Diapositivas De Materiales.pptx

Se llaman materiales aglomerantes aquellos materiales que, en estado pastoso y con consistencia variable, tienen la propiedad de poderse moldear, de adherirse fácilmente a otros materiales, de unirlos entre sí, protegerlos, endurecerse y alcanzar resistencias mecánicas considerables. Estos materiales son de vital importancia en la construcción, para formar parte de casi todos los elementos de la misma. Clasificación: En una clasificación general distinguimos tres clases de aglomerantes: 

AGLOMERANTES AEREOS: Son aquellos que endurecen en presencia de aire, dando lugar a materiales aglomerados o morteros no resistentes al agua, como por ejemplo CALES AEREAS Y YESOS.

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AGLOMERANTES HIDRÁULICOS: Son aquellos que endurecen en presencia de aire y agua, como por ejemplo CALES HIDRAULICAS Y CEMENTOS.

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AGLOMERANTES HIDROCARBONADOS: Son aquellos formados por hidrocarburos líquidos o viscosos, que endurecen por enfriamiento o evaporación de sus disolventes. Como por ejemplo BETUNES.

Es el producto resultante de la deshidratación total o parcial del aljez o piedra pómez. Esta piedra se muele y se lleva a un horno giratorio en cuyo interior se deshidrata, calcina y cristaliza entre 400º y 500º C, con posterioridad el producto obtenido se enfría y se reduce a polvo en molinos de bolas. Este polvo amasado con agua fragua y endurece con extraordinaria rapidez (mortero de yeso).

La fabricación del yeso consta de tres fases importantes: 

Extracción o arranque de piedra: Se extrae fácilmente con la ayuda de barrenos de pólvora de mina. Según la situación del filón, la cantera puede ser a cielo abierto o en galerías.

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Fragmentación y trituración 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 también las machacadoras de mandíbula, que consisten en una gruesa placa de acero fija y otra móvil, accionada por una biela-manivela. La apertura de estas mandíbulas es graduable, con lo que se consigue una granulometría diferente de la roca triturada.

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Deshidratación y cocción de la piedra: Primitivamente se realizaba formando montones de piedras de yeso, en capas alternas de combustible y piedra, o, también, colocándola en unos huecos en las laderas de los montes, y empleando, con material de combustible, madera de los bosques próximos. El yeso así obtenido contiene las cenizas del combustible y muchas impurezas, por lo que se llama yeso negro; se emplea para construcciones no vistas

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Yeso gris o negro. Se obtiene calcinando la piedra aljez en contacto con los combustibles. Los humos y las impurezas (cenizas, carbón, 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.

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

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Yeso escayola. Es un yeso blanco de la mejor calidad, tanto en purezas como en fineza del grano, no quedando retenido más del 1% 

En un tamiz de 0.2 mm.

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Dadas sus características, la escayola se emplea en la fabricación de molduras y placas para la formación de cielos rasos, que a su vez suelen ir decoradas.

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Ningún tipo de yeso o escayola puede ser utilizado en exteriores por ser solubles en agua. El yeso es el aglomerante artificial más antiguo fue utilizado por egipcios, griegos y romanos. Yeso hidráulico. Si, en la operación de cocción, se calienta la piedra de yeso hasta una temperatura entre 800º y 1000º C, se producirá una disociación del sulfato cálcico, y aparecerá cierta cantidad de cal que actúa como acelerador de fraguado. Así se tiene un yeso que fragua debajo del agua, llamado yeso hidráulico.

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Solubilidad: el 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. Lamentablemente, la salinidad siempre aparece al contacto con el exterior. Por eso es recomendable el uso del yeso preferiblemente al interior, a menos que se pueda impermeabilizar mediante algún procedimiento. La solubilidad aumentara también por factores como la finura.

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Finura del molido: la finura del molido influye en gran parte en las propiedades que adquiere el yeso al volverlo a hidratar. La posibilidad de uso del yeso para la construcción reside en que al amasarlo con el agua, reacciona formando una pasta que endurece constituyendo un conjunto monolítico. Se comprende fácilmente que, cuanto mayor sea el grado de finura del yeso, más completa será la reacción y, consecuentemente la calidad del producto obtenido.

