................................................... 9
4.2.4.
Fabricación de la Cal .................................................................................................................... 9
4.3.
Cemento............................................................................................................................................... 9
4.3.1.
Propiedades Cemento ................................................................................................................ 10
4.3.2.
Clasificación de los Cementos .................................................................................................... 10
4.3.3.
Aplicaciones según el tipo de Cemento ..................................................................................... 15
4.3.4.
Fabricación del Cemento ........................................................................................................... 16
4.3.5.
Ensayos de Cemento .................................................................................................................. 17
5.
Otros materiales aglomerantes ................................................................................................................. 18
6.
Anexo 1 ...................................................................................................................................................... 18
1
Ricardo Vega Martín DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS
MATERIALES AGLOMERANTES Y CONGLOMERANTES 1. Introducción Tanto aglomerantes como conglomerantes son materiales que tienen la propiedad de adherirse, pegarse y unirse a otros, empleándose para unir materiales generalmente pétreos, como son las gravas, las arenas, unir materiales cerámicos, etc., para formar y construir diferentes elementos como pueden ser obras de fábrica, recubrir éstas con revestimientos, formar mezclas plásticas (pastas, morteros y hormigones), que después de endurecer adquieren un estado sólido. En general, se presentan en estado sólido y a veces semilíquido, pero sobre todo en polvo. Aglomerante: materiales capaces de unir fragmentos de una o varias sustancias y dar cohesión al conjunto por métodos exclusivamente físicos; pegamento, cola… Conglomerante: material capaz de unir fragmentos de uno o varios materiales y dar cohesión al conjunto mediante transformaciones químicas en su masa que originan nuevos compuestos. Entre los aglomerantes se encuentran todos los materiales que mediante procesos “físicos” de secado, de evaporación de un disolvente, produce un endurecimiento que aglutina a los elementos y une cohesionando a los mismos; pero su composición química permanece inalterable. La mezcla de un aglomerante o conglomerante con agua y a veces otros productos, hace que se produzcan dos fenómenos: 1º Al tiempo de mezclarlos, se produce un aumento de la viscosidad debido a la unión de estos materiales. Comienzo del fraguado. El fraguado es el proceso en el cual se empieza a producir la transformación de los componentes desde la colocación en estado semilíquido o plástico hasta llegar al estado sólido. 2º Final del fraguado. La mezcla alcanza el estado sólido. Comienza el endurecimiento: el material empieza a adquirir resistencia. Dependiendo de los materiales, se tardarán más o menos días en alcanzar la máxima resistencia. Ej.: en el hormigón el fraguado puede tardar 2-3 días y el tiempo que transcurre desde la puesta en obra hasta adquirir la resistencia característica es de 28 días. A veces, en algunas mezclas con cemento, según sean las condiciones ambientales, sobre la mezcla colocada en obra, durante el período de fraguado y endurecimiento, se echa agua o se realiza una aportación de humedad para evitar una prematura evaporación del agua de dicha mezcla y regular la temperatura de fraguado y posterior endurecimiento, y así el material mantiene todas sus propiedades una vez endurecido. A este proceso se le denomina curado de la mezcla.
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2. Aguas adecuadas para hacer la mezcla Con materiales aglomerantes y/o conglomerantes se pueden emplear todas las aguas potables, y si no lo son, deben cumplir ciertas condiciones establecidas en las normas UNE EN, que son las siguientes: Exponente de hidrógeno: pH ≥5 Sustancias disueltas: ≤ 15g/l (15000 ppm) Contenido de sulfatos SO4: ≤ 1g/l (1000 ppm) excepto cementos resistentes a SO4 ≤ 5g/l (5000 ppm) Ion cloro, cloruros Cl- : en hormigón pretensado ≤ 1g/l (1000 ppm) y en hormigón armado o en masa ≤ 3g/l (3000 ppm) Hidratos de carbono: 0 Sustancias orgánicas solubles en éter: ≤15g/l (15000 ppm)
3. Clasificación 3.1.
Conglomerantes aéreos
Fraguan y endurecen solamente en aire, dando mezclas no resistentes al agua, sin adquirir cohesión y dureza en medio húmeda. En o con humedad o agua se deshacen, solo se utilizan en interiores. Se distinguen:
Yeso
Cal grasa
Magnesia
3.2.
Conglomerantes hidráulicos
Fraguan y endurecen en el aire, en ambiente húmedo y bajo el agua. Dentro de éstos se tienen:
Cal hidráulica
Cemento
3.3.
Conglomerantes hidrocarbonados
Son los hidrocarburos. Suelen estar en estado líquido o semilíquido. Fraguan y endurecen por enfriamiento o evaporación de partes de los disolventes o componentes y solo precisan ser calentados a cierta temperatura para su fácil extensión. Se tienen:
Alquitrán
Betún
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4. Tipos de Conglomerantes 4.1.
Yeso
Químicamente, el yeso es sulfato de calcio con diferentes grados de hidratación: Piedra de yeso o aljez: CaSO4 + 2H2O (sulfato de calcio dihidratado). Anhidrita: CaSO4 (sulfato de calcio). Yeso ordinario: CaSO4 + ½ H2O (sulfato de calcio semihidrato). Nos los podemos encontrar libremente en la naturaleza o prepararlos artificialmente. Posteriormente, se realizan procesos industrializados en donde se preparan estas materias primas para la elaboración de los diversos productos. A partir de los productos anteriores, se realizan una serie de procesos de fabricación industrial, obteniéndose los diferentes tipos de yesos, presentándose distintos productos en forma de polvo o bien elementos prefabricados. Durante la fabricación, pueden añadirse determinadas adiciones para modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia, etc.
4.1.1. Propiedades del Yeso Tiene un fraguado y un endurecimiento muy rápido. Poca adherencia con piedra y madera. Oxida al hierro y al acero, sobre todo con humedad. Buen aislante del sonido y del fuego. ite coloración. Solo debe emplearse en interiores o en locales con humedad relativa < 70% debido a que se disgrega al absorber agua, aunque puede aparecer mezclado con otros productos. No tiene capacidad resistente. Al principio sufre una ligera contracción, luego una expansión, y finalmente se estabiliza con la contracción o retracción.
4.1.2. Clasificación de los yesos Yeso negro o gris, se designa por YG e YG/L. Constituido por yeso semihidrato y anhidrita. Se obtiene calentando la piedra de yeso directamente con el combustible y adquiere ese color precisamente por eso, porque está en o con el combustible del horno donde se cuece. Tiene impurezas, residuos, y es el yeso de peor calidad y por ello el más barato. Se emplea en obras no vistas. Tiene un contenido > 50% de yeso semihidrato, con la posible incorporación de aditivos reguladores de fraguado. Además de la clase normal (YG), se diferencia una clase lenta, denominada así en función de los períodos de trabajo. Para caracterizar a esta clase se añadirá una L, después de la designación del tipo, separada por una barra (YG/L).
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Yeso de proyección mecánica, que se designa por YPM. Producto formado por sulfato de calcio y aditivos que se añaden durante la fabricación para conseguir su puesta en obra por medio de sistemas mecánicos de proyección. Yeso blanco o yeso fino, que se designa por YF e YF/L (clase normal y clase lenta, respectivamente, denominadas así en función de los períodos de trabajo). De mejor calidad y con una granulometría más fina que el yeso negro o gris, o yeso grueso. Constituido por yeso semihidrato y anhidrita. Tiene pocas impurezas. No se mancha porque no está en o directo con el combustible cuando se calienta. Tiene un porcentaje > 66% de yeso semihidrato, con la posible incorporación de aditivos reguladores de fraguado. Yeso de terminación, que se designa por YE/T. Formado por sulfato de calcio en sus diferentes grados de hidratación y determinados aditivos que se añaden durante el proceso de fabricación. Yeso de prefabricados, que se designa por YP. Constituido por yeso semihidrato y anhidrita. Tiene un contenido > 80% de yeso semihidrato, con mayor pureza y mayor resistencia que el yeso negro y el yeso blanco. Escayola, que se designa por E-30 y E-30/L (clase normal y clase lenta, respectivamente, denominadas así en función de los períodos de trabajo). Constituida fundamentalmente por yeso semihidrato, en cantidad > 80%, con la posible incorporación de aditivos reguladores de fraguado, y con una resistencia mínima a flexotracción de 30 Kp/cm2. Escayola especial, que se designa por E-35 y E-35/L (clase normal y clase lenta, respectivamente, denominadas así en función de los períodos de trabajo). Es el yeso de mayor calidad. Formada fundamentalmente por yeso semihidrato, en cantidad > 80%, con la posible incorporación de aditivos reguladores de fraguado, con mayor pureza que la escayola E-30, y con una resistencia mínima a flexotracción de 35 Kp/cm2. Yeso aligerado, que se designa por YA. Formado por sulfato de calcio en sus diferentes grados de hidratación y determinados aditivos que se añaden durante la fabricación, como por ejemplo la perlita expandida, que aumentan el aislamiento térmico y la protección contra el fuego. Yeso de proyección mecánica aligerado, que se designa por YPM/A. Yeso de proyección mecánica para aumentar el aislamiento térmico y la protección contra el fuego. Yeso de alta dureza, que se designa por YD. Constituido por sulfato de calcio en sus diferentes grados de hidratación al que se han añadido en fábrica determinados aditivos, para conseguir mejores prestaciones de dureza superficial. Yeso de proyección mecánica de alta dureza, que se designa por YPM/D. Yeso de proyección mecánica para trabajos que requieren altas durezas superficiales.
