“utilización de la cal en obras de infraestructura, vivienda y

“Utilización de la cal en obras de

infraestructura, vivienda y

restauración”

2008

2

INDUSTRIA SIDERURGICA PROTECCION DEL MEDIO

AMBIENTE

LADRILLOS Y

REFRACTARIOS

CURTIDO DE PIELES

CONSERVACION DE

FRUTAS Y VERDURAS

INDUSTRIA AZUCARERA

CONSTRUCCION

INDUSTRIA PAPELERA

INDUSTRIA

QUIMICA Y EXTRACTIVA

INDUSTRIA METALURGICA

DIRECCION DE VENTAS INDUSTRIALES

MERCADOS EN LOS QUE PARTICIPA

LA CAL

3

Empresas Tons. por año %

6 Principales Grupos 4,917,120 75

20 empresas

independientes 1,649,800 25

Total 6,566,920 100

Producción estimada de cal para cierre de 2007 en México

1. Introducción

2. La Cal, el químico versátil

3. ¿Cómo producimos la Cal?

4

Actualidad sobre la industria de la cal en México.

5

Introducción

o La Cal es un material tan antiguo

como las primeras civilizaciones de

que se tiene conocimiento

o La Cal se ha usado para construir

edificaciones y obras arquitectónicas

de gran trascendencia en el mundo.

o La Cal ha brindado siempre al

constructor, para sus obras,

durabilidad, economía y belleza.

Arcos de Ruinas en Chipre

Detalle de bodega en Brooklyn

Pont du Gard Francia

Harvard

11

Introducción

o En la actualidad la Cal continúa siendo uno de los materiales para

construcción más utilizados en nuestro país. Los arquitectos e

ingenieros aprecian las bondades en el desempeño, la durabilidad y la

economía que brinda la Cal en los proyectos constructivos.

12

La Cal, el químico “ estratégico “

o Además de tener un papel relevante en la construcción, la Cal es

un producto de importancia estratégica en el país ya que se

requiere para la fabricación de una amplia gama de productos en

diferentes industrias:

Fierro y Acero

Medio Ambiente

Industria Química

y de Alimentos

Agricultura

Ingeniería Civil

Pulpa y Papel

13

La Cal, el químico “ estratégico “

14

¿Cómo se produce actualmente?

• Se parte de cinco procesos básicos.

– Extracción

– Trituración

– Calcinación

– Hidratación

– Empaque/Embarque

15

EXTRACCIÓN

16

17

Trituración

18

19

Calcinación

20

Hidratación

21

Embarque

22

23

Nuestros productos

Productos

no-calcinados

Productos

calcinados

Productos

líquidos

Piedra Caliza Cal viva Slurry de cal

Cal hidratada

MEZCLAS

PARA

ALBAÑILERÍA

Introducción

Se denomina mezcla a la unión de un conglomerante con arena, que se utiliza para pegar elementos de construcción (ladrillos, bloques, tabicón, losetas, tejas, etc.) entre sí o en una base; así como también para recubrimientos exteriores e interiores de muros y techos. Comúnmente se le llama mortero.

La cal viva se produce de la transformación química del

carbonato de calcio (piedra caliza – CaCO3) en óxido de

calcio.

Ca CO3 + CaO + CO2

La cal hidratada se obtiene cuando la cal viva reacciona

químicamente con el agua. La cal hidratada (hidróxido de

calcio) es la que participa en reacciones puzolanicas y de

recarbonatación y las transforma permanentemente en

una fuerte matriz cementante.

CaO + Ca(OH)2 +

¿Qué es la cal?

¿Qué tipo de cal usar ?

Deberá ser cal hidratada [Ca(OH)2] y cumplir con las siguientes características:

Contenido mínimo del 75% de Ca(OH)2

Finura del 95% tamizado en malla No.100 (150m)

Contenido entre el 0.5-1.5% de humedad libre

No tener más de un 3% de óxidos remanentes

¿ Qué es una mezcla ?