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Resistencia mecánica: un yeso de alto grado en finura, velocidad de fraguado, concentración de yeso y temperatura del agua y de atmosfera, será también de alta resistencia mecánica.

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Velocidad de fraguado: el yeso se caracteriza por fraguar con rapidez, por lo que es recomendable para su uso hidratarlo en pequeñas cantidades. Esta propiedad depende de tres factores:

-El propio yeso ( grado de finura, pureza y punta de cocido) -Las condiciones de hidratación (la temperatura del agua, la concentración del yeso en el agua, el modo de amasar la pasta al hidratarlo). -Agentes externos como la humedad o la temperatura a su vez, la rapidez de fraguado del material, nos indica el grado de resistencia con que concluirá una vez consolidado 

Permeabilidad: quizá el problema más difícil de resolver, sobre todo para su uso al exterior es el de su impermeabilización. La solubilidad se ve acentuada por el grado de porosidad, y el yeso posee un grado alto. Por esto, el agua puede penetrar cómodamente a través de la red capilar, acelerando la disolución y consecuentemente la perdida de material. En los monegros el empleo de yeso ha sido tanto al interior como al exterior de las viviendas. El tiempo se ha hecho cargo de demostrar la inadecuación de yeso en parámetros expuestos a la intemperie. En paredes interiores el resultado ha sido más duradero.

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Adherencia: disminuye en contacto con el agua, siendo buena en medio seco, tanto con materiales pétreos como metálicos.

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Resistencia al fuego: es destacar su buena resistencia al fuego, considerándose buen aislante.

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Por sus excelentes cualidades higrométricas el yeso es el más eficaz y natural regulador de la humedad ambiental en los interiores de las edificaciones absorbe la humedad excesiva y la libera cuando hay sequedad.

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La utilización de yeso en los revestimientos interiores de las edificaciones puede aumentar en un 35% la capacidad de aislamiento térmico frente a construcciones no revestidas.

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Debido a su elasticidad y estructura finamente porosa, el yeso ofrece una excelente capacidad de insonorización, disminuye ecos y reverberaciones, mejorando las condiciones acústicas de las edificaciones.

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El yeso es completamente incombustible y resistente al fuego. Al exponerse al color se produce una gradual liberación del agua de cristalización en forma de vapor que retrasa la elevación de temperatura absorbiendo el calor, sin emanar gases tóxicos que son la principal causa de accidentes fatales en la mayoría de incendios.

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El yeso, debido a su excelente plasticidad y moldeo, posee infinidad de posibilidades en decoración. Es compatible con casi todos los elementos de decoración: papel tapiz, madera, pintura, texturizados, etc.

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La blancura natural del yeso conforma el soporte más adecuado para aplicar cualquier tipo de acabado posterior, tanto en blanco como entre colores.

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El yeso en estado plástico es muy manejable, modelable y liviano y se adhiere fácilmente a las superficies.

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El yeso, una vez formada la red cristalina en el fraguado, es estable en el tiempo e inalterable ante las variaciones ambientales.

El yeso es central para la edificación y la construcción. Se considera un revestimiento natural, junto con la tierra y la cal, que se utiliza para proteger y embellecer las paredes interiores. Milenarios edificios árabes y europeos tienen paredes y techos decorados con yeso. El yeso se utiliza para hacer el yeso de parís, desodorante, cemento, el cemento portland. El bastón satinado y el alabastro se utilizan en obras ornamentales. El alabastro se utiliza específicamente para la escultura y la decoración de interiores. otros de los usos que se da al yeso en la construcción son: 

Aplanados en general

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Emboquillados

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Perfiles decorativos Tableros o paneles de yeso

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Falsos plafones

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Paneles prefabricados.

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Sistema de horno giratorio: El cuerpo principal de este horno está formado por un cilindro de palastro, de 8 a 12m de longitud y 1.50m de diámetro. Este cilindro se calienta exteriormente y, por no estar revestido interiormente de material refractario, su pérdida de calor es ínfima. La piedra de yeso se introduce reducida al tamaño de la gravilla fina, por lo que se evita una deshidratación rápida. El cilindro tiene, interiormente soldada, una chapa en forma de hélice, que es la encargada de ir sacando la piedra de yeso al exterior.

