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Uso de la Cal en la Construcción Que es la cal ? Cuales son sus usos en la Construcción ? Características de la cal en las mezclas y concretos Que es la cal ? Piedra Caliza Carbonato de Calcio CaCO3 Que es la cal ? La Roca se tritura para obtener piedras más pequeñas Que es la cal ? La piedra caliza se quema a 1100° para obtener: cal viva Oxido de Calcio CaO Que es la cal ? La cal viva se le agrega agua para apagarla y obtener: Cal hidratada Hidróxido de calcio Ca(OH)2 Cuales son sus usos en la Construcción ? Estabilización De Suelos Elaboración De Mezclas Cuales son sus usos en la Construcción ? Elaboración De piezas de concreto Restauración De Monumentos Históricos Cuales son sus usos en la Construcción ? Elaboración De pinturas e impermeabilizantes Elaboración De adobes ¿ Que se conoce como Mezcla? Es la combinación de un conglomerante, con arena que se utiliza para unir elementos de construcción (Ladrillos, Bloques, Tabicón, Losetas, Tejas, etc.) entre si o con una base; así como también para recubrimientos exteriores e interiores de muros y techos. ¿Cómo se clasifican las Mezclas? Mezclas de Cal Mezclas de Cemento Mezclas de Cal-Cemento Morteros de Albañilería (también conocidos como morteros de Mampostería) ¿Cuál es su uso y función? Indistintamente son utilizados para realización de juntas y recubrimientos interiores y exteriores. Estéticamente puede añadir colorido o acabados muy particulares. Funcionalmente es quien liga las unidades de mampostería, sirviendo de sello para impedir el paso del aire y agua. Además se adhiere al refuerzo de las juntas, amarras metálicas y pernos anclados de tal modo que actúen conjuntamente. Propiedades de las Mezclas En Fresco Trabajabilidad Retención de Agua/Aire Tiempo de Fraguado Endurecidas Adherencia Resistencia a la compresión Resistencia al corte Eflorescencia Permeabilidad Durabilidad Definiciones Importancia en la selección de la Mezcla La Mezcla compone el 20% del total de una pared, teniendo la tarea de mantener a los ladrillos unidos y libres de filtraciones. Sin embargo, tener ladrillos y mezclas libres de grietas no es suficiente, deben eliminarse las microgrietas entre la mezcla y el ladrillo, estas pueden ser causadas por: Diseño inadecuado Mano de obra poco calificada Por materiales mal especificados o de baja calidad. (más común) Para seleccionar una mezcla se debe especificar... Uso. Compatibilidad o correlación con el materiales sobre los que será aplicado. Condiciones ambientales de trabajo. Especificaciones que debe cumplir. Rendimiento que se espera. Generación de desperdicios. Costo. Tipos de Mezclas Tipo M: Es una mezcla de alta resistencia, usado en mampostería con o sin reforzar sujeta a grandes cargas de compresión, acción severa a congelación, altas cargas laterales de tierra, vientos fuertes o temblores. Debe usarse en estructuras en contacto con el suelo como cimentaciones, muros de contención, aceras, tuberías de agua servidas y pozos. Tipos de Mezclas cont... Tipo S: Alcanza alta resistencia a la adherencia. Utilícese en estructuras sujetas a cargas compresivas normales que requieran alta resistencia a la adherencia, y cuando sea el único agente de adherencia con la pared; como en revestimientos de terracota o baldosas de barro. Tipos de Mezclas cont... Tipo N: Mortero de propósito general utilizado en estructuras de mampostería sobre el nivel del suelo. Bueno para recubrimientos internos y divisiones. Mortero de mediana resistencia que presenta la mejor combinación entre trabajabilidad y economía. Cuando las proporciones de cemento, cal y arena tienen la relación 1:1:6 se pueden obtener valores hasta 195 kg/cm2 vs las mezclas cemento y arena que alcanzan cerca de 126 kg/cm2 en ensayos de laboratorio. Tipos de Mezclas cont... Tipo O: Mortero de baja resistencia y alto contenido de cal, utilizado en paredes y divisiones sin carga, y en revestimientos exteriores que no esta expuesto a congelación cuando se humedece. Utilizado comúnmente en residencias de uno y dos pisos, preferido por albañiles por tener excelente trabajabilidad y bajo costo Resumen