Arq. Willam Morales Guzm án 17/4/2020 ASIGNATURA: CONSTRUCCIONES I TEMA DE LA ASIGNATURA: 1. MATERIALES AGLOMERANTES CEMENTO, CAL, YESO Arq. Willam Morales Guzmán QUÉ ES UN MATERIAL AGLOMERANTE Se llaman materiales aglomerantes aquellos materiales “Con propiedades adhesivas que, amasados con agua, fraguan primero y endurecen después” qué en estado pastoso y con consistencia variable tienen la propiedad de poderse moldear, de adherirse fácilmente a otros materiales, de unirlos entre sí, de protegerlos, de endurecerse y alcanzar resistencias mecánicas considerables. Estos materiales son de vital importancia en la construcción por formar parte de casi todos los elementos de la misma. 1 Arq. Willam Morales Guzm án 17/4/2020 CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES AGLOMERANTES Los aglomerantes se clasifican en aéreos, hidráulicos e hidrocarbonados. Aglomerantes aéreos: Sólo fraguan y endurecen en el aire y contienen muy poca o ninguna cantidad de arcilla. Los morteros de los aglomerantes aéreos no resisten el agua. Pertenecen a este grupo el yeso, las cales aéreas y la arcilla Aglomerantes hidráulicos: Fraguan tanto en el aire como en el agua, forman una roca artificial. Forman parte de este grupo los cementos y las cales hidráulicas. Aglomerantes hidrocarbonados: Fraguan por enfriamiento o evaporación de sus disolventes. Como tales figuran el alquitrán, el betún y el asfalto. QUÉ MATERIALES AGLOMERANTES SON LOS UTILIZADOS EN CONSTRUCCIÓN • • • • CEMENTO CAL YESO ALQUITRÁN, EL BETÚN Y EL ASFALTO (estudiado aparte) A su vez, estos materiales forman compuestos con otros materiales para adquirir sus propiedades adhesivas. Según conque elementos se mezclen se pueden obtener los siguientes compuestos. • MORTERO NOTA: En muchos países el hormigón • HORMIGON CICLOPEO también es denominado CONCRETO y • HORMIGON ARMADO puede decirse que son sinónimos. 2 Arq. Willam Morales Guzm án 17/4/2020 ASIGNATURA: CONSTRUCCIONES I TEMAS DE LA ASIGNATURA: EL CEMENTO EL CEMENTO Desde la antigüedad (Grecia y Roma) se emplearon pastas y morteros elaborados con arcilla, yeso o cal para unir mampuestos en las edificaciones. Fue en la Antigua Grecia cuando empezaron a usarse tobas volcánicas extraídas de la isla de Santorini, los primeros cementos naturales. En el siglo I a. C. se empezó a utilizar el cemento natural en la Antigua Roma, obtenido en Pozzuoli, cerca del Vesubio. El cemento es un conglomerante hidráulico, es decir, un material inorgánico finamente molido que, amasado con agua forma una pasta que fragua y endurece por medio de reacciones y procesos de hidratación y que, una vez endurecido, conserva su resistencia y estabilidad incluso bajo el agua. 3 Arq. Willam Morales Guzm án El cemento portland y derivados son los más empleados en la construcción debido a estar formados, básicamente, por mezcla de caliza, arcilla y yeso, que son minerales muy abundantes en la naturaleza, por ser su precio relativamente bajo en comparación con otras soluciones alternativas y tener unas propiedades adecuadas para las metas que deben alcanzar. Los cementos se emplean, fundamentalmente, para elaborar morteros y concretos cuando se mezclan con áridos y agua, obteniéndose con ellos elementos constructivos. La preparación de un cemento comercial requiere la fabricación de un Clinker compuesto mayormente por caliza y arcilla, que una vez calcinados y finamente molidos y con las adiciones oportunas, constituye el núcleo cemento adquieren sus propiedades adhesivas , En la composición del cemento para evitar un fraguado rápido también se adiciona yeso y en dependencia del tipo de cementos otros aditivos. La pasta de conglomerante, una vez hidratada, constituye el nexo de unión, actuando como suministro de resistencias mecánicas. 