MATERIALES AGLOMERANTES Objetivos. Conocer las propiedades principales de los aglomerantes
de uso más frecuentes. Poder usar correctamente los diferentes aglomerantes. Conocer las nuevas tendencias mundiales para el desarrollo de aglomerantes de bajo consumo energético y baja emisión de CO2. Propiciar que se desarrollen algunos trabajos en la aplicación de aglomerantes de bajo consumo energético
MATERIALES AGLOMERANTES Contenidos: Materiales aglomerantes. Clasificación.
Aglomerantes minerales: Aglomerantes No hidráulico: Arcilla. Tipos de arcillas. Yeso.Propiedades.Productos de yeso. Cal. Propiedades. Productos de la cal. Aglomerantes hidráulico: Cemento cal - puzolana. Cemento Pórtland. Aglomerantes termoplásticos: Azufre. Productos de azufre. Ventajas. Desventajas.Aplicaciones.
MATERIALES AGLOMERANTES Contenido(continuación) Aglomerantes Bituminosos: Asfalto. Tipos de asfalto. Emulsión asfáltica alternativa. Resinas. Clasificación: Resinas naturales. Resinas artificiales. Resinas sintéticas. Principales usos.
DEFINICIÓN DE AGLOMERANTES Los aglomerantes son los materiales que
tienen la propiedad de adherirse a otros; como consecuencia de esa propiedad los utilizamos en la construcción para unir y entrelazar los materiales pétreos(bloques, ladrillos, etcétera). En los enlucidos y revoques que cubren las paredes y techos o para formar los morteros y hormigones que permiten ser extendidos y moldeados con relativa facilidad y que una vez endurecidos adquieren el estado sólido.
CLASIFICACIÓN DE LOS AGLOMERANTES
Aglomerantes minerales.
- Aglomerantes no hidráulicos. - Aglomerantes hidráulicos - Aglomerantes Termoplásticos Aglomerantes bituminosos. Resinas: - Resinas naturales. - Resinas artificiales. - Resinas sintéticas.
AGLOMERANTES NO HIDRÁULICOS. Estos aglomerantes endurecen en el aire,
dando hormigones no resistentes al agua. A este grupo pertenecen los aglomerantes siguientes: Arcilla Cal aérea Yeso
ARCILLA Los minerales arcillosos tienen una
composición Al2O32 SiO2.2H2O, están formados por láminas de sílice y aluminio unidas entre si para formar placas. Las láminas de sílice comparten los oxígenos no satisfechos con las láminas de Aluminio para formar un conjunto más o menos equilibrado. Existen tres grupos principales de minerales arcillosos:Caolinita, Ilita y Montmorillonita.
CAOLINITA Están relativamente bien equilibradas
eléctricamente. Presentan pocas sustituciones isomorfa. ( cambio de Al por Mg, Fe, Mn, Ni.) Capacidad limitada de fijación de iones. Espesor de los cristales de 0.005 - 2 micras. Superficie externa de 10- 30 m2/g. Superficie interna 0 Son muy estables en o con el agua
ILITAS Las láminas no son eléctricamente neutra y
las cargas negativas son equilibradas por iones K que se encuentran entre las láminas. Espesor de los cristales es de 0.005 - 0.03 micras. Superficie externa de 80 m2/g. Superficie interna de 800 m2/g No son muy estables en o con el agua
MONTMORILLONITA Las láminas no son eléctricamente neutra. Presentan muchas sustituciones isomorfas. Se forman en regiones ricas en rocas ferro
magnesianas y en áreas de altas temperaturas e intensas lluvias. Espesor de los cristales de 0.001 -0.02 micras. Superficie externa de 80 m2/g. Superficie interna de 800 m2/g. Son muy estables en o con el agua
YESO Obtención. CaSO4. 2H2O +
Calor ------ CaSO4. 1/2H2O + 1 1/2H2O (semihidrato) (piedra de yeso) (128- 1800C) El peso específico de este semihidrato está alrededor de 2,75. Existen dos variedades de semihidrato: de fraguado rápido y de fraguado lento.