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4.1.3. Aplicaciones del yeso Revestimientos interiores como tendidos, guarnecidos y enlucidos. Como elementos de revestimientos y elementos decorativos, se emplean bloques de yeso. Falsos techos de escayola. Elementos prefabricados para tabiques, empleando es de yeso y es de yeso laminado o cartón-yeso. Mármol artificial, mediante yeso de imitación al mármol, empleado como elemento decorativo, Aislamiento térmico y acústico y protección contra el fuego. Por los tipos de yesos, las aplicaciones específicas son las siguientes: El YG y el YG/L para pasta de agarre en la ejecución de tabicados, en revestimientos interiores (tendidos y guarnecidos) y como conglomerante auxiliar en obra. El YPM para aplicaciones en obra mediante sistemas mecánicos de proyección. El YF y el YF/L para revestimientos interiores finos tales como enlucidos, refinos y blanqueos, colocados sobre otro revestimiento interior (guarnecido o enfoscado). El YE/T en el acabado de superficies de todo tipo: yeso aplicado manual o proyectado, tabiques de placas y es de escayola, tabiques cerámicos de gran formato, etc. El YP en la ejecución de elementos prefabricados para tabiques. La E-30 y la E-30/L en la ejecución de elementos prefabricados para tabiques y techos. La E-35 y la E-35/L en trabajos de decoración, en la ejecución de elementos prefabricados para techos y en la puesta en obra de estos elementos. El YA proporciona excelentes características en aislamiento térmico y acústico y en protección contra el fuego. El YPM/A en aplicaciones que requieran excelentes propiedades de aislamiento térmico y acústico, o protección contra el fuego y que requieran colocación en obra por medio de proyección mecánica. El YD para conseguir mayor dureza y resistencia superficial.
El YPM/D cuando se requieran aplicaciones con proyección mecánica y que exijan requerimientos de elevada dureza y resistencia superficial.
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4.1.4. Fabricación del yeso Extracción de la piedra de yeso y desbastado o eliminación de materiales inutilizables. Trituración del material. Cocción. Molienda para reducir el material a polvo y eliminar los tamaños inadecuados. Tamizado. Segunda molienda.
4.1.5. Ensayos del yeso A continuación, se indican los ensayos más característicos en los diferentes tipos de yesos, así como el procedimiento general de cada ensayo. Análisis químico. Los ensayos que se realizan para determinar las características químicas de una muestra son el de contenido de agua combinada, índice de pureza, contenido de sulfato cálcico semihidrato y PH. Consistencia. Se trata de determinar qué cantidad de yeso en kg es necesario amasar con 100 cm3 de agua para obtener una muestra con una consistencia establecida, cuando se deja la mezcla en reposo durante un tiempo determinado. Resistencias a flexión y a compresión. Se fabrican probetas prismáticas de 160x40x40 mm con la relación agua/yeso determinada según el tipo de yeso. Para la flexión, se coloca una probeta sobre dos apoyos separados entre sí 150 mm y se aplica una carga central continua y creciente hasta que se produzca la rotura. La compresión se determina aplicando una carga continua y creciente a otra probeta hasta que ésta rompe. Adherencia. Consiste en determinar la carga que es necesario aplicar para despegar una chapa metálica que se encuentra adherida a una muestra de pasta de yeso. Finura de molido. Se hacen pasar las muestras de los diferentes tipos de yesos por los distintos tamices que nos determinan el tamaño de las partículas del yeso grueso, del yeso fino, del yeso de terminación, etc. Tiempo de fraguado o período de trabajo. Se determina preparando la pasta de yeso, colocándola en un molde y produciendo la penetración en la pasta de una aguja a intervalos de un minuto. Cuando la aguja no penetra hasta el fondo de la pasta, indica que ésta ha empezado a fraguar, determinándose el tiempo transcurrido desde la colocación de la pasta hasta ese momento, tiempo que indica el inicio del fraguado o el final del período en el que la pasta se puede trabajar.
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4.2.
Cal
Producto resultante de la descomposición por el calor de las rocas calizas CaCO3 + calor = CaO + CO2. CaCO3 + MgCO3 + calor = CaO + MgO + 2CO2. Al óxido de calcio (CaO), también se le llama cal viva. Normalmente suele venir con pequeñas cantidades de magnesia (MgO). La cal viva es un material blanco en forma de polvo. Si al óxido de calcio o cal viva lo mezclamos con agua obtenemos cal apagada, Ca (OH)2, material que también es blanco y pulverulento: CaO + H2O= Ca (OH)2 + calor.
4.2.1. Propiedades de la Cal
Tiene un fraguado y un endurecimiento muy lento. La cal aérea es un material que absorbe mucha humedad y se deteriora, mientras que la cal hidráulica no, por lo que la cal aérea solo debe emplearse en interiores o en locales sin mucha humedad, mientras que la cal hidráulica se puede emplear en cualquier ambiente. ite coloración. Tiene poca capacidad resistente, la cal hidráulica es más resistente. La cal suele expandirse al hidratarse y después se produce una contracción lenta durante su fraguado.
4.2.2. Clasificación de la Cal Cal grasa o cal aérea. Es aquella que tiene < 5% de arcilla. Sólo puede fraguar y endurecer en ambiente seco. Cal árida o magra. La que tiene < 5% de arcilla y más del 10% de magnesia. No tiene mucho empleo en construcción, ya que se disuelve con facilidad. Cal hidráulica. Está formada por calizas margosas con un contenido de arcilla comprendido 5-25%. Se puede usar tanto en ambiente seco como en ambiente húmedo. No obstante, para un contenido de arcilla entre 5-10% se obtiene una cal débilmente hidráulica, por lo que sus usos son muy reducidos, empleándose en la mayoría de los casos aquellas que tienen más del 10% de arcilla.
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4.2.3. Aplicación de la Cal Revestimientos interiores con cal grasa o hidráulica. Mortero para particiones con cal grasa o hidráulica. Revestimientos interiores y exteriores como revocos, estucos, etc. con cal hidráulica. Mortero para particiones y cerramientos con cal hidráulica. Estabilización de suelos con cal hidráulica, con objeto de disminuir la susceptibilidad al agua del suelo o aumentar su resistencia, para su uso en la formación de explanadas. Componentes de pintura a la cal. Revestimientos exteriores decorativos (con dibujos y colores: esgrafiados).
4.2.4. Fabricación de la Cal
4.3.
Extracción del material. Desbastado (eliminar materiales extraños). Trituración del material. Cocción (CaO) en polvo.
Cemento
Material polvoriento que se obtiene de una mezcla de caliza, arcilla y yeso dihidratado (CaSO4+ 2H2O). A la mezcla de arcilla y caliza se le llama clinker. Se convierte en cemento cuando se le agrega una pequeña cantidad de yeso para que adquiera la propiedad de fraguar al añadirle agua y endurecerse posteriormente. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, denominada hormigón.
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4.3.1. Propiedades Cemento
Tiene un fraguado rápido y endurecimiento más lento. Buena adherencia con otros materiales como piedra, acero y cerámica. Resiste bien la humedad, puede emplearse en interiores y exteriores. Es muy resistente. Tiene una expansión al mezclarse con agua y posterior retracción. Es deformable a los ciclos humedad-sequedad y a las variaciones de temperatura.