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Sistema de caldera: Está formado por una caldera de palastro, de diámetro aproximado a dos metros, en cuyo interior giran unas paletas que hacen de amasadoras y rascadoras. Esta caldera cubre la parte superior de un hogar, alimentado normalmente con carbón de hulla.

La masa de piedra de yeso, al ser calentada y mezclada, ofrece el aspecto de hervir y, cuando el vapor ha cesado, se da por terminada la operación de cocción. Acabada esta, el material se trasvasa automáticamente a un silo, situado junto a la caldera.

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Operación de molienda: Es una fase cargada dificultades por la gran elasticidad de la piedra de yeso característica esta que aumenta la cuantía económica de la operación.

Para realizarla, se emplean unos molinos formados por dos muelas de piedra, colocadas en posición horizontal, sobre otra. Normalmente, la superior está en posición fija, y la inferior en posición móvil, para graduarla según el grado de finura. Este sistema de molienda se completa con el tamizado a través de un cedazo de 144 mallas por centímetro cuadrado. Todo el material que pasa es envasado, y el retenido se somete nuevamente a molienda. Modernamente hay instalaciones que efectúan la molienda y tamizado automáticamente, basándose en separadores de aire, basado en la fuerza centrífuga.

Es

un

producto

resultante

de

la

descomposición de las rocas calizas por la acción del calor. Estas rocas calentadas a más de 900º C

producen o se obtienen el óxido de calcio, conocido con el nombre de cal viva, producto sólido de color blanco y peso específico de 3.4 kg/dm. Esta cal viva puesta en contacto con el agua se hidrata (apagado

de

la

cal)

con

desprendimiento

de

calor,

obteniéndose una pasta blanda que amasada con agua y arena se confecciona el mortero de cal o estupo, muy empleado en enfoscado de exteriores. Esta

pasta

limada

se

emplea

también

en

imprimación o pintado de paredes y techos de edificios y cubiertas.

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Plasticidad y flexibilidad: la finura de la cal no tiene equivalente y permite realizar morteros grasos, plásticos o untosos. La misma naturaleza de la cal pura es la que permite evitar las disminuciones en las juntas y la aparición de imprevistos de albañilería. Además de su hidraulicidad, mejora con el mezclado, la trabajabilidad y la adherencia de los morteros.

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Permeabilidad al vapor del agua: solo la cal pura permite los cambios gaseosos entre el interior y el exterior de la vivienda.

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Rendimiento: la particular densidad de la cal da al mortero un rendimiento superior (al menos del 20%)

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Para impermeabilizar: la cal en la impermeabilización es una alternativa confiable y de bajo costo. Por sus propiedades de absorción retención de agua y por estar formadas por pequeñísimas partículas penetra en todos los huecos, de tal manera que evita el paso del agua.

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Para hormigones: la cal hidráulica natural pura tiene las propiedades de hacer al hormigón más compacto, ya que siendo la cal muy fina, rellena los huecos, protege de las variaciones de temperatura, evitándose así lo agrietamientos, retarda el fraguado inicial del hormigón y se mantiene húmeda la mezcla. Entre otras propiedades de la cal, está la de dar al hormigón homogeneidad y resistencia, hace la mezcla más fluida, mejora su puesta en obra y por su composición mineral protege el hormigón.

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En prefabricados de hormigón: en la industria del prefabricado de hormigón normal y celular la cal tiene una doble función. Por un lado actúa como filler, cuando hacen falta finos; por otro lado las reacciones puzolánicas dan origen a productos más resistentes, impermeables y precisos en costados y esquinas.

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Para estabilización de suelos: ni los grandes proyectos de autopistas ni los más sencillos pavimentos deportivos durarán mucho si descasan sobre terrenos arcillosos inestables. La cal es el estabilizador de suelos más utilizados por su versatilidad en su manejo, aplicación y por su bajo costo. Un suelo tratado con cal, modifica las propiedades físicas del suelo de manera permanente, disminuye el índice plástico y la contracción lineal e incrementa el VRS y la resistencia a la compresión.

