Vista previa:
CALES
1. naturaleza de la cal:
se llama cal a todo producto sea cual fuere su composición y aspecto
físico, que proceda de la calcinación de las piedras calizas, producto
llamado cal viva.
Después del proceso de calcinación hay que proceder al apagado del
producto anhídro, con lo cual se obtiene un material hidratado en forma
pulverulenta o pastosa, según la cantidad de agua añadida, producto que
recibe el nombre de cal apagada.
Y por ultimo, al ser puesta en obra se produce una desecación del agua
con el que se formo la pasta y, posteriormente, una carbonatación por
absorción del dióxido de carbono del aire.
Cuando la piedra caliza de la que se parte para la fabricación contiene
como impurezas sílice y alumina se forma cal hidráulica, denominación que
procede de su posibilidad de fraguar tanto en el aire como sumergido en
agua.
2. fabricación de la cal:
materias primas: la materia prima para la fabricación de la cal es la
piedra caliza. Si esta es pura, 56 partes del peso es CaO y 44 partes es
CO2.
En función de la cantidad de arcilla que contenga la roca caliza recibe
los siguientes nombres:
CALIZA MARGOSA................................arcilla menor 15%.
MARGA................................................arcilla entre 15 y
30%.
MARGA ARCILLOSA........................arcilla entre el 30 y el 75%.
Trituración previa: con el fin de obtener el tamaño adecuado para la
realización de la calcinación de la piedra en hornos, se procede a su
machaqueo previo, el cual puede ser seguido o no de una molienda.
Tratamiento térmico: debido a que la transmisión de calor es función de
la superficie de contacto, la piedra caliza que se introduce en un horno
debe tener un tamaño determinado.
La temperatura teórica de disociación de un carbonato cálcico puro a
presión atmosférica es de 900ºC. pero para que los hornos sean
económicamente productivos trabajan a mayores temperaturas durante un
periodo menor.
Es importante la perfecta evacuación de los gases de combustión junto con
el CO así se evita que se invierta el sentido de la reacción.
La temperatura mas corriente de calcinación de la cal aérea es de 1000ºC
a 1100ºC y la cal hidráulica es del orden de 1200ºC.
Actualmente, el horno mas utilizado es el rotatorio, que esta indicado
cuando:
-el mercado no puede absorber una cal común.
-cuando se tienen muchos finos.
-se quieren producir grandes cantidades.
-la mano de obra es cara y escasa.
Apagado de la cal: se combina la cal viva con el agua dando lugar al
hidróxido cálcico, desprendiendo calor y provocando un aumento de
volumen.
Si queremos obtener cal apagada en polvo por cada 56 partes en peso de
cal se necesitaran 18 partes en peso de agua. Si utilizamos mas cantidad
de agua obtendremos cal en pasta.
La velocidad de hidratación depende de los siguientes factores:
-de las condiciones físicas: a menor tamaño y mayor porosidad de la
cal viva, mayor velocidad de hidratación.
- de la composición química: cuanto mas pura sea la cal viva mayor
velocidad de hidratación.
- de la temperatura de calcinación: calcinación adecuada y homogénea.
El volumen final de la cal apagada es un 250 o 300% del primitivo.
Cuando la cal viva es hidráulica, el proceso de apagado es más complejo
debido a la fácil alteración de los silicatos y aluminatos cálcicos que
contiene, cuando la temperatura de reacción de apagado disminuye por
debajo de los 140ºC.
Los sistemas de apagado de la cal viva son: apagado al aire, por
aspersión, en balsas, por hidratadotes mecánicos y en autoclave.
Hay que destacar los dos últimos:
Hidratadotes mecánicos: se tratan de cámaras donde se coloca la cal
viva en capas de pequeño espesor y en el techo están dispuestos unos
difusores de agua, lo que permite controlar perfectamente la cantidad de
agua que se utiliza para apagar la cal y, además, posibilita la
incorporación de calefacción a las cámaras. Se consigue una perfecta
dosificación de la cal viva y del agua, lográndose un material de gran
calidad. Cuando se hidrata una cal pura se mezcla con un exceso de agua
para que, por evaporación se pueda eliminar el calor sobrante.
Apagado en autoclave: recipiente metálico de gruesas paredes y una
gruesa tapa cogida por tuercas suficientes para soportar la enorme
presión que se va a producir en su interior. Una vez cerrado el
autoclave, con la cal viva dentro, se inyecta vapor de agua a presión en
el interior, produciendo una hidratación rápida y perfectamente
controlada. La cal en autoclave presenta una plasticidad mucho mayor por
lo que facilita el trabajo en enlucidos por la facilidad de su extendido
con la llana.