4.3.2. Clasificación de los Cementos La normativa de cementos es la RC-08: Instrucción para la recepción de cementos, que clasifica los cementos de la siguiente manera: 1. Cementos sujetos al marcado CE, que son aquellos que en el momento de su recepción en obra el suministrador debe presentar la documentación que acredite el marcado CE. 1.1 Cementos comunes, incluidos los de bajo calor de hidratación Se consideran cementos comunes los definidos en la norma UNE-EN 197-1 y cementos comunes con característica adicional de bajo calor de hidratación aquellos cementos comunes cuyo calor de hidratación a la edad de 7 días (medido de acuerdo con la norma UNE-EN 196-8 «método de disolución») o a las 41 horas (medido de acuerdo con la norma UNE-EN 196-9 «método semiadiabático») no supere el valor característico de 270 J/g.
El cemento portland se designará con las siglas CEM I, seguidas de la clase de resistencia (32,5 - 42,5 - 52,5) expresada en N/mm2 (resistencia a compresión) y de la letra (R) si es de alta resistencia inicial o de (N) si es de resistencia inicial normal. En estos cementos, la designación comenzará con la referencia a la norma EN 197-1. Los cementos portland con adiciones se designarán con las siglas CEM II seguidas de una barra y de la letra que indica el subtipo (A o B) separada por un guion de la letra identificativa del componente principal empleado como adición del cemento, es decir:
S: escoria de horno alto D: humo de sílice P: puzolana natural Q: puzolana natural calcinada V: ceniza volante silícea W: ceniza volante calcárea T: esquistos calcinados L y LL: caliza
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En el caso del cemento común de bajo calor de hidratación, se deben añadir las letras LH al final de la designación correspondiente a un cemento común.
Ejemplo 1: Cemento portland EN 197-1 CEM I 42,5 R, corresponde a un cemento de clase resistente 42,5 y alta resistencia inicial. Ejemplo 2: Cemento portland con caliza EN 197-1 CEM II/A-L 32,5 N, corresponde a un cemento con un contenido entre 6 % y 20 % en masa de caliza, de clase resistente 32,5 y resistencia inicial normal. En el caso del cemento portland mixto (M) se indicarán, además entre paréntesis, las letras identificativas de los componentes principales empleados como adición.
Los cementos con escorias de horno alto, los cementos puzolánicos y los cementos compuestos se designarán con las siglas CEM III, CEM IV y CEM V, respectivamente, seguidas de una barra y de la letra que indica el subtipo (A, B o C). En el caso de cementos puzolánicos tipo IV o cemento compuesto tipo V, se indicarán además, entre paréntesis, las letras identificativas de los componentes principales empleados como adición. A continuación, se reflejará la clase de resistencia (32,5 - 42,5 - 52,5) y seguidamente la letra R si se trata de un cemento de alta resistencia inicial o la letra N en el caso de ser de resistencia inicial normal. En estos cementos, la designación comenzará con la referencia a la norma EN 197-1.
Ejemplo 1: Cemento con escorias de horno alto EN 197-1 CEM III/B 32,5 N, corresponde a un cemento con escorias de horno alto, con un contenido entre 66% y 80% en masa de escoria granulada de horno alto (S), de clase resistente 32,5 y resistencia inicial normal. Ejemplo 2: Cemento portland con caliza EN 197-1 CEM II/A-L 32,5 N-LH, corresponde a un cemento de bajo calor de hidratación, con un contenido entre 6% y 20% en masa de caliza, de clase resistente 32,5 y resistencia inicial normal.
1.2 Cementos de escorias de horno alto de baja resistencia inicial Los cementos de escorias de horno alto de baja resistencia inicial se identificarán por el tipo y subtipo de cemento, se indicará la clase de resistencia (32,5, 42,5 y 52,5). Además se debe añadir la letra L con el fin de indicar la baja resistencia inicial. En estos cementos, la designación comenzará con la referencia a la norma EN 197-4.
Ejemplo 1: Cemento de escorias de horno alto de baja resistencia inicial EN 197-4 CEM III/B 32,5 L, corresponde a un cemento de escoria de horno alto, con un contenido entre 66% y 80% en masa de escoria granulada de horno alto (S), de clase resistente 32,5 y de baja resistencia inicial. En el caso de que además sea de bajo calor de hidratación se deben añadir al final las letras LH. Ejemplo 2: Cemento de escorias de horno alto de baja resistencia inicial y de bajo calor de hidratación EN 197-4 CEM III/B 32,5 L-LH, corresponde a un cemento de escoria de horno alto, con un contenido entre 66% y 80% en masa de escoria granulada de horno alto (S), de clase resistente 32,5, con baja resistencia inicial y bajo calor de hidratación.
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1.3 Cementos especiales de muy bajo calor de hidratación Los cementos especiales de muy bajo calor de hidratación se identificarán por el tipo de cemento y por las cifras 22,5 que indican la resistencia nominal. También, se indicarán entre paréntesis los componentes principales añadidos. En estos cementos, la designación comenzará con la referencia a la norma UNE-EN 14216.
Ejemplo: Cemento especial puzolánico de muy bajo calor de hidratación EN 14216 VLH IV/B (P) 22,5, corresponde a un cemento especial puzolánico de muy bajo calor de hidratación, con un contenido entre 36% y 55% en masa de puzolana natural (P) y de clase resistente 22,5.
1.4 Cemento de aluminato de calcio El cemento de aluminato de calcio está compuesto únicamente por clinker de cemento de aluminato de calcio, obtenido a partir de una mezcla definida de materiales aluminosos y calcáreos, sometida a tratamiento térmico adecuado. No tiene clasificación.
Ejemplo: Cemento de aluminato de calcio EN 14647 CAC, corresponde a un cemento de aluminato de calcio.
1.5 Cementos de albañilería Los cementos de albañilería están compuestos por clinker de cemento portland, componentes inorgánicos y aditivos. El sulfato de calcio se añade en pequeñas cantidades a los otros componentes del cemento de albañilería durante su fabricación para controlar el fraguado.
Ejemplo: Cemento de albañilería EN 413-1 MC 12,5 X, corresponde a un cemento de albañilería, de clase resistente 12,5 y sin aditivo inclusor de aire.
2. Cementos sujetos al Real Decreto 1313/1988, de 28 de octubre, que son aquellos cementos que, no teniendo el marcado CE, en el momento de su recepción, el suministrador debe presentar la documentación que acredite el cumplimiento del Real Decreto 1313/1988, de 28 de octubre, por el que se declara obligatoria la homologación de los cementos destinados para la fabricación de hormigones y morteros para todo tipo de obras y productos prefabricados, según corresponda, y a la realización de una inspección visual del suministro.
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2.1 Cementos resistentes a los sulfatos Se consideran cementos resistentes a los sulfatos los cementos en cuya composición se haya empleado un clinker que cumpla unas condiciones. Los cementos resistentes a los sulfatos se designarán de la misma manera a la expresada para los correspondientes cementos comunes, omitiendo el prefijo CEM, seguido por una barra y de las siglas que identifican la característica adicional correspondiente (SR). En estos cementos, la designación finalizará con la referencia a la norma UNE correspondiente.
Ejemplo 1: I 42,5 R/SR UNE 80303-1, corresponde a un cemento portland, resistente a los sulfatos, de clase de resistencia 42,5 R. En el caso de un cemento que, además de poseer la característica SR, también sea de bajo calor de hidratación (LH), se incluirán unas siglas a continuación de las otras, expresadas en este orden: primero LH, seguido por una barra y después, SR.
Ejemplo 2: I 42,5 N-LH/SR UNE 80303-1, corresponde a un cemento portland (tipo I) de bajo calor de hidratación, resistente a los sulfatos y de clase de resistencia 42,5 N.
2.2 Cementos resistentes al agua de mar Se consideran cementos resistentes al agua de mar los cementos en cuya composición se haya empleado un clinker que cumpla las condiciones del RC-08. Estos cementos deberán cumplir, además de las prescripciones relativas a su tipo y clase, una serie de adicionales. Los componentes puzolánicos que formen parte de estos cementos (cenizas volantes silíceas, puzolanas naturales y humo de sílice en su caso) cumplirán las mismas prescripciones que las de los cementos resistentes a los sulfatos. La clasificación es la misma que para los cementos resistentes a los sulfatos. Los cementos con características adicionales resistentes al agua de mar se designarán de la misma manera a la expresada para los correspondientes cementos comunes, omitiendo el prefijo CEM, seguido por una barra y de las siglas que identifican la característica adicional correspondiente (MR). En estos cementos, la designación finalizará con la referencia a la norma UNE correspondiente.
Ejemplo 1: III/B 32,5 R/MR UNE 80303-2, corresponde a un cemento con escorias de horno alto (tipo III), resistente al agua de mar, subtipo B y clase de resistencia 32,5 R. En el caso de un cemento que, además de poseer la característica MR, también sea de bajo calor de hidratación (LH), se incluirán unas siglas a continuación de las otras, expresadas en este orden: primero LH, seguido por una barra y después MR. Ejemplo 2: III/B 32,5 N-LH/MR UNE 80303-2, corresponde a un cemento con escoria de horno alto (tipo III), resistente al agua de mar, subtipo B, de bajo calor de hidratación y clase de resistencia 32,5 N.