17/4/2020 EL CEMENTO EL CEMENTO 4 Arq. Willam Morales Guzm án 17/4/2020 EXISTEN DIFERENTES TIPOS DE CEMENTO, PERO EN NUESTRO MEDIO LOS MÁS USUALES SON Cemento PORTLAND. Es el cemento utilizado para hacer hormigones de todo tipo (para columnas, losas, vigas, etc), se comercializa normalmente en bolsas de 50 kg. Cemento COLA. Es el cemento utilizado para colocar pisos y revestimientos. Es un cemento que tiene aditivos especiales para que tenga un fraguado rápido y muy adherente. Normalmente viene en bolsas de 20 kg. Pastinas. Son cementos a los cuales se les ha agregado color, y son utilizados para rellenar las juntas pisos y revestimientos. Normalmente se comercializan en bolsas de 5 kg. CEMENTO PORTLAND El tipo de cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón es el cemento PORTLAND, producto que se obtiene sobre la base de Clinker pulverizado, puzolana y yeso(sulfato de calcio), de acuerdo a la norma boliviana NB 011. Se clasifica según su composición y resistencia como cemento portland con puzolana tipo IP-30. o IP-40. una puzolana es un material silíceo o silíceo y aluminoso que, por sí mismo, posee poco o ningún valor cementoso pero, en la forma finamente dividida y en presencia de humedad reacciona con el hidróxido de calcio, a las temperaturas ordinarias, para formar compuestos que poseen propiedades cementosas. Fuente. Ingenierocivil info 5 Arq. Willam Morales Guzm án 17/4/2020 CEMENTO PORTLAND El proceso de fabricación del cemento consiste en moler finamente la materia prima, mezclarla minuciosamente en una cierta proporción y calcinarla en un horno rotatorio de gran dimensión, a una temperatura de 1300 a 1400º C a la cual el material de sintetiza y se funde parcialmente, formando bolas conocidas como Clinker. El Clinker se enfría y a continuación, se adiciona un poco de yeso y en los últimos tiempos, material puzolanico, que se tritura hasta obtener un polvo fino; el producto comercial resultante es el cemento portland, utilizado a gran escala en todo el mundo. Fuente. Civil geeks CEMENTO PORTLAND La fabrica de cemento FANCESA, produce dos tipos: EL CEMENTO IP-40 llamado SUPERIOR que es adecuado para obras especiales que requieran gran resistencia, y el CEMENTO IP-30, también llamado LIDER SUPERIOR, que es adecuado para la mayoría de las obras civiles y arquitectónicas. 6 Arq. Willam Morales Guzm án 17/4/2020 CEMENTO PORTLAND IP-40 Es un Cemento Portland con Puzolana, Tipo IP, Categoría resistente alta, con resistencia a la compresión mínimo de 40 MPa a 28 días en mortero normalizado de cemento. Se caracteriza por su moderado calor de hidratación, menor fisuración y retracción térmica, mejor trabajabilidad, mayor resistencia a ataques químicos, impermeabilidad, mayor durabilidad. Recomendado para hormigón armado estructural, hormigón pretensado, hormigones con altas resistencias iniciales, prefabricados, hormigón proyectado, hormigones para desencofrados rápidos, pavimentos, y en general en todo tipo de construcciones CEMENTO PORTLAND IP-30 Es un Cemento Portland con Puzolana, Tipo IP, Categoría resistente Media, con resistencia a la compresión de 30MPa a 28 días en mortero normalizado de cemento. Se caracteriza por su menor calor de hidratación, menor fisuración y retracción térmica, mejor trabajabilidad, mayor resistencia a ataques químicos, menor reacción álcali/agregado, mayor impermeabilidad, mayor durabilidad. Recomendado para hormigón armado estructural, prefabricados, hormigones en masa, hormigones con áridos reactivos, hormigones en ambientes agresivos, hormigón compactado a rodillo, obras hidráulicas, cimentaciones, y en general en todo tipo de construcciones. 