Fraguado. El semihidrato es bastante soluble en el agua; al mezclarse con
agua se transforma inmediatamente en dihidrato (Ca4SO4. 2H2O) según la ecuación: CaSO4. ½ H2O + 1 ½ H2O----- CaSO4. 2H2O
(semihidrato)
(dihidrato)
CAL AÉREA Obtención: CaCO3
+ calor ----- CO2 + Roca caliza pura 9000C dióxido de carbono
CaO + H2O ---- Cal viva
Ca(OH)2 + 15 100 calorías cal apagada
Fraguado: Ca(OH)2 + CO2
CaO cal viva.
CaCO3 + H2O
FORMAS COMERCIALES DE LA CAL Comúnmente se producen tres formas de cal hidratada: Hidrato de cal que es un polvo fino y seco obtenido al añadir
a la cal viva agua suficiente para apagar la cal y se seca por el calor generado; Lechada de cal, se obtiene de la cal viva apagada con agua; en
exceso y agitándola bien, para formar una suspensión lechosa. Pasta de cal (masilla) es una masa viscosa obtenida por el
asentamiento de los sólidos de la lechada de cal. El apagado de la cal debe hacer cuidadosamente, si el agua se
añade lentamente, la temperatura de la cal puede incrementarse muy rápido, formando un compuesto arenoso blanco inactivo. Si el agua se añade demasiado rápido, puede formarse una capa de hidróxido, que evita una mayor hidratación .
APLICACIONES DE LA CAL Como un estabilizador en las construcciones de tierra con suelos
arcillosos, la cal reacciona con la arcilla formando un aglomerante hidráulico. Para fabricar el aglomerante hidráulico cal – puzolana. Mezclada
cal con una puzolana (ceniza de cáscara de arroz, ceniza volante, residuos de alto horno, etc.) para producir un aglomerante hidráulico, que puede sustituir parcial o totalmente al cemento Pórtland, en dependencia de las propiedades requeridas. Se empleada como un aglomerante en enlucidos. El proceso de
carbonatación puede tomar hasta 3 años dependiendo de las condiciones climáticas. Se emplea en morteros de cemento para hacerlo más laborable. Se emplea como lechada como pintura.
AGLOMERANTES HIDRÁULICOS Estos aglomerantes endurecen en forma pétrea tanto en el aire como en el agua, pertenecen a este grupo: Aglomerante cal - puzolana Cal hidráulica Cemento Pórtland Cemento escoria Cemento aluminoso Cemento puzolánico
ESQUEMA DE LA FORMACIÓN DE LOS COMPUESTOS DEL CEMENTO PORTLAND Antes de 10000C la caliza y la arcilla pierden el dióxido de
carbono y el agua de constitución respectivamente. CaCO3 + calor -----CaO + CO2 Arcilla + calor-----SiO2 Al2O3 Fe2O3 + agua de constitución A 12000C la cal se combina con la alumina (Al2O3) y con el óxido de férrico (Fe2O3) para originar el aluminato tricálcico y el ferrito aluminato tetracálcico. Al2O3 + 3 CaO ----Al2O3 . 3 CaO Fe2O3 + Al2O3 + 4 CaO --Fe2O3 . Al2O3 . 4 CaO Ambos compuestos forman una masa pastosa de consistencia líquida, denominada lecho fluido
ESQUEMA DE LA FORMACIÓN DE LOS COMPUESTOS DEL CEMENTO PORTLAND. (CONTINUACIÓN) Entre 1200 y 13000C la cal con la sílice para dar
silicato bicálcico: SiO2 + 2 CaO -------SiO2 . CaO Entre 1400 y 14500C una parte del sílicato bicálcico formado reacciona con la cal restante para formar sílicato tricálcico. SiO2 . 2 CaO + CaO -------- SiO2 . 3 CaO Si se dejan enfriar lentamente hasta la temperatura normal, el silicato tricálcico se desdobla en silicato bicálcico y óxido de calcio. SiO2 . 3 CaO SiO2 . 2 CaO + CaO
REACCIONES DE HIDRATACIÓN DEL CEMENTO PORTLAND Al2O3.3 CaO + 12(H2O) + Ca(OH)2 ----- Al2O3 . 4CaO.13H2O Al2O3.3CaO+ CaSO4.2H2O + 25H2O -----3CaO.Al2O3.CaSO4 . 31H2O
Estrigita 2(3CaO. SiO2) + 6H2O ---- 3CaO.2SiO2. 3H2O + 3Ca(OH)2 Tobermorita Portlandita 2(2CaO. SiO2) + 4H2O------ 3CaO. 2SiO2. 3H2O + Ca(OH)2
Tobermorita
Portlandita
4CaO.Fe2O3.Al2O3 + H2O----3CaO. Al2O3. 5H2O + CaO. Fe2O3. 6H2O
TEORÍAS DEL FRAGUADO Teoría Coloidal: según Michaelis, al entrar el agua en o
con el cemento, se producen compuestos hidratados en disolución los que debido a su baja solubilidad quedan en estado de sobresaturación, coagulando en forma de una masa gelatinosa impermeable alrededor de los granos de cemento. El gel aumenta poco a poco de volumen estrechando los granos de cemento. La hidratación aumenta en el interior del grano a expensa del gel. Teoría
Cristalina: según Le Chatelier, los compuestos anhídridos, son más solubles de los hidratados, y en presencia de agua forma una solución sobresaturada, precipitando parte de los compuestos hidratados en forma de microcristales quedando un agua remanente con posibilidad de disolver nuevos compuestos anhídridos.