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2.3 Cementos blancos 2.3.1 Cementos comunes blancos. La designación de los cementos comunes blancos es la misma que la de los cementos homólogos correspondientes de UNE-EN 197-1, con el prefijo BL. A continuación, se incluye el sufijo o sufijos, en su caso, correspondientes a la característica o a las características adicionales, si las hubiere, y finalmente la referencia UNE 80305 o las referencias, si son más de una, a las normas que correspondan.
Ejemplo: BL I 42,5 R UNE 80305, corresponde a un cemento portland (tipo I), blanco, de clase resistente 42,5 y alta resistencia inicial.
2.3.2 Cemento de albañilería blanco. En el caso del cemento de albañilería blanco se designará con las siglas BL seguidas del tipo y clase de resistencia 22,5, de la letra X y de la referencia UNE 80305
Ejemplo: BL 22,5 X UNE 80305, corresponde a un cemento de albañilería, blanco, de clase resistente 22,5 y sin agente inclusor de aire.
2.4 Cemento para usos especiales Los componentes de este cemento han de cumplir los requisitos que para ellos se establece en el Anejo 3 de la RC-08. En el caso de cemento para usos especiales, se indicará la designación correspondiente al tipo (ESP VI-1), seguida de la relativa a la clase de resistencia (22,5N - 32,5N - 42,5N) y de la referencia a UNE 80.307.
Ejemplo: ESP VI-I 32,5 N UNE 80307, corresponde a un cemento para usos especiales, de clase resistente 32,5 y resistencia inicial normal.
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4.3.3. Aplicaciones según el tipo de Cemento Cementos comunes (CEM) CEM I
Hormigones prefabricados. Hormigones de alta resistencia. Hormigones de desencofrado rápido. Hormigón pretensado y postensado.
CEM II Mortero para enfoscados, revestimientos que no sean de color blanco. En estos últimos, deberían usarse los MC. Hormigones armados en general de resistencia media. Hormigones que requieran gran cantidad de cemento por m3 de hormigón. Mortero de agarre, para hacer particiones, mamposterías, etc. (para unir ladrillos u otros materiales), mortero para revestimientos. En estos últimos, deberían usarse los MC. CEM III Para ambientes agresivos que contengan sulfatos que puedan afectar al cemento o al hormigón. Zonas marítimas. CEM IV Ambientes moderadamente agresivos, obras hidráulicas y vertederos sanitarios e industriales. CEM V Para estabilización de suelos con objeto de disminuir la susceptibilidad al agua del suelo o aumentar su resistencia, para su uso en la formación de explanadas. Como componente estructural en firmes de carretera. Para ello se emplean materiales tratados con cemento como el suelo-cemento y la grava-cemento. Hormigones para firmes de carreteras en pavimentos y bases. Hormigón en grandes macizos como presas y obras que requieran compactación con rodillo Cementos de bajo calor de hidratación (LH) Grandes macizos de hormigón Cementos de albañilería (MC) Mortero para enfoscados y revestimientos. Morteros de agarre o de unión de materiales. Morteros cola (es un mortero de agarre).
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Cementos aluminosos (CAC) Hormigones y morteros refractarios en hornos. Ambientes agresivos medios y obras marítimas. Cementos resistentes a los sulfatos (SR) Hormigones en o con terrenos o aguas que contengan sulfatos. Cementos resistentes al agua del mar (MR) Obras marítimas. Cementos blancos (BL)
Revestimientos blancos: revocos (también pueden ser de color gris). Relleno de juntas de alicatados y solados. Para fabricar baldosas de terrazo. En las pinturas al cemento, ya que uno de sus componentes es el cemento blanco, se aplican en hormigones vistos o decorativos.
4.3.4. Fabricación del Cemento Extracción de las materias primas (caliza, arcilla y yeso dihidratado), y desbastado. Trituración y machaqueo. Dosificación: establecer las proporciones y la cantidad de cada componente. Mezcla de arcilla y caliza y primera molienda. Humectación o eliminación de la humedad de la mezcla antes de la cocción. Cocción de la mezcla de arcilla y caliza en el horno (el yeso aún no se ha añadido). Enfriamiento a la temperatura apropiada, en enfriadores. Lo mejor es dejar secar a temperatura ambiente, aunque se tarda mucho tiempo. El producto que se obtiene es el clinker. Mezcla del clinker con el yeso dihidratado. Molienda de la mezcla anterior. Almacenado en silos (depósito o almacenes) con unas condiciones determinadas de humedad y temperatura.
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4.3.5. Ensayos de Cemento En los cementos, se realizan dos tipos de ensayos: los ensayos de identificación y los ensayos complementarios. Ensayos de identificación Se consideran ensayos de identificación aquellos que permiten verificar el tipo, el subtipo y la clase de resistencia del cemento sometido a recepción. Los ensayos de identificación que más frecuentemente se realizan en la mayor parte de los distintos tipos de cementos, son los siguientes: Resistencias mecánicas (a las edades de 7 y 28 días para clases resistentes 32,5 N, y a 2 y 28 días para el resto). Determinación de pérdida por calcinación. Determinación de componentes. Además de los anteriores, otros ensayos de identificación, que se dan en otros tipos de cemento son: Ensayo de puzolanicidad a las edades de 8 o 15 días. Determinación del calor de hidratación. Ensayos complementarios Se consideran ensayos complementarios aquéllos que permiten determinar el resto de las características del cemento sometido a recepción. Los ensayos complementarios que más frecuentemente se realizan en la mayor parte de los distintos tipos de cementos, son los siguientes:
Estabilidad de volumen. Tiempo de fraguado. Residuo insoluble. Contenido de sulfatos. Contenido de cloruros.
Además de los anteriores, otros ensayos complementarios, que se dan en otros tipos de cemento son:
Puzolanicidad. Determinación de álcalis. Determinación del óxido de aluminio. Determinación de sulfuros.
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5. Otros materiales aglomerantes Productos bituminosos. Son un conjunto de hidrocarburos que provienen del petróleo (sobre todo) o del carbón, acompañados de materias inertes de muy distinto origen. Tienen como cualidad afín su adherencia, color, densidad, composición, etc. Como tales tenemos, el betún, el asfalto, el alquitrán y las breas. Como derivados de éstos tenemos las emulsiones bituminosas, las mezclas bituminosas y las lechadas bituminosas. Colas. Básicamente la cola es un producto químico, de naturaleza líquida o sólida, utilizado para unir materiales entre sí. En determinados entornos se conocen como adhesivos. Existen multitud de tipos. En función de sus componentes, se pueden establecer las siguientes diferenciaciones:
Adhesivos sintéticos. A base de polímeros que son derivados del petróleo (colas de polivinil-acetato, colas etílicas, colas de poliuretano, colas de caucho sintético, adhesivos anaeróbicos o de cianoacrilato...).
Adhesivos de origen vegetal. A base de derivados de la patata, el maíz,... (colas de almidón, dextrinas, cauchos naturales...).
Adhesivos de origen animal. A base de pieles de animales (colas de gelatina) o de derivados lácteos (colas de caseína).
Resinas. Son sustancias orgánicas sólidas naturales o sintéticas. Las primeras vienen de la secreción de algunas plantas, árboles e insectos y las segundas se fabrican artificialmente a partir de compuestos químicos. Como importantes podemos destacar la resina epoxi o poliepóxido que es un polímero termoestable que se endurece cuando se mezcla con un agente catalizador o “endurecedor”. Apagado de la cal: CaO+ H2O → Ca (OH)2 + calor. Tamizado. La cal apagada Ca (OH)2 es el producto final, lo que viene en los sacos.
6. Anexo 1 Adjunto un video de la fabricación del cemento. https://www.youtube.com/watch?v=XDtJbIQiN9c
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Índice 1.
Introducción ................................................................................................................................................ 2
2.
Aguas adecuadas para hacer la mezcla ....................................................................................................... 3
3.
Clasificación ................................................................................................................................................. 3
4.
3.1.
Conglomerantes aéreos ....................................................................................................................... 3
3.2.
Conglomerantes hidráulicos ................................................................................................................ 3
3.3.
Conglomerantes hidrocarbonados ...................................................................................................... 3
Tipos de Conglomerantes ............................................................................................................................ 4 4.1.
Yeso...................................................................................................................................................... 4
4.1.1.