Es la combinación de:

uno ó más

conglomerantes ( cal, cemento, etc...)

arena agua

+ +

¿Cuál es su uso y función? Indistintamente son utilizados para realización de juntas

y recubrimientos exteriores e interiores.

Estéticamente puede añadir colorido o texturas muy

particulares.

Funcionalmente es lo que liga las unidades de

mampostería, sirviendo de sello para impedir el paso del

aire y humedad. Además se adhiere al refuerzo de las

juntas, amarras metálicas y pernos anclados de tal forma

que actúan conjuntamente.

Para seleccionar la mezcla se

debe especificar...

• Uso

• Compatibilidad o interacción con los

materiales sobre los que será aplicado

• Condiciones ambientales de trabajo

• Especificaciones que debe cumplir

• Rendimiento estimado

• Generación de desperdicios

• Costo

¿Por qué es importante una buena

selección en el tipo de mezcla? • Representa aproximadamente el 20% de un muro

• Debe mantener unidos a los ladrillos, amarres y

soportes

• Debe evitar filtraciones de agua y aire.

El tener ladrillos y morteros libres de grietas no es

suficiente, deben eliminarse las microgrietas entre éstos,

las principales causas de la aparición de ésta falla son:

Diseño inadecuado

Mano de obra poco calificada

Materiales mal seleccionados o de mala calidad

Calidad de materiales

Existe una interacción entre todos los materiales utilizados, por ello su calidad es de vital importancia para lograr los resultados adecuados en resistencia, durabilidad, impermeabilidad y apariencia.

• Cal: con alto contenido de hidróxido de calcio

• Cemento: con bajos contenidos de yeso y cenizas

• Arena y agua: libres de materia orgánica o exceso de sales.

• Ladrillos, tabiques, losetas, etc: libres de grietas y sales solubles

¿Qué propiedades se

buscan en una mezcla? En fresco

Trabajabilidad

Retención de humedad/aire

Tiempo de fraguado

Endurecido

Adherencia

Resistencia a la compresión

Resistencia al corte

Contrarresta las eflorescencias

Reducción de la permeabilidad

Mayor durabilidad

Tipos de mezclas

NOTA:

Estas proporciones se obtuvieron en ensayes de laboratorio por la ASTM, es importante

que antes de utilizar una mezcla en la obra se tenga en consideración factores de uso,

aplicación y resistencia.

mezcla tipo cemento cal

hidratada

relación de agregados

(medida en condición húmeda y

suelta)

cal 1

M 1 1/4

S 1 de 1/4 a 1/2

N 1 de 1/2 a 1 1/4

O 1 de 1 1/4 a 2 1/2

No menor que 2.5 y no

mayor a 3.5 veces la

suma de los volúmenes

separados de los

materiales cementantes

cal y cemento

Características de las

mezclas con cal La cal, además de contribuir con sus propiedades

cementantes, mejora notablemente las características

de las mezclas por el alto grado de finura de sus

partículas.

cal hidratada

cemento

arena

muro

p

ieza d

e

mam

poste

ría

• Aumenta el % de retención

de agua.

• Logra una mayor adherencia

e interacción con las piezas.

• Disminuye notablemente la

formación de microgrietas

Con la eliminación de micro-grietas se evitan filtraciones y

todos los problemas que se derivan de éstas (humedad,

reblandecimiento, deterioro, etc...)

Mezcla con cal

Mezcla con cemento

Referencia :

Hedin, Rune, Plasticity of Lime Mortars, Azbe

Award No. 3, National Lime Association, 3601

North Fairfax Drive Arlington, Virginia 22201.

