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Cales Ing. Maria Carlino Definicion Se define a las cales como el material calcinado capaz de reaccionar con el agua, constituido en mayor proporción por óxidos de calcio o magnesio y con cantidades moderadas de compuestos silíceos y aluminosos. Según la naturaleza y cantidad de los productos formados durante la cocción, la cal podrá endurecer en el aire y/o en el agua, clasificándose en consecuencia como cales aéreas o hidráulicas. 2 Constitucion de las cales Cales Aéreas y Hidráulicas Materia prima La materia prima para la obtención de las cales está constituida generalmente por rocas calizas que contienen además impurezas tales como magnesio, sílice, hierro, álcalis, alúmina, azufre. La misma se tritura, luego se produce la calcinación y se obtiene un producto denominado “Cal Viva”. Este se puede comercializar en este estado o se procede a la hidratación o apagado. Finalmente se realiza la molienda. 4 Cales Aéreas Cales aéreas Cálcicas Roca Calizas CO3Ca + Calor 900ºC OCa (Cal Viva) + CO2 Cales aéreas Magnésicas Roca Magnésicas CO3Mg + Calor 450ºC OMg (Cal Magnésica Viva) + CO2 OCa + n H2O Ca (OH)2 (Cal aérea Hidratada) + Calor Hidratación o Apagado Cales Hidráulicas Al2O3.2SiO2.H2O + Calor (500-600ºC) Al2O3 +2 SiO2 + 2 H2O Al2O3.2SiO2.H2O + Calor (500-600ºC) Al2O3 +2 SiO2 + 2 H2O Estas cales se obtiene a partir de rocas calcáreas que presentan diseminadas en su masa impurezas arcillosas en una proporción superior al 5%. La arcilla es un mineral constituido por un silicato de aluminio hidratado. CO3Ca+ Calor (800ºC) OCa + CO2CO3Ca+ Calor (800ºC) OCa + CO2 Al2O3.2SiO2.H2O + Calor (1000-1200ºC) SiO2nOCa + Al2O3MOCa + OCaAl2O3.2SiO2.H2O + Calor (1000-1200ºC) SiO2nOCa + Al2O3MOCa + OCa Cales Hidráulicas Una manera de definir potencialmente la hidraulicidad de la cal es a través del Índice de Hidraulicidad propuesto por Vicat: 𝐼 = 𝑆𝑖𝑂 + 𝐴𝑙 𝑂 + 𝐹𝑒 𝑂 𝑂𝐶𝑎 + 𝑂𝑀𝑔 Tipo de Cal % Arcilla Ih Duración del fraguado (días) Rest. Compresión a 28 días (kg/cm2) Cal Aérea 0 0-0,1 180 - Débilmente Hidráulica 5-8 0,1-0,16 15-30 5 Mediadamente Hidráulica 8-14 0,16-0,3 10-15 > 15 Hidráulica 14-19 0,3-0,4 2-4 > 40 Eminentemente Hidráulica 10-22 0,4-0,5 < 2 > 80 Fabricacion de cales Cales Aéreas y Hidráulicas CO3Ca Calcinación Cal viva Cal Viva en trozos Molienda Cal Viva en Polvo Adición de 50% en peso de agua (inmersión) HIDRATACION Adición de 28% en peso de agua (aspersión) Cal Hidratada en pasta Molienda Cal Hidratada en polvo 900ºC Cales Aéreas Roca Calcáreas con arcilla Calcinación Cal Viva Hidráulica Cal Hidráulica hidratada en polvo 1200ºC Cales Hidráulicas Hidratación Molienda Endurecimiento de las cales Cales Aéreas y Hidráulicas 12 ✗ Dispersión coloidal ✗ Consolidación de la pasta y cristalización del hidróxido de calcio. ✗ Carbonatación de la cal 𝐶𝑎 (𝑂𝐻) + 𝐶𝑂 + 𝑛 𝐻 𝑂 → 𝐶𝑎 𝐶𝑂 + 𝑛 + 1 𝐻 𝑂 Cales Aéreas Cales Hidráulicas ✗ Ca (OH)2 Igual forma que la cal aérea. ✗ Los silicatos y aluminatos de calcio, como en el cemento portland. Propiedades de las cales Cales Aéreas y Hidráulicas 14 Plasticidad Mejor distribución, mayor adherencia y rendimiento. Tamaño de la partícula, forma y actividad superficial Cales Aéreas Estabilidad Volumétrica Reventones y fisuras en revoques. Presencia de OMg. Finura Regula todas las otras propiedades. Retención de Agua > Mayor tiempo en estado plástico < Contracción Naturaleza y dimensiones de la partícula y fenómenos de superficie. 