Propiedades del Yeso ................................................................................................................... 4
4.1.2.
Clasificación de los yesos ............................................................................................................. 4
4.1.3.
Aplicaciones del yeso ................................................................................................................... 6
4.1.4.
Fabricación del yeso..................................................................................................................... 7
4.1.5.
Ensayos del yeso .......................................................................................................................... 7
4.2.
Cal ........................................................................................................................................................ 8
4.2.1.
Propiedades de la Cal.................................................................................................................. 8
4.2.2.
Clasificación de la Cal .................................................................................................................. 8
4.2.3.
Aplicación de la Cal ...................................................................................................................... 9
4.2.4.
Fabricación de la Cal .................................................................................................................... 9
4.3.
Cemento............................................................................................................................................... 9
4.3.1.
Propiedades Cemento ................................................................................................................ 10
4.3.2.
Clasificación de los Cementos .................................................................................................... 10
4.3.3.
Aplicaciones según el tipo de Cemento ..................................................................................... 15
4.3.4.
Fabricación del Cemento ........................................................................................................... 16
4.3.5.
Ensayos de Cemento .................................................................................................................. 17
5.
Otros materiales aglomerantes ................................................................................................................. 18
6.
Anexo 1 ...................................................................................................................................................... 18
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MATERIALES AGLOMERANTES Y CONGLOMERANTES 1. Introducción Tanto aglomerantes como conglomerantes son materiales que tienen la propiedad de adherirse, pegarse y unirse a otros, empleándose para unir materiales generalmente pétreos, como son las gravas, las arenas, unir materiales cerámicos, etc., para formar y construir diferentes elementos como pueden ser obras de fábrica, recubrir éstas con revestimientos, formar mezclas plásticas (pastas, morteros y hormigones), que después de endurecer adquieren un estado sólido. En general, se presentan en estado sólido y a veces semilíquido, pero sobre todo en polvo. Aglomerante: materiales capaces de unir fragmentos de una o varias sustancias y dar cohesión al conjunto por métodos exclusivamente físicos; pegamento, cola… Conglomerante: material capaz de unir fragmentos de uno o varios materiales y dar cohesión al conjunto mediante transformaciones químicas en su masa que originan nuevos compuestos. Entre los aglomerantes se encuentran todos los materiales que mediante procesos “físicos” de secado, de evaporación de un disolvente, produce un endurecimiento que aglutina a los elementos y une cohesionando a los mismos; pero su composición química permanece inalterable. La mezcla de un aglomerante o conglomerante con agua y a veces otros productos, hace que se produzcan dos fenómenos: 1º Al tiempo de mezclarlos, se produce un aumento de la viscosidad debido a la unión de estos materiales. Comienzo del fraguado. El fraguado es el proceso en el cual se empieza a producir la transformación de los componentes desde la colocación en estado semilíquido o plástico hasta llegar al estado sólido. 2º Final del fraguado. La mezcla alcanza el estado sólido. Comienza el endurecimiento: el material empieza a adquirir resistencia. Dependiendo de los materiales, se tardarán más o menos días en alcanzar la máxima resistencia. Ej.: en el hormigón el fraguado puede tardar 2-3 días y el tiempo que transcurre desde la puesta en obra hasta adquirir la resistencia característica es de 28 días. A veces, en algunas mezclas con cemento, según sean las condiciones ambientales, sobre la mezcla colocada en obra, durante el período de fraguado y endurecimiento, se echa agua o se realiza una aportación de humedad para evitar una prematura evaporación del agua de dicha mezcla y regular la temperatura de fraguado y posterior endurecimiento, y así el material mantiene todas sus propiedades una vez endurecido. A este proceso se le denomina curado de la mezcla.
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2. Aguas adecuadas para hacer la mezcla Con materiales aglomerantes y/o conglomerantes se pueden emplear todas las aguas potables, y si no lo son, deben cumplir ciertas condiciones establecidas en las normas UNE EN, que son las siguientes: Exponente de hidrógeno: pH ≥5 Sustancias disueltas: ≤ 15g/l (15000 ppm) Contenido de sulfatos SO4: ≤ 1g/l (1000 ppm) excepto cementos resistentes a SO4 ≤ 5g/l (5000 ppm) Ion cloro, cloruros Cl- : en hormigón pretensado ≤ 1g/l (1000 ppm) y en hormigón armado o en masa ≤ 3g/l (3000 ppm) Hidratos de carbono: 0 Sustancias orgánicas solubles en éter: ≤15g/l (15000 ppm)
3. Clasificación 3.1.
Conglomerantes aéreos
Fraguan y endurecen solamente en aire, dando mezclas no resistentes al agua, sin adquirir cohesión y dureza en medio húmeda. En o con humedad o agua se deshacen, solo se utilizan en interiores. Se distinguen:
Yeso
Cal grasa
Magnesia
3.2.
Conglomerantes hidráulicos
Fraguan y endurecen en el aire, en ambiente húmedo y bajo el agua. Dentro de éstos se tienen:
Cal hidráulica
Cemento
3.3.
Conglomerantes hidrocarbonados
Son los hidrocarburos. Suelen estar en estado líquido o semilíquido. Fraguan y endurecen por enfriamiento o evaporación de partes de los disolventes o componentes y solo precisan ser calentados a cierta temperatura para su fácil extensión. Se tienen:
Alquitrán
Betún
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4. Tipos de Conglomerantes 4.1.
Yeso
Químicamente, el yeso es sulfato de calcio con diferentes grados de hidratación: Piedra de yeso o aljez: CaSO4 + 2H2O (sulfato de calcio dihidratado). Anhidrita: CaSO4 (sulfato de calcio). Yeso ordinario: CaSO4 + ½ H2O (sulfato de calcio semihidrato). Nos los podemos encontrar libremente en la naturaleza o prepararlos artificialmente. Posteriormente, se realizan procesos industrializados en donde se preparan estas materias primas para la elaboración de los diversos productos. A partir de los productos anteriores, se realizan una serie de procesos de fabricación industrial, obteniéndose los diferentes tipos de yesos, presentándose distintos productos en forma de polvo o bien elementos prefabricados. Durante la fabricación, pueden añadirse determinadas adiciones para modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia, etc.
4.1.1. Propiedades del Yeso Tiene un fraguado y un endurecimiento muy rápido. Poca adherencia con piedra y madera. Oxida al hierro y al acero, sobre todo con humedad. Buen aislante del sonido y del fuego. ite coloración. Solo debe emplearse en interiores o en locales con humedad relativa < 70% debido a que se disgrega al absorber agua, aunque puede aparecer mezclado con otros productos. No tiene capacidad resistente. Al principio sufre una ligera contracción, luego una expansión, y finalmente se estabiliza con la contracción o retracción.
4.1.2. Clasificación de los yesos Yeso negro o gris, se designa por YG e YG/L. Constituido por yeso semihidrato y anhidrita. Se obtiene calentando la piedra de yeso directamente con el combustible y adquiere ese color precisamente por eso, porque está en o con el combustible del horno donde se cuece. Tiene impurezas, residuos, y es el yeso de peor calidad y por ello el más barato. Se emplea en obras no vistas. Tiene un contenido > 50% de yeso semihidrato, con la posible incorporación de aditivos reguladores de fraguado. Además de la clase normal (YG), se diferencia una clase lenta, denominada así en función de los períodos de trabajo. Para caracterizar a esta clase se añadirá una L, después de la designación del tipo, separada por una barra (YG/L).