Tipos de cementos Pórtland SC3
SC2
AC3
FAC4
Finura cm2/g
I. Uso general
50
24
11
8
1 800
II. Moderado calor de hidratación
42
33
5
13
1 800
III. Endurecimiento rápido
60
13
9
8
2 600
IV. Pequeño calor de hidratación.
26
50
5
12
1 900
V. Resistentes a los sulfatos
40
40
4
9
1 900
Tipo
±
±
CALOR DE HIDRATACIÓN
Componente
Símbolo
Calor desprendido en calorías por gramo.
Al2O3 . 3 CaO
AC3
207 3
SiO2 . 3 CaO
SC3
120 3
Fe2O3 . Al2O3 . 4 CaO
FAC4
100 3
SiO2 . 2 CaO
SC2
62 3
±
±
CaO
279 3
MgO
203 3
MATERIALES PUZOLÁNICOS Las puzolanas son materiales sílicios aluminosos,
naturales o artificiales que aunque no tienen poder aglomerantes por si mismas contienen componentes que son capaces de reaccionar con la cal, siempre que estén finamente molidos y en presencia de humedad. La propiedad de fijar cal de los materiales puzolánicos permite que sean usados en la producción de cementos Cal - puzolana, cementos puzolánicos y cementos con adición de puzolanas
CLASIFICACIÓN Naturales:Son materiales de origen volcánico o
rocas sedimentarias con composición química y mineralógica adecuada. De origen volcánico:Cenizas y tobas volcánicas. De origen sedimentario: Tierras de diatomeas (orgánico).
Artificiales:Materiales no reactivo que
obtienen la propiedad puzolánica por un tratamiento térmico. Cenizas Volantes. Cenizas de cáscara de arroz. Metacaolin. Microsilice
CLASIFICACIÓN DE LAS PUZOLANAS Puzolanas naturales Rocas volcánicas Rocas no consolidadas
sedimentarias
Rocas consolidadas Materiales zeolitizados
Materiales arcillosos
Materiales de origen orgánicos Materiales mezclado
Materiales inorgánicos Arcilla calcinada naturalmente Arcilla calcinada
Ceniza volante
Ceniza de cáscara de arroz
Pizarra calcinada
Materiales activados por calor
Puzolanas artificiales
Humo de sílice
CENIZAS VOLANTES Son cenizas muy finas producidas por la combustión
del carbón pulverizado en centrales térmicas. Ellas son eliminadas por medio de electrofiltros de los gases de combustión . Debido a la alta temperatura alcanzada durante la combustión instantánea del carbón, la mayoría de los compuestos minerales contenidos en el carbón se funden forman pequeñas gotas. El subsiguiente enfriamiento brusco las transforman parcial o completamente en partículas vítreas esféricas.