Calidad de Materiales Existe una interacción entre todos los materiales utilizados, por ello su calidad es de vital importancia para lograr los resultados esperados en resistencia, durabilidad, evitar filtraciones, apariencia etc. • Cal: con alto contenido de Hidróxido de Calcio. • Cemento: con bajos contenidos de yeso y cenizas • Ladrillos, lozas, tabiques, etc. : libres de grietas y sales solubles. • Arenas y agua. : Libres de materia orgánica, exceso de sales. Cal Hidratada para Mezclas Para cumplir adecuadamente su función como material cementante debe tener las siguientes características. Un contenido mínimo de 80% de Ca(OH)2. Una finura de 95% tamizado en malla No.100 (150m) Contener entre 0.5-1.5% de humedad libre No debe contener más de un 3% Óxidos remanentes Características de las Mezclas con Cal La Cal, además de contribuir con sus propiedades cementantes; mejora propiedades del mortero por el alto grado de finura en sus partículas. • Aumenta el % de Retención de Agua Favoreciendo el contacto con las unidades de albañilería. Facilitando su aplicación. Disminuyendo considerablemente la formación de micro-grietas. Características de las Mezclas con Cal cont... Con la eliminación de micro-grietas se evitan infiltraciones y todos los problemas que se derivan de estas. (humedad, eflorescencias, reblandecimiento, deterioro, etc...) Referencia : Hedin, Rune, Plasticity of Lime Mortars, Azbe Award No. 3, National Lime Association, 3601 North Fairfax Drive Arlington, Virginia 22201. Mortero con Cal Mortero con Cementos de Albañilería Características de las Mezclas con Cal cont... • Favorece la trabajabilidad de la Mezcla (también llamado correa) Permite que la mezcla sea colocada y distribuida con mayor facilidad y uniformidad. Otorga plasticidad y consistencia lo que permite un mayor avance mas rápido durante su uso. Otorga un tiempo de vida mayor, evitando que la mezcla pierda agua y se rigidize. Características de las Mezclas con Cal cont... • Tiempo de Fraguado mayor Obteniéndose fraguados más gentiles que permiten la correcta hidratación e interacción entre los componentes de la mezcla. A pesar de ser un factor importante en el avance del trabajo, acelerar el tiempo de fraguado afecta directamente a la adherencia y resistencia al corte de la mezcla. • Logra una Mayor Adherencia Favorece la resistencia a los esfuerzos cortantes evitando la aparición de grietas. Características de las Mezclas con Cal cont... Debido al tamaño de sus partículas, la cal logra penetrar íntimamente entre las cavidades de los materiales de la mezcla y las piezas de mampostería. Cemento Arena Pieza de Mampostería Cal Hidratada Muro Características de las Mezclas con Cal cont... • Mayor Resistencia al corte o tensión diagonal. La Cal hace mas flexible al mortero. Propiedad importante en zonas sísmicas. Esta propiedad depende directamente de la Adherencia. • Mayor Resistencia a la Compresión Que aumenta a través del tiempo, a diferencia del mortero de cemento que se estabiliza y puede decrecer. El mortero de cal no presenta contracción al endurecer, como el mortero de cemento, por ello se minimiza la presencia de fisuras o agrietamientos. Características de las Mezclas con Cal cont... Resistencias a la Compresión Mortero Cemento 1 2 3 4 5 6 1.00 0.85 0.75 0.50 0.25 0.00 Referencia : National Lime Association,. Cal Hidratada 0.00 0.15 0.25 0.50 0.75 1.00 Arena 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 Características de las Mezclas con Cal cont... • Estructuras más durables Los morteros con cal, son capaces de lograr en conjunto con unidades de albañilería estables, adherencia completa; generando estructuras monolíticas e impermeables de apariencia uniforme. Como referencia podemos remontarnos a la historia de construcciones antiguas, que fueron hechas principalmente con morteros de cal y que han durado hasta nuestros días. Características de las Mezclas con Cal cont... • Mejor Rendimiento Tiempo de vida de la mezcla permite aprovechar el total de la preparación sin generar desperdicio. Se obtiene un producto de menor costo. Y debido al peso especifico de la cal, menor que el