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Yeso de proyección mecánica, que se designa por YPM. Producto formado por sulfato de calcio y aditivos que se añaden durante la fabricación para conseguir su puesta en obra por medio de sistemas mecánicos de proyección. Yeso blanco o yeso fino, que se designa por YF e YF/L (clase normal y clase lenta, respectivamente, denominadas así en función de los períodos de trabajo). De mejor calidad y con una granulometría más fina que el yeso negro o gris, o yeso grueso. Constituido por yeso semihidrato y anhidrita. Tiene pocas impurezas. No se mancha porque no está en o directo con el combustible cuando se calienta. Tiene un porcentaje > 66% de yeso semihidrato, con la posible incorporación de aditivos reguladores de fraguado. Yeso de terminación, que se designa por YE/T. Formado por sulfato de calcio en sus diferentes grados de hidratación y determinados aditivos que se añaden durante el proceso de fabricación. Yeso de prefabricados, que se designa por YP. Constituido por yeso semihidrato y anhidrita. Tiene un contenido > 80% de yeso semihidrato, con mayor pureza y mayor resistencia que el yeso negro y el yeso blanco. Escayola, que se designa por E-30 y E-30/L (clase normal y clase lenta, respectivamente, denominadas así en función de los períodos de trabajo). Constituida fundamentalmente por yeso semihidrato, en cantidad > 80%, con la posible incorporación de aditivos reguladores de fraguado, y con una resistencia mínima a flexotracción de 30 Kp/cm2. Escayola especial, que se designa por E-35 y E-35/L (clase normal y clase lenta, respectivamente, denominadas así en función de los períodos de trabajo). Es el yeso de mayor calidad. Formada fundamentalmente por yeso semihidrato, en cantidad > 80%, con la posible incorporación de aditivos reguladores de fraguado, con mayor pureza que la escayola E-30, y con una resistencia mínima a flexotracción de 35 Kp/cm2. Yeso aligerado, que se designa por YA. Formado por sulfato de calcio en sus diferentes grados de hidratación y determinados aditivos que se añaden durante la fabricación, como por ejemplo la perlita expandida, que aumentan el aislamiento térmico y la protección contra el fuego. Yeso de proyección mecánica aligerado, que se designa por YPM/A. Yeso de proyección mecánica para aumentar el aislamiento térmico y la protección contra el fuego. Yeso de alta dureza, que se designa por YD. Constituido por sulfato de calcio en sus diferentes grados de hidratación al que se han añadido en fábrica determinados aditivos, para conseguir mejores prestaciones de dureza superficial. Yeso de proyección mecánica de alta dureza, que se designa por YPM/D. Yeso de proyección mecánica para trabajos que requieren altas durezas superficiales.
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4.1.3. Aplicaciones del yeso Revestimientos interiores como tendidos, guarnecidos y enlucidos. Como elementos de revestimientos y elementos decorativos, se emplean bloques de yeso. Falsos techos de escayola. Elementos prefabricados para tabiques, empleando es de yeso y es de yeso laminado o cartón-yeso. Mármol artificial, mediante yeso de imitación al mármol, empleado como elemento decorativo, Aislamiento térmico y acústico y protección contra el fuego. Por los tipos de yesos, las aplicaciones específicas son las siguientes: El YG y el YG/L para pasta de agarre en la ejecución de tabicados, en revestimientos interiores (tendidos y guarnecidos) y como conglomerante auxiliar en obra. El YPM para aplicaciones en obra mediante sistemas mecánicos de proyección. El YF y el YF/L para revestimientos interiores finos tales como enlucidos, refinos y blanqueos, colocados sobre otro revestimiento interior (guarnecido o enfoscado). El YE/T en el acabado de superficies de todo tipo: yeso aplicado manual o proyectado, tabiques de placas y es de escayola, tabiques cerámicos de gran formato, etc. El YP en la ejecución de elementos prefabricados para tabiques. La E-30 y la E-30/L en la ejecución de elementos prefabricados para tabiques y techos. La E-35 y la E-35/L en trabajos de decoración, en la ejecución de elementos prefabricados para techos y en la puesta en obra de estos elementos. El YA proporciona excelentes características en aislamiento térmico y acústico y en protección contra el fuego. El YPM/A en aplicaciones que requieran excelentes propiedades de aislamiento térmico y acústico, o protección contra el fuego y que requieran colocación en obra por medio de proyección mecánica. El YD para conseguir mayor dureza y resistencia superficial.
El YPM/D cuando se requieran aplicaciones con proyección mecánica y que exijan requerimientos de elevada dureza y resistencia superficial.
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4.1.4. Fabricación del yeso Extracción de la piedra de yeso y desbastado o eliminación de materiales inutilizables. Trituración del material. Cocción. Molienda para reducir el material a polvo y eliminar los tamaños inadecuados. Tamizado. Segunda molienda.
4.1.5. Ensayos del yeso A continuación, se indican los ensayos más característicos en los diferentes tipos de yesos, así como el procedimiento general de cada ensayo. Análisis químico. Los ensayos que se realizan para determinar las características químicas de una muestra son el de contenido de agua combinada, índice de pureza, contenido de sulfato cálcico semihidrato y PH. Consistencia. Se trata de determinar qué cantidad de yeso en kg es necesario amasar con 100 cm3 de agua para obtener una muestra con una consistencia establecida, cuando se deja la mezcla en reposo durante un tiempo determinado. Resistencias a flexión y a compresión. Se fabrican probetas prismáticas de 160x40x40 mm con la relación agua/yeso determinada según el tipo de yeso. Para la flexión, se coloca una probeta sobre dos apoyos separados entre sí 150 mm y se aplica una carga central continua y creciente hasta que se produzca la rotura. La compresión se determina aplicando una carga continua y creciente a otra probeta hasta que ésta rompe. Adherencia. Consiste en determinar la carga que es necesario aplicar para despegar una chapa metálica que se encuentra adherida a una muestra de pasta de yeso. Finura de molido. Se hacen pasar las muestras de los diferentes tipos de yesos por los distintos tamices que nos determinan el tamaño de las partículas del yeso grueso, del yeso fino, del yeso de terminación, etc. Tiempo de fraguado o período de trabajo. Se determina preparando la pasta de yeso, colocándola en un molde y produciendo la penetración en la pasta de una aguja a intervalos de un minuto. Cuando la aguja no penetra hasta el fondo de la pasta, indica que ésta ha empezado a fraguar, determinándose el tiempo transcurrido desde la colocación de la pasta hasta ese momento, tiempo que indica el inicio del fraguado o el final del período en el que la pasta se puede trabajar.
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4.2.
Cal
Producto resultante de la descomposición por el calor de las rocas calizas CaCO3 + calor = CaO + CO2. CaCO3 + MgCO3 + calor = CaO + MgO + 2CO2. Al óxido de calcio (CaO), también se le llama cal viva. Normalmente suele venir con pequeñas cantidades de magnesia (MgO). La cal viva es un material blanco en forma de polvo. Si al óxido de calcio o cal viva lo mezclamos con agua obtenemos cal apagada, Ca (OH)2, material que también es blanco y pulverulento: CaO + H2O= Ca (OH)2 + calor.
4.2.1. Propiedades de la Cal
Tiene un fraguado y un endurecimiento muy lento. La cal aérea es un material que absorbe mucha humedad y se deteriora, mientras que la cal hidráulica no, por lo que la cal aérea solo debe emplearse en interiores o en locales sin mucha humedad, mientras que la cal hidráulica se puede emplear en cualquier ambiente. ite coloración. Tiene poca capacidad resistente, la cal hidráulica es más resistente. La cal suele expandirse al hidratarse y después se produce una contracción lenta durante su fraguado.
4.2.2. Clasificación de la Cal Cal grasa o cal aérea. Es aquella que tiene < 5% de arcilla. Sólo puede fraguar y endurecer en ambiente seco. Cal árida o magra. La que tiene < 5% de arcilla y más del 10% de magnesia. No tiene mucho empleo en construcción, ya que se disuelve con facilidad. Cal hidráulica. Está formada por calizas margosas con un contenido de arcilla comprendido 5-25%. Se puede usar tanto en ambiente seco como en ambiente húmedo. No obstante, para un contenido de arcilla entre 5-10% se obtiene una cal débilmente hidráulica, por lo que sus usos son muy reducidos, empleándose en la mayoría de los casos aquellas que tienen más del 10% de arcilla.
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4.2.3. Aplicación de la Cal Revestimientos interiores con cal grasa o hidráulica. Mortero para particiones con cal grasa o hidráulica. Revestimientos interiores y exteriores como revocos, estucos, etc. con cal hidráulica. Mortero para particiones y cerramientos con cal hidráulica. Estabilización de suelos con cal hidráulica, con objeto de disminuir la susceptibilidad al agua del suelo o aumentar su resistencia, para su uso en la formación de explanadas. Componentes de pintura a la cal. Revestimientos exteriores decorativos (con dibujos y colores: esgrafiados).
4.2.4. Fabricación de la Cal
4.3.
Extracción del material. Desbastado (eliminar materiales extraños). Trituración del material. Cocción (CaO) en polvo.
Cemento
Material polvoriento que se obtiene de una mezcla de caliza, arcilla y yeso dihidratado (CaSO4+ 2H2O). A la mezcla de arcilla y caliza se le llama clinker. Se convierte en cemento cuando se le agrega una pequeña cantidad de yeso para que adquiera la propiedad de fraguar al añadirle agua y endurecerse posteriormente. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, denominada hormigón.
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4.3.1. Propiedades Cemento
Tiene un fraguado rápido y endurecimiento más lento. Buena adherencia con otros materiales como piedra, acero y cerámica. Resiste bien la humedad, puede emplearse en interiores y exteriores. Es muy resistente. Tiene una expansión al mezclarse con agua y posterior retracción. Es deformable a los ciclos humedad-sequedad y a las variaciones de temperatura.