ESPECIFICACIONES ASTM C 618-85 Ceniza volante Clase F se produce de la quema de
antracita o carbón bituminoso. -La suma de SiO2 ,Al2O3 ,Fe2O3 no debe ser menor del 70 por ciento. - Contenido de SO3 debe ser de 5 por ciento. - Contenido de humedad debe ser de 5 por ciento. - La perdida por ignición debe ser de 5 por ciento. Ceniza volante Clase C, se produce de la quema de lignito y de carbón subbituminoso, en este caso la suma de SiO2 ,Al2O3 ,Fe2O3 no debe ser menor del 50 por ciento y debe cumplir con los otros parámetros
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE CENIZA VOLANTE TÍPICA Combustible quemado Sílice Alúmina Oxido férrico Cal Magnesia Sulfato (como SO3) K20 NaO2 Perdida por ignición
Carbón ceniza volante Tipo C 47 - 54 28 - 35 4 - 12 1-4 1 - 2.5 0-1 1-6 0.2 2 2.5 - 14²a
Carbón ceniza volante Tipo F 18 - 25 12 - 15 6-8 43 - 49 2-3 5-9 5 5 2 - 4b
COMPOSICIÓN QUÍMICAS DE CENIZAS VOLANTES País
SiO2
Al2O3 Fe2O3
CaO
MgO
Na2O
SO3
4.49
PI
Francia
51.68 27.01 6.25
1.72
1.88
Bélgica
55.74 24.14 6.02
2.47
2.22
Taiwan
48.75 23.21 4.15
3.93
1.00
0.24
1.10
10.39
Inglaterra
50.09 28.01 11.70 1.62
1.54
0.28
0.62
1.27
Polonia
50.80 23.90 8.60
3.60
2.80
0.62
0.80
2.90
Dinamarca
53.98 22.27 11.60 3.95
1.97
2.71
Holanda
50.46 25.74 6.53
4.32
2.24
2.04
4.43
Canadá
47.00 17.7
2.1
1.0
0.7
2.3
Japón
53.53 23.55 6.23
5.85
1.60
2.20
1.75
EUA
52.24 19.01 15.71 4.48
0.89
0.82
2.05
25.3
0.54
K 2O
4.70 1.04
0.73
2.74
2.13 3.95
0.3
2.4 3.44
1.34
0.92
UTILIZACION DE LA CÁSCARA DE ARROZ
USOS AGRICOLAS Y GANADEROS
Piensos y tratamientos del suelo
USOS INDUSTRIALES
Obtención de productos químicos Aditivo Material de Construcción Otros
1 Kg carbón = 2 Kg Cascara
COMBUSTIBLE
CENIZAS DE CÁSCARA DE ARROZ
CÁSCARA DE ARROZ descascarillado
Incineración
100 20 Arroz-cáscara 200 µm
4
Cáscara
Ceniza 50 µm
CENIZA DE CÁSCARA DE ARROZ COMO PUZOLANA C3S - C2S-...
CEMENTO H2O
RESISTENCIA
SCH + ... + Ca(OH)2 90-96 % SiO2
SCH(I)+SCH(II) SCH(I): CaO0.8-1.5SiO2·(H20)1.0-2.5 SCH(II): CaO1.5-2.0SiO2·2(H20)
CENIZAS DE CÁSCARA DE ARROZ - MATERIAL PUZOLANICO
FACTORES QUE AFECTAN LA ACTIVIDAD PUZOLÁNICA Actividad Puzolánica de la CCA CONDICIONES DE COMBUSTION
TEMPERATURA
GRADO DE CRISTALINIDAD DE LA SIO2
TIEMPO
VELOCIDAD DE COMBUSTION
SUPERFICIE ESPECÍFICA
RELACION AIRE/CASCARA
CONTENIDO EN INQUEMADOS
% SiO2, Color CCA, Demanda de Agua, Actividad Puzolánica (Cinética)
CONDICIONES DE COMBUSTIÓN
T (ºC) 600 600-900 >900
TIEMPO --
SiO2 Amorfa Cristobalita Cristobalita y Tridimita Cristobalita y Tridimita Tridimita
SUPERFICIE ESPECÍFICA(m2/g) 150-50 50-5 <5
.MORFOLOGÍA
DE LA CÁSCARA DE ARROZ DESPUÉS DE LA COMBUSTIÓN 200 µm
50 µm
¾Mantenimiento del esqueleto ¾Partículas grandes ¾Partículas porosas
MORFOLOGÍA DE LA CENIZA DESPUÉS DE LA MOLIDA
20 µm
5
Volumen (%)
4
CV SF
3
RHA CCA 2
1
0 0.01
1
100
Diámetro (µm)
10000
COMPOSICIÓN QUÍMICAS TÍPICA DE PUZOLANAS C.Q.
