Los cementantes.

Los cementantes.

Los cementantes son materiales aglomerantes que tienen propiedades de adherencia y cohesión requeridas para unir fragmentos minerales entre sí, formando así una masa sólida de resistencia y durabilidad adecuadas. Dentro de esta categoría se encuentran los cementos, cales, asfaltos, etc. Siendo los más importantes los cementos y las cales. En base a ellos se forma por ejemplo el hormigón que tiene un gran uso en lo que respecta a la construcción y son por tanto el alma de toda obra civil.

El cemento es uno de los materiales de construcción más importantes, es un agente aglutinante que se adhiere y se endurece al tener contacto con el agua. Generalmente se refiere a una sustancia en polvo muy fina principalmente compuesta de piedra caliza (calcio), arena o arcilla (silicio), bauxita (aluminio) mineral de hierro, y puede incluir conchas, tiza, marga, pizarra, arcilla, entre otros.

El Cemento.

Proceso de fabricación del cemento: 1. El proceso comienza en la cantera, con la extracción de calizas y arcillas. 2. La materia prima es transportada a una planta especial en donde es triturada. 3. En la prehomogenización, los equipos de rayos gamma analizan la materia prima y luego esta es mezclada con cantidades precisas de hierro y caliza, dosificadas según el tipo de cemento que se quiera obtener. 4. Esta mezcla rústica se pulveriza en la molienda, hasta obtener una “harina” fina. 5. Luego pasa al silo de homogeneización. 6. Al someterse a altas temperaturas, se cristaliza y luego se enfría, transformándose en la molienda, (piedras pequeñas cristalizadas, redondas, grises). 7. Premolienda. Después de cierto tiempo de almacenamiento, el clinker pasa por un molino de rodillos. 8. En la molienda, El clinker se muele con yeso (la proporción yeso: clinker determinará el tipo de cemento producido). 9. Finalmente, el cemento terminado se empaca y distribuye en sacos.

Tipos y aplicaciones en la ingeniería civil.

• Cemento Portland Ordinario (OPC): se fabrica y se utiliza en todo el mundo. es adecuado para todas las construcciones de concreto en general. se usa en varios propósitos, incluidos: hormigón, mortero (mampostería), yeso.
• Cemento Portland Puzolánico (PPC): (OPC + Clinker puzolánico) ideal para estructuras marinas, alcantarillado y para colocar concreto debajo del agua, como puentes, muelles, presas y otros.
• Cemento con alto contenido de alúmina: (OPC + bauxita y cal) ideal para construcciones sometidas a altas temperaturas o que generen mucho calor, como fundiciones, talleres, y refractarios.
• Cemento resistente a los sulfatos: se utiliza en suelos o aguas subterráneas que tienen más de 0,2% o 0,3% g/l de sales de sulfato de calcio, respectivamente.
• Cemento de fraguado rápido: para estructuras bajo el agua y en condiciones climáticas frías y lluviosas, como, por ejemplo: para represas, tanques de agua, aliviaderos, estructuras de retención de agua.

La cal es el material conglomerante resultante de la calcinación de una roca caliza. La descomposición por cocción de este tipo de rocas se hace a unas temperaturas de 900º C a lo obtenido se le denomina cal viva compuesta fundamentalmente a oxido de calcio. La cal viva es amorfa, al añadirle agua reacciona con energía para absorberla, y se obtiene cal apagada.

La Cal.

Proceso de fabricación de la cal: 1. Extracción: Se comienza por perforar según el plan de minado diseñado, cargando después los explosivos para el tumbe, se carga el material ya fragmentado y se trasporta al sistema triturador. 2. Trituración: Los fragmentos de roca se reducen de tamaño tamizándolos, ya homogéneos, se transportan mediante bandas hacia los hornos. 3. Calcinación: La cal se produce por cocción de las rocas calizas o dolomitas mediante flujos de aire caliente que circula en los huecos o poros de los fragmentos rocosos; las rocas pierden bióxido de carbono produciéndose el óxido de calcio. 4. Trituración y pulverización: Este paso se realiza con el objeto de reducir más el tamaño y así obtener cal viva molida y pulverizada, la cual se separa de la que será enviada al proceso de hidratación. 5. Hidratación: Consiste en agregar agua a la cal viva para obtener la cal hidratada. A la cal viva dolomítica y alta en calcio se le agrega agua y es sometida a un separador de residuos para obtener cal hidratada normal dolomítica y alta en calcio. 6. Envase y embarque: La cal es llevada a una tolva de envase e introducida en sacos y transportada a través de bandas hasta el medio de transporte que la llevará al cliente.