4.3.2. Clasificación de los Cementos La normativa de cementos es la RC-08: Instrucción para la recepción de cementos, que clasifica los cementos de la siguiente manera: 1. Cementos sujetos al marcado CE, que son aquellos que en el momento de su recepción en obra el suministrador debe presentar la documentación que acredite el marcado CE. 1.1 Cementos comunes, incluidos los de bajo calor de hidratación Se consideran cementos comunes los definidos en la norma UNE-EN 197-1 y cementos comunes con característica adicional de bajo calor de hidratación aquellos cementos comunes cuyo calor de hidratación a la edad de 7 días (medido de acuerdo con la norma UNE-EN 196-8 «método de disolución») o a las 41 horas (medido de acuerdo con la norma UNE-EN 196-9 «método semiadiabático») no supere el valor característico de 270 J/g.
El cemento portland se designará con las siglas CEM I, seguidas de la clase de resistencia (32,5 - 42,5 - 52,5) expresada en N/mm2 (resistencia a compresión) y de la letra (R) si es de alta resistencia inicial o de (N) si es de resistencia inicial normal. En estos cementos, la designación comenzará con la referencia a la norma EN 197-1. Los cementos portland con adiciones se designarán con las siglas CEM II seguidas de una barra y de la letra que indica el subtipo (A o B) separada por un guion de la letra identificativa del componente principal empleado como adición del cemento, es decir:
S: escoria de horno alto D: humo de sílice P: puzolana natural Q: puzolana natural calcinada V: ceniza volante silícea W: ceniza volante calcárea T: esquistos calcinados L y LL: caliza
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En el caso del cemento común de bajo calor de hidratación, se deben añadir las letras LH al final de la designación correspondiente a un cemento común.
Ejemplo 1: Cemento portland EN 197-1 CEM I 42,5 R, corresponde a un cemento de clase resistente 42,5 y alta resistencia inicial. Ejemplo 2: Cemento portland con caliza EN 197-1 CEM II/A-L 32,5 N, corresponde a un cemento con un contenido entre 6 % y 20 % en masa de caliza, de clase resistente 32,5 y resistencia inicial normal. En el caso del cemento portland mixto (M) se indicarán, además entre paréntesis, las letras identificativas de los componentes principales empleados como adición.
Los cementos con escorias de horno alto, los cementos puzolánicos y los cementos compuestos se designarán con las siglas CEM III, CEM IV y CEM V, respectivamente, seguidas de una barra y de la letra que indica el subtipo (A, B o C). En el caso de cementos puzolánicos tipo IV o cemento compuesto tipo V, se indicarán además, entre paréntesis, las letras identificativas de los componentes principales empleados como adición. A continuación, se reflejará la clase de resistencia (32,5 - 42,5 - 52,5) y seguidamente la letra R si se trata de un cemento de alta resistencia inicial o la letra N en el caso de ser de resistencia inicial normal. En estos cementos, la designación comenzará con la referencia a la norma EN 197-1.
Ejemplo 1: Cemento con escorias de horno alto EN 197-1 CEM III/B 32,5 N, corresponde a un cemento con escorias de horno alto, con un contenido entre 66% y 80% en masa de escoria granulada de horno alto (S), de clase resistente 32,5 y resistencia inicial normal. Ejemplo 2: Cemento portland con caliza EN 197-1 CEM II/A-L 32,5 N-LH, corresponde a un cemento de bajo calor de hidratación, con un contenido entre 6% y 20% en masa de caliza, de clase resistente 32,5 y resistencia inicial normal.
1.2 Cementos de escorias de horno alto de baja resistencia inicial Los cementos de escorias de horno alto de baja resistencia inicial se identificarán por el tipo y subtipo de cemento, se indicará la clase de resistencia (32,5, 42,5 y 52,5). Además se debe añadir la letra L con el fin de indicar la baja resistencia inicial. En estos cementos, la designación comenzará con la referencia a la norma EN 197-4.
Ejemplo 1: Cemento de escorias de horno alto de baja resistencia inicial EN 197-4 CEM III/B 32,5 L, corresponde a un cemento de escoria de horno alto, con un contenido entre 66% y 80% en masa de escoria granulada de horno alto (S), de clase resistente 32,5 y de baja resistencia inicial. En el caso de que además sea de bajo calor de hidratación se deben añadir al final las letras LH. Ejemplo 2: Cemento de escorias de horno alto de baja resistencia inicial y de bajo calor de hidratación EN 197-4 CEM III/B 32,5 L-LH, corresponde a un cemento de escoria de horno alto, con un contenido entre 66% y 80% en masa de escoria granulada de horno alto (S), de clase resistente 32,5, con baja resistencia inicial y bajo calor de hidratación.
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1.3 Cementos especiales de muy bajo calor de hidratación Los cementos especiales de muy bajo calor de hidratación se identificarán por el tipo de cemento y por las cifras 22,5 que indican la resistencia nominal. También, se indicarán entre paréntesis los componentes principales añadidos. En estos cementos, la designación comenzará con la referencia a la norma UNE-EN 14216.
Ejemplo: Cemento especial puzolánico de muy bajo calor de hidratación EN 14216 VLH IV/B (P) 22,5, corresponde a un cemento especial puzolánico de muy bajo calor de hidratación, con un contenido entre 36% y 55% en masa de puzolana natural (P) y de clase resistente 22,5.
1.4 Cemento de aluminato de calcio El cemento de aluminato de calcio está compuesto únicamente por clinker de cemento de aluminato de calcio, obtenido a partir de una mezcla definida de materiales aluminosos y calcáreos, sometida a tratamiento térmico adecuado. No tiene clasificación.
Ejemplo: Cemento de aluminato de calcio EN 14647 CAC, corresponde a un cemento de aluminato de calcio.
1.5 Cementos de albañilería Los cementos de albañilería están compuestos por clinker de cemento portland, componentes inorgánicos y aditivos. El sulfato de calcio se añade en pequeñas cantidades a los otros componentes del cemento de albañilería durante su fabricación para controlar el fraguado.
Ejemplo: Cemento de albañilería EN 413-1 MC 12,5 X, corresponde a un cemento de albañilería, de clase resistente 12,5 y sin aditivo inclusor de aire.
2. Cementos sujetos al Real Decreto 1313/1988, de 28 de octubre, que son aquellos cementos que, no teniendo el marcado CE, en el momento de su recepción, el suministrador debe presentar la documentación que acredite el cumplimiento del Real Decreto 1313/1988, de 28 de octubre, por el que se declara obligatoria la homologación de los cementos destinados para la fabricación de hormigones y morteros para todo tipo de obras y productos prefabricados, según corresponda, y a la realización de una inspección visual del suministro.
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2.1 Cementos resistentes a los sulfatos Se consideran cementos resistentes a los sulfatos los cementos en cuya composición se haya empleado un clinker que cumpla unas condiciones. Los cementos resistentes a los sulfatos se designarán de la misma manera a la expresada para los correspondientes cementos comunes, omitiendo el prefijo CEM, seguido por una barra y de las siglas que identifican la característica adicional correspondiente (SR). En estos cementos, la designación finalizará con la referencia a la norma UNE correspondiente.
Ejemplo 1: I 42,5 R/SR UNE 80303-1, corresponde a un cemento portland, resistente a los sulfatos, de clase de resistencia 42,5 R. En el caso de un cemento que, además de poseer la característica SR, también sea de bajo calor de hidratación (LH), se incluirán unas siglas a continuación de las otras, expresadas en este orden: primero LH, seguido por una barra y después, SR.
Ejemplo 2: I 42,5 N-LH/SR UNE 80303-1, corresponde a un cemento portland (tipo I) de bajo calor de hidratación, resistente a los sulfatos y de clase de resistencia 42,5 N.
2.2 Cementos resistentes al agua de mar Se consideran cementos resistentes al agua de mar los cementos en cuya composición se haya empleado un clinker que cumpla las condiciones del RC-08. Estos cementos deberán cumplir, además de las prescripciones relativas a su tipo y clase, una serie de adicionales. Los componentes puzolánicos que formen parte de estos cementos (cenizas volantes silíceas, puzolanas naturales y humo de sílice en su caso) cumplirán las mismas prescripciones que las de los cementos resistentes a los sulfatos. La clasificación es la misma que para los cementos resistentes a los sulfatos. Los cementos con características adicionales resistentes al agua de mar se designarán de la misma manera a la expresada para los correspondientes cementos comunes, omitiendo el prefijo CEM, seguido por una barra y de las siglas que identifican la característica adicional correspondiente (MR). En estos cementos, la designación finalizará con la referencia a la norma UNE correspondiente.