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En las mezclas asfálticas: la cal se puede usar en las mezclas calientes de asfalto, la cual funciona como un agente anti desgarramiento, rellenador y modificador. La cal además de reducir la sensibilidad hacia la humedad, también incrementa el endurecimiento inicial, contribuyendo de esta forma a minimizar las marcas de las rodadas y reducir el envejecimiento prematuro del asfalto (evita la oxidación). En los estados unidos las experiencias muestran que la vida útil del pavimento se incrementa en promedio de 2 a 6 años y en algunos casos por más de 30 años

Se puede obtener mediante las fases siguientes: 1. Extracción de la roca. El arranque de la piedra caliza puede realizarse a cielo abierto o en galería y por distintos medios, según la disposición del frente. Los bloques obtenidos se fragmentan para facilitar la cocción. 2. Cocción o calcinación. El carbonato de calcio (CO2Ca), componente principal de las calizas, al someterlo a la acción del calor se descompone en anhídrido carbónico y oxido de calcio o cal viva, produciéndose la reacción química: CO3Ca+calorCO2+OCa

Para lograr la reacción de descomposición es necesario que la temperatura del horno sea superior a 900ºC. •

Tipo de hornos para la cocción.

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Horno de campana.

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Horno intermitente de cuba.

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Horno continuo.

3.

Apagado de la cal. El óxido cálcico, o cal viva, no se puede emplear en la construcción de forma directa: es necesario hidratarla. Para ello, se la pone en contacto con el agua, operación que se llama apagado de la cal. Esta operación se puede efectuar por uno de los métodos siguientes:

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Por aspersión: Se extienden los terrones de cal viva sobre una superficie plana; seguidamente, se les riega con una cantidad de agua que oscile entre un 25% y un 50% con relación al peso; se cubren con arpilleras o capas de arena, para que se efectúe un apagado lento y completo. Y se obtiene cal en polvo.

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Por inmersión: Se reducen los terrones de cal al tamaño de grava. Esa grava se coloca en unos cestos de mimbre o de otro material y se introducen en agua, durante 1 minuto aproximadamente. A continuación, se vierten en un sitio preservado de corrientes de aire, donde la cal se va convirtiendo en polvo, a medida que se forma el apagado.

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Por fusión: Se introducen los terrones de cal en unos depósitos o recipientes que, a continuación, 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 carbonatación.

Las rocas calizas casi nunca se encuentran puras (CO3Ca) en la naturaleza, sino que van acompañadas de materias orgánicas, arcilla u óxidos, impurezas que, al no volatilizarse en el proceso de calcinación, comunican a la cal distintas propiedades. La proporción de estas impurezas produce distintos tipos de cal. 

Cal aérea o grasa. Si la piedra caliza es pura o tiene un contenido máximo en arcilla de un 5%, produce una clase de cal muy blanca, que forma una pasta muy fina y untuosa cuando se apaga

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Cal magra o ácida. Si la cal no supera el 5% de la arcilla, pero contiene más de un 10% de magnesia (Oxido de magnesio, sustancia terrosa, etc.), se tiene una cal de características ácidas. La pasta que se forma al mezclarla con agua es de color grisáceo. Esta cal no se emplea en construcción, porque la pasta se disgrega al secarse.

Se debe protegerlas de la humedad ambiente para evitar el apagamiento espontáneo. A corto plazo pueden conservarse cubriéndola con lonas. A largo plazo pueden durar hasta 6 meses si se las conserva adecuadamente de la humedad. Es la relación entre el volumen de cal apagada obtenida y el volumen de cal viva. Un buen rendimiento puede considerarse por ejemplo, la obtención de 300 litros de cal apagada con 1000 Kg. De cal viva.

R = Volumen de cal apagada Volumen de cal viva Siendo R el rendimiento de la cal, que como se observa, es un numero adimensional. Se obtiene de la piedra caliza que contiene sílice y alúmina. Con el 5 % de arcilla, fragua en sitios húmedos y aun, bajo el agua, es pues la arcilla, el componente que le da característica de hidraulicidad. Su obtención varia de la cal viva en el proceso de hidratación después del cribado posterior al enfriamiento.

No hay normas fijas, pero lo usual es: -Resistencia a compresión: Se hacen probetas con cal y arena normal en una proporción 1: 3, siendo para las cales grasas en aire seco y a los 28 días su resistencia a la compresión es de 6 kg/cm2. -Las cales hidráulicas deben tener una resistencia a la compresión es de 10 - 30 kg/cm2 a los 7 días o 30 - 60 kg/cm2 a los 28 días Rendimiento. Finura. Estabilidad de volumen.