CCA
A
C.B
Trass
C. V
SiO2
79.5
82.0
75.0
50
66.8
Al2O3
0.09
0.3
6.7
17.8
7.2
Fe2O3
0.06
0.3
6.3
6.8
5.1
CaO
0.64
1.5
2.8
4.5
2.7
MgO
0.83
1.8
3.2
1.0
2.7
Na2O
0.07
5.3
1.1
3.9
0.9
K2O
3.75
4.9
2.4
2.6
4.5
P2O5
0.31
0.8
4.0
-
-
PI
14.3
-
0.9
2.5
9.8
MICROSILICE La microsilice se produce durante la reducción a
altas temperaturas (~2000oC) del cuarzo en horno de arco eléctrico, para la producción de Sílice ó aleaciones ferro silícica. En la reducción del cuarzo se libera vapores de monóxido de sílice, que se oxida y condensa en microesfera de sílice amorfa. T>1520oC SiO2 + 3C =SiC + 2CO T>1800oC 3SiO2 + 2O2 = Si + 4 Si O + 2CO 4 SiO + 2O2 = 4 SiO2 (microsilice)
FORMAS COMERCIALES DE LA MICROSILICE No densificada (peso volumétrico suelto 200 a 300Kg/m3) Debido
a su baja densidad y los subsiguientes problemas en la manipulación se considera que su uso en hormigón no es práctico, se usa en productos refractarios. Densificada (peso volumétrico suelto > 500Kg/m3) En el proceso de densificación, las partículas ultra finas son ligeramente aglomeradas para hacer partículas mayores. Pelletisada (peso volumétrico suelto 600Kg/m3) en una mesa rotatoria se forman partículas de 0.5 a 1 mm de diámetro aglomerada con agua y una cantidad pequeña de cemento. En esta forma no es adecuada para el uso en hormigón. Lechada (peso volumétrico suelto 600Kg/m3) se produce mezclando polvo no densificado y agua en igual proporción en peso para producir una lechada estable
CARACTERÍSTICAS DE LA MICROSILICE
Contenido mínimo de sílice 85 por ciento Tamaño medio de partículas de 0.1- 0.2
micras. Superficie específica >15000 m2 /Kg. Forma esférica de las partículas. Contenido bajo de carbón
DOSIS A UTILIZAR EN EL HORMIGÓN Por ciento del peso de cemento Hormigón normal 5 - 10 De alta resistencia 8 - 15 Alta resistencia química 12 - 15 Hormigón bajo agua 10 - 15 Hormigón bombeado 2- 5
AGLOMERANTES BITUMINOSOS Lo forman hidrocarburos más o menos viscosos que endurecen por enfriamiento o evaporación de sus disolventes. A este grupo pertenecen los aglomerantes siguientes: Asfalto
- Natural. - Destilación del petróleo Brea Alquitrán
PRODUCTOS ASFÁLTICOS Cemento Asfáltico. Asfalto diluidos.
- Curado rápido. - curado medio. - curado lento. Emulsiones asfálticas. - Aniónicas. - Catiónicas - No iónica Asfalto oxidado
EMULSIÓN ASFÁLTICA ALTERNATIVA
agua
Bentonita
asfalto
ESQUEMA DE LA PRODUCCIÓN DE LA EMULSIÓN ALTERNATIVA Tanque 2 Mezcla agua + bentonita 80 – 90oC
Tanque 1 Asfalto 100 – 120oC
Tanque 3 Mezcla en Molino coloidal
Tanque 4 Mezcla en Molino coloidal Tanque 5 Almacenamiento de la Emulsión
AZUFRE El
azufre puro es un material cristalino amarillo,que se funde aproximadamente a 119°C y se endurece rápidamente al enfriarse. Estando fundido se adhiere firmemente a una amplia variedad de materiales proporcionándoles impermeabilidad y resistencia a sales y ácidos. Puede ser guardado indefinidamente y reciclado numerosas veces calentando y remoldeando. Se obtiene al eliminarlo del petroleo y el gas y también se produce naturalmente en regiones volcánicas
PRODUCTOS DE AZUFRE Hormigón de azufre, se fabrica con azufre elemental (aprox. 30% por
peso) y áridos inorgánico fino y grueso (aprox. 70%). El azufre en polvo y los áridos se pueden mezclar en una hormigonera convencional equipada con un calentador, que eleva la temperatura de la mezcla hasta 140°C, en pocos minutos, los áridos se deben precalentar a aproximadamente 180°C y el añadir harina de sílice produce una mezcla fluida homogénea y productos más uniformes. Puede ser cortado con una sierra y perforado.El color puede variar con los diferentes áridos. Revestimiento de azufre, se aplica mediante inmersión, rociando o pintado, a materiales poco resistentes y , convirtiéndolos los en resistentes, sólidos e impermeables. Adhesivo de azufre, el azufre fundido se emplea como un adhesivo aplicando externamente sobre los materiales que se desea unir, logrando adherencia extremadamente fuertes entre dos componentes.