15 Resistencia Finura Estabilidad Volumétrica Índice de hidraulicidad y temperatura de horno con relación a la formación de compuestos. Hidratación de Silicatos y aluminatos de calcio. Reventones y fisuras en revoques. Presencia de OMg. Garantiza las propiedades de las cales y acelera el proceso de hidratación. Cales Hidráulicas Control calidad de cales Cales Aéreas y Hidráulicas Requisitos Físicos Tipo I Tipo II Min. Max. Min. Max. Finura Material retenido sobre tamiz Nº 30 (0.600 mm) - 0.5% - 1.5% Material retenido sobre tamiz Nº 100 (0.150 mm) - 5% - - Material retenido sobre tamiz Nº 200 (0.075 mm) - 15% - 20% Constancia de Volumen Ensayo de expansión en autoclave - 2% - 2% Plasticidad 180 - 150 - Requisitos químicos Oxido de calcio más oxido de Magnesio totales (OCa + OMg totales ) 65% - 62% - Cal útil, más oxido de magnesio total (OCa útil + OMg) 58% - 58% - Anhídrido carbónico (Co2) - 3% - 5% Cales Aéreas Norma IRAM 1626, establece las características y las clasifica según su calidad en Tipo I y Tipo II. Cales Hidráulicas Norma IRAM 1508, establece las características de las cales hidráulicas hidratadas en polvo para la construcción y las clasifica en dos tipos “A” y “B”. Requisitos Físicos Tipo A TIPO B Min. Max. Min. Max. Finura Material retenido sobre tamiz Nº 50 (0.300 mm) 1% 1% Material retenido sobre tamiz Nº 100 (0.150 mm) 7% 7% Material retenido sobre tamiz Nº 200 (0.075 mm) 15% 15% Constancia de Volumen Ensayo de expansión en autoclave 1% 1% Resistencia a compresión A los 7 días (kg/cm2) 15 5 A los 28 días (kg/cm2) Igual o mayor que a 7 días Requisitos Químicos Residuos insolubles - 5% - 5% Anhídrido silicato soluble (SiO2). La suma de óxidos (Fe2O3 + Al2O3). 10% - 10% - Cal útil (expresada en oxido de calcio (OCa). 30% - 33% - Anhídrido carbónico (Co2). - 7% - 7% yeso Ing. Maria Carlino Definicion Son Ligantes predominantemente cálcicos de uso general; se los utiliza para cielorrasos y revoques finos. Este material proporciona terminaciones lisas y más duras que las dadas por los morteros preparados con cal. Una propiedad que lo distingue: Su velocidad de hidratación. 20 Naturaleza y fabricación En la naturaleza existe la piedra de yeso o algez que es Sulfato de calcio bihidratado (SO4Ca2H2O). Tiene un peso específico es de 2.2 a 2.4 t/m3. 120ºC Pierde el agua de su combinación 180ºC SO4Ca ½ H2O “Yeso cocido p/ la construcción” 500ºC Se deshidrata totalmente 800ºC “Anhidrita” resistencia de 400 a 600 kg/cm2 Propiedades 22 1 3 5 642 Reaccion exotermica y ligero aumento de volumen Baja resistencia mecanica Buen aislante térmico y acústico. Permeable al agua ( uso solo en interior) Buena adherencia con otros materiales de la construccion. Buena resistencia al fuego. Normativa IRAM 1607 23 Requisitos Tipos A (blanco) B (negro) Finura Retenido tamiz Nº 8 (2.4 mm) - 0% Retenido tamiz Nº 16 (1.2 mm) 0% 7% Retenido tamiz Nº 30 (0.6 mm) 5% 15% Retenido tamiz Nº 100 (0.15 mm) 30% 55% Fraguado Inicia después de 3 minutos Inicia después de 3 minutos Final en 25 minutos Final en 35 minutos Resistencia a compresión Compresión 80 kg/ cm2 60 kg/ cm2 Tracción 10 kg/ cm2 8 kg/ cm2 Pureza SO4Ca1/2H2O 80% 60% Preguntas? Consultas: ✗ maria_carlino@hotmail.com ✗ Grupo WhatsApp 24
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