Cribado, almacenaje y expedición: la cal viva suele venderse en
terrones, aunque se puede suministrar molida a la finura deseada por el
cliente. Se envasa en sacos o recipientes lo mas impermeables y
herméticos posible para evitar el apagado.
La cal apagada puede suministrarse en polvo con las mismas precauciones
que se han citado anteriormente para evitar la carbonatación.
Las cales deben conservarse en almacenes muy secos y sin contacto alguno
con el aire.
Fraguado de la cal: evaporación del exceso de agua empleado en amasar la
pasta, seguido de una sustitución del agua por el CO de la atmósfera,
pasando de nuevo de hidróxido a carbonato cálcico, cerrando de este modo
el ciclo.
El tiempo de fraguado de las cales aéreas es lento. Las cales
dolomíticas presentan un fraguado más lento por el alto contenido de
óxido de magnesio. En las cales hidráulicas se produce la carbonatación
en aire y agua.
CICLO DE LA CAL:
Todo el proceso químico que sufre la piedra caliza para convertirse en
cal y su posterior apagado y fraguado, recibe el nombre genérico de ciclo
de la cal.
Estabilidad de volumen: hay veces que la cal experimenta una expansión
mas o menos grande después del fraguado.
La expansión a corto plazo se debe a un mal apagado de la cal, existiendo
cal viva libre en la masa fraguada, que al hidratarse aumenta de volumen
originando grietas.
La expansión a largo plazo se debe a la lenta hidratación que tiene la
magnesia.
Índice hidráulico: se entiende como índice hidráulico la relación que
existe entre los porcentajes en peso de sílice, alumina y hierro respecto
a la cal y la magnesia.
Términos y definiciones:
Cal: termino genérico que designa todas las formas físicas en las que
pueden aparecer el óxido de calcio y el de magnesio y/o el hidróxido de
calcio y/o el de magnesio.
Cal de construcción: cales utilizadas en la construcción de edificios y
en ingeniería civil.
Cales aéreas: cales constituidas ppalmente por óxido o hidróxido de
calcio que endurecen lentamente al aire bajo el efecto del dióxido de
carbono. Pueden ser cales vivas o cales hidratadas.
Cales vivas, Q: cales aéreas constituidas principalmente por óxido de
calcio y de magnesio. Las cales vivas tienen una reacción exotérmica en
contacto con el agua. Se presentan desde terrones a material finamente
molida. Incluyen las cales cálcicas y las cales dolomíticas.
Cales hidratadas, S: cales aéreas, cálcicas o dolomíticas resultantes del
apagado controlado del as cales vivas. Se producen en forma de polvo seco
, de pasta o de lechada.
Cales cálcicas, CL: cales constituidas principalmente de óxido de calcio
o de hidróxido de calcio, sin adición de materiales puzolánicos o
hidráulicos.
Cales dolomíticas, DL: cales constituidas principalmente de óxidos e
hidróxido de cal y de magnesio, sin adición de materiales puzolánicos o
hidráulicos.
Cales dolomíticas semihidratadas: cales dolomíticas hidratadas
constituidas principalmente por hidróxido de calcio y por óxido de
magnesio.
Cales dolomíticas totalmente hidratadas: cales dolomíticas hidratadas
constituidas principalmente por hidróxido de calcio y por hidróxido de
magnesio.
Cales hidráulicas, HL: cales principalmente constituidas por hidróxido de
calcio, silicatos de calcio y aluminatos de calcio producidos por la
mezcla de constituyentes adecuados. Tienen la propiedad de fraguar y
endurecer tanto en aire como en agua.
Cales hidráulicas naturales, NHL: cales producidas por la calcinación de
calizas mas o menos arcillosas o silíceas con reducción a polvo mediante
apagado con o sin molienda. Tiene la propiedad de fraguar y endurecer
tanto en el aire como en agua.
Cales hidráulicas naturales con adición de materiales, Z: ciertos
productos especiales pueden contener materiales hidráulicos o puzolanicos
adecuados hasta un 20% en masa.
Designación normalizada
las cales de construcción deben designarse según su tipo como se
especifica en la tabla. Además, las cales aéreas deberán ser
identificadas según la forma de suministro, cal viva o hidratada.
Requisitos para la resistencia mecánica normalizada y otras propiedades
físicas:
La resistencia normalizada de los tipos de cales hidráulicas y de las
cales hidráulicas naturales son las resistencias a compresión
determinadas a los 28 días según la Norma, los valores obtenidos deben
ser los indicados en la tabla siguiente
Utilización de las cales:
en construcción, aparte de usarse como conglomerante para la realización
de pastas para enlucidos y blanqueos, y morteros. Así c
Cargando
cales