PRODUCTOS DE AZUFRE (CONTINUACIÓN) Espuma de azufre, se produce introduciendo
pequeñas cantidades de agentes espumantes, es liviana (pesa aproximadamente 170 kg/m3), rígida y con excelente resistencia térmica, baja retracción y absorción de agua. Asfaltos sulfurados, el asfalto (empleados en construcción de pavimentos ) es reemplazado parcialmente por azufre, disminuyendo la viscosidad a altas temperaturas y aumentándola a bajas temperaturas. Hormigón infiltrado con azufre, se obtiene introduciendo azufre fundido dentro de hormigones pobres y porosos, para incrementar su resistencia a los esfuerzos y al agua.
APLICACIONES
Con hormigón de azufre se fabrican bloques, ladrillos y tejas de
cualquier forma deseada, para construcciones de muro y piso de carga. Los bloques más adecuados son hechos huecos y machihembrado, facilitando una construcciones rápidas y exactas. Las cavidades de los bloques se pueden rellenar con hormigón armado ( en regiones sísmicas) o con material aislante (en climas fríos). Impregnación de materiales porosos y débiles (tales como techos de paja; es de caña, esteras entretejidas, telas o papeles estirados sobre marcos de madera; elementos de madera; e incluso hormigones poco resistentes) para aumentar la resistencia a los esfuerzos y al agua . Por ejemplo, una pieza grandede tela, extendida en un marco e impregnada con azufre, forma una concavidad, que se endurece y cuando se voltea se convierte en una cúpula impermeable y resistente a los esfuerzos.
APLICACIONES En muros fabricados colocando ladrillos o bloques de hormigón en
seco, aplicándole posteriormente un revestimiento de azufre en las superficies interiores y exteriores. En dinteles resistentes fabricados colocando una fila de bloques huecos de hormigón, uniéndolos al aplicar azufre fundido en las juntas formadas entre las dos superficies verticales externas. La espuma de azufre se utiliza en el aislamiento térmico de edificaciones, o en producción de muros sin carga livianos y losas de falso techo. El asfalto sulfurado se utiliza en la pavimentación de caminos, patios y otras superficies exteriores, etc. El hormigón infiltrado con azufre se utiliza para mejorar la resistencia química y mecánica y obtener menor permeabilidad, utilizando una menor proporción de cemento. Se utiliza en tubos, cisternas y una variedad de elementos prefabricados
VENTAJAS El azufre puro abunda en muchas regiones; se puede almacenar
indefinidamente y reciclarse varias veces; Se funde con un equipo simple y consume relativamente poca energía. Se adhiere a una amplia variedad de materiales; no tiene sabor ni olor (excepto cuando se calienta o se corta con una sierra eléctrica) y no ataca la piel; y es un pobre conductor del calor y la electricidad. El Hormigón de azufre obtiene el 90% de su resistencia final entre 6 y 8 horas (el cemento Pórtland normal requiere entre 30 y 60 días para obtener la misma resistencia); no es atacado por sales (por lo que se puede emplear áridos sin lavar e incluso arena de mar); no necesita agua (de especial importancia en regiones desérticas, en las cuales incidentalmente también se producen grandes cantidades de azufre como subproducto de la refinación del petróleo). Se puede moldear para producir elementos de construcción con dimensiones precisas y bordes agudos (especialmente adecuado para la fabricación de bloques machihembrado, que pueden ser ensamblados sin emplear mortero ni un adiestramiento especial.Tiene una superficie resistente químicamente, no absorbente, suave, dura y atractiva (que es fácil de limpiar simplemente lavándola), eliminando la necesidad de enlucir o pintar. ;
VENTAJAS El revestimiento de azufre puede incrementar
considerablemente la resistencia y prolongar la vida útil de muchos materiales. Las adhesiones de superficies con azufre reduce el tiempo de construcción, ahorra cemento y produce uniones fuertes, impermeables. Las espumas de azufre tienen características similares de aislamiento térmico que las espumas sólidas convencionales, tales como el poliuretano expandido , pero con mayor resistencia a la compresión. Los asfaltos sulfurados pueden ser más resistentes y baratos que los materiales comunes usados para pavimentar. El hormigón infiltrado con azufre requiere menos cemento que los concretos con la misma resistencia e impermeabilidad.