Ejemplo 1: III/B 32,5 R/MR UNE 80303-2, corresponde a un cemento con escorias de horno alto (tipo III), resistente al agua de mar, subtipo B y clase de resistencia 32,5 R. En el caso de un cemento que, además de poseer la característica MR, también sea de bajo calor de hidratación (LH), se incluirán unas siglas a continuación de las otras, expresadas en este orden: primero LH, seguido por una barra y después MR. Ejemplo 2: III/B 32,5 N-LH/MR UNE 80303-2, corresponde a un cemento con escoria de horno alto (tipo III), resistente al agua de mar, subtipo B, de bajo calor de hidratación y clase de resistencia 32,5 N.
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2.3 Cementos blancos 2.3.1 Cementos comunes blancos. La designación de los cementos comunes blancos es la misma que la de los cementos homólogos correspondientes de UNE-EN 197-1, con el prefijo BL. A continuación, se incluye el sufijo o sufijos, en su caso, correspondientes a la característica o a las características adicionales, si las hubiere, y finalmente la referencia UNE 80305 o las referencias, si son más de una, a las normas que correspondan.
Ejemplo: BL I 42,5 R UNE 80305, corresponde a un cemento portland (tipo I), blanco, de clase resistente 42,5 y alta resistencia inicial.
2.3.2 Cemento de albañilería blanco. En el caso del cemento de albañilería blanco se designará con las siglas BL seguidas del tipo y clase de resistencia 22,5, de la letra X y de la referencia UNE 80305
Ejemplo: BL 22,5 X UNE 80305, corresponde a un cemento de albañilería, blanco, de clase resistente 22,5 y sin agente inclusor de aire.
2.4 Cemento para usos especiales Los componentes de este cemento han de cumplir los requisitos que para ellos se establece en el Anejo 3 de la RC-08. En el caso de cemento para usos especiales, se indicará la designación correspondiente al tipo (ESP VI-1), seguida de la relativa a la clase de resistencia (22,5N - 32,5N - 42,5N) y de la referencia a UNE 80.307.
Ejemplo: ESP VI-I 32,5 N UNE 80307, corresponde a un cemento para usos especiales, de clase resistente 32,5 y resistencia inicial normal.
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4.3.3. Aplicaciones según el tipo de Cemento Cementos comunes (CEM) CEM I
Hormigones prefabricados. Hormigones de alta resistencia. Hormigones de desencofrado rápido. Hormigón pretensado y postensado.
CEM II Mortero para enfoscados, revestimientos que no sean de color blanco. En estos últimos, deberían usarse los MC. Hormigones armados en general de resistencia media. Hormigones que requieran gran cantidad de cemento por m3 de hormigón. Mortero de agarre, para hacer particiones, mamposterías, etc. (para unir ladrillos u otros materiales), mortero para revestimientos. En estos últimos, deberían usarse los MC. CEM III Para ambientes agresivos que contengan sulfatos que puedan afectar al cemento o al hormigón. Zonas marítimas. CEM IV Ambientes moderadamente agresivos, obras hidráulicas y vertederos sanitarios e industriales. CEM V Para estabilización de suelos con objeto de disminuir la susceptibilidad al agua del suelo o aumentar su resistencia, para su uso en la formación de explanadas. Como componente estructural en firmes de carretera. Para ello se emplean materiales tratados con cemento como el suelo-cemento y la grava-cemento. Hormigones para firmes de carreteras en pavimentos y bases. Hormigón en grandes macizos como presas y obras que requieran compactación con rodillo Cementos de bajo calor de hidratación (LH) Grandes macizos de hormigón Cementos de albañilería (MC) Mortero para enfoscados y revestimientos. Morteros de agarre o de unión de materiales. Morteros cola (es un mortero de agarre).
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Cementos aluminosos (CAC) Hormigones y morteros refractarios en hornos. Ambientes agresivos medios y obras marítimas. Cementos resistentes a los sulfatos (SR) Hormigones en o con terrenos o aguas que contengan sulfatos. Cementos resistentes al agua del mar (MR) Obras marítimas. Cementos blancos (BL)
Revestimientos blancos: revocos (también pueden ser de color gris). Relleno de juntas de alicatados y solados. Para fabricar baldosas de terrazo. En las pinturas al cemento, ya que uno de sus componentes es el cemento blanco, se aplican en hormigones vistos o decorativos.
4.3.4. Fabricación del Cemento Extracción de las materias primas (caliza, arcilla y yeso dihidratado), y desbastado. Trituración y machaqueo. Dosificación: establecer las proporciones y la cantidad de cada componente. Mezcla de arcilla y caliza y primera molienda. Humectación o eliminación de la humedad de la mezcla antes de la cocción. Cocción de la mezcla de arcilla y caliza en el horno (el yeso aún no se ha añadido). Enfriamiento a la temperatura apropiada, en enfriadores. Lo mejor es dejar secar a temperatura ambiente, aunque se tarda mucho tiempo. El producto que se obtiene es el clinker. Mezcla del clinker con el yeso dihidratado. Molienda de la mezcla anterior. Almacenado en silos (depósito o almacenes) con unas condiciones determinadas de humedad y temperatura.
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4.3.5. Ensayos de Cemento En los cementos, se realizan dos tipos de ensayos: los ensayos de identificación y los ensayos complementarios. Ensayos de identificación Se consideran ensayos de identificación aquellos que permiten verificar el tipo, el subtipo y la clase de resistencia del cemento sometido a recepción. Los ensayos de identificación que más frecuentemente se realizan en la mayor parte de los distintos tipos de cementos, son los siguientes: Resistencias mecánicas (a las edades de 7 y 28 días para clases resistentes 32,5 N, y a 2 y 28 días para el resto). Determinación de pérdida por calcinación. Determinación de componentes. Además de los anteriores, otros ensayos de identificación, que se dan en otros tipos de cemento son: Ensayo de puzolanicidad a las edades de 8 o 15 días. Determinación del calor de hidratación. Ensayos complementarios Se consideran ensayos complementarios aquéllos que permiten determinar el resto de las características del cemento sometido a recepción. Los ensayos complementarios que más frecuentemente se realizan en la mayor parte de los distintos tipos de cementos, son los siguientes:
Estabilidad de volumen. Tiempo de fraguado. Residuo insoluble. Contenido de sulfatos. Contenido de cloruros.
Además de los anteriores, otros ensayos complementarios, que se dan en otros tipos de cemento son:
Puzolanicidad. Determinación de álcalis. Determinación del óxido de aluminio. Determinación de sulfuros.
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5. Otros materiales aglomerantes Productos bituminosos. Son un conjunto de hidrocarburos que provienen del petróleo (sobre todo) o del carbón, acompañados de materias inertes de muy distinto origen. Tienen como cualidad afín su adherencia, color, densidad, composición, etc. Como tales tenemos, el betún, el asfalto, el alquitrán y las breas. Como derivados de éstos tenemos las emulsiones bituminosas, las mezclas bituminosas y las lechadas bituminosas. Colas. Básicamente la cola es un producto químico, de naturaleza líquida o sólida, utilizado para unir materiales entre sí. En determinados entornos se conocen como adhesivos. Existen multitud de tipos. En función de sus componentes, se pueden establecer las siguientes diferenciaciones:
Adhesivos sintéticos. A base de polímeros que son derivados del petróleo (colas de polivinil-acetato, colas etílicas, colas de poliuretano, colas de caucho sintético, adhesivos anaeróbicos o de cianoacrilato...).
Adhesivos de origen vegetal. A base de derivados de la patata, el maíz,... (colas de almidón, dextrinas, cauchos naturales...).
Adhesivos de origen animal. A base de pieles de animales (colas de gelatina) o de derivados lácteos (colas de caseína).
Resinas. Son sustancias orgánicas sólidas naturales o sintéticas. Las primeras vienen de la secreción de algunas plantas, árboles e insectos y las segundas se fabrican artificialmente a partir de compuestos químicos. Como importantes podemos destacar la resina epoxi o poliepóxido que es un polímero termoestable que se endurece cuando se mezcla con un agente catalizador o “endurecedor”. Apagado de la cal: CaO+ H2O → Ca (OH)2 + calor. Tamizado. La cal apagada Ca (OH)2 es el producto final, lo que viene en los sacos.
6. Anexo 1 Adjunto un video de la fabricación del cemento. https://www.youtube.com/watch?v=XDtJbIQiN9c
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