Aplicaciones de la cal en la ingeniería civil:

• Pegado de block, ladrillo y adobe
• Aplanado de muros block o tabique
• Se utiliza para hacer el trazo del terreno (dibujar sobre el terreno en tamaño real las líneas guía del proyecto a construir)
• Pegado de piedra para la cimentación de mampostería
• Plantillas de cimentación
• Losas, trabes, muros, columnas, firmes de concreto, zapatas y castillos
• Pegado de loseta o azulejo en muro y piso

El yeso es el producto resultante de la deshidratación del aljez o piedra de yeso, químicamente el yeso es un sulfato hidratado de calcio, hidratado quiere decir que contiene agua. Para la obtención de yeso como material conglomerante es necesaria la cocción a unos 120º -180º para eliminar el agua, así se desgrana y se tritura. Una vez obtenido el material solo hace falta añadirle agua para su utilización.

El Yeso.

Proceso de fabricado del yeso: 1. EXTRACCIÓN: El sulfato de calcio dihidratado se extrae de las minas. El tamaño de las piedras puede ser de hasta 50 cm de diámetro. 2. SELECCIÓN DE LA MATERIA PRIMA: Se hace una minuciosa selección de la piedra de yeso natural, posteriormente se almacena para su uso en el proceso de calcinación dependiendo del tipo de yeso a fabricar. 3. CALCINACIÓN: Una vez seleccionado el yeso crudo, se somete a una deshidratación parcial con una técnica de calcinación a altas presiones con un riguroso control de tiempo y temperatura, obteniendo cristales de mínima porosidad y forma regular, que permitirán producir modelos de gran dureza y resistencia. 4. TRITURACIÓN: La primera trituración, reduce el tamaño de las piedras para facilitar su manejo a una dimensión inferior a 15 cm, la segunda trituración por medio de quebradoras permite reducir el tamaño de las piedras de 4 a 5 cm. 5. MOLIENDA Y CRIBADO: La operación posterior a la trituración es la molienda, el yeso calcinado es llevado a tolvas que dosifican la cantidad de material proporcionado a los molinos. La proporción y distribución de los tamaños de partícula es un factor determinante con respecto a las propiedades del producto. 6. PRESENTACIÓN: Se fabrica en colores azul, roza, verde menta, ocre y blanco. Se envasa en cubeta de polietileno de cierre hermético con 25 Kg, envasados en bolsas de polietileno de 1 Kg ó cajas de cartón reforzado conteniendo 10 bolsas de 1 Kg.

Aplicaciones del yeso en la ingeniería civil:

• Aplanados: Este trabajo con yeso se hace sobre los muros y techos con la finalidad de revestir los tabiques, los bloques de concreto o el concreto hidráulico. El aplanado de las superficies debe hacerse con el propósito de subsanar las imperfecciones consumiendo el mínimo de yeso y cuidando el aislamiento térmico.
• Emboquillados: Esta técnica consiste en formar los marcos de las puertas y de las ventanas; se lleva al cabo después del aplanado de los muros.
• Perfiles decorativos: La creación de perfiles decorativos de este material se usan para formar cornisas, zoclos o marcos en ventanas y puertas. Los perfiles se pueden elaborar durante la obra o bien, pueden prefabricarse.
• Tableros o paneles de yeso: Los tableros de yeso se emplean para la construcción de muros divisorios, su eficacia está en su ligereza, ya que se ahorra peso al evitar los tabiques y su revestimiento con yeso u otro material.
• Cielo Raso: El cielo raso crea un espacio entre su estructura y el techo que se utiliza para el paso de las instalaciones. También se le llama falso techo y puede fabricarse además del yeso, con PVC, acero, aluminio, madera y otros materiales.