DESVENTAJAS El azufre tiene un punto de fusión bajo (aproximadamente 119°C) y
se inflama a aproximadamente 245°C. La combustión del azufre se automantiene y por ello, una vez inflamado, continuará prendido hasta extinguirse. Al quemar azufre se produce dióxido de azufre que es un gas tóxico. El azufre puro con el tiempo tiende a una forma cristalina ortorrómbica que es frágil y desmenuzable, esto lo hace inadecuado para diversas aplicaciones.Para evitar esta tendencia del azufre es necesario de añadir elemento plastificante que retarde la cristalización del azufre. Para este efecto puede utilizarse diciclopentadieno El azufre tiene un coeficiente de expansión térmica mucho mayor que el concreto de cemento Pórtland, y el concreto de azufre tiende a contraerse al enfriarse. El acero de refuerzo tiende a tener corrosión en presencia del azufre y en condición de humedad, haciendo el hormigón de azufre inadecuado para aplicaciones estructurales.
RESINAS Las resinas son substancias de origen orgánico que son capaces de endurecer por calor y presión o por reacción entre dos componentes. Las resinas se clasifican por su origen en: -Resinas naturales, de origen vegetal o animal. -Resinas artificiales, procedentes de una modificación química de aceites grasos, de resinas naturales, etc.. -Resinas sintéticas, procedentes de reacciones químicas controladas, a partir de cuerpos perfectamente definidos y que en sí mismo no tiene carácter de resinas. Estas últimas son las más utilizadas
APLICACIONES DE LA RESINAS Fabricación de materiales plásticos y pinturas. En el hormigón:
-
-
-
Como aditivos al cemento(hormigón de cemento y polímeros). Las resinas más utilizadas en este caso son: acetato, cloruro y propianato de polivinilo, acrilatos, glicoles etilénicos, emulsiones de betún, cauchos, epoxídicas, etc. Sin aglomerantes hidráulicos:(hormigón de polímeros) en este caso la totalidad del aglomerante está constituido por resinas. Sin adición de áridos:(hormigón impregnado de polímeros) en estos dos últimos casos las resinas utilizables son: Epoxídicas, Poliésteres, Poliuretanos, Furánicos, Fenólicas, Aminoplásticas
RESINAS NATURALES Las resinas naturales más utilizadas son: Látex Aceite de linaza, coco, algodón Cola Caseina
Las aplicaciones más importantes de las resinas naturales es en la fabricación de pinturas, como pegamentos y como aditivos al hormigón.
RESINAS SINTÉTICAS CLASIFICACIÓN Termoplásticos. Son aquellos que por acción del calor
reblandecen (plastifican) de forma reversible solidificándose de nuevo al enfriar. Funden sin descomposición. Están constituidos por macromoléculas lineales o muy pocas reticuladas. El polietileno y PVC son dos ejemplos bien conocidos de esta categoría. Termoestables. que por acción del calor (o por endurecedores apropiados) se endurecen de forma irreversible. Descomponen por el calor. Están formados por macromoléculas reticuladas que en el proceso de endurecimiento aumentan su retícula. Pertenecen a este grupo las resinas epoxídicas fenólicas, melaminas.
MATERIALES PLÁSTICOS Los plásticos se obtiene con el uso de una resina,
por lo regular sintética, que sirve de aglomerante y una carga ( material de relleno), a esta masa inicial se le añade otros aditivos especiales: plastificantes, endurecedores, estabilizadores y colorantes. Como carga(material de relleno) se utilizan materiales orgánicos e inorgánicos: polvos, fibras, telas, papel, Las fibras más utilizadas son:de vidrio,de carbono, de acero, aramida, de madera
CLASIFICACIÓN Los materiales plásticos se termoplásticos o termoestables:
clasifican
en
Los termoplásticos se ablandan en el calor sin
experimentar cambios químicos (si no se sobre calienta) y se endurecen nuevamente al enfriar. Por tal motivo pueden ser reciclados. Los termoestables experimentan un cambio
químico irreversible durante el moldeo, de modo que ellos no se ablandan en el calor y de ahí que no pueden ser reciclados.