7 Arq. Willam Morales Guzm án 17/4/2020 ASIGNATURA: CONSTRUCCIONES I TEMAS DE LA ASIGNATURA: EL CEMENTO COLA Y LAS PASTINAS EL CEMENTO COLA Se define como una premezcla de aglomerantes hidráulicos, agregados finos y aditivos orgánicos, que sólo tienen que mezclarse con agua o adición líquida justo antes de su uso. En general tienen una formulación en polvo a base de cemento, arenas de granulometría seleccionada, resinas sintéticas y aditivos especiales que garantizan una perfecta adhesión. Esa fórmula permite lograr una mezcla más cremosa, elástica y homogénea. Contienen productos retenedores de agua que aseguran el nivel justo de humedad permitiendo acomodar y facilitar el trabajo. También poseen aditivos hidrófugos para reducir al mínimo el pasaje de agua. Para preparar la mezcla solo se requiere agua. 8 Arq. Willam Morales Guzm án 17/4/2020 CLASES DE CEMENTO COLA Se clasifican según sus propiedades de adherencia y según sus propiedades adicionales: •Por sus propiedades de adherencia se diferencian: C1: adhesivo normal. C2: adhesivo mejorado •Por sus propiedades adicionales se distinguen: F: adhesivo de fraguado rápido. T: adhesivo con deslizamiento reducido. E: adhesivo con tiempo abierto extendido También se diferencian en función de su deformación trasversal en dos categorías: S1: (deformables), deformabilidad igual o mayor de 2,5 mm e inferior a 5 mm. Recomendado para fachadas S2: (muy deformables), deformabilidad igual o superior a 5 mm. Recomendado para pisos radiantes CLASES DE CEMENTO COLA Cemento cola tipo C1. • De fraguado normal usado para la colocación en paredes o piso tanto interiores como exteriores, de baldosas cerámicas, azulejos, mármol fino, piedras, pastillas, porcelanato, etc. dotado de flexibilidad, con una gran resistencia mecánica a las tensiones y una gran adherencia sobre cualquier superficie. Es ideal para todos los tipos de materiales cerámicos con un porcentaje de absorción de agua mayor o igual al 3 %, es especialmente indicado para su utilización en capa fina. 9 Arq. Willam Morales Guzm án 17/4/2020 CLASES DE CEMENTO COLA • El cemento cola o adhesivo cementoso de tipo C2, es de uso exclusivo para “PORCELANATOS” de fraguado mejorado debido a que es un mortero fortificado, ideal para el pegado de todo tipo de elemento cerámicos con bajos porcentajes de absorción de agua (menor al 3%). Se debe tomar en cuenta que la elección del más adecuado y su correcta aplicación marcan la diferencia con el paso de los años. La pastina es el material que se utiliza comúnmente para rellenar las juntas entre piezas cerámicas en cualquier tipo de piso o revestimiento, tanto interior como exterior Es un mortero en polvo basado en cemento y áridos de granulometría seleccionada y aditivos especiales, que mejoran la relación aguacemento y provocan plasticidad y penetración aún con consistencias no típicamente usadas, lográndose de esta forma una prestación final. Esto posibilita su fácil mezclado y extensión (Cuando se empastina un piso hay que acabarlo "a media caña". Para lograr micro canales por donde discurra el agua y evitar accidentes PASTINAS 10 Arq. Willam Morales Guzm án 17/4/2020 ASIGNATURA: CONSTRUCCIONES I TEMA DE LA ASIGNATURA: LA CAL La cal es uno de los materiales conocidos por el hombre desde la antigüedad, es más, podría decirse que se conoce desde la Prehistoria. • Durante la edad de piedra, el hombre utilizaba la piedra caliza para confinar su fuego, por lo que se ha planteado que la cal fue descubierta en esta edad. El primer registro del uso de bloques de caliza y de mortero, preparado con cal y yeso son las pirámides de Egipto (4000-2000 A.C.). • En la civilización maya, la cal también fue utilizada en la construcción de las pirámides y monumentales calzadas que subsisten hasta nuestros días HISTORIA 11 Arq. Willam Morales Guzm án En la naturaleza se encuentra la caliza o carbonato cálcico, la que corresponde a óxido de calcio quemado, es decir, que ha reaccionado con dióxido de carbono. Industrialmente, la roca caliza es quemada o calcinada en un horno, lo que permite obtener óxido de calcio en estado sólido. Este óxido es muy activo y se conoce con el nombre de “cal viva” debido a su alta reactividad y su carácter corrosivo. Este es un material altamente alcalino, es decir, tiene un pH muy alto. 17/4/2020 LA CAL LA CAL En la actualidad, la cal es ampliamente utilizada en la construcción, debido a