Las mezclas con cal…

• Tienen mejor trabajabilidad en la mezcla en fresco

(también llamada correa)

• Tienen plasticidad y consistencia adecuada

• Tiempo de fraguado mayor

Obteniendo 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

• Mejor rendimiento

El tiempo de vida de la mezcla permite aprovechar el

total de la preparación sin generar desperdicio

Se obtiene un producto de menor costo

Debido al peso especifico de la cal, menor que el

cemento y la arena; se obtiene mayor volumen de

mezcla con el mismo peso

Y gracias a su tamaño de partícula, la cal tiene mayor

capacidad de contener arena

Otros beneficios

1/2 bulto de cemento

25 kg

=

equivalen solo a un poco más de 1 bote

(20 lt. aproximadamente)

=

equivalen a un poco más de 2 botes

(40 lt. aproximadamente)

1 bulto de cal

25 kg

• Estructuras más durables

Los morteros con cal son

capaces de lograr en 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.

Por su versatilidad la cal, puede utilizarse sola o en

combinación con otros materiales cementantes a lo largo

de toda la obra.

Experiencias en el uso...

Recomendaciones para su uso…

S o M N o S

a) Esta tabla no presenta usos especializados de mezclas para chimeneas, mampostería reforzada y mezclas resistentes a ácidos b) El mortero tipo O es recomendado para utilizarse donde la mampostería no está sometida a congelación, cuando esté saturada o sujeta a fuertes vientos u otras cargas laterales, Los tipos N o S deben ser usados en estos casos. c) La mampostería expuesta a la intemperie en superficies horizontales es extremadamente vulnerable. La mezcla para esta mampostería debe ser seleccionada cuidadosamente.

Recomendado Alternativo

Exterior, sobre el terreno

muros de carga muros sin carga paramentos

N

. O (b)

N S

Exterior, bajo el terreno

muros de cimentación muros de contención pozos, descargas de aguas negras, pavimentos, aceras y patios.

. S (c) M o N

Interior paredes de carga divisiones sin carga

N O

S o M N

Localización Elemento constructivo Tipo de mezcla

• La cal hidrata evita la formación de grietas.

• Da uniformidad a la mezcla y facilita la aplicación

• Genera mezclas de fácil aplicación

• Economiza la mezcla

En aplanados

cal hidratada

cemento Protland

arena fina arena gruesa

polvo mármol

Aplanado interior 1 - 3 a 6 - -

Aplanado exterior 1 1 - 5 a 8 -

Repellado fino 1 1 3 - -

Repellado grueso común 1 - - 3 a 8 -

Aplanado polvo mármol 1 - - - 2 a 3

aplicación

partes en volumen

En el concreto

• Impermeabiliza al concreto

• Le da fluidez

• Protege al fierro en las estructuras

• Evita eflorescencias

• Mejora la resistencia a través del tiempo

• Reduce costos

cemento arena grava

1 2 4 8.0%

1 2.5 4.5 12.0%

1 3 5 16.0%

1 1.5 3 5.4%

1 2 4 8.6%

1 2.5 5 10.8%

Para obtener un concreto

impermeable

Para aumentar la fluidez del concreto

Característica Proporciones de mezclas en volúmenes

% de cal hidratada como aditivo sobre el peso del

cemento

Uso de agregados y agua limpios permitirán mejores

resultados en todas las aplicaciones

La adición 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.

Recomendaciones generales

Importante…

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 si se utiliza por primera vez, se deben realizar

pruebas de comportamiento, resistencia y tener claro el

uso o aplicación; para obtener los mejores beneficios que

la cal puede proporcionar.

Una última nota

El tipo de arena es determinante en el comportamiento de

la mezcla, en algunos lugares de la República se hacen

mezclas sólo de cal-arena alcanzando resistencias de 60

Kg/cm2 a los 45 días sin uso de cemento, es el caso de

Zacatecas, Jalisco, Puebla y Guanajuato entre otros,

debido a que las arenas son silicatos activos de origen

volcánico, o en su caso arenas molidas de rocas silíceas

que se activan al fracturarse.

En otros casos las arenas son completamente inertes y

solo fungen como parte de la mezcla, destacan en este

tipo de arenas la caliza, los cuarzos, las arenas de lecho

de rio, las arenas de playa lavadas y el granito.

En algunos casos los depósitos de ceniza volcánica

llegan a tener tal actividad que se pueden utilizar en

conjunto con cal y escoria de altos hornos para generar

concretos de alta resistencia