VENTAJAS Impermeabilidad y resistencia a la mayoría de los
productos químicos, por lo tanto, sin corrosión. Buena relación resistencia: pesos en la mayoría de los
materiales plásticos; la ligereza en el peso hace que la manipulación y transportación sea más fácil y barata; no se necesitan estructuras de soporte pesadas. • Capacidad de tomar una amplia variedad de formas, colores y otras propiedades físicas; imitación y sustitución de materiales escasos y caros. • Generalmente buena resistencia a los agentes biológicos. • Excelente aislamiento eléctrico.
PROBLEMAS Altos costos y limitada disponibilidad en muchos
países en desarrollo. La mayoría de plásticos son inflamables, con
desprendimiento de emanaciones nocivas y denso humo. Gran expansión térmica, hasta 10 veces superior a
la del acero, rápida perdida de sus propiedades mecánicas a elevadas temperaturas. Deterioro de la mayoría de plásticos debido a
prolongadas exposiciones a los rayos ultravioletas del sol.
SOLUCIONES Emplear plásticos sólo con fines especiales, ejemplo,
impermeabilización, aislamiento eléctrico y térmico, transportación más fácil y barata o en áreas propensas a movimientos sísmicos. Evitar que materiales combustibles estén instalados
cerca de los plásticos y proveer suficientes aberturas de ventilación para retirar el humo y los gases en caso de fuego. Proveer
suficientes juntas de dilatación en los elementos plásticos.
Evitar el empleo de plásticos expuestos a la luz solar.
APLICACIONES
Los plásticos rígidos para diversos usos en abastecimiento de agua e instalación sanitaria; láminas opacas o transparentes o traslúcidas para elementos de techos y muros sin carga, vidriados, revestimientos, etc..; perfiles extrusados para marcos de puertas, ventanas, muebles, etc..; plásticos reforzados con fibras (ejem. con fibras de vidrio, de yute o de sisal) para muros auto sostenibles (plegados o doble curvatura) y elementos de techos (sistemas de construcción completos).
Membranas y láminas plásticas para capas impermeables; cubierta para el curado del hormigón; protección temporal de aberturas contra el viento y lluvia; estructuras provisionales. Tubos y variedades más gruesas para aislamiento eléctrico.
Fibras sintéticas para tejidos y cuerdas de alta resistencia, y como refuerzo al hormigón resistentes a los alcalisis (ejem. en elementos de techado de fibra concreto).
Plásticos esponjosos principalmente como materiales para aislamiento térmico, es ligeros para losas, o como áridos en elementos de hormigón ligero.
Adhesivos y resinas sintéticas para la producción de diversos materiales componentes, tales como tableros de partículas, madera contrachapeada, todo tipo de laminado y es hechos con diferentes materiales colocados alternados (sándwich).
Barnices, pinturas esmaltadas, pinturas al temple, pinturas en emulsión.
Selladores para juntas de dilatación, uniones impermeables y expuestos a los agentes atmosféricos
APLICACIONES
En bloques, ladrillos y tejas en cualquier forma deseada fabricados de hormigón de azufre para la construcción de muros y piso. Los bloques más adecuados son machihembrado y huecos, lo que facilitan una construcción rápida y exacta. Las cavidades se pueden rellenar con hormigón reforzado (ejem. en regiones sísmicas) o con material aislante (ejem. en climas más fríos).
Para la impregnación de materiales porosos y poco resistentes para incrementar la resistencia a los esfuerzos y disminuir la permeabilidad.
En muros rígidos construidos colocando ladrillos o bloques de hormigón en seco y después se les aplica un revestimiento de azufre en las superficies interiores y exteriores. Se han construidos dinteles resistentes colocando, en fila, bloques huecos de hormigón y uniéndolos al aplicar azufre fundido entre las juntas de las dos superficies verticales extremas.
Aislamiento térmico de edificaciones con espuma de azufre, o producción de muros divisorios ligeros y en losas de falso techo.
Pavimentación de patios y otras superficies exteriores, caminos, etc.. con asfaltos sulfurados.
Tubos, cisternas y una variedad de elementos prefabricados fabricados de hormigón infiltrado con azufre, para mejor su resistencia química, incrementar su resistencia mecánica e impermeabilidad, usando una menor cantidad de de cemento.