cemento y la arena; obtenemos mayor volumen de mezcla con el mismo peso. Y gracias a su tamaño de partícula, la cal tiene mayor capacidad de contener arena. • Características de las Mezclas con Cal cont... En el junteo de tabique En la preparación de 2 mezclas cada una con 25 kg de material (Cal ó Cemento) observamos que con la mezcla de Cal se pegaron 52% más tabiques que con la mezcla de cemento. Tabiques 124 120 60 30 0 Referencia : ANFACAL Cal Cemento Piezas 59 90 Características de las Mezclas con Cal cont... • En el Aplanado En la preparación de 2 mezclas cada una con 25 kg de material (Cal ó Cemento) observamos que con la mezcla de Cal se aplano 45% más de superficie que con la mezcla de cemento. Aplanado 3.3 3.5 3.0 1.8 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 Referencia : ANFACAL Cal Cemento 0.0 m2 Experiencias en el Uso... (Industria de la Construcción) La Cal por su versatilidad puede utilizarse sola o en combinación con otros materiales cementantes a lo largo de toda la obra. Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción) En el Concreto Cemento Arena Grava Para Obtener un Concreto Impermeable 1 1 1 2 2.5 3 4 4.5 5 % de Cal Hidratada por sustitución sobre el peso del cemento 8.0% 12.0% 16.0% Para Aumentar la Fluidez del Concreto 1 1 1 1.5 2 2.5 3 4 5 5.4% 8.6% 10.8% Caracteristica Proporciones de Mezclas en Volumenes • Impermeabiliza al concreto. • Le da Fluidez • Protege al Fierro en las estructuras • Evita eflorescencias • Mejora la resistencia a través del tiempo • Reduce costos. Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción) En el Concreto cont... Para su uso en pisos y techos. Aplicación en Techos Aplicación en Pisos Proporciones de Mezclas en Volumenes Cal Hidratada Cemento Arena Grava 1/4 Saco 1 Saco 4 Botes 8 Botes Proporciones de Mezclas en Volumenes Cal Hidratada Cemento Arena Grava 1 Saco 1 Saco 8 Botes 12 Botes 1 Saco 1 Saco 4 Botes 8 Botes Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción) Para Aplanados Partes en volumen Aplicación Cal Hidratada Cemento Arena Fina Protland Arena Gruesa Marmol No Grueso Aplanado Interior 1 - 3a6 - - Aplanado Exterior 1 1 - 5a8 - Repellado Fino 1 1 3 - - Repellado Grueso Común 1 - - 3a8 - Aplanado Marmol 1 - - - 2a3 • • La Cal Hidrata evita el molesto palomeo. Da uniformidad a la mezcla y facilita la aplicación. • Genera mezclas de fácil aplicación. • Economiza la mezcla. Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción) En Trabajos con Yeso Se recomienda: Aplicación Cepillado Cal y Yeso Enlucido de Cal Enlucido de Yeso Estuco Ornamental Trabajos de Estuco • Partes en volumen Cal Hidratada 3 1 1 1 3 Yeso Arena Fina 1 15 a 20 1 4 4.5 1 1 La cal otorga al yeso fraguados más gentiles • Ayuda a aprovechar el total de mezcla. • Mejor adherencia sobre el concreto. • Economiza la mezcla. Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción) Para Fabricación de Block y Tabique Se han realizado pruebas, donde al igual que en el mortero, se puede realizar la sustitución de un % en peso del cemento utilizado por cal hidratada de altos contenidos de Ca(OH)2. (>90%) teniendo resultados bastante benéficos como son: • Una pieza más impermeable. • Más ligera. • de apariencia más uniforme. • Con resistencia a la compresión mayor. • Y más económicas. Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción) Se recomienda correr pruebas con: La sustitución en peso de cemento por: • 10%, 15%, 20%, 25% ó 30% para tabique • Y no más del 20% para el block. Así como correr pruebas de resistencia de las piezas fabricadas a los 2, 4, 7, 14, 21, 28 días; para obtener el % de sustitución optimo, en función de los agregados utilizados. Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción) Fabricación de Adobes Estabilizados: Pruebas han demostrado que la fabricación de piezas de mampostería con suelos arcillosos y cal, da cómo resultado piezas • Impermeables • Con resistencias superiores que las piezas comerciales • Versatilidad en apariencia • Y muy económicas. Recomendaciones Generales Uso de agregados y agua limpios favorecerán . mejores resultados en todas las aplicaciones. Las mezclas de agregados y materiales . cementantes con cal deberá realizarse en . seco para garantizar su homogenización. Las mezclas deben mantenerse en lugares . secos y libres de corrientes de aire. Utilizar cales de altos contenidos de Ca(OH)2 . garantizados (Calidra y Piracal). Todos los trabajos con cal deberán realizarse . en temperaturas mayores a los 0º C. Recomendaciones Generales Es muy importante considerar que el desempeño de la cal dependerá tanto de la calidad de la misma, así como de la calidad de los materiales con que sea mezclada. Por ello es importante que si la utilizas por primera vez, realices pruebas de comportamiento, resistencia y tengas claro el uso o aplicación; para obtener los mejores beneficios que la cal puede proporcionar. Otros campos de aplicación de la Cal Purificación y Tratamiento de Aguas Mejorador Agrícola Estabilización y Remediación de Suelos Ingenios Azucareros. Industria Alimenticia. Industria Farmacéutica. Industria Acerera Industria Química. Y muchas más... Presente en la Industria de la Construcción Gracias !!! Propiedades de las Mezclas con Cal (Definiciones) Trabajabilidad: • Refiere al facilidad o dificultad para aplicar y extender la mezcla, siendo esto una combinación de consistencia, plasticidad, cohesión y adhesión del mortero. Retención de Agua: • Es la capacidad de retener o liberar el agua contenida en el mortero, frente la absorción que presenten las unidades de mampostería, durante su aplicación. Propiedades Propiedades de las Mezclas con Cal (Definiciones) Retención de Aire: • Capacidad del mortero de retener aire de manera intersticial, favoreciendo la trabajabilidad, adherencia y capacidad de soportar expansiones sin sufrir fracturas. El % de retención de aire, se encuentra especificado de acuerdo al tipo de mortero. Tiempo de Fraguado: • Tiempo que tarda un mortero en adquirir su resistencia inicial, se percibe cuando las mezclas pierden su estado plástico y aparentan tener una dureza relativamente alta. Propiedades Propiedades de las Mezclas con Cal (Definiciones) Adherencia: • Capacidad que tiene el mortero de absorber tensiones normales o tangenciales a la superficie de la interfase Mortero – Base. Es decir, la resistencia a despegar dos o mas elementos unidos. Resistencia a la Compresión: • Fuerza que resiste un mortero al ser sometido a dos cargas en los ejes verticales. Propiedades Propiedades de las Mezclas con Cal (Definiciones) Resistencia al corte ó tensión diagonal: • Fuerza que resiste un mortero al ser sometido a dos cargas en los ejes horizontales, tambien llamada fuerza de tracción. Eflorescencia: • Son manchas superficiales exteriores o abombamientos interiores de los revestimientos o muros, debidos a sales solubles que, arrastradas por el agua de amasado o de lluvia, que precipitan al evaporarse ésta. Propiedades Propiedades de las Mezclas con Cal (Definiciones) Permeabilidad: • Es la resistencia que presenta el material al paso del agua. Depende del grado de porosidad del material. Durabilidad: • Es la capacidad de una estructura para mantenerse estable en su apariencia original, a través del tiempo. Propiedades Guía para Seleccionar Mezclas para Mampostería Guía para Seleccionar Morteros de Mampostería Localización Segmento constructivo Exterior, sobre el terreno Paredes de carga Paredes sin carga Parapetos Exterior, bajo el terreno Muros de cimentación Muros de Contención Pozos, descargas de aguas negras, pavimentos, aceras y patios. Interior Paredes de carga Divisiones sin carga Tipo de Mezcla Recomendado Alternativo N . O(b) N SoM NoS S . S(c) MoN N O SoM N a) Esta tabla no presenta usos especializados para morteros, como chimeneas, mampostería reforzada y morteros resistentes a ácidos b) el mortero tipo O es recomendado para utilizarlo, donde la mamposteria no está sometida a congelación cuando esté saturada o sujeta fuertes vientos u otras cargas laterales, Los tipos N o S deben ser usados en estos casos. c) La mampostería expuesta a la interperie en superficies horizontales es extremadamente vulnerable. El mortero para esta mampostería debe ser selaccionado muy cuidadosamente. Calidad Materiales