que imparte características especiales a los morteros. Un mortero elaborado de cemento y arena mejora significativamente sus propiedades para la pega de bloques y en especial para la elaboración de acabados de construcción, que además de ser muy estéticos son de larga durabilidad. Los tipos más comunes de cal son: • CAL VIVA • CAL APAGADA O AÉREA • CAL HIDRÁULICA 12 Arq. Willam Morales Guzm án 17/4/2020 LA CAL VIVA La cal viva es reconocida porque en presencia del agua produce reacción térmica (calienta). La cal viva se mezcla con agua para formar hidróxido de calcio o cal hidratada, la que se utiliza como adición para la elaboración de morteros (de fraguado lento) o simplemente para pintar fachadas (con adición de sal). Debido a que forma una capa relativamente impermeable, antiguamente, se utilizaba para proteger los adobes utilizados en la construcción de edificaciones. LA CAL APAGADA, HIDRATADA, O ÁEREA se ha utilizado desde la La cal apagada antigüedad para pintar, desinfectar, como aglomerante. Sin embargo en la actualidad su uso en la construcción está limitado debido a la introducción del cemento. Aún se utiliza para realizar morteros, combinados con arena y cemento como adición para mejorar la plasticidad y retención del agua (máximo 25% de cal en la mezcla), reduciendo la aparición de fisuras, aunque tiene el efecto de reducir la resistencia del mortero (denominado bastardo). Por lo anterior es que sólo son recomendables en revoques 13 Arq. Willam Morales Guzm án 17/4/2020 LA CAL HIDRÁULICA Es una cal especial que ”puede fraguar y endurecer con o sin presencia de aire, incluso bajo el agua”, es decir se comporta similar al cemento, y además contiene otros compuestos como la arcilla. En nuestro medio este tipo de cal no es utilizado, pero en otros países lo utilizan como mortero blanco. ASIGNATURA: CONSTRUCCIONES I TEMAS DE LA ASIGNATURA: EL YESO 14 Arq. Willam Morales Guzm án • El yeso es uno de los más antiguos materiales empleado en construcción. En el período Neolítico, con el dominio del fuego, comenzó a elaborarse yeso calcinando aljez, y a utilizarlo para unir las piezas de mampostería, sellar las juntas de los muros y para revestir las paredes de las viviendas, sustituyendo al mortero de barro. En la antigua Jericó, en el siglo VI a. C., se usó yeso moldeado. La cultura musulmana difundió en España el empleo del yeso, ampliamente adoptada en el valle del Ebro y sur de Aragón, dejando hermosas muestras de su empleo decorativo en el arte de las zonas de Aragón, Toledo, Granada y Sevilla. En estado natural el aljez, piedra de yeso o yeso crudo, contiene 79,07 % de sulfato de calcio anhidro y 20,93 % de agua y es considerado una roca sedimentaria, incolora o blanca en estado puro, sin embargo, generalmente presenta impurezas que le confieren variadas coloraciones, entre las que encontramos la arcilla, óxido de hierro, sílice, caliza, vermiculita, etc. Industrialmente, se muele en un horno a una temperatura de 130º para deshidratarlo y transformarlo en un polvo blanco capaz de reaccionar con el agua. 17/4/2020 HISTORIA FUENTE: WIKIPEDIA EL YESO CANTERA DE YESO 15 Arq. Willam Morales Guzm án 17/4/2020 El yeso blanco se usa mezclado con agua formando una pasta muy fina que sirve como revoque o enlucido, vale decir, como capa de terminación para muros y cielos interiores antes de recibir pintura o papel mural Se caracteriza por su fraguado rápido y ser muy maleable en ese estado pastoso. También Para confeccionar moldes y molduras. •Prefabricado, como paneles de yeso (Dry Wall o Sheet rock) para tabiques y placas de cielos rasos para techos. Se usa como aislante térmico, pues el yeso es mal conductor del calor y la electricidad. •Tiene el defecto de no ser resistente a la intemperie. EL YESO Moldura y revoque de yeso ASIGNATURA: CONSTRUCCIONES I TEMAS DE LA ASIGNATURA: 2. MATERIALES AGLOMERANTES COMPUESTOS: LOS MORTEROS, EL HORMIGON CICLÓPEO, EL HORMIGO ARMADO 16