Características generales del yeso: o La calidad del yeso viene determinada por la finura el color y rapidez del fraguado. o No es un material apto para usarlo con elementos de hierro o de acero porque los oxida, no se usa en exteriores porque se degrada rápidamente con la humedad. o Es buen aislante acústico y ofrece una buena protección contra el fuego.

El caolín es un mineral no renovable, es un silicato de aluminio hidratado, producto de la descomposición de rocas, principalmente. El caolín es la arcilla en la que predomina el mineral caolinita; de color blanco, aunque puede tener diversos colores debido a las impurezas. Tiene propiedades como son su inercia ante agentes químicos, es inodoro, aislante eléctrico, moldeable y de fácil extrusión; resiste altas temperaturas, no es tóxico ni abrasivo y tiene elevada refractariedad y facilidad de dispersión. Es compacto, suave al tacto y difícilmente fusible. Tiene gran poder cubriente y absorbente y baja viscosidad en altos porcentajes de sólidos.

El Caolín.

Procesos de fabricación del caolín: 1. Extracción: El caolín se explota a cielo abierto y de las minas se transporta con un contenido de humedad promedio de 10 a 18%, a la planta procesadora. 2. Trituración: Después de tener la materia prima, se recude el tamaño de la roca por medio de una quebradora de quijada dando por resultado una roca de menor tamaño que la original y casi uniforme. 3. Secado: El caolín ya triturado es conducido por un transportador de cangilones para ser descargado en la tolva de alimentación del secador de tipo rotativo y a contra corriente. Lo anterior es con el fin de eliminar la humedad. 4. Molienda: El caolín seco cae a un trasportador de banda que lo lleva a la tolva de alimentación del molino de rodillos para reducir su tamaño entre 200 y 325 mallas. El material previamente pulverizado ascenderá hasta donde se encuentra el clasificador. 5. Clasificación: En el clasificador, será separado el producto deseado y el sobre tamaño caerá para ser procesado nuevamente en la molienda. 6. Colector: El caolín seleccionado es transportado en forma neumática mediante un compresor centrífugo a un sistema de colección de caolín, de donde se saca una muestra para su control de calidad, determinando su humedad y granumelometría, si cumple con las especificaciones se conduce al almacén de producto terminado listo para el mercado, en caso contrario se vuelve a procesar. 7. Micronización: En el caso que el mineral esté dirigido a la industria papelera u otras que requieran una mayor finura, será necesario que pase por el proceso de micronización donde el mineral es pulverizado a diferentes mallajes superiores a 325, al pasar por los molinos micronizadores de donde se obtendrá un producto mínimo de 400 mallas o más fino. 8. Envase y embarque: Los productos obtenidos de la micronización serán depositados en tolvas para su envasado y posteriormente se procederá a su embarque.

Aplicaciones del caolín en la ingeniería civil. El caolín es un mineral básico para la fabricación de la porcelana sanitaria y otros materiales cerámicos de construcción tales como baldosas, azulejos, tejas y sus correspondientes esmaltes. En Caolina el principal mercado es la porcelana sanitaria dadas las excelentes propiedades cerámicas del producto.

• Como material refractario: Soporta altas temperaturas, incluso durante tiempos elevados. no se expande ni contrae demasiado en lo que se llama «choque térmico». Forma parte de las cerámicas que se utilizan a modo de aislante térmico, puesto que evita la propagación del calor. • Como aislante eléctrico: Ideal como componente de elementos cerámicos (porcelana mayormente) aislantes en muchas instalaciones. Además de evitar cualquier conducción de electricidad es lo que se llama «químicamente inerte», es decir no reacciona con ésta. • Fabricación de plásticos: Principalmente es en el PVC donde se emplea más. Otorga superficies más lisas, y previene la contracción excesiva que hace que se agrieten las piezas. Además, les confiere mayor resistencia. • En la construcción: Es un material fundamental para la fabricación de loza sanitaria, debido a la escasa porosidad que otorga. Se emplea en otros materiales cerámicos para la construcción, como tejas, baldosas, azulejos, tanto formando parte su estructura como en su recubrimiento para darle mayor resistencia a los elementos.